DE3624280C2 - - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Gelenk für Übertragungs­ gestänge in Kraftfahrzeugen, insbesondere Gummigelenk oder Kugelgelenk, mit einem in einer zylindrischen Außenschale beweglich gelagerten Gelenkinnenteil und mit einem die Außen­ schale umschließenden Gelenkauge, in dem die Außenschale in axialer Richtung von Anschlägen gehalten ist, wobei ein erster Anschlag von einem umgebördelten Rand der einteiligen Außen­ schale gebildet wird.

Aus der DE-OS 19 11 063 ist ein Gummikugelgelenk, zylindrisches Gummilager oder dergleichen bekannt, bei dem die durch Vulkanisieren mit dem Gummi verbundene, geteilte Außen­ hülse unter Vorspannung des Gummis in ein Gelenkgehäuse einge­ setzt und durch Sicken in axialer Richtung gehalten ist. Bei diesem Gelenk kann die Außenhülse nur durch Zusammendrücken des Gummis und/oder Verformung des Gelenkauges montiert werden. Hierzu sind erhebliche Montagekräfte aufzubringen, wenn die Außenhülse sicher im Gelenkauge festgelegt werden soll. Infolgedessen unterliegt das Gelenkauge bei der bekannten Konstruktion einer erheblichen Beanspruchung, was insbesondere bei Verwendung von Kunststoffmaterialien nachteilig sein kann. Darüber hinaus müssen die Sicken den jeweils verwendeten Gelenkaugen angepaßt sein und muß die Gummischale auf die Anordnung der Sicken abgestimmt sein, was den Aufwand für die Herstellung erhöht.

Aus der DE-PS 15 25 062 ist ein elastisches Gelenk oder elastische Kupplung bekannt, bei dem ein Gelenkinnenteil mit einer elastischen Schicht verbunden ist, welche mit einer zylindrischen Mantelfläche in ein geteiltes Gehäuse eingesetzt ist, das mit radial hervorstehenden Verformungen die Bohrung des Gelenkauges überkragt. Zum Festlegen des Gelenkes in dem Gelenkauge werden stirnseitig an die elastische Schicht Spann­ scheiben eingelegt, die gegen die radial nach außen hervor­ stehenden Verformungen des Gehäuses spannbar und in dieser Po­ sition durch radial nach innen gebördelte Verformung fixier­ bar sind, wobei die elastische Schicht und die Gehäuseteile kraftschlüssig gegen das Gelenkauge gepreßt werden. Bei dieser bauteilaufwendigen Konstruktion ist die Montage in einem Gelenkauge aufwendig, da hierzu zugleich die Spannscheiben zu­ sammengedrückt und die Enden der Gehäuseteile umgebördelt werden müssen. Hierbei wird ebenfalls eine erhebliche Vorspan­ nung in das Gelenkauge eingeleitet, um ein Ausziehen oder Herausdrücken des Gehäuses zu verhindern. Nachteilig ist ferner, daß zwingend eine Schicht aus hochelastischem Werk­ stoff erforderlich ist, damit eine ausreichende axiale Vor­ spannung entsteht. Schließlich kann die elastische Schicht nicht besonders große Axialabmessungen haben, da die radialen Verformungen diese Ausdehnung begrenzen.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Gelenk für Übertragungsgestänge in Kraftfahrzeugen zu schaffen, das formschlüssig und verdrehsicher in Gelenk­ augen einsetzbar ist, so daß es insbesondere aus Gelenkaugen aus Kunststoff nicht herausgedrückt oder ausgezogen werden kann und bei dem das Gelenkauge günstiger belastet wird.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Gelenk vorgeschlagen, bei dem ein zweiter, dem ersten entgegengesetzt wirkender Anschlag von einem Haltering gebildet wird, der mit einem Außenkonus an einem Innenkonus des Gelenkauges anliegt, und bei dem der Haltering mit einem Innenflansch in eine auf dem Außenmantel der einteiligen Außenschale in Umfangsrichtung sich erstreckende Nut eingreift.

Nach dieser technischen Lehre wird der Haltering zunächst in der Nut vormontiert, worauf das Gelenkauge mit seinem Innenkonus gegen den Außenkonus des Halterings gedrückt wird und es schließlich von einem zweiten Anschlag in axialer Richtung verspannt wird, wozu beispielsweise ein Rand der Außenschale umgebördelt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, daß bei dieser Konstruktion zumindest ein Rand der Außenschale nicht mehr umgebördelt zu werden braucht und daß der Haltering, der beispielsweise aus einem elastischen Werk­ stoff bestehen kann, Fertigungstoleranzen von Gelenkauge und Außenschale ausgleicht und eine besonders hohe Reibhaftung zwischen diesen Bauteilen bewirkt. Wenn der Innenflansch des Halteringes mehrere radiale Schlitze hat, läßt sich dieser besonders einfach montieren, da die Innenflanschabschnitte bei der Montage ausfedern. Wenn der Haltering mit einer an den Innenflansch angrenzenden Innenfläche an dem Außenmantel der zylindrischen Außenschale anliegt, werden die Haltekräfte gleichmäßig von der Außenschale in das Gelenkauge eingeleitet.

