DE3714067A1 - Elastisches gelenk - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein elastisches Gelenk, insbesondere für die Verbindung von Zahnstange und Spurstange des Lenkgestänges eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gelenkgehäuse, einer in das Gelenkgehäuse eingesetzten Lagerschale und einem in dem Gelenkgehäuse gelagerten Gelenkzapfen, der um mindestens zwei voneinander beabstandete Drehmittelpunkte schwenkbar ist.

Bei Lenkantrieben von Kraftfahrzeugen sind häufig Spurstangen einenends an einem Lenkgetriebe und anderenends an radträgerfesten Spurhebeln angelenkt. Die Spurstangen müssen dem Ein- und Ausfedern und den Lenkbewegungen der Räder folgen und deshalb in unterschiedlichen Ebenen verschwenkt werden können. Beim Ein- und Ausfedern der Räder bewegen sich die an den Spurhebeln angelenkten Enden der Spurstangen auf einer gekrümmten Kurve um die Anlenkungen am Lenkgetriebe. Hierbei treten Änderungen der Vorspur der gelenkten Räder auf.

Eine Änderung der Vorspur kann unerwünscht oder aber gewollt herbeigeführt sein, um bestimmte Fahreigenschaften zu erreichen. Im Falle unerwünschter Änderung der Vorspur ist man bestrebt, möglichst lange Spurstangen vorzusehen, deren an den Spurhebeln angelenkte Enden eine Kurve mit relativ geringer Krümmung durchlaufen. Wenn jedoch der für lange Spurstangen erforderliche Bauraum nicht zur Verfügung steht, insbesondere weil die Spurstangen an den Enden einer Zahnstange angelenkt sind, wird man zur Vermeidung einer beträchtlichen Änderung der Vorspur beispielsweise das aus der DE-OS 35 20 778 bekannte Spurstangengelenk für die Verbindung von Zahnstange und Spur­ stange vorsehen.

Aus dieser Druckschrift ist ein Spurstangengelenk für die Ver­ bindung von Zahnstange und Spurstange mit in einem Gelenkgehäuse in mehreren Ebenen schwenkbar gelagerten Gelenkzapfen bekannt, der in einer ersten Schwenkebene um zwei, im Abstand voneinander liegende Drehmittelpunkte schwenkbar ist und in jeder Schwenkstellung der ersten Schwenkebene senkrecht zu dieser verschwenkt werden kann. Hierzu weist der Gelenkzapfen zwei starr miteinander verbundene und im wesentlichen kugelartige Lagerkörper auf, die in zugeordnete Lagerschalenhälften eingesetzt sind. Die Lagerschalenhälften gleiten beim Schwenken in der ersten Schwenkebene an der tulpenförmigen Kontur der Gehäuseinnenwandung bzw. stützen sich an dieser ab. Hierbei ist der Gelenkzapfen um eine Achse durch die Kugel­ mittelpunkte schwenkbar.

Bei diesem vorbekannten Spurstangengelenk bewegt sich das Ende einer mit dem Gelenkzapfen verbundenen Spurstange, welches seinerseits gelenkig mit einem Spurhebel verbunden ist, auf einer relativ schwach gekrümmten Kurve. Beim Schwenken des Gelenkzapfens von der Symmetrieachse des Spurstangengelenkes weg dreht sich dieser nämlich um den jeweils in Schwenkrichtung von der Symmetrieachse beabstandeten Drehmittelpunkt. Hierdurch werden realtiv geringe Änderungen der Vorspur beim Ein- und Ausfedern der Räder bewirkt.

