DE3536284C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Strebengelenk für Kraft­ fahrzeuge entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Strebengelenk mit diesen Ausbildungsmerkmalen ist aus der DE-OS 33 32 771 bzw. aus der DE-PS 8 37 027 bekannt. Bei anderen bekannten Ausbildungen besteht der Zapfen aus einem Kugelkörper, der mittels einer Gelenkschale aus einem elastomeren Werkstoff in einem den Kugelkörper teilweise umschließenden Gehäuse gelagert ist. Bei den bekannten Strebengelenken ist die radiale Verformbarkeit um die Gelenkachse gleichbleibend und relativ begrenzt, weil der Federkörper aus elastomerem Werkstoff zwischen dem inneren Zapfen und dem Gehäuse eine gleichbleibende Wandstärke geringer Dicke aufweist. Aus der DE-PS 8 37 027 ist bekannt, den schalenartigen Federkörper aus elastomerem Werkstoff mit einer gewissen Vorspannung in das Gehäuse einzusetzen. Aus der DE-OS 33 12 090 ist es bekannt, den Federkörper eines Molekulargelenks in Schnittebenen parallel zur Hauptbelastungsrichtung mit gleichbleibenden Materialdicken auszustatten, um dadurch eine gleichmäßige Lastverteilung und gleichmäßige Flächenpressung zu erreichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Streben­ gelenk mit einer radial großen Verformungsmöglichkeit des Gelenkzapfens gegenüber dem Gehäuse und ent­ sprechender Kardanik sowie eine in der Haupt­ belastungsrichtung demgegenüber deutlich härteren Federkennung zu erreichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Ausbil­ dungsmerkmale nach dem Kennzeichen des Patent­ anspruches 1.

Ein solches Strebengelenk ermöglicht in der Haupt­ belastungsrichtung große radiale Verformungen des Gelenkzapfens gegenüber dem Strebengehäuse, wobei sich die der Einfederung entgegenwirkenden Rück­ stellkräfte progressiv aufbauen und auch bei starken Einfederungen noch dämpfend wirksam sind. Gleich­ zeitig erlaubt die erfindungsgemäße Ausbildung radia­ le Einfederungen des Gelenkzapfens winklig zur Hauptbelastungsrichtung, insbesondere rechtwinklig zur Hauptbelastungsrichtung, und läßt vor allem kardanische Auslenkungen in weitaus größerem Umfange zu als bekannte Strebengelenke mit einem schalen­ förmigen Federkörper in Kugelgelenken. Insbesondere bei Streben in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen setzt der stabförmige Federkörper des Strebengelenks den großen Kräften in der Hauptbelastungsrichtung eine angepaßt hohe Federcharakteristik entgegen und er­ laubt gleichzeitig radiale Einfederungen winklig zur Hauptbelastungsrichtung und kardanische Auslenkungen des Gelenkzapfens gegenüber dem Strebengehäuse in einem bisher nicht erreichten Ausmaß.

Es ist ein besonderer Vorteil der Ausbildung nach der Erfindung, daß das Federungsverhalten durch einfache bauliche Maßnahmen nachhaltig beeinflußt und auf die spezifischen Betriebsbedingungen abgestimmt werden kann, z. B. durch den Einbau des Federkörpers mit einer Vorspannung nach Anspruch 5 und/oder Anspruch 6, durch unterschiedliche Härten des Gummis, durch räumliche Gestaltung der Einlagen gemäß Anspruch 7 oder vergleichbare Maßnahmen. Zu solchen Maßnahmen ist auch die Gestaltung unterschiedlicher Abstände der Räder der die Einlagen bildenden Blechscheiben von dem umgebenden Gehäuse und die Verwendung dieser Räder als Anschläge zu rechnen, wobei diese Anschläge bei radialer Einfederung winklig zur Hauptbelastungsrichtung nacheinander wirksam werden und somit eine progressive Kennung des Federkörpers bei dieser radialen Einfederung aufbauen. Schließ­ lich soll erwähnt werden, daß der Gelenkzapfen in dem Gehäuse auch durch mehrere stabförmige Federkörper in der vorgenannten Ausbildung abgestützt sein kann, insbesondere, wenn große Belastungen in mehr als nur einer Richtung vorherrschen.

