DE1170200B

DE1170200B - Ball joint

Info

Publication number: DE1170200B
Application number: DET13419A
Authority: DE
Inventors: James Holden Booth
Original assignee: Thompson Products Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1956-07-10
Filing date: 1957-03-26
Publication date: 1964-05-14

Description

. Kugelgelenk Die Erfindung bezieht sich auf Kugelgelenke, wie sie insbesondere für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Insbesondere bei dem die Last des Fahrzeugs auf den Achsschenkel übertragenden Kugelgelenk ist es erwünscht, die Drehbewegung des Kugelzapfens um seine Längsachse nach Möglichkeit zu erleichtern. . Ball joint The invention relates to ball joints such as are used in particular for the wheel suspension of motor vehicles. In particular in the case of the ball joint which transfers the load of the vehicle to the steering knuckle, it is desirable to facilitate the rotary movement of the ball stud about its longitudinal axis as far as possible.

Bei einem bekannten Kugelgelenk dieser Art ist zwischen einem unteren und einem oberen Teil der Lagerkugel oder zwischen einer auf der Kugel abgestützten Pfanne und einer Verschlußkappe eine Zwischenlage von Kugeln eingefügt. Dieses Kugelgelenk kann ausschließlich Druckkräfte übertragen, da die Lagerpfanne am Umfang gegenüber dem Gehäuse bzw. dessen Verschlußkappe Spiel hat. Die Kugel ist nur in ihrer unteren Hälfte im Gehäuse geführt.In a known ball joint of this type is between a lower and an upper part of the bearing ball or between one supported on the ball An intermediate layer of balls is inserted into the pan and a cap. This ball joint can only transmit compressive forces because the bearing socket is opposite on the circumference the housing or its cap has play. The ball is only in its lower one Half in the housing.

Bei einem anderen bekannten Kugegelenk ist zwischen der Stirnfläche einer ringförinigen Lagerpfanne und dem Boden der zylindrischen Ausnehmung des Lagergehäuses ein Druckrollenlager eingefügt. Auch dieses Gelenk kann größere Kräfte nur in axialer Richtung übertragen. Ferner verlangt diese Konstruktion eine Vergrößerung des Kugegelenks in Achsrichtung um die Stärke des Drucklagers.Another known ball joint is between the end face an annular bearing socket and the bottom of the cylindrical recess of the bearing housing a pressure roller bearing inserted. This joint, too, can only handle larger forces in the axial direction Transmit direction. Furthermore, this construction requires an enlargement of the ball joint in the axial direction by the thickness of the thrust bearing.

Insbesondere bei den die Last des Fahrzeugs auf den Achsschenkel . übertragenden Kugelgelenken einer Radaufhängung treten aber außer großen axialen Kräften auch erhebliche Kräfte in radialer Richtung auf. Andererseits ist der für das Kugelgelenk bei dieser Anordnung bei dem Vorderachsschenkel zur Verfügung stehende Raum nur beschränkt.Especially with the load of the vehicle on the steering knuckle . Transferring ball joints of a wheel suspension, in addition to large axial forces, there are also considerable forces in the radial direction. On the other hand, the space available for the ball joint in this arrangement in the case of the front axle stub is only limited.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen geeignetes Kugelgelenk zu schaffen, das sowohl in axialer als auch in radialer Richtung größere Kräfte aufnehmen kann, dennoch aber nicht größer ist als ein normales Kugelgelenk.The invention is therefore based on the object, in particular for the suspension of motor vehicles to create suitable ball joint that both Can absorb larger forces in the axial as well as in the radial direction, nevertheless but is no larger than a normal ball joint.

