WO2014202302A1 - Gelenkauge für ein zylinderaggregat - Google Patents

Gelenkauge für ein zylinderaggregat Download PDF

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WO2014202302A1 PCT/EP2014/060183 EP2014060183W WO2014202302A1 WO 2014202302 A1 WO2014202302 A1 WO 2014202302A1 EP 2014060183 W EP2014060183 W EP 2014060183W WO 2014202302 A1 WO2014202302 A1 WO 2014202302A1
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Georg Ender
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    • 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
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
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    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3235—Constructional features of cylinders
    • F16F9/3242—Constructional features of cylinders of cylinder ends, e.g. caps

Definitions

  • the invention relates to a joint eye according to the preamble of patent claim 1.
  • the object of the present invention is to realize a cost-effective joint eye that can be used even with particularly large bearing forces.
  • the object is achieved in that the butt ends on the connection surface have a distance from each other and the butt ends are connected via a respective separate material connection with the connection surface.
  • the butt ends are arranged parallel to one another on the connection surface with respect to a transverse axis of the joint eye. This design simplifies z. B. the implementation of a weld even with simple welding devices.
  • connection surface is conically shaped, at least in the area of the cohesive connection, so that there is a gap between the butt ends and the connection surface.
  • This gap is defined in its dimensions and is particularly suitable for the entry of adhesives but also for a weld, in which case z. B. for a fillet no preprocessing of the butt ends must be made.
  • the housing has a bending section, which is followed by transmission sections with the butt ends.
  • a housing design can be very easily made of thick-walled strip material.
  • the transmission sections run parallel to one another, so that the housing has a U-shape.
  • the production of the housing is particularly simple and the transmission of force into the connection surface is particularly favorable, since the force-action line of the force acting on the joint eye runs parallel to the transfer sections.
  • an end face of the butt ends to the pad is concave.
  • the gap described above has a constant size and shape.
  • at least one butt end in the circumferential direction relative to a longitudinal axis of the housing has an arc shape which is adapted to the conical connection surface, so that then there is also a constant gap above a constant contact surface geometry to the butt end and the connection surface.
  • At least one transmission section may have a curved contour relative to a transverse axis of the joint eye and thus stiffen the housing as a whole.
  • Fig. 1 joint eye in a sectional view
  • FIG. 1st is a plan view of Fig. 1st
  • FIG. 4 side view of a modification to FIG. 1
  • FIG. 5 is a plan view of Fig. 4th
  • Fig. 1 shows a section of a cylinder unit 1, for example a known per se vibration damper, as it is used in a chassis or between a vehicle cab and a vehicle frame.
  • the cylinder unit 1 includes, inter alia, a cylinder 3 with a bottom end 5.
  • the bottom 5 is connected in this embodiment by means of a weld 7 with cylinder 3, but other variants are conceivable, for.
  • B. a one-piece cylinder bottom body, which is made by deep drawing or in a casting process.
  • a hinge eye 1 1 is attached.
  • the hinge eye 1 1 comprises a housing 13 which is formed from a strip material and two butt ends 15; 17, which are fastened by means of a material connection on the connection surface.
  • an annular elastomer body 23 is arranged, which is parallel to a transverse axis, s. Figure 2 or 3, a through hole for an inner sleeve 27, which in turn has a not shown fastening means z. B. for connecting the cylinder unit within the chassis receives.
  • the housing 13 has a bending section 29, the end of each transmission sections 31 with the butt ends 15; 17 connect.
  • Relative to a longitudinal axis 35 of the housing 13 extend the transmission sections 31; 33 preferably parallel to each other, so that the housing has a U-shape. It is also possible to provide a V-shape which may be easier to produce than an exact U-shape.
  • the butt ends 1 5; 17 on the pad 9 a distance 37 to each other and are each via separate cohesive connections 19; 21 connected to the pad 9.
  • the butt ends 15; 17 off-center on the connection surface 9 and improve the introduction of force into the soil. 5
  • connection surface 9 is at least in the region of the integral connection 19; 21, a cone shape 39, so that when using a sheared strip material, a gap between the butt ends 15; 17 and the pad 9 is present.
  • the cone shape stiffens the bottom 5 with a minimum wall thickness of the bottom 5.
  • This defined within the manufacturing tolerances gap takes the connecting means for producing the cohesive connection 19; 21 on, z. B. the weld bead of a welded joint.
  • Sweat joints 19; 21 only on the outside of the housing 13 executed. For particularly large loads, the sweat ßthetic 19; 21 be executed both inside and outside. The weld then act as material reinforcements of the bottom. 5
  • the embodiment of the Gelenkauges 1 1 according to Figures 4 and 5 is in principle identical to the variant according to FIGS. 1 to 3.
  • Deviating point, the butt ends 15; 17 in the circumferential direction with respect to the longitudinal axis 35 of the housing 13 has an arc shape (FIG. 5) which is adapted to the conical connection surface 9.
  • the arcuate shape is carried out Favor over the entire housing 13, so that one can provide a right-angled cutting edge for the butt ends or end faces 39. This creates flat butt ends.
  • It can be used a spherical elastomeric body 23, the z. B. causes an improved angular mobility of the inner sleeve 27 to the longitudinal axis.
  • the housing 13 is additionally stiffened by the arch shape.

