DE69832213T2

DE69832213T2 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69832213T2
Application number: DE69832213T
Authority: DE
Inventors: Kenichiro Yokohama-shi Iwasaki
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2018-04-22
Also published as: US6113058A; EP0874170A1; EP1326025B1; EP1326025A3; EP0874170B1; JPH10299805A; DE69824474D1; DE69824474T2; EP1326025A2; DE69832213D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kopplungsvorrichtung, wie einen Verbindungsstab, der als eine Aufhängungsverbindung für Autos, eine Motorbefestigung, die einen Automotor und ein Chassis miteinander koppelt, oder dergleichen verwendet wird.
Gut bekannte Kopplungsvorrichtungen umfassen einen Verbindungsstab, der in den 1 bis 3 der beigefügten Zeichnungen als Beispiel wiedergegeben ist. Wie in den 1 bis 3 am besten zu sehen ist, weist der Verbindungsstab einen länglichen, plattenähnlichen Stabkörper 100 auf, der aus einem Kunstharz besteht. Der Stabkörper 100 hat einen zylindrischen Endbereich 101, der an jedem Ende des Stabkörpers integral gebildet ist. Jeder zylindrische Bereich 101 hat ein darin angeordnetes, zylindrisches Gelenkstück 102. Zwischen dem zylindrischen Bereich 101 und dem Gelenkstück 102 ist ein aus Gummi bestehendes, elastisches Gelenkstück 103 gebildet. Der Stabkörper 100 besteht aus einem Plattenelement 105, das mit Rippen, die mit der Kennziffer 104 bezeichnet sind, versehen ist, um das Plattenelement 105, und folglich den Stabkörper 100 als Ganzes zu verstärken. Die Rippen 104 sind als zwei Rippenpaare, ein oberes und ein unteres Rippenpaar, auf dem Plattenelement 105 gebildet. Die Rippen 104 jedes Rippenpaares springen orthogonal zu dem Plattenelement 105 in entgegengesetzte Richtungen vor. Sie erstrecken sich längs der oberen bzw. unteren Längsbegrenzung des Plattenelements 105, sowie zwischen den zylindrischen Bereichen 101.
Wenn ein solcher Verbindungsstab als eine Aufhängungsverbindung eines Autos verwendet wird, wird der Stabkörper 100 oder irgendein anderer, aus Kunstharz bestehender Bereich des Verbindungsstabs durch einen Stein oder dergleichen, der durch ein Rad des fahrenden Autos von der Straßenoberfläche hochgeschleudert wird, oder durch einen Bordstein, mit dem der Stabkörper 100 zusammenstößt, wenn das Auto dem Bürgersteig zu nahe kommt, wahrscheinlich zerbrochen. Wenn der Stabkörper oder der zylindrische Endbereich reißt oder beschädigt wird, wird infolge einer Spannungskonzentration in einem solchen gerissenen oder beschädigten Bereich der Verbindungsstab selbst beschädigt, oder er verliert seine Festigkeit.
Die Aufmerksamkeit wird ebenfalls auf die Offenbarungen von DE-3204093A und EP-A-01769341 gelenkt, das dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht.
Daher hat die vorliegende Erfindung das Ziel, die obenerwähnten Nachteile des Standes der Technik dadurch zu beseitigen, daß eine Kopplungsvorrichtung vorgesehen wird, bei der ein aus Kunstharz bestehender Bereich, der wahrscheinlich mit einem solchen hochspringenden Stein oder einem anderen Objekt zusammenstößt, bezüglich der Festigkeit verbessert ist.
