DE3315658C2

DE3315658C2 - Kugelgelenk, insbesondere Spurstangengelenk

Info

Publication number: DE3315658C2
Application number: DE3315658A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 4508 Bohmte Buhl; Paul 2844 Lemförde Westphal
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1986-10-09
Also published as: DE3315658A1; ES278812U; FR2545168A1; US4577987A; FR2545168B1; BR8401975A; ES278812Y

Abstract

Das Kugelgelenk ist insbesondere als Spurstangengelenk für Kraftfahrzeuge bestimmt und besteht aus einem Gehäuse, einem Gelenkzapfen mit einem Kugelkopf sowie einer in dem Gehäuse angeordneten Gelenkschale aus begrenzt elastischem Werkstoff. Vorgesehen ist eine ringförmige Stützfläche im Bereich einer Abflachung des Kugelkopfes im Polbereich außerhalb der kugeligen Tragzone, die mit Vorspannung an der Abflachung des Kugelkopfes anliegt und bei Winkelbewegungen des Gelenkzapfens ein Rückstellmoment ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk mit Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solches Kugelgelenk ist aus der GB-PS 9 52 646 bekannt. Das in dieser Druckschrift beschriebene Kugelgelenk zeichnet sich dadurch aus, daß bei Auslenkbewegungen Rückstellmomente aufgebaut werden, die das Gelenk bei Entlastung in die Nullage zurückführen. Dies wird durch den zwischen der Abflachung der Gelenkkugel und dem Gehäuseboden federnd vorgespannt angeordneten Ring aus elastischem Werkstoff erreicht.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vereinfachung des Gelenks und eine Verringerung seiner Bauteile dadurch zu erreichen, daß das Rückstellmoment für den Gelenkzapfen mit der Gelenkkugel aus der Materialspannung der Gelenkschale herrührt.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Kugelgelenk nach der Erfindung Ausbildungsmerkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 auf.

Eine solche Ausbildung vermeidet die Anordnung eines zusätzlichen federnden Bauteiles zur Erzielung eines der Winkelauslenkung des Gelenkzapfens gegenüber dem Gehäuse entgegenwirkenden Rückstellmoments. Letzteres wird durch eine besondere Form der Gelenkschale für den entsprechend gestalteten Kugelkopf erreicht.

Die innere Gelenkschale aus begrenzt elastischem Werkstoff mit hevorragenden Gleiteigenschaften, ζ. Β. aus Kunststoff oder einem anderen Werkstoff mit vergleichbaren Eigenschaften, der sich durch Aushärtung in Formwerkzeugen gestalten läßt, bildet somit das Gelenklager für den Kugelkopf des Kugelzapfens und gleichzeitig die Feder zwischen der Abflachung am Kugelkopf und dem Gehäuseboden für den Aufbau eines mit der Größe der Winkelauslenkung gegenüber der Nullage wachsenden Rückstellmoments.

An sich bei Kugelgelenken bekannt ist die Anordnung von inneren Nuten im Material der Gelenkschale von Kugelgelenken zur Zufuhr und Aufnahme von Schmiermittel (DE-PS 11 05 738) und die Ausbildung von Querschnittseinengungen zur Erzielung einer gewissen Elastizität zwischen Tragzonen der Gelenkscha-Ie im Bereich des Kugelkopfes (EP 00 20 214). Auch die Ausbildung äußerer Ringflächen an der einteiligen oder mehrteiligen Gelenkschale ist bekannt, um das Reibungsmoment zwischen dem Kugelkopf und der Gelenkschale zu erhöhen und um Spielraum bei starker Gelenkbelastung und/oder Materialverschleiß auszugleichen (DE-AS 12 92 952).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Meridianschnitt durch ein Kugelgelenk, Fig.2 einen in gleicher Ebene liegenden Schnitt durch eine Halbschale vor deren Einbau.