Bei dem axial und radial belastbaren Kugelgelenk nach der Erfindung sind die Kugeln ' in axial gerichteten Laufrillen von zwei Laufringen angeordnet, von denen der innere mit einer Kugelabschnittsfläche auf dem Kugelkopf und der äußere in axialer und radialer Richtung im Gehäuse abgestützt ist, wobei die Kugelbahn im Durchmesser größer als der Kugelkopf ist und axial im wesentlichen * innerhalb des äußeren Endes des Kopfes liegt, und ferner ist zwischen der Gelenkkugel und dem mit ihr zusammenwirkenden Laufring ein Zwischenteil aus selbstschmierendem und die im wesentlichen punktförmige Last der Kugeln gleichmäßiger verteilenden Material vorgesehen. Das in dieser Weise zwischen Gehäuse und Kugelkopf eingebaute Kugellager überträgt nicht nur die axiale Belastung, sondern auch radiale Belastungen. Durch die Anordnung der Laufkugeln auf einem gegenüber dem Kugelkopf größeren Durchmesser kann das Gelenk dennoch genau so niedrig gehalten werden, wie ein solches ohne Kugellager. Die gedrängte Bauart läßt aber nur eine geringe Wandstärke der Laufringe zu. Da der innere Laufring mit einer Kugelabschnittsfläche in einem Bereich auf dem Kugelkopf abgestützt ist, der unter einem Winkel von etwa 45' und mehr von der Längsachse des Gelenks liegt, drücken die Laufkugeln mit einer Kraft auf den verhältnismäßig dünnwandigen Laufring, der erheblich größer ist als die aus der axialen Belastung des Kugelgelenks herrührende axiale Teilbelastung jeder Kugel. Die von den Kugeln im wesentlichen senkrecht zu der Kugeloberfläche des Gelenkkopfes auf den Laufring drückenden Kräfte sind im wesentlichen punktförinige Lasten, die sich durch den verhältnismäßig dünnwandigen Laufring durchdrücken. Damit zwischen innerem Laufring und Gelenkkopf nicht zu hohe örtliche Flächendrücke mit den nachteiligen Folgen eines Zerquetschens des Schmierfilms und damit Freßerscheinungen an den zusammenwirkenden Flächen entstehen, ist zwischen dem Gelenkkopf und dem auf ihm abgestützten Laufring ein Zwischenteil aus selbstschmierendem Material vorgesehen, der die im wesentlichen punktförmige Last der Kugeln gleichmäßig verteilt.In the axially and radially resilient ball joint according to the invention, the balls ' are arranged in axially directed grooves of two races, of which the inner with a spherical section surface on the ball head and the outer is supported in the axial and radial direction in the housing, the ball track in Diameter is larger than the ball head and is axially substantially * within the outer end of the head, and furthermore an intermediate part of self-lubricating material which distributes the essentially point load of the balls more evenly is provided between the joint ball and the raceway cooperating with it. The ball bearing installed in this way between the housing and the ball head not only transmits the axial load, but also the radial load. By arranging the running balls on a larger diameter than the ball head, the joint can nevertheless be kept just as low as one without ball bearings. The compact design allows only a small wall thickness of the races. Since the inner race is supported with a spherical section surface in an area on the ball head which is at an angle of about 45 'and more from the longitudinal axis of the joint, the running balls press with a force on the relatively thin-walled race, which is considerably larger than the partial axial load on each ball resulting from the axial load on the ball joint. The forces that press on the race from the balls essentially perpendicular to the spherical surface of the joint head are essentially point loads that push through the relatively thin-walled race. So that local surface pressures that are too high between the inner race and the joint head, with the disadvantageous consequences of crushing the lubricating film and thus seizure phenomena on the interacting surfaces, are provided between the joint head and the raceway ring supported on it, an intermediate part made of self-lubricating material is provided, which is essentially punctiform Load of balls evenly distributed.

Die einzelnen Merkmale der Erfindung wirken also alle zur Lösung der gleichen Aufgabe zusammen. Es wird Schutz auch nur für diese Kombination von Merkmalen begehrt.The individual features of the invention thus all act to solve the same task together. There will also be protection just for this combination of characteristics desired.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Zwischenteil von einem Lagerring aus pulverisiertem Eisen mit einsatzgehärteter und mit einem Schmiermittel imprägnierter Oberfläche gebildet, der auf einem zylindrischen Zapfenfortsatz des Kopfes sitzt. Ein solcher aus pulverisiertem Eisen gesinterter Lagerring ist bei Kugelgelenken ohne Kugellagerabstützung des Kopfes bekannt.In one embodiment of the invention, the intermediate part of a bearing ring made of powdered iron with case-hardened and with a lubricant impregnated surface formed on a cylindrical pin extension of the Head is seated. Such a bearing ring sintered from powdered iron is at Ball joints known without ball bearing support of the head.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Zwischenteil von einer Zwischenlage aus selbstschmierendem Kunststoff gebildet. Auch die Verwendung von selbstschmierendem Kunststoff zur Lagerung des Kugelkopfes ist bei Kugelgelenken an sich bekannt.In a particularly preferred embodiment of the invention the intermediate part is formed by an intermediate layer made of self-lubricating plastic. Also the use of self-lubricating plastic to mount the ball head is known per se for ball joints.

