DE69215290T2

DE69215290T2 - Verstellbare Buchse

Info

Publication number: DE69215290T2
Application number: DE69215290T
Authority: DE
Inventors: William C Pierce
Original assignee: NAI Neway Inc
Current assignee: NAI Neway Inc
Priority date: 1991-08-30
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-08-28
Also published as: AU659853B2; DE69215290D1; EP0529629A1; ES2097244T3; MX9204986A; GR3022573T3; ATE145364T1; AU2128192A; DK0529629T3; CA2077162A1; CA2077162C; KR930004116A; EP0529629B1; JPH05215167A; KR100268755B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft elastische Polymerhülsen und insbesondere Hülsen, die einstellbar sind, damit sie in verschieden großen öffnungen verwendet werden können. Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeugaufhängungssystem mit verbesserten Hülsen.

Stand der Technik

Elastische Polymerhülsen werden seit langem bei der Festlegung eines Teils an einem anderen verwendet, wobei diese Hülsen eine begrenzte Gelenkigkeit zwischen beiden Teilen ermöglichen. Solche elastischen Polymerhülsen umfassen in charakteristischer Weise ein äußeres Metallrohr, ein inneres Metallrohr und einen zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr befestigten elastischen Polymereinsatz. Eine derartig konfigurierte Hülse ist in den Dokumenten US-A-4 615 539 und FR-A-680 434 beschrieben. Bei einem typischen Einbau wird die Hülse zur gelenkigen Verbindung eines ersten Elements mit einem zweiten Element verwendet. Das äußere Rohr der Hülse wird gewöhnlich in einer in dem ersten Element vorgesehenen Öffnung aufgenommen, und das zweite Element wird in dem inneren Rohr aufgenommen. Das äußere Rohr wird an dem ersten Element und das zweite Element an dem inneren Rohr sicher befestigt. Der dazwischenliegende Bereich aus elastischem Polymer dient zur Ermöglichung einer begrenzten Gelenkigkeit des ersten Elements relativ zu dem zweiten Element. Eine typische Anwendung ist die Hülsenverbindung einer Achse mit einem hinteren Arm in einer Luftfederaufhängung für den hinteren Arm in einem Fahrzeug.
Bei der Verwendung einer solchen Hülse in einer Aufhängung des hinteren Arms umfaßt das erste Element in charakteristischer Weise einen Längslenker (auch als der hintere Arm bekannt). Die typische Herstellung solcher Längslenker erfolgt in Gieß-, Blechbearbeitungs- oder Gesenkschmiedeverfahren. Die Öffnung, die sich bei solchen Herstellungsverfahren ergibt, ist mit zwei typischen Problemen unterschiedlicher Art verbunden, die die Befestigung der Hülse in der Öffnung erheblich beeinträchtigen. Erstens erreicht der Öffnungsdurchmesser keinen engen Toleranzbereich. Zum Beispiel beträgt die höchstens verfügbare Toleranz des Durchmessers einer Öffnung beim einem durch Gesenkschmieden hergestellten Längslenker ± 0,38 mm (= 0,015 inches). Dies schafft erhebliche Probleme bei der Befestigung einer Hülse in der Öffnung. Wenn der Durchmesser der Öffnung einerseits kleiner ist als der Durchmesser des äußeren Rohres, kann die Hülse nicht in der Öffnung aufgenommen werden. Ist andererseits der Durchmesser der Öffnung wesentlich größer als der des äußeren Rohres, sitzt das äußere Rohr locker in der Öffnung, was zu einer stärkeren Abnutzung der Hülse führt oder einen Schweißvorgang notwendig macht, um das äußere Rohr sicher in der übergroßen Öffnung festzulegen.
Das zweite Problem, das sich häufig ergibt, wenn der Längslenker durch Gesenkschmieden oder ein Blechbearbeitungsverfahren hergestellt wird, ist, daß die Öffnung an einem beliebigen Punkt entlang der Öffnungsachse unrund sein kann. Die Öffnung kann an verschiedenen Stellen entlang ihrer Länge elliptisch sein. Liegt eine solche elliptische Form vor, kann es sein, daß sich das äußere Rohr in der Öffnung montieren läßt oder aber auch nicht. Wenn zum Beispiel der kürzere Durchmesser der elliptischen Öffnung kleiner als der Durchmesser des äußeren Rohres, der längere Durchmesser der elliptischen Form jedoch größer als der Durchmesser des äußeren Rohres ist, dann kann das Rohr immer noch in der Öffnung aufgenommen werden, vorausgesetzt, der Gesamtumfang der elliptischen Öffnung ist größer als der Umfang des äußeren Rohres. In diesem Fall wird sich das äußere Rohr in einem gewissen Maß elastisch verformen, so daß es die elliptische Form annimmt und sich an den kürzeren Durchmesser anpaßt. Wenn aber der Gesamtumfang der elliptischen Öffnung nicht größer ist als der Umfang des äußeren Rohres, dann kann das äußere Rohr nicht in der Öffnung aufgenommen werden. Es ist also erkennbar, daß sich das äußere Rohr an manche geometrischen Abweichungen der Öffnung anpassen kann, jedoch gibt es hinsichtlich der Anpassungsfähigkeit des Rohres eine Grenze für die Abweichungen.
