DE19623630A1 - Kugelgelenk mit Fassung - Google Patents

Kugelgelenk mit Fassung

Info

Publication number
DE19623630A1
DE19623630A1 DE19623630A DE19623630A DE19623630A1 DE 19623630 A1 DE19623630 A1 DE 19623630A1 DE 19623630 A DE19623630 A DE 19623630A DE 19623630 A DE19623630 A DE 19623630A DE 19623630 A1 DE19623630 A1 DE 19623630A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ball joint
flange
joint according
housing
elastic device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19623630A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Nemoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Original Assignee
Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Musashi Seimitsu Industry Co Ltd filed Critical Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Publication of DE19623630A1 publication Critical patent/DE19623630A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/08Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings
    • F16C11/083Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings by means of parts of rubber or like materials
    • F16C11/086Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings by means of parts of rubber or like materials with an elastomeric member in the blind end of a socket
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/16Arrangement of linkage connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • F16C11/0652Construction or details of the socket member combined with a damper other than elastic linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/20Land vehicles
    • F16C2326/24Steering systems, e.g. steering rods or columns
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/32Articulated members
    • Y10T403/32606Pivoted
    • Y10T403/32631Universal ball and socket
    • Y10T403/32713Elastomerically biased or backed components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/32Articulated members
    • Y10T403/32606Pivoted
    • Y10T403/32631Universal ball and socket
    • Y10T403/32721Elastomeric seat
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/32Articulated members
    • Y10T403/32606Pivoted
    • Y10T403/32631Universal ball and socket
    • Y10T403/32811Spring-biased

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk mit Fassung, wie es in Gestängen, z. B. Lenkergestängen von Lenkvorrichtungen für Kraftfahrzeuge eingesetzt wird.
Solche Lenkvorrichtungen haben ein Lenkergestänge, welches einen Radträger mit einer Lenksäule mit Lenkrad verbindet. Ein Kugelgelenk der Bauart nach der vorliegenden Erfindung wurde in solchen Lenkergestängen eingesetzt. Der Radträger ist über ein Gelenk mit einer Spurstange an einem Ende des Kugelgelenks verbunden. Dieses Kugelgelenk ist am anderen Ende mit einer Zahnstange verbunden, die eine Verzahnung trägt. Die Zahnstange ist in einem Zahngetriebe angeordnet und kämmt mit einem Lenkzahnrad, das an einem Ende einer Lenksäule vorgesehen ist. Wenn das Lenkrad vom Fahrer ge­ dreht wird, wird seine Drehbewegung über das Zusammenwirken des Zahnrades mit der Zahnstange in eine lineare Bewegung der Zahnstange gewandelt und über das Kugelgelenk übertra­ gen, wodurch die Spurstange translatorisch bewegt wird, so daß der Radträger zur Änderung der Richtung des Rades gezo­ gen oder geschoben wird.
Das in der oben angegebenen Lenkvorrichtung eingesetzte Ku­ gelgelenk umfaßt einen Kugelkopf an einem Ende eines Zapfens der Spurstange, ein den Kugelkopf umfassendes und diesen gleitend haltendes Lager, ein das Lager darin aufnehmendes Gehäuse, an dessen einem Ende eine Öffnung vorgesehen ist, durch welche sich der Zapfen nach außen erstreckt, und ein Verbindungsteil am anderen Ende des Gehäuses zum Verbinden des Gehäuses mit der Zahnstange. Ein solches Kugelgelenk ist beispielsweise in der ungeprüften JP-GM-OS 61-59911, veröf­ fentlicht am 22.4.1986, und der ungeprüften JP-P-OS 63-57912, veröffentlicht am 12.3.1988, offenbart.
Bei Fahrt eines Kraftfahrzeuges überfahren die gelenkten Räder gelegentlich Unregelmäßigkeiten der Straße, so daß ihnen Schwingungen und Stöße mitgeteilt werden. Die Räder erfahren auch Schwingungs- und Stoßbelastungen, wenn das Fahrzeug startet oder abrupt anhält. Solche Schwingungs- und Stoßbelastungen werden von den Rädern auf das Lenkrad über die Radträger, den Lenkungsmechanismus einschließlich des Kugelgelenks, und die Zahnstange auf das Lenkrad übertragen. Mit anderen Worten absorbiert das Kugelgelenk die Schwingungen und die Stöße nicht, so daß die Fahreigenschaf­ ten des Kraftfahrzeuges nachteilig beeinflußt werden und dem Fahrer ein unkomfortables Gefühl vermittelt wird.