In weiterer Ausgestaltung des Gelenkes ist vorgesehen, daß der den ersten Anschlag bildende, umgebördelte Rand um mindestens 180° umgebördelt ist.

Es ist aber auch möglich, daß der den ersten Anschlag bildende Rand der Rand eines um mindestens 90° umgebördelten Kragens ist.

Schließlich ist bei einer Ausgestaltung vorgesehen, daß an dem als erster Anschlag dienenden, umgebördelten Rand oder Kragen der Außenschale ein Haltering mit einer Stirnseite abgestützt ist, der mit einem Außenkonus an einem Innenkonus des Gelenk­ auges anliegt. Hierdurch ist bei Ausgleich von Fertigungs­ toleranzen auch eine symmetrische Übertragung der Haltekräfte von der Außenschale in das Gelenkauge möglich. Das Gelenkauge wird gewissermaßen an beiden Öffnungsseiten mit der Außenschale verkeilt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen drei bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gelenkes dargestellt worden sind. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Gelenk mit zwei Halteringen, von denen einer in eine Nut eingreift im Halbschnitt;

Fig. 2 einen Haltering gemäß Fig. 1 und 4 im Halbschnitt;

Fig. 3 einen Haltering gemäß Fig. 2 in der Draufsicht und teilweise geschnitten;

Fig. 4 ein Gelenk mit an die Außenschale angeformten Kragen und Nut für einen Haltering im Halbschnitt;

Fig. 5 dasselbe Gelenk mit eingesetztem Haltering im Halbschnitt;

Fig. 6 dasselbe Gelenk mit an dem Haltering anliegendem Gelenkauge im Halbschnitt;

Fig. 7 dasselbe Gelenk mit um 90° umgebördeltem Kragen im Halbschnitt.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele sind rotationssymme­ trisch um die eingezeichneten Symmetrieachsen aufgebaut. Gleichwirkende Teile sind gleichbenannt und mit identischen Be­ zugsziffern versehen. Sämtliche Gelenke sind als Gummigelenk ausgebildet, wobei es jedoch im Rahmen der Erfindung liegt, auch Kugelgelenke u. ä. in der beschriebenen Weise in Gelenk­ augen zu befestigen.

Ein zylindrisches Gelenkinnenteil 1 besteht aus einem metallischem Werkstoff, und ist unter Zwischenlage einer Gummischicht 2 in eine ebenfalls metallische Außenschale 3 mit einem zylindrischen Außenmantel 4 eingesetzt. Um ein Gleiten des Gelenkinnenteiles 1 bzw. der Außenschale 3 auf der Gummischicht 2 zu verhindern, kann diese anvulkanisiert sein. Es ist aber auch möglich, die Gummischicht 2 unter erhöhter Vorspannung zwischen Gelenkinnenteil 1 und Außenschale 3 einzusetzen. Bei einem derartigen Gummigelenk sind in begrenztem Umfange Dreh-, Schwenk- oder Axialbewegungen des Gelenkinnenteils 1 gegenüber der Außenschale 3 möglich. Ein axiales Verschieben der Gummischicht 2 auf dem Gelenkinnenteil 1 wird durch Absätze 5 verhindert. Ein Einreißen der Gummischicht an den Stirnseiten wird durch Innenradien 6 unterdrückt.

Die Außenschale 3 ist in ein Gelenkauge 7 eingesetzt, wobei eine Ausbördelung 8 der Außenschale 3 neben einer Stirnseite 9 des Gelenkauges 7 liegt. Die Ausbördelung 8 wird zweckmäßigerweise vor dem Einschieben der Außenschale 3 in das Gelenkauge 7 erzeugt.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Gelenk ist an beiden Enden der Bohrung des Gelenkauges 7 ein Innenkonus 11 ausgebildet. An den Innenkonussen 11 liegen Halteringe 12, 13 mit ent­ sprechend ausgebildeten Außenkonussen 14 an. Der Haltering 12 ist mit einer Stirnseite 15 an einer Ausbördelung 8 abge­ stützt, so daß er zwischen Außenkonus 14 und Außenmantel 4 verkeilt ist. Der Haltering 13 ist mit einem Innenflansch 16 in eine Nut 17 der Außenschale 3 eingesetzt, so daß er axial un­ verrückbar festgelegt ist.

Beide Halteringe 12, 13 werden beim Herstellen der Ausbördelung 8 verkeilt, wodurch ausreichende axiale und radiale Stütz- und Haftkräfte in Umfangsrichtung erzielt werden, auch wenn die Gelenkteile größere Toleranzen aufweisen.

