DE1104767B

DE1104767B - Ball joint

Info

Publication number: DE1104767B
Application number: DET12904A
Authority: DE
Inventors: James Holden Booth
Original assignee: Thompson Products Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1955-12-05
Filing date: 1956-11-24
Publication date: 1961-04-13

Description

Kugelgelenk Die Erfindung geht von einem Kugelgelenk aus, bei dem in einem Gehäuse zwei kugelsegmentförmige Lagerflächen vorgesehen sind, von .denen die eine mit einer Öffnung zum Zuführen .eines Schmiermittels versehen ist und die Lagerfläche für den entsprechend geformten Kopf eines Bolzens bildet, während die andere mit einer Öffnung zum Hindurchtreten des Bolzenschaftes versehen ist und die Lagerfläche für einen den Bolzenschaft umgebenden Lagerring bildet. Dabei stützen sich. der Bolzenkopf und der Lagerring federnd gegeneinander ab.Ball joint The invention is based on a ball joint in which two spherical segment-shaped bearing surfaces are provided in a housing, of .denen one is provided with an opening for supplying a lubricant and the one Forms bearing surface for the correspondingly shaped head of a bolt, while the other is provided with an opening for the bolt shank to pass through and forms the bearing surface for a bearing ring surrounding the bolt shank. Support in the process themselves. the bolt head and the bearing ring resiliently against each other.

Bei bekannten Kugelgelenken dieser Art, wie sie z. B. in Fahrzeuglenksystemen Verwendung finden, dient zur federnden Abstützung der ;beiden Teile eine Schraubenfeder. Eine solche Ausbildung ermöglicht es zwar, bei den auftretenden Federungsstößen die Anlage des Bolzenkopfes an seiner Lagerfläche zu sichern, das Gelenk also spielfrei zu halten und damit vor starkem Verschleiß zu schützen; die bekannte Ausbildung hat sich jedoch insofern nicht immer als zweckmäßig erwiesen, als sie nicht geeignet ist, bei hoher Belastung des Lagers das Schmiermittel in dem Lager zu halten, also das Vorhandensein eines Schmiermittelfilms zwischen den aufeinander gleitenden Flächen des Lagers zu sichern.In known ball joints of this type, as they are, for. B. in vehicle steering systems Use is used for resilient support of the; two parts a coil spring. Such a training makes it possible for the suspension shocks that occur to secure the system of the bolt head on its bearing surface, so the joint is free of play to hold and thus to protect against heavy wear and tear; the familiar training however, it has not always proven to be useful in that it is not suitable is to keep the lubricant in the bearing at high load on the bearing, so the presence of a film of lubricant between the sliding surfaces to secure the camp.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird erfindungsgemäß zur federnden Abstützung ein den Bolzenschaft umgebender Ring aus, nachgiebigem Material, z. B. Gummi, verwendet, der sich an den Bolzenkopf und den Lagerring abdichtend anlegt. Durch eine solche Ausbildung wird erreicht, daß sich das Schmiermittel innerhalb des Gelenks hält und jederzeit eine genügende Schmiermittelmenge auf die die Last tragenden Lagerflächen aufgebracht wird. Zugleich schützt die Abdichtung gegen das Eindringen von Fremdkörpern in das Lager.In order to avoid this disadvantage, according to the invention, the elastic Support a ring surrounding the bolt shank made of flexible material, e.g. B. Rubber, used, which is sealingly applied to the bolt head and the bearing ring. Such a design ensures that the lubricant is within of the joint holds and at all times a sufficient amount of lubricant to the the load load-bearing storage areas is applied. At the same time, the seal protects against this Penetration of foreign objects into the bearing.

Der Außendurchmesser des zur federnden Abstützung dienenden Ringes ist vorteilhaft so bemessen, daß er zusammen mit den anliegenden Flächen des Botzenkopfes und des Lagerringes und mit der Gehäusewand einen Schmiermittelbehälter bildet.The outer diameter of the ring used for resilient support is advantageously dimensioned so that it is together with the adjacent surfaces of the Botzenkopf and the bearing ring and with the housing wall forms a lubricant reservoir.

