DE1575662B2

DE1575662B2 - Ball joint

Info

Publication number: DE1575662B2
Application number: DE19661575662
Authority: DE
Inventors: Edward J. Detroit Mich. Herbenar (V.St.A.)
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1953-03-07
Filing date: 1966-04-20
Publication date: 1970-09-17
Also published as: DE1575662A1

Description

ι 2ι 2

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, dessen aus einem .Kugelzapfen 12, einer Lagerschale 13 aus einem elastomeren Kunststoff bestehende Lager- hochdichtem linearen Polyäthylen und einer Anschale im Gehäuse von einer Abschlußplatte unter schlußplatte 14.The invention relates to a ball joint, which consists of a .Kugelzapfen 12, a bearing shell 13 from an elastomeric plastic bearing made of high-density linear polyethylene and a shell in the housing of an end plate under circuit plate 14.

Vorspannung gehalten ist, wobei die Innenwandung Das Gehäuse 11 hat eine. Hülse 15, die an einerBias is held, the inner wall of the housing 11 has a. Sleeve 15 attached to a

der Lagerschale in nicht eingebautem Zustand einen 5 Stange 16 befestigt ist. Die Hülse 16 hat eine koni-a 5 rod 16 is attached to the bearing shell when not installed. The sleeve 16 has a conical

Krümmungsradius hat, der kleiner ist als der des sehe Innenbohrung 17, die von unten her unterHas a radius of curvature that is smaller than that of the inner bore 17, which is seen from below

Gelenkkopfes. . einem Konuswinkel von etwa 7° bis zu einer einwärtsSwivel head. . a cone angle of about 7 ° up to an inward

Bei einem bekannten Kugelgelenk dieser Art weist gebogenen im wesentlichen flachen Schulter 18 zudie Lagerschale einen zylindrischen Außenmantel sammenläuft, die eine Öffnung 19 umgibt. Die Schul- und ebene Seitenflächen auf. Es hat sich nun gezeigt, io ter 18 liegt in einer im wesentlichen senkrecht zu der daß einerseits beim Einsatz des Kugelkopfes in diese Achse Ax des Gehäuses 11 verlaufenden Ebene. Das Lagerschale die Lagerschale verformt wird und daß untere Ende der Hülse 15 ist über den Umfang dei beim Einsetzen in das Lagergehäuse unterschiedlich Verschlußplatte 14 umgebördelt, wie es bei 20 geverteilte Spannungen entstehen. Andererseits werden zeigt ist, um eine Schulter 21 zu bilden, die der hier durch eine Verformung Verschleißspielaufhol- 15 Schulter 18 gegenüberliegt, um die Platte in der kräfte erzeugt, die nicht allseitig und gleichmäßig Hülse festzuhalten.In a known ball joint of this type, the curved, substantially flat shoulder 18 to the bearing shell converges with a cylindrical outer jacket which surrounds an opening 19. The school and flat side surfaces. It has now been shown that io ter 18 lies in a plane which is essentially perpendicular to that on the one hand when the ball head is used in this axis Ax of the housing 11. The bearing shell, the bearing shell is deformed and that the lower end of the sleeve 15 is flanged over the circumference of the closure plate 14 differently when inserted into the bearing housing, as occurs at 20 distributed tensions. On the other hand, it is shown in order to form a shoulder 21 which is opposite the shoulder 18 for wear play catch-up here due to a deformation, in order to generate forces on the plate which do not hold the sleeve firmly on all sides and evenly.

und in gleichen Richtungen auf den Gelenkkopf ein- Im frei vorgeformten Zustand hat die Lagerschaleand in the same directions on the joint head. In the freely preformed state, the bearing shell

wirken, sondern im wesentlichen in einer Richtung 13, wie es in F i g. 2 gezeigt ist, einen konischenact, but essentially in one direction 13, as shown in FIG. 2 is shown a conical

zur Gelenkachse hin. äußeren Umfang 22, der im wesentlichen zu dertowards the joint axis. outer periphery 22, which is substantially to the