Das Beispiel zeigt ein Kugelgelenk aus einem Gehäuse 1, einem Gelenkzapfen 2 und einer Gelenkschale aus zwei Halbschalen 3 und 4. Der Gelenkzapfen 2 ist mit seinem Kugelkopf 5 in den Halbschalen 3 und 4 gelagert und zusammen mit diesen Haibschaien in das Gehäuse eingesetzt, welches durch einen den Gehäuseboden bildenden Verschlußdeckel 6 in bekannter Weise verschlossen ist. Ein Spalt 7 zwischen den Halbschalen 3 und 4 kann Schmiermittel aufnehmen. Zapfenseitig ist eine elastische Dichtungsmanschette 8 angeordnet.

Der Kugelkopf 5 ist außerhalb der kugeligen Tragzone beiderseits der Aquatorialebene abgeflacht, und im Bereich dieser Abflachung 9 weist die Gelenkschale, im Falle des Beispieles die Halbschale 3, eine Stützfläche 10 auf, die an der Abflachung 9 mit einer Vorspannung anliegt, die durch den Verschlußdeckel 6 ausgeübt wird. Die Ringfläche 10 ist an einem durch eine innere Ausnehmung 11 der Halbschale begrenzten Ring 13 orthogonalen Querschnitts ausgebildet. Zweckmäßig ist die Verwendung eines innen ebenen Verschlußdeckels und die Ausbildung einer zu dessen innerer Fläche in der Ruhelage planparallele Abflachung 9 am Kugelkopf. Nach einem besonderen Erfindungsgedanken wird die Gelenkschale 3 in der Weise ausgebildet, daß deckelseitig zwischen der planparallel zum Deckel ausgebildeten Ringfläche und ihrem etwa zylinderischen Außenmantel im unverspannten Zustand eine von innen nach außen geneigte Ringfläche 12 vorgesehen ist. Im unverspannten Zustand der Lagerschale und des Ringes ist diese Ringfläche von innen nach außen geneigt und bildet einen Freiraum, der von dieser umlaufenden Schrägfläche, dem Gehäuseboden und der Lagerschale begrenzt ist. Durch diese Ausbildung wird der im Querschnitt orthogonale Ringteil der Halbschale 3 beim Verschließen des Gehäuses 1 durch den Verschlußdeckel 6 stärker unter Vorspannung gesetzt als der übrige Bereich der Gelenkschale, wie es zeichnerisch durch den Unterschied der Querschnitte der Halbschale 3 in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist. Je nach Neigung der Schrägfläche 12 ist der Unterschied der Vorspannung in dem Ringteil rechtwinkligen Querschnitts und den übrigen Bereichen der Gelenkschale mehr oder weniger groß. Durch die Ringausnehmung 11 wird für ausreichende Elastizität zwischen dem Ringteil orthogonalen Querschnitts und der übrigen Geienkschaie gesorgt. Gleichzeitig kann diese Ausnehmung 11 ein Schmiermittel aufnehmen. Insbesondere können einteilige oder auch mehr als zweiteilige Schalen durch Formwerkzeuge oder durch mechanische Bearbeitung ausgebildet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kugelgelenk, insbesondere Spurstangengelenk für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Gehäuse, einer darin angeordneten Gelenkschale aus begrenzt elastischem Werkstoff und aus einem Gelenkzapfen, der mit einem Kugelkopf in kugeligen Tragzonen der Gelenkschale allseits beweglich gelagert ist, wobei der Kugelkopf dem Gelenkzapfen gegenüberliegend eine Abflachung aufweist, die sich gegen eine Stützfläche eines federnd vorgespannt zwischen der Abflachung und dem Gehäuseboden angeordneten Ringes aus elastischem Werkstoff abstützt dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (13) einstückig, jedoch elastisch nachgiebig mit einem angrenzenden Kugelteil (3) der Gelenkschale verbunden ist, wozu zwischen dem Ring und der angrenzenden Tragzone an der Innenseite der Gelenkschale eine umlaufende, zum Gehäuseboden weisende und zur Abflachung hin offene Ausnehmung (11) angeordnet ist

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1 und mit einem flach ausgebildeten Gehäuseboden, dadurch gekennzeichnet daß die im verspannten Zustand an dem Gehäuseboden anliegende Rückfläche der Lagerschale im unverspannten Zustand eine von innen nach außen geneigte, einen Freiraum zwischen dem Gehäuseboden und der Lagerschale begrenzende, umlaufende Schrägfläche (12) aufweist.