DE19914452A1 - Kugelgelenkanordnung - Google Patents
KugelgelenkanordnungInfo
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Abstract
Es wird ein ringförmiger Lagersatz für eine Kugelgelenkverbindung angegeben, welche ringförmige, innere und äußere Lagerteile umfaßt, wobei der Lagersatz einen Kopf eines Kugelzapfens hat, welcher mit einer inneren Sitzfläche des jeweiligen Lagerteils zusammenarbeitet. Eine axiale Kompressionsvorbelastung ergibt sich, wenn der Lagersatz und der Kugelzapfen in eine Ausnahme der Anordnung eingesetzt sind und die Aufnahmeanordnung geschlossen wird. Die Sitzfläche des äußeren Lagerteils ist mit einer Mehrzahl von Federungsausnehmungen und Schmierausnehmungen versehen. Das innere Lagerteil ist auch mit Schmierausnehmungen versehen. Die Ausnehmungen ermöglichen, daß der vorbelastete Lagersatz während einer vorbestimmten Zeitperiode relaxieren kann, um ein Kugelgelenk zu erhalten, welches ein niedriges Drehmoment und eine geringfügige Endbewegung hat. Die Lagerteile sind ferner mit einer Ausrichteinrichtung versehen, welche eine Ausrichtung der Schmierausnehmung der inneren und äußeren Lagerteile gestattet.
Description
Die Erfindung befaßt sich allgemein mit Kugelgelenkanord
nungen. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem
ringförmigen, zweiteiligen Lagersatz, welcher mit dem Kopf
eines Kugelzapfens zusammenarbeitet, wenn dieser in einer
Aufnahme bzw. einer Gelenkaufnahme unter einer Kompres
sionsvorbelastung gehalten ist, wobei eine Mehrzahl von
Ausnehmungen vorgesehen ist, wodurch man eine Gelenkver
bindung erhält, welche ein niedriges Drehmoment und eine
kleine Endbewegung für den Kugelzapfen hat.
Kugelgelenke werden auf den verschiedensten Anwendungsge
bieten eingesetzt, welche innere Spurstangenaufnahmen für
Zahnstangentriebe, Achsschenkelanordnungen, Lenkverbin
dungsstangenanordnungen und Verbindungsstangenanordnungen
beispielsweise umfassen. Kugelgelenkanordnungen umfassen im
allgemeinen ein zylindrisches Aufnahmeteil, welches derart
beschaffen und ausgelegt ist, daß es ein oder mehrere Lager
zusammen mit einem Kopf eines Kugelzapfens aufnimmt. Das
Lager vermindert den Reibungsbeiwert zwischen der Aufnahme
und dem Kugelzapfenkopf, und manchmal werden die Lager
eingesetzt, um einen Verschleiß zwischen dem Zapfen und dem
Aufnahmeteil aufgrund einer Kompressionsbelastung zu kom
pensieren. Jedoch ist eine geringfügige Reibung bei dem
Kugelgelenk zum ruckfreien Betrieb erforderlich.
Heutzutage vorhandene gewichtsmäßig leichte Fahrzeugausle
gungen machen den Einsatz von Kunststofflagern mit geringer
Reibung für Kugelgelenke bei Aufhängungen und Lenkungen
erforderlich. Der Einsatz von Kunststofflagern führt zu
einer beträchtlichen Verbesserung des Absorbtionsvermögens
und zu einer Systemverträglichkeit gegenüber üblichen me
tallischen Lagerverbindungen. Es gibt jedoch Nachteile bei
dem Einsatz von Kunststofflagern. Ein wesentlicher Anteil
der Vorbelastungskraft bei der Montage wirkt gegen das
Kunststoffmaterial um eine geringfügige, endseitige Bewe
gung des Zapfens zu erhalten. Eine geringfügige, endseitige
Bewegung jedoch führt zu größeren Drehmomentwerten.
Um eine Zapfenverbindung mit einem niedrigen Drehmomentwert
bereitzustellen, kann eine geringere Vorbelastung bei der
Montage eingesetzt werden, was aber zu nicht akzeptierbaren
großen Endbewegungen des Zapfens führt. Um ein niedriges
Drehmoment und eine geringfügige Endbewegung bei einer
Kugelgelenkverbindung bereitzustellen, sind Lager bekannt,
bei welchen Zusätze, wie Polytetrafluorethylen (PTFE), oder
dergleichen zum Einsatz kommen, um den Reibungsbeiwert zu
reduzieren und hierdurch zu ermöglichen, daß man beträcht
liche Vorbelastungen aufbringen kann, um das Ausmaß der
Endbewegung einzustellen. Derartige Lager sind jedoch nur
jeweils zweckmäßig beim Einsatz einer Kugelgelenkverbindung
mit einem geringen Drehmoment und einer kleinen Endbewe
gung. Ferner vergrößern die Zusätze in unerwünschter Weise
die Herstellungskosten.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Kugelgelenkanordnung
bereitzustellen, welche einen ringförmigen, zweiteiligen
Lagersatz umfaßt, wodurch man eine Gelenkverbindung erhält,
welche ein niedrigeres Drehmoment und eine geringe endsei
tige Bewegung mit einem Kugelzapfen gestattet.
