DE2443089A1

DE2443089A1 - Kugelgelenk, insbesondere fuer lenkgestaenge von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2443089A1
Application number: DE2443089A
Authority: DE
Inventors: Leopold F Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-09
Filing date: 1974-09-09
Publication date: 1976-03-25

Description

Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen.
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, dessen Gelenkgehäuse an der dem Gelenkbolzen abgewandten Seite mittels eines in eine Ringnut des Gelenkgehäuses hineingedrückten Deckels luft- und flüssiqkeitsdicht verschlossen ist.
Kugelgelenke für Lenkgestänge gehören zu den lebenswichtigsten Konstruktionselementen eines Kraftfahrzeuges, weil ein Blockieren oder gar ein Bruch eines solchen Konstruktionselementes 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 in der Regel nicht vom Hersteller des Kraftfahrzeuges sondern von der Kraftfahrzeug- Zubehörindustrie, die einem starken Preisdruck ausgesetzt ist, hergestellt werden.
Sie sollten daher nur aus möglichst wenigen und in einer automatisierten Massenfertigung leicht und billig herstellbaren Teilen bestehen, und ihre Funktionstüchtigkeit sollte keinesfalls von der Sorgfalt des Arbeiters beim Zusammenbau abhängen.
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 beschriebenen Art weiterzuentwickeln und so zu verbessern, dass sie nicht nur den vorgenannten Anforderungen in optimaler Weise gerecht werden, sondern ausserdem noch billiger hergestellt werden können als die heutigen Ausführungsformen.
Diese Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der in eine Ringnut des Gelenkgehäuses hineingedrückte Deckel, wie an sich bekannt, gewölbt ist und während des Verschliessens durch einen Stempel plangedrückt wird, und dass der luft- und flüssigkeitsdichte Verschluss durch das Andrücken des oberen Deckelrandes an die obere Fläche und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche der Ringnut zustandekommt. Hierbei können der Deckel und die Ringnut so gestaltet sein, dass das Andrücken des oberen Deckelrandes an die obere Fläche und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche der Ringnut infolge des unter einem Winkel angebogenen Randes zustandekommt. Der Deckel und die Ringnut können aber auch so gestaltet sein, dass das Andrücken des oberen Deckelrandes an die obere Fläche und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche der Ringnut infolge der kegelförmigen Ausbildung der oberen Fläche zustandekommt.
Schliesslich können der Deckel und die Ringnut auch noch so gestaltet sein, dass das Andrücken des oberen Deckelrandes en die obere Fläche und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche der Ringnut infolge der kegelförmigen Ausbildung der unteren Fläche zustandekommt.
Der mit der Erfindung erzielte Hauptvorteil besteht insbesondere darin, dass infolge der besonderen und bis jetzt nicht bekannten Ausbildung des Deckels bzw. der Ringnut des Celenkgehäuses auf sinfache Weise und ohne den Aufwand einer besonderen Sorgfalt immer ein luft- und flüssigkeitsdichter Verschluss des Gelenkgehäuses an seiner dem Gelenkbolzen abgewandten Seite zustandekommt. Das ist insoferne von grosser Wichtigkeit, als die Lebensdauer eines Kugelgelenkes in der Hauptsache von der Güte der Abdichtung abhängt. Wenn Wasser und Staub in das Innere eines Kugelgelenkes eindringen, dann zerstört zuerst das Wasser die Schmierfähigkeit des Dauerschmiermittels, worauf es denn durch eine infolge des Staubes entstehende Schmirgelpaste zur Zerstörung der Lagerflächen und in weiterer Folge zum Ausfall des gesamten Kugelgelenkes kommen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die montage des Deckels nur durch den Druck eines Stempels erfolgt, und dass sich diese montageart leicht leicht automatisieren lässt, sodass gegenüber den heutigen Ausführungsformen grosse Einsparungen an montagezeit und damit an den Herstellungskosten des Kugelgelenkes erzielt werden.
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 einen vergrösserten Teillängsschnitt mit einer möglichen Deckelausführung zu Beginn der Deckelmontage; Fig.3 einen Teillängsschnitt entsprechend Fig.2 nach Beendigung der Deckelmontage; Fig.4 einen vergrösserten Teillängsschnitt mit einer anderen möglichen Deckelausführung zu Beginn der Deckelmontage Fig.5 einen Teillängsschnitt entsprechend Fig.4 nach Beendigung der Deckelmontage; Fig.6 einen vergrösserten Teillängsschnitt mit einer dritten möglichen Ausführungsform zu Beginn der Deckelmontage; Fig. 7 einen Teillängsschnitt entsprechend Fig.6 nach Beendigung der Deckelmontage.
