-
Diese
Erfindung betrifft schwingungsdämpfende
Verbindungsglieder, die insbesondere in der Automobilherstellung
verwendet werden, beispielsweise zur Aufnahme von Momenten der Antriebsmotorblöcke.
-
Insbesondere
betrifft die Erfindung ein schwingungsdämpfendes Verbindungsglied,
das dazu bestimmt ist, zwei Teile voneinander zu isolieren, und
das einen starren Körper
umfasst, der sich in einer Längsrichtung
zwischen einem ersten Ende, das mit einer Muffe versehen ist, und
einem zweiten Ende erstreckt, ein erstes schwingungsdämpfendes Gelenk
umfasst, das in dieser Muffe angebracht ist und dessen zentrale
Achse im rechten Winkel zu der Längsrichtung
dieses Körpers
verläuft,
und ein zweites schwingungsdämpfendes
Gelenk umfasst, das an diesem zweiten Ende angebracht ist und dessen zentrale
Achse im rechten Winkel zu der zentralen Achse des ersten Gelenks
sowie im rechten Winkel zu der Längsrichtung
des Körpers
verläuft.
-
Der
Körper
von Verbindungsgliedern dieser Art, deren schwingungsdämpfende
Gelenke Achsen haben, die im rechten Winkel zu einander verlaufen, wird
meistens aus einem durch Gießen
hergestellten Metallwerkstück
gebildet. Da ein solches Werkstück relativ
kostenaufwändig
ist, hat man versucht, den Körper
der Verbindungsglieder mit einem Hohlblech oder gefalzten Blech
herzustellen.
-
Zum
Beispiel wird in der Schrift FR-A-2 794 502 ein aus Blech hergestelltes
Verbindungsglied beschrieben, das zwei Muffen aufweist, in denen
zwei schwingungsdämpfende
Gelenke eingesetzt sind, die aus einer zentralen Stahlbewehrung
bestehen, die über
einen Elastomerkörper
fest mit einem Außenring
verbunden ist. Die erste Muffe ist an einem ersten, relativ flachen
Ende des Blechs ausgeführt, und
die zweite Muffe ist in zwei Seitenflügeln ausgeführt, die zueinander umgeklappt
sind und ein zweites Ende des Körpers
des Verbindungsglieds bilden. Die schwingungsdämpfenden Gelenke sind in dem Körper des
Verbindungsglieds durch unter Kraftaufwendung erfolgendes Einstecken
ihres Außenrings in
die Muffen eingesetzt.
-
Dieser
Typ Verbindungsglied, der Vorgänge des
Ziehens, Biegens und des Einbauens durch Einstecken unter Kraftaufwendung
erforderlich macht, ist relativ kostenaufwändig.
-
Die
Aufgabe dieser Erfindung ist es, die Nachteile der Verbindungsglieder
des bisherigen Standes der Technik zu beseitigen, indem ein schwingungsdämpfendes
Verbindungsglied vorgeschlagen wird, dessen Kosten in Verbindung
mit den Herstellungsvorgängen
und der Menge an verwendetem Material besonders niedrig sind, und
das dabei eine gute Steife aufweist.
-
Dazu
ist gemäß dieser
Erfindung ein Verbindungsglied der betreffenden Art dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Ende dieses Körpers
zwei Schenkel aufweist, die sich von einem Zwischenteil des Körpers aus
in der Längsrichtung
des Körpers von
der Muffe fort erstrecken und durch einen Bügel miteinander verbunden sind,
der sich entlang der zentralen Achse des zweiten Gelenks erstreckt,
wobei dieses zweite Gelenk um den genannten Bügel herum angeordnet ist.
-
Durch
diese Anordnungen kann der Körper des
Verbindungsglieds einfach mit geringeren Kosten hergestellt werden.
-
Andererseits
werden auch die Herstellungskosten des zweiten Gelenks stark reduziert.
Die zentrale Bewehrung des zweiten Gelenks wird nämlich von
dem Bügel
des Körpers
des Verbindungsglieds gebildet. Außerdem ist für dieses
Gelenk, das nicht durch Einstecken unter Kraftaufwendung eingebaut wird,
kein Außenring
erforderlich.