Das vorbekannte Spurstangengelenk ist jedoch für diejenigen Fälle ungeeignet, in denen beim Ein- und Ausfedern der Räder eine Änderung der Vorspur gewünscht ist, um bestimmte Fahr­ eigenschaften zu erreichen. So kann es beispielsweise erwünscht sein, daß bei Kurvenfahrt das einfedernde äußere Rad in Nach- und das ausfedernde innere Rad in Vorspur geht. Unter dem Einfluß der Aufbauneigung wird dann der Lenkeinschlag gering­ fügig zurückgenommen, um einer "Übersteuertendenz" engegenzuwirken (vgl. J. Reimpell, Fahrwerktechnik 1, 5. Auflage, Seite 497). Auch kann das Bremsverhalten eines Kraftfahrzeuges stabilisiert werden, wenn die Räder beim Einfedern der Vorderachse in Vorspur gehen (vgl. J. Reimpell aaO, Seite 503). Um diese Effekte zu erzielen, kann es erforderlich sein, die Krümmung der Kurve der an Spurhebeln angelenkten Enden der Spurstangen beim Ein- und Ausfedern der Räder zu vergrößern. Dies ist zum Beispiel bei langen Spurstangen und/oder vor der Achse liegenden Lenkgetriebe der Fall. Zum Einstellen der Vorspur sind vielfach in beide Enden der Spurstange mit einem Gewinde versehene Gelenkzapfen eingeschraubt, wobei zur Sicherung die geschlitzten Enden der Spurstangen mit Klemmschellen zusammengepreßt werden. Die Länge solcher Spurstangen läßt sich beliebig fein einstellen, wozu jedoch ein relativ hoher konstruktiver Aufwand erforderlich ist. Vielfach wird aber ein Gelenkzapfen zur Vereinfachung ohne Gewinde ausgeführt und in die rohrförmige Spurstange eingepreßt. Bei dieser Konstruktion kann die Länge der Spurstange zwischen den Gelenken jeweils nur um einen vollen Gewindegang verändert werden.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Gelenk zu schaffen, das insbesondere in Lenkgestängen von Kraftfahrzeugen eine günstige Beeinflussung der Vorspur beim Ein- und Ausfedern der Räder gestattet und das eine vereinfachte Einstellung der Vorspur ermöglicht.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Gelenkzapfen mit einem Randflansch in dem Gelenkgehäuse gelagert ist, wobei der Randflansch eine umlaufende, im Schnitt etwa kreisringabschnittsförmige Wölbung aufweist und daß der Randflansch mit seiner Wölbung einerseits auf einer ent­ sprechend gewölbten Lagerfläche einer ersten Lagerschale aus elastischem Material und andererseits auf einer entsprechend gewölbten Lagerfläche einer zweiten Lagerschale oder des Gelenkgehäuses gelagert ist, wobei die kreisförmig um die Zapfenachse angeordneten Krümmungsmittelpunkte der letztgenannten Lagerfläche beim Schwenken des Gelenkzapfens Drehmittelpunkte bilden und der Gelenkzapfen mit seinem Randflansch zwischen den Lagerflächen verdrehbar ist.

Bei einem erfindungsgemäßen elastischen Gelenk bewegt sich das Ende des Gelenkzapfens oder einer daran befestigen Spurstange auf einer Kurve, deren Form von einer Kreiskurve abweicht. Wenn nämlich der Randflansch mit seiner vom Gelenkzapfen abgewandten Seite auf der ersten Lagerschale aus elastischem Material und mit der anderen, der Durchtrittsöffnung des Gelenkzapfens durch das Gelenkgehäuse zugewandten Seite auf der zweiten, weniger elastischen Lagerschale oder dem Gelenkgehäuse gelagert ist, so hat die Kurve, die vom Ende des Gelenkzapfens bei dessen Schwenken durchlaufen wird, eine stärkere Krümmung als eine Kreiskurve. Der Gelenkzapfen wird nämlich beim Ausschwenken aus seiner Mittellage, in der sich die Zapfenachse mit der Mittelachse des Gelenkes deckt, um einen Drehmittelpunkt der zweiten Lagerschale oder des Gelenkgehäuses geschwenkt, der auf der Seite der Mittelachse des Gelenkes angeordnet ist, von der sich das Ende des Gelenkzapfens bei seiner Schwenkbewegung entfernt. Hierbei bleibt die erste Lagerschale aus elastischem Material lediglich im Bereich unmittelbar neben dem Drehmittelpunkt unverformt. In allen übrigen Bereichen wird die erste Lagerschale elastisch komprimiert.

