Kugelgelenk, insbesondere für Lenk- und Steuergestänge. Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugel gelenk, insbesondere für Lenk- und Steuer gestänge, bei welchem ein mit einem Zapfen versehener Kugelkopf zwischen Schalen im Gelenkgehäuse ruht.
Bei den bisher üblichen Gelenken ist der Kugelkopf zwischen den Schalen nicht ge führt. Diese Gelenke sind deshalb zur Auf nahme von quer zur Achse des Kugelzapfens wirkenden Beanspruchungen weniger geeignet, da der zwischen den beiden Schalen vorhan dene Trennungsspalt in der Beanspruchungs ebene liegt.
Nach der Erfindung sind Vorkehrungen getroffen, um eine Führung des Kugelkopfes auch in der Ringzone zwischen den Schalen zu bewirken. Hierdurch soll erreicht sein, dass die das Gelenk beanspruchenden Querkräfte in der Ebene ihrer eigentlichen Wirkung auf gefangen werden, wodurch das Gelenk einem weniger grossen Verschleiss unterliegt und die gute Gängigkeit des Gelenkes auch während der Querbeanspruchungen gewahrt bleibt. In der Ringzone zwischen den Schalen ist ein spielfreies Umfassen des Kugelkopfes möglich, ohne dass dies Bearbeitungsschwierigkeiten verursacht oder verwickelte Bearbeitungsvor gänge erfordert.
Durch Spielfreiheit gegen über dem Kugelkopf und auch dem Gehäuse wird vermieden, dass in dem Gelenk Seiten schläge auftreten, die eine hämmernde Wir kung im Gelenk und damit eine vorzeitige Zerstörung des Gelenkes zur Folge haben. Zur Führung des Kugelkopfes in der Ringzone zwischen den Schalen kann nur eine tangentiale Anlage vorgesehen sein.
Die Zeichnung veranschaulicht verschie dene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 1 zeigt ein Kugelgelenk mit einem ge schlossenen Zylinderring zur Führung des Kugelkopfes in der Ringzone zwischen den Schalen im Schnitt.
Fig. 2 lässt ein Kugelgelenk mit Wälzkör- pern in der Ringzone zwischen den Schalen erkennen, wobei in der linken Hälfte die Wälz- körper aus Rollen und in der rechten Hälfte aus Kugeln bestehen.
Fig. 3 gibt ein Kugelgelenk im Schnitt wieder, in dessen zwischen den Schalen liegen der Ringzone sich ein Federkörper befindet.
Fig. 4 verdeutlicht im Schnitt ein Kugel gelenk mit durch Keilanzug in seinem Durch messer verstellbarem Zwischenring zwischen den Schalen.
Fig. 5 lässt ein Kugelgelenk im Schnitt erkennen, bei welchem zur Führung des Ku gelkopfes zwischen den Schalen ein in eine Quernut des Kugelkopfes eingelegter Feder ring vorhanden ist.
Fig. 6 ist ein Schnitt durch ein Kugel gelenk, dessen eine Kugelschale durch den Verschlussdeckel des Gelenkgehäuses gebildet ist, wobei der Verschlussdeckel durch eine Ge genmutter festgelegt ist.
Fig. 7 zeigt im Schnitt ein Kugelgelenk mit starrer Kugelschale auf der Verschlussseite des Gehäuses und nachgiebiger Kugelschale auf der Austrittsseite des Kugelzapfens aus dem Gehäuse.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ruht der Kugelkopf 1 des Kugelzapfens 2 zwi schen der Kugelschale 3 und einer Gehäuse verschlusskappe 5, deren dem Kugelkopf 1 zu gewandte Fläche kugelig ist. Zwischen der Verschlusskappe 5 und der Schale 3 befindet sich ein Zylinderring 4, welcher dem Kugel kopf in der durch seinen Mittelpunkt quer zur Achse des Kugelzapfens 2 gelegten Ebene nur tangential anliegt. Zwischen der Kugel schalenfläche der Verschlusskappe 5 und dem Kugelkopf ist Spiel belassen. Der Kugelkopf ist durch eine Feder 6 belastet, welche ihn elastisch in die Kugelschale 3 drückt.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig.2 weist in der Ringzone zwischen den Kugel schalen Wälzkörper auf. Nach der linken Hälfte von Fig. 2 bestehen die Wälzkörper aus Rollen 7, während nach der rechten Hälfte von Fig.2 als Wälzkörper Kugeln 8 angeordnet sind. Die Verschlusskappe 5 stützt sich auf einer Schulter 9 an der Gehäuseinnen- wand ab, so dass Bewegungsspiel zwischen der Kappe und den Wälzkörpern verbleibt.
