DE10109627C1

DE10109627C1 - Gelenkauge für ein Kolben-Zylinderaggregat

Info

Publication number: DE10109627C1
Application number: DE10109627A
Authority: DE
Inventors: Guenther Handke
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2021-03-01
Also published as: FR2821402A1; US6827519B2; FR2821402B1; US20020118997A1

Abstract

Rohrkörper, insbesondere für ein Gelenkauge eines Kolben-Zylinderaggregates, wobei der Rohrkörper aus einem ebenen Blechrohling geformt ist, wobei der Blechrohling mindestens zwei gepresste Hülsensteile aufweist, die über einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind, wobei im Endfertigungszustand die Hülsenteile in Reihe nebeneinander angeordnet und Stirnflächen der Hülsenteile einander zugewandt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkauge entsprechend dem Oberbegriff von Patent anspruch 1.

Für die Herstellung eines Gelenkauges wird ein äußerer Rohrkörper benötigt, der aus verschiedenen Rohlingen hergestellt werden kann. Weit verbreitet sind Roh linge, die von einem Rohr abgelängt werden. Rohrhalbzeuge sind vergleichsweise sehr teuer, so dass seit einiger Zeit alternative Rohrkörper aus einem Blechrohling verwendet werden. Aus der EP 0 884 501 A1 ist z. B. ein derartiges Gelenkauge bekannt. Bei diesem Gelenkauge wird zusätzlich eine Anbindung an eine Gewin destange angeformt. Bei allen Gelenkaugen dieses Bautyps besteht jedoch das Problem, dass die übertragbare Zugkraft von der Belastbarkeitsgrenze der Schweißnaht abhängig ist, die die aufgerollten Enden des zu einem Rohrkörper geformten Blechrohlings verbindet. Dabei wird die Belastung von einem parallel zur Schweißnaht verlaufenden, nicht dargestellten Übertragungsbolzen in das Gelenkauge eingeleitet.

Die DE 10 16 067 C offenbart ein Befestigungsauge für einen Stoßdämpfer, das aus einem vorgepressten Blechstreifen gerollt wird.

Nach einem sehr ähnlichen Fertigungsprinzip wird in der JP 06-066343 A aus einem ebenen Blechstreifen ein gabelförmiges Anschlussgelenkt geformt.

In der GB 1 167 010 wird ein Gelenkauge beschrieben, das aus zwei Halbschalen besteht, die miteinander verschraubt sind.

Die DE 34 34 935 A1 zeigt ein Stahlrohr für das Gehäuse eines Stoßdämpfers, das endseitig flachgepresst ist und zwei voneinander distanzierte Flächen auf weist, aus welchen Aussparungen für Lageraugen ausgestanzt sind. Die Ränder der Aussparungen sind nach innen gegeneinander gebördelt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gelenkauge zu realisieren, das den Kostenvorteil des gerollten Rohrkörpers mit der Festigkeit des von einem Rohr abgelängten Rohrkörpers zu verbinden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Blechrohling min destens zwei gepresste Hülsenteile aufweist, die über einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind, wobei im Endfertigungszustand die Hülsenteile in Reihe nebeneinander angeordnet und Stirnflächen der Hülsenteile einander zuge wandt sind.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass in Querrichtung zum Gelenkauge keine Schweißnaht vorliegt, die die Grenze der Belastbarkeit bestimmt. Man kann einen sehr einfachen Blechrohling verwenden, der sehr viel billiger ist als ein gezogenes Rohr als Halbzeug. Des weiteren werden gezogene Rohre auf dem Markt nur in bestimmten Durchmesser- und Wandstärkeabmessungen angeboten. Mit dem Gelenkauge als Stanz-Pressteil ist man von derartigen Rahmenbedingungen unab hängig.

Für den Fall, dass man die nebeneinander angeordneten Hülsenteile zusammen fassen will, besteht die Möglichkeit, dass ein Feder- und/oder Dämpfungsele ment, das in die Hülsenteile eingepresst wird, und ggf. über Axialanschläge ver fügt, die Hülsenteile miteinander verspannt.