-
Bei
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung kann ferner auf die eine und/oder die andere der folgenden
Anordnungen zurückgegriffen
werden:
- – das
zweite Gelenk umfasst einen Elastomerkörper, der auf den Bügel aufgeformt
ist;
- – der
Bügel weist
einen zentralen Bereich auf, der von zwei seitlichen Bereichen umrahmt
wird, wobei der Querschnitt dieses zentralen Bereichs größer ist
als der Querschnitt der seitlichen Bereiche, wobei das zweite Gelenk
diesen zentralen Bereich umgibt;
- – der
Bügel befindet
sich in einem Abstand d von dem Zwischenteil des Körpers, wobei
dieser Abstand d geeignet ist, einen Freiraum zwischen dem zweiten
Gelenk und diesem Zwischenteil zu bilden;
- – das
zweite Gelenk umfasst einen Elastomerkörper, der bezogen auf seine
zentrale Achse einen Querschnitt aufweist, der geeignet ist, in
dem Hohlraum zwischen einer Gabel, die fest mit einem der voneinander
zu isolierenden Teile verbunden ist, und einem Steg, der lösbar an
den Enden dieser Gabel angebracht ist, eingeschlossen zu sein;
- – der
Querschnitt des zweiten Gelenks weist eine D-förmige Kontur auf;
- – der
Körper
wird von mindestens einem Blech gebildet, das zwei Schenkel und
einen Bügel
aufweist, die zumindest einen Teil der Schenkel und des Bügels des
Verbindungsgliedkörpers
bilden;
- – die
Muffe des ersten Endes des Körpers
liegt im rechten Winkel zu der Mittelebene des Blechs und der Bügel des
zweiten Endes des Körpers
befindet sich in der Mittelebene des Blechs;
- – der
Körper
ist aus zwei Blechen gebildet, wobei jedes Blech eine erste, im
Wesentlichen ebene Seite, ein erstes Ende, das mit einer Muffe versehen
ist, die sich im rechten Winkel von einer zweiten Seite dieses Blechs
aus erstreckt, und ein zweites Ende mit zwei Schenkeln, die durch
einen Bügel
miteinander verbunden sind, aufweist, wobei diese ersten ebenen
Seiten der Bleche aneinanderliegend angeordnet sind und diese beiden Bleche
fest miteinander verbunden sind, um den genannten Körper zu
bilden;
- – mindestens
eines der beiden Bleche weist mindestens eine Zunge auf, die sich
von dem zentralen Bereich des Bügels
dieses Blechs aus in dem gleichen Werkstoff erstreckt und an diesem
Bügel auf
die zweite Seite dieses Blechs umgebogen ist;
- – mindestens
eines der beiden Bleche weist Höcker
auf, die sich entlang der beiden Schenkel dieses Blechs erstrecken
und über
die zweite Seite dieses Blechs hinausstehen;
- – mindestens
eines der beiden Bleche weist Zungen auf, die sich von den Rändern dieses
Blechs aus in dem gleichen Werkstoff erstrecken und auf die zweite
Seite des anliegenden Blechs umgebogen sind;
- – der
Körper
ist vollständig
mit einem Elastomer überformt.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
hervor, die als nicht einschränkendes
Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, wobei
-
1 in
einer Perspektivansicht ein schwingungsdämpfendes Verbindungsglied gemäß dieser Erfindung
zeigt,
-
2 in
einer Perspektivansicht einen Körper
des in 1 dargestellten Verbindungsglieds allein zeigt,
-
3 in
einer Perspektivansicht das in 1 dargestellte
Verbindungsglied zeigt, bei dem ein Gelenk an einem Halteelement
angebracht ist.
-
In
den einzelnen Figuren wurden zur Bezeichnung identischer oder ähnlicher
Elemente die gleichen Bezugszeichen beibehalten.
-
Wie
in 1 dargestellt, betrifft die Erfindung ein schwingungsdämpfendes
Verbindungsglied 1, das beispielsweise zur Aufnahme eines
Momentes eines Fahrzeug-Antriebsmotorblocks (nicht dargestellt)
bestimmt ist.
-
Dieses
schwingungsdämpfende
Verbindungsglied 1 umfasst einen starren Körper 2,
der beispielsweise aus Stahl hergestellt ist und sich in einer Längsrichtung
X zwischen einem ersten Ende 3 und einem zweiten Ende 4 erstreckt.
-
Das
erste Ende 3 weist eine Muffe 5 auf, in der ein
erstes schwingungsdämpfendes
Gelenk 7 angebracht ist. Das Gelenk 7 weist eine
metallene Innenbewehrung 8 auf, die eine zentrale Achse
Y im rechten Winkel zur Längsrichtung
X des Körpers 2 bildet.
Ein Elastomerkörper 9,
dessen geometrische Form dazu geeignet ist, Schwingungen zu dämpfen, haftet
fest an der Innenbewehrung 8. Der Elastomerkörper 9 ist
ferner mit einem Ring 10 fest verbunden, der unter Kraftaufwendung
in die Muffe 5 eingesteckt ist.
-
Es
ist jedoch möglich,
den Elastomerkörper 9 zu
formen, wenn die Innenbewehrung 8 in in der Muffe 5 angebracht
wird, so dass der Elastomerkörper
direkt an der Innenwand der Muffe 5 haftet.