Eine Lösung für die Beseitigung der Probleme bezüglich der Toleranz und der Unrundheit ist die maschinelle oder anderweitige Endbearbeitung der Öffnung auf eine für die Aufnahme der Hülse geeignete Form und Abmessung. Jedoch sind diese Vorgehensweisen teuer, zeit- und arbeitsaufwendig und deshalb nicht bevorzugt.
Eine weitere Lösung für die Kompensation dimensionaler und geometrischer Differenzen der Öffnung ist, daß man das äußere Rohr aus der Hülse wegläßt und lediglich das innere Rohr und den elastischen Polymerbereich im Preßsitz in der Öffnung befestigt. Der elastische Polymerbereich hat nicht dieselben Toleranzgrenzen wie das äußere Rohr aus Metall und kann sich an die geometrischen und dimensionalen Abweichungen der Öffnung anpassen. Diese Konstruktion führt aber zu einer erhöhten Abnutzung an dem elastischen Polymerbereich, wodurch die Lebensdauer der Hülse entsprechend verkürzt wird. Die Lebensdauer der Hülse wird effektiv halbiert, wenn man das äußere Rohr wegläßt und nur den elastischen Polymerbereich und das innere Rohr verwendet, wodurch diese Lösung entschieden unannehmbar wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung ist eine Verbesserung von Hülsen, die man im Stand der Technik vorfindet, dahingehend, daß eine Hülse mit variablem Außendurchmesser oder Umfang bereitgestellt wird, so daß die Hülse bei optimalen Toleranzen und demzufolge geringeren Kosten sicher in einer Öffnung mit vorgegebenem Umfang festgelegt werden kann. Dabei kann die Hülse gewisse dimensionale und geometrische Abweichungen der Öffnung bewältigen.
Erfindungsgemäß wird eine elastische Polymerhülse zur Befestigung eines ersten Elements an einem zweiten Element bereitgestellt, wobei das erste Element eine Öffnung mit einem vorgegebenen Durchmesser hat. Die Hülse wird durch Aufnahme in der Öffnung montiert und umfaßt ein inneres Element, ein äußeres Element und einen elastischen Polymereinsatz. Das innere Element wird sicher an dem zweiten Element befestigt. Das äußere Element wird in der Öffnung aufgenommen. Der elastische Polymereinsatz wird zusammengedrückt zwischen dem inneren und dem äußeren Element gehalten. Das äußere Element hat ferner einen einstellbaren Bereich, derart, daß der Umfang des äußeren Elements nominal größer ist als der vorgegebene Umfang der Öffnung. Der einstellbare Bereich des äußeren Elements ermöglicht die Einstellung des Umfangs des äußeren Elements dahingehend, daß die Hülse dicht sitzend in der Öffnung aufgenommen werden kann.
Vorzugsweise umfaßt der einstellbare Bereich der elastischen Polymerhülse einen sich axial erstreckenden Schlitz in dem äußeren Element.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung hat der einstellbare Bereich eine sich axial erstreckende, nach innen gerichtete Biegung in dem äußeren Element.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das äußere Element axial gespalten und hat eine erste Kante und eine zweite Kante. Der einstellbare Bereich umfaßt die erste Kante mit einer Zunge und die zweite Kante mit einer komplementären Nut, in der die Zunge aufgenommen wird.
Nach einem noch weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt der einstellbare Bereich der elastischen Polymerhülse axiale Wellungen in dem äußeren Element. Vorzugsweise sind diese Wellungen radial um den gesamten Umfang des äußeren Elements vorgesehen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung hat das äußere Element eine ringförmige Lippe an jedem der Enden des äußeren Elements. Die ringförmige Lippe ist radial nach innen gerichtet, um das Einpressen des äußeren Elements in die Öffnung zu erleichtern. Vorzugsweise ist der Umfang der äußeren Lippe geringfügig kleiner als der Umfang der Öffnung.
Nach einem noch weiteren Aspekt der Erfindung hat ein Aufhängungssystem einen hinteren Arm, einen Hängebock für die schwenkbare Befestigung des hinteren Arms an einem Fahrzeugrahmen, eine an einem anderen Ende des hinteren Arms montierte Luftfeder zur Befestigung an einem Fahrzeugrahmen und eine Achshalterung, die zur Befestigung einer Achse an dem hinteren Arm dient, wobei die Achshalterung und/oder der Hängebock durch die vorstehend beschriebene einstellbare Hülse an dem hinteren Arm befestigt sind.
Vorzugsweise ist die Querschnittsform des äußeren Elements allgemein rund. Zudem ist die Querschnittsform des inneren Elements allgemein rund.

