DE60121891T2

DE60121891T2 - Drehgelenk, zum Beispiel für einen Stabilisator eines Radfahrzeuges

Info

Publication number: DE60121891T2
Application number: DE60121891T
Authority: DE
Inventors: Denis Garnier; Laurent Beaubatie
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: ATE335140T1; US6824323B2; US6726394B2; EP1199483A1; US20020048485A1; FR2815593B1; DE60121891D1; EP1199483B1; ES2269327T3; US20040184869A1; FR2815593A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungs-Kugelgelenk insbesondere für einen Stabilisator eines rollenden Fahrzeugs, und insbesondere für ein Drehgestell und/oder den Aufbau eines Hochgeschwindigkeitszugs.
Auf diesem besonderen technischen Gebiet, jedoch nicht darauf beschränkt, werden gegenwärtig Stabilisatoren (auch als Querstabilisator oder Querstab bezeichnet) in Aufhängungssystemen von Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen verwendet, wobei ein solcher Stabilisator die Funktion hat, den vertikalen Beanspruchungen entgegenzuwirken, die bei einer Kurvenfahrt auf die Räder übertragen werden, wenn die Trägheit des Fahrzeugs ein Rollen des Fahrzeugs in Querrichtung hervorruft.
Die Einrichtungen für die Verbindung eines solchen Stabilisators mit bzw. die Befestigung an dem Untergestell des Fahrzeugs oder an den Querlenkern können von verschiedener Art sein und insbesondere Lager oder Kugelgelenke aufweisen, die beispielsweise mit einem elastischen Ring versehen sind. Solche Lager oder Kugelgelenke besitzen zusätzlich zu der Befestigung des Stabilisators am Untergestell noch verschiedene Funktionen, wie etwa die Beanspruchungen zwischen dem Aufbau des Fahrzeugs und dem Stabilisator während des Rollens auszufiltern, oder Schwingungen mit einer kleinen Amplitude auszufiltern.
Es gibt verschiedene Typen von Kugelgelenken, die ein gewisse Drehverschiebung zwischen zwei starren Teilen zulassen. Beispielsweise kann das Kugelgelenk mit einem Gummiring mit einer großen Dicke oder aus einem Polycarbonat mit einer Reibschlussverbindung versehen werden. Es kann auch die Verwendung von geschmierten Kugelgelenken vorgesehen werden.
Solche Kugelgelenke sind aber noch nicht zufriedenstellend, da sie Schwingungen nicht richtig ausfiltern, was zu unangenehmen Geräuschen führt z.B. auf Grund der übermäßig hohen Steifigkeit von behindernden Teilen, oder in Folge der Abnutzung von Teilen, was ein Spiel und Klapper geräusche verursacht. Sie sind ferner nicht sehr widerstandsfähig. Zu guter Letzt besitzen sie kein gutes Verhältnis zwischen der Winkelverschiebung und der Steifigkeit (radiale, Dreh- und konische Verdrehsteifigkeit).
Die Schrift DE-A-3936775 beschreibt ein anderes Modell eines Kugelgelenks.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, zumindest einen Teil dieser Probleme zu lösen.
Hierfür betrifft die Erfindung ein Verbindungs-Kugelgelenk, beispielsweise für einen Stabilisator eines rollenden Fahrzeugs, wobei dieses Kugelgelenk einen geradlinigen Träger aufweist, der sich entlang einer allgemeinen Längungsachse erstreckt, sowie ein elastisch verformbares Organ, das um diesen Träger (20) montiert ist und mindestens eine geschichtete Struktur aufweist, die aus (einer) Schicht/en aus einem elastisch verformbaren nachgiebigen Material und (einer) Schichten aus einem Material mit einer höheren Steifigkeit besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Organ Mittel zum Vorspannen seiner geschichteten Struktur aufweist.
