DE4428870C1 - Gummi-Gelenklager - Google Patents

Gummi-Gelenklager

Info

Publication number
DE4428870C1
DE4428870C1 DE4428870A DE4428870A DE4428870C1 DE 4428870 C1 DE4428870 C1 DE 4428870C1 DE 4428870 A DE4428870 A DE 4428870A DE 4428870 A DE4428870 A DE 4428870A DE 4428870 C1 DE4428870 C1 DE 4428870C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
outer part
joint body
rubber
sliding insert
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4428870A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernd Michael Glatzel
Ulrich Mette
Klaus Potthast
Bruno Christian Huesch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bhc Gummi-Metall 53340 Meckenheim De Trw Fa GmbH
Original Assignee
Bruno Huesch & Co Kg 53340 Meckenheim De
Bruno Huesch & Co KG
TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bruno Huesch & Co Kg 53340 Meckenheim De, Bruno Huesch & Co KG, TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG filed Critical Bruno Huesch & Co Kg 53340 Meckenheim De
Priority to DE4428870A priority Critical patent/DE4428870C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4428870C1 publication Critical patent/DE4428870C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
    • F16F1/393Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type with spherical or conical sleeves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/08Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings

Description

Die Erfindung betrifft ein Gummi-Gelenklager mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Gummi-Gelenklager der in Rede stehenden Art, häufig als Silent-Lagerbuchsen be­ zeichnet, sind meist wartungsfreie Konstruktionselemente für schwingungstechni­ sche Bauteile. Es handelt sich um elastische Lager für Wellen, Achsen, Gelenke, Len­ ker, Puffer etc., die in der Automobilindustrie, im Fahrzeugbau, im Landmaschinenbau, bei Schienenfahrzeugen, aber auch im allgemeinen Maschinen- und Apparatebau Anwendung finden. Eine Übersicht gibt der Werksprospekt "Silent-Lagerbuchsen" der Anmelderin, Ausgabe 07.88. Ein klassisches Gummi-Gelenklager ist z. B. das sogenannte Jörn-Gelenk (DE-GM 66 06 532).
Das bekannte Gummi-Gelenklager, von dem die Erfindung ausgeht (DE 34 19 967 C2), ist bei einfacher Montage kompakt aufgebaut, radial und axial belastbar und erlaubt zusätzlich kardanische Auslenkungen erheblichen Winkels und Verdrehwin­ kel, die größer sind als der für den gummielastischen Gelenkkörper zulässige Schub­ winkel. Dazu ist bei diesem bekannten Gummi-Gelenklager die Gleiteinlage zwischen dem gummielastischen Gelenkkörper und dem Metall-Außenteil als eine aus ver­ schleißfestem, elastischem Material bestehende Hülse ausgeführt, die mit dem gum­ mielastischen Gelenkkörper fest verbunden, insbesondere in diesen eingebettet ist. Zwischen der als Gleiteinlage dienenden Hülse, die aus nachgiebigem, jedoch hoch verschleißfestem Werkstoff besteht, und dem Metall-Außenteil besteht eine kraft­ schlüssige Verbindung (Reibungsschluß), die durch die radiale und axiale Einspan­ nung und den Reibwert bestimmt ist. Größere als für den Gelenkkörper zulässige Schubwinkel und Verdrehwinkel können dadurch ausgeführt werden, daß bei Über­ schreiten eines bestimmten Drehmomentes bei Verdrehen des Außenteils gegenüber dem Innenteil die Gleiteinlage ein verschleißarmes Gleiten des Außenteils auf dem Gelenkkörper erlaubt
Das bekannte Gummi-Gelenklager, das zuvor beschrieben worden ist, kann im Grundsatz überall dort eingesetzt werden, wo hohe Radiallasten bei erheblichen Ver­ drehwinkeln auftreten, z. B. in Querlenkern, Schräglenkern, Achsstreben, Federlage­ rungen, Schwingenlagerungen usw., insbesondere im Nutzfahrzeugbau.
Das zuvor erläuterte, bekannte Gummi-Gelenklager folgt einem in Prinzip Erfolg ver­ sprechenden Konzept. In der Praxis hat sich allerdings herausgestellt, daß ein hinreichend guter Materialschluß selbst beim Einvulkanisieren der als Gleiteinlage dienenden Hülse aus Kunststoff nicht erreichbar ist. Man scheitert an den zueinander widersprüchlichen Forderungen an hohe Verschleißfestigkeit des Kunststoffkörpers einerseits und auf lange Einsatzzeit hin funktionierenden Materialschluß zum gummielastischen Gelenkkörper andererseits. Abrisse und Lagerausfall sind bei dem bekannten Gummi-Gelenklager an der Tagesordnung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein auf dem Einsatz einer Gleiteinlage basierendes Gummi-Gelenklager mit Gleiteigenschaften zu realisieren, das problemlos sehr langfristig auch unter hohen Belastungen und Drehmomenten funktioniert.