AT215309B - Wartungsfreies Kugelgelenk für Gestänge, insbesondere Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Wartungsfreies Kugelgelenk für Gestänge, insbesondere
Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen 
Die Erfindung betrifft ein wartungsfreies Kugelgelenk für Gestänge, insbesondere Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, bei welchen in einem Gehäuse der Kugelkopf eines Zapfens dreh-und schwenkbar gelagert ist. Für derartige Kugelgelenke sind   zahlreiche Ausführungsformen bekannt. u. zw.   auch solche, bei denen der metallische Kugelkopf nicht in einer metallischen Auskleidung des Gehäuses gelagert ist, sondern elastisch abgefangen wird, indem das Futter des Gehäuses aus elastischem Stoff wie Gummi oder Kunststoff besteht.

   Alle diese Ausführungsformen beruhen auf dem Gedanken, dass der Kugelzapfen elastisch gelagert sein muss, um Stösse, hervorgerufen durch Schlaglöcher u. dgl. abzufangen, wobei durch die bekannten Ausbildungen auch eine Wartungsfreiheit erzielt wird. 



   Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine Elastizität in dem Kugelgelenk nur soweit erforderlich ist, dass eine ausreichende Dämpfung erzielt wird, insbesondere für solche Stösse, die in Längsrichtung auf den Zapfen einwirken. Dagegen soll unter allen Umständen bei dem Zapfen quer zu dieser   Stossrichtung, d. h.   in Richtung des Lenkgestänges die Stabilität im gleichen Masse gewährleistet sein, wie dies bei den bekannten nur aus Metall und Metallegierungen bestehenden Kugelgelenken erzielt wird. 



   Die Erfindung sieht zum Lösen dieser Aufgabe ein wartungsfreies Kugelgelenk vor, bei welchem in einem Gehäuse der Kugelkopf eines Zapfens gelagert ist, der aus einem metallischen Kern und einer diesen Kern umschliessenden Kunststoffschicht aus Polyurethan besteht, und zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, dass die elastische Kunststoffschicht des Kugelkopfes eine Shorehärte von mindestens 900 aufweist, wobei die Wandstärke dieser Schicht in der quer zur Mittelachse des Zapfens liegenden Kugelmittelebene nur etwa die Hälfte der Wandstärke am Auslauf der Kugel zum Zapfen hin beträgt. 



     Zweckmässigerweise   ist die Wandstärke der Kunststoffschicht am oberen Pol des Kugelkopfes etwa doppelt so gross wie die Schichtstärke in der   Kugelmittelebene. Besonders günstige Eigenschaften bei senk-   rechter Stossbelastung erhält das Gelenk, wenn der Metallkern an seinem dem Zapfen gegenüberliegenden Ende kegelstumpfförmig ausgebildet ist und an seinem Umfang in Richtung des Zapfens Einkerbungen aufweist. 



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt,   u. zw.   zeigen Fig. 1 ein Gelenk mit federbelastetem Kugelkopf und als Schmiermittelreservoir dienendem Faltenbalg, Fig. 2 einen Kugelkopf mit vier Einkerbungen im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 3 und Fig. 3 im Schnitt nach der Linie   III-III   der Fig. 2. 



   Der Gelenkzapfen 1 trägt einen Kugelkopf 2, der in einem Gehäuse 3 drehbeweglich und schwenkbar gelagert ist. Das Gehäuse 3 ist auf der zapfenfreien Seite durch eine Kappe 4 abgedeckt, die als Widerlager für eine Feder 5 dient. Diese Feder stützt sich an der andern Seite unter Zwischenschaltung einer Blechscheibe 6 am Kugelkopf 2 ab. An der Gehäuseöffnung, durch die der Kugelzapfen 1 nach aussen tritt, ist ein am Gehäuse befestigter und sich eng an den Zapfenhals anlegender Faltenbalg 7 vorgesehen, der als Schmiermittelreservoir dient. 



   Der Kugelkopf 2 besteht aus einem Metallkern 8 und einer diesen Kern umschliessenden Kunststoffschicht 9 aus Polyurethan mit einer Shorehärte von mindestens   900.   Die Wandstärke der Polyurethanschicht 9 liegt hiebei zwischen 1, 5 und 4 mm und ist im Bereich des Zapfens und am oberen Pol etwa doppelt so gross wie in der Kugelmittelebene. Der Metallkern 8 hat eine Kegelstumpfform und ist in 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Richtung zur Feder 5 hin abgeflacht, so dass das Gelenk, beispielsweise bei senkrechter Stossbelastung, besonders günstige Eigenschaften entwickelt. Die Verankerung der Polyurethanschicht 9 auf dem Metallkern 8 kann durch einen geeigneten Kleber erfolgen.

   Es besteht jedoch die Möglichkeit, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, den Metallkern 8 an seinem Umfang mit einer beliebigen Anzahl von Einkerbungen 10 zu versehen, die eine besonders feste Verankerung der Kunststoffschicht auf dem Metallkern 8 gewährleisten. 



   Nach Fig. 1 ist die als Kugelpfanne dienende Gleitfläche im Innern des Gehäuses 3 mit einer gutgleitenden thermoplastischen Kunststoffschicht 11 ausgefüttert. Als geeigneter Kunststoff wurden Polyamid, Polykarbonat, Polystyrol, fluorhaltige   Hochpolymere u. dgl.   ermittelt. Es können hiefür aber auch Giessharze Verwendung finden, so z. B. vom Typ der Epoxydharz oder der ungesättigten Polyesterharze, denen zur Verstärkung Glasfasern beigegeben sein können. Das Metallgehäuse, das hiebei aus einem Schmiederohlung normaler Schmiedetoleranz bestehen kann, wird nach der Auskleidung mit Kunststoff durch das bekannte Hochfrequenzverfahren zur Aushärtung des Kunststoffes erwärmt. Dabei wird gleichzeitig mittels eines Kalibrierwerkzeuges unter Druck und Wärme der Kunststoff in die endgültige Form gebracht.

   Selbstverständlich kann die Kunststoffausfütterung des Gehäuses auch wegbleiben, jedoch wäre dann die metallische Gleitfläche der Kugelpfanne zur Verdichtung nachzukalibrieren. 



   PA TENT ANSPRÜCHE : 
1. Wartungsfreies Kugelgelenk für Gestänge, insbesondere Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, bei welchem in einem Gehäuse der Kugelkopf eines Zapfens gelagert ist, der aus einem metallischen Kern und einer diesen Kern   umschliessenden Kunststoffschicht   aus Polyurethan besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Kunststoffschicht des Kugelkopfes (2) eine Shorehärte von mindestens 900 aufweist, wo- 
 EMI2.1 
 nur etwa die Hälfte der Wandstärke am Auslauf der Kugel zum Zapfen hin beträgt.

Claims (1)

1. 2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Kunststoffschicht am oberen Pol des Kugelkopfes etwa doppelt so gross ist wie die Schichtstärke in der Kugelmittelebene.

   3. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern (8) an seinem dem Zapfen (1) gegenüberliegenden Ende kegelstumpfförmig ausgebildet ist und an seinem Umfang in Richtung des Zapfens Einkerbungen (10) aufweist.