DE2102270A1

DE2102270A1 - Kugelgelenk, insbesondere fur Lenkgestange von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2102270A1
Application number: DE19712102270
Authority: DE
Inventors: Paul 2844 Lemförde P Westphal
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1971-01-19
Filing date: 1971-01-19
Publication date: 1972-08-03
Also published as: DE2102270B2; DE2102270C3

Description

"Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen" Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen und hierbei vornehmlich zur Verbindung der Spurstangen mit einer Zahnstangenlenkvorrichtung.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ohne wesentliche Umgestaltung bekannter Zahnstangenlenkungen das Fahrverhalten von Kraftfahrzeugen zu verbessern, indem den Lenkrädern bei Kurvenfahrt in bestimmten Fahrsituationen, beispielsweise bei Verzögerung der Fahrgeschwindigkeit, die Möglichkeit zur selbsttätigen Änderung der Nachspur gegeben wird.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Kugelgelenk zur Verbindung zwischen der Zahnstange und der Spurstange in sich längenveränderlich und federbelastet ist.
Dabei hat es sich weiter als vorteilhaft erwiesen, daß bei auftretenden Seitenkräften und hieraus folgenden Axialverschiebung des Gelenkbolzens die für den Ausschlagwinkel des Gelenkzapfens bestimmende ursprüngliche Lage des kugeligen Zapfenkopfes im Gelenkgehäuse erhalten bleibt, d.h. der Schwenkpunkt des Kugelkörpers wird nicht verandert.
In einer besonders zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung ist der Gelenkzapfen zweiteilig ausgebildet und besteht aus dem Bolzen als Verbindungsglied und dem Kugelkopf als Lagerglied, wobei der Bolzen im Kugelkopf axial verschieblich geführt ist und unter Federdruck steht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Kugelkopf des Gelenkzapfens eine in axialer Richtung verlauf ende'Bohrung auf, die einseitig zu einer Durchtrittsöffnung und Lagerfläche für den Bolzen kegelstumpfförmig eingezogen ist. Der Bolzen ist der Innenkontur des Kugelkopfes angepasst, jedoch um den erforderlichen Federweg verkürzt. Ferner enthält der Bolzen eine zentrale Bohrung für die Aufnahme des Federelements.
Hierdurch wird in besonders raumsparender Weise eine exakte Lagerung und Führung für den verschiebbaren Gelenkbolzen und gleichzeitig ein Raum für die Unterbringung des Federelements geschaffen.
Um den Zusammenbau des Gelenks zu ermöglichen, ist der Kugelkopf quergeteilt. Der teilkugelige Endabschnitt dient gleichzeitig zur Abstützung des Federelements und als Begrenzungsanschlag für den einfedernden Gelenkbolzen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in dem teilkugeligen Endabschnitt des Kugelkopfes eine Ausnehmung vorgesehen, in der sich das Federelement zentriert.
Auf diese Weise wird eine sichere Führung des Federelements erreicht und zugleich der Raum für die Unterbringung der Feder und deren Bemessung vergrössert.
Zwecks Geräuschisolierung ist in vorteilhafter Weise zwischen dem Gelenkbolzen und dem Kugelkopf eine elastische Einlage vorgesehen.
Das Gelenk kann entweder mit dem Gehäuse oder mit dem Gelenkbolzen an der Zahnstange befestigt sein. Ferner kann es zweckmässig sein, das Gelenkgehäuse und die Zahnstange einstückig auszubilden.
Die Erfindung lässt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel teilweise im Längsschnitt dargestellt.
In dem Lenkgetriebegehäuse 1 ist ein mit der Zahnstange 2 kämmendes Lenkritzel 3 in üblicher Weise gelagert. Am Ende der Zahnstange ist das Gehäuse 4 eines Kugelgelenks befestigt, in dem ein Gelenkzapfen mit seinem Gelenkkopf 5 zweckmässig unter Zwischenschaltung einer Lagerschale 6 allseitig beweglich gelagert ist. Der Gelenkzapfen besteht aus zwei Teilen, nämlich dem Kugelkopf 5 und dem Bolzen 7, der zur Verbindung mit dem übrigen Lenkgestänge, hier einer Spurstange 8, dient. Im Kugelkopf ist eine Bohrung 9 vorgesehen, in der der Bolzen 7 axialverschieblich geführt und gelagert ist. Um die notwendige Verbindung zwischen dem Kugelkopf und dem Bolzen sicherzustellen, weist die Durchtrittsöffnung 10 für den Bolzen gegenüber der Bohrung 9 einen kleineren Durchmesser auf, wobei das in den Kugelkopf eingreifende Ende 7' des Bolzens entsprechend dem zylindrischen Abschnitt der Bohrung 9 verdickt ist. Der Ubergang von der grösseren Bohrung zur kleineren Durchtrittsöffnung 10 verläuft kegelstumpfförmig und die so geschaffene Ringfläche 11 dient zur Halterung und Lagerung für den dieser Fläche angepassten Bolzenabschnitt 7'.
An der dem Bolzenende 7' abgewandten Seite ist der die Bohrung 9 enthaltende Teil des Kugelkopfes 5 durch einen kappenförmigen Teil 5' zur Vollkugel ergänzt. Durch diesen Kugelabschnitt wird die Bohrung 9 abgedeckt und der erforderliche Verstellweg a des gegenüber der Bohrung 9 verkürzten Bolzenabschnitts 7' begrenzt. Dieser Abschnitt des Bolzens enthält eine axiale Bohrung 12, in der eine Schraubenfeder 13 untergebracht ist, die einerseits gegen den Boden der Bohrung 12 und andererseits gegen den Kugelabschnitt 5' abgestützt ist. Im Kugelabschnitt 5' ist eine zentrale Ausnehmung 14 vorgesehen, in die das eine Federende lagesicher eingreift und durch die der Raum für die Unterbringung der Federelemente vergrössert wird. Die Gelenkverbindung ist in üblicher Weise mittels einer Faltenmanschette 15 abgedichtet.
Im Bereich der Durchtrittsöffnung 10 ist zwischen der Ringfläche 11 und der Lagerfläche des Bolzenabschnittes 7' eine ringförmige Einlage 16 aus elastischem Werkstoff angeordnet, wodurch mögliche Geräusche beim Ausfedern des Gelenkbolzens isoliert werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestange von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen in sich längenveränderlich und federbelastet ist.