Das obige Ziel kann erreicht werden durch Bereitstellen einer Kopplungsvorrichtung, die folgendes umfaßt: einen länglichen, plattenförmigen, aus Kunstharz hergestellten Stangenkörper, einen integral an wenigstens einem Ende des Stangenkörpers geformten, aus Kunstharz hergestellten, zylindrischen Abschnitt und ein Verbindungsstück, das innerhalb des zylindrischen Abschnitts bereitgestellt wird und das an einen passenden Gegenstand zu koppeln ist, wobei der Stangenkörper aus einem senkrecht und längs jeder Umgrenzung desselben gerippten Plattenelement besteht, wobei jede Rippe in einer entgegengesetzten Richtung zur Vorsprungsrichtung derselben und längs wenigstens eines Abschnitts der Länge derselben eingezogen ist, um ein Paar aus einer äußeren und einer inneren Rippe bereitzustellen, die zusammen eine Doppelstruktur bilden.
Im einzelnen stellt die Erfindung eine Kopplungsvorrichtung, wie in Anspruch 1 der Anmeldung definiert, bereit.
Bei der Kopplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schützt die äußere Rippe die innere Rippe, weil ein Abschnitt des Begrenzung der Kopplungsvorrichtung eine doppelte Struktur hat. Selbst wenn die äußere Rippe oder die Begrenzung durch einen Stein oder dergleichen beschädigt wird, wie oben erwähnt wurde, kann die innere Rippe durch die äußere Rippe geschützt werden, so daß die Festigkeit der Kopplungsvorrichtung aufrechterhalten werden kann.
Die Erfindung wird nun weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die Folgendes darstellen:
Die 1 ist eine teilweise fragmentarische Vorderansicht einer herkömmlichen Kopplungsvorrichtung,
die 2 ist eine Draufsicht der in der 1 wiedergegebenen Kopplungsvorrichtung,
die 3 ist eine Schnittansicht längs der Linie X-X in der 2,
die 4 ist eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform der Kopplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung,
die 5 ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A in der 4,
die 6 ist eine Vorderansicht der in der 4 wiedergegebenen ersten Ausführungsform,
die 7 ist eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der Kopplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung,
die 8 ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B in der 7,
die 9 ist eine Schnittansicht längs der Linie C-C in der 7,
die 10 ist eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform der Kopplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung,
die 11 ist eine Schnittansicht längs der Linie D-D in der 10,
die 12 ist eine Schnittansicht längs der Linie E-E in der 10,
die 13 ist eine Vorderansicht der in der 10 wiedergegebenen, dritten Ausführungsform,
die 14 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform einer anderen Kopplungsvorrichtung, die nicht beansprucht wird,
die 15 ist eine Schnittansicht längs der Linie F-F in der 14, und
die 16 ist eine Vorderansicht der in der 14 wiedergegebenen, vierten Ausführungsform.
Die 4 veranschaulicht die erste Ausführungsform. Wie gezeigt ist, besteht sie aus einem länglichen, plattenähnlichen Stabkörper 1 aus Kunstharz, einem zylindrischen Bereich 2 aus Kunstharz, der an den beiden Enden des Stabkörpers 1 integral gebildet ist, einem Gelenkstück 3, das in dem zylindrischen Bereich 2 angeordnet ist, und das mit einem Gegenobjekt verbunden werden soll, und einem elastischen Element 4 aus Gummi, das zwischen dem zylindrischen Bereich 2 und dem Gelenkstück 3 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Gelenkstück 3 ein metallischer Zylinder, durch den ein Bolzen hindurchgeführt ist. Der Stabkörper 1 ist aus einem Plattenelement 6 gebildet, das längs der Begrenzung des Plattenelements mit Rippen versehen ist, die mit der Kennziffer 5 bezeichnet sind, wodurch das Profil des Plattenelements definiert wird. Die Rippen 5 springen orthogonal zu dem Plattenelement 6 in entgegengesetzten Richtungen vor. Das heißt, der Stabkörper 1 hat einen "H-förmigen" Querschnitt. Gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Rippenpaar des oberen und unteren Rippenpaars aus den Rippen 5 in der Längsrichtung des Rippenpaars ausgespart, wie durch die Kennziffer 7 gekennzeichnet ist. Folglich besteht die Rippe 5 aus einem äußeren Rippenbereich 5A und einem inneren Rippenbereich 5B, die zusammen eine doppelte Struktur bilden.