Figurenkurzbeschreibung

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer elastischen Polymerhülse gemäß vorliegender Erfindung;
Figur 2 eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elastischen Polymerhülse, die mit einem ersten und einem zweiten Element eingebaut ist;
Figur 3 eine Querschnittsdarstellung der ersten Ausführungsform der elastischen Polymerhülse entlang der Linien 3-3 von Figur 2;
Figur 4 eine der Darstellung von Figur 3 ähnliche Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform der elastischen Polymerhülse;
Figur 5 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform der elastischen Polymerhülse gemäß der Erfindung;
Figur 6 eine Querschnittsdarstellung der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elastischen Polymerhülse;
Figur 7 eine Teilendansicht der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elastischen Polymerhülse;
Figur 8 eine Teilschnittansicht der dritten Ausführungsform der Hülse entlang der Linien 8-8 von Figur 7;
Figur 9 eine Teilendansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elastischen Polymerhülse;
Figur 10 eine Teilschnittansicht der vierten Ausführungsform der Hülse entlang der Linien 10-10 von Figur 9 und
Figur 11 eine Querschnittsdarstellung einer fünften Ausführungsform der elastischen Polymerhülse gemäß der Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf Figur 1 umfaßt eine elastische Polymerhülse 12 ein äußeres Element 18, ein inneres Element 20 und einen elastischen Polymereinsatz 22, der zusammengedrückt zwischen dem äußeren und dem inneren Element gehalten wird. Das äußere Element hat ferner einen einstellbaren Bereich 28, der eine begrenzte Abweichung des Umfangs oder des Außendurchmessers des äußeren Elements 18 erlaubt. Die radiale Kante 25 an jedem Ende des äußeren Elements 18 ist verjüngt, um das Einpressen der Hülse 18 in eine passende Öffnung zu erleichtern, wie das nachstehend beschrieben wird.
Wie in Figur 2 zu erkennen ist, ist eine elastische Polymerhülse 12 an einem ersten Element 14 befestigt. Die Hülse 12 dient zur Verbindung eines zweiten Elements 16 mit dem ersten Element 14 und gleichzeitig zur Ermöglichung einer begrenzten Gelenkigkeit der Elemente relativ zueinander. Das erste Element 18 ist für die sichere Festlegung in einer Öffnung 24 des ersten Elements 14 ausgelegt. Ähnlich wird das zweite Element 16 in einer Öffnung 26 in dem inneren Element 20 aufgenommen und sicher an diesem Element befestigt. Der elastische Polymereinsatz 22 kann mit Hilfe von Klebstoff, durch Extrusion oder anderweitig an dem inneren und dem äußeren Element 18, 10 befestigt werden, aber er kann auch durch Einpressen zwischen dem inneren und dem äußeren Element in Eingriff gebracht werden.
Die Einsatzmöglichkeiten elastischer Polymerhülsen sind vielfältig und enthalten zum Beispiel die Verwendung in der Aufhängungsbefestigung eines Lastkraftwagens. In einer Fahrzeugaufhängung wird die Hülse in der Verbindung zwischen einer Achse und einer Achshalterung verwendet. Ein Beispiel für diese Verwendungsart ist in dem US-Patent 4 615 539 von Pierce beschrieben, auf welches hier ausdrücklich bezug genommen wird. Die Hülse kann auch zur Befestigung eines Hängebocks an einem Längslenker verwendet werden.
Bei Anwendung von Figur 2 auf eine Hülse in einer Lastkraftwagen-Aufhängungsbefestigung wie in dem US-Patent 4 615 539 beschrieben, wäre das erste Element 14 ein Abschnitt eines Längslenkers und das zweite Element 16 ein Abschnitt eines Befestigungsbolzens für die Verschraubung des Längslenkers mit einer Achshalterung an dem Fahrzeugrahmen. Der Längslenker hat eine Öffnung, die die Hülse 12 aufnimmt, und der Befestigungsbolzen tritt durch das innere Element der Hülse hindurch.