Das elastische Gelenk weist außerdem den Vorteil auf, daß der Gelenkzapfen in sämtlichen Richtungen schwenkbar ist, wobei die vorbeschriebenen Effekte eintreten. Aufgrund des verwendeten elastischen Lagerschalenmaterials weist es darüber hinaus hervorragende Dämpfungseigenschaften auf, welche der Einleitung von Stößen in das Gelenkgetriebe entgegenwirken. Da der Gelenkzapfen mit seinem umlaufenden Randflansch zwischen den Lagerflächen verdrehbar ist, ist eine beliebig feine Einstellung der Vorspur auch dann möglich, wenn nur einer der in die Enden der Spurstangen eingesetzten Gelenkzapfen mit einem Gewinde versehen ist.

Mit einem erfindungsgemäßen Gelenk kann aber auch erreicht werden, daß das Ende des Gelenkzapfens bei dessen Schwenken eine Kurve durchläuft, deren Krümmung kleiner als die Länge des Gelenkzapfens ist, wie dies bereits aus der DE-OS 35 20 778 bekannnt ist. Hierzu muß die vom Gelenkzapfen abgewandte Seite des Randflansches auf der zweiten Lagerschale oder dem Gelenkgehäuse gelagert sein und muß die der Durchtrittsöffnung des Gelenkgehäuses für den Gelenkzapfen zugewandten Seite des Rand­ flansches auf der ersten Lagerschale aus elastischem Material gelagert sein. Dann wird der Gelenkzapfen bei seinem Schwenken aus der Mittellage um einen Drehmittelpunkt gedreht, der sich auf der Seite der Mittelachse des Gelenkes befindet, auf die der Gelenkzapfen geschwenkt wird. Im Unterschied zum Stand der Technik ist der Gelenkzapfen des erfindungsgemäßen Gelenks jedoch in beliebigen Ebenen schwenkbar, wobei stets der vorgeschriebene Effekt eintritt. Als weiterer Vorteil ist die Einstellung der Vorspur in der bereits beschriebenen Weise vereinfacht. Schließlich tritt gegenüber dem Stand der Technik auch der erwünschte Dämpfungseffekt ein.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Randflansch der ausgebördelte Rand des rohrförmigen Gelenkzapfens, wodurch die Herstellbarkeit, insbesondere durch Schmieden oder Kaltverformen, erleichtert wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung besteht die erste Lagerschale aus einem Elastomer, wodurch die gewünschte elastische Verformbarkeit erreicht wird. Die erste Lagerschale aus einem Elastomer kann im Gelenkgehäuse insbesondere durch Formschluß oder Vulkanisieren festgelegt sein, wodurch deren Mitrotieren mit dem Gelenkzapfen verhindert und ein erhöhter Verschleiß vermieden wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung besteht die zweite Lagerschale aus einem Elastomer, aus beschichtetem oder unbeschichtetem Metall oder einem Hartkunststoff. Ist die zweite Lagerschale aus einem Elastomer ausgebildet, so kann man ihr durch geeignete Formgebung eine erhöhte Formelastizität verleihen, so daß sie gegenüber der ersten Lagerschale einer geringeren Verformung unterliegt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Wölbung mit ihrer konvexen Außenseite in einer die Lagerfläche bildenden, umlaufenden Rille der ersten Lagerschale aus elastischem Material gelagert ist, die an dem Gehäuseboden des Gelenkgehäuses abgestützt ist und daß die Wölbung mit ihrer konkaven Innenseite an dem die Lagerfläche bildenden Mantel der kreisringförmigen, zweiten Lagerschale gelagert ist, die an dem die Durchtrittsöffnung des Gelenkgehäuses für den Gelenkzapfen begrenzenden Innenrand des Gelenkgehäuses abgestützt ist.

Mit dieser Ausgestaltung (und auch der nachfolgenden) wird erreicht, daß das Ende des Gelenkzapfens eine Kurve durchläuft, die eine stärkere Krümmung aufweist, als ein Kreis mit einem der Länge des Gelenkzapfens entsprechenden Radius. Durch die Verwendung einer kreisringförmigen zweiten Lagerschale ist diese Konstruktion im Aufbau und der Herstellung besonders einfach. Unter Verwendung einer zweiten Lagerschale aus einem Elastomer wird eine Dämpfungswirkung erzielt, auch wenn Kräfte in beiden Richtungen der Zapfenachse wirken.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die kreis­ ringförmige, zweite Lagerschale mit ihrem Mantel an der Innenwand des Gelenkgehäuses anliegt, wodurch diese ohne zusätzliche Maßnahmen zentriert ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Wölbung mit ihrer konkaven Innenseite an einer die Lagerfläche bildenden, umlaufenden Erhebung in einer ersten Lagerschale aus elastischem Material gelagert ist, die an dem Gehäuseboden abgestützt ist und daß die Wölbung mit ihrer konvexen Außenseite an dem die Lagerfläche bildenden Innenrand der Durchtrittsöffnung des Gelenkgehäuses für den Gelenkzapfen abgestützt ist. Hierdurch wird eine zweite Lagerschale einge­ spart.

