DE2918717A1

DE2918717A1 - Joints for links of vehicle suspension systems - have spherical elastomeric bushes bonded to metal members avoiding sliding but permitting angular rotation

Info

Publication number: DE2918717A1
Application number: DE19792918717
Authority: DE
Inventors: Jerzy Poniatowski
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1976-07-03
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1979-11-15
Also published as: BE876147R

Abstract

The links of a vehicle suspension system are joined by elastomeric bushes (11) which permit a degree of torsion between the inner metal member (15) and the metal housing (10). The elastomeric bush (11) has spherical inner and outer surfaces. The inner member (15) and the housing (10) also have spherical surfaces and are bonded to the elastomeric bush (11) so that no sliding occurs at the interfaces between metal and elastomer. The use of spherical elastomeric bushes permits a degree of angular movement in all planes.

Description

Federnd nachgiebige Lagerung Resilient mounting

bzw. Halterung Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanmeldung P 27 30 184.4) Die Erfindung betrifft federnd nachgiebige Lagerungen bzw. or bracket addendum to patent. ... ... (patent application P 27 30 184.4) The invention relates to resilient mountings or

Halterungen. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer federnd nachgiebigen Torsionslagereinheit sowie einer Torsionslageranordnung nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 27 30 184.4).Brackets. In particular, the invention is concerned with a resilient one compliant torsion bearing unit and a torsion bearing arrangement according to patent . ... ... (patent application P 27 30 184.4).

In der DE-Patentanmeldung 27 30 184.4 ist eine federnd nachgiebige Torsionslagereinheit zur federnd nachgiebigen Aufnahme einer relativen Torsionsbewegung zwischen zwei starren Teilen beschrieben, die ein federnd nachgiebiges erstes Element aus elastomerem Material aufweist, das fest mit einem zweiten Element aus nahezu nicht federnd nachgiebigem Material verbunden ist, wobei das federnd nachgiebige erste Element eine Fläche zur gleitlosen Verbindung mit dem ersten starren Teil und das zweite Element eine Lagerfläche für eine Gleit- bzw. Rutschbewegung relativ zu dem zweiten starren Teil aufweist.In DE patent application 27 30 184.4 is a resilient one Torsion bearing unit for resiliently resilient absorption of a relative torsional movement described between two rigid parts having a resilient first element made of elastomeric material, which is fixed to a second element of almost not resiliently compliant material is connected, the resiliently compliant first element a surface for sliding connection with the first rigid part and the second element has a bearing surface for sliding movement relative to one another to the second rigid part.

Weiterhin ist in der Hauptanmeldung auch eine Lageranordnung beschrieben, die für einen rolldämpfenden Stab einer Fahrzeugaufhängung oder einem Steuergestänge eines Fahrzeugfahrgestells bestimmt sein kann. Diese Lageranordnung weist eine federnd nachgiebige Korrosionslagereinheit der eingangs genannten Art in Verbindung mit einem ersten starren Teil auf, gegen das das federnd nachgiebige Material des ersten Elements gleitlos anliegt.Furthermore, a bearing arrangement is described in the main application, those for a roll-damping rod of a vehicle suspension or a control linkage a vehicle chassis can be determined. This bearing arrangement has a resilient yielding corrosion bearing unit of the type mentioned in connection with a first rigid part against which the resilient material of the first Elements fits smoothly.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Torsionslagereinheit der eingangs genannten Art dadurch aus, daß die Berührungsfläche zwischen dem federnd nachgiebigen ersten Element aus elastomerem Material und dem zweiten Element aus nahezu nicht federnd nachgiebigem Material etwa die Gestalt eines Keils einer Kugel hat.According to the invention, a torsion bearing unit is distinguished at the beginning mentioned type characterized in that the contact surface between the resiliently flexible first element made of elastomeric material and the second element made almost no resilient material has approximately the shape of a wedge of a ball.

Vorzugsweise hat die Fläche des federnd nachgiebigen ersten Elements für eine gleitlose Verbindung mit einem ersten starren Teil ebenfalls etwa die Gestalt eines Teils einer Kugel.Preferably, the surface of the resilient first member has for a non-gliding connection with a first rigid part likewise roughly the shape part of a sphere.

