DE1797555U

DE1797555U - Gelenk.

Info

Publication number: DE1797555U
Application number: DE1959E0012286
Authority: DE
Original assignee: EINGINEERING PRODUCTIONS CLEVE
Current assignee: EINGINEERING PRODUCTIONS CLEVE
Priority date: 1958-04-24
Filing date: 1959-03-06
Publication date: 1959-10-08
Also published as: GB861976A

Description

Gelenk Die Neuerung bezieht sich auf zur Verwendung bei Radaufhängungen von Fahrzeugen oder Lenkgestängeaggregaten ge-

eignete Gelenke derjenigen Bauart, bei walober ein Bolzen

oder la-pfen vorgesehen ist, der einen kugelförmigen Kopf oder

ein anderes Lagerelement trägte das in einem buchsenähnlichen Gehäuse schwenkbar festgehalten wird.
Ein Hauptziel der Neuerung besteht in der Schaffung eines kräftigen Gelenks der vorstehend bezeichneten Art, das lange Zeit hindurch einwandfrei arbeitet, ohne daß irgendwelaheWartungsarbeiten erforderlich sind.
Die Neuerung sieht ein schwenkbares Gelenk der erwähnten Art vor, bei dem ein aus einem synthetischen plastischen Material, z.B. Nylon, geformter Gehäuseeinsatz so angeordnet ist, daß er einen becherförmigen Sitz für das Lagerelement bildet ; dieses Einsatzstück ist so ausgebildet, daß sein innerer Radius überbemessen ist, so daß das Einsatzstück innerhalb seiner Elastizitätsgrenze in einem verformten Zustand gehalten wird, während es an dem Lagerelement angreift, wenn das Gelenk zusammengebaut ist, so daß auf das Lagerelement ein Druck ausgerbt wird, der bestrebt ist, jeden toten Gang bzw. jedes Spiel auszuschalten.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem teilweise als Ansicht gezeichneten Schnitt einen Teil eines Fahrzeugradafhängungsaggregats, das ein erfindungsgemäßes Gelenk umfaßt. Fig. 2 ist. ein Teilschnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 1.
Fig. 3 zeigt in einer Ansicht von unten, bei der aus Gründen der Deutlichkeit bestimmte Teile fortgelassen sind, das Gehäuse des Gelenks nach Fig. 1.
Fig. 4 ist eine teilweise als Ansicht gezeichnete Sehnittdsrstellung eines Pahrzeuglenkgestänges, bei dem zwei abgeänderte Ausbildungsformen erfindungsgemäßer Kugelgelenke verwendet werden.
Gemäß Fig. 1 bis 3 umfaßt ein Gelenk zur Verwendung bei einem Pahrzeugradaufhängungsaggregat ein an beiden Enden offenes buchsenähnliches Gehäuse 1, das zweckmäßigerweise an einem Ende eines Radaufhängungsarms 2 ausgebildet sein kann. Das Gehäuse 1 ist so bemessen, daß es ein Lagerelement in Form einer Kugel 3 aufnehmen kann, die mit einem Bolzen oder Zapfen 4 aus einem Stück besteht. Der Kugelzapfen 4 kann an seinem von der Kugel 3 abgewandten Ende mit einem Außengewinde 4a zur Aufnahme einer Mutter 5 versehen sein, so daß man den Zapfen in bekannter Weise an einem Teil befestigen kann, das mit dem Arm 2 gelenkig verbunden werden soll.

Die eine Öffnung 6 am Ende des buchsenähnlichen Gehäuses 1 ist in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise zu einer ovalen Form verengte Der Kugelzapfen wird mit dem Zapfenabschnitt voran durch die gegenüberliegende größere Öffnung 7 am anderen

Ende des Gehäuses 1 in dieses so eingeführt, daß der Zapfen 4

durch die verengte Öffnung 6 nach außen ragt ; diese Öffnung ist an ihrer Lippe in geeigneter Weise abgeschrägt, damit sich der Zapfen in einem ausreichenden Winkelbereich bewegen kann.

Innerhalb des buchsenähnlichen Gehäuses 1 ist ein Ein-

satzatück-angeordnet, das ein Lager für die Kugel 3 bildete

dieses Einsatzstück umfaßt zwei voneinander getrennte Teile 8

und 9, die beide aus einem synthetischen plastischen Material,

B. Nylon, bestehen Das Bauteil 9 ist ringförmig ausgebildet und besitzt eine als Teil einer Kugel : Mehe gestaltete Innenfläche ; es ist innerhalb des Gehäuses 1 nahe der verengten Öffnung 6 des Gehäuses so angeordnet, daß es sich an dem dem Zapfen benachbarten Teil der Kugel 3 abstützt. Um Drehbewegungen des ringförmigen Bauteils 9 in dem Gehäuse zu verhindern, ist das Bauteil 9 z. B. mit zwei Fortsätzen 9a versehen, die so an-

geordnet sind, daß sie in entsprechende Nuten 1a (Fig. 3) in

der Innenfläche des Gehäuses eintrete-n.