Die Verteilung der Last auf den Kugelkopf wird noch verbessert, wenn, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, der innere Laufring des Kugellagers die Gestalt einer Kugelkappe erhält.The distribution of the load on the ball head is further improved if, according to a further feature of the invention, the inner race of the ball bearing takes the shape of a spherical cap.

Sind die auf das Kugelgelenk wirkenden Radialkräfte besonders groß, so kann der innere Laufring mit einer zylindrischen Außenfläche versehen sein, mit der größere radiale Kräfte unmittelbar auf eine entsprechend zylindrische Lagerfläche im Gehäuse abgesetzt werden.If the radial forces acting on the ball joint are particularly large, so the inner race can be provided with a cylindrical outer surface, with the greater radial forces act directly on a correspondingly cylindrical bearing surface be deposited in the housing.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using three exemplary embodiments.

Fig. 1 ist eine Ansicht einer unabhängigen Radauffiängung bei einem Fahrzeug, bei der ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk verwendet ist; F i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 1 und zeigt die innere Konstruktion einer ersten Ausführungsforrn des erfindungsgemäßen Kugelgelenks; F i g. 3 ist ein der F i g. 2 entsprechender Schnitt einer zweiten Ausführungsfonn des Kugelgelenks nach der Erfindung, und F i g. 4 ist ein Schnitt durch eine dritte Ausführungsforin des erfindungsgemäßen Kugelgelenks. Bei der Radaufhängung nach F i g. 1 ist der vordere Teil des Fahrzeugrahmens 10 über einen oberen Dreieckslenker 12 und einen unteren Dreieckslenker 13 auf dem einen Vorderachsschenkel 11 abgestützt. Der obere Lenker ist mit seinem inneren Ende bei 14 an dem Rahmen 10 angelenkt und an seinem äußeren Ende mit dem oberen Ende des Achsschenkels 11 durch ein Universal-Kugelgelenk 15 verbunden. Ent- j sprechend ist der untere Lenker 13 bei 16 an dem Rahmen 10 schwenkbar gelagert und mit dem Achsschenkel 11 durch das die Last aufnehmende Universal-Kugelgelenk 20 verbunden. Das Gewicht des Fahrzeugs wird von dem unteren Lenker 13 aufgenommen, wie man aus der Anordnung der Feder 17 zwischen dem Lenker 13 und der Stützfläche 10 a des Rahmens 10 erkennt. Zwischen dem Rahmen und dem Lenker 13 kann außerdem ein Stoßdämpfer 18 angeordnet sein.Fig. 1 is a view of an independent wheel suspension on a vehicle employing a ball joint according to the invention; F i g. Fig. 2 is a section along line 11-11 in Fig. 1 showing the internal construction of a first embodiment of the ball joint according to the invention; F i g. 3 is one of the F i g. 2 shows a corresponding section through a second embodiment of the ball joint according to the invention, and FIG. 4 is a section through a third embodiment of the ball joint according to the invention. In the wheel suspension according to FIG. 1 , the front part of the vehicle frame 10 is supported via an upper wishbone 12 and a lower wishbone 13 on the one front axle stub 11 . The upper link is articulated at its inner end at 14 to the frame 10 and connected at its outer end to the upper end of the steering knuckle 11 by a universal ball joint 15 . J corresponds speaking the lower link 13 is mounted at 16 to the frame 10 pivotally connected to the steering knuckle 11 and through the receiving the load universal ball joint 20th The weight of the vehicle is absorbed by the lower link 13 , as can be seen from the arrangement of the spring 17 between the link 13 and the support surface 10 a of the frame 10 . A shock absorber 18 can also be arranged between the frame and the handlebar 13.