Besonders zweckmäßig ist es, den Lagerring aus einem halb nachgiebigen selbstschmierenden plastischen Material herzustellen. Die Verwendung eines solchen Werkstoffes ergibt infolge der Vorspannung durch den zur federnden Abstützung dienenden Ring eine besonders zuverlässige Abdichtung und Lagerung zwischen dem Lagerring und,dem Gehäuse.It is particularly useful to make the bearing ring from a semi-compliant Manufacture self-lubricating plastic material. The use of such a Material results as a result of the bias by the serving for resilient support Ring a particularly reliable seal and storage between the bearing ring and, the housing.

Die Erfindung wird an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. The invention is explained in more detail using a schematic drawing of an exemplary embodiment.

Das mit 20 bezeichnete Gehäuse .des Kugelgelenks 15 setzt sich aus zwei gepreßten Blechteilien20a und 20 b zusammen. Der Gehäuseteil 20 a weist eine kugelsegmentförmige Lagerfläche 21 auf, :gegen die sich :der Kopf 23 eines Bolzens mit einer kugeligen Fläche 22 anlegt. Der Balzenschaft 24 durchgreift einen kugelsegmentförmigen Lagerring 27, .der gegen eine kugelsegmcntförmige Lagerfläche 28 an dem Gehäuseteil 20 b abgestützt ist. Zwischen einer ebenen Stützfläche 25 des Bolzenkopfes und dem Lagerring 27 ist als Feder und Dichtung ein Ring 26 aus nachgiebigem schmiermittelbeständigem Material,. wie Gummi, angeordnet.The designated 20 housing .des ball joint 15 is made up two pressed sheet metal parts 20a and 20b together. The housing part 20 a has a spherical segment-shaped bearing surface 21: against which: the head 23 of a bolt with a spherical surface 22 applies. The jacket shaft 24 extends through a spherical segment-shaped one Bearing ring 27, .der against a spherical segment-shaped bearing surface 28 on the housing part 20 b is supported. Between a flat support surface 25 of the bolt head and the As a spring and seal, bearing ring 27 is a ring 26 made of resilient, lubricant-resistant material Material,. like rubber, arranged.

Die Gehäuseteile 20a und 20 b sowie der Bolzen 24 bestehen vorzugsweise aus Stahl. Der Lagerring 27 ist vorzugsweise aus einem halbnachgiebigen, plastischen, selbstschmierenden Material, z. B. aus Polyamid oder Polyäthylen von hohem Molekulargewcht, und weist eine ringförmige Aussparung 30 mit einer zylindrischen Wandfläche 31 auf, in die der Ring 26 eingesetzt ist. Der Ring 26 ist so ausgebildet, daß sein Rauminhalt größer ist als derjenige der Aussparung 30, so daß er unter einer erheblichen Vorspannung zwischen seinen Stützflächen liegt.The housing parts 20a and 20b and the bolt 24 are preferably made from steel. The bearing ring 27 is preferably made of a semi-flexible, plastic, self-lubricating material, e.g. B. made of polyamide or polyethylene of high molecular weight, and has an annular recess 30 with a cylindrical wall surface 31, in which the ring 26 is inserted. The ring 26 is designed so that its volume is larger than that of the recess 30, so that it is under a considerable bias lies between its support surfaces.