Nach der linken Hälfte von Fig. 2 ist die Kugelschale auf der dem Austritt des Kugel zapfens 2 aus dem Gehäuse zugewandten Seite mit Einschlitzungen 10 zur Aufnahme von Schmiermittel versehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist zur Führung des Kugelkopfes 1 zwischen den beiden Kugelschalen im Gehäuse ein Schraubenfederkörper 11 vorgesehen. Nach der linken Hälfte von Fig. 3 hat der Feder draht runden Querschnitt, während nach der rechten Hälfte von Fig. 3 der Querschnitt des Federdrahtes quadratisch ist.
Die Verschluss kappe 5 ist unter Zusammendrücken des Fe derkörpers in das Gehäuse eingeschoben und nach der linken Hälfte von Fig. 3 durch einen Sprengring 12 festgelegt. - Die rechte Hälfte von Fig. 3 lässt die Festlegung der. Verschluss kappe durch einen Ring 13 erkennen, der am Gehäuse durch Punktschweissung angeheftet ist. Gemäss Fig. 4 ist in der Ringzone zwischen den beiden Kugelschalen ein Ringkörper 14 vorhanden, der durch Keilanzug in seinem Durchmesser verstellbar ist. Der Ringkörper besteht nach der linken Hälfte der Figur aus einem Federring, der aufgeschlitzt ist.
Der Federring verdickt sich auf seiner Aussenseite von. seinen beiden Rändern aus keilförmig nach seiner Mitte zu. Die Verschlusskappe 5 übergreift den Federring mit einer der Keil fläche des Federringes zugeordneten Gegen keilfläche 15. Auf der der Verschlusskappe 5 abgewandten Seite wird der Federring durch einen Ansatz 16 der dort befindlichen Kugel schale 3 übergriffen,<B>d</B>eren denFederring über greifende Innenfläche ebenfalls als Gegenkeil fläche zur andern Keilfläche des Federringes ausgebildet ist.
Die Ausführungsform gemäss der rech ten Hälfte von Fig. 4 zeigt auf der dem Aus tritt des Kugelzapfens 2 aus dem Gehäuse zu gewandten Seite eine Kugelschale 3, die einen zylindrischen Ansatz 17 besitzt, welcher den Ringkörper 14 zur Führung des Kugelkopfes zwischen den beiden Schalen bildet. Der zylindrische Ansatz 17 ist von seinem der Schale 3 abgewandten Rand aus mit Einschlit- zungen 18 versehen. Der Ansatz 17 ist an dem dem Gehäuseverschluss zugewandten Rand keilförmig und wird an dessen Keilfläche durch die die Gegenkeilfläche 15 aufweisende Verschlusskappe 5 übergriffen.
Fig. 5 lässt ein Kugelgelenk erkennen, bei welchem in eine mittlere Quernut des Kugel kopfes ein Federring 20 eingelegt ist, der run den Querschnitt besitzt. Es könnte auch ein Federring verwandt sein, dessen auf der Aussenseite liegende Fläche gerundet ist, wäh rend die Innenfläche z. B. zylindrisch ist und mit rechteckig hierzu verlaufenden Übergangs flächen in die Aussenrundung übergeht, wo bei die Nut im Kugelkopf eine der Innen fläche des Federringes entsprechende Form besitzt. Die Kugelschale 3 auf der Austritts seite des Kugelzapfens 2 aus dem Gehäuse und die Verschlusskappe 5 stossen über Ansätze 21 zusammen, welche zur Bildung von Gleit flächen für den Federring 20 ausgenommen sind.