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe 20 Bohrung 17 des Gehäuses komplementär ist, damit zugrunde, ein Lager zu schaffen, bei dem in der die Lagerschale in die Bohrung gut eingepaßt werden eingebauten Lagerschale keine Bereiche unterschied- kann. Der konische Umfang 22 läuft von einem licher Spannung entstehen und bei dem durch die tellerförmigen Boden 23 zu einer im wesentlichen Lagerschale im eingebauten Zustand praktisch um flachen Oberseite 24 hin zusammen. Der Boden 23 den gesamten Gelenkkopf herum zentral auf die 25 entspricht im wesentlichen der tellerförmigen Form Mitte des Gelenkkopfes hin gerichtete Spielaufhol- der Abschlußplatte 14, urid die Oberseite 24 entkräfte entstehen, so daß eine bessere Funktionsweise spricht im wesentlichen der etwa radialen oder und eine größere Lebenszeit erzielt wird. flachen Schulter 18 des Gehäuses 11.The present invention has for its object 20 the bore 17 of the housing to be complementary based on creating a bearing in which the bearing shell fits well into the bore built-in bearing shell no areas can be distinguished. The conical circumference 22 runs from one Licher tension arise and in which by the plate-shaped bottom 23 to a substantially When installed, the bearing shell is practically combined around the flat top 24. The floor 23 the entire joint head around the center of FIG. 25 corresponds essentially to the plate-shaped shape The backlash of the end plate 14, directed towards the middle of the joint head, and the upper side 24 are relieved arise so that a better functioning speaks essentially of the approximately radial or and a longer lifetime is achieved. flat shoulder 18 of the housing 11.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ' Der Boden 23 hat eine kleinere mittlere Öffnung die Lagerschale einen kegelstumpfförmigen Umfang 30 25 in seiner Mitte, und die Oberseite 24 umgibt eine und einen kegelstumpfförmigen Boden aufweist, des- größere Öffnung 26. Eine kreisförmige innere. Ringsen Neigungswinkel in nicht eingebautem Zustand lagerwand 27 erstreckt sich zwischen den Öffnungen dem Neigungswinkel des Randes der Abschlußplatte 25 und 26. Diese Lagerwand 27 ist fast völlig ringentspricht, förmig und nur an den Polen von den Öffnungen 25According to the invention this is achieved in that the bottom 23 has a smaller central opening the bearing shell has a frustoconical periphery 30 25 in its center, and the top 24 surrounds a and has a frustoconical bottom, the larger opening 26. A circular inner one. Rings Angle of inclination when not installed bearing wall 27 extends between the openings the angle of inclination of the edge of the end plate 25 and 26. This bearing wall 27 is almost completely ring-corresponds, shaped and only at the poles of the openings 25

Es hat sich gezeigt, daß beim Zusammenbau eines 35 und 26 unterbrochen. Die Lagerwand 27 erstrecktIt has been found that when assembling a 35 and 26 interrupted. The bearing wall 27 extends

Gelenkes mit einer derartigen Lagerschale diese so sich somit vergleichsweise von einem Äquator bis fastJoint with such a bearing shell this so comparatively from an equator to almost

verformt wird, daß innerhalb der Lagerschale prak- zu den Polen.is deformed that within the bearing shell prak- to the poles.

tisch keine Spannungsunterschiede entstehen, wo- Die Lagerwand 27 weist einen Radius R auf,table no tension differences arise, where- The bearing wall 27 has a radius R ,

durch die Lebensdauer der Lagerschale verlängert dessen Mitte auf dem Umfang eines Kreises C liegt,extended by the service life of the bearing shell whose center lies on the circumference of a circle C,

wird. Die Lagerschale wird beim Einbau derart 4° dessen Mittelpunkt im Schnittpunkt der Achse Ax will. During installation, the bearing shell is 4 ° its center point at the intersection of the axis Ax