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Abstract

Gelenkauge, umfassend ein aus einem Bandmaterial umgeformtes Gehäuse mit zwei Stoßenden, wobei das Gehäuse mittels einer stoffschlüssigen Verbindung auf einer Anschlussfläche befestigt ist, wobei die Stoßenden auf der Anschlussfläche einen Abstand zueinander aufweisen und die Stoßenden über jeweils eine separate stoffschlüssige Verbindung mit der Anschlussfläche verbunden sind.

Description

Gelenkauqe für ein Zylinderaqqreqat
Die Erfindung betrifft ein Gelenkauge gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
In der DE 84 32 973 U1 ist ein Gelenkauge für ein Zylinderaggregat, z. B. einem an sich bekannten Schwingungsdämpfer, offenbart. Dieses Gelenkauge umfasst eine äußere Hülse, die aus einem Bandmaterial gerollt ist und einen Elastomerkörper aufnimmt. Der ringförmige Elastomerkörper wird von einer quer zur Längsachse des Zylinderaggregats angeordneten Innenhülse durchdrungen, die wiederum einen Befestigungsbolzen aufnimmt. Eine Schwei ßverbindung verschließt die äußere Hülse und dient zur Anbindung an das Zylinderaggregat, z. B. einem Boden des Zylinderaggregats oder auch an einer innerhalb eines Zylinders verschiebbaren Kolbenstange. Dieses Design hat sich sehr bewährt, erreicht jedoch u. U. bei besonders großen Lagerkräften die Belastungsgrenze. Für solche Anwendungen ist es bekannt, Gelenkaugen einzusetzen, deren äußere Hülsen als schwere Guss- oder Schmiedeteile hergestellt sind. Im Vergleich zu einer gerollten Hülse stellt eine Guss- oder Schmiedeausführung eine besonders teure Variante dar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kostengünstiges Gelenkauge zu realisieren, das auch bei besonders großen Lagerkräften verwendbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stoßenden auf der Anschlussfläche einen Abstand zueinander aufweisen und die Stoßenden über jeweils eine separate stoffschlüssige Verbindung mit der Anschlussfläche verbunden sind.
Mit dieser Maßnahme sind mehrere Vorteile verbunden. Im Vergleich zu einer vollständig gerollten Hülse als Gehäuse tritt bei einer Krafteinleitung vom Gehäuse in die Anschlussfläche ein deutlich geringeres Spannungsniveau in der stoffschlüssigen Verbindung und im Gehäuse auf. In der Anwendung bei einem Zylinderaggregat verläuft dann die stoffschlüssige Verbindung nicht mehr im Mittenbereich der Anschlussfläche, z. B. einem Boden, sondern außermittig näher zum Rand, so dass dadurch die Krafteinleitung bezogen auf die Belastung, insbesondere Verformung z. B. des Bodens verbessert bzw. minimiert wird. Des Weiteren steht mehr nutzbarer Raum für eine stoffschlüssige Verbindung, bevorzugt einer Schweißnaht, zur Verfügung, da z.B. eine Schwei ßverbindung innerhalb und außerhalb des Gehäuses möglich ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Stoßenden bezogen auf eine Querachse des Gelenkauges parallel zueinander auf der Anschlussfläche angeordnet. Diese Bauform vereinfacht z. B. die Umsetzung einer Schweißnaht auch mit einfachen Schweißvorrichtungen.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist die Anschlussfläche zumindest im Bereich der stoffschlüssigen Verbindung konisch ausgeformt, so dass ein Spalt zwischen den Stoßenden und der Anschlussfläche vorliegt. Dieser Spalt ist in seinen Dimensionen definiert und eignet sich besonders gut für den Eintrag von Klebemitteln aber auch für eine Schweißnaht, wobei dann z. B. für eine Kehlnaht keine Vorbearbeitung der Stoßenden vorgenommen werden muss.
Vorteilhafterweise weist das Gehäuse einen Biegeabschnitt auf, dem sich Übertragungsabschnitte mit den Stoßenden anschließen. Eine derartige Gehäusebauform lässt sich sehr einfach auch aus dickwandigem Bandmaterial herstellen.
In einer bevorzugten Variante verlaufen die Übertragungsabschnitte parallel zueinander, so dass das Gehäuse eine U-Form aufweist. Eine derartige Ausgestaltung verbindet wiederum mehrere Vorteile. Zum einen ist die Herstellung des Gehäuses besonders einfach und die Kraftübertragung in die Anschlussfläche ist dann besonders günstig, da die Kraftwirklinie der auf das Gelenkauge wirksamen Kraft parallel zu den Übertragungsabschnitten verläuft.
Im Hinblick auf optimierte Verbindung zur Anschlussfläche ist eine Stirnfläche der Stoßenden zur Anschlussfläche konkav ausgeführt ist. Bei einer konusförmigen Anschlussfläche weist der vorstehend beschriebene Spalt eine konstante Größe und Form auf. Bei einer Ausführungsform weist mindestens ein Stoßende in Umfangsrichtung bezogen auf eine Längsachse des Gehäuses eine Bogenform auf, die der konischen Anschlussfläche angepasst ist, so dass dann ebenfalls ein konstanter Spalt ober eine konstante Kontaktflächengeometrie zu dem Stoßende und der Anschlussfläche besteht.
Dazu kann zumindest ein Übertragungsabschnitt bezogen auf eine Querachse des Gelenkauges eine gekrümmte Kontur aufweist und damit insgesamt das Gehäuse versteifen.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt.
