DE2144507A1

DE2144507A1 - Gelenklager

Info

Publication number: DE2144507A1
Application number: DE2144507A
Authority: DE
Inventors: Raoul Dipl Ing Joern; Peter Reichardt
Original assignee: Individual
Current assignee: JOERN GEB ROTH FRIEDA 7012 FELLBACH DE
Priority date: 1971-09-06
Filing date: 1971-09-06
Publication date: 1973-03-15
Also published as: DE2144507C2

Description

G e l e n k l a g e r Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenklager, insbesondere für die Lagerung von Lenkern an Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Gummihohlkörper, der innen und außen zylindrische, kegelförmige oder kugelige Flächen aufweist und innen und/oder außen mit einer dünnwandigen aufvulkanisierten Hülse aus Metall oder Kunststoff versehen ist. Mit derartigen Gelenklagern wird die Querdehnung des Gummis am Außen- und Innendurchmesser durch verscnieben gegenüber dem inneren und äußeren Metallteil absolut sicher verhindert, wobei der Gunmi auf einfachste Weise bei der Montage radial vorspannbar ist. Außerdem ist das Lager leicht ein- und ausbaubar und benötigt nur grobe Passungen. Die zur Verwendung kommenden Innen- bzw.
Außenhülsen werden dabei für die Massenfertigung nach einem der bekannten Verfahren hergestellt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Vorteile der beschriebenen Gelenke auch für kleine Stückzahlen zu erreichen, wobei auch der nachtragliche Einbau bei leichter Montage ermöglicht werden soll.
Diese Aufgabe wird bei der Erfindung dadurch gelöst, daß die Außen- und/oder Innenhülsen und gegebenenfalls im Gummikörper vorgesehene Zwischenhülsen aus gerollten dünnwandigen Blechen bestehen, die am Stoß einen Schlitz in mehrfacher Breite der Blechstärke aufweisen und auf der gesamten Fläche mit Löchern versehen sind, wobei die verbleibende Blechoberfläche mit einem Film aus Gummi bzw. Gummiersatzstoffen übcrzogcn ist.
Der erreichte Vorteil besteht dabei darin, daß die Gummischicht bei radialer Belastung weder um den Innenbolzen herumgleiten noch axial ausweichen kann, so daß die für eine exakte Radführung erforderliche, unveränderliche radiale Steifigkeit und außerdem eine hohe Dauerfestigkeit des Gummis erzielt wird.
Vorteilhaft ist auch die überaus einfache Drehmomenteinleitung durch verdrehsichere Reibungshaftung zwischen Innenbolzen bzw.
Aufnahmeauge und der angedrückten und dabei elastisch oder plastisch verformten dünnwandigen Metallhülse über den Gummifilm und den aus den Löchern herausgedrückten Gummi. Der besondere Vorteil besteht jedoch darin, daß diese Ausführungsform des Gelenklagers für kleine Stückzahlen mit einem einfachen Stanzwerkzeug wirtschaftlich hergestellt werden kann, wobei die Metallhülse eine gewisse Eigensteifigkeit aufweist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Gummikörper mit einem Flansch versehen ist, der beiderseits mit Löchern versehene Metallringe trägt, die auf der Außenseite mit dünnen Gummischichten bedeckt sind, wobei der Gummi des Flansches gegebenenfalls durch einen in gleicher Weise ausgebildeten Zwischenring unterteilt ist. Diese Löcher in den Blechringen der Flansche erleichtern den über lauf des Gummis auf die äußere Blechoberfläche wahrend des Vulkanisierens und die äußeren Gummischichten erhöhen die Haftreibung um ein Vielfaches und ersparen weitere Befestigungsmittel. Der Zwischenring erhöht die axiale Steifigkeit und gibt die iluglichkeit, extrem hohe Axialkräfte ohne wesentliche Axialverformuny aufzunehmen.
Boi der Erfindung ist außerdem eine Ausführungsform vorgesehen, bei der zwei Halblager in Halbkugelschalen-Ausführung auf ein inneres, mit Befestigungsbolzen oder -armen versehenes Kugelteil symmetrisch zueinander angebracht sind und die geschlitzten und/oder gelochten Inncnhülsen der halbkugeligen Gummi-Metall-Körper durch axiales Zusamrnenziehen äußerer anvulkanisierter Metallschalen an das kugelige Innenteil anpreßbar sind. Der Vorteil ist hierbei die wesentlich vereinfachte und wirtschaftliche Herstellungsmöglichkeit. Die Vulkanisierform für die Gummi-Metall-Halbschalen ist kleiner oder kann bei gleicher Größe mehr Nester aufnehmen, da die Innenkugel mit Anschlußarmen nicht mit in die Vulkanisierform eingelegt werden. Die Vulanisierzeit wird ebenfalls verkürzt, weil die massive Innenkugel nicht in der Vulkanisierform erwärmt werden muß. Dadurch wird auch die Zuverlässigkeit der Haftung verbessert. Die Teilung der Kugelschalenhälften kann radial und axial erfolgen. Bei der Montage werden die äußeren Metallteile axial oder radial zusammengezogen. Die dabei hervorgerufene Druckvorspannung preßt die inneren gelochten Blechhülsen an die massive Innenkugel an. Damit wird über den an die Innenseite der Blechhülse anvulkanisierten, den Reibwert wesentlich erhöhenden Gummifilm ein Reibungskraftschluß erzielt, der zur Einleitung des Reaktionsmomentes bei Auslenkbewegungen des Gelenkes ausreicht und jedes Verschieben der inneren Blechhülse gegenüber der massiven Innenkugel verhindert.
Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß auf den freien Innenseiten der metallischen geschlitzten und/oder gelochten Innenhülsen bei zylindrischer, konischer oder kugeliger Ausführungsform ein gleitfähiger Kunststoff angehaftet oder eingebrannt ist.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen, und zwar zeigen: Fig. 1 ein Gelenklager im Schnitt, Fig. 2 Vorderansicht zu Fig. 1, teilweise im Schnitt, Fig. 3 Querschnitt nach Linie 111-111 der Fig. 1 und Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 geänderte Ausführungsform des Gelenklagers in Seitenansicht und im Schnitt.
Hach den Fig. 1 bis 3 besteht das für einen zylindrischen nicht dargestellten Tragzapfen ausgebildete Gelenklager aus einem mit einem Bund 1 versehenen Gummikörper 2, in dem im Inneren eine metallische Hölse 3 aufvulkanisiert ist. Die Innenhülse 3 ist aus dünnwandigem Blech durch ein Rollverfahren hergestellt, sie weist am Schlitz oder Stoß oinen Spalt 4 auf, der die mehrfache Breite der Belchstärke heträgt. Die Hülse 3 ist auf der gesamten Fläche mit Löchern 5 versehen und die lochfreie Blachoberfläche ist mit einem Gumaifilm 6 überzogen. Der Flansch 1 trägt auf boiden Seiten @etallringe 7 und 8, die ebenfalls mit Löchern 5 verschen sind. Ihre Außenseiten sind mit dünnen Gummischichten 6a und Gb bedeckt. Im dargestellten Boispiel ist der Flansch 1 durch einen Zwischenring 9 unterteilt, der ebenfalls Löcher S aufweist. Die Gummischichten o, Ga, 6b entstehen dadurch, daß beim Vulkanisieren die Gummimasse durch diese Löcher 5 hindurchtritt und sich als Film gleichmäßig verteilt.
In Fig. F ist das Gelenklager fdr einen kugelförmigen Tragkürpr 10 ausgebildet, der mit Befestigungsbolzen 11 und 12 versehen ist. Das Lager ist in zwei Halblager 13 und 14 aufgeteilt, die symmetrisch zueinander auf den Körper 10 gesetzt sind. An die halbhchlkugligen Gummikörper 2a und 2D sind äußere Metallschalen 15 und 16 anvulkanisiert, die mit Randflanschen 17 und 18 vershen sind. Netallische Innenhülsen 3a, 3L des Gummikörpers 2a, 2b sind dor kugeligen Gestalt des Tragkörpers 10 angepaßt und mit Löchern 5a bzw. Schlitzen 19 versehen. Das Anpressen der beiden Halblager an den Tragkörper 10 geschieht durch axiales oder radiales Zusammenziehen der außeron Metallschalen 15 und 16, die wie im unteren Teil der Fig. 4 gezeigt, mit einem Randflansch 17 gegen den Innenflansch eines zylindrischen Gehäuses 20 gepreßt und an den Randflansch 18 durch einen Seegerring 21 gesichert werden. Auf der Innenseite der Innenhülsen 3a, 3b kann statt der filmartigen Gummischicht 6, wie sie im Fall der Fig. 1 bis 3 vorgesehen ist, eine dünne gleitfähige Kunststoffschicht aufgehaftet oder eingebrannt sein, so daß die Welle in den Halblagern gleiten kann, sobald die Rückstellkraft des Gummis größer als die Reibungskraft in der Gleitflâche am Umfang der Welle wird. Bei kleinen Verformungen dagegen findet die Bewegung nur molekular im Gummi statt. Infolge der geschlitzten Ausführung der Innenhjlse legen sich deren einzelne Segmente leicht mit gleichmäßigem Druck an das zylindrische, konische oder kugelige Innenteil an.