deformiert, daß sie den Gelenkkopf weitgehend um- durch die Mitten der Öffnungen 25 und 26 mit demdeformed that they largely around the joint head through the centers of the openings 25 and 26 with the

schließt, wobei Rückstellkräfte erzeugt werden, die senkrecht zu der Achse verlaufenden Äquator E closes, with restoring forces being generated, the equator E running perpendicular to the axis

an jeder Stelle senkrecht zur Oberfläche des Gelenk- liegt. Die Lagerwand 27 ist somit ringförmig undat every point perpendicular to the surface of the joint. The bearing wall 27 is thus annular and

kopfes stehen und somit zum Gelenkkopfzentrum schließt im wesentlichen eine vollständige Halbkugelstanding head and thus to the articular head center closes essentially a complete hemisphere

hin gerichtet sind. Es wird somit sowohl ein axiales 45 unter dem Äquator E und eine entsprechende HaIb-are directed towards. There is thus both an axial 45 under the equator E and a corresponding half

als auch ein radiales Aufholen des Verschleißspieles kugel oberhalb des Äquators E ein.as well as a radial catching up of the wear clearance ball above the equator E.

in einfacher Weise ermöglicht, wodurch die Funk- Der Boden 23 ist vom Umfang der öffnung 25 bisallows in a simple manner, whereby the radio The bottom 23 is from the circumference of the opening 25 to

tionsweise verbessert und die Lebensdauer verlängert zum weiten Ende des konischen Umfangs 22 untertionwise improved and the service life extended to the wide end of the conical periphery 22 below

werden. . einem Winkel/4 von weniger als 45° geneigt. Dieserwill. . inclined at an angle / 4 of less than 45 °. This

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der 5° geneigte Boden 23 erspart somit LagerschalenmaterialIn the following, the invention is based on the 5 ° inclined bottom 23 thus saves bearing shell material

Zeichnung beschrieben. Es zeigt und ermöglicht die Verwendung von Hülsen 15 vonDrawing described. It shows and enables the use of sleeves 15 of

F i g. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Kugel- geringerer Höhe und erzeugt auch SpielaufholkräfteF i g. 1 shows a vertical section through a ball of lower height and also creates play-catching forces

gelenk mit der erfindungsgemäßen Lagerschale, in Richtung" gegen den Kugelmittelpunkt,~"wie esjoint with the bearing shell according to the invention, in the direction "towards the center of the sphere, ~" as it

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt der Lagerschale, später ausführlicher beschrieben wird.Fig. 2 is a vertical section of the bearing shell, to be described in more detail later.

Fig. 2A einen vertikalen Teilschnitt, der jedoch 55 Wenn es erwünscht ist, kann die Öffnung 25 imFig. 2A is a partial vertical section, but 55. If desired, the opening 25 in the

einen anderen Boden für die Lagerschale zeigt, Boden 23 der Lagerschale 13 durch eine dünneshows another bottom for the bearing shell, bottom 23 of the bearing shell 13 through a thin one

F i g. 3 eine Ansicht, die zeigt, wie der Kugel- elastische Bodenwand 25 α verschlossen werden, dieF i g. 3 is a view showing how the spherical elastic bottom wall 25 α are closed, the

zapfen in die Lagerschale gepreßt wird, den sonst offenen Raum überspannt, wie es inpin is pressed into the bearing shell, spanning the otherwise open space, as shown in

Fig. 4 eine Ansicht, die die Lagerschale mit ein- Fig. 2A bei der Lagerschale 13α gezeigt ist. DieserFig. 4 is a view showing the bearing shell with a Fig. 2A in the case of the bearing shell 13α. This

gesetztem Kugelzapfen zeigt, 60 Verschluß dichtet das Innere der Lagerschale gegenset ball stud shows, 60 fastener seals the inside of the bearing shell against

F i g. 5 eine Ansicht, die den Einbau in das Ge- Schmutz und Feuchtigkeitseintritt sowohl als auchF i g. 5 is a view showing the installation in the dirt and moisture ingress as well as

lenkgehäuse zeigt und gegen Schmiermittelverluste ab.steering housing shows and against loss of lubricant.