Bei einer weiteren Ausgestaltung liegt die erste Lagerschale mit ihrem Mantel an der Innenwand des Gelenkgehäuses an, wodurch eine die Entstehung elastischer Rückstellkräfte begünstigende seitliche Abstützung erreicht und die Reib- bzw. Klebfläche zwischen Gelenkgehäuse und erster Lagerschale vergrößert wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das topf­ artig ausgebildete Gelenkgehäuse auf der Innenseite des Gehäusebodens ein zentrisch angesetztes Rohrstück aufweist und daß der Gehäuseboden eine mit dem Hohlraum des Rohrstückes verbundene und etwa dessen Innendurchmesser aufweisende Bohrung hat. In dieses Rohrstück ist ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube einsetzbar, die mit ihrem Schraubenschaft aus der Bohrung des Gehäusebodens herausragt. Die Montierbarkeit des Gelenkes, beispielsweise an dem Ende einer Zahnstange wird erleichtert, wenn in das Rohrstück eine Schraube mit Rändel eingepreßt ist, deren Gewindeabschnitt aus der Bohrung des Gehäusebodens herausragt. Das Rohrstück kann aber auch ein Innengewinde aufweisen, in das ein durch die Bohrung des Gehäusebodens eingeführter Gewindebolzen einschraubbar ist, der beispielsweise an dem Ende einer Zahnstange ausgebildet sein kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen vier Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen elastischen Gelenkes dargestellt worden sind. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein elastisches Gelenk mit einer ersten und einer zweiten Lagerschale und in das Rohrstück eingeschraubten Gewindebolzen im Längsschnitt mit gestrichelt in Schwenkstellung eingezeichnetem Gelenkzapfen;

Fig. 2 ein elastisches Gelenk mit erster und zweiter Lagerschale und in das Rohrstück eingepreßter Schraube im Längsschnitt mit Gelenkzapfen in gestrichelt dargestellter Schwenkstellung;

Fig. 3 ein elastisches Gelenk mit nur einer Lagerschale und in das Rohrstück eingeschraubten Gewindebolzen im Längsschnitt mit gestrichelt dargestelltem Gelenkzapfen in der Schwenkstellung;

Fig. 4 ein elastisches Gelenk mit nur einer Lagerschale und in das Rohrstück eingepreßter Schraube im Längsschnitt mit dem Gelenkzapfen in gestrichelt dargestellter Schwenkstellung.

Das in der Fig. 1 dargestellte elastische Gelenk hat ein Gelenkgehäuse 1, in dem ein Gelenkzapfen 2 unter Zwischenlage einer ersten Lagerschale 3 aus einem elastischen Material und einer zweiten Lagerschale 4 gelagert ist.

Der Gelenkzapfen 2 ist zugleich das Ende einer Spurstange und weist eine zylindrische Erweiterung 5 und endseitig einen aus­ gebördelten Randflansch 6 auf. Der Randflansch 6 hat eine Wölbung, die mit ihrer konvexen Außenseite 7 in einer umlaufenden Rille 8 der ersten Lagerschale 3 gelagert ist. Der Randflansch 6 ist ferner mit der konkaven Innenseite 9 an der kreisringförmigen, zweiten Lagerschale 4 gelagert.

Die erste Lagerschale 3 und die zweite Lagerschale 4 sind ihrerseits am topfartig ausgebildeten Gelenkgehäuse 1 abgestützt. Das Gelenkgehäuse 1 hat einen Gehäuseboden 10, der an seiner Innenseite ein zentrisch angesetztes Rohrstück 11 trägt. Der Gehäuseboden 10 weist eine in den Hohlraum des Rohrstückes 11 mündende Bohrung 12 auf. In dem Ringraum zwischen der Innenwand 13 des Gelenkgehäuses und dem Rohrstück 11 ist die erste Lagerschale 3 angeordnet.