In der nicht geprüften JP-GM-OS 61-49268, veröffentlicht am 5.7.1994, ist ein Spurstangengelenk zum Absorbieren von Schwingungen und Stößen vorgeschlagen worden, die von den Rädern herrühren. Dieses Spurstangengelenk umfaßt ein zylin­ drisches elastisches Bauteil, das zwischen einen Endab­ schnitt einer Spurstange und eine damit koaxiale Spurstan­ genhülse eingebaut ist, welche den Endabschnitt der Spurstange aufnimmt. Von den Rädern her übertragene Schwin­ gungen und Stöße werden in elastische Verformungen des zy­ lindrischen elastischen Bauteils gewandelt und absorbiert, so daß Schwingungen und Stöße kaum über das Gelenk übertra­ gen werden. Jedoch ist bei diesem bekannten Gelenk das zy­ lindrische elastische Bauteil zwischen die innenliegende Spurstange und die außenliegende Spurstangenhülse eingefügt, so daß das Spurstangengehäuse notwendig großen Durchmesser mit dem Ergebnis haben muß, daß die Durchmesserabmessung des Gelenkes wächst. Diese größere Durchmesserabmessung des Ge­ lenkes ist aus konstruktiven Gründen nicht wünschenswert, weil in der Nachbarschaft des Gelenkes Teile der Aufhängung, ein Stoßdämpfer usw. angeordnet sind. Die erhöhte Durchmes­ serabmessung des Gelenkes ist auch im Hinblick auf das er­ höhte Gewicht des Gelenkes nicht wünschenswert. Ferner kann das zylindrische elastische Bauteil keine Schwingungen und Stöße aufnehmen, die in Längsrichtung des Gestängemechanis­ mus wirken.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kugelgelenk mit Fassung der beschriebenen Bauart zu schaffen, welches wirksam Schwingungen und Stöße absorbiert und kompakt sowie leicht­ gewichtig ist.
Diese Aufgabe ist durch Patentanspruch 1 gelöst.
Das Kugelgelenk nach der Erfindung umfaßt in einer vorteil­ haften Ausgestaltung einen Fixierring, der in der zweiten Öffnung eingesetzt und gesichert ist und an dem der Flansch anliegt, um ein Entfernen des Verbindungsteils vom Gehäuse zu verhindern.
Ferner kann das Kugelgelenk in vorteilhafter Weise eine Ab­ schlußplatte umfassen, die zwischen der elastischen Vorrich­ tung in dem Gehäuse angeordnet ist.
Der Umfangsflansch kann zum Lager hin divergierende ausge­ bauchte Gestalt haben, wobei die Stirnfläche ebenso gestal­ tet sein kann. In diesem Fall kann die Innenfläche des La­ gers, welche dem Verbindungsteil gegenübersteht, komplemen­ tär zur Gestalt der ausgebauchten Endfläche ausgebildet sein.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei wel­ cher ein Kugelgelenk gemäß der Erfindung einge­ baut ist;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführung eines Kugelgelenkes nach der Erfindung;
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Kugelgelenkes nach Fig. 2;
Fig. 4 einen Teilschnitt zur Erläuterung der Ausbil­ dung einer elastischen Zwischenlage;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführung der Erfindung;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführung der Erfindung;
Fig. 7 eine Explosionsdarstellung des Kugelgelenkes nach Fig. 6;
Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführung der Erfindung;
Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine fünfte Ausführung der Erfindung;
Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine sechste Ausfüh­ rung der Erfindung;
Fig. 11 ein Diagramm, in dem gezeigt ist, in welchem Ausmaß Schwingungen und Stöße, die auf ein be­ kanntes Kugelgelenk übertragen werden, zur Aus­ gangsseite abgegeben werden; und
Fig. 12 ein Diagramm, welches darstellt, in welchem Ausmaß Schwingungen und Stöße, welche auf ein Kugelgelenk nach Fig. 9 übertragen werden, zur Ausgangsseite abgegeben werden.
In Fig. 1, welche eine Lenkvorrichtung 51 für ein Kraft­ fahrzeug darstellt, ist ein Kugelgelenk 1 gemäß der Erfin­ dung eingebaut. Die Räder 71 des Kraftfahrzeuges sind dreh­ bar von Radträgern 64 unterstützt. Jeder Radträger 64 ist mit dem Chassis des Kraftfahrzeuges über einen oberen Lenker 62 und einen unteren Lenker 63 in bekannter Weise verbunden. Der Radträger 64 und die oberen und unteren Lenker 62 und 63 bilden eine Aufhängevorrichtung 61.
Mit dem Radträger 64 ist eine Spurstange 2 des Kugelgelenks 1 mit Fassung gemäß der Erfindung über ein Verbindungsgelenk 66, wie ein Kugelgelenk 1, verbunden. Das Kugelgelenk 1 ist mit dem Schaft 53 einer Zahnstange verbunden, welche in ei­ nem bekannten Zahngetriebe 52 linear verlagerbar ist. Die Zahnstange ist innerhalb des Zahngetriebes 52 aufgenommen und kämmt mit einem Lenkzahnrad (nicht gezeigt), welches an einem Ende einer Lenksäule 54 angeordnet ist, wobei die Lenksäule von einem Lenkrad 55 ausgeht. Wenn das Lenkrad 55 verdreht wird, wird sein Drehmoment in eine geradlinige Be­ wegung der Zahnstange 53 und der Spurstange 2 über das Zahn­ getriebe mit Lenkzahnrad und Zahnstange gewandelt, wodurch der Radträger 64 zum Ändern der Richtung des Rades 71 gezo­ gen oder geschoben wird.