Gemäß einer Ausführungsweise kann das elastisch verformbare Organ zwei ringförmige, koaxiale geschichtete Strukturen aufweisen, sowie zwei ringförmige Hülsen, die jeweils um eine geschichtete Struktur montiert sind, um deren elastisch verformbare Schichten vorzuspannen, sobald diese Hülsen mit Hilfe von Befestigungsmitteln miteinander verbunden sind, wobei das Kugelgelenk eine Schnittebene aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Trägers ist.
Insbesondere weisen die zwei Hülsen jeweils eine zur Achse des Trägers senkrechte Kontaktfläche auf und sind auf Höhe dieser Flächen umfangsmäßig verschweißt.
Gemäß einer anderen Ausführungsweise kann das elastisch verformbare Organ eine durch die Achse des Trägers verlaufende Schnittebene aufweisen und zwei im wesentlichen halbkugelförmige, geschichtete Struktu ren aufweisen, die sich entlang der Achse erstrecken, sowie zwei ebenfalls im Wesentlichen halbkugelförmige Halbhülsen, die jeweils eine geschichtete Struktur umgeben, um deren elastisch verformbare Schichten vorzuspannen.
Insbesondere kann ein äußeres Rohr um die Halbhülsen gecrimpt sein.
Um eine gute Winkelauslenkung des Kugelgelenks zu ermöglichen, ohne dabei ein Schmiermittel verwenden zu müssen, besteht jede geschichtete Struktur aus einer Wechselfolge von im Wesentlichen halbkugelförmigen Schichten aus einem nachgiebigen, elastisch verformbaren (hyperelastischen) Material und von im Wesentlichen halbkugelförmigen Schichten (oder Schalen) aus einem Material mit einer höheren Steifigkeit. Hierdurch werden die guten Schereigenschaften von Gummi zum Verbessern dieser Verdrehfähigkeit voll genutzt. Tatsächlich besitzt dieses Material ein relativ niedriges Schermodul (in der Größenordnung von 0,5 bis 2 MPA) bei einem erhöhten Kompressionsmodul (in der Größenordnung von 1100 MPA).
Vorteilhaft weist jede geschichtete Struktur eine nachgiebige hyperelastische Schicht an jedem ihrer Enden auf, von denen das Eine mit einem kugelförmigen Kern in Berührung steht, und das Andere mit Vorspannmitteln in Berührung steht.
Beispielsweise kann das nachgiebige hyperelastische Material ein Naturkautschuk und das steife Material ein Metall sein, und die Schichten von nachgiebigem Material und die Schichten aus steifem Material können jeweils eine Dicke in der Größenordnung eines Millimeters besitzen.
Auf eine allgemeine Weise besitzt das Kugelgelenk auch eine höhere radiale Steifigkeit als Kugelgelenke des Standes der Technik bei einer gleichwertigen Baugröße und einer gleichwertigen möglichen Auslenkung, und besitzt insbesondere im Vergleich mit seiner Verdrehsteifigkeit und/oder konischen Verdrehsteifigkeit eine erhöhte radiale Steifigkeit.
Ferner sind die nachgiebigen, elastisch verformbaren Schichten mit den steiferen Schichten derart verbunden, dass diese nachgiebigen Schichten hauptsächlich Scherbeanspruchungen ohne jegliche Gleitverschiebung in Bezug auf die steiferen Schichten ausgesetzt sind, wenn sie Drehbeanspruchungen gemäß der Achse des Trägers oder konischen Drehbeanspruchungen gemäß jeglicher zu der Achse des Trägers senkrechten Achse ausgesetzt sind. Selbstverständlich unterliegen diese hyperelastischen Schichten radialen Druckbeanspruchungen (und Zugbeanspruchungen).
Die Erfindung betrifft auch einen Stabilisator für ein rollendes Fahrzeug wie etwa einen Hochgeschwindigkeitszug, der mit einem Verbindungs-Kugelgelenk gemäß der obenstehenden Beschreibung ausgerüstet ist.