Der zweiteilige Lagersatz weist ringförmige, innere und
äußere Lagerteile mit gegenüberliegenden axialen Flächen
und zusammenarbeitenden Sitzflächen auf. Das äußere Lager
teil umfaßt einen im allgemeinen zylindrischen Wandab
schnitt, welcher einen Hohlraum begrenzt. Eine halbkugel
förmige Sitzfläche mit dem Hohlraum arbeitet mit einem Kopf
eines Kugelzapfens zusammen. Eine radiale Kompressionsvor
belastung wird aufgebracht, wenn das innere Lagerteil in
den Hohlraum des äußeren Lagerteils derart eingesetzt wird,
daß eine kugelförmige Sitzfläche des inneren Lagerteils mit
dem Kopf des Kugelzapfens zusammenarbeitet. Das innere
Lagerteil hat eine im allgemeinen zylindrische äußere Um
fangsfläche mit einem unbelasteten Durchmesser, welcher
größer als ein zugeordneter unbelasteter Durchmesser des
Wandabschnitts des äußeren Lagerteils ist.
Der Lagersatz wird in einer Aufnahme festgehalten, und die
Aufnahme wird dann dadurch geschlossen, daß eine axiale
Druckbelastung auf beide Lagerteile aufgebracht wird. Zu
den Relaxationen der Kompressionsbelastung und zum Aus
gleich der Gelenkverbindung ist das äußere Lagerteil mit
einer Mehrzahl von Federungsausnehmungen und Schmierausneh
mungen auf der Sitzfläche versehen. Die Ausnehmungen ge
statten, daß das Lagermaterial unter Belastung kriechen
kann. Die Schmierausnehmungen dienen auch dazu, daß das
Schmiermittel zu der Gelenkverbindungsstelle strömen kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die zusammenge
setzte Gelenkverbindung einer Relaxationsphase für die
Vorbelastung von etwa 72 Stunden vor dem bestimmungsgemäßen
Einsatz ausgesetzt, wodurch man eine Kugelgelenkverbindung
mit einem geringen Drehmoment und einer geringen endseiti
gen Bewegung erhält, ohne daß man zusätzliche Materialien
einsetzen muß, was mit hohen Kosten verbunden ist.
Das innere Lagerteil ist mit Schmierausnehmungen versehen,
um die Schmierung der Gelenkverbindung zu unterstützen. Auf
der äußeren Umfangsfläche des inneren Lagerteils ist wenig
stens ein Positionieransatz angeordnet. Der Positionier
ansatz arbeitet selektiv mit einer Ausnehmung zusammen,
welche auf der ersten axialen Fläche des äußeren Lagerteils
vorgesehen ist. Die Ausnehmungen und der Positionieransatz
arbeiten zusammen, um eine genaue Ausrichtung der Schmier
ausnehmungen in den inneren und äußeren Lagerteilen sicher
zustellen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige
fügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Kugelgelenkanord
nung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Längsschnittansicht eines äußeren Lager
teils,
Fig. 3 eine Draufsicht des inneren Teils des äußeren
Lagerteils, und
Fig. 4 eine auseinandergezogene Längsschnittansicht der
Kugelgelenkanordnung.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine Kugelgelenkverbindung 20
gezeigt, welche nachgeschmiert werden kann und an der Ober
seite geschlossen ist. Die Kugelgelenkanordnung 20 umfaßt
einen inneren, zweiteiligen Lagersatz 22, welcher ein ring
förmiges, äußeres Lagerteil 24 und ein ringförmiges, inne
res Lagerteil 26 aufweist. Die Lagerteile 24 und 26 sind in
einem Hohlraum 28 einer Aufnahme 30 aufgenommen. Der Hohl
raum 28 wird von einer inneren Umfangsfläche 32, einer
Aufnahmeseitenwand 34 und teilweise einem kugelförmigen
Boden 36 begrenzt. Die Aufnahmeseitenwand 34 schließt einen
geringfügigen, vorbestimmten Winkel β bezüglich einer Achse
parallel zur Symmetrieachse A-A ein. Die Aufnahme 30 umfaßt
ferner eine Öffnung 38 im Boden 36.
