DE1099371B

DE1099371B - Kugelgelenk, insbesondere fuer Lenkgestaenge von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1099371B
Application number: DEE13705A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Viktor Langen
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1957-02-22
Filing date: 1957-02-22
Publication date: 1961-02-09

Description

Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, welches aus einem Gehäuse und einem Gelenkbolzen mit Kugelkopf besteht, der auf der Austrittsseite des Bolzens aus dem Gehäuse in einer Hohlkugelfläche im Gehäuse gelagert ist und sich auf der geschlossenen Gehäuseseite gegen eine nachgiebige, das Gehäuse schließende Deckelschale abstützt, die mit ihrem Rand an einer Gehäuseschulter anliegt.
Bei Kugelgelenken ist es bereits bekannt, die Deckelscheibe aus federndem Metall zu bilden und auf das Ende des Gelenkzapfens wirken zu lassen, welches auf der der Deckelscheibe zugewandten Seite gerundet ist. Hierdurch sollen alle zusammenwirkenden Lagerflächen in ständiger Anlage gehalten und Verschleiß der Flächen durch die Verschlußscheibe ausgeglichen werden. Die Anordnung ist nicht sonderlich dazu geeignet, dem Gelenk eine Elastizität unter den bei Gelenken für Kraftfahrzeuge auftretenden Wechselbeanspruchungen zu erteilen, weil in einem solchen Falle die Deckelscheibe sehr schnell zerstört sein würde.
Andere bekannte Kugelgelenke weisen verschlußseitig auf dem Kugelkopf eine elastische Zwischenlage von der gleichen Krümmung wie der Kugelkopf auf, über welche der Kugelkopf gegen eine Deckelscheibe anliegt, die in einer dem Kugelkopf entsprechenden Krümmung nach außen gewölbt ist. Die Deckelscheibe ist starr und kann ihrer Form nach nicht federn. Hierbei ist es auch bekannt, den Kugelkopf als Kugelabschnitt auszubilden und auf der zu verschließenden Gehäuseseite durch eine Hohlkugelschale zu einer Vollkugel zu ergänzen. Zwischen der Flachfläche des Kugelabschnitts und der Innenfläche der Hohlkugelschale ist eine Schraubenfeder angeordnet.
Auch die Anordnung eines Federtellers als Zwischenglied zwischen einem als Kugelabschnitt ausgebildeten Kugelkopf und dem Gehäuseverschlußdeckel ist bekannt.
Nach der Erfindung ist die nachgiebige Deckelschale durch die Kombination einer an sich bekannten dem Kugelkopf gleich gekrümmt an diesem anliegenden und auf der Gehäuseschulter aufliegenden Scheibe aus elastischem Werkstoff mit einer in an sich bekannter Weise an der Scheibe, gleich gekrümmt wie diese, anliegenden starren Deckelscheibe mit von einer mittleren Lochung ausgehenden, radialen, federnde Zungen ergebenden Einschlitzungen gebildet.
Hierdurch ist ein Kugelgelenk geschaffen, welches trotz des Fehlens eines besonderen Federkörpers oder federnden Druckkörpers zwischen dem Gehäusedeckel und dem Kugelkopf in Achsrichtung des Gelenkbolzens federnd nachgiebig ist und trotz der durch die radialen Schlitze in der Deckelscheibe erzielten federnden Nachgiebigkeit einen dichten Verschluß in Form der Scheibe aus elastischem Werkstoff aufweist, deren Elastizität zum Erzielen der Nachgiebigkeit mit ausgenutzt ist. Die Nachgiebigkeit ist hierbei derart, daß die Wechselbeanspruchungen des Kugelgelenks keine Zerstörungen hervorrufen können. Von besonderem Vorteil ist es hierbei, daß die Nachgiebigkeit in einfachster und billigster Weise erreicht ist. Ein zusätzlicher Vorteil besteht noch darin, daß gute Gleiteigenschaften des elastischen Scheibenwerkstoffes sich günstig auswirken können.
Zweckmäßig ist der auf der Gehäuseschulter aufliegende Rand der Scheibe von einem Ring mit einer der Stärke der Scheibe entsprechenden Höhe umgeben und liegt der Rand der starren Deckelscheibe auf dem Ring auf. Auf diese Weise wird eine Quetschung des Randes der elastischen Scheibe durch den Deckelrand verhindert, wenn dieser am Gehäuse festgelegt wird.
Die Anordnung läßt sich hierbei so treffen, daß der Ring durch eine eine der Stärke der Scheibe aus elastischem Werkstoff entsprechende Höhe aufweisende Randzarge der starren Deckelscheibe gebildet ist. Dies verbilligt das Gelenk und vereinfacht den Zusammenbau des Gelenks.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Abb. 1 zeigt ein Kugelgelenk geschnitten; Abb. 2 ist eine Draufsicht auf das Kugelgelenk nach Abb. 1; Abb. 3 läßt ein Axialgelenk im Längsschnitt erkennen. Das Kugelgelenk besteht aus dem Gehäuse 1 und dem Bolzen oder Zapfen 2 mit dem Kugelkopf 3. Auf der Austrittsseite des Zapfens 2 aus dem Gehäuse ruht der Kugelkopf in einer Hohlkugelfläche, welche bei dem Ausführungsbeispiel durch eine Pfanne 4 aus Stahl gebildet ist.
Die Pfanne kann auch aus Kunststoff mit oder ohne elastische Eigenschaften, so z. B. Kunststoff auf der Basis der Polykondensations- oder Polyadditionsprodukte oder Kunststoff auf der Basis der Polyamide und Superpolyamide, bestehen. Auch kann die Kugelhohlfläche unmittelbar durch das Gehäuse gebildet sein.
Ebenso ist ihre Bildung durch eine eingesetzte Schale möglich, die in einer entsprechenden Hohlkugelfläche des Gehäuses ruht.
Auf der Gehäuseverschlußseite ist eine Scheibe 5 aus elastischem Werkstoff auf den Kugelkopf aufgelegt. Die Scheibe weist eine der Kugelkrümmung entsprechende Auswölbung auf. Sie befindet sich in einer Deckelscheibe 6, deren Randzarge 7 die Scheibe 5 einfaßt. Die Höhe der Randzarge entspricht der Stärke der Scheibe 5. Mit der Randzarge sitzt die Deckelscheibe auf einer Schulter 8 im Gehäuseinneren auf. Auf dieser Schulter liegt auch der Rand der elastischen Scheibe 5 auf. Der Rand 9 der Gehäuseöffnung ist auf die Deckelscheibe 6 umgelegt. Die Schulter 8 ist durch eine Erweiterung der Gehäusebohrung gebildet.
Falls in dem Gehäuse eine Schale zur Bildung des Kugelsitzes am Austritt des Zapfens 2 aus dem Gehäuse vorgesehen ist, dann kann die Schale zylindrisch verlängert sein und mit ihrem Rand die Schulter bilden.
In der Deckelscheibe 6 ist eine mittlere Lochung 10 vorgesehen. Von dieser Lochung aus sind in der Deckelscheibe strahlenförmig radiale Einschlitzungen 11 vorgenommen.
Bei dem Axialgelenk nach Abb. 3, welches bei Zahnstangenlenkungen vielfach Anwendung findet, ist das Gehäuse, in dem sich der Kugelkopf 3 befindet, durch einen Ring 12 gebildet. Der Ring ist in die Axialbohrung 13 der Zahnstange 14 eingesetzt. .