-
Der
Ring 10 des ersten Gelenks kann Anschläge 11 aus Elastomer
enthalten, um die Ausschläge
der Innenbewehrung 8 zu begrenzen.
-
Das
zweite Ende 4 des Körpers
des Verbindungsglieds weist zwei Schenkel 12, 13 auf,
die sich von einem Zwischenteil 14 (oder Basisteil) des
Körpers 2 aus
in der Längsrichtung
X des Körpers 2 von der
Muffe S fort erstrecken. Die zwei Schenkel 12, 13 sind
durch einen Bügel 15 miteinander
verbunden, der sich entlang einer Achse Z erstreckt, die im rechten
Winkel zur Längsachse
X und im rechten Winkel zur zentralen Achse Y des ersten Gelenks 7 verläuft.
-
Ein
zweites Gelenk 16 ist um den Bügel 15 herum angeordnet,
und die Achse Z des Bügels
bildet die zentrale Achse des zweiten Gelenks 16.
-
So
weist das Verbindungsglied im rechten Winkel zueinander verlaufende
zentrale Achsen Y, Z auf und kann aus einem Blech hergestellt werden, ohne
Vorgänge
des Biegens oder Verwindens zu erfordern.
-
Außerdem stellt
der Bügel 15 eine
Innenbewehrung dar, wodurch die Anzahl der zur Herstellung des zweiten
Gelenks 16 nötigen
Teile reduziert werden kann.
-
Das
zweite Gelenk 16 umfasst einen Elastomerkörper 17,
der direkt auf den Bügel 15 aufgeformt ist,
was den Einbau des zweiten Gelenks 16 vereinfacht.
-
Wie
in 2 zu sehen ist, die den Körper 2 des Verbindungsglieds
allein vor dem Einbau der schwingungsdämpfenden Gelenke zeigt, weist
der Bügel 15 einen
zentralen Bereich 18 auf, dessen Querschnitt, bezogen auf
die Achse Z, größer ist
als der Querschnitt angrenzender seitlicher Bereiche 19 des
Bügels.
-
Diese Überdicke
in dem zentralen Bereich 18 des Bügels, deren Herstellung nachfolgend
näher dargestellt
wird, ermöglicht
einen guten Halt des auf diesen zentralen Bereich aufgeformten Elastomerkörpers 17 und
verhindert jegliches Verschieben des Elastomerkörpers auf dem Bügel 15.
Außerdem
ermöglicht
sie es, eine gewünschte
Dicke des Elastomers und damit eine gewünschte Steife des Gelenks bei
einem gegebenen Außendurchmesser
des Körpers 17 zu
erzielen.
-
Der
Bügel 15 befindet
sich in einem in 2 dargestellten Abstand d von
dem Zwischenteil 14, der die Basis der beiden Schenkel 12, 13 bildet,
wobei dieser Abstand d so gewählt
ist, dass ein Freiraum zwischen dem zweiten Gelenk 16 und
diesem Zwischenteil 14 entsteht.
-
Wie
in 3 zu sehen ist, ermöglicht dieser Freiraum nämlich den
Durchgang eines Halteelements 19, an dem das zweite Gelenk 16 befestigt
ist. Das Halteelement 19 ist ferner an einem der zu isolierenden
Teile befestigt, welches in 3 nicht
dargestellt ist, beispielsweise an einem Motorblock.
-
Das
Halteelement 19 weist eine Gabel 20 mit zwei Enden 21a, 21b auf,
die einen U-förmigen Hohlraum
umgrenzen. Ein Steg 22, der in der dargestellten Ausführungsform
eben ausgeführt
ist, ist mittels Schrauben, die nicht dargestellt sind, lösbar an
den Enden 21a, 21b dieser Gabel dergestalt angebracht, dass
er den U-förmigen
Hohlraum schließt.
-
Der
Querschnitt des Elastomerkörpers 17 des
zweiten Gelenks 16 weist, bezogen auf die Achse Z, eine
Außenkontur
auf, die geeignet ist, in dem Hohlraum zwischen der Gabel 20 und
dem Steg 22 eingeschlossen zu sein.
-
Der
Querschnitt des Elastomerkörpers 17 weist
eine D-förmige
Kontur auf, das heißt,
dass ein Teil, der dazu bestimmt ist, in Kontakt mit dem Steg 22 zu
kommen, eben ist, um jegliche Drehbewegung des Halteelements 19 gegenüber dem
zweiten Gelenk 16 zu verhindern.