Die 5 ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A in der 4. In der 5 ist die obenerwähnte doppelte Struktur der Rippe 5 am besten zu sehen. Wie ersichtlich ist, ist der Stabkörper 1 so gebildet, daß die obere und untere Hälfte des Stabkörpers, der durch eine horizontale Linie L in der vertikalen Mitte geteilt ist, im allgemeinen die gleiche Fläche haben. Bei dieser Ausführungsform ist die Aussparung 7 so gebildet, daß sie sich bis zu jedem zylindrischen Bereich 2 erstreckt. Die doppelte Struktur des Stabkörpers 1 kann jedoch so gebildet sein, daß sie sich längs einer geeigneten Länge des Stabkörpers 1 erstreckt, wenn dies notwendig ist. Da die äußeren und inneren Rippenbereiche 5A und 5B bei der doppelten Struktur des Stabkörpers 1 infolge der Aussparung 7 so dünn sind, daß das Kunstharzmaterial beim Spritzgießen des Produktes langsam fließt, ist es außerdem möglich, die Position einer Schweißung, die bei dem gegossenen Produkt erfolgt, einzustellen. Wenn ein Kanal 8 wie gezeigt angeordnet wird, erfolgen die Schweißungen oben rechts bei dem rechten zylindrischen Bereich 2 bzw. oben links bei dem linken zylindrischen Bereich 2.
Die 6 ist eine Vorderansicht, von unten, der Kopplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, unter der Annahme, daß die 4 eine Draufsicht ist. Um die in den 4 bis 6 wiedergegebene Kopplungsvorrichtung der ersten Ausführungsform herzustellen, wird das aus einem metallischen Zylinder bestehende Gelenkstück 3 in eine Vulkanisations-Spritzgußform eingesetzt, ein Gummimaterial um das Gelenkstück 3 herum eingespritzt und vulkanisiert, und dann das aus Gummi bestehende, elastische Element 4 auf das Gelenkstück 3 aufgeschoben. Als nächstes werden zwei so gebildete Einheiten aus dem Gelenkstück 3 und dem aus Gummi bestehenden, elastischen Element 4 in eine Spritzgußform eingesetzt, und ein geschmolzenes Harz wird von dem Kanal 8 in einen Hohlraum eingespritzt, der zwischen den eingesetzten zwei elastischen Elementen 4 aus Gummi definiert wird, während das Harz um die jeweiligen elastischen Elemente 4 aus Gummi herum zugeführt wird. Auf diese Weise werden die aus dem Kunstharz bestehenden, zylindrischen Bereiche 2 um das elastische Element 4 aus Gummi herum gebildet, und der aus Kunstharz bestehende Stabkörper 1 wird so zwischen den zylindrischen Bereichen 2 gegossen. Das elastische Element 4 aus Gummi wird durch den Einspritzdruck des geschmolzenen Harzes zusammengedrückt.
Der Verbindungsstab für Fahrzeuge ist 10 bis 100 cm lang. Der Verbindungsstab 1 bei der obenerwähnten Ausführungsform hat eine gesamte Länge von 60 cm, die Breite des Bereichs, der die zwei zylindrischen Bereiche 2 verbindet, das heißt, die Länge längs der Linie A-A in der 4, ist 40 mm, die Breite der Aussparung 7 ist 3 mm, die Breite der äußeren und inneren Rippen 5A und 5B ist auch 3 mm, und die Breite der Rippe 5, in der die Aussparung 7 nicht gebildet ist, ist 6 mm. Die Breite der Aussparung 7 beträgt infolge der Geometrie der Form mindestens 2 mm. Wenn diese Aussparungsbreite zu groß ist, kann der vorgesehene Zweck der vorliegenden Erfindung nicht erreicht werden.