Das Kugelgelenk 1, wie es in der Lenkvorrichtung 51 einge­ baut ist, sei im folgenden detailliert beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Spurstange 2 einen Zapfen 3 und einen damit einstückigen Kugelkopf 4 in Gestalt einer Kugel. Das Kugelgelenk 1 hat ein Gehäuse 8 von im wesentlichen zy­ lindrischer Gestalt, ist aus einem synthetischen Kunststoff, wie einem Polyacetal-Harz, gefertigt und hat einen kugelför­ migen inneren Hohlraum, in welchem der Kugelkopf gleitend aufgenommen ist, wie gezeigt. Das Gehäuse 8 ist an einem Ende bei 9 offen, um den Zapfen 3 der Spurstange 2 nach au­ ßen durchzulassen. Das Lager 5 ist ebenfalls zu dem entspre­ chenden Ende offen, um den Kugelkopf 4 teilweise, wie ge­ zeigt, freizusetzen. Das Gehäuse 8 hat eine entgegengesetzte zweite Öffnung 10, die größer als die Öffnung 9 ist. Die Öffnung 10 ist abgesetzt mit einer inneren Öffnung ausge­ führt, welche eine Schulter 11 hat, sowie mit einer äußeren Öffnung größeren Durchmessers mit einer Schulter 12. Ein Verbindungsteil 15 ist als Schraubbolzen mit einem Kopfab­ schnitt 18 und einem mit Außengewinde versehenen Gewindeab­ schnitt 19 ausgestaltet. Der Kopfabschnitt 18 hat die Form einer Sechskantmutter. Der Kopfabschnitt 18 hat an seinem oberen Ende einen Umfangsflansch 16, der radial nach außen über den Kopf hinausragt. Der Kopfabschnitt 18 und der Um­ fangsflansch 16 bilden eine ebene Stirnfläche 23, welche dem Lager 5 zugewandt ist (Fig. 3). Die Stirnfläche 23 sowie die Umfangsflächen und die untere oder rückwärtige Fläche des Flansches 16 sind von einer elastischen Schicht 17 bedeckt. Die elastische Schicht besteht aus Gummi oder aus einem ela­ stischen synthetischen Kunststoff.
Das Verbindungsteil 15 ist wie in Fig. 2 gezeigt in der Öff­ nung 10 gesichert, und zwar mit der elastischen Schicht 17 auf der Oberseite des Kopfes 18 in Anlage an der Schulter 11 und dem Lager 5. Um das Verbindungsteil 15 in der Öffnung 10 zu fixieren, ist ein metallener Fixierring 14 in der Öffnung 10 in Anlage an der Schulter 12 eingepaßt. Der Fixierring 14 ist dann durch plastisches Verformen des Umfangsabschnittes der Öffnung 10 fest gesichert, wie dies bei 8a in Fig. 2 dargestellt ist. Der Außengewindeabschnitt 19 des Verbin­ dungsteiles 15 dient zur Verbindung des Kugelgelenkes 1 mit der Zahnstange 53 gemäß Fig. 1.
Das Kugelgelenk 1 wird in der nachfolgend beschriebenen Wei­ se montiert.
Das Verbindungsteil 15 und der Fixierring 14 werden in einer Form M angeordnet, wie dies Fig. 4 zeigt, wobei die gleiche Relativposition des Verbindungsteils 15 und des Fixierringes 14 wie in montiertem Zustand nach Fig. 2 beibehalten wird. Zu diesem Zweck werden die genannten Teile zeitweilig mit­ einander durch Klebstoff oder dgl. fixiert. Wenn das Verbin­ dungsteil 15 und der Fixierring 14 in der Form M in ihre endgültigen Relativpositionen zueinander plaziert sind, herrschen vorbestimmte Spiele zwischen der Form M und der Oberfläche sowie den Umfangsflächen des Flansches 16 und der Unterseite des Flansches 16 und der Oberfläche des Fixier­ ringes 14, die der Unterseite des Flansches 16 zugewandt ist. Darauf wird Material zum Bilden der elastischen Schicht 17 in geschmolzenem Zustand in die Form M eingebracht, um die Spiele auszufüllen. Als Ergebnis ist die elastische Schicht 17 wie in Fig. 4 gezeigt einteilig geformt. Das Ver­ bindungsteil 15 und der Fixierring 14 werden dann aus der Form M zusammen mit der darin geformten elastischen Schicht 17 herausgenommen.
