DE1141196B

DE1141196B - Ball joint, especially for wheel suspensions of motor vehicles

Info

Publication number: DE1141196B
Application number: DED29348A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedr H Van Winsen
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-11-13
Filing date: 1958-11-13
Publication date: 1962-12-13

Description

Kugelgelenk, insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen, dessen Kugelzapfen ein innerer, zumindest teilweise kugeliger Gelenkkörper und dessen Gehäuse ein äußerer, zumindest teilweise hochkugelförmiger Gelenkkörper zugeordnet ist und dessen Kugelzapfen mit seinem Gelenkkörper mittels einer Zapfenlagerung verbunden ist, deren Lagerachse quer zur Achse des Kugelzapfens verläuft.Ball joints, in particular for wheel suspensions of motor vehicles The invention relates to a ball joint, in particular for wheel suspensions of motor vehicles, whose ball stud an inner, at least partially spherical joint body and its Housing assigned an outer, at least partially highly spherical joint body is and its ball stud with its joint body by means of a journal bearing is connected, the bearing axis of which runs transversely to the axis of the ball stud.

Bei einem bekannten Kugelgelenk der vorstehenden Art ist zwischen der Zapfenlagerung und dem Kugelzapfen eine Wälzlagerung angeordnet. Hierdurch wird die Bewegung beim Lenkeinschlag der Räder hinsichtlich der Reibung im Gelenk bevorzugt, was nach neuester Erkenntnis nicht nur unnötig, sondern sogar schädlich ist. Ferner wird dadurch die Zapfenlagerung - die sich ja nicht mit dem Kugelzapfen dreht - so klein, daß sie den auftretenden Kräften in der Praxis niemals gewachsen sein kann.In a known ball joint of the above type is between the journal bearing and the ball stud arranged a roller bearing. This will the movement when the wheels are steering is preferred in terms of friction in the joint, which, according to the latest knowledge, is not only unnecessary, but even harmful. Further thereby the journal bearing - which does not rotate with the ball pivot - so small that in practice they can never cope with the forces involved can.

Die Erfindung hat die Aufgabe, vorstehende Nachteile zu vermeiden. Außerdem soll das Kugelgelenk in der Bewegungsebene besonders reibungsfrei sein, in der die Radführungsteile, wie Lenker usw., schwingen, was bei dem bekannten Gelenk zwar angestrebt, keineswegs aber mit Sicherheit erreicht wird. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei den eingangs genannten Kugelgelenken die Zapfenlagerung als eine an sich bekannte Wälzlagerung ausgebildet und der Zapfen mit dem Kugelzapfen stets gemeinsam um die Achse des Kugelzapfens drehbar ist.The invention has the object of avoiding the above disadvantages. In addition, the ball joint should be particularly friction-free in the plane of movement, in which the wheel guide parts, such as handlebars, etc., swing, which is the case with the known joint although it is aimed at, it is by no means achieved with certainty. This task will solved according to the invention in that in the aforementioned ball joints the journal bearing is designed as a roller bearing known per se and the journal is always rotatable together with the ball stud about the axis of the ball stud.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein solches Kugelgelenk Bewegungen in der Federebene infolge der Wälzlagerung praktisch vollkommen reibungsfrei aufnimmt. Ferner wird es durch die Anordnung des Zapfens in dem Auge des Kugelzapfens, d. h. also seine stets nur gemeinsame Drehbarkeit um die Achse des letzteren, überhaupt erst möglich, eine den auftretenden Belastungen gerecht werdende Wälzlagerung in dem an sich beschränkten Raum unterzubringen. Und schließlich werden die Bewegungen der Lenkung bewußt durch die Kugelflächen aufgenommen, damit in der Lenkung eine dämpfende Reibung verbleibt.The advantage of the invention is that such a ball joint Movements in the spring plane due to the roller bearings are practically completely free of friction records. Furthermore, by the arrangement of the pin in the eye of the ball pin, d. H. hence its always only common rotatability around the axis of the latter, in general it is only possible to have a rolling bearing in to accommodate the limited space. And finally the movements the steering consciously added by the spherical surfaces, so in the steering a damping friction remains.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung greift der Kugelzapfen mit einem Auge in den inneren Gelenkkörper ein und ist mit dem in diesem Auge eingesetzten Zapfen mittels Wälzlagern in dem Gelenkkörper gelagert. Diese Ausführung ermöglicht eine gute Montage. An sich wäre auch die Umkehrung denkbar, d. h., der Zapfen wäre dann im inneren Gelenkkörper befestigt und auf seiner Mitte das Auge des Kugelzapfens auf ihm durch ein Wälzlager gelagert.In a preferred embodiment of the invention, the engages Ball stud with one eye in the inner joint body and is with that in this Eye inserted pin stored in the joint body by means of roller bearings. These Execution enables a good assembly. In itself, the reverse is also conceivable, d. that is, the pin would then be secured in the inner joint body and on its center the eye of the ball stud is mounted on it by a roller bearing.