Die 7 gibt die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wieder, bei der eine ähnliche Aussparung 7, 71 wie die Aussparung 7 bei der ersten Ausführungsform in jeder Rippe 5 bei einem Rippenpaar aus den entgegengesetzten Rippen 5 sowie bei dem anderen Rippenpaar gebildet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist eine Aussparung 72 ebenfalls in einem Teil des zylindrischen Bereichs 2 gebildet. Folglich hat der Teil des zylindrischen Bereichs 2 eine doppelte Struktur. Bei dieser Ausführungsform sind die Aussparungen 7, 71 in den Rippen gebildet, die mit dem Stabkörper 1 verbunden sind, mit Ausnahme eines Teils der Rippen.
Die 8 ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B in der 7. Wie gezeigt ist, ist der Stabkörper 1 so gebildet, daß die obere und untere Hälfte des Stabkörpers, der durch eine Linie L in der vertikalen Mitte des Stabkörpers geteilt ist, die gleiche Fläche haben.
Die 9 ist eine Schnittansicht gemäß der Linie C-C in der 7. Der zylindrische Bereich 2 hat die Aussparungen 72, die in der zu der vorspringenden Richtung des zylindrischen Teils entgegengesetzten Richtung und konzentrisch von jedem Ende des zylindrischen Teils gebildet sind. Folglich hat der begrenzende Teil des zylindrischen Bereichs 2 eine doppelte Struktur.
Die 10 ist eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform, bei der die Aussparung 7 nur in einem Rippenpaar aus den Rippen 5 gebildet ist, um eine ähnliche doppelte Struktur wie in der 7 zu bilden. Außerdem ist die Aussparung 72 in einem Teil des zylindrischen Bereichs 2 in der gleichen Richtung wie die Aussparung 7 in dem Stabkörper 1 (obere Rippe in der Ebene der Zeichnung) gebildet. Folglich hat der zylindrische Bereich 2 eine doppelte Struktur. Bei der in den 10 und 11 wiedergegebenen, dritten Ausführungsform ist ein Vorsprung 9 vorgesehen, um einen Kanal zum Spritzgießen darin anzuordnen. Ein Kanal ist bei jeder der Positionen, die mit der Kennziffer 8 bezeichnet sind, gelegen. Außerdem hat bei dieser Ausführungsform der Stabkörper 1 eine doppelte Struktur, die nur längs einer Längsbegrenzung des Stabkörpers gebildet ist, wie aus der 11 ersichtlich ist. Wie in der 12 gezeigt ist, hat die partielle doppelte Struktur die Aussparungen 72, die oben und unten in der axialen Richtung des zylindrischen Bereichs 2 gebildet sind. Die 13 ist eine Vorderansicht der in der 10 wiedergegebenen Kopplungsvorrichtung. Vorstehend wurde die vorliegende Erfindung für eine Kopplungsvorrichtung beschrieben, bei der das aus einem metallischen Zylinder bestehende Gelenkstück 3 verwendet wird. Es sollte jedoch klar erkannt werden, daß anstelle des zylindrischen Gelenkstücks 3 ein Kugelgelenk verwendet werden kann, wie bei einem stabilisierenden Verbindungsstab. In diesem Fall wird das elastische Element 4 aus Gummi nicht gebildet, sondern das Kugelgelenk wird von dem zylindrischen Bereich 2 aus Kunstharz direkt umschlossen.