Die auf den Achsschenkel 11 mit dem Achsstumnie] 21 für das nicht gezeigte Fahrzeugrad aufgebrachte Last wird von dem Kugelgelenk 20 über den Kugelzapfen22 auf den Fortsatz23 des Achsschenkels 11 übertragen. Diese Anordnung hat zur Folge, daß die an dem Gelenk 20 angreifende Last das Gelenkgehäuse 24 (Fig. 2) axial gegen den Bolzen 22 drückt. Es handelt sich hier also um ein axial auf Druck beanspruchtes Gelenk, wobei die Reaktionskraft in Richtung des Pfeiles 25 wirkt.The load applied to the stub axle 11 with the stub axle 21 for the vehicle wheel (not shown) is transmitted from the ball joint 20 via the ball stud 22 to the extension 23 of the stub axle 11 . This arrangement has the consequence that the load acting on the joint 20 presses the joint housing 24 (FIG. 2) axially against the bolt 22. This is a joint that is subjected to axial compression, the reaction force acting in the direction of arrow 25.

Wie man am besten aus der vergrößerten Darstellung in F i g. 2 erkennt, ist für das Gelenk 20 ein Blechgehäuse 24 vorgesehen, das ein oberes becherförmiges Gehäuseteil 24a und ein unteres becherförmiges Gehäuseteil 24 b umfaßt. Diese becherförmigen Bauteile 24 a und 24 b sind aneinander sowie an dem unteren Lenker 13 mittels Kopfschrauben 26 befestigt. Man erkennt, daß die Höhe des ganzen Gehäuses 24 im wesentlichen ebenso groß ist wie der Durchmesser des Kugelkopfes 27 des Kugelzapfens 22. Dies ist gemäß der Erfindung durch die besondere Anordnung eines insgesamt bei 28 dargestellten Kugellagers erreicht. Der äußere Lagerlaufring 29 dieses Kugellagers sitzt in dem oberen Gehäuseteil 24a und liegt im wesentlichen außerhalb einer den Kugelkopf 27 tangierenden Zylinderfläche. Der Laufring-29 arbeitet mit Kugeln 30 und einem inneren Laufring 31 zusammen, der auf seiner lrinenseite eine kugelsegmentförmige Fläche32 besitzt, die mit der kugelsegmentförinigen Außenfläche eines Lagerrings 33 in Berührung steht, der selbst auf einen zylindrischen Lagerzapfenfortsatz 34 des Kugelzapfens 22 gelagert ist.As can best be seen from the enlarged illustration in FIG. 2 detects a sheet metal housing 24 is provided for the joint 20, comprises an upper cup-shaped housing part 24a and a lower cup-shaped housing part 24 b. These cup-shaped components 24 a and 24 b are fastened to one another and to the lower link 13 by means of cap screws 26. It can be seen that the height of the entire housing 24 is essentially the same as the diameter of the ball head 27 of the ball stud 22. This is achieved according to the invention by the special arrangement of a ball bearing shown overall at 28. The outer bearing race 29 of this ball bearing sits in the upper housing part 24a and lies essentially outside a cylindrical surface tangent to the ball head 27. The race 29 cooperates with balls 30 and an inner race 31 , which has a spherical segment-shaped surface 32 on its inner side which is in contact with the spherical segment-shaped outer surface of a bearing ring 33 , which is itself mounted on a cylindrical journal extension 34 of the ball stud 22.

