DE1085775B

DE1085775B - Kugelgelenk zum UEbertragen von Lenk- und Steuerkraeften od. dgl., insbesondere fuerLenk- und Steuergestaenge von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1085775B
Application number: DEE15557A
Authority: DE
Inventors: Josef Latzen
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1953-11-20
Filing date: 1953-11-20
Publication date: 1960-07-21

Description

Kugelgelenk zum Übertragen von Lenk- und Steuerkräften od. dgl., insbesondere für Lenk-und Steuergestänge von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk zum Übertragen von Lenk- und Steuerkräften od. dgl., insbesondere für Lenk- und Steuergestänge von Kraftfahrzeugen, bei welchem der Kugelkopf eines Zapfens unterhalb der durch die Mitte des Kugelkopfes quer zur Achse des Kugelzapfens gelegten Ebene in einer Hohlkugelfläche im Gelenkgehäuse ruht, welches auf der dem Austritt des Kugelzapfens aus dem Gelenkgehäuse abgewandten Seite einen Verschluß in Form einer Deckelscheibe aufweist und in welchem eine Spiralfeder den Kugelkopf von dem Verschluß aus in den durch die Hohlkugelfläche gebildeten Sitz drückt, wobei die Federkraft auf den Kugelkopf über einen dem Kugelkopf auf beiden Seiten gleich oder annähernd gleich gekrümmten Teller mit Randflansch wirkt und zwischen dem Teller und dem Kugelkopf eine Zwischenlage aus nichtmetallischem Werkstoff vorgesehen ist.
Es sind bereits Kugelgelenke bekannt, bei denen der eine Ganzkugel bildende Kugelkopf des Gelenkbolzens im Gelenkgehäuse zwischen pfannenartigen Lagerkörpern aus Kunstharzmasse oder Gewebemasse ruht und auf der verschlossenen Seite des Gelenkgehäuses eine den in Richtung der Gelenkbolzenachse geteilten Lagerkörper umfassenden Kappe auf diesen Lagerkörper aufgesetzt ist, welche als Hohlkegel den entsprechend kegelförmigen Außenrand des Lagerkörpers umschließt. Auf die Kappe wirkt eine Schraubenfeder, welche zwischen der Kappe und dem Verschlußdeckel des Gehäuses angeordnet ist.
Bei einem anderen bekannten Kugelgelenk weist der Kopf des Gelenkbolzens die Form eines Kugelabschnitts auf und ruht auf der Austrittsseite des Gelenkbolzens aus dem Gelenkgehäuse in einem Hohlkugelsitz. In der Mitte der Flachseite des Kugelabschnitts ist eine kugelige Warze vorgesehen, gegen welche eine in einem Teller gebildete Hohlkugelfläche von einer zwischen dem Teller und dem Verschlußdeckel des Gehäuses angeordneten Schraubenfeder gedrückt wird. Zwischen der Hohlkugelfläche des Tellers und der Warze ist eine nichtmetallische Verschleißplatte angeordnet, die vornehmlich aus Kunstharz besteht.
Nach der Erfindung ist bei in an sich bekannter Weise auf der Gehäuseverschlußseite zu einem Kugelabschnitt abgesetztem Kugelkopf zwischen der Absetzungsfläche des Kugelkopfes und dem Teller ein den Abstand zwischen beiden überbrückendes Zwischenstück aus elastischem Werkstoff mit der Tellerkrümmung angepaßter Berührungsfläche mit dem Teller vorgesehen. Hierdurch ist ein Kugelgelenk erhöhter Elastizität geschaffen, bei welchem das elastische Zwischenstück einen Ergänzungsteil zum Kugelabschnitt bildet und bei der Wahl eines entsprechenden Werkstoffes zu seiner Bildung die Beweglichkeit des Gelenks erhöht sowie gleichzeitig als Ausgleichskörper gegenüber Bearbeitungsungenauigkeiten wirkt, ohne durch diese Wirkung die Gängigkeit des Gelenks beeinträchtigende Verspannungen hervorzurufen oder die Elastizität zu verringern.
Zweckmäßig weist zusätzlich zu dem elastischen Zwischenstück zwischen dem Teller und der Absetzungsfläche des Kugelkopfes der Kugelkopf eine elastische, satt an ihm anliegende Umhüllung auf. Auf diese Weise läßt sich einerseits die Gleitfähigkeit des Kugelkopfes gegenüber dem elastischen Zwischenstück verbessern und ist andererseits gleichzeitig der Kugelkopf im Kugelsitz mit verbesserten Gleiteigenschaften weich abgelagert, was der Gängigkeit des Gelenks und dem Ausgleich der Ungenauigkeiten zugute kommt.