Für die konstruktive Ausbildung des Strebengelenks ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß Einlagen aus Blechscheiben zwischen Gummischeiben angeordnet und an den gegenseitigen Berührungsflächen festhaftend miteinander verbunden sind. Stabförmige Federkörper sind als Maschinenelement an sich bekannt, jedoch werden bei der bekannten Ausbildung Gummischeiben und Blechscheiben lose aufeinandergelegt und miteinander verspannt. Für die Gestaltung des Freiraumes für radiale und kardanische Auslenkungen des Gelenkzapfens sieht die Erfindung vor, daß ein ringförmiges Gehäuse den Gelenkzapfen mit einem Freiraum etwa senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung für die Bewegung des Gelenkzapfens gegenüber dem Gehäuse umgibt.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung, welche nachfolgend in Verbindung mit weiteren Einzelheiten der Erfindung erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt des Strebengelenks in der Achsebene des Gelenkzapfens,

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 um 90 Grad versetzte Seitenansicht,

Fig. 3 die gleiche Seitenansicht eines abge­ änderten Ausführungsbeispieles und

Fig. 4 einen Federkörper im Zustand vor der Montage.

Das Strebengelenk besteht aus dem inneren Gelenk­ zapfen 1 mit an beiden Enden vorgesehenen Be­ festigungsansätzen und aus dem Strebengehäuse 2, welches ebenfalls einen Gewindeansatz für die Verbindung mit der Strebe aufweist. Die Haupt­ belastungsrichtung C 1 liegt in der Achse I dieses Gewindezapfens am Strebengehäuse 2. Der Gelenkzapfen 1 ist in dem Strebengehäuse 2 durch einen mit seiner Längsachse in Richtung der Hauptbelastungsrichtung C 1 angeordneten stabförmigen Federkörper abgestützt. In dem Bereich B weist das Strebengehäuse an seinem Innenumfang an sich diametral in der Hauptbe­ lastungsrichtung gegenüberliegenden Stellen Längs­ nuten auf, in die der Federkörper mit an seinen Enden angeordneten Halteblechen eingreift. Die Sicherung der Haltebleche 5 gegen Auswanderung in Richtung der Achse des Gelenkzapfens 1 erfolgt durch nachträglich angebrachte Verformungen des Strebengehäuses 2, wie es vergrößert als Einzelheit A zu der Fig. 1 dargestellt ist. Der Federkörper selbst besteht aus einer zentralen, von dem Gelenkzapfen 1 durchgriffenen Zentrierbuchse 6, auf der Scheiben 7 aus einem elastomeren Werkstoff und Blechscheiben 3 und 4 abwechselnd geschichtet sind. Die Scheiben 7 aus Gummi oder dergleichen sind an den sich berührenden Flächen mit den die Einlagen bildenden Blechscheiben 3 und 4 sowie der äußeren Haltescheibe 5 festhaftend verbunden, um Querkräfte übertragen zu können. Im Falle des Beispieles entsprechend Fig. 3 ist anstelle der äußeren Haltescheiben 5 und der inneren Ausnehmungen des Strebengehäuses 2 eine Buchse 9 vorgesehen, in der der Federkörper angeordnet ist und mit der die äußere Gummischeibe ebenfalls festhaftend verbunden ist. Der somit verliersicher zwischen dem Gelenkzapfen 1 und dem Strebengehäuse 2 angeordnete Federkörper übernimmt alle in der Aufgabenstellung zur Erfindung beschriebenen Forderungen, wobei die Kontur des Federkörpers und seine Bauelemente in Abhängigkeit von der spezifischen Belastung und den zu erwartenden Verformungen gestaltet wird. Die in der Zeichnung dargestellte trapezförmige Verjüngung des Feder­ körpers zu den Enden hin ist somit variabel. Ebenso können die zwischen den Gummischeiben 7 angeordneten Blechscheiben 3 und 4 in ihren Abmessungen unter­ schiedlich gestaltet werden und auch eine variable Profilierung erhalten, z. B. konkav oder konvex gestaltet sein und sich z. B. auch von der Mitte nach außen verjüngen. Zur Erhöhung der Dauerhaltbarkeit und zur Anpassung an spezifische Belastungs­ verhältnisse, die vorwiegend in den Richtungen C und C 1 wirksam sind, kann der Federkörper, d. h. seine Gummischeiben 7, über die Höhe F (Fig. 2) im montierten Zustand vorgespannt werden, wobei die Differenz zwischen der vorgespannten Einbaulänge D und der entspannten Länge D 1 (Fig. 4) den gewünschten Vorspannungseffekt ergibt.

