DE3312090A1

DE3312090A1 - Elastisches gelenk

Info

Publication number: DE3312090A1
Application number: DE19833312090
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 4508 Bohmte Buhl
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1983-04-02
Filing date: 1983-04-02
Publication date: 1984-10-11
Also published as: US4586840A; FR2543633B1; ES278527Y; ES278527U; DE3312090C2; FR2543633A1; BR8401491A

Description

Elastisches Gelenk Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein elastisches Gelenk (Molekulargelenk) mit einer Zwischenhülse aus elastischem Werkstoff, die zwischen dem Gehäuse und dem Innenteil festhaftend eingespannt ist.
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Insbesondere betrifft die Erfindung elastische Gelenke mit diesen Ausbildungsmerkmalen für relativ hohe Belastungen, wie sie in Achsaufhängungen von Kraftfahrzeugen, vor allem in Lastkraftwagen, auftreten. EIastische Gelenke, bei denen Gelenkbewegungen durch Werkstoffverformungen der Zwischenhülse aufgenommen werden, sind als Kugelgelenke aus der DE-PS 28 31 470 und als Zapfengelenke aus der US-PS 31 47 964 bekannt. Gemeinsam ist diesen bekannten Ausbildungen, daß die innere Kontur des Gehäuses und die äußere Kontur des Innenteils in Schnitten parallel zur Hauptbelastungsrichtung und durch die Längsachse des Innenteils kreisförmig ist, so daß sich für die zwischen

diesen beiden Bauteilen eingespannte Zwischenhülse kreisringförmige Querschnitte ergeben, da der Abstand zwischen den genannten Konturen konstant ist. Dadurch ergeben sich in der Hauptbelastungsrichtung unterschiedliehe Material höhen der Zwischenhülse, so daß partiell sehr unterschiedliche Flachenpressungen entstehen. Bei bekannten Ausbildungen nimmt die Materialhöhe jeweils parallel zur Belastungsrichtung vom unteren Scheitel der Krümmung nach beiden Seiten hin zu, so daß am unteren Scheitel Spitzenbelastungen entstehen, die nach den Seiten hin abnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch Änderungen des Querschnitts der Zwischenhülse eine gleichmäßigere Lastverteilung im Material der Zwischenhülse und damit eine gleichmäßigere Flächenpressung zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zwischenhülse in einem Bereich beiderseits einer Mittelebene des Innenteils, die durch die Hauptbelastungsrichtung gelegt ist, in Schnitten parallel zu dieser Mittelebene eine gleichbleibende Materialdicke aufweist. Konstruktiv wird dieser Lösungsgedanke bei im wesentlichen rundem Gehäuseinnenraum in der Weise realisiert, daß die Innenfläche des Gehäuses und der Außenmantel des Innenteils in dem Bereich beiderseits der erwähnten Mittelebene den gleichen Krümmungsradius, jedoch mit in Belastungsrichtung versetzten Mittelpunkten aufweisen. Bei anderen Querschnitten des Gehäuseinnenraums ist darauf zu achten, daß der Außenmantel des Innenteils zu der Innenfläche des Gehäuses in dem tragenden Bereich beiderseits der Mittelebene durch die Belastungsrichtung äquidistant verläuft. Die Anwendung der Erfindung ist

mit gleichem Vorteil sowohl bei Gelenken mit einem im wesentlichen zylindrischen Gelenkzapfen oder einem Kugelzapfen als Innenteil sowie bei anderen Konturen, des Innenteils anwendbar. Die Herstellung der Zwischenhülse erfolgt wie bisher aus Gummi oder aus Kunststoff mit vergleichbaren Eigenschaften. Die Zwischenhülse kann an den Berührungsflächen mit dem Gehäuse und mit dem Innenteil ganz oder teilweise festhaftend verbunden sein.

Bei der Ausbildung nach der Erfindung wird erreicht, daß die Höhen des elastischen Werkstoffes der Zwischenhülse, jeweils parallel zu der Mittelebene durch die Belastungsrichtung gemessen, gleich hoch sind. Dies führt zu einer gleichmäßigen Flächenpressung und damit zu höheren Standzeiten, d.h. längerer Lebensdauer des Gelenkes.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Grafik der Belastung eines Gelenks herkömmlicher Ausführung,

Fig. 2 eine Grafik der Belastung eines Gelenks nach

der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Gelenks nach der

Erfindung und
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Fig. 4 einen Schnitt eines Gelenks nach Fig. 3 in

der Mittelebene durch die Achse des Innenteils

und in der Belastungsrichtung.