Wenn das Kugelgelenk 1 montiert werden soll, wird das Lager 5 erst mit dem Kugelkopf so zusammengebracht, daß das Lager 5 den Kugelkopf 4 einfaßt und hält. Dann werden der Zapfen 3 und der Kugelkopf 4 gemeinsam mit dem Lager 5 in das Gehäuse 8 von der Seite der größeren Öffnung 10 her in Richtung der kleineren Öffnung 9 eingeführt. Der Zapfen wird durch die Öffnung 9 durchgeschoben, so daß er von dort nach außen ragt, wie dies die Fig. 3 zeigt, und das den Kugelkopf um­ fassende Lager 5 wird in dem Gehäuse 8 befestigt.
Die Anordnung aus dem Verbindungsteil 15 und dem Fixierring 14 wird dann in die Öffnung 10 eingesetzt, bis die elasti­ sche Schicht 17 auf der Oberseite des Flansches 16 an der Schulter 11 und dem Lager 5 anliegt. Wenn die elastische Schicht 17 auf der Oberseite des Flansches 16 an der Schul­ ter 11 anläuft, läuft auch der Fixierring 14 an der Schulter 12 an. Ferner paßt die elastische Schicht 17 an der Umfangs­ fläche des Flansches 16 in die kleinere Öffnung mit der Schulter 11. Der Umfangsabschnitt 8a der Öffnung 10 wird radial nach einwärts plastisch verformt, wie dies die Fig. 2 zeigt, wodurch der Fixierring 14 und das Verbindungsteil 15 fest in Position im Gehäuse 8 gehalten werden.
Bei dem so montierten Kugelgelenk 1 werden vom Rad 71 her übertragene Schwingungen und Stöße durch die elastische Schicht 17 in dem Gelenk 1 absorbiert und daher nicht zum Kugelkopf 4 und der Spurstange 2 übertragen. Da die elasti­ sche Schicht 17 zwischen dem Gehäuse und der Oberseite des Kopfabschnitts 18 des Verbindungsteils 15 sowie zwischen dem Flansch 16 und dem Fixierring 14 angeordnet ist, erhöht die elastische Schicht 17 nicht die Radial-Abmessung des Kugel­ gelenks. Die elastische Schicht 17 auf der Umfangsfläche des Flansches 16 erhöht die radiale Abmessung des Kugelgelenks nur vernachlässigbar. Dadurch kann der Widerstand gegen ein Herausbewegen des Verbindungsteils 15 aus dem Gehäuse 8 groß gemacht werden.
Anhand der Fig. 5 sei nun eine zweite Ausführung der Erfin­ dung beschrieben. Bei dieser zweiten Ausführung ist zusätz­ lich eine Abschlußplatte 20 zwischen dem vager 5 und der elastischen Schicht 17 auf dem Flansch 16 des Verbindungs­ teils 15 in der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 vorgesehen. Die Abschlußplatte 20 kann mit einem Klebstoff mit der elasti­ schen Schicht 17 verbunden sein. Die Abschlußplatte 20 kann aus Stahl bestehen. Sie liegt an der Schulter 11 gemäß Fig. 3 an. Sie dient dazu, das Lager 5 im Gehäuse 8 unbeweglich zu halten, wodurch einem losen Sitz der inneren Bauteile des Kugelgelenkes vorgebeugt ist.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine dritte Ausführung der Erfin­ dung. Bei dieser Ausführung ist der Flansch 16 des Kopfab­ schnitts 18 des Verbindungsteils 15 so ausgebaucht, daß er zur Spurstange 2 hin divergiert. Daher sind die Stirnfläche des Kopfabschnittes 18 und der Flansch 16 ebenfalls in glei­ chem Sinne ausgebaucht. Die ausgebauchte Gestalt kann entwe­ der kegelstumpfförmig oder gekrümmt sein. Eine entsprechend ausgebauchte Abschlußplatte 20 kann ebenfalls vorgesehen sein. Diese Abschlußplatte 20 kann auch weggelassen sein.
Bei dieser Ausführung ist die Innenfläche 5a des Lagers 5 komplementär zur Gestalt der Ausbauchung der Abschlußplatte 20 oder des Flansches 16 abgeschrägt oder gekrümmt. Der Fi­ xierring 14 ist bei dieser Ausführung nicht in Gestalt eines ebenen Ringes sondern in Gestalt eines Zylinders mit einem verstärkten Basisende 14a ausgebildet (Fig. 7). Das Basisen­ de 14a hat eine innere geneigte Fläche, die zu der Ausbau­ chung des Flansches 16 korrespondiert. Ein zylindrischer Abschnitt 14b des Fixierringes 14 umfaßt die Umfangsfläche des ausgebauchten Flansches 16 und steht im Kontakt mit der Abschlußplatte 20, wie gezeigt. Eine elastische Schicht 17 sind im Spiel zwischen dem Flansch 16 und der Abschlußplatte 20 sowie zwischen dem Flansch 16 und dem Fixierring 14 vor­ gesehen. Die elastische Schicht 17 kann durch Einspritzen eines Elastomers erzeugt werden, in welche vorher das Ver­ bindungsteil 15, die Abschlußplatte 20 und der Fixierring 14 in entsprechenden vorbestimmten Positionen eingebracht wor­ den sind. Um das geschmolzene Material zum Einströmen in die Spiele zu veranlassen, ist die Abschlußplatte 20 mit einem Loch 22 gemäß Fig. 7 versehen. Die große Öffnung 10 hat bei dieser Ausführung gleichbleibenden Durchmesser.