Der Durchmesser der Lagerkugeln 30 ist von der Größe des Kugelkopfes 27 des Gelenkzapfens verhältnismäßig unabhängig. Der Grund hierfür besteht darin, daß sich die Lagerkugeln nicht innerhalb der den Kugelkopf tangierenden Zylinderfläche zu befinden brauchen. Man kann daher die Lagerkugeln 30 leicht so ausbilden, daß sie die volle durch das Fahrzeug aufgebrachte Drucklast im wesentlichen unabhängig vom Durchmesser und der spezifischen Belastung des Zapfens 22 selbst aufnehmen können. Da die Lagerkugeln 30 ferner auf einem Durchmesser liegen, der größer ist als der Durchmesser des Gelenkzapfenkopfes 27, wird die zwischen Zapfen 22 und Gehäuse 24 wirkende Last durch eine größere Anzahl von Kugeln aufgenommen, als es möglich wäre, wenn die Kugeln innerhalb der allgemeinen Abmessungen des Kugelkopfes 27 angeordnet sein müßten. Diese Konstruktion ermöglicht es somit, die Belastungen der einzelnen Kugeln des Kugellagers 28 niedriger zu halten, wodurch sich die Lebensdauer des Lagers erheblich verlängert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 wird das Kugellager 28 durch ein dünnes Blechgehäuse 35 zusammengehalten, das gegenüber dem inneren Laufring 31 Spiel hat. Die Zuführung von Fett zu dem Kugellager 28 erfolgt von einem Vorratsraum 36 aus, dem das Fett durch einen Fettpreßnippel 37 zugeführt wird.The diameter of the bearing balls 30 is relatively independent of the size of the ball head 27 of the pivot pin. The reason for this is that the bearing balls do not need to be located within the cylinder surface tangent to the ball head. The bearing balls 30 can therefore easily be designed so that they can absorb the full compressive load applied by the vehicle, essentially independently of the diameter and the specific load on the pin 22 itself. Since the bearing balls 30 are also on a diameter which is greater than the diameter of the pivot pin head 27, the load acting between pin 22 and housing 24 is absorbed by a greater number of balls than would be possible if the balls were within the general dimensions of the ball head 27 would have to be arranged. This construction thus makes it possible to keep the loads on the individual balls of the ball bearing 28 lower, which considerably extends the service life of the bearing. In the embodiment according to FIG. 2, the ball bearing 28 is held together by a thin sheet metal housing 35 which has play with respect to the inner race 31 . The supply of grease to the ball bearing 28 takes place from a storage space 36 to which the grease is fed through a grease press nipple 37.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 besteht der Lagerring 33 aus gesintertem Eisenpulver; die Oberfläche des Lagerrings ist einsatzgehärtet und mit einem Schmierinittel imprägniert. Ein solcher Lagerring arbeitet einwandfrei und erfordert nur ein Mindestmaß an regelmäßiger Schmierung. Die Oberfläche eines gesinterten Lagerrings hat eine größere Nachgiebigkeit als die Oberfläche eines aus Stahl bestehenden Kugelkopfes. Sie läßt daher eine gleichmäßigere Verteilung der von den Laufkugeln punktförinig auf den Laufring 31 übertragenen Lasten zu. Der Lagerring 33 ist über die Schulter 27 a auf dem Kugelkopf 27 abgestützt. Die Lastübertragung zwischen innerem Lagerring31 und Lagerzapfen22 ist unabhängig von dem durch die öffnung 24 c des Gehäuses 24 begrenzten Kippwinkel des Lagerzapfens gegenüber der Ebene der Kugellagerringe. Das Kugellager28 ermöglicht eine leichte Drehbewegung des Lagerzapfens 22. Notfalls ist sie immer noch durch die Lagerwirkung des Lagerringes 33 gegeben, so daß dann der Lagerring 33 die Aufgabe der Lagerkugeln 30 übernimmt, wobei die Außenfläche des Lagerrings 33 in gleitende Berührung mit dem Kugellagerinnenring 31 tritt, während die zylindrische Bohrung des Lagerrings 33 mit dem Fortsatz 34 des Kugelzapfens zusammenarbeitet, um eine Drehbewegung des Gelenkzapfens zu ermöglichen. Zwar ist eine solche Betriebsweise für den Normalfall natürlich nicht vorgesehen, denn die Lagerung durch die Kugeln 30 ist leichtgängiger.In the embodiment according to FIG. 2, the bearing ring 33 consists of sintered iron powder; the surface of the bearing ring is case-hardened and impregnated with a lubricant. Such a bearing ring works perfectly and only requires a minimum of regular lubrication. The surface of a sintered bearing ring has a greater resilience than the surface of a ball head made of steel. It therefore allows a more even distribution of the loads transmitted point-wise to the race 31 by the running balls. The bearing ring 33 is supported on the ball head 27 via the shoulder 27 a. The load transmission between the inner bearing ring 31 and the bearing journal 22 is independent of the tilt angle of the bearing journal with respect to the plane of the ball bearing rings, which is limited by the opening 24 c of the housing 24. The ball bearing 28 enables a slight rotary movement of the bearing pin 22. In an emergency, it is still given by the bearing effect of the bearing ring 33 , so that the bearing ring 33 then takes over the task of the bearing balls 30 , the outer surface of the bearing ring 33 slidingly in contact with the ball bearing inner ring 31 , while the cylindrical bore of the bearing ring 33 cooperates with the extension 34 of the ball pivot in order to allow a rotary movement of the pivot pin. Such a mode of operation is of course not provided for the normal case, because the bearing by the balls 30 is easier to move.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 steht der Kugelkopf 270 des Gelenkbolzens 220 in unmittelbarer lastübertragender Berührung mit einer Zwischenlage 271 aus selbstschmierendem Kunststoff, die zwischen dem Kugelkopf 270 und dem inneren Laufring 310 des Kugellagers 280 liegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet der innere Lagerlaufring 310 eine im wesentlichen halbkugelförmige Kappe, die im Vergleich zu dem Laufring 31 nach F i g. 2 eine erheblich größere Gesamtlagerfläche zwischen dem Kugelkopf 270 und dem Laufring 310 darbietet. Die Ausbildung des äußeren Laufringes 29 und der Kugeln 30 ist im wesentlichen die gleiche wie bei dem Kugelgelenk nach F i g. 2. Auch das Gehäuse 420 ist im wesentlichen ebenso ausgebildet wie das Gehäuse 24 in F i g. 2, abgesehen davon, daß der Gehäuseabschnitt 420 a eine etwas größere Höhe besitzt, damit die halbkugelförmige Lagerkappe 310 untergebracht werden kann.In the embodiment according to FIG. 3 , the ball head 270 of the hinge pin 220 is in direct load-transmitting contact with an intermediate layer 271 made of self-lubricating plastic, which lies between the ball head 270 and the inner race 310 of the ball bearing 280 . In this exemplary embodiment, the inner bearing race 310 forms a substantially hemispherical cap which, compared to the race 31 according to FIG. 2 presents a considerably larger total bearing surface between the ball head 270 and the raceway 310 . The formation of the outer race 29 and the balls 30 is essentially the same as in the case of the ball joint according to FIG. 2. The housing 420 is also designed essentially in the same way as the housing 24 in FIG. 2, apart from the fact that the housing section 420 a has a slightly greater height so that the hemispherical bearing cap 310 can be accommodated.

Zwischen dem Gelenkzapfen 220 und dem Unterteil 420 b des Gehäuses 420 ist ein Lagerring 330 aus einem selbstschmierenden Kunststoff, z. B. einem Polyäthylen oder einem der Polyamide hohen Molekulargewichts, angeordnet. Wenn das Gelenk Druckkräfte aufzunehmen hat, braucht der Lagerring 330 keine eigentlichen Lagerkräfte aufzunehmen. Wenn das Gelenk jedoch auf Zug beansprucht wird, wie es der Fall ist, wenn das Fahrzeugrad nach dem Verlassen eines Buckels in der Straßenoberfläche wieder in seine normale Lage zurückkehrt, arbeitet der Ring 330 als Lager, das eine Drehbewegung des Bolzens 220 ermöglicht. Zusätzlich liefert der Ring 330 aus Kunststoff eine sehr zweckmäßige Dichtung fÜr die Öffnung 420c. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 wird dem Gehäuse durch einen Fettpreßnippel 37 Fett zugeführt Wegen der im wesentlichen halbkugelförmigen Gestalt des Lagerlaufrings 310 ist in diesem eine kleine öffnung 310 a vorgesehen, damit das unter Druck stehende Schmiermittel zu der Zwischenlage 271 aus Kunststoff gelangen kann, um diese von Anfang an zu schmieren.Between the pivot pin 220 and the lower part 420 b of the housing 420 is a bearing ring 330 made of a self-lubricating plastic, for. B. a polyethylene or one of the high molecular weight polyamides arranged. If the joint has to absorb compressive forces, the bearing ring 330 does not need to absorb any actual bearing forces. However, when the joint is in tension, as is the case when the vehicle wheel returns to its normal position after exiting a bump in the road surface, the ring 330 functions as a bearing allowing the bolt 220 to rotate. In addition, the plastic ring 330 provides a very convenient seal for the opening 420c. As in the embodiment according to FIG. 2 is the housing by a Fettpreßnippel 37 fat fed Because of the substantially hemispherical shape of the bearing race 310 is provided in this one small opening 310 a, so that the pressurized lubricant can pass to the intermediate layer 271 of plastic to this from the beginning to lubricate.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist die gleiche Grundkonstruktion verwendet wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3. Die Gehäuseteile 420 d und 420 e umschließen hier einen Bolzen 220 mit einem Kopf 270, der in einem Lagerring 333 aus Kunststoff drehbar gelagert ist. Auch hier ist eine Zwischenlage 271 aus Kunststoff zwischen dem Bolzenkopf 270 und einem Lagerlaufring 331 eingefügt, wobei der letztere aber etwas anders ausgebildet ist. Der Laufring 331 ähnelt dem Laufring 310 von F i g. 3, außer, daß seine Umfangsfläche nach Art eines Lagers mit der zylindrischen Innenfläche des becherfönnigen Gehäuseteils 420d zusammenarbeitet. Durch diese Ausbildung können größere radiale Belastungen von dem Lagerlaufring 331 auf das Gehäuse übertragen werden, die von auf den Achsschenkel 11 aufgebrachten Bremslasten oder anderen während des Fahrens auftretenden seitlichen Belastungen herrühren. Das Kugellager nimmt hier also in der Hauptsache nur axiale Kräfte auf. Bei außergewöhnlich hohen, Beanspruchungen, z. B. bei Lastkraftwagen, bei denen hohe Bremslasten auftreten, führt die Entlastung des Kugellagers von diesen übermäßigen radialen Kräften zur Vermeidung eines übermäßigen Verschleißes des Kugellagers sowie zu einer Verminderung des Spiels in dem ganzen Gelenk auf ein Kleinstmaß. Im übrigen ist die in F i g. 4 gezeigte Konstruktion im wesentlichen die gleiche wie die Konstruktion nach F i g. 3. In the embodiment according to FIG. 4, the same basic construction is used as in the exemplary embodiment according to FIG. 3. The housing parts 420 d and 420 e here enclose a bolt 220 with a head 270 which is rotatably mounted in a bearing ring 333 made of plastic. Here, too, an intermediate layer 271 made of plastic is inserted between the bolt head 270 and a bearing race 331 , although the latter is designed somewhat differently. The raceway 331 is similar to the raceway 310 of FIG. 3, except that its peripheral surface cooperates in the manner of a bearing with the cylindrical inner surface of the cup-shaped housing part 420d. As a result of this design, larger radial loads can be transmitted from the bearing race 331 to the housing, which result from braking loads applied to the steering knuckle 11 or other lateral loads occurring during driving. The ball bearing mainly only absorbs axial forces here. In the case of exceptionally high loads, e.g. B. in trucks where high braking loads occur, the relief of the ball bearing from these excessive radial forces to avoid excessive wear of the ball bearing and to a reduction in play in the entire joint to a minimum. In addition, the in F i g. The construction shown in Fig. 4 is essentially the same as the construction of Fig. 4. 3.

Durch die Ausbildung des Kugelgelenks nach der Erfindung ist ein außergewöhnlich raumsparendes Kugelgelenk mit leichter Drehbarkeit geschaffen, so daß es besonders auch als Stützlager für den Vorderachsschenkel geeignet ist, ohne das Arbeiten des normalerweise unmittelbar oberhalb des unteren Kugelgelenks angeordneten Lenkarms 19 zu stören.The design of the ball joint according to the invention creates an exceptionally space-saving ball joint with easy rotation, so that it is particularly suitable as a support bearing for the front knuckle without interfering with the operation of the steering arm 19, which is normally arranged directly above the lower ball joint.

Claims

Claims: 1. Axial and radial resilient ball joint, in particular for wheel suspensions of motor vehicles, wherein the bearing cup is supported on steel balls in the housing, d a d u rch g e - denotes that the balls (30) in axially directed grooves of two races ( 29, 31) are arranged, of which the inner with a spherical section surface (32) is supported on the ball head (27) and the outer in the axial and radial direction in the housing (24), the ball track being larger in diameter than the ball head and lies axially substantially within the outer end of the head and that an intermediate part (33, 271) of self-lubricating material which distributes the essentially point load of the balls more evenly is provided between the joint head and the running ring (31) cooperating with it.

2. Ball joint according to claim 1-, characterized in that the intermediate part of a bearing ring (33) made of powdered iron with case-hardened and impregnated with a lubricant surface is formed, which sits on a cylindrical pin extension (34) of the head (27). 3. Ball joint according to claim 1, characterized in that the intermediate part is formed by an intermediate layer (271) made of self-lubricating plastic. 4. Ball joint according to claim 1 to 3, characterized in that the inner race (310, 331) of the ball bearing (280) has the shape of a spherical cap. 5. Ball joint according to claim 1 to 4, characterized in that the inner race (331) has a cylindrical outer surface with which larger radial forces are deposited directly on a corresponding cylindrical bearing surface in the housing (420 d). Documents considered: German Patent No. 928 438; French Patent Specification No. 1,114,183. USA. Patent Nos. 2,553,743, 2,461,866, the 2,454,739th