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Title:
ELASTIC BALL-AND-SOCKET JOINT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/052392
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing bush consisting of a spherical or convex internal part and a housing, which accommodates said inner part, in addition to an elastic intermediate part that is located between the internal part and the housing. The spherical or convex internal part and the elastic intermediate part, which is configured as a truncated cone prior to the assembly process, are moulded into the space between the spherical or convex internal part after the mounting of the one-piece housing.

Inventors:
Schiffner, Klaus (Brunnenstrasse 42, Bad Neuenahr-Ahrweiler, 53474, DE)
Krakowski, Robert (Heisterbacher Strasse 26, Rheinbach, 53359, DE)
Kricke, Lars (Servaisstrasse 67, Alfter, 53347, DE)
Application Number:
PCT/DE2004/002558
Publication Date:
June 09, 2005
Filing Date:
November 19, 2004
Export Citation:
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Assignee:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, 88038, DE)
Schiffner, Klaus (Brunnenstrasse 42, Bad Neuenahr-Ahrweiler, 53474, DE)
Krakowski, Robert (Heisterbacher Strasse 26, Rheinbach, 53359, DE)
Kricke, Lars (Servaisstrasse 67, Alfter, 53347, DE)
International Classes:
F16C11/06; F16C23/04; F16C27/06; F16F1/393; (IPC1-7): F16C11/06; F16C23/04; F16C27/06; F16F1/393
Foreign References:
EP1188949A2
US5902050A
DE3502233C1
DE10222950A1
EP0819556A2
US4007924A
US2793087A
DE1118624B
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Claims:
Patentansprüche
1. Lagerbuchse, bestehend aus einem kugelförmigen Innenteil und einem, der Aufnahme des Innenteils dienenden Gehäuse sowie einem dazwischen an geordneten elastischen Zwischenteil, dadurch gekennzeichnet, dass das kugelförmige Innenteil (4) mit einem vor der Montage kegelstumpf förmig ausgebildeten elastischen Zwischenteil (3) nach der Montage des ein teiligen Gehäuses (1) in den Zwischenraum zwischen kugelförmigem Innenteil (4) und Gehäuse (1) hineinverformt wird.
2. Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zwischenteil (3) mindestens zweiteilig ausgebildet ist.
3. Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zwischenteil (3) mit Halteelementen (2) versehen ist.
4. Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide elastischen Zwischenteile (3) vor der Montage kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
5. Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einteilig ausgebildet ist und mit einem abgewinkeltem Ende (5) versehen ist.
6. Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige elastische Zwischenteil (3) mit dem Halteelement (2) und/ oder dem Innenteil (4) und/oder dem Gehäuse (1) durch Vulkanisation fest verbunden ist.
7. Lagerbuchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (2) in Ausnehmungen (6) des Gehäuses (1) aufge nommen werden.
8. Lagerbuchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halteelement (2) aus Metall hergestellt ist.
9. Lagerbuchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Halteelement (2) aus Metall gegenüberliegende Halteelement aus Kunststoff hergestellt ist.
Description:
ELASTISCHES KUGELGELENK Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerbuchse, bestehend aus einem kugel- förmigen Innenteil und einem, der Aufnahme des Innenteils dienenden Gehäuse sowie einem dazwischen angeordneten elastischen Zwischenteil.

Es sind bereits Lagerungen in Form von Kugelgelenken bekannt, bei denen ein Kugelzapfen und ein Gehäuse aus Kunststoff vorgesehen sind, wobei der Ku- geizapfen dreh-und schwenkbar gehalten ist. Derartige Kugelgelenke sind je- doch nicht für die Anordnung in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerbuchse zu schaffen, welche zur Dämp- fung von Schwingungen in Fahrwerksteilen angeordnet werden kann und die bei axialer und radialer Kraftaufnahme hart und bei kardanischen Auslenkungen weich ausgebildet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das kugel- förmige Innenteil mit einem vor der Montage kegelstumpfförmig ausgebildeten elastischen Zwischenteil nach der Montage des einteiligen Gehäuses in den Zwischenraum zwischen kugelförmigem Innenteil und Gehäuse hineinverformt wird.