Das äußere Lagerteil 34 umfaßt eine äußere Umfangsfläche
40. Die äußere Umfangsfläche 40 verläuft geringfügig ko
nisch unter einem vorbestimmten Winkel β derart, daß sie
sich an die innere Umfangsfläche 32 des Hohlraums 38 an
paßt. Ein Hohlraum 42 ist in dem äußeren Lagerteil 24 da
durch gebildet, daß eine im allgemeinen zylindrische Wand
44 vorgesehen ist, welche sich um die Achse A-A des Auf
nahmehohlraums 28 erstreckt. Der Hohlraum 52 umfaßt eine
halbkugelförmige Sitzfläche 46, welche sich in Richtung zu
einer ersten axialen Fläche 48 derart erweitert, daß der
Querschnitt der Wand 44 im allgemeinen keilförmig oder in
Form eines gleichschenkeligen Dreiecks ausgebildet ist. Die
Sitzfläche 46 bildet eine innere Umfangsfläche des Lager
teils 24. Die Sitzfläche 46 arbeitet mit einem kugelförmi
gen Zapfenkopf 50 eines Kugelzapfens 52 zusammen. Ein
Schaft 54 des Kugelzapfens 52 geht durch eine Öffnung 56
derart, daß der Zapfenkopf 50 mit der Sitzfläche 46 zusam
menarbeitet.
Um die Schmierung der Gelenkverbindung 20 zu verbessern,
umfaßt eine zweite axiale Fläche 58 eine Öffnung 60, welche
in etwa durch das Mittelteil der zylindrischen Wand 44 zu
der Sitzfläche 46 geht. Die Öffnung 60 ist derart beschaf
fen und ausgelegt, daß eine Schmiermittelversorgung (nicht
gezeigt) aufgenommen werden kann, mittels welcher Schmier
mittel zum Nachschmieren der Gelenkverbindung 20 einge
bracht werden kann. Die Sitzfläche 46 umfaßt ferner eine
Mehrzahl von axial verlaufenden Schmierausnehmungen 62. Die
Schmierausnehmungen 62 erstrecken sich von der Öffnung 60
etwa über eine Mittellinie L des Lagerteils 24. Das äußere
Lagerteil 24 umfaßt ferner eine Mehrzahl von in regelmäßi
gen Abständen angeordneten Federungsausnehmungen 64, welche
auf der Sitzfläche 46 angeordnet sind. Die Federungsaus
nehmungen 64 sind relativ wenig tief im Vergleich zu den
Schmierausnehmungen 62 und hierdurch wird ermöglicht, daß
ein Kriechen auftritt, wenn das Lagerteil 24 und der Kugel
zapfen 52 in dem Hohlraum 28 der Aufnahme 30 aufgenommen
und zusammengesetzt sind. Die Federungsausnehmungen 64 sind
nur auf einem Teil der Sitzfläche 64 angeordnet, so daß man
eine ausreichende Stützfläche 65 für eine Axialbelastung
des Zapfenkopfs 50 hat.
Das Lagerteil 24 umfaßt eine Mehrzahl von Ausnehmungen 66,
welche auf einer ersten axialen Fläche 48 angeordnet sind.
Die Ausnehmungen 66 sind im allgemeinen ausgerichtet,
schneiden sich aber mit den Schmiermittelausnehmungen 62.
Jede Ausnehmung 66 umfaßt einen Boden 68 und parallele,
gegenüberliegende Seitenwände 72 und 72, welche im allge
meinen senkrecht zum Boden 68 sind. Vorzugsweise hat jede
Ausnehmung 66 eine konstante Breite zwischen dem Seiten
wänden 70 und 72 vor der Einwirkung der Kompressionsvor
belastung. Die Ausnehmungen 66 schneiden einen inneren
Umfang 74 der inneren Öffnung 56.
Ein ringförmiger Kanal 76 ist in der zweiten axialen Fläche
58 ausgebildet. Der Kanal 76 wird von einem Boden 78 und
parallelen, gegenüberliegenden Seitenwänden 80 und 82 ge
bildet. Die Seitenwand 80 ist etwas kürzer als die Seiten
wand 82, so daß der Boden 78 abgewinkelt ist. Der Abschnitt
der zweiten axialen Fläche 58, welcher zwischen der Seiten
wand 80 und der Öffnung 60 angeordnet ist, bildet eine
Abschnittsbasis 84. Ein Umfangsstützring 86 ist in der Nähe
der Seitenwand 82 ausgebildet.
Die Stützbasis 84 und der Stützring 86 wirken als Kompres
sionsteile, wodurch ein Zusammenarbeiten mit einer Dich
tungsunterlagscheibe 88 erreicht wird. Die Dichtungsunter
lagscheibe 88 ist im allgemeinen aus Stahl ausgebildet. Die
Dichtungsunterlagscheibe 88 umfaßt eine Öffnung 90, welche
zu der Öffnung 60 zur Schmierung der Gelenkverbindung 20
fluchtet und im allgemeinen dieselbe Form und Abmessungen
wie die Öffnung 60 hat.