In die Verschlusskappe ist von der dem Kugelkopf zugewandten Seite aus ein Stopfen 22 mit einer Kugelschalenfläche eingeschraubt, die satt am Kugelkopf anliegt. Zur Sicherung der Stopfenlage ist von der dem Kugelkopf abgewandten Seite der Verschlusskappe aus ein Schraubenbolzen 23 in den Stopfen 22 ein geschraubt, der die Gewindeflanken des Stop fens zur Anlage am Innengewinde der Kappe bringt und so wie eine Gegenmutter wirkt. Ein Sicherungsblech 24 verhindert ein un gewolltes Lösen des Schraubenbolzens 23.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist die Verschlusskappe 5 gleichfalls eine Kugelschalenfläche für den Kugelkopf 1 auf. Hier ist. die Verschlusskappe 5 mit einem Ge windezapfen versehen, der eine das Gehäuse ab deckende Scheibe 25 durchgreift und eine Mutter 26 trägt, mit welcher die Verschluss kappe im Gehäuse festgelegt ist. Ein unge wolltes Lösen der Mutter 26 verhindert das Sicherungsblech 24.
Wie Fig. 7 erkennen lässt, kann auch eine Ausführungsform gewählt sein, bei wel cher die Verschlusskappe 5 in Fortsetzung der Kugelschalenfläche für den Kugelkopf einen Ansatz 27 zur Führung des Kugelkopfes zwi schen den Kugelschalenflächen aufweist. Auf der Austrittsseite des Kugelzapfens 2 aus dem Gehäuse ist eine Kugelschale 29 für den Ku gelkopf vorgesehen, welche von der Schrauben feder 30 umgeben ist, durch welche sie gegen den Kugelkopf gedrückt wird.
Ball joint, especially for steering and control rods. The invention relates to a ball joint, in particular for steering and control rods, in which a ball head provided with a pin rests between shells in the joint housing.
In the previously common joints, the ball head between the shells is not ge leads. These joints are therefore less suitable for taking on loads acting transversely to the axis of the ball stud, since the separation gap between the two shells is in the stress level.
According to the invention, provisions are made to bring about a guidance of the ball head in the annular zone between the shells. This is intended to ensure that the transverse forces stressing the joint are absorbed in the plane of their actual effect, so that the joint is subject to less wear and tear and the good mobility of the joint is maintained even during the transverse stresses. In the ring zone between the shells, it is possible to grasp the ball head without play, without causing machining difficulties or requiring complicated machining operations.
The freedom from play against the ball head and the housing prevents side blows from occurring in the joint, which result in a hammering effect in the joint and thus premature destruction of the joint. To guide the ball head in the annular zone between the shells, only a tangential contact can be provided.
The drawing illustrates various exemplary embodiments of the invention. Fig. 1 shows a ball joint with a ge closed cylinder ring for guiding the ball head in the ring zone between the shells in section.
2 shows a ball joint with rolling elements in the ring zone between the shells, the rolling elements in the left half consisting of rollers and in the right half of balls.
Fig. 3 shows a section of a ball joint, in the ring zone of which there is a spring body between the shells.
Fig. 4 illustrates in section a ball joint with adjustable by wedge in its diameter intermediate ring between the shells.
Fig. 5 shows a ball joint in section, in which a spring ring inserted into a transverse groove of the ball head is present to guide the Ku gel head between the shells.
Fig. 6 is a section through a ball joint, one ball shell of which is formed by the cover of the joint housing, the cover being fixed by a counter nut.
7 shows in section a ball joint with a rigid ball socket on the locking side of the housing and a flexible ball socket on the exit side of the ball stud from the housing.