Einzelheiten der Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung, und zwar zeigt Fig. 1 ein Kugelgelenk im Längsschnitt und Fig. 2 dasselbe Kugelgelenk im Querschnitt.Details of the invention are shown in the embodiment of the drawing, 1 shows a ball joint in longitudinal section and FIG. 2 shows the same ball joint in cross section.

Nach den Figuren wird das Kugelgelenk durch einen inneren Gelenkkörper 10 in Kugel- oder Kugelabschnittfonn und einen äußeren Gelenkkörper 11 gebildet, der zumindest teilweise eine Hohlkugelform aufweist. Im äußeren Gelenkkörper 11 ist zur Aufnahme des inneren Gelenkkörpers 10 eine Schale 12 mit Gleiteigenschaften eingesetzt, welche z. B. aus Kunststoff oder einem anderen Gleitlagerstoff bestehen kann. Der äußere Gelenkkörper 11 ist nur bis zur Mittelebene 13 hohlkugelförmig ausgeführt und verläuft in seinem unteren Teil 14 zylindrisch, um einen Ein- und Ausbau des inneren Gelenkkörpers 10 zu gewährleisten.According to the figures, the ball joint is formed by an inner joint body 10 in the shape of a ball or spherical segment and an outer joint body 11 which at least partially has a hollow spherical shape. In the outer joint body 11 , a shell 12 with sliding properties is used to accommodate the inner joint body 10, which z. B. can be made of plastic or another plain bearing material. The outer joint body 11 is designed to be hollow spherical only up to the central plane 13 and extends cylindrically in its lower part 14 in order to ensure that the inner joint body 10 can be installed and removed.

Der äußere Gelenkkörper 11 bildet ein Gehäuse zusammen mit einem flanschartigen oder anders ausgebildeten Anschlußteil 15, oder er ist mit einem solchen in geeigneter Weise verbunden. Dieser Anschlußteil 15 dient zur Befestigung, z. B. mit Schrauben oder ähnlichen Elementen, an einem der miteinander zu verbindenden Maschinenteile, z. B. am unteren Querlenker der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges.The outer joint body 11 forms a housing together with a flange-like one or otherwise designed connection part 15, or it is suitable with such Way connected. This connector 15 is used for attachment, for. B. with screws or similar elements on one of the machine parts to be connected, z. B. on the lower wishbone of the suspension of a motor vehicle.

Der äußere Gelenkkörper 11 ist nach unten durch einen Deckel 16 oder einen ähnlichen Verschluß abgeschlossen, welcher in den zylindrischen Teil 14 eingeschraubt ist oder in anderer Weise an ihm befestigt sein kann. Eine Feder 17 stützt sich am Deckel 16 ab und hält eine Kugelkalottenschale 18 in steter Anlage am inneren Gelenkkörper 10. Durch diese Feder wird der innere Gelenkkörper 10 ständig gegen den oberen hohlkugelförmigen Teil des äußeren Gelenkkörpers 11 angedrückt.The outer joint body 11 is closed at the bottom by a cover 16 or a similar closure which is screwed into the cylindrical part 14 or can be fastened to it in some other way. A spring 17 is supported on the cover 16 and holds a spherical cap shell 18 in constant contact with the inner joint body 10. This spring presses the inner joint body 10 against the upper hollow spherical part of the outer joint body 11.