Die 14 gibt eine andere Ausführungsform einer Kopplungsvorrichtung wieder, die nicht beansprucht wird. Diese Ausführungsform wird nicht als eine Buchse verwendet, die bei einer Motorbefestigung verwendet wird, um einen Automotor mit einem Chassis zu verbinden, sowie bei verschiedenen Verbindungen verwendet wird. Diese Kopplungsvorrichtung weist ein zylindrisches Element 2 aus Kunstharz auf, in dem ein Gelenkstück 3 angeordnet ist. Zwischen dem Gelenkstück 3 und dem zylindrischen Element 2 ist ein elastisches Element 4 aus Gummi vorgesehen. In dem zylindrischen Element 2 ist eine Aussparung 73 von den beiden Enden in der axialen Richtung gebildet. Die Aussparung 73 kann an nur einem Ende des zylindrischen Elements 2 vorgesehen sein. Folglich hat das zylindrische Element 2 eine doppelte Struktur, wie in der 15 gezeigt ist. Bei dieser Kopplungsvorrichtung haben die obere Hälfte über einer horizontalen Linie L und die untere Hälfte unter der Linie L im allgemeinen die gleiche Schnittfläche. Die 16 ist eine Vorderansicht der in der 14 wiedergegebenen Kopplungsvorrichtung. Dies ist eine Unteransicht der Kopplungsvorrichtung. Es sollte angemerkt werden, daß zwei Befestigungen 10 auf dem zylindrischen Element 2 integral gebildet sind zwecks Einbau in irgendeine andere Ausrüstung. Mittels eines in der Befestigung 10 gebildeten Lochs 11 kann die Kopplungsvorrichtung an irgendeiner anderen Einheit, die verschieden von derjenigen ist, an der das Gelenkstück 3 befestigt ist, befestigt werden.
Es sollte auch angemerkt werden, daß die Rippen 5 gebildet werden können, um eine dreifache oder vielfache Struktur der Kopplungsvorrichtung zu verwirklichen. Auch kann nur die rechte oder linke Hälfte von jeder der in den 5, 11, 12 bzw. 15 wiedergegebenen Ausführungsformen der Kopplungsvorrichtung so gebildet werden, daß eine doppelte Struktur erhalten wird. Außerdem können die äußeren und inneren Rippen 5A und 5B eine verschiedene Höhe haben.

Claims

Kupplungsvorrichtung, die folgendes umfasst: einen länglichen, plattenförmigen, aus Kunstharz hergestellten Stangenkörper (1), einen integral an wenigstens einem Ende des Stangenkörpers geformten, aus Kunstharz hergestellten, zylindrischen Abschnitt (2) und ein innerhalb des zylindrischen Abschnitts bereitgestelltes Verbindungsstück (3), das an einen passenden Gegenstand zu koppeln ist, wobei der Stangenkörper (1) ein Plattenelement (6) einschließt, das eine sich in Längsrichtung erstreckende Rippe längs jeder Umgrenzung des Plattenelements hat, wobei jede der Rippen in entgegengesetzten Richtungen senkrecht zum Plattenelement vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer der gegenüberliegenden Seiten des Plattenelements (6) wenigstens ein Abschnitt der Länge der Rippe ein Paar aus einer äußeren und einer inneren Rippe (5A, 5B) umfasst, über den Längenabschnitt mit Zwischenraum zueinander angeordnet und innerhalb der Rippe angeordnet, wobei die äußere Rippe (5A) an einer äußersten Kante des Plattenelements (6) angeordnet wird, und die Rippe mit seitlichem Zwischenraum zu einer Längsmittelachse des Plattenelements (6) angeordnet wird, wobei die innere Rippe (5B) zwischen der Längsmittelachse und der äußeren Rippe (5A) angeordnet und wesentlich näher zur äußeren Rippe als zur Längsmittelachse angeordnet wird, wobei das Paar aus einer äußeren und einer inneren Rippe (5A, 5B) zusammen eine Doppelstruktur auf dem Plattenelement (6) des Stangenkörpers (1) bildet.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen ein Anschnitt (8) zum Spritzgießen angeordnet wird.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich von dem Stangenkörper ein Vorsprung (9) zum Positionieren des Anschnitts (8) geformt wird.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur die sich in Längsrichtung erstreckende Rippe längs einer der Umgrenzungen des Plattenelements (6) ausgespart wird.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die innere als auch die äußere Rippe (5B, 5A) der sich in Längsrichtung erstreckenden Rippe, die ausgespart wird, eine kleinere Dicke haben als die sich in Längsrichtung erstreckende Rippe an einer verbleibenden der Umgrenzungen, die nicht ausgespart wird.
Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abschnitte der sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen ausgespart werden, so daß sie innere und äußere Rippen (5B, 5A) zeigen.