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Gummi-Gelenklager dadurch gelöst, daß die Gleiteinlage eine Folie aus einem Fluorkunststoff - Polytetrafluoräthylen mit Füllstoffen - ist. Folienlager aus gefüllten Fluorkunststoffen bzw. entsprechende Gleitlagerfolien sind z. B. unter dem Markennamen "NORGLIDE" seit Anfang der siebziger Jahre bekannt. Man kennt NORGLIDE- Folienlager und NORGLIDE Metaloplast-Gleitlagerfolien. Letztere unterscheiden sich vom normalen NORGLIDE-Folienlager dadurch, daß in die Folie aus Kunststoff- Polytetrafluoräthylen ein Metallgewebe, insbesondere ein Zinn-Bronze-Gewebe eingebettet ist. Die Besonderheit solcher Folien aus Fluorkunststoff besteht darin, daß die Gleiteigenschaften bei hoher Flächenpressung besonders gut sind (vgl. den Prospekt "NORGLIDE" der Firma Norton Pampus GmbH ppl-e-055-1-2/93). Die Foliendicke liegt bei 0,25 bis 0,5 mm oder etwas darüber, Einzelheiten sind der Literatur zu dieser Gleitlagerfolie entnehmbar. Auch andere Anbieter von entsprechenden Fluorkunststoff-Folien oder -Beschichtungen sind bekannt.
Während im Stand der Technik die Entwicklung zu immer dickeren und massiveren Gleiteinlagen aus verschleißfestem, elastischem Material ging (zunächst eine Draht­ gewebe-Einbettung in den Außenmantel des gummielastischen Gelenkkörpers, DE 30 04 075 A1, später dann die eingangs genannte verschleißfeste Hülse), ist erfin­ dungsgemäß erkannt worden, daß die seit über zwanzig Jahren am Markt bekannte Gleitlagerfolie aus Fluorkunststoff überraschenderweise für den vorliegenden An­ wendungsfall geeignet ist. Die für den erfolgreichen Einsatz einer solchen Gleitlager­ folie erforderliche hohe Flächenpressung liegt nämlich konstruktionsbedingt in einem Gummi-Gelenklager der vorliegenden Art ohnehin vor, da ja notwendigerweise der gummielastische Gelenkkörper unter hoher radialer Vorspannung, die dann die not­ wendige Flächenpressung für die Gleiteinlage erzeugt, am Außenteil anliegt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß das Gegenlager entweder das Metall-Außenteil selbst oder, gegebenenfalls zusätzlich, das Gelenkauge des Trägers ist, in das das Gummi-Gelen­ klager insgesamt letztlich eingesetzt wird (beispielsweise das Auge eines Längslen­ kers eines Lastkraftwagens).
Überraschenderweise wird also ganz im Gegensatz zum Stand der Technik mit einer Gleiteinlage, die sich im Betrieb praktisch in die Innenseite des Metall-Außenteils ein­ arbeitet, gearbeitet.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden, dazu darf zunächst auf die nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Von besonderer Bedeutung ist die Ausführungsform des Patent­ anspruches 8. Durch Einführung eines Metall-Zwischenteils wird die Wirkung des Gummigelenks (Molekulargelenk) von dem Innenteil mit dem gummielastischen Gelenkkörper und dem Zwischenteil realisiert, ohne daß hier ein Gleiteffekt nötig oder möglich ist. Der Gleiteffekt für das Gummi-Gelenklager wird davon entkoppelt und durch das Zusammenwirken von Metall-Zwischenteil, Gleiteinlage und Metall- Außenteil realisiert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele dar­ stellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gummi-Gelenk­ lagers, teilweise geschnitten,
Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung, ein zweites Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Gummi-Gelenklagers,
Fig. 3 in einer ungefähr Fig. 1 entsprechenden Darstellung, allerdings voll­ ständig im Schnitt und in ein Gelenkauge eines Trägers eingebaut, ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gummi-Gelenkla­ gers,
Fig. 4 einen Grundkörper für ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Gummi-Gelenklagers,
Fig. 5 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung ein viertes Ausführungsbei­ spiel eines Gummi-Gelenklagers gemäß der Erfindung, aufbauend auf den Grundkörper aus Fig. 4 und
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Grundkörper gemäß Fig. 4.
Das Gummi-Gelenklager gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, dar­ gestellt in Fig. 1, liegt in der Ausführungsform mit Gelenkkugel zur Aufnahme relativ großer kardanischer Winkel vor. Das ist nur ein mögliches Ausführungsbeispiel und soll nicht als einschränkend verstanden werden.
Das in Fig. 1 dargestellte Gummi-Gelenklager weist zunächst ein Metall-Innenteil 1 auf, das beispielsweise als Gelenkbüchse oder Gelenkkugel ausgeführt sein kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es ein durchgehendes, in der Mitte eine Ge­ lenkkugel aufweisendes Teil, das endseitig mit Befestigungsösen 2 versehen ist. An­ gedeutet ist in Fig. 1 schon, wie dieses Gummi-Gelenklager insgesamt im Auge 3 eines nur strichpunktiert angedeuteten Trägers 4 angeordnet, nämlich eingepreßt wird. Wo und wie diese Gummi-Gelenklager in der Praxis Anwendung finden, ist im allgemei­ nen Teil der Beschreibung mehrfach angesprochen worden, darauf darf verwiesen werden.