Die zweite, ringförmige Lagerschale 4 ist an der Innenwand 13 sowie an einem Innenrand 14 des Gelenkgehäuses abgestützt, der eine Durchtrittsöffnung 15 für den Gelenkzapfen 2 begrenzt. Beim Zusammenbau des elastischen Gelenkes wird zunächst die erste Lagerschale 3 in das Gelenkgehäuse 1 eingesetzt, worauf der Gelenkzapfen 2 in der Rille 8 positioniert wird. Dann wird die zweite Lagerschale 4 auf den Randflansch 6 aufgeschoben. Schließlich wird der Innenrand 14 des Gelenkgehäuses 1 zugedrückt. Hierbei werden die Lagerschalen 3 und 4 vorgespannt, so daß eine spielfreie Lagerung über die gesamte Einsatzdauer des elastischen Gelenkes gewährleistet ist.

Das Rohrstück 11 weist ein Innengewinde 16 auf, in das ein durch die Bohrung 12 eingeführter Gewindebolzen 17 eingeschraubt ist. Der Gewindebolzen 17 ist an das Ende einer Zahnstange 18 angeformt.

Beim Schwenken des Gelenkzapfens 2 um einen Schwenkwinkel α erreicht der Gelenkzapfen 2 die gestrichelt dargestellte Lage. Hierbei wird der Gelenkzapfen 2 um den - in der Zeichnung oberen - Drehmittelpunkt M der zweiten Lagerschale 4 geschwenkt. Die erste Lagerschale 3 hingegen wird im Schwenkbereich des Randflansches 6 komprimiert. Dies beruht darauf, daß die erste Lagerschale 3 elastischer ausgebildet ist, als die zweite Lagerschale 4, was sowohl durch eine erhöhte Formelastizität, als auch durch eine erhöhte Materialelastizität bewirkt werden kann. Soweit sich die zweite Lagerschale 4 geringfügig mitverformt, ist hierdurch die Funktion des Gelenkes nicht beeinträchtigt.

Beim Schwenken des Gelenkzapfens 2 ermöglicht ein Freiraum 19 zwischen den Lagerschalen 3, 4 und dem Gelenkgehäuse 1 eine Bewegung des Randflansches 6 und einen Volumenausgleich für die verformte erste Lagerschale 3.

Wird der Gelenkzapfen 2 um den Schwenkwinkel β geschwenkt, so dreht er sich um den - in der Zeichnung unteren - Drehmittelpunkt M der zweiten Lagerschale 4. Das freie, bzw. an einen Lenkhebel angelenkte Ende des Gelenkzapfens 2 wird demzufolge auf einer Kurve bewegt, deren Krümmung größer als der Radius seiner Kreiskurve von der Länge des Gelenkzapfens 2 ist. Da das Gelenk rotationssymmetrisch ausgebildet ist, ist der Gelenkzapfen 2 in beliebige Richtungen schwenkbar, wobei sich stets die vorbeschriebenen Auswirkungen auf die Bewegung des Endes des Gelenkzapfens 2 ergeben. Die rotationssymmetrische Ausbildung des Gelenkes hat ferner zur Folge, daß der Gelenkzapfen 2 in dem Gelenkgehäuse 1 verdrehbar ist, was die Einstellung der Vorspur der den Gelenkzapfen 2 bildenden Spurstange verein­ facht.

Das in der Fig. 2 dargestellte Gelenk unterscheidet sich von dem in der Fig. 1 dargestellten lediglich durch die Art der Befestigung an der Zahnstange 18 (gleichbenannte Teile sind in den Fig. 1 und 2 gleich beziffert). In das an den Gehäuseboden 10 des Gelenkgehäuses 1 innen angesetzte, innen glatte Rohrstück 11 ist eine Schraube 20 mit Rändel 21 eingepreßt. Das Rändel 21 liegt auf der Stirnseite und einem stirnseitig umlaufenden Auflagerand 22 des Rohrstückes 11 auf. Durch die Erweiterung 5 des Gelenkzapfens 2 sind dennoch große Schwenk­ winkel α, β erreichbar.