Weitere Merkmale, Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung, die beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gegeben wird. Es zeigt:
1 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Kugelgelenks,
2 eine Seitenansicht von 1,
3 eine Schnittansicht von 1,
4 eine Detailansicht von 3,
5 eine Ausführungsvariante von 3, und
6 eine Schnittansicht von 5.
In 1 ist ein geschichtetes Kugelgelenk 10, beispielsweise für einen Stabilisator (nicht dargestellt) eines Hochgeschwindigkeitszugs, dargestellt. Dieses Kugelgelenk 10 weist einen geradlinigen Träger 20 auf, der sich entlang einer Hauptlängungsachse xx' erstreckt, sowie ein elastisch verformbares Organ 30, das insbesondere dazu bestimmt ist, die axialen und radialen Beanspruchungen aufzunehmen und gleichzeitig große Drehauslenkungen zuzulassen.
Das elastisch verformbare Organ 30 weist mindestens eine geschichtete Struktur 35 auf, die von einem Vorspannmittel 40 umgeben ist. Eine ausführliche Beschreibung dieses elastisch verformbaren Organs 30 wird weiter unten im Zusammenhang insbesondere mit den 3 und 4 gegeben
Wie in 2 zu sehen ist, sind das Vorspannmittel 40 und die geschichtete Struktur 35 konzentrisch, wobei die geschichtete Struktur 35 – wie weiter unten zu sehen sein wird – aus einer (im Wesentlichen radialen) Schichtung von Schichten 32 und 34 besteht, die aus Materialien mit unterschiedlichen Härten ausgeführt sind.
Die 3 und 4 zeigen in mehr Detail die Schichten 32 und 34 einer jeden geschichteten Struktur 35. Wie insbesondere in 3 zu sehen ist, weist das elastisch verformbare Organ 30 tatsächlich zwei geschichtete Strukturen 35 auf, die ringförmig und koaxial sind und sich entlang einer zur Achse xx' des Trägers 20 senkrechten Trennebene an einander fügen. Sie müssen so auf dem Träger montiert sein, dass ihre geometrischen Mittelpunkte im Wesentlichen zusammenfallen. In der Praxis befindet sich dieser Mittelpunkt im Wesentlichen auf dem Schnittpunkt der Achse xx' mit der Trennebene der zwei geschichteten Strukturen 35, wodurch es bei einem Verkippen des Kugelgelenks (konische Beanspruchung) ermöglicht wird, dass die Schichten scherend arbeiten.
Die geschichteten Strukturen sind von Hülsen 42 bzw. 44 z.B. aus Stahl umgeben, die nach ihrer Befestigung an einander als Mittel zum (insbesondere axialen) Vorspannen der geschichteten Strukturen 35 dienen.
Jede geschichtete Struktur 35 besteht somit aus einer alternierenden Schichtung von Schichten 32 aus einem elastisch verformbaren nachgiebigen Material wie etwa Naturkautschuk und aus Schichten oder Schalen 34 aus einem Material mit einer höheren Steifigkeit wie etwa einem Metall (insbesondere Baustahl).
Unter einem nachgiebigen, elastisch verformbaren Material ist ein Material zu verstehen, das als hyperelastisch bezeichnet werden kann, d.h. das eine proportional erhöhte Fähigkeit zur elastischen Verformung in mindestens einer bevorzugten Richtung besitzt, verglichen mit einem steifen Material, das eine kleine Zone der elastischen Verformung besitzt.
Ferner beginnt und endet die Schichtstruktur einer jeden geschichteten Struktur 35 mit einer Schicht 32a/32b aus einem nachgiebigen Material. So ist eine Schicht 32a in Kontakt mit einer der Hülsen 42 oder 44, und die andere Schicht 32b ist in Kontakt mit einem kugelförmigen Kern 50, der zu dem elastisch verformbaren Organ 30 gehört und gegebenenfalls auch fest mit dem Träger 20 verbunden ist. Die Haftung zwischen den Schichten 32 aus Gummi und den metallischen Teilen (Kern 50, Vorspannmittel 40, Schalen 34) wird beim Formen des Teils durch Einspritzen von Gummi zwischen die Schalen mittels einer chemischen Reaktion hergestellt. Diese Ausführungsweise ist deutlich leistungsfähiger als Verkleben oder jegliche andere Verbindung.