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen zweiteilig aus dem Bolzen als Verbindungsglied und dem Kugelkopf als Lagerglied besteht und der Bolzen im Kugelkopf axial verschieblich geführt ist und in dieser Richtung unter Federdruck steht.

3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf des Gelenkzapfens eine in axialer Richtung verlaufende Bohrung aufweist, die einseitig zu einer Durchtrittsöffnung und Lagerfläche für den Bolzen kegelstumpfförmig eingezogen ist, wobei der Bolzen der Innenkontur des Kugelkopfes angepasst und gegenüber der Bohrung des Kugelkopfes um den erforderlichen Federweg verkürzt ist, und daß auch der verbreiterte Endabschnitt des Bolzens eine zentrale Bohrung enthält.

4. Kugelgelenk nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf am Ende seiner axialen Bohrung quergeteilt ist.

5. Kugelgelenk nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung des kegelstumpfförmigen Bolzenendes ein Federelemtent angeordnet ist, das sich einerseits gegen den Boden der Bohrung und andererseits gegen den teilkugeligen Endabschnitt des Kugelkopfes abstützt.

6. Kugelgelenk nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt des Kugelkopfes eine Ausnehmung aufweist, in die das Federelement eingreift.

7. Kugelgelenk nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gelenkbolzen und dem Kugelkopf eine elastische Einlage vorgesehen ist.

8. Kugelgelenk nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkgehäuse oder der Gelenkbolzen an der Zahnstange befestigt ist.

9. Kugelgelenk nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkgehäuse mit der Zahnstange oder mit der Spurstange einstückig ausgebildet ist.