Das innere Lagerteil 26 wird radial dadurch zusammenge
drückt, daß es in den Hohlraum 42 des äußeren Lagerteils 24
gedrückt wird. Das innere Lagerteil 26 umfaßt eine im all
gemeinen zylindrische, äußere Umfangsfläche 92, deren unbe
lasteter Durchmesser größer als der zugeordnete unbelastete
Durchmesser der Wand 44 des äußeren Lagerteils 24 ist. Die
äußere Umfangsfläche 92 verläuft geringfügig konisch unter
einem vorbestimmten Winkel α zu der Achse A-A, um eine
Anpassung der Wand 44 des Hohlraums 42 des äußeren Lager
teils 24 zu verwirklichen. Das innere Lagerteil 26 umfaßt
auch eine konische Sitzfläche 94. Die Sitzfläche 94 arbei
tet mit dem Zapfenkopf 50 zusammen, nachdem das innere
Lagerteil 26 passend zu dem äußeren Lagerteil 24 angeordnet
ist. Die Sitzflächen 46 und 94 der äußeren und inneren
Lagerteile 24, 26 haben jeweils einen gemeinsamen Durch
messer und legen den Zapfenkopf 50 fest, um den Freiheits
grad bei Drehbewegungen um einen gemeinsamen Mittelpunkt
einzugrenzen.
Zur Schmierungsunterstützung umfaßt die Sitzfläche 94 fer
ner eine Mehrzahl von axial verlaufenden Schmierausnehmun
gen bzw. Schmiernuten 96. Die Schmierausnehmungen 96 werden
von parallelen, gegenüberliegenden Seitenwänden 98 und 100
begrenzt. Die Seitenwände 98 und 100 verlaufen von einer
ersten axialen Fläche 102 zu einer zweiten, gegenüberlie
genden axialen Fläche 104. Wenn das äußere Lagerteil 24 und
das innere Lagerteil 26 passend zusammengesetzt sind, sind
die Schmierausnehmungen 62 fluchtgerecht zu den Schmier
ausnehmungen 96 ausgerichtet, um durchgehende Schmiermit
telwege in dem Lagersatz 22 zu bilden.
Die erste axiale Fläche 102 des Lagerteils 26 hat eine
teilkugelförmige Gestalt, welche an den Boden 36 des Auf
nahmeteils 30 angepaßt ist. Eine Öffnung 106 ist in der
ersten axialen Fläche 102 ausgebildet, um zu ermöglichen,
daß ein Schaft 54 durchgehen kann, wenn die Gelenkverbin
dung 20 vollständig zusammengesetzt ist. Um eine Ausrich
tung der Schmierausnehmungen 62 und 96 sicherzustellen, ist
wenigstens ein Positionieransatz 108 in der Nähe der ersten
axialen Fläche 102 entlang der äußeren Umfangsfläche 92
vorgesehen ist. Der Positionieransatz 108 arbeitet mit der
Ausnehmung 66 auf dem äußeren Lagerteil 24 zusammen. Vor
zugsweise ist jede Ausnehmung 66 derart bemessen und ausge
legt, daß sie geringfügig größer in der Breite und Tiefe
als ein hierzu passender Positionieransatz 108 ausgelegt
ist, um ein schnelles Zusammensetzen des Lagersatzes 22 zu
ermöglichen.
Ein Querschnittsansicht der zusammengesetzten Kugelgelenk
verbindung 20 ist in Fig. 1 gezeigt. Zuerst wird der
Schaft 54 durch die Öffnung 56 des äußeren Lagerteils 24
derart durchgeführt, daß der Zapfenkopf 50 die Fläche 46
berührt. Das innere Lagerteil 26 wird dann in den Hohlraum
42 gedrückt, bis die Sitzfläche 94 des inneren Lagerteils
26 den Zapfenkopf 50 berührt. Der Lagersatz 22 und der
Kugelzapfen 52 werden dann in den Hohlraum 28 der Aufnahme
34 eingeführt, wobei der Schaft 54 durch die Öffnung 38 der
Aufnahme geht und die erste axiale Fläche 102 des inneren
Lagerteils 26 den Boden 36 der Aufnahme 30 berührt. Die
Dichtungsunterlagscheibe 88 wird in Kontakt mit der zweiten
axialen Fläche 58 des äußeren Lagers 24 angeordnet. Eine
axiale Belastung wird auf die Dichtungsunterlagscheibe 88
aufgebracht, um die sockelförmige Aufnahme 30 zu schließen.
Eine Lippe 110 ist derart bemessen und ausgelegt, daß ein
entsprechender Widerstand gegen eine starke Belastung si
chergestellt ist, welche ein "Abziehen" der Anordnung zu
bewirken versucht.
