DE3536284C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/40—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Springs (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
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.
Priority Applications (2)
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DE3536284C2 true DE3536284C2 (de) | 1987-09-24 |
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DE19853536284 Granted DE3536284A1 (de) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | Strebengelenk fuer streben in kraftfahrzeugen |
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1985
- 1985-10-11 DE DE19858528939 patent/DE8528939U1/de not_active Expired
- 1985-10-11 DE DE19853536284 patent/DE3536284A1/de active Granted
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Also Published As
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DE3536284A1 (de) | 1987-04-23 |
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D2 | Grant after examination | ||
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8331 | Complete revocation |