Die federnd nachgiebige Torsionslagereinheit kann wenigstens das zweite der beiden starren Teile umfassen, und das zweite Element und das zweite starre Teil sind bezüglich ihrer Form komplementär derart ausgebildet, daß die relative axiale Bewegung zwischen dem Keil und dem Element begrenzt oder gar verhindert ist.The resilient torsion bearing unit can at least the second of the two rigid parts, and the second element and the second rigid Part are designed to be complementary in terms of their shape so that the relative axial movement between the wedge and the element is limited or even prevented.

Die federnd nachgiebige Torsionslagereinheit kann im Querschnitt kreisringförmig ausgebildet sein, so daß sich eine vollständige Lagereinheit bildet, oder sie kann auch in Segmente oder Teile unterteilt sein, so daß man eine vollständige Lagereinheit durch das Zusammenfügen mehrerer Segmentteile erhält. Wenn Segmentteile vorgesehen sind, weisen diese Flansche auf, die eine feste Verbindung mit den aufeinanderfolgenden Bauteilen zu einer Einheit gestatten.The resilient torsion bearing unit can be circular in cross section be designed so that a complete storage unit is formed, or it can also be divided into segments or parts, so that you have a complete storage unit obtained by joining several segment parts. If segment parts are provided these have flanges that are firmly connected to the successive ones Allow components to form a unit.

Das zweite Element aus einem nahezu nicht federnd nachgiebigen Material kann aus Kunststoff geformt sein und eine Lagerfläche bzw. eine Auflagerfläche aufweisen, die mit dem zweiten äußeren starren Teil aus Metall oder Kunststoff zusammenwirkt. Umgekehrt kann auch das zweite Element aus Metall ausgebildet sein und eine Auflagerfläche aufweisen, die mit einem zweiten starren Teil aus Metall oder Kunststoff zusammenwirkt.The second element made of a material that is almost non-resilient can be molded from plastic and have a bearing surface or a bearing surface, which cooperates with the second outer rigid part made of metal or plastic. Conversely, the second element can also be formed from metal and can have a support surface have, which cooperates with a second rigid part made of metal or plastic.

Das zweite Element und das federnd nachgiebige erste Element können beispielsweise durch eine haftende Verbindung fest mit einander verbunden sein, beispielsweise unter Verwendung von Klebstoffen oder durch ein formschlüssiges bzw. mechanisches Ineinandergreifen. Wenn das zweite Element aus Kunststoff und das erste Element aus einem Kautschukmaterial bestehen, können die beiden Elemente zu einer Einheit durch eine haftende Schmelzverbindung verbunden werden, die beispielsweise in den GB-Patentschriften 1 408 558 und 1 408 557 beschrieben ist.The second member and the resilient first member can be firmly connected to each other, for example by means of an adhesive connection, for example using adhesives or a form-fitting or mechanical interlocking. If the second element made of plastic and the first Element made of a rubber material, the two elements can become one Unit to be connected by an adhesive fusion bond, for example in GB patents 1,408,558 and 1,408,557.

Alternativ können die ersten und zweiten Elemente auch zu einer Einheit mit Hilfe des Reibungsschweißens verbunden werden.Alternatively, the first and second elements can also form a unit be connected with the help of friction welding.

Um eine gleitende bzw. rutschende Bewegung zwischen dem zwei ten Element und dem zweiten starren Teil zu ermöglichen, sollte die Auflagerfläche des zweiten Elements im Querschnitt ungefähr die Gestalt eines Kreises oder einer Wölbung aufweisen, und die Querschnittsgestalt kann gleichmäßig oder veränderlich längs der axialen Längserstreckung des Lagers bemessen sein.To a sliding or sliding movement between the two th element and the second rigid part should be the bearing surface of the second Element have approximately the shape of a circle or a curvature in cross-section, and the cross-sectional shape can be uniform or variable along the axial Be dimensioned longitudinal extension of the camp.