Wenn die Verbindung 20 zusammengesetzt ist und unter Vor
belastung steht, ermöglichen die Federungsausnehmungen 64,
der Kanal 76, die Ausnehmungen 66 und die Schmierausnehmun
gen 62 und 96, daß während einer vorbestimmten Zeitperiode
das Material des Lagersatzes 22 kriechen kann. Das Kriechen
dient dazu, die Vorbelastung teilweise zu entlasten, um
eine Gelenkverbindung bereitzustellen, welche ein niedriges
Drehmoment bei dem Kugelzapfen 52 und eine geringfügige
Endbewegung hat. Die geringfügige Endbewegung führt zu
einer gesteigerten Standzeit der Gelenkverbindung, so daß
diese widerstandsfähiger als übliche Gelenkverbindungen
ist. Die kugelförmige Gestalt des Aufnahmebodens 26 ermög
licht ein stärkeres Kriechen des Materials unter Belastung
als eine abgewinkelte Fläche oder eine Fläche mit einer
Ecke von 90°, sowie eine bessere Einstellung und Abstimmung
des Kugelzapfens 52. Somit ermöglicht der Lagersatz 22 ein
ausgewogenes und einstellbares Gleichgewicht zwischen zu
sammengesetztem, vorbelastetem Lagersatz 22 und hierzu
passendem Kugelzapfen 52 und sockelförmiger Aufnahme 30.
Bei der bevorzugten Ausführungsform stellt sich die Relaxa
tion bei der Vorbelastung in einem Gleichgewichtszustand
innerhalb eines Zeitraums von etwa 72 Stunden nach dem
Zusammensetzen der Gelenkverbindung 20 ein.
Die Gelenkverbindung 20 kann auf unterschiedlichen Gebieten
vielseitig eingesetzt werden. Insbesondere, jedoch nicht
ausschließlich, kommen innere und äußere Spurstangenanord
nungen bei Zahnstangentrieben, Lenkverbindungsstangenanord
nungen und andere Verbindungsstangenanordnungen der "Ge
lenkbauart" in Betracht. Die äußeren und inneren Lagerteile
24 und 26 können aus unterschiedlichen Materialien in Ab
hängigkeit von den einzelnen Anwendungsgebieten und der
aufzubringenden inneren Montagekraft gewählt werden, welche
im Gebrauchszustand für erforderlich gehalten wird. Vor
zugsweise ist der Lagersatz 22 nach der Erfindung aus einem
teilstarren bzw. halbstarren Kunststoffmaterial ausgebil
det.
Die Anzahl, der Abstand und der axiale Verlauf der Ausneh
mungen 62, 64, 96, der Ausnehmungen 66 und des Kanals 76
hängen von den speziellen Anwendungsgebieten ab. Es muß
ausreichend Material entfernt werden, um ein "Fließen" des
Materials zu ermöglichen und eine Kriechrelaxation zu ver
wirklichen, nachdem die anfangs einwirkende Kompressions
belastung aufgebracht worden ist, um den gewünschten
Gleichgewichtszustand zu erreichen. Dennoch muß ausreichend
Material zurückbleiben, um einen gewünschten Dämpfungsef
fekt bei einer adäquaten Kompressionsbelastung und eine
dynamische Stabilität bei dem Kugelzapfen sicherzustellen.
Daher sollte keine Federungsausnehmung 64 oder Ausnehmung
66 mit einer axial verlaufenden Schmierausnehmung 62, 96
fluchtgerecht ausgerichtet sein, welche in der Sitzfläche
eines Lagerteils ausgebildet ist. Ansonsten müssen Kompro
misse bei der Anordnungsauslegung getroffen werden.
Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen nach der
Erfindung erläutert worden sind, ist die Erfindung natür
lich nicht auf die dort beschriebenen Einzelheiten be
schränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modi
fikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen
wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
Claims (19)
1. Lagersatz für eine Kugelgelenkverbindung, welcher
folgendes aufweist:
ein ringförmiges, äußeres Lagerteil (24), wel ches eine äußere Umfangsfläche, eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche hat, wobei die ersten und zweiten axialen Flächen einander gegen überliegen, sowie eine im allgemeinen zylindrische Wand, welche einen Hohlraum (28) begrenzt, eine halb kugelförmige Sitzfläche (46) in dem Hohlraum (28) wenigstens eine Ausnehmung (66) und einen Positio nieransatz (108) hat, welcher zwischen der äußeren Umfangsfläche und der ersten axialen Fläche angeord net ist, wobei die halbkugelförmige Sitzfläche (46) wenigstens eine Schmierausnehmung (62, 96) und eine Mehrzahl von Federungsausnehmungen (64) hat; und
ein ringförmiges, inneres Lagerteil (28), wel ches eine äußere Umfangsfläche, zwei gegenüberliegen de axiale Flächen, eine konische Sitzfläche, wenig stens eine Schmierausnehmung und wenigstens eine weitere Ausnehmung mit einem Positionieransatz hat, wobei der Ansatz in der Ausnehmung (66) zur Ausrich tung der Schmierausnehmungen der inneren und äußeren Lagerteile (24, 26) aufnehmbar ist, wenn die Lager teile passend zusammengesetzt sind, wobei die äußere Fläche einen unbelasteten Durchmesser hat, welcher größer als ein zugeordneter unbelasteter Durchmesser der halbkugelförmigen Sitzfläche 46 derart ist, daß hieraus eine Vorbelastung resultiert, wenn das innere Lagerteil (26) in den Hohlraum (28) des äußeren La gerteils (24) gedrückt wird.