Hierbei ist von Vorteil, dass durch die kugelförmige Gestaltung des Innenteiles und der entsprechenden Aufnahme in einem äußeren Gehäuse das elastische Zwischenteil in etwa mit einer gleichförmigen Wandstärke versehen ist, so dass diese Lagerbuchse in Axial-und Radialrichtung hart ausgebildet ist, wobei je- doch kardanische Auslenkungen problemlos ausgeführt werden können.

Darüber hinaus ist von Vorteil, dass durch die einteilige Ausführung des Gehäu- ses nicht nur wenige Bauteile, sondern auch eine einfache Montage der Lager- buchse möglich ist.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, dass das elastische Zwischenteil mindestens zweiteilig ausgebildet ist.

Nach einer wesentlichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das elastische Zwischenteil mit Halteelementen versehen ist.

Zur Erzielung einer hohen Federrate in Axial-und Radialrichtung ist vorgesehen, dass beide elastischen Zwischenteile vor der Montage kegelstumpfförmig aus- gebildet sind.

Zur Erzielung einer einfachen und kostengünstigen Montage ist vorgesehen, dass das Gehäuse einteilig ausgebildet ist und mit einem abgewinkeltem Ende versehen ist.

Eine einwandfreie Fixierung des elastischen Zwischenteiles in dem Gehäuse wird dadurch erzielt, dass das jeweilige elastische Zwischenteil mit dem Halte- element und/oder dem Innenteil und/oder dem Gehäuse durch Vulkanisation fest verbunden ist.

Bei den Ausführungsvarianten, bei denen das elastische Zwischenteil mit dem Innenteil fest verbunden ist, ist vorgesehen, dass die Halteelemente in Ausneh- mungen des Gehäuses aufgenommen werden.

Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, dass mindestens ein Halte- element aus Metall hergestellt ist, wobei mit Vorteil vorgesehen ist, dass das dem Halteelement aus Metall gegenüberliegende Halteelement aus Kunststoff hergestellt ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen sche- matisch dargestellt.

Es zeigt : Figur 1 und 2 eine Lagerbuchse im Schnitt und in Ansicht Figur 3 bis 5 ein Innenteil zusammen mit dem elastischen Zwischenteil in ver- schiedenen Ansichten Figur 6 ein einteiliges Außenteil als Einzelteil geschnitten Figur 7 und 8 zwei verschiedene Varianten eines Innenteiles Figur 9 bis 11 ein aus Kunststoff hergestellter Haltering in verschiedenen An- sichten Figur 12 und 13 ein aus Metall hergestellter weiterer Haltering.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Lagerbuchse besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse 1, dem Innenteil 4 und dem dazwischen angeordneten elas- tischen Zwischenteil 3. Über die Halteelemente 2a und 2b ist das elastische Zwi- schenteil 3 im Gehäuse 1 fixiert, wobei die Außenwandung des Gehäuses 1 ein abgewinkeltes Ende 5 und ein umgebördeltes Ende 7 aufweist. Die Halteele- mente 2a und 2b sind mit dem elastischen Zwischenteil 3 fest verbunden, wäh- rend sie mit dem Gehäuse 1 in Ausnehmungen 6a bzw. 6b arretiert sind. Das elastische Zwischenteil 3 ist darüber hinaus mit dem Innenteil 4 ebenfalls fest verbunden, z. B. durch Vulkanisation.

S Aus den Figuren 3 bis 5 ist ein Innenteil 4 zu entnehmen, wobei das elastische Zwischenteil aus den einzelnen Teilen 3a und 3b besteht. Im Endbereich des Teiles 3a ist das Halteelement 2a angeordnet, welches aus Kunststoff besteht und wie die Figur 4 zeigt mit einer Verzahnung 8 versehen ist. Die dadurch ent- stehende Elastizität ermöglicht die Montage in den Hinterschnitt des Außenteils.

Zusätzlich ist der Kunststoffring noch durch Vulkanisation mit dem elastischen Zwischenteil 3 verbunden.