Fig. 1 Gelenkauge in einer Schnittdarstellung
Fig. 2 Draufsicht zur Fig. 1
Fig. 3 Seitenansicht zur Fig. 1
Fig. 4 Seitenansicht einer Abwandlung zur Fig. 1
Fig. 5 Draufsicht zur Fig. 4
Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt von einem Zylinderaggregat 1 , beispielsweise einem an sich bekannten Schwingungsdämpfer, wie er in einem Fahrwerk oder auch zwischen einer Fahrzeugkabine und einem Fahrzeugrahmen verwendet wird. Das Zylinderaggregat 1 umfasst u. a. einen Zylinder 3 mit einem endseitigen Boden 5. Der Boden 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Schweißung 7 mit Zylinder 3 verbunden, jedoch sind auch andere Varianten denkbar, z. B. ein einteiliger Zylinder- Boden-Körper, der mittels Tiefziehen oder auch in einem Gießverfahren hergestellt ist. Auf einer äußeren Anschlussfläche 9 ist ein Gelenkauge 1 1 befestigt. Das Gelenkauge 1 1 umfasst ein Gehäuse 13, das aus einem Bandmaterial geformt ist und zwei Stoßenden 15; 17 aufweist, die mittels einer stoffschlüssigen Verbindung auf der Anschlussfläche befestigt sind. Als stoffschlüssige Verbindung 19; 21 sind bevorzugt Schweißnähte, aber auch Löt- oder Klebeverbindungen anzusehen. Innerhalb des von dem Gehäuse 13 und der Anschlussfläche 9 begrenzten Raums ist ein ringförmiger Elastomerkörper 23 angeordnet, der parallel zu einer Querachse, s. Figur 2 oder 3, eine Durchgangsöffnung für eine Innenhülse 27 aufweist, die wiederum ein nicht dargestelltes Befestigungsmittel z. B. zur Verbindung des Zylinderaggregats innerhalb des Fahrwerks aufnimmt.
Das Gehäuse 13 verfügt über einen Biegeabschnitt 29, dem sich endseitig jeweils Übertragungsabschnitte 31 mit den Stoßenden 15; 17 anschließen. In diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die Stoßenden 15; 17 bzw. die Übertragungsabschnitte 31 ; 33 auf der Anschlussfläche 9 parallel zur Querachse 25 des Gelenkauges (Fig. 2). Bezogen zu einer Längsachse 35 des Gehäuses 13 verlaufen die Übertragungsabschnitte 31 ; 33 bevorzugt parallel zueinander, so dass das Gehäuse eine U-Form aufweist. Man kann auch eine V-Form vorsehen, die sich ggf. leichter herstellen lässt als eine exakte U-Form.
Auf jeden Fall weisen die Stoßenden 1 5; 17 auf der Anschlussfläche 9 einen Abstand 37 zueinander auf und sind jeweils über separate stoffschlüssige Verbindungen 19; 21 mit der Anschlussfläche 9 verbunden. Dadurch greifen die Stoßenden 15; 17 außermittig an der Anschlussfläche 9 an und verbessern die Krafteinleitung in den Boden 5.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Anschlussfläche 9 zumindest im Bereich der stoffschlüssigen Verbindung 19; 21 eine Konusform 39 auf, so dass bei der Verwendung eines abgescherten Bandmaterials ein Spalt zwischen den Stoßenden 15; 17 und der Anschlussfläche 9 vorliegt. Die Konusform versteift den Boden 5 bei minimaler Wandstärke des Bodens 5. Dieser im Rahmen der Fertigungstoleranzen definierte Spalt nimmt das Verbindungsmittel zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung 19; 21 auf, z. B. die Schweißraupe einer Schweißverbindung. In der Figur 1 sind die Schwei ßverbindungen 19; 21 lediglich außenseitig am Gehäuse 13 ausgeführt. Für besonders große Belastungen kann die Schwei ßverbindung 19; 21 sowohl innenseitig wie auch außenseitig ausgeführt sein. Die Schweißnäht wirken dann wie Materialverstärkungen des Bodens 5.
Je nach Größe des Konuswinkels der Anschlussfläche 9 und Breite des Gehäuses 13 bezogen auf die Querachse 25 kann es im Hinblick auf eine zumindest annähernd konstante Kontaktgeometrie sinnvoll sein, wenn mindestens eine Stirnfläche 39 der Stoßenden 15; 17 konkav ausgeführt ist, wie in der Figur 3 dargestellt. Die konkave Ausgestaltung der Stirnfläche 39 lässt sich sehr einfach stanztechnisch vornehmen.
Die Ausführung des Gelenkauges 1 1 nach den Figuren 4 und 5 ist prinzipiell identisch mit der Variante nach den Fig. 1 bis 3. Abweichend weisen die Stoßenden 15; 17 in Umfangsrichtung bezogen auf die Längsachse 35 des Gehäuses 13 eine Bogen- form auf (Fig. 5), die der konischen Anschlussfläche 9 angepasst ist. Die Bogenform ist bevorzug über das gesamte Gehäuse 13 ausgeführt, so dass man eine rechtwinklige Schnittkante für die Stoßenden bzw. Stirnflächen 39 vorsehen kann. Dadurch entstehen plane Stoßenden. Es kann ein balliger Elastomerkörper 23 verwendet werden, der z. B. eine verbesserte Winkelbeweglichkeit der Innenhülse 27 zur Längsachse bewirkt. Zudem wird durch die Bogenform das Gehäuse 13 zusätzlich versteift.
Bezuqszeichen
Zylinderaggregat
Zylinder
Boden
Schweißung
Anschlussfläche
Gelenkauge
Gehäuse
Stoßenden
Stoßenden
stoffschlüssige Verbindung
stoffschlüssige Verbindung
Elastomerkörper
Querachse
Innenhülse
Biegeabschnitt
Übertragungsabschnitte
Übertragungsabschnitte
Längsachse
Abstand
Stirnfläche