Bei der dritten, oben kurz beschriebenen Ausführung ist der Flansch 16 des Verbindungsteils 15 von der Spurstange 2 weg ausgebaucht, so daß die Oberfläche der elastischen Schicht 17 vergrößert wird. Dies verbessert die Absorptionsfähigkeit von Schwingungen weiter. Wenn auch die Abschlußplatte 20 entsprechend zur Spurstange 2 hin divergierend ausgebaucht ist, wird die Schwingungsabsorptionsfähigkeit weiter verbes­ sert. Schließlich trägt die abgeschrägte oder konische Ober­ flächengestalt der Oberfläche 5a des Lagers 5 im Zusammen­ wirken mit der ausgebauchten Oberfläche der Abschlußplatte 20 oder der elastischen Schicht 17 zu einer Selbstzentrie­ rung des Kugelgelenkes bei.
Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführung der Erfindung. Diese Ausführung stellt eine Modifikation der dritten Ausführung nach den Fig. 6 und 7 dar. Der einzige Unterschied zwischen der dritten und der vierten Ausführung besteht darin, daß bei der vierten Ausführung eine ringförmige Umfangsnut 16a unterhalb des Flansches 16 des Verbindungsteiles 15 vorgese­ hen sein soll, und das Basisende 14a des Fixierringes 14 hat einen kleineren Innendurchmesser als der Innendurchmesser des Basisendes 14a des Fixierringes 14 der dritten Ausfüh­ rung, so daß der Widerstand gegen ein Entfernen des Verbin­ dungsteils 15 weiter erhöht ist, wobei zusätzlich eine ela­ stische Schicht 17 in der Nut 16a ausgebildet ist. Diese zusätzliche elastische Schicht verbessert die Dämpfungsei­ genschaften des Kugelgelenkes weiter.
Eine fünfte Ausführung gemäß Fig. 9 unterscheidet sich von der vierten Ausführung gemäß Fig. 8 dadurch, daß der ausge­ bauchte Flansch 16 einen Umfangsrand mit abgerundetem Quer­ schnitt hat und daß die elastische Schicht nur den ausge­ bauchten Abschnitt des Flansches 16 bedeckt. Die elastische Schicht 17 wird sowohl auf die inneren als auch auf die äu­ ßeren Oberflächen des ausgebauchten Abschnittes aufgebracht. Bei dieser Ausführung wird die elastische Schicht 17 mit dem Flansch 16, der Abschlußplatte 20 und dem Fixierring 14 durch Anbacken anstatt durch Gießen und Formen verbunden. Da die elastische Schicht 17 nur auf dem Umfangsabschnitt des Flansches 16 aufgebracht ist, gibt es kein elastisches Mate­ rial im Zentralbereich des Kopfabschnitts 18, wie gezeigt. Diese Ausführung ist insbesondere vorteilhaft dahingehend, daß große Scherkräfte in der elastischen Schicht 17 mit der Folge langer Lebensdauer vermieden sind, nämlich aufgrund der abgerundeten Querschnittsgestalt des Flansches 16 und der Selbstzentrierungswirkung des Kugelgelenkes wegen der ausgebauchten Konfiguration. Die elastische Schicht 17 kann an dem Flansch 16 auch in anderer Weise als durch Anbacken befestigt werden.
Fig. 10 zeigt eine sechste Ausführung der Erfindung, welche eine Modifikation der Ausführung nach Fig. 9 darstellt. Wenn der elastischen Schicht 17 eine langandauernde Schwingung mitgeteilt wird, besteht die Möglichkeit des Schmelzens der elastischen Schicht wegen der wiederholten Bewegung der ela­ stischen Schicht relativ zu den damit in Kontakt stehenden Bauteilen. Um dies zu vermeiden, hat das Kugelgelenk nach Fig. 10 einen oder mehrere Vorsprünge 14a an der inneren Oberfläche des Fixierringes 14. Die Vorsprünge 14a können von einer Ringrippe oder von mehreren punktförmigen Vor­ sprüngen gebildet sein. Der Vorsprung oder die Vorsprünge 14a ragen in die elastische Schicht 17 hinein, um eine Bewe­ gung der elastischen Schicht 17 relativ zum Fixierring 14 und damit zum Flansch 16 zu verhindern. Dadurch kann ein Schmelzen der elastischen Schicht 17 in Folge einer Schwin­ gung vermieden werden. Die Gestalt des Vorsprunges oder der Vorsprünge kann entsprechend geändert sein.