Der Teil 8 des Einsatzes, der in das Gehäuse 1 eingeführt wird. nachdem das ringförmige Bauteil 9 und der Kugelkopf 3 bereits darin angeordnet worden sind, ist so geformt, daß er einen becherförmigen Sitz für den von dem Zapfen abgewandten Endabschnitt der Kugel 3 bildet. Dieser becherförmige Teil 8 des Einsatzes ist von. einem mit ihm aus einem Stück bestehenden ringförmigen Mantel 8a umgeben, der sich vom offenen Ende des becherförmigen Bauteils aus in Richtung auf dessen geschlossenes Ende erstreckt und sich an der inneren Wandfläche des Gehäuses nahe der größeren Öffnung 7 am Ende des Gehäuses abstützt. Um Drehbewegungen des Bauteils 8 innerhalb des Gehäuses zu verhindern, können die beiden Einsatzteile 8 und 9 an ihren einander benachbarten Kanten aneinander verankert sein, während das erste ringförmige Bauteil 9 in der bereits beschriebenen Weise in dem Gehäuse verankert ist.
Um auf das Gelenk im zusammengebauten Zustand eine gewisse Vorspannung aufzubringen, ist das becherförmige Bauteil 8 so ausgebildet, daß der innere Radius des eigentlichen Bechers größer ist als der Radius der Kugel 3, die sich in dem Becher

abstützen soll. Wenn das becherförmige Bauteil 8 in das Gehäuse 1

eingeführt wird. wird das Bauteil 8 dann notwendigerweise so verformt, daS es sich mit enger Passung an die Kugel 3 anlegt.
Diese Verformung wird durch die natürliche Nachgiebigkeit des bescherförmigen Bauteils ermöglicht, und sie liegt innerhalb der Elastizitätsgrenze des Materials. Infolge der Verformung ist das becherförmige Bauteil 8 bestrebt, einen Druck auf das von dem Zapfen abgewandte Ende der Kugel 3 auszuüben, und dieser Druck ist bestrebt, jeden toten Gang auszuschalten und das Auftreten eines Spiels als Folge einer Abnutzung unmöglich zu machen.

Die Öffnung 7 des Gehäuses hinter dem becherförmigen Bauteil 8 wird zuletzt mit Hilfe einer Platte 10 verschlossen, die sich am Rand des Mantels 8a abstützt und innerhalb des

Gehäuses durch einen Sprengring 11 festgehalten wird, der in

eine sich nach innen öffnende Ringnut in der Gehäu. sewand unmit-

telbar hinter der Versehlußplatte 10 eintrittt

Bei der beschriebenen Anordnung übt die Verschlußplatte 10

einen axialen Druck auf den Rand des Mantels des Bauteils 8 aus, und dieser Druck ist bestrebt, das becherförmige Bauteil in fester Anlage an dem Kugelkopf zu halten. Der mittlere Abschnitt des geschlossenen Endes des becherförmigen Bauteils, in dem eine kleine Öffnung 12 vorgesehen sein kann, wird normalerweise die Verschlußplatte nur dann berühren, wenn auf das Gelenk eine axiale Last aufgebracht wird, die bestrebt ist, den Kugelkopf gegen die Verschlußplatte zu drücken.

Das Gelenk wird natürlich zum Schutze gegen das Eindrin-

CD

gen von Schmutz mindestens an dem Ende 6 mittels einer geeigneten Staubabdeckung 13 verschlossen bzw. abgedichtet. Wenn das Gelenk z. B. bei einem Lenkgestänge 14 verwendet

werden soll wie es in Fig. 4 gezeigt ist, wobei auf den Kugel-

zapfen nur : relativ geringe axiale Lasten auge bracht werden, kann

man die vorstehend beschriebene Versehlußplatte 10 fortlassen.

In diesem Falle kann man ein Gehäuse verwenden, wie es bei db

im linken Teil von Fig. 4 oder bei 1c im rechten Teil von Fig. 4 dargestellt ist.

Bei dem Gehäuse 1b wird ein verformbares becherförmiges Bauteil 8b durch einen Sprengring 11 festgehalten, der ebenfalls in eine sich nach innen öffnende Ringnut in der Gehäusewand ummittelbar innerhalb der größeren Öffnung 7 am unteren Ende eintritt. Bei dem Gehäuse 1c ist das verformbare Bauteil 8c dagegen so ausgebildet, daß es sich selbst in dem Gehäuse festhält ; zu diesem Zweck ist an dem Bauteil 8c ein Mantel 8d mit einer nach außen vorspringenden Randlippe vorgesehen. Dieser lippenförmige Rand des Mantels 8d kann in eine sich nach innen öffnende Aussparung eintreten, die sich längs der Mündung der größeren Gehäuseöffnung 7 erstreckt.
Es sei bemerkte daß die Verankerung zwischen den einander zugewandten Rändern der als Formstücke ausgebildeten Einsatzteile 8b und 9 bzw. So und 9 in Fig. 4 deutlich zu erkennen ist. Bei einer hier nicht gezeigten alternativen Anordnung