Mit dem Metall-Innenteil 1 festhaftend verbunden, hier nämlich anvulkanisiert, ist ein gummielastischer Gelenkkörper 5. Den gummielastischen Gelenkkörper 5 umgebend angeordnet ist ein rotationssymmetrischer, meist im wesentlichen zylindrischer, hier zylindrisch-torusförmig gestalteter Metall-Außenteil 6, häufig auch als Metall-Außen­ rohr bezeichnet. Zwischen dem Metall-Außenteil 6 und dem Gelenkkörper 5 ist eine Gleiteinlage 7 angeordnet. Diese Gleiteinlage 7 ist in Fig. 1 übertrieben dick darge­ stellt, das dient der einfacheren zeichnerischen Erfassung. Die Gleiteinlage 7 erlaubt bei Überschreiten eines bestimmten Drehmoments, das am Außenteil 6 gegenüber dem Innenteil 1 angreift, beim Verdrehen des Außenteils 6 gegenüber dem Innenteil 1 ein Gleiten des Außenteils 6 gegenüber dem Gelenk­ körper 5. Dadurch können Ver­ drehwinkel, die größer sind als der für den gummielastischen Gelenkkörper 5 zu lässige Schubwinkel, problemlos aufgenommen werden. Außerdem kann das Gummi- Gelenklager kardanische Auslenkungen in erheblicher Größe, beispielsweise über 15°, aufnehmen.
Der gummielastische Gelenkkörper liegt unter Zwischenlage der Gleiteinlage 7 am Außenteil 6 unter hoher radialer Vorspannung an. Das ist notwendig, um die Gelenk­ lager-Charakteristik eines solchen Gummi-Gelenklagers überhaupt zu erzielen. Ins­ besondere muß auch sichergestellt werden, daß das Material des gummielastischen Gelenkkörpers 5 im Betrieb nicht seitlich zwischen Innenteil 1 und Außenteil 6 aus dem Gummi-Gelenklager auswandert. Die radiale Vorspannung wird vorzugsweise ganz oder zumindest teilweise durch eine axiale Einspannung des Gelenkkörpers 5 erzeugt. Eine axiale Einspannung des Gelenkkörpers 5, die aufgrund dessen Gummielastizität zu einer radialen Aufweitung des Gelenkkörpers 5 führen würde, wenn dieser nicht im Außenteil 6 eingespannt wäre, ergibt die gewünschte ra­ diale Vorspannung des gummielastischen Gelenkkörpers 5 im Außenteil 6.
Das Gegenlager zum Abfangen der auftretenden Kräfte kann der Metall-Außenteil 6 selbst schon sein, der Endwert der radialen Vorspannung des gummielastischen Ge­ lenkkörpers 5 kann aber auch erst dann erreicht sein, wenn der Metall-Außenteil selbst wieder im Gelenkauge 3 eines Trägers 4, wie in Fig. 1 dargestellt, eingespannt ist.
Wesentlich für die Lehre ist, daß die Gleiteinlage eine Folie aus ei­ nem Fluorkunststoff - Polytetrafluoräthylen mit Füllstoffen - ist. Im allgemeinen Teil der Beschreibung ist ausführlich erläutert und durch Literaturhinweise ergänzt wor­ den, um welche Art von Folien es sich hier handelt und was eine solche Folie, die als solche als Gleiteinlage seit Jahrzehnten bekannt ist, bei erfindungsgemäßem Einsatz in dem vorliegenden Gummi-Gelenklager zu leisten vermag.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine erste Ausführungsform, bei der realisiert ist, daß die Gleiteinlage 7 die radiale Außenseite des Gelenkkörpers 5 vollständig abdeckt.
In der Praxis hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die dünne Gleiteinlage 7 als einpreßbares Verbundlager auf Basis einer Folie, wie zuvor erläutert, auszuführen, nämlich so, daß die Folie zusammen mit einem dünnen Stahlmantel als einpreßbares Verbundlager ausgeführt die dünne Gleiteinlage 7 bildet. Auch diese einpreßbaren Verbundlager - Stahlmantel 0,25 mm, Laufschicht aus Fluorkunststoff 0,25 mm - sind seit Jahrzehnten von den zuvor angegebenen Anbietern bekannt. Dies erlaubt in der Herstellung eine einfachere Fixierung der Gleiteinlage 7. Allerdings kann es Schwie­ rigkeiten geben, den hauchdünnen Stahlträger beim Einrollen angemessen zu verfor­ men.
Im übrigen gibt es unter Umständen auch die Möglichkeit, den hauchdünnen Stahl­ mantel (beispielsweise 0,25 mm) beidseits mit einer entsprechenden Folie zu beschich­ ten (beidseits eine Laufschicht aus dem genannten Fluorkunststoff von beispiels­ weise 0,25 mm).
Fig. 1 zeigt im übrigen weiter, daß, wie an sich bekannt, die axialen Endbereiche 8, 9 des Außenteils 6 eingerollt sind. Man erreicht so das gewünschte axiale Einspannen, das gleichzeitig in gewisser Weise auch eine radiale Verformung und ein Einspannen des Gelenkkörpers 5 realisiert, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel ohne wei­ teres zu erkennen.