Für die Montage des Feder- und/oder Dämpfungselements ist es im Hinblick auf eine einfache und belastungsreduzierte Montage vorteilhaft, wenn an Endflächen der Hülsenteile, die den einander zugewandten Stirnflächen gegenüberliegen, eine Übergangsfläche zur Innenwandung der Hülsenteile angeprägt ist. Der Prägevor gang für die Übergangsfläche ist fast als kostenneutral im Vergleich zu einer spanenden Fertigung bei einem Gelenkauge, das abgelängt wurde.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass die Hülsenteile miteinander verschweißt sind.

Zur Anbindung an eine Baugruppe, beispielsweise eine Kolbenstange oder einen Zylinder eines Kolben-Zylinderaggregates, ist vorgesehen, dass in den Verbin dungssteg eine Durchgangsöffnung für einen Befestigungsanschluss eingeprägt ist.

In konsequenter Weiterentwicklung erstreckt sich zumindest der größte Längen abschnitt der Hülsenteile ausgehend von der Ebene des Verbindungssteges bis zur Stirnfläche. Damit besteht die Möglichkeit, dass ein vergleichsweise längerer Verbindungssteg verwendet werden kann. Es lassen sich beim Umformvorgang leichter Umformwerkzeuge einlegen, die die Biegeradien und Biegepunkte bestimmen und größere Biegeradien verwirklichen.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist die Durchgangsöffnung in Rich tung der einander zugewandten Hülsenteile eine Durchmessererweiterung aufweist. Die sich berührenden Hülsenteile begrenzen die Durchgangsöffnung. Folg lich stellt die Durchmessererweiterung eine Art Freischnitt für einen Anschluss körper, beispielsweise für ein Gewinde an der besagten Kolbenstange dar.

Damit das Gelenkauge leichter mit einer Baugruppe verbunden werden kann, z. B. über ein Schraubgewinde, sind an seinen gegenüberliegenden Seitenkanten des Verbindungsstegs im Bereich der Durchgangsöffnung Schlüsselflächen ange prägt, die einen Übergang zu den benachbarten Seitenkantenbereichen aufwei sen.

Grundsätzlich besteht die Option, dass der Verbindungssteg einen Quersteg auf weist, der im Endmontagezustand des Rohrkörpers einen Halter darstellt. Bei ei nem Gelenkauge eines Kolben-Zylinderaggregates kann man sich z. B. einen Bremsschlauchhalter vorstellen.

Bei einer Alternativlösung ist der Rohrkörper aus einem ebenen Blechrohling ge presst und weist an seinen Endflächen eine angepresste Übergangsfläche zur In nenwandung des Rohrkörpers auf. Es liegt ebenfalls ein Rohrkörper ohne Schweißnaht vor, der individuelle Abmessungen aufweist und mit seinen bereits angepressten Übergangsflächen, so wie er aus dem Press-Werkzeug kommt, verwendungsfähig ist.

Des weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Rohrkörper an mindes tens einem Ende im Bereich der Außenwandung eine umlaufende Schnittkante von einem abgeschnittenen Rand aufweist. Damit ergibt sich eine klare Außen kontur, die auch höheren optischen Anforderungen gerecht wird.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1a Blechrohling eines Rohrkörpers

Fig. 1b Schnittdarstellung des Rohrkörpers

Fig. 1c Perspektivische Darstellung des Rohrkörpers

Fig. 2 Rohrkörper als Gelenkauge

Fig. 3 Rohrkörper mit einer Kappe

Fig. 4a Blechrohling eines Rohrkörpers mit einem Halter

Fig. 4b Perspektivische Darstellung des Rohrkörpers gemäß dem Blechrohling nach Fig. 4a

Fig. 5a Rohrkörper als Stanz-Pressteil mit endseitigen Übergangsflächen

Fig. 5b Detaildarstellung zur Fig. 5a

Die Fig. 1a zeigt einen Blechrohling 1, der endseitige Hülsenteile 3; 5 aufweist, die von einem Verbindungssteg 7 gehalten werden. In diesem Ausführungsbei spiel sind die Hülsenteile ausgehend von der Ebene des Verbindungsstegs ge prägt, so dass sich ein Längenabschnitt 9 vollständig vom Verbindungssteg aus erstreckt und eine Endfläche 11; 13 bündig mit der Unterseite 15 des Verbin dungsstegs ausgeführt ist.