Die Grafik in der Fig. 1 zeigt die Belastung der Zwischenhülse in einem Ringraum zwischen dem äußeren Gehäuse und dem Innenteil. Dieser entsteht durch unterschiedliche Durchmesser D und d mit gleichem Mittel punkt, so daß die Material höhen parallel zu einer Mittelebene senkrecht zur Zeichenebene in Richtung der Belastung F von dieser Ebene nach beiden Seiten hin zunehmen. Die geringste Materi al höhe Xl ergib.t sich dabei in der eben erwähnten Ebene. Dadurch ergibt sich eine Lastverteilung, wie sie im oberen Teil der Fig. 1 dargestellt ist, so daß eine Spitzenbelastung im Scheitel der Bauteil krümmung im Bereich der Ebene in der Belastungsrichtung entsteht und das Gelenk an dieser Stelle der höchsten Belastung ausgesetzt ist.

In der Grafik der Fig. 2 ist dargestellt, daß die MaterialhöhenX2 der Zwischenhülse zwischen dem äußeren Gehäuse und dem Innenteil in dem tragenden Bereich etwa gleichbleibend ausgeführt sind. Bei kreisrunden Konturen des Gehäuses und des Innenteils wird dies in einfacher Weise dadurch erreicht, daß sowohl die Innenkontur des Gehäuses als auch die Außenkontur des Innenteils mit gleichem Krümmungsradius R jedoch mit um a versetzten Mittelpunkten ausgeführt sind. Das führt zu einer gleichmäßigen Verteilung der Flächenpressung aus der Belastung F, so daß sich in dem Material der Zwischenhülse eine gleichmäßige Flächenpressung ergibt, wie es in dem oberen Teil der Fig.

2 dargestellt i st.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Gelenkes mit Merkmalen nach der Erfindung. Zwischen dem Gehäuse 1, welches beispielsweise als Gelenkauge 35

ausgebildet ist und dem Innenteil 2 ist die Zwischenhülse 3 aus Gummi oder Kunststoff mit vergleichbaren Eigenschaften angeordnet. Die Zwischenhülse 3 kann sowohl mit der Innenfläche des Gehäuses 1. als auch mit dem Außenmantel des Innenteils 2 festhaftend verbunden sein. Möglich ist auch die Montage der Zwischenhülse 3 mit radialer Vorspannung und ggf. auch mit axialer Vorspannung, wobei Endstücke in Richtung der Längsachse des Innenteils gegeneinander gespannt werden können. Beiderseits einer Mittelebene durch die Längsachse des Innenteils 2 und durch die Belastungsrichtung P sind die Innenfläche des Gehäuses 1 und die Außenfläche des Innenteils 2 beiderseits dieser Ebene in einem gewissen Bereich äquidistant ausgeführt. Bei runden Querschnittsformen kann dies in einfacher Weise durch gleiche Krümmungsradien erreicht werden, deren Mittelpunkte jedoch in Richtung der erwähnten Ebene versetzt angeordnet sind.

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Claims

Elastisches Gelenk

Patentansprüche

Elastisches Gelenk (Molekulargelenk) mit einer Zwischenhülse aus elastischem Werkstoff, die zwischen dem Gehäuse und dem Innenteil festhaftend eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhülse in einem Bereich beiderseits einer Mittelebene des Innenteils, die durch die Hauptbelastungsrichtung gelegt ist, in Schnitten parallel zu dieser Mittelebene eine gleichbleibende Materialdicke aufweist.
2. Elastisches Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Gehäuses (1) und des Außenmantels des Innenteils (2) in dem Bereich beiderseits der Mittelebene den gleichen Krümmungsradius, jedoch mit in Belastungsrichtung versetzten

Mittelpunkten aufweisen.
3. Elastisches Gelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Gehäuses (1) und der Außenmantel des Innenteils (2) in Schnitten parallel zu der Mittelebene durch die Längsachse des Innenteils und durch die Belastungsrichtung äquidistant verlaufen.