Man muß sorgfältig darauf achten, daß das Material des gummielastischen Gelenkkörpers 5 im Betrieb nicht unter Wirkung der axialen Einspannkräfte verquetscht oder aus­ wandert. Dazu ist im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nun vorgesehen, daß in den gummielastischen Gelenkkörper 5 an jeder Stirnfläche, wie an sich bekannt, ein metallischer Stützring 10 eingelassen und festhaftend mit dem Gelenkkörper 5 ver­ bunden ist. Diese Stützringe 10 dienen zur Aufnahme der Axialkräfte und setzen diese in die gewünschten Radialkräfte im gummielastischen Gelenkkörper 5 um. Man bezeichnet diese Stützringe 10 auch als Axialdruckscheiben. Die metallischen Stütz­ ringe 10 haben nun im Zusammenhang mit der Lehre der Erfindung, also mit der in Fig. 2 angedeuteten Anordnung einer Gleitanlage 7 auf der Innenseite des Metall-Außenteils 6, den Vorteil, daß sie weitgehend feste Widerlager für das Fixieren der Gleitanlage 7 bilden. Die beim Einrollen der axialen Endbereiche 8, 9 auftreten­ den Kräfte wirken also nicht gegen eine gummielastische Unterlage, sondern gegen eine metallische Unterlage. Im vorliegenden Fall ist das besonders zweckmäßig reali­ siert, da jeder Stützring 10 eine dem Außenteil 6 beim Einrollen Form gebende Au­ ßenkontur aufweist. Man erkennt also, wie durch das Umformen des mehrere Millimeter dicken metallischen Außenteils 6 um die Stützringe 10 gleichzeitig die Gleiteinlage 7 - Folie aus einem Fluorkunststoff - fixiert wird.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Ausführungsform, die der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ähnlich ist. Hier ist ein vollständiger Schnitt des Gummi-Gelenklagers dargestellt, außerdem ist eingezeichnet, wie das Gummi- Gelenklager im Gelenkauge 3 eines mit einem Außengewinde versehenen Trägers 4 angeordnet (eingepreßt) ist. Bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich ein maximaler kardanischer Winkel von ca. 10° und ein maximaler (rückstellbarer) Torsionswinkel von etwa 20°. Dabei wird dann ein Torsionsmoment von etwa 150 bis 250 Nm bei dem maximalen Torsionswinkel realisiert. Diese Anga­ ben dienen nur als Beispiel zum Verständnis.
Interessant ist im in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, daß die Stützringe 10 am gummielastischen Gelenkkörper 5 noch etwas modifiziert sind. Diese weisen nämlich jeweils außen eine Einformung 11 zur Aufnahme des eingerollten Randes des Außen­ teils 6 auf. Dadurch ergibt sich eine radiale und axiale Fixierung und zusätzliche Ein­ spannung auch des gummielastischen Gelenkkörpers 5, so daß ein axiales Auswan­ dern im Betrieb praktisch vollständig ausgeschlossen ist.
Fig. 4 und 5 zeigen nun im Zusammenhang ein weiteres, besonders bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gummi-Gelenklagers. Fig. 4 macht dabei den Grundkörper des Gummi-Gelenklagers deutlich (Jörn-Gelenk). Dieser ist in Fig. 4 ohne Metall-Außenteil 6 dargestellt, daraus resultiert, daß der gummielastische Gelenkkörper 5 noch nicht unter Vorspannung steht und axial die eingezeichneten Einziehungen 12 aufweist. Im Vergleich mit Fig. 5, nach erfolgter Einspannung, erkennt man, daß diese Bereiche der Einziehungen 12 später durch den sich hier auswölbenden Gummi des gummielastischen Gelenkkörpers 5 ausgefüllt werden.
Interessant ist bei dem in Fig. 4 zunächst dargestellten Grundkörper, daß die Stütz­ ringe 10 nach Art eines nach außen geöffneten Trapez geformt sind, also eine andere, Kontur verglichen mit den Stützringen 10 im Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 2 und Fig. 3 aufweisen. Diese Kontur erlaubt ein besonders kontrolliertes Aufbringen axialer Einspannkräfte.
Das in Fig. 5 nun dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gummi- Gelenklagers perfektioniert den Einsatz einer Folie aus einem Fluorkunststoff als Gleiteinlage 7 in besonderer Weise. Hier ist nämlich vorgesehen, daß zwischen der Gleiteinlage 7 und dem Gelenkkörper 5 ein den Gelenkkörper 5 umgebender, rotati­ onssymmetrischer Metall-Zwischenteil 13 angeordnet ist, dessen Kontur im wesentli­ chen der Kontur des Außenteils 6 entspricht, daß also die Gleiteinlage 7 zwischen dem Metall-Außenteil 6 und dem Metall-Zwischenteil 13 angeordnet und mit beiden, jedenfalls anfänglich nur über Reibungshaftung verbunden ist und daß eine be­ stimmte radiale Anpreßkraft zwischen dem Außenteil 6 und dem Zwischenteil 13 je­ denfalls im eingebauten Zustand des Gelenklagers vorliegt.
Zwischen dem Metall-Innenteil 1 und dem Metall-Zwischenteil 13 ist mittels des dort eingespannten gummielastischen Gelenkkörpers 5 ein normales Gummi-Gelenklager ohne Gleiteffekt realisiert. Die Realisierung des Gleiteffektes ist von der Realisierung dieses Molekulargelenks (die Gelenkwirkung wird durch Verlagerung des Moleku­ larverbundes im gummielastischen Gelenkkörper 5 realisiert) vollständig getrennt. Der Gleiteffekt wird nämlich durch das Zusammenwirken von Metall-Zwischenteil 13, Gleiteinlage 7 und Metall-Außenteil 6 realisiert. Mit anderen Worten, ließe man die Gleiteinlage 7 zwischen dem Metall-Außenteil 6 und dem Metall-Zwischenteil 13 weg, so hätte man ein ganz normales Gummi-Gelenklager ohne Gleiteigenschaften verwirklicht. Man schafft so für die Wirkung der Gleiteinlage 7 optimale Bedingun­ gen. Die Gleiteinlage 7 liegt nämlich zwischen zwei Metalloberflächen des Außenteils 6 und des Zwischenteils 13. In Zusammenwirken mit Metalloberflächen entwickelt die Gleiteinlage 7 aus dem erfindungsgemäß realisierten Folienmaterial (Fluorkunststoff) ihre Gleiteigenschaften unter der erheblichen Flächenpressung op­ timal.