In der Mitte des Verbindungsstegs 7 ist eine Durchgangsöffnung 17 ausgehalst, die einen nicht dargestellten Anschluss, z. B. eine Kolbenstange 19, s. Fig. 2, aufnimmt.

An den Endflächen 11; 13 sind Übergangsflächen 21; 23 angeprägt, die in die Innenwandung der Hülsenteile münden. Des weiteren verfügt der Verbindungs steg an seinen gegenüberliegenden Seitenkanten über Schlüsselflächen 25; 27, die einen Übergang zum benachbarten Seitenkantenbereich 29; 31 aufweisen, um keine Kerbwirkung aufkommen zu lassen. Insgesamt ist der Blechrohling spiegelbildlich zu einer Biegeachse B ausgeführt.

Für den Biegevorgang wird auf die Durchgangsöffnung 17 ein gestrichelt darge stelltes Formteil 33 mit einer Breite x aufgelegt. Anschließend wird die linke Hälfe des Verbindungssteges entlang des Formteils 33 um ca. 90° nach rechts und die rechte Hälfte des Verbindungssteges um ca. 90° nach links gebogen, so dass die Hülsenteile 3; 5 nebeneinander angeordnet sind und sich einander zugewandte Stirnfläche 35; 37 berühren.

In der Fig. 1b ist dieser Umformzustand im Schnitt dargestellt. Das auf die Durchgangsöffnung 17 aufgelegt Formteil 33 (s. Fig. 1a) bewirkt eine Durchmes sererweiterung 39, so dass unvermeidliche Übergangsradien 41; 43 zwischen dem ungeformten Verbindungssteg 7 und den Hülsenteil 3; 5 außerhalb der Durchgangsöffnung 17 liegen. Die beiden Hülsenteile 3; 5 bilden einen Anschlag 45 für den Anschluss der besagten Kolbenstange, so dass Fig. 1b den fertigen Rohrkörper 47 zeigt.

Die Fig. 1c zeigt die wesentlichen Details der Fig. 1a und 1b des Rohrkörpers 47 in perspektivischer Darstellung. Wie man leicht erkennt, wird der mittlere Bereich des Verbindungsstegs nicht verformt, so dass die Unterseite des Verbindungsstegs 7 eben geblieben ist und als Anlagefläche für eine Unterlegscheibe oder eine Kappe 49 gemäß der Fig. 3 dienen kann.

Die Fig. 2 zeigt den Rohrkörper 47 in der Anwendung eines Gelenkauges, das ein Feder- und/oder Dämpfungselement 51 aufweist, das in die beiden zusammenge fassten Hülsenteile 3; 5 eingepresst ist. Die Übergangsflächen 21; 23 erleichtern die Montage. Innerhalb des Gelenkauges ist ein Befestigungsröhrchen 53 ange ordnet, das zur Aufnahme eines Befestigungselementes dient.

Radial außerhalb des Rohrkörpers 47 verfügt das Feder- und/oder Dämpfungs element 51 über Axialanschläge 55; 57, die die beiden Hülsenteile 3; 5 miteinan der verspannen. Alternativ kann man die Hülsenteile 3; 5 auch miteinander ver schweißen. In dieser Darstellung kann man sehr gut erkennen, dass die beiden Hülsenteile 3; 5 nahtlose Elemente bezogen auf die radiale Belastungsrichtung darstellen und damit keine potentielle Schwachstelle aufweisen.