Claims

Patentansprüche

1. Gelenklager, insbesondere für die Lagerung von Lenkern an Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Gummihohlkörper, der innen und außen zylindrische, kegelförmige oder kugelige Flächen aufweist und innen und/oder außen mit einer dünnwandigen aufvulkanisierten Hülse aus Metall oder Kunststoff versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und/oder Innenhülse (3, 3a, 3b) und gegebenenfalls im Gummikörper (2) vorgesehene Zwischenhülsen aus gerollten dünnwandigen Blechen bestehen, die am Stoß einen Schlitz (4) in mehrfacher Breite der Blechstärke aufweisen und auf der gesamten Fläche mit Löchern (5, 5a) versehen sind, wobei die verbleibende Blechoberfläche mit einem Film (6) aus gummi bzw. Gummiersatzstoffen überzogen ist.

2. Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper (2) mit einem Flansch (1) versehen ist, der beiderseits mit Löchern (5) versehene Metallringe (7, 8) trägt, die auf iHer Außenseite mit dünnen Gummischichten (6a, 6b) bedeckt sind, wobei der Gummi des Flansches (1) gegebenenfalls durch einen in gleicher Weise ausgebildeten Zwischenring (9) unterteilt ist.

3. Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei radial oder axial geteilte Halblager (13, 14) in Halbkugelschalen-ausf2hrung auf ein inneres, mit Befestigungsbolzen oder -Armen (11, 12) versehenes Kugelteil (10) symmetrisch zueinander angebracht sind und die geschlitzten und/oder gelochten Innenhülsen (3a, 3b) der halbkugeligen Gummi-Metall-Körper durch axiales oder radiales Zusammenzichen äußerer anvulkanisierter Metallschalen (15, 16) an das Kuqelie Innenteil (10) anpreßber sind.

4. Gelenklager nach den vorhergehenden Ansprifcfien, dadurch gekennzeichnet, daß auf den freie Innenseiten der metallischen geschlitzten und/oder gelochten Innenhülsen (3, 3a, 3b) bei zylindrischer, konischer oder kugeliger Ausführungsform ein gleitfähiger Kunststoff angehaftet oder eingebrannt ist.