Hierbei kann die Auflagerfläche bzw. Lagerfläche im wesentlichen im Querschnitt eine kreisförmig oder bogenförmig gekrümmte Gestalt in einer Axialebene haben, so daß siche eine Lagerfläche bildet, die die Gestalt eines Teils einer Kugel hat. Die Lagefläche mit der Gestalt eines Teils einer Kugel kann eine Krümmung haben, die der Krümmung der Berührungsfläche zwischen den beiden Elementen der Lagereinheit ähnlich ist.Here, the support surface or bearing surface can essentially be Cross-section a circular or arcuate shape in an axial plane so that a bearing surface is formed which is in the shape of part of a sphere Has. The bearing surface with the shape of part of a sphere can have a curvature, that of the curvature of the contact surface between the two elements of the bearing unit is similar.

Andererseits kann die Oberfläche des ersten Elements für eine nicht gleitende Verbindung mit dem ersten starren Teil derart ausgebildet sein, daß in der Lagereinheit die Oberfläche anders als die kreisförmige Querschnittsgestalt ausgelegt ist, obgleich man auch eine kreisförmige Querschnittsgestalt vorsehen kann.On the other hand, the surface of the first element may not for one sliding connection with the first rigid part be formed such that in of the bearing unit has the surface other than the circular cross-sectional shape although a circular cross-sectional shape is also envisaged can.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung an einem Beispiel näher erläutert. Darin zeigt: Fig. 1 eine Schnittansicht einer segmentförmigen Lagereinheit nach der Erfindung in Verbindung mit einem ersten starren Teil; und Fig. 2 eine Draufsicht auf die Lagereinheit und den ersten starren Teil in Fig. 1, bevor diese Anordnung in den zweiten starren Teil eingesetzt wird.The invention is described below with reference to the attached Drawing explained in more detail using an example. In this shows: Fig. 1 a sectional view of a segment-shaped bearing unit according to the invention in connection with a first rigid part; and FIG. 2 shows a plan view of the storage unit and the first rigid part in Fig. 1 before this arrangement rigid in the second Part is used.

Eine halbkreisförmig ausgebildete segmentähnliche Lagereinheit 10 zur federnd nachgiebigen Abstützung eines rolldämpfenden Stabs (nicht gezeigt) für einen Fahrzeugrahmen weist ein erstes Element 11 aus Naturkautschuk auf, das etwa die Gestalt eines Teils einer Kugel hat und innerhalb eines halbzylindrischen zwei ten Elements 12 angeordnet und mit einer haftenden Schmelzverbindung verbunden ist, das aus Nylon 6-Material besteht und eine Innenfläche 13 aufweist, die etwa die Gestalt eines Teils einer Kugel hat.A semicircular segment-like bearing unit 10 for resiliently resilient support of a roll-damping rod (not shown) for a vehicle frame has a first element 11 made of natural rubber, which is about has the shape of part of a sphere and within a semi-cylindrical two th element 12 is arranged and connected to an adhesive fusible link, which is made of nylon 6 material and has an inner surface 13 which is approximately the Has the shape of part of a sphere.