Das in Fig. 5 dargestellte Gummi-Gelenklager läßt sich so her­ stellen, daß zunächst die notwendige radiale Vorspannung für den gummielastischen Gelenkkörper 5 durch Einpressen in das und Einrollen des Metall-Zwischenteils 13 realisiert wird. Damit ist das Gummi-Gelenklager hinsichtlich seiner Funktion als Mo­ lekulargelenk praktisch "fertig". Dann wird nach Aufbringen der Gleiteinlage 7 auf den Metall-Zwischenteil 13 dieser vom Metall-Außenteil 6 umgeben. Der Metall- Außenteil 6 schafft dann die notwendige Flächenpressung für die als Gleiteinlage 7 eingesetzte Folie aus Fluorkunststoff, die ja für optimale Gleiteigenschaften einer er­ heblichen Flächenpressung bedarf. Im übrigen kann realisiert werden, daß die erfor­ derliche Flächenpressung für die die Gleiteinlage 7 bildende Folie aus Fluorkunststoff letztlich in der gewünschten Größe durch das Einpressen des Gummi-Gelenklagers insgesamt in das Gelenkauge 3 eines Trägers 4 erzielt wird. Die radiale Einpreßkraft bestimmt das Drehmoment, ab dem als Grenzwert das Gleiten des Außenteils 6 ge­ genüber dem Innenteil 1 beginnt.
Das zuvor erläuterte, besonders bevorzugte Ausführungsbeispiel hat gemäß Fig. 5 noch eine weitere Besonderheit. Aus Gründen der Materialersparnis läßt sich bei die­ ser Anordnung mit einem Metall-Zwischenteil 13 nämlich realisieren, daß die Gleitein­ lage 7 aus zwei Ringstreifen 14 besteht, die in den axialen Endbereichen 8, 9 des Außenteils 6, vorzugsweise entsprechend einer Einrollung abgebogen, angeordnet sind und zwischen denen im Mittelbereich des Außenteils 6 ein Freiraum verbleibt. Die im Einsatz zu erwartenden radialen Belastungen bestimmen die Bemessung des Freiraums zwischen den hier erfindungsgemäß realisierten Ringstreifen 14.
Eine hier nicht dargestellte, aber realisierbare Alternative besteht auch darin, daß die Gleiteinlage 7 mit der Außenseite des Metall-Zwischenteils 13 fest verbunden, insbe­ sondere dort auflaminiert ist, Metall-Zwischenteil 13 und Gleiteinlage 7 also von ei­ nem einpreßbaren Verbundlager gebildet sind. Damit realisiert man hier ein praktisch auf der Außenseite laminiertes Verbundlager, bei dem die Gleiteinlage 7 somit die Laufschicht auf dem dünnen Trägerblech bildet. Man könnte in gleicher Weise auch mit einem innen lami­ nierten Außenteil 6 arbeiten.
Im übrigen könnte man bei dieser "entkoppelten" Lösung den gummielastischen Ge­ lenkkörper 5 auch mit der Innenseite des Zwischenteils 13 festhaftend verbinden (vulkanisieren). Das ist allerdings herstellungstechnisch etwas aufwendiger, - und häufig unnötig.
Schließlich wird darauf hingewiesen, daß es im Grundsatz auch möglich ist, daß in der Gleiteinlage 7 ein Me­ tallgewebe, insbesondere ein Zinn-Bronze-Gewebe, vorgesehen ist. Diese Ausgestal­ tung der Gleiteinlage 7 erlaubt wartungsfreie Gleitlager bei besonders hoher Bela­ stung und geringen Gleitgeschwindigkeiten. Auch andere Arten von Trägergeweben, beispielsweise ein Kunstfasergewebe (Kevlar) sind denkbar.
Fig. 6 zeigt schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel auf der Basis des Grundkör­ pers aus Fig. 4 (Jörn-Gelenk), bei dem das Jörn-Gelenk direkt im Auge 3 eines Trägers 4 angeordnet ist. Damit wird also der Metall-Außenteil 6 praktisch vom Auge 3 des Trägers 4 gebildet, in dem der Gelenkkörper 5 über die Stützringe 10 und, im darge­ stellten Ausführungsbeispiel, einen Sprengring 15 mit Übertragungsring 16 axial ein­ gespannt ist, so daß sich die erforderliche radiale Vorspannung ergibt. Man erkennt die Gleiteinlage 7 dort an der Mantelfläche des Gelenkkörpers 5.
Bei sehr sauberer Bearbeitung der Innenfläche des Auges 3 des Trägers 4 könnte man sich auch vorstellen, daß die Ringstreifen 14 der Gleiteinlage 7 nur zwischen den Stützringen 10 und dem Träger 4 (der Endfläche des Trägers 4, an dem der obere Stutzring 10 anliegt) bzw. dem Übertragungsring 16, der sich am Sprengring 15 ab­ stützt, angeordnet sind. Dann hätte man die Gleiteinlage 7, d. h. deren beide Ring­ streifen 14, wieder nur zwischen Metallflächen eingespannt, wodurch sich die hervor­ ragenden Gleiteigenschaften ergeben. Das würde die Gefahr des Verschleißes an der Oberfläche des gummielastischen Gelenkkörpers 5 trotz Verwendung der Gleiteinlage 7 bei diesem Ausführungsbeispiel nochmals deutlich vermindern.