Ein Vergleich der Fig. 11 und 12 zeigt, daß die Schwingungs- und Stoßabsorptionsfähigkeit des Kugelgelenks nach der Er­ findung den entsprechenden Fähigkeiten herkömmlicher Gelenke ohne elastische Schicht überlegen ist. Fig. 11 ist ein Dia­ gramm für ein herkömmliches Gelenk ohne elastische Schicht, wobei die X-Achse die Zeit in Sekunden und die Y-Achse die Längsbeschleunigung repräsentieren. In das Gelenk wurden Schwingungen und Stöße gemäß der Kurve A in der Zeichnung übertragen. Das Ergebnis ist in Kurve B dargestellt. Dabei war die maximale Schwingungsbeschleunigung 13,2 G (G ist die Schwerkraftbeschleunigung), während die ausgegebene maximale Schwingungsbeschleunigung bei 0,8 G lag, was 6,1% ent­ spricht, wenn 13,2 G als 100% angenommen werden.
Fig. 12 zeigt ein Diagramm für ein Gelenk gemäß Fig. 9. Die­ sem Gelenk wurden Schwingungen und Stöße entsprechend der Kurve Aa nach Fig. 9 mitgeteilt. Das Ergebnis ist durch Kur­ ve Bb gekennzeichnet. Die eingegebene maximale Schwingungsbeschleunigung betrug 44 G, während die ausgege­ bene maximale Schwingungsbeschleunigung bei 0,28 G lag, was nur noch 0,64% der eingegebenen Schwingungsbeschleunigung entspricht. Es ist also deutlich, daß im Vergleich zu der relativ großen Beschleunigung der eingegebenen Schwingung die ausgegebene Schwingung eine viel kleinere durchschnitt­ liche Beschleunigung aufwies.
Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Ku­ gelgelenk nach der Erfindung wirksam Schwingungen und Stöße absorbiert, wodurch die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeu­ ges verbessert werden. Es ist ferner deutlich geworden, daß die Durchmesserabmessung des Gelenkes selbst bei Vorsehen der erfindungsgemäßen elastischen Schicht minimal gehalten werden kann, wodurch das Gelenk kompakt und leichtgewichtig wird.

Claims (17)

1. Kugelgelenk mit Fassung umfassend einen Kugelkopf (4) an einem Ende eines Zapfens (3) einer Stange (2); ein Lager (5), welches den Kugelkopf (4) umgibt und glei­ tend hält; ein Gehäuse (8), welches das Lager (5) auf­ nimmt und in einem ersten Ende eine Öffnung (9) hat, durch welche der Zapfen (3) nach außen ragt; und ein Verbindungsteil (15) am zweiten Ende des Gehäuses (8) zu dessen Anschließen an ein anderes Bauteil; dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk ferner eine Öffnung (10) im zweiten Ende des Gehäuses (8) auf­ weist, daß ein Kopfabschnitt (18) an dem Verbindungsteil (15) mit einem daran ausgebildeten Umfangsflansch (16) vorgesehen ist, wobei der Kopfabschnitt (18) und der Umfangsflansch (16) eine dem Lager (5) zugewandte Stirnfläche (23) bilden und der Umfangsflansch (23) satt in die zweite Öffnung (10) eingepaßt ist; und daß eine elastische Vorrichtung zwischen dem Gehäuse (8) und der Stirnfläche (23) angeordnet ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnfläche (23) eine ebene Fläche ist und daß die elastische Vorrichtung (17) zwi­ schen der Stirnfläche (23) und dem Lager (5) sowie zwi­ schen der Stirnfläche (23) und einer Schulter (11) in der zweiten Öffnung (10) angeordnet ist.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elastische Vorrichtung (17) ferner die Umfangsfläche des Flansches (16) über­ deckt.
4. Kugelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastische Vorrichtung (17) ferner über die der Stirnfläche (23) entgegengesetzte rückwärtige Fläche des Flansches (16) reicht.
5. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fixierring (14) in die zweite Öffnung (10) eingesetzt ist, an dem der Flansch (16) anliegt, um ein Entfernen des Verbin­ dungsteils (15) vom Gehäuse (8) zu verhindern.
6. Kugelgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Öffnung (10) eine Schulter (12) aufweist, an welcher der Fixierring (14) anliegt.
7. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschlußplatte (20) zwischen der elastischen Vorrichtung (17) und dem Gehäuse (8) angeordnet ist.
8. Kugelgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abschlußplatte (20) an dem Lager (5) anliegt.
9. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsflansch (16) so ausgebaucht ist, daß er zum Lager (5) hin di­ vergiert, und daß die Stirnfläche (23) entsprechend ausgebaucht ist.
10. Kugelgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lager (5) eine Innenfläche (5a) aufweist, die der ausgebauchten Stirnfläche des Verbindungsteiles (15) zugewandt und komplementär zu dieser gestaltet ist.