Jede geschichtete Struktur 35 besitzt hierbei eine im Wesentlichen halbkugelförmige innere und äussere Form, so dass sie sich perfekt an die Aussenform des kugelförmigen Kerns 50 und die Innenform der Hülsen 42 und 44 anpasst.
Wie in 4 im Detail zu sehen ist, ist die Dicke einer jeden Schicht vergleichsweise gering, im vorliegenden Fall z.B. in der Größenordnung eines Millimeters. Die Abmessungen hängen von der beabsichtigten Verwendung des Kugelgelenks ab und sind aus diesem Grund nur beispielhaft angegeben. Es ist hingegen wichtig, dass die Schalen aus Metall 34 beim Formen eine ausreichende Festigkeit besitzen, damit sie sich nicht unter dem Druck des Gummis verformen. Wenn wiederum die Schichten 32 aus Gummi zu dünn sind, ist es schwierig für das Material, beim Einspritzen auf gleichförmige Weise zwischen den Schalen 34 zu zirkulieren, so dass dann die Gefahr der Bildung von hohlen Taschen in der Schichtung besteht.
Die Herstellung und die Montage dieses Kugelgelenks 10 sind insbesondere einfach.
Zuerst wird eine erste geschichtete Struktur 35 hergestellt, indem Gummi bei einem Schritt des Einspritzens unter Druck zwischen den verschiedenen Schalen 34 sowie zwischen einer ersten Schale 34a und einem Halbkern 52 und zwischen einer letzten Schale 34b einer Hülse 42 eingeschlossen wird. Hierdurch wird eine einstückige Anordnung im Wesentlichen in Form eines Rings oder eines Halbkugelgelenks hergestellt. Da die metallischen Schalen 34 ebenso wie die Innenfläche der Hülse 42 und die Aussenfläche des Halbkerns 52 eine Halbkugelform besitzen, weisen auch die Schichten 32/32a/34a aus Gummi eine Halbkugelform auf.
Der Formschritt wird wiederholt, um eine zweite, zu der ersten komplementäre einstückige Anordnung (Halbkugelgelenk) mit einer zweiten Hülse 44, einer zweiten geschichteten Struktur 35 und einem zweiten Kern 54 auszubilden.
Diese beiden Halbkugelgelenke werden dann um den Träger 20 montiert, um das Kugelgelenk 10 zu bilden.
Hiefür werden die beiden Halbkerne 52 und 54 sowie die Hülsen 42 und 44 und die Schichtstrukturen 35 in Radialrichtung so zusammengeführt, dass die Halbkerne aneinander anliegen und eine Kugelform darstellen. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die beiden Hülsen 42 und 44 noch nicht in Kontakt mit einander. Der Innendurchmesser des Kerns und der Aussendurchmesser des Trägers werden so gewählt, dass jegliche axiale oder verdrehende Gleitverschiebung eines Halbkerns bezüglich des Anderen bei einer Verwendung des Kugelgelenks vermieden ist.
Die Hülsen 42 und 44 werden dann unter Zwang so zusammengeführt, dass sie ebenfalls an den Kontaktflächen 42a und 44a aneinander liegen, die sich entlang einer zur Achse xx' des Trägers 20 senkrechten Schnittebene erstrecken. Hierbei wird so vorgegangen, dass auch bei einer gegenseitigen Anlage der Halbkerne 52 und 54 die Hülsen nur dann miteinander in Berührung kommen können, wenn eine bestimmte Kraft in Axialrichtung ausgeübt wird. Anders ausgedrückt, zwischen den beiden Hülsen ist vor ihrer gegenseitigen Befestigung ein gewisses axiales Spiel vorhanden.