Weitere Einzelheiten des Halteringes 13 ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Fig. 2 und 3. Bemerkenswert sind die im Bereich des Innenflansches 16 ausgebildeten Schlitze 18, die ein Ausfedern des Innenflansches 16 beim Aufschieben auf die Außenschale 3 ermöglichen und die teilweise auch im Bereich des keilförmigen Halteringquerschnittes ausgebildet sind. Die Innenwand 19 des Halteringes 13 ist entsprechend der Außenschale 3 zylindrisch, so daß eine optimale Kraftübertra­ gung gewährleistet ist.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Gelenk hat die Außenschale 3 in einem Endbereich einen senkrecht von der Außenwand 4 ab­ stehenden Kragen 20, gegen den das Gelenkauge 7 in einem ersten Montageschritt geschoben ist. Das Gelenkauge 7 ist im Bereich einer Öffnung mit einem Innenkonus 11 versehen, der die Stützfläche für einen nicht dargestellten Haltering 13 bildet. Die Außenschale 3 ist mit einer umlaufenden Nut 17 für eben diesen Haltering versehen.

Bei dem in der Fig. 5 dargestellten zweiten Montageschritt ist der Haltering 13 mit seinem Innenflansch 16 in die Nut 17 der Außenschale 3 eingesetzt. Der Abstand des Kragens 20 von der Nut 17 ist so auf die Höhe des Gelenkauges abgestimmt, daß der Haltering 13 bequem in seine Endlage bringbar ist.

In einem weiteren Montageschritt, der in der Fig. 6 dargestellt ist, wird das Gelenkauge 7 auf der Außenschale 3 verschoben, bis es mit seinem Innenkonus 11 an dem Außenkonus 14 des Halteringes 13 anliegt. Schließlich wird, wie in der Fig. 7 gezeigt, der Kragen 20 um 90° umgebogen, so daß er mit der Stirnfläche seines Randes an der Stirnseite 9 des Gelenkauges 7 anliegt. Dabei wird das Gelenkauge 7 zwischen den Kragen 20 und dem Haltering 13 verspannt, wobei die Elastizität insbesondere durch Werkstoffwahl des Halteringes 13 beeinflußbar ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, anstatt eines Kragens 20 einen um 180° umgebördelten Rand der Außenschale 3 vorzusehen. Ein wirksamer Schutz des umgebördelten Randes bzw. des Kragens wird erreicht, wenn dieser um mehr als 180° bzw. 90° umgebördelt wird, bis er an seinem Innenumfang 21 an dem Außenmantel 4 der Außenschale 3 anliegt.

• Bezugszeichenliste  1 Gelenkinnenteil
   2 Gummischicht
   3 Außenschale
   4 Außenmantel
   5 Absatz
   6 Innenradius
   7 Gelenkauge
   8 Ausbördelung
   9 Stirnseite
  11 Innenkonus
  12 Haltering
  13 Haltering
  14 Außenkonus
  15 Stirnseite
  16 Innenflansch
  17 Nut
  18 Schlitz
  19 Innenwand
  20 Kragen
  21 Innenumfang

Claims (7)

1. Gelenk für Übertragungsgestänge in Kraftfahrzeugen, insbesondere Gummigelenk oder Kugelgelenk, mit einem in einer zylidrischen Außenschale (3) beweglich gelagerten Gelenkinnenteil (1) und mit einem die Außenschale (3) um­ schließenden Gelenkauge (7), in dem die Außenschale (3) in axialer Richtung von Anschlägen gehalten ist, wobei ein erster Anschlag von einem umgebördelten Rand (10) der einteiligen Außenschale (3) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter, dem ersten entgegengesetzt wirkender Anschlag von einem Haltring (13) gebildet wird, der mit einem Außenkonus (14) an einem Innenkonus (11) des Gelenk­ auges (7) anliegt und
daß der Haltering (13) mit einem Innenflansch (16) in eine auf dem Außenmantel (4) der einteiligen Außenschale (3) in Umfangsrichtung sich erstreckende Nut (17) eingreift.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenflansch (16) des Halteringes (13) mehrere radiale Schlitze (18) hat.

3. Gelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (13) mit einer an den Innenflansch (16) angrenzenden Innenwand (19) an dem Außenmantel (4) der zylindrischen Außenschale (3) anliegt.

4. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der den ersten Anschlag bildende umgebördelte Rand um mindestens 180° umgebördelt ist.

5. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der den ersten Anschlag bildende Rand der Rand eines um mindestens 90° umgebördelten Kragens (20) ist.

6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der umgebördelte Rand bzw. Kragen (20) mit seinem Innenumfang (21) an dem Außenmantel (4) der Außen­ schale (3) anliegt.

7. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem als erster Anschlag dienenden, umgebördelten Rand oder Kragen (20) der Außenschale (3) ein Haltering (12) mit einer Stirnseite (15) abgestützt ist, der mit einem Außenkonus (14) an einem Innenkonus (11) des Gelenkauges (7) anliegt.