Das elastische Zwischenstück kann auf der der Absetzungsfläche des Kugelkopfes zugewandten Seite einen vorstehenden mittleren Teil besitzen, der in eine entsprechende Vertiefung der Absetzungsfläche eingreift. Durch den Eingriff des elastischen Zwischenstücks mit seinem mittleren vorstehenden Teil in den Kugelabschnitt wird die Mitnahme des Zwischenstücks bei Winkelausschlägen verbessert.
Es empfiehlt sich, in an sich bekannter Weise der Absetzungsfläche des Kugelkopfes leicht kegelige Form mit dem Gehäuseverschluß zugewandter Bedachter Kegelspitze zu geben. Ebenso ist es von Vorteil, wenn auf der dem Gehäuseverschluß zugewandten Seite das elastische Zwischenstück in der Mitte ausgenommen ist. Auch in den Anlageflächen des elastischen Zwischenstücks können Ausnehmungen vorgesehen sein. Die kegelige Form der Absetzungsfläche ergibt eine Masseverringerung des elastischen Zwischenstücks, ohne dessen Wirkung zu beeinträchtigen, während die Ausnehmungen der Masseverringerung und Elastizitätserhöhung dienen.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Abb. 1 zeigt im Aufriß und Schnitt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem ein elastisches Zwischenstück zwischen dem Teller und dem als Kugelabschnitt ausgebildeten Kugelkörper vorgesehen ist; Abb. 2 verdeutlicht im Aufriß und Schnitt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Kugelkopf zusätzlich eine elastische Umhüllung aufweist.
Das Gehäuse des Kugelgelenks ist mit 1 bezeichnet, während der Kugelkopf des Kugelzapfens 2 mit dem Bezugszeichen 3 versehen ist.
Der Sitz für den Kugelkopf ist in Abb. 1 durch den elastischen Einsatzkörper 32 zylindrischer Außenform gebildet. Am Austritt des Kugelzapfens aus dem Gehäuse ist eine sich an den Hals des Kugelzapfens anlegende Tülle 18 vorgesehen, die über den Einsatzkörper 32 im Gehäuse festgelegt ist.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 2, linke Hälfte, ist ein elastischer Einsatzkörper 32 zur Bildung des Kugelsitzes vorgesehen. In der rechten Hälfte von Abb. 2 ist der Kugelsitz unmittelbar durch das Gehäuse gebildet.
Der Kugelkopf steht unter der Wirkung einer Spiralfeder 5, welche die Form eines Kegelstumpfes aufweist, dessen Mantellinien der Krümmung des Kugelkopfes entsprechend gekrümmt sind. Die Feder 5 wirkt auf einen Teller 6, der auf Ober- und Unterseite eine Krümmung des Kugelkopfes angepaßte Krümmung und eine Randschulter oder einen Randflansch 7 für den Angriff der Feder an ihm aufweist. Die Breite der Randschulter 7 entspricht in etwa der Stärke des gewählten Federdrahtes. Mit der Randschulter führt sich der Teller in einem zylindrischen Teil 8 des Gelenkgehäuses. Als Gehäuseverschluß ist ein Verschlußdeckel 9 vorgesehen, dessen in die Projektion der Feder 5 fallende Randzone 10 der Krümmung des Tellers 6 bzw. der Krümmung des Kugelkopfes entsprechend gekrümmt ist. Der mittlere Deckelteil ist eben. In der Gehäuseöffnung ist vertieft eine Schrägabsetzung 11 für das Aufsetzen des Umfangrandes des Verschlußdeckels vorgesehen. Der überstand 12 der Gehäusewand über die Schrägabsetzung ist auf die Außenseite des Verschiußdeckels aus Blech umgelegt.
Der Kugelkopf 3 ist auf der dem Gehäuseverschluß zugewandten Seite in seiner Höhe zu einem Kugelabschnitt abgesetzt. Zwischen dem Kugelabschnitt und dem Teiler 6 ist ein Zwischenstück 7 aus elastischem Kunststoff vorgesehen. Das Zwischenstück besitzt auf seiner dem Kugelabschnitt zugewandten Seite einen vorstehenden mittleren Teil 28, der in eine entsprechende Vertiefung der Absetzfläche 29 eingreift. Die Absetzfläche des Kugelkopfes hat leichtkegelige Form. In dem Zwischenstück ist eine mittlere Ausnehmung 30 auf der dem Teller zugewandten Seite vorgesehen. Weitere Ausnehmungen 31 weisen die Anlageflächen des Zwischenstückes auf.
Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 unterscheidet sich neben der Art der Bildung des Kugelsitzes dadurch von dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1, daß der einen Kugelabschnitt bildende Kugelkopf 3 mit einer elastischen Umhüllung 35 versehen ist.