In der bevorzugten Ausführungsform wird die Hülse 12 zusammengebaut, indem das den elastischen Polymereinsatz 22 umfassende elastische Polymermaterial in Umfangsrichtung um den Außendurchmesser des inneren Elements 20 extrudiert wird. Das elastische Polymermaterial wird derart extrudiert, daß im gehärteten Zustand die Dicke des elastischen Polymereinsatzes 22 etwas größer ist als der Abstand zwischen dem Außendurchmesser des inneren Elements 20 und dem Innendurchmesser des äußeren Elements 18. Bei dieser Konfiguration befindet sich der elastische Polymereinsatz unter Kompression, wenn er in dem äußeren Element 18 montiert wird. Die Fertigstellung der Hülse erfolgt, indem das innere Element 20 und der elastische Polymereinsatz 22 in das äußere Element 18 eingepreßt werden, wodurch der Einsatz 22 zwischen dem inneren Element und dem äußeren Element zusammengedrückt wird.
Die Hülse 12 wird in die Öffnung 24 des ersten Elements 14 gepreßt. Die Öffnung 24 erstreckt sich durch das erste Element 14, und der Umfang der Öffnung 24 ist nominal kleiner als der Umfang des äußeren Elements 18. Vorzugsweise wird das äußere Element 18 durch Reibschluß in der Öffnung 24 an dem ersten Element 14 angebracht, was aber auch durch Verkleben oder durch Verschweißen erfolgen kann. In charakteristischer Weise ist das erste Element 14 aus gegossenem Stahl, Schweißstahl oder gesenkgeschmiedetem Stahl hergestellt, und das äußere Element ist ein Stahlrohr. Durch die Verwendung dieser beiden Werkstoffe und durch die Luft und das Wasser als typische Umgebung, in der die Hülse arbeitet, rostet sowohl das äußere Element als auch das erste Element bis zu einem gewissen Grad. Der Rost zwischen den beiden Elementen kombiniert mit dem Reibschluß führt zu einer geeigneten Festlegung des äußeren Elements 18 an dem ersten Element 14.
Der abschließende Schritt beim Zusammenbau der Hülse 12 ist die Anbringung des zweiten Elements 16 im Preßsitz in dem inneren Element 20. Im Idealfall kommt der Außendurchmesser des zweiten Elements 16 nahe an den Innendurchmesser des inneren Elements 20 heran. Als Alternative ist das innere Element 20 axial größer als das äußere Element 18. Dadurch kann das Element 16 mechanisch an dem inneren Element 20 befestigt werden, zum Beispiel durch Festklemmen, während sich das äußere Element 18 relativ zu dem inneren Element bewegen kann.
Wie die Figuren 3 bis 6 und 10 zeigen, sind das äußere Element 18, das innere Element 20 und der elastische Polymereinsatz 22 vorzugsweise im Querschnitt rund, wobei das äußere und das innere Element Rundrohre umfassen, die eine rohrförmige Hülse 12 bilden, bei der das innere Element axial in dem äußeren Element 18 aufgenommen wird. Die Hülse 12 ist keinesfalls auf runde Rohrformen beschränkt. Es kann eine große Vielfalt von anderen geometrischen Querschnittsformen verwendet werden, die ovale, quadratische und dreieckige Formen einschließt, jedoch nicht darauf beschränkt ist.
Für die Herstellung von Rundrohren steht eine große Vielfalt von Verfahren zur Verfügung, jedoch werden sie üblicherweise durch Schleuderguß oder durch Extrudieren oder Ziehen eines geeigneten Materials über einen Dorn hergestellt. Das innere und das äußere Element der erfindungsgemäßen Hülse können durch ein beliebiges solch geeigneter Verfahren hergestellt werden.