Auf der Gegenseite ist das Teil 3b des elastischen Zwischenteiles 3 mit einem Halteelement 2b versehen, wobei dieser Haltering 2b aus Metall hergestellt ist, damit eine einwandfreie Abstützung beim Bördelvorgang vorhanden ist, indem das umgebördelte Ende 7 nicht nur eine ausreichende Fixierung am Halte- element 2b sondern auch eine ausreichende Abstützung erfährt.

Aus der Figur 3 ist zu erkennen, dass die einzelnen Teile 3a und 3b des elas- tischen Zwischenteiles 3 in axialer Richtung um den Überstand X gegenüber dem Innenteil 4 hervorstehen. Nach der Montage ist der Zustand gemäß Figur 1 erreicht, indem das elastische Zwischenteil 3 derart komprimiert ist, so dass kein Überstand des elastischen Zwischenteiles 3 gegenüber dem Innenteil 4 vorhan- den ist. Durch diese Komprimierung wird sowohl in Axial-als auch in Radial- richtung eine sehr harte Federrate erzielt. Dadurch dass, wie Figur 1 zeigt, das elastische Zwischenteil 3 nicht gegenüber dem Gehäuse 1 in axialer Richtung nach außen vorsteht ist eine einwandfreie kardanische Auslenkung möglich, ohne dass das elastische Zwischenteil 3 zwischen dem Innenteil 4 und dem Ge- häuse 1 beschädigt, bzw. gequetscht wird. Die kardanische Ausführung ist damit verhältnismäßig sehr weich gehalten, bei einer hohen axialen und radialen Stei- figkeit.

Aus der Figur 6 ist ein Gehäuse 1 zu entnehmen, bei dem die Ausnehmungen 6a sowie 6b zur Aufnahme der entsprechenden Halteelemente 2 ausgebildet sind. Die Ausnehmung 6a ist in Bezug auf das Gehäuse 1 mit einem Hinter- schnitt versehen, in dem bei axialer Montage des Innenteiles 4 zusammen mit dem elastischen Zwischenteil 3 und dem aus Kunststoff hergestellten Halte- element 2a eine Verrastung in der Ausnehmung 6a erfolgt, so dass an- schließend das gesamte Innenelement axial in das Gehäuse 1 eingebracht wer- den kann, so lange bis das aus Metall hergestellte Halteelement 2b in die Aus- nehmung 6b gelangt, anschließend kann dann der Endbereich 7 umgebördelt werden.

Aus der Figur 7 ist als Innenteil 4 ein kugelförmiges Element dargestellt, wobei dieses kugelförmige Element mit einer Bohrung zur Aufnahme in einem Fahr- werk versehen ist. Das kugelförmige Innenteil gemäß Figur 8 ist dagegen mit Zapfen 9 versehen, die wiederum der Aufnahme in einem Fahrwerk dienen können.

Aus der Figur 9 bis 11 ist als Einzelteil ein Halteelement 2a dargestellt, welches aus Kunststoff besteht, damit ein Einrasten in den Hinterschnitt 6a erfolgen kann. Hierzu muss sich das Halteelement 2a entsprechend in seinem Durch- messer elastisch verformen.

Aus den Figuren 12 und 13 ist ein Halteelement 2b vorgesehen, weiches aus Metall hergestellt ist, damit für einen Bördelvorgang des Endbereiches 7 des Außenteiles 1 ein entsprechendes Gegenlager geschaffen wird. Auch dieses Halteelement 2b ist mit dem elastischen Zwischenteil 3 durch Vulkanisation ver- bunden. Der ringförmige Ansatz 10 des Halteelementes 2b dient im Außenteil 1 zur axialen Fixierung des Innenteiles 4 mit dem elastischen Zwischenteil 3 in beide Richtungen.

Bezugszeichenliste 1-Gehäuse 2-Halteelement 3-elastisches Zwischenteil 4-Innenteil 5-abgewinkeites Ende 6-Ausnehmungen 7-umgebördeltes Ende 8-Verzahnung 9-Zapfen 10-ringförmiger Ansatz