Claims

-PATENTANSPRIJC$E: 1. Kugelgelenk zum übertragen von Lenk- und Steuerkräften od. dgl., insbesondere für Lenk- und Steuergestänge von Kraftfahrzeugen, bei welchem der Kugelkopf eines Zapfens unterhalb der durch die Mitte des Kugelkopfes quer zur Achse des Kugelzapfens gelegten Ebene in einer Hohlkugelfläche im Gelenkgehäuse ruht, welches auf der dem Austritt des Kugelzapfens aus dem Gelenkgehäuse abgewandten Seite einen Verschluß in Form einer Deckelscheibe aufweist und in welchem eine Spiralfeder den Kugelkopf von dem Verschluß aus in den durch die Hohlkugelfläche gebildeten Sitz drückt, wobei die Federkraft auf den Kugelkopf über einen dem Kugelkopf auf beiden Seiten gleich oder annähernd gleich gekrümmten Teller mit Randflansch wirkt und zwischen dem Teller und dem Kugelkopf eine Zwischenlage aus nichtmetallischem Werkstoff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet; daß bei in an sich bekannter Weise auf der Gehäuseverschlußseite zu einem Kugelabschnitt abgesetztem Kugelkopf (3) zwischen der Absetzungsfläche (29) des Kugelkopfes (3) und dem Teller (6) ein den Abstand zwischen beiden überbrückendes Zwischenstück (27) aus elastischem Werkstoff mit der Tellerkrümmung angepaßter Berührungsfläche mit dem Teller vorgesehen ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem elastischen Zwischenstück (27) zwischen dem Teller (6) und der Absetzungsfläche (29) des Kugelkopfes der Kugelkopf eine elastische, satt an ihm anliegende Umhüllung (35) aufweist.
3. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Zwischenstück (27) auf der der Absetzungsfläche (29) des Kugelkopfes (3) zugewandten Seite einen vorstehenden mittleren Teil (28) aufweist, der in eine entsprechende Vertiefung der Absetzungsfläche eingreift.
4. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3; dadurch gekennzeichnet, daß in an, sich bekannter Weise die Absetzungsfläche (29) des Kugelkopfes leicht kegelige Form mit dem Gehäuseverschluß zugewandter gedachter Kegelspitze aufweist.
5. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Gehäuseverschluß zugewandten Seite das elastische Zwischenstück (27) in der Mitte (30) ausgenommen ist.
6. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anlageflächen des elastischen Zwischenstücks Ausnehmungen (31) vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 582 421; britische Patentschriften Nr. 601035, 473 254; USA.-Patentschriften Nr. 2 246 086, 2 0'83 718.