11. Kugelgelenk nach Anspruch 10 in Verbindung mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ schlußplatte (20) zwischen der elastischen Vorrichtung (17) und dem Gehäuse (8) sowie zwischen der elastischen Vorrichtung (17) und der Innenfläche (5a) des Lagers (5) angeordnet ist.
12. Kugelgelenk nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastische Vorrichtung (17) ferner die Umfangsfläche des Flansches (16) überdeckt.
13. Kugelgelenk nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastische Vorrichtung (17) ferner über die der Stirnfläche entgegengesetzte rück­ wärtige Fläche des Flansches (16) reicht.
14. Kugelgelenk nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Fixierring (14) in der zweiten Öffnung (10) gesichert ist, um den Flansch (16) zum Vermeiden eines Entfernens des Verbindungsteils (15) vom Gehäuse (8) abzustützen.
15. Kugelgelenk nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fixierring (14) ein verstärk­ tes Basisende (14a) und einen davon wegragenden zylin­ drischen Abschnitt (14b) aufweist, wobei das Basisende (14a) an der der Stirnfläche abgewandten rückwärtigen Fläche des Flansches (16) anliegt und der zylindrische Abschnitt (14b) an der Umfangsfläche des Flansches (16) anliegt.
16. Kugelgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Umfangsflansch (16) einen Um­ fangsrand mit abgerundeter Querschnittsgestalt aufweist und daß die elastische Vorrichtung (17) sich um den Umfangsrand (16) erstreckt.
17. Kugelgelenk nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Fixierring (14) in der zweiten Öffnung (10) eingepaßt und gesichert ist, um den Flansch (16) zum Verhindern des Entfernens des Verbin­ dungsteils (15) aus dem Gehäuse (8) abzustützen, wobei der Fixierring (14) in die elastische Vorrichtung (17) eingreifende Vorsprünge (14a) aufweist.
DE19623630A 1995-12-28 1996-06-13 Kugelgelenk mit Fassung Withdrawn DE19623630A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35436795A JP3260269B2 (ja) 1995-12-28 1995-12-28 ステアリング用ボールジョイント

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19623630A1 true DE19623630A1 (de) 1997-07-03

Family

ID=18437082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19623630A Withdrawn DE19623630A1 (de) 1995-12-28 1996-06-13 Kugelgelenk mit Fassung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5704726A (de)
JP (1) JP3260269B2 (de)
DE (1) DE19623630A1 (de)
FR (1) FR2743124B1 (de)
GB (1) GB2308617B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19918014B4 (de) * 1999-04-21 2009-05-28 Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co Kg Spurstangensystem für Lenkgetriebe
DE102020119608A1 (de) 2020-07-24 2022-01-27 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Servolenkbaugruppe mit gezielter Kompensation von straßenseitigen Stoßimpulsen zum Lenkgetriebe

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5855448A (en) * 1997-10-20 1999-01-05 Ford Global Technologies, Inc. Ball joint assembly
US6247868B1 (en) * 1998-02-13 2001-06-19 John E. Burton Ball socket for pivot joint
JPH11351233A (ja) * 1998-06-09 1999-12-24 Somic Ishikawa:Kk ボールスタッド、その製造方法、その装置およびボールジョイント
US6422779B1 (en) * 2000-01-18 2002-07-23 Trw Inc. Ball joint
US6533490B2 (en) * 2001-01-05 2003-03-18 American Axle & Manufacturing, Inc. Isolation ball joint for steering and suspension
US6561715B2 (en) * 2001-09-19 2003-05-13 American Axle & Manufacturing, Inc. Inner tie rod to relay rod fastening and adjustment system
US7559723B2 (en) * 2006-02-24 2009-07-14 Technip France Hull-to-caisson interface connection assembly for spar platform
TWM408515U (en) * 2011-01-14 2011-08-01 Depo Auto Parts Ind Co Ltd Fastening base structure for vehicle lamp adjustment mechanism
JP6051804B2 (ja) * 2012-11-16 2016-12-27 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
DE102013213558B4 (de) * 2013-07-11 2021-12-23 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zur Betätigung der Wastegateklappe eines Abgasturboladers
JP6413329B2 (ja) 2013-12-03 2018-10-31 株式会社ジェイテクト 操舵装置
US9873448B2 (en) * 2014-03-31 2018-01-23 Steering Solutions Ip Holding Corporation End of travel stop
DE102014118379B3 (de) * 2014-12-11 2016-02-25 Stabilus Gmbh Spindelantrieb
US10871183B2 (en) * 2015-01-28 2020-12-22 Smc Corporation Method for manufacturing floating joint, and floating joint manufactured by said method