Daraufhin werden die Hülsen 42 und 44 gegen einander gehalten und beispielsweise durch ein Schweissverfahren (bevorzugt Laser-Punktschweissen) oder durch jegliches andere geeignete Mittel, das insbesondere für eine Aufnahme der durch die Vorspannung erzeugten axialen Kräfte geeignet ist, verbunden.
Bei der Ausbildung der Verschweissung 48 vermeidet man eine Verschlechterung der Schichten 32b aus Gummi in Folge der freigesetzten Wärme. Dies wird insbesondere durch das Punktschweissen und durch eine angepasste Gestaltung der Gummischichten erleichtert, durch die vermieden wird, dass diese zu nahe an der Schweisszone angeordnet sind.
Nach dem Verschweissen des Umfangs der Hülsen kann vorgesehen sein, das Teil erneut zu bearbeiten, um jegliche übermäßige Dicke der Verschweissung abzunehmen.
Es wird angemerkt, dass sowohl die Hülsen 42/44 als auch die Ringe 32/34 identisch und symmetrisch auf beiden Seiten einer zur Achse xx' senkrechten Ebene angeordnet sind, wodurch ein Kugelgelenk 10 mit einer guten Wucht (annähernd bei den Herstellungstoleranzen) um diese Schnittebene ausgebildet wird.
Das Zusammenführen der Hülsen entlang der Achse xx' des Trägers und die Befestigung der Hülsen durch Schweissen zum Füllen des Spiels zwischen ihnen hat den Effekt, dass eine axiale Vorspannung in den geschichteten Strukturen mittels Scherung und Kompression der Schichten 32 aus Gummi erzeugt wird. Diese Vorspannung ist insbesondere nützlich und ermöglicht es insbesondere, eine Zugarbeit des Gummis zu begrenzen, was eine längere Lebensdauer ermöglicht.
Nun muss das auf diese Weise hergestellte Kugelgelenk 10 nur noch an einem Stabilisator (bzw. Dämpfungsarm) oder an einer Spurstange für ein Drehgestell oder den Aufbau eines Hochgeschwindigkeitszugs befestigt werden.
Auf eine allgemeine Weise besitzt dieser Typ eines geschichteten Kugelgelenks eine elastische Rückführkraft bzw. ein elastisches Rückführmoment in allen Richtung, d.h. die Beaufschlagung mit einer Kraft in einer Richtung verursacht eine dazu im Wesentlichen proportionale Auslenkung in dieser Richtung, und die Beaufschlagung mit einem konischen Verdreh winkel (entlang einer jeglichen, zu der Achse xx' senkrechten Achse) führt zu dem Auftreten eines ebenfalls im Wesentlichen proportionalen Moments.
Anders als bei gegenwärtig üblichen Kugelgelenken ist ferner absolut keine Gleitverschiebung der Elemente gegeneinander vorhanden, da die Gummischichten tatsächlich in allen möglichen Drehrichtungen einer Scherbeanspruchung unterzogen werden.
Die Verwirklichung dieses geschichteten Kugelgelenks erlaubt eine bestmögliche Annäherung an das theoretische Modell eines Kugelgelenks (drei Freiheitsgrade der Drehung bei keinem translatorischen Freiheitsgrad) dank der erhöhten translatorischen (axialen und radialen) Steifigkeit und der geringeren Drehsteifigkeit (Verdreh- und konische Verdrehsteifigkeit) als bei herkömmlichen (nicht geschichteten) Kugelgelenken aus Gummi und Metall, und ermöglicht somit bei einem gleichen Volumen größere Kräfte und Auslenkungen als im Stand der Technik.
