AT271217B - Kugelgelenk für Lenker und Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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  Kugelgelenk für Lenker und Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk, welches für Lenker und Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen bestimmt ist ; es besteht aus einem Gelenkgehäuse und einem Gelenkzapfen mit Kugelkopf, der im Gelenkgehäuse allseitig beweglich gelagert ist, wobei die eine der relativ zueinander beweglichen Lagerflächen aus einem nicht metallischen Werkstoff besteht. Hiebei sind im wesentlichen unter Lenkern Radaufhängungen, Lenkerlagerungen, Streben und kugelige Gestängebefestigungen im Kraftfahrzeugbau zu verstehen. 



   Es ist bereits bekannt, die Paarung der relativ zueinander beweglichen Lagerflächen bei Kugelgelenken derart vorzunehmen, dass die eine Lagerfläche aus Stahl und die andere Lagerfläche aus Kunststoff besteht oder beide Lagerflächen aus Kunststoff bestehen. Als Kunststoff ist Kunststoff auf der Basis der Polyamide und der Superpolyamide oder Polyurethan-Kunststoff mit vernetzter Struktur vorgeschlagen worden. Gerade letzgenannte Kugelgelenke haben sich in der Praxis gut bewährt. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leichtgängiges, verhältnismässig billiges, auch für wartungsfreien Betrieb geeignetes Kugelgelenk mit verhältnismässig grosser Trag-und Belastungsfähigkeit sowie von gutem Verschleissverhalten zu schaffen. 



   Als Lösung dieser Aufgabe wurde nach der Erfindung überraschenderweise gefunden, dass sich ein solches Gelenk ergibt, wenn die eine der sich relativ zueinander bewegenden Lagerflächen aus Kunstkohle besteht, wobei bei Bildung der andern Lagerfläche aus Stahl die Stahlfläche in dem durch die Formung, z. B. Pressen, sich ergebenden Zustand belassen ist. Kunstkohle findet beispielsweise für die Elektrodenherstellung Verwendung, bei welcher die Kunstkohle als Elektrodengraphit bezeichnet wird. 



   Kunstkohle ist ein aus pulverförmigem Kohlenstoff hergestellter Werkstoff. Der Kohlenstoff wird   z. B.   in Form natürlicher Stoffe, so gemahlener Kohle, Graphit, oder bei andern Prozessen anfallender künstlicher Stoffe, wie Koks, Russ, Retortenkohle, mit Bindemitteln, wie Teer usw., vermischt und beispielsweise gebrannt, gegebenenfalls noch graphitiert. Elektrodengraphit hat sich als Kunstkohle besonders geeignet erwiesen. 



   Die Lagerfläche kann entweder aus Vollmaterial oder durch spanlose Verformung gebildet werden. Die Kunstkohle kann auch reibungsmindernde oder auch reibungserhöhende Zusätze erhalten. 



  Wenn beide Laufflächen aus Kunstkohle bestehen, dann besteht die Möglichkeit, dass die Laufflächen unterschiedliche Eigenschaften, wie unterschiedliche Härte und Gleiteigenschaften, aufweisen. 



   Die besonders vorteilhafte Wirkung   z. B.   der Paarung einer Lauffläche aus Kunstkohle mit einer Lauffläche aus Stahl lässt sich dadurch erklären, dass sich die beispielsweise von der Bearbeitung herrührenden Umfangsrillen oder andere Unebenheiten in der Stahllagerfläche, so die Rillen in Querrichtung zur Achse des Gelenkzapfens, nach einer Reihe von Winkelausschlägen des Gelenkzapfens oder von Gelenkbewegungen zugesetzt haben, so dass vollkommen glatte, zueinander passende, aufeinanderliegende Flächen mit einem äusserst geringen Reibungswiderstand entstehen, wodurch das Gelenk eine kaum zu überbietende Leichtgängigkeit besitzt und sofort ohne Widerstand wirksam wird, was besonders dann von Vorteil ist, wenn die Federung sofort ansprechen soll,

   oder bei einer Wirkung 

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 auf Dämpfereinrichtungen keine Zusatzverzögerung für deren Ansprechen eintreten soll. Ein weiterer
Vorteil des erfindungsgemässen Kugelgelenks besteht auch darin, dass die Kunstkohle einen guten
Wärmeübergang zu Stahl besitzt, so dass die Wärmeabfuhr bei dem Gelenk günstig ist und eine innere
Erwärmung des Gelenks nicht zu befürchten ist, im Gegensatz zu Kugelgelenken mit Lagerflächen aus
Kunststoff. Bei dem Gelenk nach der Erfindung wird die auftretende innere Erwärmung schnell nach aussen abgegeben und kann nicht der Fall vorkommen, dass eine sich allmählich steigernde innere
Erwärmung des Gelenks eintritt. Auch die durch die Erfindung sich ergebende Geräuschdämmung des
Gelenks ist als Vorteil anzusehen. 



   Die Erfindung lässt es zu, dass die Stahlfläche, welche die eine Lagerfläche bildet, in dem Zustand verbleibt, wie er sich durch die Bearbeitung der Lagerfläche ergibt, d. h. nach der Formung zur
Lagerfläche,   z. B.   durch Pressen oder spanabhebende Bearbeitung, wie Drehen, ist eine nachträgliche
Veredelung der Stahllauffläche, eine Härtung, Verchromung od. dgl., nicht notwendig. Dies trägt zur
Verbilligung des Gelenks bei. 