Die radial innen liegende Fläche 14 des Kautschukelements 11 hat in der Lageranordnung eine Krümmung, die etwa der Krümmung der radial außen liegenden Fläche, die haftend mit der Fläche 13 verbunden ist, ähnelt. Die Krümmung entspricht der Krümmung der radial äußeren Fläche des ersten starren Teils, das in Form einer Metallbuchse 15 ausgelegt ist. Die Metallbuchse 15 hat eine Mittelbohrung, durch die ein Bolzen bzw. ein Schraubenbolzen durchgesteckt werden kann, um die Buchse fest mit dem Ende eines rolldämpfenden Stabs zu verbinden.The radially inner surface 14 of the rubber element 11 has in the bearing assembly has a curvature which is approximately the curvature of the radially outer Surface that is adhesively connected to surface 13 is similar. The curvature corresponds the curvature of the radially outer surface of the first rigid part, which is in the form of a Metal bushing 15 is designed. The metal sleeve 15 has a central bore through which a bolt or a screw bolt can be pushed through to the socket to be firmly connected to the end of a roll-damping rod.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Metallbuchse 15 von zwei halbkreisförmigen, segmentähnlichen Lagereinheiten 10 umgeben. Diese Lagereinheiten 10 sind derart dimensioniert, daß im unbeanspruchten Zustand des Kautschukelements 11 die Krümmungen der Innenflächen 14 so gewählt sind, daß die gegenüberliegenden Ränder 16 der beiden Lagereinheiten einen kleinen Abstand zueinander aufweisen. Dieser Zwischenraum wird so gewählt, daß beim anschließenden Einbau in ein zweites starres Metallteil (nicht gezeigt), das das aus Nylon bestehende Element 12 umgibt, die beiden Lagereinheiten 10 zusammengedrückt werden, bis ihre gegenüberliegenden Ränder 16 an das Kautschukelement 11 anstoßen, so daß dieses derart zusammengedrückt wird, daß an der Metallbuchse 15 eine Reibungskraft entsteht, die ausreicht, eine relative Gleitbewegung zu verhindern oder einzuschränken. Weiterhin wird das Kautschukelement derart zusammengedrückt, daß nach dem Zusammenbau zwischen dem äußeren oder zweiten Metallteil und dem aus Nylon bestehenden Element 12 eine ausreichend große Reibungskraft vorhanden ist, die eine relative Gleitbewegung verhindert, bis eine vorbestimmbare Torsionsbeanspruchung annähernd auf das Lager einwirkt.In the embodiment shown in FIG. 2, the metal bushing is 15 surrounded by two semicircular, segment-like bearing units 10. These storage units 10 are dimensioned in such a way that that in the unstressed state of the Rubber element 11, the curvatures of the inner surfaces 14 are chosen so that the opposite edges 16 of the two storage units a small distance from one another exhibit. This gap is chosen so that the subsequent installation in a second rigid metal part (not shown) which is the nylon element 12 surrounds, the two bearing units 10 are pressed together until their opposite one another Edges 16 abut the rubber element 11, so that it is compressed in this way is that on the metal sleeve 15 is a frictional force that is sufficient to one prevent or limit relative sliding movement. Furthermore, the rubber element so compressed that after assembly between the outer or second Metal part and the element 12 made of nylon have a sufficiently large frictional force is present, which prevents relative sliding movement until a predeterminable Torsional stress acts approximately on the bearing.

Wenn ein derartiges Torsionslager zwischen der Metallbuchse 15 und einem Fahrzeugrahmen eingebaut ist, mit dem das starre Metallteil fest verbunden ist, wird bei einer relativen Torsionsbewegung zwischen dem rolldämpfenden Stab und dem Fahrzeugrahmen zuerst eine Torsionsbeanspruchung auf das Kautschukelement 11 ausgeübt. Wenn sich dieser Torsionswert einem bestimmten Wert nähert, bei welchem ein Gleiten bzw. Rutschen zwischen dem Kautschukelement und der Metallfläche der Metallbuchse auftreten könnte, ergibt sich ein Gleiten bzw. Rutschen zwischen dem aus Nylon bestehenden Element und dem äußeren Metallteil in Form einer Slip-stick-Bewegung Die relative Bewegung zwischen dem Kautschukelement und der Metallbuchse 15 wird hierdurch verhindert, undder dadurch verursachte und auftretende Verschleiß und Abrieb des Kautschukelements werden somit vermieden. Bei dieser Funktionsweise ergibt sich eine übliche kleine dynamische Torsionsauslenkung, die durch das Kautschukelement als eine Torsionsbeanspruchung aufgenommen wird, während die selteneren starken Torsionsbewegungen durch das aus Nylon bestehende Element aufgenommen werden.If such a torsion bearing between the metal sleeve 15 and a vehicle frame is installed, with which the rigid metal part is firmly connected is, with a relative torsional movement between the roll-damping rod and the vehicle frame first a torsional stress on the rubber member 11 exercised. When this torsion value approaches a certain value at which sliding between the rubber element and the metal surface of the Metal bushing could occur, there is a sliding or slipping between the made of nylon and the outer metal part in the form of a slip-stick movement The relative movement between the rubber member and the metal sleeve 15 becomes this prevents, and the wear and tear caused and occurring as a result and Abrasion of the rubber element is thus avoided. In this way of functioning there is a usual small dynamic torsional deflection caused by the rubber element as a torsional stress is absorbed, while the rarer strong torsional movements be absorbed by the element made of nylon.