ein ringförmiges, äußeres Lagerteil (24), wel ches eine äußere Umfangsfläche, eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche hat, wobei die ersten und zweiten axialen Flächen einander gegen überliegen, sowie eine im allgemeinen zylindrische Wand, welche einen Hohlraum (28) begrenzt, eine halb kugelförmige Sitzfläche (46) in dem Hohlraum (28) wenigstens eine Ausnehmung (66) und einen Positio nieransatz (108) hat, welcher zwischen der äußeren Umfangsfläche und der ersten axialen Fläche angeord net ist, wobei die halbkugelförmige Sitzfläche (46) wenigstens eine Schmierausnehmung (62, 96) und eine Mehrzahl von Federungsausnehmungen (64) hat; und
ein ringförmiges, inneres Lagerteil (28), wel ches eine äußere Umfangsfläche, zwei gegenüberliegen de axiale Flächen, eine konische Sitzfläche, wenig stens eine Schmierausnehmung und wenigstens eine weitere Ausnehmung mit einem Positionieransatz hat, wobei der Ansatz in der Ausnehmung (66) zur Ausrich tung der Schmierausnehmungen der inneren und äußeren Lagerteile (24, 26) aufnehmbar ist, wenn die Lager teile passend zusammengesetzt sind, wobei die äußere Fläche einen unbelasteten Durchmesser hat, welcher größer als ein zugeordneter unbelasteter Durchmesser der halbkugelförmigen Sitzfläche 46 derart ist, daß hieraus eine Vorbelastung resultiert, wenn das innere Lagerteil (26) in den Hohlraum (28) des äußeren La gerteils (24) gedrückt wird.
2. Lagersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ferner ein kreisförmiger Kanal (76) zwischen zwei
parallelen, gegenüberliegenden Seitenwänden in einem
Boden dazwischen gebildet wird, und daß der Kanal
(76) auf der zweiten axialen Fläche des äußeren La
gerteils (24) angeordnet ist.
3. Lagersatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine der beiden, parallelen, gegenüberliegenden
Seitenwände länger als die andere derart bemessen
ist, daß der Boden dazwischen abgewinkelt verläuft.
4. Lagersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die halbkugelförmige Sitzfläche
(46) des äußeren Lagerteils (24) sich in Richtung zu
der ersten axialen Fläche nach außen erweitert.
5. Lagersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (66) von paralle
len, gegenüberliegenden Seitenwänden mit einem da
zwischenliegenden Boden gebildet wird, und daß die
Seitenwände derart beabstandet sind, daß die Ausneh
mung (66) derart ausgebildet wird, daß sie eine grö
ßere Breite als die Breite des Positionieransatzes
(108) hat.
6. Lagersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (66) mit einer
Tiefe ausgebildet ist, welche größer als die Länge
des Ansatzes (108) ist.
7. Lagersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der axialen Flächen des
inneren Lagerteils (26) eine kugelförmige Gestalt
hat.
8. Lagersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federungsausnehmungen (64) in
regelmäßigen Abständen um eine Mittelachse angeordnet
sind.
9. Lagersatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federungsausnehmungen (64) geringfügig ober
halb einer Mittellinie des äußeren Lagerteils (24)
angeordnet sind und diese die Schmierausnehmungen
(62, 66) nicht schneiden.
10. Lagersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche des
äußeren Lagerteils (24) derart konisch verläuft, daß
der Radius der ersten axialen Fläche kleiner als der
Radius der zweiten axialen Fläche ist.
11. Lagersatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Umfangsfläche des inneren Lagerteils
(26) konisch ausgebildet ist.