Im Idealfall ist der Außendurchmesser des äußeren Elements 18 gleich dem Innendurchmesser der Öffnung 24, so daß die Außenfläche des äußeren Elements an allen Punkten an der Innenfläche der Öffnung 24 anliegt. Wenn der Außendurchmesser des äußeren Elements 18 bedeutend kleiner ist als der Innendurchmesser der Öffnung 24, führt dies zu einer lockeren Montage der Hülse in dem ersten Element 14, was im Falle von Aufhängungssystemen für Lastkraftwagen nicht akzeptiert werden kann. Ähnliches gilt, wenn das äußere Element über einen engen Toleranzbereich hinaus unrund ist. In diesem Fall sind zusätzliche Arbeiten nötig, um die Abmessungen in den Toleranzbereich zu bringen.
Wie in den Figuren 1 bis 11 zu erkennen ist, hat die erfindungsgemäße Hülse 12 einen einstellbaren Bereich 28 an der gesamten oder im wesentlichen gesamten Länge des äußeren Elements 18, so daß dessen Umfang variabel ist. Das äußere Element 18 hat einen maximalen Umfang, der nominal größer ist als der Umfang der Öffnung 24 und kann dicht sitzend in der Öffnung des ersten Elements 14 aufgenommen werden, indem sein Umfang reduziert wird.
Das äußere Element 18 hat einen einstellbaren Bereich 28, der sich in Längsrichtung über die gesamte oder im wesentlichen gesamte Länge des äußeren Elements 18 erstreckt. Wie die Figuren 1 und 3 zeigen, umfaßt der einstellbare Bereich einer ersten Ausführungsform des äußeren Elements 18 einen sich axial erstreckenden Schlitz 26. Das innere Element 20 wird koaxial in dem äußeren Element 18 aufgenommen, und der elastische Polymereinsatz wird zusammengedrückt zwischen dem inneren und dem äußeren Element 20 und 18 montiert.
Der Umfang des äußeren Elements 18 ist so vorgegeben, daß er nominal den Umfang der Öffnung 24 des ersten Elements 14 übersteigt. Durch eine in Umfangsrichtung erfolgende Kompression und durch eine plastische Verformung des äußeren Elements 18 kann dessen Umfang geringfügig reduziert werden, so daß das äußere Element 18 im Preßsitz in der Öffnung 24 montiert werden kann. Der einstellbare Bereich 28 erlaubt diese Kompression in Umfangsrichtung, wobei dieser Kompression durch die Festigkeit des äußeren Elements 18 aus Stahl und des darin enthaltenen elastischen Polymereinsatzes 22 standgehalten wird.
Die durch den elastischen Polymereinsatz 22 auf das gespaltene äußere Element 18 ausgeübte Expansionskraft reicht allgemein nicht aus, um die Festigkeit oder das Formerinnerungsvermögen des das äußere Element 18 bildenden Materials (in charakteristischer Weise Stahl) zu überwinden. Deshalb ist der Umfang des äußeren Elements durch die Anordnung des elastischen Polymereinsatzes in dem Element allgemein unverändert. Die durch das äußere Element 18 auf den elastischen Polymereinsatz 22 ausgeübte Kompressionskraft führt zu einem Kontakt zwischen dem Einsatz 22 und dem im wesentlichen gesamten Innenumfang des äußeren Elements 18.
Sobald das äußere Element 18 im Preßsitz in der Öffnung 24 montiert ist, bewirkt das Formerinnerungsvermögen des Stahls, daß sich das äußere Element bis zu dem maximalen Umfang oder dem durch die Öffnung 24 zugelassenen Durchmesser ausdehnt. Das äußere Element 18 neigt auch dazu, sich an die Form der Öffnung 24 anzupassen und dadurch einen geringfügig unrunden Zustand zu kompensieren. Die Ausdehnung des äußeren Elements 18 in der Öffnung 24 wird auch durch die Expansionskraft gefördert, die durch den zusammengedrückten elastischen Polymereinsatz 22 ausgeübt wird. Die Kombination des Formerinnerungsvermögens des Stahls mit der durch den elastischen Polymereinsatz 22 ausgeübten Kraft führt dazu, daß das äußere Element 18 trotz Abweichungen im Gesamtumfang der Öffnung 24 entlang der gesamten Länge der Öffnung 24 dicht sitzend aufgenommen wird.
Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des einstellbaren Bereichs, wodurch unterschiedliche Mittel für die Schaffung eines variablen Umfangs des äußeren Elements bereitgestellt werden. In der Beschreibung dieser Ausführungsform werden die Bezugsziffern analog zur ersten Ausführungsform um die Zahl 100 erhöht. In dieser Ausführungsform umfaßt der einstellbare Bereich 128 eine sich axial erstreckende, nach innen gerichtete Biegung 126. Wie der Schlitz 26 der ersten Ausführungsform 18 ermöglicht die Biegung 126 eine begrenzte Dehnung und Kontraktion des Umfangs des äußeren Elements 118. Der elastische Polymereinsatz 122 wird zusammengedrückt zwischen dem inneren Element 120 und dem äußeren Element 118 montiert, und die Festigkeit oder das Formerinnerungsvermögen des äußeren Elements 118 überwindet diese Kraft, wodurch ein äußeres Element 118 eines vorgeschriebenen Durchmessers geschaffen wird, der nominal größer ist als der Innendurchmesser der Öffnung 124 des ersten Elements 114.
Wie in der ersten Ausführungsform wird das äußere Element 118 in Umfangsrichtung zusammengedrückt und im Preßsitz in der Öffnung 124 des ersten Elements 114 montiert. Die aufgrund des Formerinnerungsvermögens des Stahls des äußeren Elements 118 ausgeübte Kraft bewirkt in Verbindung mit der durch den zusammengedrückten elastischen Polymereinsatz 122 ausgeübten Kraft, daß sich das äußere Element 118 nach außen zu seinem maximalen, von dem Innendurchmesser der Öffnung 124 zugelassenen Durchmesser bis hin zu dem vorgeschriebenen Durchmesser des äußeren Elements 118 ausdehnt. Dies schafft einen dichten Sitz entlang der Länge der Hülse 112 in der Öffnung 124.
Die Figuren 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform des einstellbaren Bereichs, wodurch unterschiedliche Mittel zur Schaffung eines variablen Durchmessers des äußeren Elements bereitgestellt werden. In der Beschreibung dieser Ausführungsform werden die Bezugsziffern analog zur ersten Ausführungsform um die Zahl 200 erhöht. In dieser Ausführungsform umfaßt der einstellbare Bereich 228 eine Vielzahl von Wellungen 226. Jede einzelne Wellung ist U-förmig. Die Wellungen 226 sind radial um den Umfang des äußeren Elements 218 vorgesehen und erstrecken sich in Längsrichtung. Die Wellungen können sich über die gesamte Länge erstrecken oder sie erstrecken sich vorzugsweise nur über eine wesentliche Länge des äußeren Elements 218.
Wie in Figur 5 zu erkennen ist, überspannen die Wellungen 234 den Großteil der Länge des Körpers des äußeren Elements 218, jedoch erstrecken sich die Wellungen 234 nicht bis zu den Enden des äußeren Elements 218. Vielmehr enden sie an einer ringförmigen Lippe 236 an jedem der Enden des äußeren Elements 218. Die ringformige Lippe 236 erstreckt sich um den gesamten Umfang der Enden des äußeren Elements 218. Wie in den Figuren 7 und 8 zu erkennen ist, umfaßt die ringförmige Lippe 236 eine Vorderkante 230 und einen bogenförmigen Bereich 232. Die Vorderkante 230 ist radial nach innen in Richtung auf die Längsachse des äußeren Elements 218 abgewinkelt. Der bogenförmige Bereich 232 erstreckt sich von der Vorderkante 230 radial nach außen und krümmt sich dann, um den Wellungen 226 zu begegnen, die den Körper des äußeren Elements 218 überspannen. Die ringförmige Lippe hat einen Umfang, der nominal kleiner ist als der vorgegebene Umfang der Hülse 212. Dieser kleinere Umfang wird vorzugsweise durch Hämmern an der Außenkante der Lippe 236 geschaffen, kann jedoch auch durch Krimpen bewerkstelligt werden.