In the embodiment according to FIG. 1, the ball head 1 of the ball stud 2 rests between tween the ball socket 3 and a housing closure cap 5, the surface of which is spherical towards the ball head 1. Between the closure cap 5 and the shell 3 there is a cylinder ring 4, which rests only tangentially on the ball head in the plane laid through its center point transversely to the axis of the ball pin 2. Game is left between the ball shell surface of the cap 5 and the ball head. The ball head is loaded by a spring 6 which presses it elastically into the ball socket 3.
The embodiment according to Figure 2 has in the ring zone between the spheres shells rolling bodies. According to the left half of FIG. 2, the rolling elements consist of rollers 7, while according to the right half of FIG. 2, balls 8 are arranged as rolling elements. The closure cap 5 is supported on a shoulder 9 on the inner wall of the housing, so that there is still room for movement between the cap and the rolling elements.
After the left half of Fig. 2, the ball socket is provided on the exit of the ball pin 2 from the housing facing side with slots 10 for receiving lubricant.
In the embodiment according to FIG. 3, a helical spring body 11 is provided for guiding the ball head 1 between the two ball sockets in the housing. After the left half of Fig. 3, the spring wire has a round cross section, while after the right half of Fig. 3, the cross section of the spring wire is square.
The closure cap 5 is pushed into the housing with compression of the Fe derkörpers and set by a snap ring 12 after the left half of FIG. - The right half of Fig. 3 leaves the definition of the. Recognize the closure cap by a ring 13 that is attached to the housing by spot welding. According to FIG. 4, an annular body 14 is present in the ring zone between the two spherical shells, the diameter of which can be adjusted by means of a wedge tightening. According to the left half of the figure, the ring body consists of a spring ring that is slit.
The spring ring thickens on its outside of. its two edges from wedge-shaped towards its center. The closure cap 5 overlaps the spring ring with a counter-wedge surface 15 associated with the wedge surface of the spring ring. On the side facing away from the closure cap 5, the spring ring is overlapped by a shoulder 16 of the spherical shell 3 located there, the spring ring is also designed as a counter-wedge surface to the other wedge surface of the spring ring over cross-internal surface.
The embodiment according to the right half of Fig. 4 shows on the occurs from the ball stud 2 from the housing facing side a ball socket 3 which has a cylindrical projection 17 which forms the ring body 14 for guiding the ball head between the two shells . The cylindrical extension 17 is provided with slots 18 from its edge remote from the shell 3. The projection 17 is wedge-shaped on the edge facing the housing closure and is overlapped on its wedge surface by the closure cap 5 having the mating wedge surface 15.
Fig. 5 shows a ball joint in which a spring ring 20 is inserted into a central transverse groove of the ball head, which has the cross section. It could also be a spring ring, the surface lying on the outside is rounded, while rend the inner surface z. B. is cylindrical and with rectangular transition surfaces in the outer rounding merges, where in the groove in the ball head one of the inner surface of the spring ring has a corresponding shape. The ball socket 3 on the exit side of the ball stud 2 from the housing and the closure cap 5 collide via lugs 21 which are excluded for the formation of sliding surfaces for the spring ring 20.
A stopper 22 with a spherical shell surface that lies snugly against the spherical head is screwed into the closure cap from the side facing the spherical head. To secure the stopper position, a screw bolt 23 is screwed into the stopper 22 from the side of the cap facing away from the ball head, which brings the thread flanks of the stopper to rest on the internal thread of the cap and thus acts like a lock nut. A locking plate 24 prevents unintentional loosening of the screw bolt 23.
In the exemplary embodiment according to FIG. 6, the closure cap 5 likewise has a spherical shell surface for the spherical head 1. Here is. the closure cap 5 is provided with a Ge threaded pin which passes through a disc 25 covering the housing and carries a nut 26 with which the closure cap is fixed in the housing. Unwanted loosening of the nut 26 is prevented by the locking plate 24.
As can be seen from FIG. 7, an embodiment can also be selected in which the closure cap 5 has, in continuation of the spherical shell surface for the spherical head, a projection 27 for guiding the spherical head between the spherical shell surfaces. On the exit side of the ball stud 2 from the housing, a ball socket 29 for the Ku gel head is provided, which is surrounded by the coil spring 30, through which it is pressed against the ball head.