Claims (13)

1. Gummi-Gelenklager mit einem Metall-Innenteil (1) wie einer Gelenkbüchse oder Gelenkkugel, einem mit dem Innenteil (1) festhaftend verbundenen gummielastischen Gelenkkörper (5), einem den Gelenkkörper (5) umgebenden, rotationssymmetrischen, meist im wesentlichen zylindrischen Metall-Außenteil (6) und einer zwischen dem Metall-Außenteil (6) und dem Gelenkkörper (5) angeordneten Gleiteinlage (7), die bei Überschreiten eines bestimmten Drehmoments beim Verdrehen des Außenteils (6) ge­ genüber dem Innenteil (1) ein Gleiten des Außenteils (6) gegenüber dem Gelenkkör­ per (5) erlaubt, wobei der gummielastische Gelenkkörper (5) unter Zwischenlage der Gleiteinlage (7) am Außenteil (6) unter hoher radialer Vorspannung anliegt und wo­ bei, vorzugsweise, die radiale Vorspannung ganz oder teilweise durch eine axiale Ein­ spannung des Gelenkkörpers (5) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleiteinlage (7) eine Folie aus einem Fluorkunststoff - Polytetrafluoräthylen mit Füll­ stoffen - ist.
2. Gelenklager nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Folie oder zwei Folien zusammen mit einem dünnen Stahlmantel als ein­ preßbares Verbundlager ausgeführt die dünne Gleiteinlage (7) bildet bzw. bilden.
3. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleiteinlage (7) die radiale Außenseite des Gelenkkörpers (5) vollständig ab­ deckt.
4. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Endbereiche (8, 9) des Außenteils (6) eingerollt sind.
5. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den gummielastischen Gelenkkörper (5) an jeder Stirnfläche, wie an sich be­ kannt, ein metallischer Stützring (10) eingelassen und festhaftend mit dem Gelenk­ körper (5) verbunden ist.
6. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Stützring (10) eine dem Außenteil (6) beim Einrollen formgebende Au­ ßenkontur aufweist.
7. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (10) außen eine Einformung (11) zur Aufnahme des eingerollten Randes des Außenteils (6) aufweist.
8. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gleiteinlage (7) und dem Gelenkkörper (5) ein den Gelenkkörper (5) umgebender, rotationssymmetrischer Metall-Zwischenteil (13) angeordnet ist, des­ sen Kontur im wesentlichen der Kontur des Außenteils (6) entspricht, daß also die Gleiteinlage (7) zwischen dem Metall-Außenteil (6) und dem Metall-Zwischenteil (13) angeordnet und mit beiden jedenfalls anfänglich nur über Reibungshaftung verbun­ den ist und daß eine bestimmte radiale Anpreßkraft zwischen dem Außenteil (6) und dem Zwischenteil (13) jedenfalls im eingebauten Zustand des Gelenklagers vorliegt.
9. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleiteinlage (7) aus zwei Ringstreifen (14) besteht, die in den axialen Endbe­ reichen (8, 9) des Außenteils (6), vorzugsweise entsprechend einer Einrollung abge­ bogen, angeordnet sind und zwischen denen im Mittelbereich des Außenteils (6) ein Freiraum verbleibt.
10. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gleiteinlage (7) mit der Außenseite des Metall-Zwischenteils (13) fest verbunden, insbesondere dort auflaminiert ist, Metall-Zwischenteil (13) und Gleitein­ lage (7) also von einem einpreßbaren Verbundlager gebildet sind.
11. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Gleiteinlage (7) ein Trägergewebe, vorzugsweise ein Metallgewebe, insbesondere ein Zinn-Bronze-Gewebe, vorgesehen ist.
12. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Metall-Außenteil (6) vom Auge (3) eines Trägers (4) gebildet ist, in dem der Gelenkkörper (5) über die Stützringe (10) und ggf. einen Sprengring (15) mit Übertragungsring (16) axial eingespannt ist.
13. Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gleiteinlage (7) bzw. die Ringstreifen (14) der Gleiteinlage (7) zwischen den Stützringen (10) und dem Träger (4) bzw. dem Übertragungsring (16) angeordnet sind.
DE4428870A 1994-07-06 1994-08-06 Gummi-Gelenklager Expired - Fee Related DE4428870C1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4428870A DE4428870C1 (de) 1994-07-06 1994-08-06 Gummi-Gelenklager