F i g. 6 eine Ansicht, die zeigt, wie die Abschluß- Der Zapfen 12 hat ein im wesentlichen vollstän-F i g. 6 is a view showing how the end pin 12 has a substantially complete

platte des Gelenkes in dem Gehäuse befestigt wird, diges Kugelende 28 mit einem im wesentlichenPlate of the joint is fixed in the housing, diges ball end 28 with a substantially

um das Lager zusammenzupressen. 65 zylindrischen Schaft 29. Der Kopf 28 hat einento compress the camp. 65 cylindrical shaft 29. The head 28 has a

In F i g. 1 ist ein Kugelgelenk 10 am Ende einer Radius R', dessen Mittelpunkt auf dem Umfang einesIn Fig. 1 is a ball joint 10 at the end of a radius R ', the center of which on the circumference of a

Verbindungsstange für Fahrzeuglenkgestänge gezeigt. Kreises C liegt, dessen Mittelpunkt auf der AchseVehicle steering linkage connecting rod shown. Circle C is whose center is on the axis

Das Gelenk 10 besteht aus einem Metallgehäuse 11, Ax' durch die axiale Mitte des Schaftes 29 hindurch-The joint 10 consists of a metal housing 11, Ax ' through the axial center of the shaft 29 through

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geht. Dieser Radius R' ist größer als der Radius R der Lagerschalenwand 27, so daß, wenn der Kugelkopf 28 in die Lagerschale eingesetzt wird, die Lagerschale gestreckt wird. Der Schaft 29 des Zapfens hat einen geraden zylindrischen Halsabschnitt 30 mit einem Durchmesser!), der kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung 26 der Lagerschale und der Öffnung 19 des Gehäuses 11, so daß der Schaft über einen "vorbestimmten Winkel schwenken kann, ohne das Gehäuse zu berühren. Der zylindrische Halsabschnitt 30 erstreckt sich bis zu dem weiten Ende eiries konischen Abschnitts 31, der zu einem mit Gewinde versehenen zylindrischen Endabschnitt 32 mit verringertem Durchmesser zusammenläuft. Der Zapfen wird in die Lagerschale 13 eingesetzt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Wie dort gezeigt, nimmt die Öffnung 26 den Kugelkopf 28 auf, wobei die Kugel den oberen Abschnitt "der - Lagerschale streckt und verformt und bewirkt, daß der Abschnitt F der Lagerschale oberhalb des Äquators E auseinandergeht, um die Kugel aufzunehmen. Das vordere Ende der Kugel kann mit Schmiermittel überzogen sein, wie es bei 33 dargestellt ist, um das Einsetzen zu erleichtern, aber es ist wichtig, mehrere Tropfen des Schmiermittels am inneren Umfang der Lagerschale im Bereich des Äquators anzubringen, wie es bei 33 α gezeigt ist. Dadurch wird das Schmiermittel in beiden Richtungen vom Äquator aus fortgedrückt, um den Raum zu füllen und einen vollständigen Schmiermittelfilm zwischen der Kugel und dem Lager äuszubilden. goes. This radius R ' is greater than the radius R of the bearing shell wall 27, so that when the ball head 28 is inserted into the bearing shell, the bearing shell is stretched. The shaft 29 of the pin has a straight cylindrical neck portion 30 with a diameter that is smaller than the diameter of the opening 26 of the bearing shell and the opening 19 of the housing 11, so that the shaft can pivot through a "predetermined angle without the The cylindrical neck portion 30 extends to the wide end of a conical portion 31 which converges into a threaded, reduced diameter cylindrical end portion 32. The pin is inserted into the bearing shell 13 as shown in FIG As shown therein, the opening 26 receives the ball head 28, the ball stretching and deforming the upper portion of the cup and causing portion F of the cup to diverge above the equator E to receive the ball. The front end of the ball can be coated with lubricants, as is shown at 33, to facilitate insertion, but it is important to apply several drops of the lubricant to the inner periphery of the bearing shell in the region of the equator, as shown α at 33 is. This forces the lubricant in both directions from the equator to fill the space and form a complete film of lubricant between the ball and the bearing.