US20190055009A1 (en) * 2017-08-17 2019-02-21 Goodrich Corporation Electric actuator with bidirectional compliance

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1451811A (en) * 1973-09-06 1976-10-06 Fredenham J D Swivel joints for lamps and other movable devices
CH586856A5 (de) * 1974-07-18 1977-04-15 Ehrenreich & Cie A
GB1524615A (en) * 1976-04-02 1978-09-13 Automotive Prod Co Ltd Ball joint assembly
FR2355197A1 (fr) * 1976-06-16 1978-01-13 Citroen Sa Dispositif de transmission d'effort pour timonerie, notamment pour direction de vehicule automobile
DE2655353A1 (de) * 1976-12-07 1978-06-08 Lemfoerder Metallwaren Ag Elastische verbindung eines axialgelenks mit dem anschlussgestaenge einer kraftfahrzeuglenkung
AT354265B (de) * 1977-04-28 1979-12-27 Lemfoerder Metallwaren Ag Axialkugelgelenk, insbesondere fuer lenkgestaenge von kraftfahrzeugen
US4187033A (en) * 1977-09-16 1980-02-05 Trw Inc. Variably preloaded ball joint assembly
GB2108196A (en) * 1981-10-21 1983-05-11 Automotive Products Plc Ball and socket joints
US4478531A (en) * 1982-10-12 1984-10-23 Moog Automotive, Inc. Rack and pinion ball joint assembly
JPS60237216A (ja) * 1984-05-11 1985-11-26 Toyota Motor Corp ボ−ルジヨイント
JPS6127305A (ja) * 1984-07-19 1986-02-06 Musashi Seimitsu Kogyo Kk 摩耗表示ボ−ルジヨイント
JPS62177312A (ja) * 1986-01-30 1987-08-04 Musashi Seimitsu Ind Co Ltd ボ−ルジヨイント
US4797019A (en) * 1986-07-16 1989-01-10 Trw Inc. Bearing for a joint
JPS6416315A (en) * 1987-07-11 1989-01-19 Shigeru Ikemoto Unit for tapping
US5116159A (en) * 1990-08-23 1992-05-26 Dana Corporation Ball and socket joint assembly

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19918014B4 (de) * 1999-04-21 2009-05-28 Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co Kg Spurstangensystem für Lenkgetriebe
DE102020119608A1 (de) 2020-07-24 2022-01-27 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Servolenkbaugruppe mit gezielter Kompensation von straßenseitigen Stoßimpulsen zum Lenkgetriebe
DE102020119608B4 (de) 2020-07-24 2023-07-06 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Servolenkbaugruppe mit gezielter Kompensation von straßenseitigen Stoßimpulsen zum Lenkgetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
GB2308617A (en) 1997-07-02
GB9613595D0 (en) 1996-08-28
FR2743124B1 (fr) 1998-07-17
GB2308617B (en) 1999-07-28
JP3260269B2 (ja) 2002-02-25
FR2743124A1 (fr) 1997-07-04
JPH09183387A (ja) 1997-07-15
US5704726A (en) 1998-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19623630A1 (de) Kugelgelenk mit Fassung
DE3522088C2 (de) Befestigungsvorrichtung für einen vorne querliegenden Motor eines Fahrzeugs mit Frontantrieb
DE102007015616B4 (de) Verbindungsstück zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs angeordneten Bauelementen
EP2619466B1 (de) Verfahren zum herstellen eines kugelhülsengelenks
DE19755020B4 (de) Axialgelenk
DE19925701B4 (de) Elastisches Wellengelenk
DE102018202307A1 (de) Lenker für eine Radaufhängung
DE2739250C2 (de) Scharniergelenk für ein Federgehänge
DE69727406T2 (de) Torsionsbuchse
DE19852446A1 (de) Befestigungsanordnung für ein Lenkgetriebegehäuse
WO2004092612A1 (de) Hydraulisch dämpfendes gummibuchsenlager für vertikale montage
DE2811034A1 (de) Befestigungsauge, insbesondere fuer stossdaempfer
EP2134555B1 (de) Befestigungselement, insbesondere zur verbindung zweier teile in einem fahrwerk
DE3119361C2 (de) Gelenk zwischen einer Schubstrebe einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges und einem fahrzeugseitigen Anschlußbeschlag
EP1034949B1 (de) Führungslenker für eine Kraftfahrzeugradaufhängung
WO2007057168A1 (de) Kraftfahrzeug-zahnrad-anordnung für ein kraftfahrzeug-hilfsgetriebe und lenkkraftunterstützungsantriebs-zahnradanordnung
EP3665066B1 (de) Radaufhängung
EP1285783B1 (de) Radnaben-Einheit und Achsschenkel für die Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges sowie Verfahren für deren Herstellung
WO2019134814A1 (de) Lenkgetriebe für ein kraftfahrzeug
DE10329069A1 (de) Vibrationsisolierende Buchse
DE3524504C2 (de)
DE10002091C2 (de) Schwingungsdämpfendes hydraulisches Stützelement, mit einem derartigen Stützelement ausgerüstetes Fahrwerk und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Stützelements
DE1219812B (de) Radaufhaengung fuer Kraftfahrzeuge
DE19532883C2 (de) Sicherheitslenksäule für ein Kraftfahrzeug
EP2825406A1 (de) Lagerbauteil aus kunststoff für aggregate

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee