DE1296889B - Kugelgelenk, insbesondere fuer Lenk- und Steuergestaenge von Kraftfahrzeugen, bei dem ein Gelenkzapfen mit seinem Kugelkopf in einem elastischen Lagerkoerper allseitig beweglich eingebettet ist - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, insbesondere für Lenk- und Steuergestänge von Kraftfahrzeugen, bei welchem ein Gelenkzapfen mit seinem Kugelkopf in einem elastischen Lagerkörper allseitig beweglich eingebettet ist.
• Bei dieser Art von Kugelgelenken ist es bekannt, den Lagerkörper für die Gelenkkugel unter Federbelastung zu halten, um das durch normalen Verschleiß verursachte Spiel zwischen den Gelenkteilen auszugleichen und so die erwünschte selbsttätige Nachstellung des Gelenks zu ermöglichen.
• Die zur Erreichung dieses Zieles bekanntgewordenen Maßnahmen sind aber unzulänglich. So ist es beispielsweise bekannt, den Lagerkörper für den Kugelkopf durch elastische Ringe im Gelenkgehäuse abzustützen. Hierbei besteht aber der Lagerkörper nicht aus elastischem Werkstoff, sondern aus Metall. Es fehlt aber daher die zur selbsttätigen Nachstellung des Gelenks erforderliche Federkraft. Die elastischen Stützringe dienen nur dazu, eine unmittelbare Berührung des metallischen Lagerkörpers mit dem Gelenkgehäuse zu vermeiden, so daß keine Klappergeräusche entstehen. Bei den bekannten Gelenken sind meistens auch noch besondere Federn zur Erzielung einer für die Selbstnachstellung ausreichenden Federkraft vorgesehen, wodurch der Aufbau des Gelenks kompliziert und verteuert wird.
• Es ist ferner ein Kugelgelenk bekannt, bei dem der Kugelkopf in einer Schale aus Kunststoff oder Metall gelagert ist, die mit einem in der mittleren Querzone des Kugelkopfes umlaufenden Bund versehen ist. Hierbei wird die für die Selbstnachstellung benötigte Federkraft durch eine besondere Ausbildung der Lagerschale erzeugt, die eine komplizierte Formgebung der Schale erfordert. Dabei ist die Lagerschale auch nicht mittels elastischer Ringe nach allen Seiten mit veränderlichem Spiel im Gelenkgehäuse abgestützt.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung, die bekannten Gelenke zu vereinfachen und ihre Gängigkeit zu verbessern, insbesondere soll auch bei hohen Belastungen des Gelenks die bei Lenkbewegungen erwünschte Leichtigkeit erreicht werden. Es soll gleichzeitig eine hohe Lebensdauer des Gelenks gewährleistet sein.
• Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß der Lagerkörper sowohl in Richtung der Gelenkzapfenachse als auch in einer mittleren Querzone des kugeligen Zapfenkopfes ausschließlich mittels Ringe aus elastischem Werkstoff mit allseits elastisch veränderlichem Spiel im Gelenkgehäuse abgestützt ist, wobei die elastischen Ringe einerseits gegen die Gehäusewandung bzw. eine Verschlußkappe des Gehäuses und andererseits gegen einen in an sich bekannter Weise in der mittleren Querzone des Kugelkopfes umlaufenden Bund des Lagerkörpers anliegen.
• Um eine gute Abstimmung der angestrebten federnden Nachgiebigkeit gegenüber den unterschiedlich auftretenden Belastungen zu erzielen, wird zweckmäßig für die Herstellung des Lagerkörpers ein elastischer Werkstoff von größerer Härte verwendet, während die Stützringe aus einem elastischen Werkstoff von geringerer Härte hergestellt sind.
• Durch die Erfindung wird es ermöglicht, ein Kugelgelenk mit sehr einfachen Mitteln so auszubilden, daß auch größere Belastungen aufgenommen und übertragen werden können, ohne daß hierunter die Leichtgängigkeit des Gelenks leidet. Dies wird hauptsächlich dadurch erreicht, daß sich infolge des zwischen dem elastischen, den Kugelkopf des Gelenkzapfens aufnehmenden Lagerkörper und dem Gelenkgehäuse sowohl in radialer als auch in axialer Richtung belassenen Spiels einerseits gegenüber größeren Belastungen eine zusätzliche Ausweichmöglichkeit des Lagerkörpers ergibt, andererseits aber auch über die beispielsweise aus weichelastischem Kunststoff gebildeten Stützringe die federnde kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Gelenkgehäuse und dem Kugelkopf des Gelenkzapfens stets erhalten bleibt. Dabei werden nur wenige, einfach gestaltete Teile benötigt, um die erwünschte selbsttätige Nachstellung des Gelenks zu erreichen. Ferner wird der Zusammenbau des Gelenks merklich erleichtert.
• Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel teilweise im Schnitt dargestellt.
• In der Abbildung ist das Gelenkgehäuse mit 1 bezeichnet, das in der Durchtrittsöffnung für den Kugelzapfen in üblicher Weise durch eine elastische Manschette abgedichtet ist. An der gegenüberliegenden Seite ist das Gehäuse 1 durch eine Verschlußkappe 3 abgedeckt, die in den oberen Rand des Gehäuses eingebördelt oder hier in sonstiger Weise befestigt ist. Im Gehäuse 1 ist der Gelenkzapfen 4 mit seinem Kugelkopf 5 in einem aus hartelastischem Material gebildeten Lagerkörper 6 eingebettet. Dieser Lagerkörper 6 ist wiederum durch die elastischen Ringe 7 und 8 gegen das Gehäuse 1 und gegen die Verschlußkappe 3 abgestützt. Der Lagerkörper 6 trägt einen Bund 9, der in einer oberhalb und unterhalb des Kugelmittelpunktes verlaufenden Querzone des Gelenks vorgesehen ist. Der Bund hat dabei in radialer Ebene nur eine solche Ausdehnung, daß zwischen seiner Außenfläche und der Innenwandung des Gelenkgehäuses ein senkrecht umlaufender Ringspalt 10 verbleibt, wodurch eine zusätzliche radiale Bewegung des Kugelkopfes ohne übermäßige Beanspruchung der elastischen Lagerungs- und Stützmittel ermöglicht wird. Der Bund 9 des Lagerkörpers dient dabei gleichzeitig zur axialen Abstützung der elastischen Ringe 8 und 9, die andererseits gegen die Verschlußkappe und den Boden des Gehäuses 1 anliegen. Die elastischen Ringe 8 und 9 können gegebenenfalls unter einer bestimmten Vorspannung zwischen dem Lagerkörper 6 und dem Gehäuse 1 eingesetzt sein. In Achsrichtung des Zapfens 4 ist der Lagerkörper 6 niedriger ausgeführt als der lichte Abstand zwischen dem Gehäuseboden und der Verschlußkappe, so daß auch hier je ein waagerecht umlaufender Ringspalt 11 und 12 verbleibt, die es ermöglichen, daß der Lagerkörper 6 mit dem eingebetteten Kugelkopf bei starken Belastungen auch bei axialer Richtung zusätzlich ausweichen können, ohne die elastischen Einlagen über Gebühr zu beanspruchen.
• Durch die allseits kraftschlüssige Festlegung des Kugelkopfes ist dabei ebenso für eine selbsttätige Nachstellung des Gelenks gesorgt, wie auch vermieden, daß die auftretenden Schwingungen und Stöße sich in einer für die einwandfreie Funktion und Haltbarkeit schädlichen Weise auf das Gelenk auswirken können.
• Zur Erzielung einer guten Gleitfähigkeit zwischen dem Kugelkopf und dem Lagerkörper einerseits und dem letzteren und den Stützringen andererseits können die elastischen Lagerungsmittel aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibwert gebildet oder aber die sich gegeneinander bewegenden Flächen der Lagerteile mit reibungsherabsetzenden Mitteln versehen sein.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Kugelgelenk, insbesondere für Lenk- und Steuergestänge von Kraftfahrzeugen, bei dem ein Gelenkzapfen mit seinem Kugelkopf in einem elastischen Lagerkörper allseitig beweglich eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper sowohl in Richtung der Gelenkzapfenachse als auch in einer mittleren Querzone des kugeligen Zapfenkopfes ausschließlich mittels Ringe aus elastischem Werkstoff mit allseits elastisch veränderlichem Spiel im Gelenkgehäuse abgestützt ist, wobei die elastischen Ringe einerseits gegen die Gehäusewandung bzw. eine Verschlußkappe des Gehäuses und andererseits gegen einen in an sich bekannter Weise in der mittleren Querzone des Kugelkopfes umlaufenden Bund des Lagerkörpers anliegen.
2. 2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper aus einem elastischen Werkstoff größerer Härte besteht, während die Stützringe aus einem elastischen Werkstoff geringerer Härte gebildet sind.