DE2441915A1

DE2441915A1 - Kugelgelenk, insbesondere fuer lenkgestaenge von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2441915A1
Application number: DE2441915A
Authority: DE
Inventors: Leopold F Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-02
Filing date: 1974-09-02
Publication date: 1976-03-11

Description

Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen.
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, bei dem der Kugelkopf des Gelenkbolzens im Gelenkgehäuse an der dem Gelenkbolzen abgewandten Seite über einen Lagerkörper aus einem elastisch und plastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Polyurethan, gelagert ist, aus dem an der dem Gelenkbolzen abgewandten Seite Federelemente herauswachsen.
Kugelgelenke für Lenkgestänge gehören zu den lebenswichtigsten Konstruktionselementen eines Kraftfahrzeuges, weil ein Blockieren oder gar ein Bruch eines solchen Konstruktionselomentes katastrophale Folgen nicht nur für die Insassen des betroffenen Fahrzeuges sondern auch für andere Verkehrsteilnehmer haben könnte, Kugelgelenke für Lenkgestänge sind aber auch typische massenartikel, die nur aus wenigen und leicht herstellbaren Einzelteilen bestehen sollten und deren Funktionstüchtigkeit eines falls von der Sorgfalt des Arbeiters beim Zusammenbau abhängen sollte.
Schliesslich sollten Kugelgelenke für Lenkgestänge noch möglichst leicht sein, weil das am Achsschenkel angebrachte Kugelgelenk zu den ungefederten massen eines Kraftfahrzeuges gehört.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kugelgelenke der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln und so zu verbessern, dass sie die vorgenannten Ansprüche in Bezug auf Sicherheit, Funktionstüchtigkeit, Gewicht und Herstellungskosten in optimaler Weise erfüllen.
Diese Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Federelemente als Biegefedern ausgebildet sind, die sich über den Kugelkopf hinweg zur mitte hin wölben, und die sich mit ihrer gewölbten Aussenseite an der Mittelzone der Innenseite des Gelenkgehäuses oder seines Deckels abstützen. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass die Biegefedern einen dreieckförmigen Grundries und eine ungleiche, zur mitte hin dünner werdende Wanddicke haben.
Der mit der Erfindung erzielte Hauptvorteil besteht insbesondere darin, dass es durch die Ausbildung der Federelemente als Biegefedern, die sich über den Kugelkopf hinweg zur mitte hin wölben, bei einem gegenüber den heutigen Ausführungsformen verkleinerten Einbauraum möglich ist, das Arbeitsvolumen und den Federweg der Federelemente wesentlich zu vergrössern und deren Federcharakteristik zu verbessern. Die erfindungsgemässen Federelemente sind infolge ihres dreieckförmigen Grundrisses und ihrer ungleichen, zur mitte hin dünner werdenden Wanddicke Körper gleicher Festigkeit gegen Biegung, deren Biegebeanspruchung so gering ist, dass keine Bruchgefahr besteht. Ein weiterer grosser Vorteil besteht darin, dass sich infolge der besonderen Gestaltung der aus dem Lagerkörper herauswachsenden Federelemente an deren Wurzel von selbst eine grosse Anschlagfläche am Lagerkörper ergibt, durch die ein exakter, niedrig beanspruchter und staßgedämpfter Axialanschlag bei grossen in Achsrichtung des Gelenkbolzens auftretenden Kräften zustandekommt. Dies ist insoferne von Bedeutung, als die maximale bei einem Personenkraftwagen der mittelklasse auftretende Axialkraft bis zu 250 kp ansteigen kann, und die Federkraft der Federelemente nur bei etwa einem Zehntel dieser maximalen Axialkraft liegt. Schliesslich haben Kugelgelenke gemäss der Erfindung noch den Vorteil, dass sie nur aus wenigen und leicht herstellbaren Einzelteilen von geringem Gewicht bestehen, deren Funktionstüchtigkeit nicht von der Sorgfalt des Arbeiters beim Zusammenbau abhängt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kugelgelenk gemäss der Erfindung; Fig. 2 Fig. 2 eine Draufsicht auf den Lagerkörper, aus dem die Federelemente herauswachsen; Fig.3 einen Teillängsschnitt in vergrössertem maßstab Der Kugelkopf 3 des Gelenkbolzens 5 ist im Gelenkgehäuse 1 mittels eines unteren Lagerkörpers 4 und eines oberen Lagerkör pere 2 gelagert, die aus einem elastisch und plastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Polyurethan, gefertigt sind. Aus dem oberen Lagerkörper 2 wachsen aus der dem Gelenkbolzen 5 abgewandten Seite Federelemente 6 heraus, die als Biegefedern ausgebildet sind, die sich über den Kugelkopf 3 hinweg zur mitte hin wölben, und die sich mit ihrer gewölbten Aussenseite an der Mittelzone der Innenseite 9 des Deckels 8 absttzen. Durch die sich kreuzenden Nuten 7 erhalten die Biegefedern 6 einen dreieckförmigen Grundriss, durch den sie zusammen mit ihrer ungleichen, zur mitte hin dünner werdenden Wanddicke zu Körpern gleicher Festigkeit gegen Biegung werden. Als Körper gleicher Festigkeit sind die Biegefedern 6 trotz des grossen Fedarweges 14 nur niedrig beansprucht, und infolge der Abstützung über ihre gewölbte Aussenfläche kommt eine aus der Fig.3 ersichtlicht Veränderung der Biegelänge und damit eine in idealer Weise progressiv ansteigende Federkraft zustande. Bei grossen Axialkräften 13, die bei einem Personenkraftwagen der mitte kalses bis zu 250 kp ansteigen können, schlägt die Aus@enfläche 11 des Lagerkörpers 2 nach Überwindung des Axialspieles 12 gegen die Innenfläche 10 des Deckels 8.
P a t e n t a n s p r ü c h :e

Claims

Patentansprüche t Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, bei dem der Kugelkopf des Golenkbolzens im Gelenkgehäuse an der dem Gelenkbolzen abgewandten Seite über einen Lagerkörper aus einem elastisch und plastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Polyurethan, gelagert ist, aus dem an der dem Gelenkbolzen abgewandten Seite Federelemente herauswachsen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Federelemente (6) als Biegefedern ausgebildet sind, die sich über den Kugelkopf (3) hinweg zur mitte hin wölben, und die sich mit ihrer gewölbten Ausenseite an der Mittelzone der Innenseite (9) des Gelenkgehäuses oder seines Deckels (8) abstützen.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Biegefedern (6) einen dreieckförmigen Grundriss und eine ungleiche, zur mitte hin dünner werdende Wanddicke haben.