12. Lagersatz für eine Kugelgelenkverbindung, welcher
folgendes aufweist:
ein ringförmiges, äußeres Lagerteil (24), wel ches eine äußere Umfangsfläche, eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche hat, wobei die axialen Flächen einander gegenüberliegen, eine im allgemeinen zylindrische Wand, welche einen Hohlraum (28) begrenzt, eine halbkugelförmige Sitzfläche (46), welche derart ausgebildet ist, daß sie in Richtung zu der ersten axialen Fläche sich erweitert, eine Mehr zahl von Ausnehmungen (66) und Positionieransätze (108), welche zwischen der äußeren Umfangsfläche und der ersten axialen Fläche angeordnet sind, und einen ringförmigen Kanal (76) hat, welcher auf der zweiten axialen Fläche angeordnet ist, wobei der Kanal (76) einen abgewinkelten Boden hat, die halbkugelförmige Sitzfläche (46) eine Mehrzahl von Schmierausnehmungen (62, 96) und eine Mehrzahl von Federungsausnehmungen (64) hat, und wobei die Federungsausnehmungen (64) die Schmierausnehmungen (62, 96) nicht schneiden, und
ein ringförmiges, inneres Lagerteil (26), wel ches eine äußere Umfangsfläche, zwei gegenüberliegen de axiale Flächen, wobei eine der gegenüberliegenden axialen Flächen eine kugelförmige Gestalt hat, eine sphärische Sitzfläche, eine Mehrzahl von Schmieraus nehmungen (62, 96) und wenigstens eine weitere Aus nehmung (66) und Positionieransätze (108) derart hat, daß der Ansatz (108) in der Ausnehmung aufnehmbar ist, um die Schmierausnehmungen (62, 96) der inneren und äußeren Lagerteil (24, 26) in Ausrichtung zu bringen, wenn die Lagerteile passend zusammengesetzt sind, und wobei die äußere Fläche einen unbelasteten Durchmesser hat, welcher größer als ein zugeordneter unbelasteter Durchmesser der halbkugelförmigen Sitz fläche (46) derart ist, daß man eine Vorbelastung erhält, wenn das innere Lagerteil (26) in den Hohl raum (28) des äußeren Lagerteils (24) gedrückt ist.
ein ringförmiges, äußeres Lagerteil (24), wel ches eine äußere Umfangsfläche, eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche hat, wobei die axialen Flächen einander gegenüberliegen, eine im allgemeinen zylindrische Wand, welche einen Hohlraum (28) begrenzt, eine halbkugelförmige Sitzfläche (46), welche derart ausgebildet ist, daß sie in Richtung zu der ersten axialen Fläche sich erweitert, eine Mehr zahl von Ausnehmungen (66) und Positionieransätze (108), welche zwischen der äußeren Umfangsfläche und der ersten axialen Fläche angeordnet sind, und einen ringförmigen Kanal (76) hat, welcher auf der zweiten axialen Fläche angeordnet ist, wobei der Kanal (76) einen abgewinkelten Boden hat, die halbkugelförmige Sitzfläche (46) eine Mehrzahl von Schmierausnehmungen (62, 96) und eine Mehrzahl von Federungsausnehmungen (64) hat, und wobei die Federungsausnehmungen (64) die Schmierausnehmungen (62, 96) nicht schneiden, und
ein ringförmiges, inneres Lagerteil (26), wel ches eine äußere Umfangsfläche, zwei gegenüberliegen de axiale Flächen, wobei eine der gegenüberliegenden axialen Flächen eine kugelförmige Gestalt hat, eine sphärische Sitzfläche, eine Mehrzahl von Schmieraus nehmungen (62, 96) und wenigstens eine weitere Aus nehmung (66) und Positionieransätze (108) derart hat, daß der Ansatz (108) in der Ausnehmung aufnehmbar ist, um die Schmierausnehmungen (62, 96) der inneren und äußeren Lagerteil (24, 26) in Ausrichtung zu bringen, wenn die Lagerteile passend zusammengesetzt sind, und wobei die äußere Fläche einen unbelasteten Durchmesser hat, welcher größer als ein zugeordneter unbelasteter Durchmesser der halbkugelförmigen Sitz fläche (46) derart ist, daß man eine Vorbelastung erhält, wenn das innere Lagerteil (26) in den Hohl raum (28) des äußeren Lagerteils (24) gedrückt ist.
13. Lager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die äußeren Umfangsflächen der inneren und äußeren
Lagerteile (24, 26) konisch ausgebildet sind, und daß
das innere Lagerteil (26) umgekehrt konisch zu dem
äußeren Lagerteil (24) ausgebildet ist.
14. Lagersatz nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausnehmungen (66) mit einer Tiefe
ausgebildet sind, welche größer als die Länge des
Ansatzes (108) ist, und eine Breite haben, welche
größer als die Breite des Ansatzes (108) ist.
15. Lagersatz nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federungsausnehmungen (64) im
wesentlichen im Mittelbereich der halbkugelförmigen
Sitzfläche (46) derart ausgebildet sind, daß sich
eine wirksame Stützfläche bildet.