Zur Versorgung der Lagerflächen 21 und 22 mit Schmierstoff dient ein Schmiernippel 32. Das Schmiermittel gelangt unter Druck in den Raum 33 und wird, da auch der Lagerring als Dichtung wirkt, innerhalb des Gelenks unter einem Überdruck behalten, so daß zwischen den Lagerflächen 21 und 22 auch bei stärkerer Belastung ständig ein Schmiermittelfilm vorhanden ist. Im Hinblick auf die Verwendung des nachgiebigen Ringes 26 ist es nicht erforderlich, die Fläche 25 des Bolzens 24 oder den Übergang zwischen dieser Fläche und der Oberfläche 27a des Bolzenschaftes durch Schleifen oder andere kostspielige maschinelle Verfahren zu bearbeiten, wodurch die Kosten der Herstellung erheblich herabgesetzt werden.A is used to supply the bearing surfaces 21 and 22 with lubricant Grease nipple 32. The lubricant enters space 33 under pressure and is since the bearing ring also acts as a seal, under overpressure within the joint keep, so that between the bearing surfaces 21 and 22 even with heavier loads a film of lubricant is always present. With regard to the use of the resilient ring 26, it is not necessary, the surface 25 of the bolt 24 or the transition between this surface and the surface 27a of the bolt shank by grinding or other costly machining processes, whereby the cost of manufacture can be significantly reduced.

Es liegt natürlich auf der Hand, daß man an dem erfindungsgemäßen Gelenk Abänderungen vornehmen kann. Beispielsweise kann man die Lagerfläche 22 des Bolze:nkopfes 23 mit spiralförmigen Schmiernuten versehen, um zu gewährleisten, d-aß der Schmierstoff über die Lagerflächen 21 und 22 hinwegfließt bzw. sich über diese Flächen besser verteilt. Ferner kann die Begrenzung 34 des Gehäuseteils 20 b abweichend von der Zeichnung einen kleineren oder größeren Durchmesser aufweisen, um den Bereich der möglichen Winkelbewegung des Gelenks zu ändern. Zwar zeigt die Zeichnung, daß die Gehäuseteile20a und 20b des Gelenks über einen Ring 11 durch die üblichen Befestigungsmittel bzw. Schrauben 35 zusammengehalten werden, doch sei bemerkt, daß man die Gehäuseteile 20a und 20b auch miteinander verschweißen kann, um einen in sich geschlossenen Bauteil zu bilden, bevor das Gelenk eingebaut wird, wodurch sich eine Erleichterung bezüglich des Versandes von Teilen im Rahmen des Ersatzteildienstes ergibt.It is, of course, obvious that one of the invention Joint can make changes. For example, the storage area 22 of the The bolt: head 23 is provided with spiral lubrication grooves to ensure that d-aß the lubricant flows over the bearing surfaces 21 and 22 or over these areas are better distributed. Furthermore, the delimitation 34 of the housing part 20 b have a smaller or larger diameter than in the drawing, to change the range of possible angular movement of the joint. Although it shows Drawing that the housing parts 20a and 20b of the joint via a ring 11 through the usual fasteners or screws 35 are held together, but it should be noted that the housing parts 20a and 20b are also welded together can to form a self-contained component before the joint is installed which makes it easier to ship parts in the frame of the spare parts service results.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Ball joint in which a spherical segment-shaped, with an opening for supplying a lubricant bearing surface for the correspondingly shaped head of a bolt or the like and another spherical segment-shaped, bearing surface provided with an opening for the bolt shank to pass through a bearing ring surrounding the bolt shank is arranged, wherein -the bolt head and the bearing ring are resiliently supported against each other, characterized in that that a ring (26) surrounding the bolt shank (24) for resilient support compliant material, e.g. B. rubber, which is attached to the bolt head (23) and the Bearing ring (27) makes a seal.

2. Ball joint according to claim 1, characterized in that that the outer diameter of the ring (26) serving for resilient support is dimensioned in such a way is that between the bolt head and the bearing ring (27) a lubricant container (33) is formed.

3. Ball joint according to claim 1 or 2, characterized in that that the bearing ring (27) consists of a semi-compliant self-lubricating plastic There is material that forms a seal between the bearing ring (27) and its bearing surface (28) causes.

4. Ball joint according to claim 1 to 3, characterized in that the spring ring (26) is arranged in a recess (30) of the bearing ring (27) whose volume is smaller than that of the spring ring (26). Into consideration printed publications: German Patent No. 928438; Swiss patent specification No. 298 229.