Die Größe des Freiraumes E (Fig. 2) in Richtung einer radialen Belastung C wird durch die Anzahl der Zwischenbleche 3 und 4 in der Scheibenfeder, durch die Größe der Vorspannung und durch den Innen­ durchmesser H des Strebengehäuses bzw. der Buchse 9 bestimmt, wobei der Schubwinkel der Gummischeiben 7 des Federkörpers in Zugrichtung eine bestimmte Größenordnung nicht überschreiten sollte. Verfor­ mungen des Federkörpers winklig zur Hauptbe­ lastungsrichtung, insbesondere in Richtung C, werden durch den Freiraum E begrenzt. Auf der Außenseite der Zentrierbuchse 6 sind Dämpfungspolster 8 angebracht, um gedämpfte Anschlagstöße zu erreichen. Auch die Ränder der als Einlagen vorgesehenen Blechscheiben 3 und 4 können als Anschläge in bestimmter Reihenfolge nacheinander in Verbindung mit dem Innenumfang des Strebengehäuses 2 bzw. der Buchse 9 nacheinander wirksam werden, um dadurch eine progressive Kennung des Federkörpers bei Einfe­ derungen aufgrund von Belastungen in Richtung C zu erhalten.

Claims (8)

1. Strebengelenk für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem ringförmigen Strebengehäuse mit einem Gewin­ deansatz für die Verbindung mit der Strebe und einem im Strebengehäuse über einen elastisch verformbaren Federkörper gelagerten quer verlaufenden inneren Gelenkzapfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenk­ zapfen (1) in dem Strebengehäuse (2) mittels eines in Richtung der Längsachse des Gewindeansatzes (Haupt­ belastungsrichtung C 1) verlaufenden stabförmigen Federkörpers, bestehend aus Scheiben (7) eines elastomeren Werkstoffes und Einlagen (3, 4) eines demgegenüber höherfesten Werkstoffes gelagert ist und das Strebengehäuse (2) den Gelenkzapfen (1) etwa senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung (C 1) mit einem Freiraum (E) umgibt.

2. Strebengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der stabförmige Federkörper aus quer zu seiner Längsachse abwechselnd geschichteten Blech­ scheiben (3, 4) und Gummischeiben (7) besteht, die an den gegenseitigen Berührungsflächen festhaftend mit­ einander verbunden sind.

3. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen (1) in einer Zentrierbuchse (6) gelagert und diese Zentrierbuchse festhaftend mit dem stabförmigen Federkörper verbunden ist.

4. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbuchse (6) an den senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung liegenden freien Außenseiten Anschlagpolster (8) aus elastomerem Werkstoff aufweist.

5. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Federkörper in der Hauptbelastungsrichtung (C 1) eine Vorspannung aufweist.

6. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine asymmetrische Vorspannung des stabförmigen Federkörpers bezogen auf die Längsachse des Gelenkzapfens (1) in der Haupt­ belastungsrichtung (C 1).

7. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechscheiben (3, 4) zwischen den Gummischeiben (7) des stabförmigen Federkörpers in Anpassung an gewünschte Federkennungen profiliert sind.

8. Strebengelenk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen mittels mehrerer stabförmiger Federkörper in dem Strebengehäuse (2) abgestützt ist.