Die ringförmige Lippe 236 erfüllt zwei unterschiedliche Funktionen für die Hülse 212. Erstens hat die radial nach innen gerichtete ringförmige Lippe einen Umfang, der nominal kleiner ist als der vorgegebene Umfang der Hülse, und erleichtert deshalb das Einführen der Hülse in die Öffnung. Zweitens erhöht die Lippe den Formfaktor der Hülse und erhöht somit die Dauerhaftigkeit des elastischen Polymereinsatzes 222. Die Dauerhaftigkeit des elastischen Polymereinsatzes 222 variiert mit Änderungen des Formfaktors der Hülse 212; je höher der Formfaktor ist, umso dauerhafter ist der elastische Polymereinsatz 222.
Der Formfaktor ist eine Funktion des Verhältnisses des überstehenden Lastträgerbereichs der Hülse. Dieses Verhältnis ist gleich dem Bereich des elastischen Polymereinsatzes 222, der sich mit dem inneren Element 220 in Kontakt befindet, zu dem exponierten Bereich des elastischen Polymereinsatzes 222. Wie in den Figuren 8 und 10 zu erkennen ist, legt sich die Vorderkante 230 der ringförmigen Lippe 236 um die exponierte Kante des elastischen Polymereinsatzes 222, wodurch der Bereich des exponierten Endes des elastischen Polymereinsatzes 222 verringert wird. Diese Verringerung des exponierten Bereichs des elastischen Polymereinsatzes 222 führt zu einer Erhöhung des Formfaktors, wodurch die Dauerhaftigkeit des elastischen Polymereinsatzes 222 erhöht wird.
Wie die Figuren 7 und 8 zeigen, erstreckt sich die radial äußerste Kante des bogenförmigen Bereichs 232 radial nach außen, so daß der Außendurchmesser des bogenförmigen Bereichs 232 im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Spitzen 234 der Wellungen 226 ist. Diese Korrespondenz zwischen den Durchmessern der Spitzen 234 und dem bogenförmigen Bereich 232 kann variiert werden, wie das in der in den Figuren 8 und 9 dargestellten vierten Ausführungsform zu sehen ist. In dieser Ausführungsform erstreckt sich der Außendurchmesser des bogenförmigen Bereichs 232 nicht bis zu dem Außendurchmesser der Spitzen 234 der Wellungen 226, sondern vielmehr bis zu einem Punkt, der etwa auf der halben Strecke zwischen den Spitzen 234 und den Tälern 240 der Wellungen 226 liegt.
Wie Figur 5 zeigt, resultiert die Anordnung der ringförmigen Lippe 236 an den Enden des äußeren Elements 218, das einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Wellungen 226 hat, in einem leicht faßförmigen äußeren Element 118. Diese Faßform erleichtert die im Preßsitz erfolgende Befestigung der Hülse 218 in der Öffnung 224, beeinträchtigt aber dennoch nicht den engen, reibschlüssigen Sitz der Hülse 212 in der Öffnung 224.
Obwohl in den zeichnungen nicht separat dargestellt, ist die Biegung 126 der zweiten Ausführungsform des äußeren Elements 118 ähnlich den Wellungen 226 der dritten Ausführungsform, insofern, als die Biegung 136 sich nicht über die gesamte Länge des äußeren Elements 118 erstreckt. Vielmehr können, wie in den Figuren 8 bis 10 gezeigt, ringformige Lippen vorgesehen werden, die den Umfang der Enden des kreisförmigen äußeren Elements umschließen und dadurch einen leicht faßförmigen Zylinder schaffen.
Figur 11 zeigt eine fünfte Ausführungsform des äußeren Elements mit einem einstellbaren Bereich, der für einen variablen Umfang sorgt. In der Beschreibung dieser Ausführungsform sind die Bezugsziffern analog zur ersten Ausführungsform um die Zahl 300 erhöht. Der variable Umfang oder Durchmesser des äußeren Elements 318 wird durch eine erste Kante 340 und eine zweite Kante 342 erreicht, die mit der ersten Kante 340 ineinandergreift. Die erste Kante 340 endet in einer Zunge 344, und das Ende der zweiten Kante 342 bildet eine Nut 346 mit einer zur Zunge 344 komplementären Form. Die Nut 346 dient zur Aufnahme der Zunge 344. Die Kanten erstrecken sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des äußeren Elements 318. Die komplementär ausgebildete Zunge 344 und Nut 346 erlauben begrenzte Änderungen des Durchmessers oder Umfangs des äußeren Elements 318.

Claims

1. Elastische Polymerhülse zur Befestigung eines ersten Elements (14) an einem zweiten Element (16) in Fahrzeugaufhängungen, mit begrenzter Gelenkigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Element, wobei das erste Element (14) eine durch eine zylindrische Wand vorgegebenen Umfangs begrenzte Öffnung (24) hat und die Hülse (12) in der Öffnung (24) aufgenommen werden kann und ein inneres Element (20) umfaßt zur sicheren Festlegung an dem zweiten Element (16), ein äußeres Element (18) zur Aufnahme in der Öffnung (24) und zur sicheren Festlegung an dem ersten Element in dieser Öffnung, wobei das innere Element (20) in dem äußeren Element (18) angeordnet und von diesem beabstandet ist, und einen elastischen Polymereinsatz (22), der zwischen dem inneren und dem äußeren Element (20, 18) zusammengedrückt gehalten wird, dadurch gekennzeichnet,

daß das äußere Element (18) aus einem Material gebildet ist, dessen Festigkeit oder Formerinnerungsvermögen ausreichend hoch ist, um einer Verformung durch eine Federkraft des elastischen Polymereinsatzes (22) im Kompressionszustand standzuhalten;

daß das äußere Element (18) ferner eine Außenfläche eines Umfangs hat, der nominal größer ist als der vorgegebene Umfang, und daß das äußere Element (18) des weiteren einen einstellbaren Bereich (28) enthält, durch welchen sein Umfang reduziert werden kann, indem eine gegen die Federkraft wirkende Kraft auf die Außenfläche ausgeübt wird, wodurch die Hülsenkonstruktion nach der durch Kraftausübung auf die Außenfläche erfolgenden Verringerung des Umfangs des äußeren Elements (18) auf ein Maß, das kleiner ist als der vorgegebene Umfang, problemlos in der Öffnung aufgenommen werden kann, in welcher die Außenfläche nach Aufheben der Kraft derart beaufschlagt wird, daß sie unmittelbar an der zylindrischen Wand anliegt, um die Hülsenkonstruktion reibschlüssig in der Öffnung zu halten.

2. Elastische Polymerhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Bereich (128) eine sich axial erstreckende, nach innen gerichtete Biegung (126) in dem äußeren Element (18) hat.

3. Elastische Polymerhülse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Element (218) an jedem seiner Enden ferner eine radial nach innen gerichtete ringförmige Lippe (236) hat, deren Umfang nominal kleiner ist als der vorgegebene Umfang.

4. Elastische Polymerhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Element (318) axial gespalten ist und eine erste Kante (340) und eine zweite Kante (312) besitzt, und daß der einstellbare Bereich (328) die mit einer Zunge (344) versehene erste Kante (340) und die mit einer Nut (346) versehene zweite Kante (342) umfaßt, wobei die Zunge (344) in der Nut (346) aufgenommen wird.

5. Elastische Polymerhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Bereich (288) axiale Wellungen (226) in dem äußeren Element (218) aufweist.

6. Elastische Polymerhülse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Element (218) an jedem seiner Enden ferner eine radial nach innen gerichtete ringförmige Lippe (236) hat, deren Umfang nominal kleiner ist als der vorgegebene Umfang.

7. Elastische Polymerhülse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen (226) radial um den gesamten Umfang des äußeren Elements (218) angeordnet sind.

8. Elastische Polymerhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Bereich (28) einen sich über die gesamte Länge des äußeren Elements (18) erstreckenden axialen Schlitz (26) aufweist.

9. Elastische Polymerhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Element (18) allgemein rohrförmig ist und eine annähernd runde Querschnittsform hat.

10. Elastische Polymerhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform des inneren Elements (20) allgemein rund ist.

11. Elastische Polymerhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Element (20) und das äußere Element (18) koaxial angeordnet sind.

12. Aufhängungssystem zur Befestigung einer Radhalterachse an einem Fahrzeugrahmen, umfassend:

einen hinteren Arm;

einen Hängebock, der durch eine erste Hülse schwenkbar an einem Ende des hinteren Arms gelagert ist für die Befestigung des hinteren Arms an einem Fahrzeugrahmen;

eine Luftfeder, die an einem anderen Ende des hinteren Arms montiert ist zur Befestigung an einem Fahrzeugrahmen;

eine Achshalterung, die zur Befestigung einer Achse dient und die durch eine zweite Hülse an dem hinteren Arm montiert ist, wobei zumindest die erste oder die zweite Hülse eine Hülse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ist.