Die 5 und 6 stellen eine Ausführungsvariante dar, bei der das Kugelgelenk 10 zwei geschichtete Strukturen 135 aufweist, die jeweils aus einer Schichtung von Schichten 32 aus einem elastischen Material wie Naturkautschuk und Schichten 34 aus einem Material mit einer höheren Steifigkeit wie einem Metall (klassischer Stahl) bestehen. Diese geschichteten Strukturen 135 mit einer Halbschalenform und einer durch die Achse xx' des Trägers 20 verlaufenden Trennebene sind von Halbhülsen 142 und 144 mit einer gleichen Schnittebene umgeben, wobei diese Halbhülsen als Mittel 40 zum Vorspannen der geschichteten Strukturen 135 dienen.
Somit sind die Halbschalen und die Halbhülsen anders als bei der vorausgegangenen Ausführungsweise nicht ringförmig und schließen sich nicht entlang einer zur Achse xx' senkrechten Ebene an einander an, sondern entlang einer durch diese Achse xx' verlaufenden Ebene, wie in 6 zu sehen ist. Die Halbschalen (und die zwei Halbhülsen) erstrecken sich somit entlang der Achse xx', wobei sie jeweils an eine Hälfte der Kugelform des Kern 50 Trägers 20 angepasst sind, auf den die geschichtete Struktur geformt ist.
Die Herstellung dieses elastisch verformbaren Organs 30 ist ähnlich zu der der vorausgegangenen Ausführungsweise, mit der Ausnahme, dass das gesamte Kugelgelenk in einem Durchgang durch Formen des Gummis zwischen den Schalen 34, den Halbhülsen 142 und 144 und dem Kern 50 gefertigt wird. Eine Vorspannung (hauptsächlich radial) wird bei diesem Formen durch die Halbhülsen 142 und 144 auf die geschichteten Strukturen ausgeübt.
Eine Aussenröhre 160 kann ferner um die Hülsen gecrimpt werden, um die Anordnung fest zu halten und die Vorspannung auszuüben, obwohl dies nicht notwendig ist, da diese Vorspannung durch die Montage hergestellt werden kann.
Die mit diesem Typ eines Kugelgelenks erzielten Eigenschaften sind denen der ersten Ausführungsweise im Wesentlichen ebenbürtig, wenn man davon absieht, dass das erste Kugelgelenk unabhängig von der Richtung der Beaufschlagung der radialen Kraft oder des konischen Moments eine gleiche radiale und konische Steifigkeit besitzt.
Dieser Typ von Kugelgelenk kann ausserhalb des Gebietes der Stabilisatoren genutzt werden, z.B. auf dem Gebiet der Dämpfungseinrichtungen, Zugstangen, Bremsmechanismen, Kupplungen, Steuerungen für pneumatische Vorrichtungen oder Führungsmechanismen. Das erfindungsgemäße Kugelgelenk ist nicht auf eine Verwendung im Eisenbahnbereich beschränkt und kann auch in der Luftfahrt- oder Kraftfahrzeugindustrie angewendet werden.
Ferner kann die Kugelform des Kerns 50 unmittelbar auf dem Träger bearbeitet werden, ohne dass ein dazwischen liegendes Teil benötigt wird.
Wohlgemerkt kann die Anzahl und die Dicke der Schichten in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften (radiale Steifigkeit, Verdreh- und konische Verdrehsteifigkeit) und den angestrebten Größen der Auslenkung und Kraft für diese drei Beanspruchungen variieren. Das Resultat ist hauptsächlich im Sinne der Schichtdicken ein Kompromiss zwischen der radialen Steifigkeit einerseits und der Verdreh- und konischen Verdreh steifigkeit andererseits, sowie der Kräfte und Winkel, denen das Kugelgelenk ausgesetzt ist (Maximalwerte und Ermüdungswert).
Die nachgiebigen Schichten können aus Naturkautschuk oder aus jeglichem anderen Material mit hyperelastischen Eigenschaften bestehen.
Das Schweissen der Hülsen kann schließlich durch eine Befestigung mit mehreren Schrauben ersetzt werden, die jeweils auf Lappen einer jeden Hülse angeordnet sind, durch Crimpen, oder durch jegliches gleichwertige Mittel.