Die Schraube 20 ragt mit einem Gewindeabschnitt 23 aus der Bohrung 12 des Gehäusebodens 10 heraus und ist mit diesem Gewindeabschnitt in eine Gewindebohrung 24 der Zahnstange 18 eingeschraubt. Das Einschrauben kann auch bei zusammengesetztem Gelenk erfolgen, weil die eingepreßte Schraube 19 mit dem Gelenkgehäuse 1 mitdreht.

Die Fig. 3 zeigt ein elastisches Gelenk, welches sich von dem in der Fig. 1 dargestellten durch das Fehlen einer zweiten Lagerschale, durch die Wölbung des Randflansches 6 des Gelenk­ zapfens und durch die Ausbildung der ersten Lagerschale 3 unterscheidet (gleichbenannte Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugsziffern versehen). Der an die Erweiterung 5 des Gelenkzapfens 2 angrenzende Randflansch 6 hat eine Wölbung, die mit ihrer konkaven Innenseite 9 auf einer umlaufenden Erhebung 25 der ersten Lagerschale 3 gelagert ist. Andererseits ist die Wölbung mit ihrer konvexen Außenseite 7 an dem eine Lagerfläche bildenden Innenrand 14 des Gelenkgehäuses 1 abgestützt. Im übrigen ist die erste Lagerschale 3 wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 in das Gelenkgehäuse 1 eingesetzt und ist das Gelenkgehäuse 1 in ebenfalls gleicher Weise mittels Rohrstück 11 mit Innengewinde 16 und Gewindebolzen 17 an der Zahnstange 18 befestigt.

Beim Schwenken des Gelenkzapfens 2 um einen Schwenkwinkel α gleitet der Randflansch 6 auf dem Innenrand 14 des Gelenkgehäuses 1 um den oberen Drehmittelpunkt M, der sich durch den Krümmungsradius des Innenrandes 14 ergibt. Lediglich im Bereich des oberen Drehmittelpunktes M ist die erste Lagerschale 3 aus elastischem Material nicht verformt. In allen übrigen Bereichen unterliegt die erste Lagerschale 3 einer elastischen Verformung, unter der sich eine elastische Rückstellkraft aufbaut. Die Krümmung der Kurve, die der Gelenkzapfen 2 bei seinem Schwenken durchläuft, ist ebenfalls größer als der Radius eines Kreises, welcher der Länge des Gelenkzapfens 2 entspricht. Zur Aufnahme des Randflansches 6 und zum Volumenausgleich ist bei dieser Ausführungsform ebenfalls ein Freiraum 19 vorgesehen.

Das in der Fig. 4 dargestellte elastische Gelenk unterscheidet sich von dem in der Fig. 3 dargestellten lediglich durch die Art der Befestigung des Gelenkgehäuses 1 an der Zahnstange 18. Hierzu ist - entsprechend Fig. 2 - in das innen glatte Rohrstück 11 eine Schraube 20 eingepreßt, die mit einem Rändel 21 auf dem stirnseitigen Auflagerand 22 des Rohrstückes 11 aufliegt und mit einem Gewindeabschnitt 23 in eine Gewinde­ bohrung 24 der Zahnstange 18 eingeschraubt ist. Um eine ausreichende Schwenkbarkeit des Gelenkzapfens 2 zu erzielen, ist die Erweiterung 5 vorgesehen.

• Bezugszeichenliste  1 Gelenkgehäuse
   2 Gelenkzapfen
   3 Lagerschale (erste)
   4 Lagerschale (zweite)
   5 Erweiterung
   6 Randflansch
   7 Außenseite
   8 Rille
   9 Innenseite
  10 Gehäuseboden
  11 Rohrstück
  12 Bohrung
  13 Innenwand
  14 Innenwand
  15 Durchtrittsöffnung
  16 Innengewinde
  17 Gewindebolzen
  18 Zahnstange
  19 Freiraum
  20 Schraube
  21 Rändel
  22 Auflagerand
  23 Gewindeabschnitt
  24 Gewindebohrung
  25 Erhebung
  α Schwenkwinkel
  β Schwenkwinkel
  M Drehmittelpunkt

Claims (12)