Claims

Patentansprüche
1 . Gelenkauge (1 1 ), umfassend ein aus einem Bandmaterial umgeformtes Gehäuse (13) mit zwei Stoßenden (15; 17), wobei das Gehäuse (13) mittels einer stoffschlüssigen Verbindung (19; 21 ) auf einer Anschlussfläche (9) befestig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßenden (15; 17) auf der Anschlussfläche (9) einen Abstand (37) zueinander aufweisen und die Stoßenden (1 5; 17) über jeweils eine separate stoffschlüssige Verbindung (19; 21 ) mit der Anschlussfläche (9) verbunden sind.
2. Gelenkauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßenden (1 5; 17) bezogen auf eine Querachse (25) des Gelenkauges (1 1 ) parallel zueinander auf der Anschlussfläche (9) angeordnet sind.
3. Gelenkauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussfläche (9) zumindest im Bereich der stoffschlüssigen Verbindung (19; 21 ) konisch ausgeformt ist, so dass ein Spalt zwischen den Stoßenden (15; 17) und der Anschlussfläche (9) vorliegt.
4. Gelenkauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) einen Biegeabschnitt (29) aufweist, denen sich Übertragungsabschnitte (31 ; 33) mit den Stoßenden (15; 17) anschließen.
5. Gelenkauge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsabschnitte (31 ; 33) parallel zueinander verlaufen, so dass das Gehäuse (13) eine U-Form aufweist.
6. Gelenkauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, die eine Stirnfläche (39) der Stoßenden (15; 17) zur Anschlussfläche (9) konkav ausgeführt ist.
7. Gelenkauge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stoßende (15; 17) in Umfangsrichtung bezogen auf eine Längsachse (35) des Gehäuses (13) eine Bogenform aufweist, die der konischen Anschlussfläche (9) angepasst ist.
8. Gelenkauge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Übertragungsabschnitt (31 ; 33) bezogen auf eine Querachse (25) des Gelenkauges (1 1 ) eine gekrümmte Kontur aufweist.
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