kann man den Sprengring umd die Verschlußplatte (Fig. 1 und 2)

durch einen Stopfen ersetzen, der in die größere Öffnung am

Ende des Gehäuses einschraubbar ist. Das flache innere Ende

eines solchen Stopfens kann dann so angeordnet werden, daß es sich an der Außenfläche des geschlossenen Endes des becherförmigen Bauteils abstutzt, um bei einer axialen Belastung für eine noch größere Starrheit zu sorgen.
Wie bereits erwähnte arbeitet das Gelenk weitgehend spielfrei, da der verformte Einsatz einen Gegendruck ausübt und bestrebt isty sowohl Fertigungstoleranzen als auch jeden im Betrieb auftretenden Verschleiß auszugleichen, wobei das Gelenk auch die sonstigen Eigenschaften eines sich selbsttätig nachstellenden Kugelgelenks aufweist.

Claims

S C H U T Z A N S P R Ü C H E 1 Gelenk der bezeichneten Art, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß ein Gehäuseinsatz ? der aus einem synthetischen plastischen Material, z.B. Nylon, geformt ist, so angeordnet ist daß er einen becherförmigen Sitz für das Lagerelement bildete wobei der innere Radius des Gehäuseeinsatzes überbemessen ist und der Gehäuseeinsatz in einem verformten Zustand innerhalb seiner Elastizitätsgrenze gehalten wird, wobei der Gehäuseeinsatz das Lagerelement mit enger Passung umschließt, wenn das Gelenk zusammengebaut ist, so daß auf das Lagerelement ein Druck ausgeübt wird, der bestrebt ist, jeden toten Gang auszuschalten.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z eie hn e tj, daß der Gehäuseeinsatz ein becherförmiges Bauteil umfaßt, daß den erwähnten becherförmigen Sitz bildet und so angeordnet ist, daß es das von dem Zapfen abgewandte Ende des Lagerelements aufnimmt, sowie ein zweites ringförmiges Bauteil, das so angeordnet ist, daß es einen Sitz für den dem Zapfen benachbarten Teil des Lagerelemente bildet.

3. Gelenk nach Anspruch 2e dadurch g e k e n n z eie h- ne t, daß die beiden Bauteile des Gehãuseeinsatzes aneinander verankert ainde und daß mindestens eines dieser Bauteile an

dem Gehäuse verankert ist, um Drehbewegungen des Gehäuseeinsatzeninnerhalb des Gehäuses zu verhindern.

4. Gelenk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n nz eie h n e t, daß das becherförmige Bauteil des Gehäuseeinsatzes von einem mit ihm aus einem Stück bestehenden ringförmigen Mantel umgeben ist, der sich von der Öffnung des Becers aus zum geschlossenen Ende des Bechers erstreckt und so angeordnet ist, daß er sich unter gleichzeitiger Zusammendrükkang an der Innenwandfläche des Gehäuses nahe einem offenen Ende des Gehäuses abstützt, wobei in der Öffnung am Ende des Gehäuses Haltemittel vorgesehen sind, um ein Herausziehen des becherförmigen Bauteils des Gehäuseeinsatzes zu verhindern. 5. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Haltemittel in Form einer Platte ausgebildet sind, die so angeordnet ist, daß ein axialer Druck auf den Rand des Bechermantels ausgeübt wird, wobei die Platte innerhalb des Gehäuses durch einen Sprengring festgehalten wird. 6. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Haltemittel in Form eines Sprengrings ausgebildet sind, der in eine sich nach innen öffnende Ringnut innerhalb der Mündung des Gehäuses eintritt.

7. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i e hn e t, daß die Haltemittel durch eine nach außen vorspringende Lippe gebildet werden, die sich längs des Randes des Bechermantels erstreckt und in eine sich nach innen öffnende Nut eintritt. $. die längs der offenen Mündung des Gehäuses verläuft.

8. Gelenk nach Anspruch 2 bis 7, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß das Gehäuse an beiden Enden offen ist wobei sich der Zapfen durch das dem ringförmigen Bauteil des

Gehäuseeinsatzes benachbarte offene Ende des Gehäuses erstreckt, und wobei die Öffnung des Gehäuses an diesem Ende zu einer ovalen Form verengt ist. 9. Kugelgelenk nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n- 9. Ku,-v

z e i c h n e t, daß die ovale Öffnung am einen Ende des Gehäuses längs ihrer Lippe abgesehrägt ist, damit der Zapfen Winkelbewegungen innerhalb eines ausreichenden Bereichs ausführen kann.