1. Elastisches Gelenk, insbesondere für die Verbindung von Zahnstange und Spurstange des Lenkgestänges eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gelenkgehäuse (1), einer in das Gelenkgehäuse (1) eingesetzten Lagerschale (3, 4) und einem in dem Gelenkgehäuse (1) gelagerten Gelenkzapfen (2), der um mindestens zwei voneinander beabstandete Drehmittelpunkte (M, M) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gelenkzapfen (2) mit einem Randflansch (6) in dem Gelenkgehäuse (1) gelagert ist, wobei der Randflansch (6) eine umlaufende, im Schnitt etwa kreisringabschnittsförmige Wölbung aufweist und
daß der Randflansch (6) mit seiner Wölbung einerseits auf einer entsprechend gewölbten Lagerfläche einer ersten Lagerschale (3) aus elastischem Material und andererseits auf einer entsprechend gewölbten Lagerfläche einer zweiten Lagerschale (4) oder des Gelenkgehäuses (1) gelagert ist, wobei die kreisförmig um die Zapfachse angeordneten Krümmungsmittelpunkte der letztgenannten Lagerfläche beim Schwenken des Gelenkzapfens (2) Drehmittelpunkte bilden und der Gelenkzapfen (2) mit seinem Randflansch (6) zwischen den Lagerflächen verdrehbar ist.

2. Elastisches Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Randflansch (6) der ausgebördelte Rand des rohr­ förmigen Gelenkzapfens (2) ist.

3. Elastisches Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lagerschale (3) aus einem Elastomer besteht.

4. Elastisches Gelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lagerschale (3) aus einem Elastomer im Gelenkgehäuse (1), insbesondere durch Formschluß oder Vulkanisieren, festgelegt ist.

5. Elastisches Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lagerschale (4) aus einem Elastomer, aus beschichtetem oder unbeschichtetem Metall oder einem Hartkunststoff besteht.

6. Elastisches Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung mit ihrer konvexen Außenseite (7) in einer die Lagerfläche bildenden, umlaufenden Rille (8) der ersten Lagerschale (3) aus elastischem Material gelagert ist, die an dem Gehäuseboden (10) des Gelenkgehäuses (1) abgestützt ist und
daß die Wölbung mit ihrer konkaven Innenseite (9) an dem die Lagerfläche bildenden Mantel der kreisringförmigen zweiten Lagerschale (4) gelagert ist, die an dem die Durch­ trittsöffnung (15) des Gelenkgehäuses (1) für den Gelenk­ zapfen (2) begrenzenden Innenrand (14) des Gelenkgehäuses (1) abgestützt ist.

7. Elastisches Gelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisringförmige zweite Lagerschale (4) mit ihrem Mantel an der Innenwand (13) des Gelenkgehäuses anliegt.

8. Elastisches Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wölbung mit ihrer konkaven Innenseite (9) an einer die Lagerfläche bildenden, umlaufenden Erhebung (25) einer ersten Lagerschale (3) aus elastischem Material gelagert ist, die an dem Gehäuseboden (10) des Gelenkgehäuses abgestützt ist und
daß die Wölbung mit ihrer konvexen Außenseite (7) an dem die Lagerfläche bildenden Innenrand (14) der Durchtrittsöffnung (15) des Gelenkgehäuses für den Gelenkzapfen (2) abgestützt ist.

9. Elastisches Gelenk nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lagerschale (3) mit ihrem Mantel an der Innenwand (13) des Gelenkgehäuses (1) anliegt.

10. Elastisches Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das topfartig ausgebildete Gelenkgehäuse (1) auf der Innenseite des Gehäusebodens (10) ein zentrisch angesetztes Rohrstück (11) aufweist und
daß der Gehäuseboden (10) eine mit dem Hohlraum des Rohr­ stückes (11) verbundene und etwa dessen Innendurchmesser aufweisende Bohrung (12) hat.

11. Elastisches Gelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rohrstück (11) eine Schraube (20) mit Rändel (21) eingepreßt ist, deren Gewindeabschnitt (23) aus der Bohrung (12) des Gehäusebodens (10) herausragt.

12. Elastisches Gelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (11) ein Innengewinde (16) aufweist, in das ein durch die Bohrung (12) des Gehäusebodens (10) eingeführter Gewindebolzen (17) ein­ schraubbar ist.