Claims

Verbindungs-Kugelgelenk (10), beispielsweise für den Stabilisator eines rollenden Fahrzeugs, wobei das Kugelgelenk (10) einen geradlinigen Träger (20) aufweist, der sich entlang einer allgemeinen Längungsachse (xx') erstreckt, sowie ein elastisch verformbares Organ (30), das um diesen Träger (20) montiert ist und mindestens eine geschichtete Struktur (35; 135) aufweist, die aus (einer) Schichten (32; 32a; 32b) aus einem elastisch verformbaren nachgiebigen Material und (einer) Schichten (34; 34a; 34b) aus einem Material mit einer höheren Steifigkeit besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Organ (30) Mittel (40) zum Vorspannen seiner geschichteten Struktur (35; 135) aufweist.
Kugelgelenk (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Organ (30) zwei ringförmige, koaxiale geschichtete Strukturen (35) aufweist, sowie zwei ringförmige Hülsen (42, 44), die jeweils um eine geschichtete Struktur (35) montiert sind, um deren elastisch verformbare Schichten (32; 32a; 32b) vorzuspannen, sobald diese Hülsen (42, 44) mit Hilfe von Befestigungsmitteln miteinander verbunden sind, wobei das Kugelgelenk (10) eine Schnittebene aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Achse xx' des Trägers ist.
Kugelgelenk (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Hülsen (42, 44) jeweils eine zur Achse (xx') des Trägers (20) senkrechte Kontaktfläche (42a, 44a) aufweisen und auf Höhe dieser Flächen umfangsmäßig verschweißt sind.
Kugelgelenk (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Organ (30) eine durch die Achse xx' des Trägers verlaufende Schnittebene aufweist und zwei im wesentlichen halbkugelförmige, geschichtete Strukturen (135) aufweist, die sich entlang der Achse xx' erstrecken, sowie zwei ebenfalls im wesentlichen halbkugelförmige Halbhülsen (142, 144), die jeweils eine geschichtete Struktur (135) umgeben, um deren elastisch verformbare Schichten (32; 32a; 32b) vorzuspannen.
Kugelgelenk (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußeres Rohr (160) um die Halbhülsen (142, 144) gecrimpt ist.
Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede geschichtete Struktur (35; 135) aus einer Wechselfolge von im wesentlichen halbkugelförmigen Schichten (32; 32a; 32b) aus einem nachgiebigen hyperelastischen Material und von im wesentlichen halbkugelförmigen Schichten (34; 34a; 34b) aus einem Material mit einer höheren Steifigkeit besteht.
Kugelgelenk (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede geschichtete Struktur (35) eine nachgiebige hyperelastische Schicht (32a) an jedem ihrer Enden aufweist, von denen das eine mit einem kugelförmigen Kern (50) in Berührung steht, und das andere mit Vorspannmitteln (40) in Berührung steht.
Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige hyperelastische Material ein Naturkautschuk ist, und das steife Material aus Metall besteht.
Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (32; 32a; 32b) aus nachgiebigem, elastisch verformbaren Material und die Schichten (34; 34a; 34b) aus steifem Material jeweils eine Dicke in der Größenordnung eines Millimeters besitzen.
Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es im Vergleich mit seiner Verdrehsteifigkeit und/oder konischen Verdrehsteifigkeit eine erhöhte radiale Steifigkeit besitzt.
Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebigen, elastisch verformbaren Schichten (32) mit den steiferen Schichten (34) derart verbunden sind, dass die nachgiebigen Schichten (32) im Betrieb hauptsächlich Scherbeanspruchungen ohne jegliche Gleitverschiebung in Bezug auf die steiferen Schichten (34) ausgesetzt sind.
Stabilisator für ein rollendes Fahrzeug, beispielsweise für einen Hochgeschwindigkeitszug, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche ausgerüstet ist.