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Gehäuse und einem Gelenkbolzen mit Kugelkopf, welcher auf der Austrittsseite des Bolzens aus dem Gehäuse in einer Hohlkugelfläche im Gehäuse gelagert ist und sich auf der geschlossenen Gehäuseseite gegen eine nachgiebige, das Gehäuse schließende Deckelschale abstützt, die mit ihrem Rand an einer Gehäuseschulter anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebige Deckelschale durch die Kombination einer an sich bekannten dem Kugelkopf gleich gekrümmt an diesem anliegenden und auf der Gehäuseschulter aufliegenden Scheibe (5) aus elastischem Werkstoff mit einer in an sich bekannter Weise an der Scheibe, gleich gekrümmt wie diese, anliegenden starren Deckelscheibe (6) mit von einer mittleren Lochung ausgehenden, radialen, federnde Zungen ergebenden Einschlitzungen gebildet ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Gehäuseschulter (8) aufliegende Rand der Scheibe (5) von einem Ring mit einer der Stärke der Scheibe entsprechenden Höhe umgeben ist und der Rand der starren Deckelscheibe (6) auf dem Ring aufliegt.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring durch eine eine der Stärke der Scheibe aus elastischem Werkstoff entsprechende Höhe aufweisende Randzarge (7) der starren Deckelscheibe (6) gebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1680 857; französische Patentschriften Nr. 1122 589, 1107 558, 1094 242; USA.-Patentschrift Nr. 2 076 028.