Nachdem der Äquator der Kugel durch die Öffnung26 hindurchgetreten ist, bewirkt die Elastizität der Lagerschale 13, daß der verformte Abschnitt D in seine freie Ausgangsform so weit zurückschnappt, wie es das eingesetzte Kugelende 28 zuläßt. Da jedoch der Radius R' des Kugelendes 28 größer ist als der Radius R des Innern der Lagerschale 13, ist die Lagerschale 13 gegenüber der freien Ausgangsform auch dann verformt, wenn das Kugelende 28 völlig in die Lagerschale eingesetzt ist, wie es in F i g. 4 dargestellt ist. Wie dort gezeigt, ist der obere Abschnitt F' der Lagerschale immer noch nach außen verformt, jedoch nicht in dem Ausmaß der Verformung F, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, und der untere Abschnitt der Lagerschale ist ebenfalls ausgedehnt, und die Neigung des Umfangs 22 unterhalb des Äquators der Lagerschale wird erhöht. Auf diese Weise ist der konische Umfang 22 der Lagerschale nach außen in eine etwas zylindrische Form oberhalb des Äquators und in eine deutlichere Kegelform unterhalb des Äquators verformt. Außerdem wird der Rand 34 zwischen dem Umfang 22 und der Oberseite 24 einen größeren Durchmesser haben als der Rand im freien Zustand. Zusätzlich wird der Neigungswinkel »A« des Bodens der Lagerschale 14 vergrößert, wie es bei A' dargestellt ist. Die Lagerschale 13 wird tatsächlich nach außen sowohl unterhalb als auch oberhalb des Äquators E der Lagerschale gedehnt und verformt auf diese Weise das ringförmige Innere 27 zu gebogenen Abschnitten 27 α und 27 b, die nicht tatsächlich kugelig sind und die etwa bei 27 c am Äquator E der Lagerschale zusammenlaufen. Diese Verformung bildet ringförmige Taschen 35 und 36 an gegenüberliegenden Seiten des Äquators E. After the equator of the ball has passed through the opening 26, the elasticity of the bearing shell 13 causes the deformed section D to snap back into its free initial shape as far as the inserted ball end 28 allows. However, since the radius R 'of the ball end 28 is greater than the radius R of the interior of the bearing shell 13, the bearing shell 13 is also deformed in relation to the free initial shape when the ball end 28 is completely inserted into the bearing shell, as shown in FIG . 4 is shown. As shown there, the upper portion F 'of the bearing shell is still deformed outwards, but not to the extent of the deformation F as shown in FIG Perimeter 22 below the equator of the bearing shell is increased. In this way, the conical periphery 22 of the bearing shell is deformed outwardly into a somewhat cylindrical shape above the equator and into a more distinct cone shape below the equator. In addition, the edge 34 between the perimeter 22 and the top 24 will have a larger diameter than the edge in the free state. In addition, the angle of inclination "A" of the bottom of the bearing shell 14 is increased, as shown at A ' . The bearing shell 13 is actually stretched outwards both below and above the equator E of the bearing shell and in this way deforms the annular interior 27 into curved sections 27 α and 27 b, which are not actually spherical and which are approximately at 27 c at the equator E. the bearing shell converge. This deformation forms annular pockets 35 and 36 on opposite sides of the equator E.