Mit den Fig. 4a und 4b, die prinzipiell der vorstehend beschriebenen Ausführung gleichen, soll verdeutlicht werden, dass der Verbindungssteg 7 für weitere An wendungen genutzt werden kann. So verfügt der Verbindungssteg über einen Quersteg 59 mit einer endseitigen Aussparung 61, damit der Quersteg am ferti gen Rohrkörper die Funktion einer Halterung übernehmen kann, beispielsweise für einen Bremsschlauch, der bei einem Kolben-Zylinderaggregat in der Bauform ei nes Schwingungsdämpfers sehr häufig in seiner Nähe geführt werden muss.

Fig. 5a zeigt einen Rohrkörper, der aus einem ebenen Blechrohling in einem Stanz-Press-Vorgang hergestellt wird. Bei diesem Stanz-Press-Vorgang erhält der Rohrkörper an seinen Endflächen 11; 13 Übergangsflächen 21; 23 um ein Feder- und/oder Dämpfungselement 51 entsprechend der Fig. 2 leichter aufnehmen zu können. Die Übergangsflächen sind bei Umformen sehr einfach mit ausführbar und stellen keinen zusätzlichen Aufwand dar. Ein beim Umformen zwangsläufig auftretender Rand 65 wird durch eine Schnittfläche 63 begrenzt, wobei der Rand nur noch eine sehr kleine radiale Ausdehnung aufweist.

Claims

1. Gelenkauge eines Kolben-Zylinderaggregates, wobei ein Rohrkörper aus ei nem ebenen Blechrohling geformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechrohling (1) mindestens zwei gepresste Hülsenteile (3; 5) auf weist, die über einen Verbindungssteg (7) miteinander verbunden sind, wobei im Endfertigungszustand die Hülsenteile (3; 5) in Reihe nebeneinander ange ordnet und Stirnflächen (11; 13) der Hülsenteile (3; 5) einander zugewandt sind.

2. Gelenkauge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feder und/oder Dämpfungselement (51), das in die Hülsenteile (3; 5) eingepresst wird, die die Hülsenteile (3; 5) miteinander verspannt.

3. Gelenkauge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder und/oder Dämpfungselement (51) über Axialanschläge (55; 57) verfügt, die die Hülsenteile (3; 5) miteinander verspannt.

4. Gelenkauge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an Endflächen (35; 37) der Hülsenteile (3; 5), die den einander zuge wandten Stirnflächen (11; 13) gegenüberliegen, eine Übergangsfläche (21; 23) zur Innenwandung der Hülsenteile (3; 5) angeprägt ist.

5. Gelenkauge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenteile (3; 5) miteinander verschweißt sind.

6. Gelenkauge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungssteg (7) eine Durchgangsöffnung (17) für einen Be festigungsanschluss eingeprägt ist.

7. Gelenkauge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest der größte Längenabschnitt (9) der Hülsenteile (3; 5) ausgehend von der Ebene des Verbindungssteges (7) bis zur Stirnfläche (11; 13) erstreckt.

8. Gelenkauge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (17) in Richtung der einander zugewandten Hül senteile (3; 5) eine Durchmessererweiterung (39) aufweist.

9. Gelenkauge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an seinen gegenüberliegenden Seitenkanten des Verbindungsstegs (7) im Bereich der Durchgangsöffnung (17) Schlüsselflächen (25; 27) angeprägt sind, die einen Übergang zu den benachbarten Seitenkantenbereichen (29; 31) aufweisen.

10. Gelenkauge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (7) einen Quersteg (59) aufweist, der im Endmon tagezustand des Rohrkörpers (47) einen Halter darstellt.

11. Gelenkauge nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (47) aus einem ebenen Blechrohling gepresst ist und an seinen Endflächen (11; 13) eine angepresste Übergangsfläche (21; 23) zur Innenwandung des Rohrkörpers (47) aufweist.

12. Gelenkauge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (47) an mindestens einem Ende im Bereich der Außen wandung eine umlaufende Schnittkante (63) von einem abgeschnittenen Rand (65) aufweist.