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4423420 1994-07-06
DE4428870A DE4428870C1 (de) 1994-07-06 1994-08-06 Gummi-Gelenklager

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4428870C1 true DE4428870C1 (de) 1995-11-30

Family

ID=6522224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4428870A Expired - Fee Related DE4428870C1 (de) 1994-07-06 1994-08-06 Gummi-Gelenklager

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4428870C1 (de)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10354727A1 (de) * 2003-11-22 2005-07-14 Zf Friedrichshafen Ag Lagerbuchse
WO2006018684A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Minebea Co. Ltd. A bush
FR2874670A1 (fr) * 2004-08-30 2006-03-03 Cf Gomma Spa Dispositif d'articulation et son procede de fabrication
DE102006006929A1 (de) * 2006-02-14 2007-08-16 Muhr Und Bender Kg Koppelstange für eine Stabilisatoranordnung
WO2010112006A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-07 Trw Automotive Gmbh Elastomergelen
DE102010018536A1 (de) 2010-04-28 2011-11-03 Trelleborg Automotive Germany Gmbh Elastische Lagerbuchsenanordnung, elastisches Lager und Verfahren zur Herstellung der elastischen Lagerbuchsenanordnung
US8235622B2 (en) * 2006-06-27 2012-08-07 Zf Friedrichshafen Ag Joint and/or bearing arrangement
CN103161820A (zh) * 2013-04-07 2013-06-19 赵丰 带旋转式接头的反作用杆总成
WO2016141623A1 (zh) * 2015-03-10 2016-09-15 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种球铰类橡胶弹性元件
CN106337891A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 海门市宏达铁路机车车辆配件有限公司 机车车辆油压减震器用橡胶关节及其橡胶配方
WO2019140004A1 (en) * 2018-01-12 2019-07-18 Hendrickson Usa, L.L.C. Bar pin bushing for vehicle suspension
US10704637B2 (en) 2015-08-18 2020-07-07 Hendrickson Usa, L.L.C. Bar pin bushing for vehicle suspension
US10767721B2 (en) 2015-08-18 2020-09-08 Hendrickson Usa, L.L.C. Bar pin bushing for vehicle suspension
EP3855042A1 (de) * 2020-01-27 2021-07-28 Hutchinson Stop-Choc GmbH & Co.KG Elastisches metalllager
DE102020204124A1 (de) 2020-03-30 2021-09-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Lagereinheit zur Entkopplung eines ersten Bauteils von einem zweiten Bauteil
DE102020125079A1 (de) 2020-09-25 2022-03-31 Vorwerk Autotec Gmbh & Co. Kg Gummi-Metall-Hülsenlager

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6606532U (de) * 1965-09-15 1970-10-01 Raoul Dipl Ing Joern Elastische kupplung
DE3004075A1 (de) * 1980-02-05 1981-08-13 Boge Gmbh, 5208 Eitorf Elastisches gelenk, kupplung o.dgl.
DE3419967C2 (de) * 1984-05-29 1986-07-10 Boge Gmbh, 5208 Eitorf Elastisches Gelenk, Kupplung oder dergleichen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6606532U (de) * 1965-09-15 1970-10-01 Raoul Dipl Ing Joern Elastische kupplung
DE3004075A1 (de) * 1980-02-05 1981-08-13 Boge Gmbh, 5208 Eitorf Elastisches gelenk, kupplung o.dgl.
DE3419967C2 (de) * 1984-05-29 1986-07-10 Boge Gmbh, 5208 Eitorf Elastisches Gelenk, Kupplung oder dergleichen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Prospekt v. Norton Pampus GmbH: "NORGLIDE", ppl-3-055-1-, Ausgabe 2/93 *
Werksprospekt von Bruno Hüsch u. Co KG bzw. TRW Fahrwerksysteme GmbH u. Co KGH: "Silent- Lagerbuchsen", Ausgabe 07.88 *