Wenn die Lagerschale 13 über dem Kugelkopf 28 gestreckt ist und das Schmiermittel in den Taschen 35 und 36 eingeschlossen ist, wird die Baugruppe als nächstes in das Gehäuse 11 eingesetzt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Wie dort gezeigt, liegt der erweiterte Randabschnitt 34 auf der konischen Bohrung 17 des Gehäuses 11 vor der Schulter 18 auf und verhindert damit ein freies Einsetzen der Baugruppe in das Gehäuse in einerHöhe," die beträchtlich von der Schulter 18 entfernt ist. In diesem Zustand ist die konische Wand 22 der Lagerschale 13 von der Bohrung 17 entfernt, mit Ausnahme des ausgedehnten Abschnitts in der Nähe des Randes 34. -- -;^: With the bearing shell 13 extended over the ball head 28 and the lubricant trapped in the pockets 35 and 36, the assembly is next inserted into the housing 11, as shown in FIG. As shown there, the enlarged rim portion 34 rests on the conical bore 17 of the housing 11 in front of the shoulder 18, thus preventing the assembly from being freely inserted into the housing at a height "which is considerably away from the shoulder 18. In this condition the conical wall 22 of the bearing cup 13 is removed from the bore 17, with the exception of the extended portion in the vicinity of the edge 34. - ^-;

Um den Zusammenbau fertigzustellen, wie es in Fig; 6 gezeigt ist, wird die-Verschlußplatte 14 über das Ende 23 gelegt, und sie stimmt im allgemeinen in der Form mit der Tellerform dieses Endes überein. Eine Last L wird auf die Verschlußplatte 14 ■ aufgebracht, um die Lagerschale 23 völlig in das; Gehäuse gegen ~ die Schulter 18 einzupressen. Diese Belastung drückt die Lagerschale sowohl axial als auch radial nach innen und verursacht, daß die Lagerschale aus dem durch den größeren Kugelkopf 28 hervorgerufenen gestreckten Zustand in eine Form übergeht, die der freien Form - entspricht. Da die Kugel in der Lagerschale ist, kann dieser Zustand nicht erreicht werden, und es tritt eine Zusammenpressung der Lagerschale ein. Da die Lagerschale nur an den Rändern der kleinen und großen Öffnung 25 und 26 freiliegt, verformen das umgebende Ge^- häuse 11 und der Verschluß 14 die Ausgangsform nicht wesentlich. Die Verschiebung der Teilchen untereinander, die durch die Verformungdes Kunst-Stoffs eintritt, wird verringert, und hohe- örtliche Spannungen, ■ die sich mit niedrigen Spannungsbereichen abwechseln, werden vermieden.To complete the assembly, as shown in Fig; As shown in Figure 6, the closure plate 14 is placed over end 23 and generally conforms in shape to the cup shape of that end. A load L is applied to the closure plate 14 ■ to completely insert the bearing shell 23 into the; Press the housing against the shoulder 18. This load presses the bearing shell both axially and radially inwards and causes the bearing shell to pass from the stretched state caused by the larger spherical head 28 into a shape which corresponds to the free shape. Since the ball is in the bearing shell, this state cannot be achieved and the bearing shell is compressed. Since the bearing shell is only exposed at the edges of the small and large openings 25 and 26, the surrounding housing 11 and the closure 14 do not significantly deform the initial shape. The displacement of the particles among one another, which occurs as a result of the deformation of the plastic, is reduced, and high local stresses, which alternate with low stress ranges, are avoided.

Wenn die Lagerschale auf der Schulter 18 völlig aufliegt, wirkt ein umlaufendes Werkzeug-37 auf das offene Ende des Gehäuses 11 ein, um den Abschnitt 20 zu verformen und die Schulter 21 zu bilden, die den. Umfang der Platte 14 überdeckt.When the bearing shell rests completely on the shoulder 18, a rotating tool 37 acts on it open end of the housing 11 to deform the portion 20 and to form the shoulder 21, the the. Perimeter of the plate 14 covered.

Wie in F i g. 6 dargestellt, erzeugt die vorgespannte Lagerschale 13 Kraftvektoren, die durch die Pfeile im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Kugelendes 28 dargestellt sind (gegen die Kugelmitte C gerichtet) und den größeren Abschnitt der Kugel vollständig einschließen. Diese Kraftvektoren bewirken, daß die Innenwand 27 der Lagerschale in vollständige Anlage gegen das Kugelende gebracht wird, aber das in den Taschen 35 und 36 eingeschlossene Schmiermittel ist wirksam, um eine vollständige Anlage zu verhindern, und infolgedessen ist ständig eine Grenzschichtschmierung sichergestellt, da das Schmiermittel in den Taschen durch die dichten Sitze an den offenen Enden der Taschen eingeschlossen ist.As in Fig. 6, the preloaded bearing shell 13 generates force vectors which are shown by the arrows essentially perpendicular to the surface of the ball end 28 (directed towards the ball center C ) and completely enclose the larger portion of the ball. These force vectors cause the inner wall 27 of the bearing shell to be brought into complete abutment against the ball end, but the lubricant trapped in pockets 35 and 36 is effective to prevent complete abutment and, as a result, boundary layer lubrication is always ensured as the lubricant is enclosed in the bags by the tight fits at the open ends of the bags.

Da das lineare Polyäthylen oder Äthylen-Kopolymer elastische Eigenschaften hat, wird in der vorgespannten Lagerschale aufgespeicherte Energie aufrechterhalten, die die während der Verwendung des Gelenkes auftretende Abnutzung ausgleicht. Es wird besonders vermerkt, daß keine Federn zum Aufholen des Verschleißspiels notwendig sind, und daß die Abschlußplatte 14 direkt auf das Lager aufgesetzt wird. Diese Ausschaltung von bisher erforderlichen Verschleißspielaufholungsvorrichtungen verringert die erforderliche Gesamthöhe der Baugruppe beträchtlieh, spart Material und verringert das Gewicht.Since the linear polyethylene or ethylene copolymer has elastic properties, it is prestressed in the The bearing shell maintains accumulated energy that is lost during use of the Joint compensates for any wear that occurs. It is particularly noted that there are no feathers to catch up of the wear clearance are necessary, and that the end plate 14 is placed directly on the bearing will. This elimination of previously required wear backlash recovery devices reduces the Required total height of the assembly is considerable, saves material and reduces weight.

Da der Neigungswinkel A des Endes 23 der Lagerschale im freien Zustand im allgemeinen mit dem Neigungswinkel der tellerförmigen Verschlußplatte 14Since the angle of inclination A of the end 23 of the bearing shell in the free state generally corresponds to the angle of inclination of the plate-shaped closure plate 14

übereinstimmt, und da der Kugelkopf 28 den Winkel A' vergrößert, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, wird die axiale Belastung der Lagerschale in der konischen Hülse 15 radial nach innen gerichtete Komponenten aufweisen, die alle um die Lagerschale herum gerichtet sind und Kraftvektoren erzeugen, die gegen die Mitte C des Kugelendes 28 gerichtet sind und dazu neigen, die freie Ausgangsform wieder herzustellen. Das erzeugt ein gleichmäßiges Pressen der Lagerschale und verhindert beträchtliche Verformung, ungleiche Spannungsbelastung und örtliches Fließen. Da das Kugelende im wesentlichen vollständig eingeschlossen ist, liegen diese Spannungen alle um das Kugelende herum, und eine hohe Einheitsspannungsbelastung wird vermieden.and since the spherical head 28 increases the angle A ' , as shown in Fig. 4, the axial loading of the bearing shell in the conical sleeve 15 will have radially inwardly directed components, all of which are directed around the bearing shell, and force vectors generate, which are directed towards the center C of the ball end 28 and tend to restore the free original shape. This creates an even compression of the bearing shell and prevents significant deformation, uneven stress and local flow. Since the ball end is substantially completely enclosed, these stresses all reside around the ball end and high unit stress loading is avoided.