Der kugelförmige innere Gelenkkörper 10 hat eine durchgehende Längsöffnung 19 mit z. B. rechteckigem Querschnitt, in welche der Kugelzapfen 20 mit einem Auge 21 eingreift. Der Kugelzapfen 20 ist als an sich bekannter Gewindezapfen mit kegeliger Paßfläche 22 ausgebildet und vorn mit einem Auge 21 versehen. Er dient zur Befestigung am anderen Maschinenteil, z. B. am Radträger eines Kraftfahrzeuges: Der hohlkugelförmige äußere Gelenkteil 11 ist oben mit einer Öffnung 23 zum Durchtritt des Kugelzapfens 20 versehen.The spherical inner joint body 10 has a continuous longitudinal opening 19 with, for. B. rectangular cross-section, in which the ball stud 20 engages with an eye 21. The ball stud 20 is designed as a threaded stud known per se with a conical fitting surface 22 and provided with an eye 21 at the front. It is used to attach to the other machine part, e.g. B. on the wheel carrier of a motor vehicle: the hollow spherical outer joint part 11 is provided at the top with an opening 23 for the ball stud 20 to pass through.

Der Kugelzapfen 20 ist auf seinem inneren Gelenkkörper 10 mit Hilfe einer Wälzlagerung angelenkt. Hierfür ist im Auge 21 ein Zapfen 24 fest eingesetzt. Dieser Zapfen 24 greift auf jeder Seite des Auges 21 in eine Bohrung 25 des kugelförmigen inneren Gelenkkörpers 10 ein. Nadeln 26 bilden eine Nadellagerung für den Zapfen 24. Auch der Einbau von Kugel- oder sonstigen Wälzlagern wäre denkbar. Der Kugelzapfen 20 ist also in der Zeichenebene der Fig. 1 in den Nadellagern 26 ohne Reibung drehbar.The ball stud 20 is articulated on its inner joint body 10 with the aid of a roller bearing. For this purpose, a pin 24 is firmly inserted in the eye 21. This pin 24 engages on each side of the eye 21 in a bore 25 of the spherical inner joint body 10. Needles 26 form a needle bearing for the pin 24. The installation of ball bearings or other roller bearings would also be conceivable. The ball pin 20 can therefore be rotated in the needle bearings 26 in the plane of the drawing in FIG. 1 without friction.

Es ist auch möglich, den Zapfen 24 im kugelförmigen inneren Gelenkkörper zu befestigen und das Nadellager bzw. andere Wälzlager im Auge 21 anzuordnen. Ebenso ist es auch denkbar, den Anschlußtei115 mit dem hohlkugelförmigen äußeren Gelenkkörper durch eine Wälzlagerung zu verbinden.It is also possible to fasten the pin 24 in the spherical inner joint body and to arrange the needle roller bearing or other roller bearings in the eye 21. It is also conceivable to connect the connecting part 115 to the hollow spherical outer joint body by means of a roller bearing.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Ball joint, especially for wheel suspensions of motor vehicles, whose ball stud has an inner, at least partially spherical Joint body and its housing an outer, at least partially hollow spherical Joint body is assigned and its ball stud with its joint body by means of a journal bearing is connected, the bearing axis of which is transverse to the axis of the ball stud runs, characterized in that the journal bearing as a roller bearing known per se (26) and the pin (24) with the ball pin (20) always together the axis of the ball stud is rotatable.

2. Ball joint according to claim 1, characterized in that the ball pin (20) engages with an eye (21) in the inner joint body (10) and with the pin (24) inserted in the eye (21) by means of roller bearings (26) in the Joint body (10) is mounted.

3. Ball joint according to claim 1, characterized in that the pin (24) is firmly inserted in the inner joint body (10) and the eye (21) of the ball pin (20) is mounted with a roller bearing on its center. Documents considered: Austrian Patent No. 179 989; French Patent Specification No. 1089 717th; British Patent No. 649,931; U.S. Patent No. 2,544,584.