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10354727B4 (de) * 2003-11-22 2010-01-21 Zf Friedrichshafen Ag Lagerbuchse
DE10354727A1 (de) * 2003-11-22 2005-07-14 Zf Friedrichshafen Ag Lagerbuchse
WO2006018684A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Minebea Co. Ltd. A bush
FR2874670A1 (fr) * 2004-08-30 2006-03-03 Cf Gomma Spa Dispositif d'articulation et son procede de fabrication
DE102006006929A1 (de) * 2006-02-14 2007-08-16 Muhr Und Bender Kg Koppelstange für eine Stabilisatoranordnung
US8235622B2 (en) * 2006-06-27 2012-08-07 Zf Friedrichshafen Ag Joint and/or bearing arrangement
CN102448747B (zh) * 2009-04-03 2014-11-26 Trw汽车股份有限公司 弹性体铰链
WO2010112006A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-07 Trw Automotive Gmbh Elastomergelen
CN102448747A (zh) * 2009-04-03 2012-05-09 Trw汽车股份有限公司 弹性体铰链
US8770884B2 (en) 2009-04-03 2014-07-08 Trw Automotive Gmbh Elastomeric joint
DE102010018536A1 (de) 2010-04-28 2011-11-03 Trelleborg Automotive Germany Gmbh Elastische Lagerbuchsenanordnung, elastisches Lager und Verfahren zur Herstellung der elastischen Lagerbuchsenanordnung
WO2011134850A1 (de) 2010-04-28 2011-11-03 Trelleborg Automotive Germany Gmbh Elastische lagerbuchsenanordnung, elastisches lager und verfahren zur herstellung der elastischen lagerbuchsenanordnung
CN103161820A (zh) * 2013-04-07 2013-06-19 赵丰 带旋转式接头的反作用杆总成
WO2016141623A1 (zh) * 2015-03-10 2016-09-15 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种球铰类橡胶弹性元件
US10704637B2 (en) 2015-08-18 2020-07-07 Hendrickson Usa, L.L.C. Bar pin bushing for vehicle suspension
US10767721B2 (en) 2015-08-18 2020-09-08 Hendrickson Usa, L.L.C. Bar pin bushing for vehicle suspension
CN106337891A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 海门市宏达铁路机车车辆配件有限公司 机车车辆油压减震器用橡胶关节及其橡胶配方
WO2019140004A1 (en) * 2018-01-12 2019-07-18 Hendrickson Usa, L.L.C. Bar pin bushing for vehicle suspension
CN111836733A (zh) * 2018-01-12 2020-10-27 瀚瑞森美国有限责任公司 用于车辆悬架的杆销轴套
EP3855042A1 (de) * 2020-01-27 2021-07-28 Hutchinson Stop-Choc GmbH & Co.KG Elastisches metalllager
DE102020204124A1 (de) 2020-03-30 2021-09-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Lagereinheit zur Entkopplung eines ersten Bauteils von einem zweiten Bauteil
DE102020204124B4 (de) 2020-03-30 2022-03-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Lagereinheit zur Entkopplung eines ersten Bauteils von einem zweiten Bauteil
DE102020125079A1 (de) 2020-09-25 2022-03-31 Vorwerk Autotec Gmbh & Co. Kg Gummi-Metall-Hülsenlager

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4428870C1 (de) Gummi-Gelenklager
DE19581613C2 (de) Lager für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung des Lagers
EP2631499B1 (de) Kugelgelenk
EP1566543B1 (de) Elastomerlagerung mit regulierbarer Steifigkeit
DE2342990B2 (de) Gleit/Gummi-Torsionslagerung zur Aufnahme von axialen und radialen Kräften
EP2266821A1 (de) Lenkanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Lenkanordnung
DE19832956C2 (de) Gummigelagertes Kugelgelenk mit spannungsoptimierter Lagergeometrie
DE4128488A1 (de) Doppelquerlenker-vorderachsfuehrung
EP1691104B1 (de) Elastisches Lager
DE4322304C1 (de) Gelenklager, insbesondere für einen Achslenker eines Kraftfahrzeugs
DE10150228A1 (de) Vorderachse eines Kraftfahrzeugs mit lenkbaren, angetriebenen oder nicht angetriebenen Rädern
EP1743104A1 (de) Lagerschale
DE102004031559A1 (de) Elastomeres Buchsenlager mit verbessertem Torsionsverhalten
DE102019203271B3 (de) Gelenk für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, Strukturbauteil für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs mit einem solchen Gelenk
DE3332952A1 (de) Elastische lagerung von blattfederenden fuer strassen- und schienenfahrzeuge
DE102007016742A1 (de) Gelenklager, insbesondere an einem Drehgelenk zwischen einem Vorderwagen und Hinterwagen eines Gelenkbusses
DE10239193A1 (de) Gummi/Metall-Lager
DE10006178C5 (de) Elastomerlager
DE60113729T2 (de) Buchse mit geregelter elastischer dämpfung radialer spannungen
EP1118791A2 (de) Elastomer-Metall-Gelenkbuchse
DE102017101038A1 (de) Axiallager zur Lagerung eines Achsschenkels sowie Achsschenkellageranordnung mit dem Axiallager
WO2005098249A1 (de) Zapfengelenk
EP1820994B1 (de) Gelenklager, insbesondere für ein Fahrwerk eines Nutzfahrzeugs
DE102017125906B4 (de) Federbeinlager für ein Federbein
DE102006052918B4 (de) Axial vorgespanntes Hydrolager

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BHC GUMMI-METALL GMBH & CO.KG, 53340 MECKENHEIM, D

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BHC GUMMI-METALL GMBH, 53340 MECKENHEIM, DE TRW FA

8339 Ceased/non-payment of the annual fee