Der Kugelkopf 5 des Gelenkbolzens 7 ist im Gelenkgehäuss 3 mittels eines oberen Lagerkörpers 4 und eines unteren Lagerkörpers 6 aus einem elastisch und plastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Polyurethan, gelagert, und beide Lagerkörper stehen in Achsrichtung des Gelenkbolzens unter der Spannung von Federelementen 23. Diese Federelemente sind als Biegefedern ausgebildet, die aus dem elastischen Lagerkörper 4 herauswachsen und sich über den Kugelkopf 5 hinweg zur mitte hin wölben, und die sich an der Innenseite 20 des Deckels 1 abstützen. An der Wurzel der Federelemente 23 ergibt sich von selbst eine grosse Anschlagfläche 21, die bei grossen Axialkräften 25 nach Überwinden des Axialspieles 19 gegen gegen die Innenseite 20 des Deckels 1 schlägt, sodass ein exakter, niedrig beanspruchter und stoßgedämpfter Axialanschlag zustandekommt. Trotz der grossen Axialkräfte 25, die bei einem Personenkraftwagen der Wlittelklasse bis zu 250 kp ansteigen können, kann der Deckel 1 aus einem Werkstoff von geringer Festigkeit, beispielsweise Leichtmetall, gefertigt sein, weil die von der Anschlagfläche 21 weitergeleiteten Axialkräfte 22 in unmittelbarer Nähe 18 der Einspannung des Deckels angreifen. Die montage des Deckels 1, der anfangs gewölbt ist, erfolgt einfach und schnell mittels eines Stempels 2, welcher den Deckel plandrückt, wobei der luft- und flüssigkeitsdichte Verschluss durch das Andrücken des oberen Deckelrandes an die obere Fläche und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche der Ringnut des Gelenkgehäuses 3 zustandekommt. Dieses luft- und flüssigkeitsdichte Andrücken des oberen und unteren Deckelrandes an die obere und untere Fläche der Ringnut kann dadurch zustandekommen, dass die obere Fläche 9 und die untere Fläche 11 der Ringnut 10 planparallel ausgebildet sind, und dass der Rand 8 des Deckels unter einem Winkel 24, 27 angebogen ist. Nach einer anderen möglichen Ausführungsform kann dieses luft- und flüssigkeitsdichte Andrücken auch dadurch zustandekommen, dass der Deckel 1 in eine Ringnut 13 gedrückt wird, deren obere Fläche 12 kegelförmig und deren untere Fläche 14 als Planfläche.ausgebildet ist. Die Ringnut 16 kann aber auch so ausgebildet sein, dass die obere Fläche 15 plan und die untere Fläche 17 kegelförmig ausgebildet ist. Zur Bildung einer Auflagefläche für den gewölbten Deckel 1 am Gelenkgehäuse 3 zu Beginn der montage hat die Bohrung 30 einen grösseren Durchmesser als die Bohrung 31. Die maße 26, 28 und 29 zeigen die Breite der ringförmigen Dichtfläche, die während der Verschlussoperation infolge einer Verformung des Deckels entsteht.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, dessen Celenkgehäuse an der dem Celenkbolzen abgewandten Seite mittels eines in eine Ringnut des Gelenkgehäuses hineingedrückten Deckels luft- und flüssigkeitsdicht verschlossen ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Deckel (1), wie an sich bekannt, gewölbt ist und während des Verschliessens durch einen Stempel (2) plangedrückt wird, und dass der luft- und flüssigkeitsdichte Verschluss durch das Andrücken des oberen Deckelrandes an die obere Fläche (9, 12, 15) und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche (11, 14, 17) der Ringnut (10, 13, 16) zustandekommt.
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 das Andrücken des oberen Deckelrandes an die obere Fläche (9) und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche (11) der Ringnut (10) infolge des unter einem Winkel (24, 27) angebogenen Randes (8) zustandekommt.
3. 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 das Andrücken des oberen Deckelrandes an die obere Fläche (12) und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche (14) der Ringnut (13) infolge der kegelförmigen Ausbildung der oberen Fläche (12) zustandekommt.
4. 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 das Andrücken des oberen Deckelrandes an die obere Fläche (15) und des unteren Deckelrandes an die untere Fläche (17) der Ringnut (16) infolge der kegelförmigen Ausbildung der unteren Fläche (17) zustandekommt.

L e e r s e i t e