DE3123590C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches.

Bekannt ist ein solches Kugelgelenk aus der US-PS 29 72 496. Dieser Druckschrift ist eine Konstruktion zu entnehmen, bei der die angestrebte Wirkung durch diametral gegeneinander verspannbare Keilstücke er­ reicht wird, die durch ein Hilfsgerät für den Zweck der Montage des Gelenks auseinandergedrückt werden und erst nach dem Verschließen des Gelenks durch Entfernen des Hilfsgeräts unter der Wirkung der in Axialkräfte umgelenkte radiale Spannkräfte ausübenden Feder gegeneinandergedrückt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kugelgelenk nach diesem Stande der Technik unter Beibehaltung von dessen vorteilhaftem Verspannungs­ prinzip montagefreundlicher und kostengünstiger aus­ zubilden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen nach dem Kennzeichen des Patentanspruches.

Bei einem solchen Kugelgelenk werden Fertigungs­ toleranzen und Verschleißerscheinungen in einem hohen Maße kompensiert. Beträchtliche Axialkräfte werden spielfrei aufgenommen. Die Ausgestaltung ist ein­ fach und für eine kostengünstige Massenproduktion besonders geeignet, wobei die Einbaumaße den handels­ üblichen Kugelgelenken entsprechen. Durch geeignete Wahl der Neigungswinkel erreicht man, daß die Ringfeder die Stützschale mit einer beträchtlichen Kraft belastet, umgekehrt aber eine wesentlich größere Kraft notwendig ist, die Ringfeder so zu verformen, daß ein Spiel entsteht. Dem federnden, geschlitzten Ring kommt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eine zusätzliche Stützfunktion zu, da er nicht nur unmittelbar an den Keilflächen der Stützschale, sondern auch noch am Deckel anliegt.

Die Erfindung wird anhand von in den Abbildungen dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Kugelgelenk mit einer auswärts geneigten Fläche an der Stützschale.

Fig. 2 zeigt ein Kugelgelenk mit einer einwärts geneigten Fläche an der Stützschale.

An einem Gelenkzapfen 1 ist ein Kugelkopf 2 einstückig angeformt. Der dem Gelenkzapfen 1 zugewandte Teil des Kugelkopfes ist in einer Lagerschale 3 innerhalb eines Gehäuses 4 aufgenommen. Der dem Gelenkzapfen 1 abgewandte Teil des Kugelkopfes 2 kommt in Kontakt mit einer Stützschale 5, welche eine auswärts geneigte, umlaufende äußere Fläche 6 besitzt. Auf der Fläche 6 liegt eine geteilte Ringfeder 7 auf, die andererseits von einem in das Gehäuse 4 eingesetzten Deckel 8 axial gehalten wird. Der Deckel 8 wird seinerseits durch eine gebördelte Kante 9 des Gehäuses 4 in Position gehalten. Der Neigungswinkel der Fläche 6 gegen die Achse A-A des Kugelgelenkes gemessen wird mit α bezeichnet. Der gegen eine Senkrechte A-B zur Achse A-A gemessene Neigungswinkel wird mit β bezeichnet. Jeder der Winkel α und β ist größer als ein selbsthemmungsverursachender Winkel. Der Winkel α ist größer als der Winkel β.

Die Montage des Kugelgelenkes erfolgt derart, daß der Kugelkopf 2 eingelegt wird, dann die Stützschale 5 zusammen mit der Ringfeder 7 positioniert wird und der Deckel 8 mit einem Werkzeug eingedrückt wird. Wenn der Deckel 8 seine richtige Lage erreicht hat, erfolgt die Börderlung des Randes 9.

Beim Eindrücken des Deckels 8 wird die Ringfeder 7 axial belastet. Durch die Neigung der Fläche 6 ergibt sich eine Radialkomponente, die ein Aufspreizen der Ringfeder 7 bewirkt. Die zum Aufspreizen der Ringfeder 7 notwendige Kraft ist unter der Voraussetzung α < β relativ groß und auf jeden Fall größer als die Kraft, die die Ringfeder 7 im eingebauten Zustand auf die Stützschale 5 bewirkt.

Durch geeignete Wahl der Winkel gelingt es daher, auf der einen Seite ein leicht bewegliches Kugel­ gelenk zu bauen und auf der anderen Seite eine Spielfreiheit selbst bei großen Axialkräften zu erreichen. Zweckmäßigerweise wird der Winkel β im Bereich zwischen 10° und 40° gewählt. Besonders günstige Ergebnisse zeigen sich bei Werten zwischen 20° und 30°.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist bei sonst gleicher Anordnung eine Stützschale 5′ mit einer einwärts gerichteten Fläche 6′ und einer darauf einwirkenden Ringfeder 7′ eingebaut. Bei Montage wird die Ringfeder 7′ an der Fläche 6′ entlanggleiten und dabei ihren Durch­ messer verringern. Selbstverständlich muß die Schlitzung der Ringfeder 7′ so bemessen sein, daß die gegenüberliegenden Enden nicht aneinanderstoßen. Nach erfolgter Montage versucht die Ringfeder 7′ wieder ihre ursprüngliche Form einzunehmen, d. h. sich in radialer Richtung zu spreizen. Die dabei auftretende Axialkomponente bewirkt ein spielfreies Andrücken der Stützschale 5′ an den Kugelkopf 2. Auch hier ist die zum Verformen der Ringfeder 7′ aufzubringende Kraft wesentlich größer als die von der Ringfeder 7′ abgegebene.

Claims (1)

1. Kugelgelenk für Lenk- und Steuergestänge von Kraft­ fahrzeugen, bei dem ein am Ende eines Gelenkzapfens ausgebildeter Kugelkopf zapfenseitig in einer Lager­ schale innerhalb eines an der Polseite des Kugelkopfes durch einen Deckel verschlossenen Gehäu­ ses angeordnet ist, wobei zwischen dem Deckel und einer auf die Polseite des Kugelkopfes einwirkenden Stützschale spielausgleichende Mittel vorgesehen sind, die einen radial federnden Ring umfassen, dessen Federkraft über Keilflächen an der dem Deckel zugewandten Seite der Stützschale in axialer Richtung wirksam wird, dadurch gekennzeichnet, daß die spielausgleichenden Mittel nur aus den Keilflächen (6) und dem als geschlitzter Ring ausgebildeten, unmittelbar an den Keilflächen (6) und an dem Deckel (8) anliegenden radial federnden Ring (7) bestehen.