Bei einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform können die Kautschukelemente 11 und die beiden Lagereinheiten 10 haftend mit einer Metallbuchse 15 verbunden werden. Wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform nach der Erfindung beschrieben, können auch bei dieser Auslegung die gegenüberliegenden Ränder der beiden Lagereinheiten 10 einen gleichen Abstand zueinander haben, wenn sich der Kautschuk in einem unbeanspruchten Zustand befindet, d.h. bevor die Lagereinheit in ein äußeres Metallteil eingepreßt wird. Das hierbei auftretende Zusammendrücken des Kautschuks beim Einbau in das äußere Metallteil ist nicht notwendig, um eine Gleit- bzw.In a modified embodiment, not shown, can the rubber elements 11 and the two bearing units 10 adhered with a metal bushing 15 can be connected. As in connection with the first embodiment according to Invention described, the opposite edges can also with this design of the two storage units 10 have an equal distance from one another when the rubber is in an unstressed condition, i.e. before the storage unit is pressed into an outer metal part. The compression that occurs here of the rubber when built into the outer metal part is not necessary to a Sliding resp.

eine Rutschbewegung zwischen dem Kautschukelement 11 und der Buchse 15 zu verhindern, sondern die hierbei auftretende Vorbelastung kann so gewählt werden, daß die Lageranordnung bzw. die Lagereinheit eine gewünschte Torsionssteifigkeit hat.a sliding movement between the rubber member 11 and the socket 15, but the pre-load that occurs here can be chosen so that the bearing arrangement or the bearing unit has a desired torsional rigidity Has.

Wenn man die Lagereinheiten mit Flächen versieht, die die Gestalt eines Teils einer Kugel haben, kann eine daraus gebildete Lageranordnung bei etwa ähnlichen Steifigkeitswerten eine relative Torsionsbewegung zwischen dem inneren und äußeren starren Teil innerhalb eines Winkelbereichs aufnehmen, um die sich die Drehachse des inneren Teils relativ zu dem äußeren Teil dreht.If you provide the storage units with surfaces that give the shape have a part of a ball, a bearing arrangement formed therefrom at about similar stiffness values a relative torsional movement between the inner and outer rigid part within an angular range around which the Rotation axis of the inner part rotates relative to the outer part.

Claims

Claims Resilient torsion bearing unit for resilient resilient absorption of a relative torsional movement between two rigid parts according to patent. ... ... (patent application P 27 30 184.4), d u r c h e k n n n z e i c h -n e t that the contact surface between the resilient first Element (11) made of elastomeric material and the second element (12) almost not resilient material has approximately the shape of a wedge of a ball.

2. Resiliently resilient corrosion bearing unit according to claim 1, characterized characterized in that the surface (14) of the resilient first element (11) for the sliding connection with a first of the rigid parts (15) likewise approximately has the shape of part of a sphere.

3. Resiliently resilient torsion bearing unit according to claim 1 or 2, characterized in that it is a segment for an approximately circular bearing is.

4. Resilient torsion bearing unit according to one of the preceding Claims, characterized in that the bearing surface (13) of the second element (12) has roughly the shape of part of a sphere.

5. Resilient torsion bearing unit according to claim 2 or 4, characterized in that the curvature of the surface (14), which has approximately the shape of a Part of a sphere has, substantially similar to the curvature of the contact surface between the two elements (11,12).

6. Resiliently compliant torsion bearing unit, characterized in that that a first rigid part (ins) with a resilient torsion bearing unit according to any one of the preceding claims is combined, and that the resilient Material of the first element (11) in sliding connection with the first rigid Part is.