-
Der
Körper 2 des
Verbindungsglieds wird von einem Blech gebildet, das tiefgezogen
ist, um insbesondere die Muffe 5 des ersten Endes 3 zu
bilden. Durch das Tiefziehen kann eine Muffe 5 mit einer Längsachse
gebildet werden, die im rechten Winkel zu der Mittelebene des Blechs
liegt und mit der zentralen Achse Y des ersten Gelenks 7 zusammenfällt. Der
Bügel 15,
der die zentrale Achse Z des zweiten Gelenks 16 bildet,
liegt seinerseits in der Mittelebene des Blechs.
-
Es
ist jedenfalls zu bemerken, dass dadurch, dass der Bügel 15 des
Körpers 2 zugleich
die Innenbewehrung des zweiten Gelenks 16 und ein Halteelement 19 für dessen
Einbau bildet, die Herstellungskosten des Verbindungsglieds reduziert
werden können,
selbst wenn der Körper 2 kein
tiefgezogenes Blech ist, sondern beispielsweise ein geformtes oder strangepresstes
Aluminiumwerkstück,
oder auch ein Werkstück
aus Gußeisen.
-
Wie
in 2 zu sehen ist, ist der Körper 2 des Verbindungsglieds
aus zwei Blechen 24a, 24b gebildet. Jedes Blech 24a, 24b weist
eine erste, im Wesentlichen ebene Seite auf, die in den dargestellten
Figuren nicht sichtbar ist.
-
Um
den Körper
des Verbindungsglieds zu bilden, werden die beiden Bleche 24a, 24b mit
der ebenen Seite an der ebenen Seite angeordnet und fest miteinander
verbunden.
-
Jedes
Blech 24a, 24b weist eine zweite Seite 26a, 26b auf,
die mit Reliefs versehen ist, welche bei beiden Blechen im Wesentlichen
identisch sind.
-
Jedes
Blech 24a, 24b weist eine Muffe 5a, 5b auf,
die sich im rechten Winkel von der zweiten Seite 26a, 26b aus
erstreckt. Die beiden Muffen 5a, 5b bilden die
Gesamtheit der Muffe 5, sobald die Bleche 24a, 24b zusammengefügt sind.
-
Die
beiden Bleche 24a, 24b weisen ferner zwei Schenkel 12a, 13a; 12b, 13b und
einen Bügel 15a; 15b auf,
welche das zweite Ende 4 des Körpers 2 des Verbindungsglieds
bilden, sobald die Bleche zusammengefügt sind.
-
Die
Schenkel 12a, 13a; 12b, 13b der
Bleche weisen Höcker 28a, 29a; 28b, 29b auf,
die sich entlang der Längsachse
X erstrecken und über
die zweiten Seiten 26a, 26b der beiden Bleche
hinausstehen. Durch diese Höcker
kann die Steife des Verbindungsgliedkörpers 2 beträchtlich
erhöht
werden.
-
Zur
Vergrößerung des
Querschnitts des zentralen Bereichs 18 des Bügels 15 können Zungen 29a, 29b vorgesehen
werden, die sich von den Rändern
des zentralen Bereichs der Bügel 15a, 15b aus in
dem gleichen Werkstoff erstrecken und auf den Bügeln auf die zweiten Seiten 26a, 26b der
beiden Bleche 24a, 24b umgebogen sind.
-
Das
erste Blech 24a weist die Zungen 30, 31 auf,
die sich von den Längsrändern und
von dem Zwischenteil 14a dieses ersten Blechs aus in den
gleichen Werkstoffen erstrecken.
-
Durch
diese Anordnung können
die beiden Bleche 24a, 24b fest miteinander verbunden
werden, indem die Zungen 30, 31 des ersten Blechs 24a auf die
zweite Seite 26b des zweiten Blechs 24b umgebogen
werden. Selbstverständlich
können
auch andere Mittel, wie beispielsweise Schweißen, angewendet werden, um
die beiden Bleche fest miteinander zu verbinden.
-
Dadurch,
dass zwei Bleche anstelle von einem einzigen Blech verwendet werden,
können
dünnere
Bleche verwendet werden, die mit einem weniger schweren Werkzeug
als dem bearbeitet werden können,
das zur Herstellung eines Verbindungsglieds von gleichwertiger Steife
aus einem einzigen Blech erforderlich ist. Die Verwendung von zwei
Blechen ermöglicht
es also, die Fertigungskosten des Verbindungsglieds zu senken.
-
Wie
in den 1 und 3 dargestellt, ist der Körper 2 des
Verbindungsglieds vollständig
mit einem Elastomer überformt,
was beispielsweise beim Formen der Elastomerkörper 9, 17 des
ersten und zweiten Gelenks 7, 16 geschieht. Dieses Überformen ermöglicht es,
einen ausgezeichneten Schutz des Verbindungsgliedkörpers gegen
Korrosion zu bieten, und trägt
bis zu einem gewissen Grad zur Schalldämpfung des Fahrzeugs bei.