   In der Lagerfläche aus Kunstkohle können gewünschtenfalls auch Schmiernuten vorgesehen sein. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Kugelgelenks, welche mit einem Kugelkopf in Form eines Kugelabschnitts oder einer Kugelkalotte ausgerüstet ist, durch welche der Gelenkzapfen gesteckt ist und sich mit einer Schulter auf der Flachfläche der Kalotte abstützt, oder bei welchem der
Kugelabschnitt oder die Kalotte auf einen Zapfen an der Flachfläche eines mit einem Kugelabschnitt ausgerüsteten Gelenkzapfens aufgesteckt ist, besteht nach der Erfindung der Kugelabschnitt bzw. die Kugelkalotte aus Kunstkohle. 



   Das Kugelgelenk kann auch eine Bevorratung mit Schmiermittel aufweisen bzw. mit einer
Schmiermöglichkeit versehen sein, wie sie durch die Dichtung des Gelenks am Austritt des Gelenkzapfens aus dem Gelenkgehäuse gegeben ist, wo das Vorsehen eines Schmiermittels in der Regel notwendig ist. Entgegen allen Erwartungen hatte sich gezeigt, dass eine Schmierung nicht schädlich ist, obwohl bei der Verwendung von Kunstkohle zu Dichtungszwecken von einer Schmierung abgeraten wird. 



   Die Zeichnungen veranschaulichen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 1 gibt ein Kugelgelenk im Senkrechtschnitt wieder ; Fig. 2 zeigt ein Kugelgelenk anderer Ausführungsform im Senkrechtschnitt ; Fig. 3 lässt die Kugelkalotte des Gelenks nach Fig. 2 herausgezeichnet erkennen ; Fig. 4 verdeutlicht einen Senkrechtschnitt durch ein Kugelgelenk, bei welchem beide Laufflächen aus Kunstkohle gebildet sind, und Fig. 5 ist der Senkrechtschnitt durch ein Kugelgelenk, bei welchem der Kugelkopf mit einer Umhüllung aus Kunststoff versehen ist. 



   Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht das   Gelenkgehäuse-l-aus   Stahl. Der Gelenkzapfen ist   mit --2-- bezeichnet   und besitzt einen Kugelkopf-3--. Der Gelenkzapfen mit dem Kugelkopf besteht gleichfalls aus Stahl. In dem Gelenkgehäuse ruht der Kugelkopf zwischen den beiden Kugelpfanne--4 und 5--. Die Kugelpfannen sind aus Kunstkohle gebildet. Der Gehäusedeckel ist   mit-6-bezeichnet ;-7-bezeichnet   eine Dichtung aus elastischem Werkstoff am Austritt des Gelenkzapfens aus dem Gelenkgehäuse. 



   Bei dem Kugelgelenk nach Fig. 2 besteht das   Gehäuse-l-gleichfalls   aus Stahl. Der   Gelenkzapfen--2--weist   einen   Kopf--9--mit   kugeliger Oberfläche auf. Die Unterseite des Kopfes bildet eine Schulter. Der   Gelenkzapfen--2--ist   durch eine Kugelkalotte--10--gesteckt, auf welche er sich mit der Schulter abstützt. Die   Kugelkalotte --10-- besteht   aus Kunstkohle. Das Gehäuse ist durch einen   Deckel--11--verschlossen,   der in das Gehäuse eingewalzt ist. Der Deckel weist eine der Rundung des Kopfes des Gelenkzapfens entsprechende Hohlkugelfläche auf. 



   Wie Fig. 3 erkennen lässt, kann die   Kalotte--10--an   ihrer Aussenfläche mit Schmiernuten --12-- versehen sein. 



   Das Gelenk nach Fig. 4 entspricht dem Gelenk nach Fig. 2. Es ist jedoch noch mit einer Hohlkugellagerschale--13--aus Kunstkohle ausgerüstet. Hiebei kann die Hohlkugellagerschale   --13--   hinsichtlich der Härte, der Gleitfähigkeit, der Verschleissfestigkeit od. dgl. andere Eigenschaften als die Kugelkalotte--10--aufweisen. 



   In Fig. 5 ist ein Kugelgelenk gezeigt, bei welchem der Kugelkopf--l--des Gelenkzapfens mit einer   Umhüllung--14--aus   Kunstkohle versehen ist. Die in Fig. 1 und 5 gezeigten Nuten in den Lagerkörpern aus Kunstkohle können auch fehlen. Die für die Kugelgelenke zu verwendende Kunstkohle enthält einen Metallzusatz.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Kugelgelenk für Lenker und Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Gelenkgehäuse und einem Gelenkzapfen, der über einen Kugelkopf im Gelenkgehäuse allseitig beweglich EMI3.1 Lagerflächen aus Kunstkohle, das ist pulverförmiger Kohlenstoff mit Bindemitteln, wie Teer, vermischt und beispielsweise gebrannt sowie gegebenenfalls noch graphitiert, besteht, wobei bei Bildung der andern Lagerfläche aus Stahl die Stahlfläche in dem sich bei der Formung zur Lagerfläche ergebenden Zustand belassen ist. EMI3.2 beider Lagerflächen aus Kunstkohle die die eine Lagerfläche bildende Kunstkohle hinsichtlich Härte und/oder Gleitfähigkeit und/oder Verschleissfestigkeit andere Eigenschaften als die die andere Lagerfläche bildende Kunstkohle aufweist.

   EMI3.3 die Kunstkohle reibungsmindernde oder reibungserhöhende Zusätze aufweist.

   4. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem der Gelenkzapfen durch einen Kugelabschnitt oder eine Kugelkalotte gesteckt ist und sich auf dieser mit einer Schulterfläche abstützt oder bei welchem der Kugelabschnitt oder die Kugelkalotte auf einen Zapfen an der Flachfläche eines mit einem Kugelabschnitt ausgerüsteten Gelenkzapfens aufgesteckt ist, d g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kugelkalotte bzw. der Kugelabschnitt aus Kunstkohle besteht.