Die Lagerschale 13 aus hochdichtem Äthylen-Kopolymer oder linearem Polyäthylen, die fast vollständig in einem starren Gehäuse 11 eingeschlossen und gleichmäßig und vollständig um das Kugelende 28 herum vorgespannt ist, ermöglicht die Herstellung von federlosen, die Abnutzung ausgleichenden Kugelgelenken, ohne eine weiche oder nachgiebige Übertragung von Lasten durch das Gelenk zu erzeugen. Das Lagerschalenmaterial ist, obwohl es etwas elastisch und zusammenpreßbar ist, ausreichend fest _a5 und starr und von einem sehr starren Gehäuse umgeben, um die Gelenkkomponenten auf ihren ursprünglichen Mittelpunkten unter Belastung zu halten. Gleichzeitig ist das hochdichte Kopolymer-Material ausreichend elastisch, so daß es in. einem Stück in eine Form gegossen werden kann, um im wesentlichen das.Kugelende des Kugelzapfens völlig einzuschließen und zu ermöglichen, daß das Kugelende in die Lagerschale einrastet. Das hochdichte lineare Polyäthylen-Lagermaterial wird infolge seiner ,. geraden geketteten oder unverzweigten Moleküle Vibrationen schnell dämpfen, Spannungen absorbieren und trotzdem ausreichende Starrheit aufrechterhalten, um die Komponenten in genauer Lage zu halten.The bearing shell 13 made of high-density ethylene copolymer or linear polyethylene, which is almost completely enclosed in a rigid housing 11 and evenly and completely preloaded around the ball end 28, enables the production of springless, wear-compensating ball joints without a soft or resilient transmission of generating loads through the joint. The bearing shell material, while somewhat resilient and compressible, is sufficiently strong _{and rigid and encased in} a very rigid housing to hold the hinge components at their original centers under load. At the same time, the high density copolymer material is sufficiently resilient that it can be cast in one piece in a mold to substantially completely enclose the ball end of the ball stud and allow the ball end to snap into the bearing shell. The high density linear polyethylene bearing material is due to its,. straight chained or unbranched molecules quickly dampen vibrations, absorb tension, and still maintain sufficient rigidity to keep the components in precise position.

Die Lagerschale für die Kugelgelenke wird speziell aus hochdichtem Äthylen-Kopolymer-Kunststoff hergestellt, der eine Kombination von Eigenschaften aufweist, die einen höheren Grad von Kaltfließen innerhalb seiner elastischen Grenze ermöglichen. Lineare Äthylen-Kopolymere haben gerade gekettete oder im wesentlichen unverzweigte Polyäthylenmoleküle, die wegen des Fehlens von Zweigen dicht zusammengepackt sind. Das schafft eine sehr dichte Struktur. In den hochdichten linearen Äthylen-Kopolymer-Materialien gibt es weniger amorphes Material als in den Äthylen-Kopolymeren mit geringer Dichte, und das Fehlen dieses Gehaltes an amorphem Material ist zweckmäßig beim Dämpfen von Vibrationen, die durch elastischere Materialien ermöglicht werden.The bearing shell for the ball joints is specially made from high-density ethylene copolymer plastic, which has a combination of properties that result in a higher degree of cold flow allow within its elastic limit. Linear ethylene copolymers have straight chain ones or essentially unbranched polyethylene molecules that are dense due to the lack of branches are packed together. That creates a very dense structure. In high density linear ethylene copolymer materials there is less amorphous material than in the low density ethylene copolymers, and the lack of this content Amorphous material is useful when dampening vibrations caused by more elastic materials be made possible.

Claims

Claim:

Ball joint, the bearing shell of which consists of an elastomeric plastic is held under pretension in the housing by an end plate, the inner wall of the bearing shell when not installed has a radius of curvature which is smaller than that of the joint head, characterized in that the bearing shell (13) has a frustoconical periphery (22) and a frustoconical bottom (23), the angle of inclination (A) in the non-installed state corresponds to the angle of inclination of the inclined edge of the end plate (14).

1 sheet of drawings