16. Kugelgelenkanordnung, welche folgendes aufweist:
eine Aufnahme (30);
ein ringförmiges, äußeres Lagerteil (24), wel ches axial komprimiert in der Aufnahme (30) angeord net ist, wobei das äußere Lagerteil (24) eine äußere Umfangsfläche, eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche hat, wobei die ersten und die zweiten axialen Flächen gegenüberliegen, sowie eine im allgemeinen zylindrische Wand, welche einen Hohl raum (28) bildet, eine halbkugelförmige Sitzfläche (46) und einen kreisförmigen Kanal (76) hat, welcher auf der zweiten axialen Fläche angeordnet ist, wobei die halbkugelförmige Sitzfläche (46) wenigstens eine Schmierausnehmung (62, 96) und eine Mehrzahl von Federungsausnehmungen (64) hat, und wobei die Fede rungsausnehmungen die Schmierausnehmungen (62, 96) nicht schneiden;
ein ringförmiges, inneres Lagerteil (26), wel ches in dem äußeren Lagerteil (24) aufgenommen ist, wobei das innere Lagerteil (26) eine äußere Umfangs fläche, zwei gegenüberliegende axiale Flächen, eine kugelförmige Sitzfläche und wenigstens eine Schmier ausnehmung (62, 96) hat, und
einen Kugelzapfen (52) mit einem Zapfenkopf (50) und einem Schaft (54), wobei der Zapfenkopf (50) mit der halbkugelförmigen Sitzfläche (46) und der kugel förmigen Sitzfläche zusammenarbeitet;
wobei die Federungsausnehmung (64), die Schmier ausnehmungen (62, 96) und der Kanal (76) im zusammen gebauten Zustand der inneren und äußeren Lagerteile (24, 26) ermöglichen, daß die Lagerteile während einer vorbestimmten Zeitperiode zur teilweisen Rela xation der Kompressionsbelastung derart kriechen, daß die Verbindung einen Kugelzapfen (52) mit niedrigem Drehmoment und einer geringfügigen Endbewegung hat.
eine Aufnahme (30);
ein ringförmiges, äußeres Lagerteil (24), wel ches axial komprimiert in der Aufnahme (30) angeord net ist, wobei das äußere Lagerteil (24) eine äußere Umfangsfläche, eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche hat, wobei die ersten und die zweiten axialen Flächen gegenüberliegen, sowie eine im allgemeinen zylindrische Wand, welche einen Hohl raum (28) bildet, eine halbkugelförmige Sitzfläche (46) und einen kreisförmigen Kanal (76) hat, welcher auf der zweiten axialen Fläche angeordnet ist, wobei die halbkugelförmige Sitzfläche (46) wenigstens eine Schmierausnehmung (62, 96) und eine Mehrzahl von Federungsausnehmungen (64) hat, und wobei die Fede rungsausnehmungen die Schmierausnehmungen (62, 96) nicht schneiden;
ein ringförmiges, inneres Lagerteil (26), wel ches in dem äußeren Lagerteil (24) aufgenommen ist, wobei das innere Lagerteil (26) eine äußere Umfangs fläche, zwei gegenüberliegende axiale Flächen, eine kugelförmige Sitzfläche und wenigstens eine Schmier ausnehmung (62, 96) hat, und
einen Kugelzapfen (52) mit einem Zapfenkopf (50) und einem Schaft (54), wobei der Zapfenkopf (50) mit der halbkugelförmigen Sitzfläche (46) und der kugel förmigen Sitzfläche zusammenarbeitet;
wobei die Federungsausnehmung (64), die Schmier ausnehmungen (62, 96) und der Kanal (76) im zusammen gebauten Zustand der inneren und äußeren Lagerteile (24, 26) ermöglichen, daß die Lagerteile während einer vorbestimmten Zeitperiode zur teilweisen Rela xation der Kompressionsbelastung derart kriechen, daß die Verbindung einen Kugelzapfen (52) mit niedrigem Drehmoment und einer geringfügigen Endbewegung hat.
17. Gelenk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufnahme (30) einen kugelförmigen Boden (36) hat,
welcher der kugelförmigen axialen Fläche des inneren
Lagerteils (26) entspricht.
18. Gelenk nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeich
net, daß die vorbestimmte Zeitperiode etwa 72 Stunden
beträgt.
19. Gelenk nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine Ausnehmung (66)
und ein Positionieransatz (108) zwischen der äußeren
Umfangsfläche und der ersten axialen Fläche des äuße
ren Lagerteils (24) vorgesehen sind, und daß das
andere Teil umfassend die Ausnehmung (66) und den
Positionieransatz (108) auf dem inneren Lagerteil
(26) derart vorgesehen ist, daß der Ansatz (108) in
der Ausnehmung (66) aufnehmbar ist, um die Schmier
ausnehmungen (62, 96) der inneren und äußeren Lager
teile (24, 26) auszurichten, wenn die Lagerteile pas
send zusammengesetzt sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AFFINIA CAYMAN CORP., GRAND CAYMAN, BRITISH WEST I |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |