DE3723548A1 - Lagerung fuer ein gelenk - Google Patents

Lagerung fuer ein gelenk

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gelenk und speziell auf ein Gelenk, das relativ zueinander bewegbare Teile und eine Elastomer-Lagerung zwischen diesen Teilen hat.
Gelenke mit relativ zueinander bewegbaren Teilen und einer dazwischen befindlichen Lagerung sind bekannt. Die Lagerung überträgt die zwischen den Teilen zu über­ tragende Belastung. Das Gelenk kann in einer Vorrichtung benutzt werden, worin die Last, die die Teile in eine relative erste Richtung bewegt, relativ groß sein kann, während diejenige Last, die die Teile in eine relative zweite Richtung bewegt, relativ klein sein kann. Es sind Lagerungen entwickelt worden, die für die oben beschriebenen Belastungsänderungen ausgelegt sind.
Im besonderen ist eine bekannte Lagerung, die aus zwei getrennten Teilen hergestellt ist, zwischen den Teilen eingefügt. Ein Teil der Lagerung, der aus einem relativ harten Material wie z.B. Nylon hergestellt ist, ist zwischen den Teilen eingefügt und trägt die Belastung, die in die erste Richtung der relativen Schwenkbewegung der Teile wirkt. Der andere Teil der Lagerung, der aus einem relativ elastischen, gummiähnlichen Material her­ gestellt ist, befindet sich zwischen den Teilen und überträgt die Belastungen, die in die zweite Richtung der relativen Schwenkbewegung der Teile wirken. Solch eine Lagerung ist offenbart in der gleichzeitig an­ hängigen US-Patentanmeldung Nr. 8 15 675 vom 2. Januar 1986, die eine Weiterentwicklung der US-Patentanmeldung Nr. 7 26 135 vom 23. April 1985 ist und in der US-Patent­ schrift Nr. 34 86 778.
Des weiteren sind Gelenke bekannt, die relativ zuein­ ander bewegbare Teile und eine dazwischen befindliche Elastomer-Lagerung haben. Ein Beispiel dafür ist die US-Patentschrift Nr. 38 43 272. Nicht bekannt ist ein Gelenk, das eine vollständige Elastomer-Lagerung hat, die derart konstruiert ist, daß sie für die oben be­ schriebene Belastungsänderung geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung ist ein Gelenk, das relativ zueinander bewegbare Teile und eine neue, aus einem Stück bestehende, sich zwischen den Teilen befindende Elastomer-Lagerung hat. Die Elastomer-Lagerung besteht aus zwei Teilen mit unterschiedlichem Härtegrad. Ein Teil ist relativ hart, während der andere Teil relativ weich ist. Der relativ harte Teil ist so plaziert, daß die relativ großen Belastungen zwischen den Teilen des Gelenkes übertragen werden. Der relativ weiche Teil überträgt die relativ geringen Belastungen zwischen den Teilen des Gelenkes.
Bei einer Ausführungsform sind die zwei Teile der Elastomer-Lagerung zu einem Stück geformt, das zwischen dem harten und dem weichen Teil einen Übergangsbereich hat. Dieser Übergangsbereich verhindert den Aufbau von Scherspannungen an der Verbindungsstelle von hartem und weichem Teil. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der harte und der weiche Teil durch eine kraftübertragende Haltevorrichtung ge­ trennt, die nach einer vorbestimmten Größe der Schwenk­ bewegung der Teile mit einem der Teile in Wirkeingriff kommt, so daß die Teile bis zu einer vorbestimmten Größe der relativen Schwenkbewegung sich relativ leicht be­ wegen können, während darüber hinaus ihrer relativen Schwenkbewegung eine größere Kraft entgegenwirkt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung verschiedener Aus­ führungsformen und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht eines gemäß der vorliegenden Er­ findung ausgebildeten Gelenkes;
Fig. 2 eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Ge­ lenkes entlang der dort mit 2-2 bezeichneten Linie;
Fig. 3 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht des in Fig. 3 gezeigten Gelenkes entlang der dort mit 4-4 bezeichneten Linie.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Gelenk mit relativ bewegbaren Teilen in der Form eines Gelenk-Schaftes und einer Gelenk-Pfanne vor. Eine Elastomer-Lagerung befindet sich zwischen dem Gelenk-Schaft und der Gelenk- Pfanne. Gelenke mit relativ bewegbaren Teilen werden in verschiedenen Kraftfahrzeuglenkungs- und -aufhängungs­ vorrichtungen benutzt. Die Fig. 1 und 2 stellen ein erfindungsgemäß ausgebildetes Gelenk 20 zur Verbindung eines Fahrzeuglenkgestänges dar.
Das Gelenk 20 enthält eine Gelenk-Pfanne 32, einen Gelenk-Schaft 34 und eine aus einem Stück bestehende Elastomer-Lagerung 36 (Fig. 2). Die Gelenk-Pfanne 32 ist an einem nicht gezeigten Teil und der Gelenk-Schaft 34 ist an einem anderen ebenfalls nicht gezeigten Teil des Fahrzeuglenkgestänges anschließbar. Der Gelenk- Schaft 34 ist relativ zur Gelenk-Pfanne 32 schwenkbar und um die Längsachse 38 relativ zur Gelenk-Pfanne 32 drehbar.
Die Gelenk-Pfanne 32 enthält eine obere Hälfte 42 und eine untere Hälfte 44. Die Hälften 42 und 44 sind Stahlstanzteile. Die obere Hälfte 42 hat einen Flansch 52. Die untere Hälfte 44 hat ein Randteil 54, der um den Flansch 52 umgefalzt ist, um beide Hälften mitein­ ander zu verbinden. Die Gelenk-Pfanne 32 hat eine all­ gemein kugelförmige innere Oberfläche, die eine Kammer 56 bildet.
Die Gelenk-Pfanne 32 hat eine längliche Öffnung 58 (Fig. 1). Diese Öffnung 58 hat eine mit A bezeichnete Länge und eine mit B bezeichnete Breite. Die Länge A ist größer als die Breite B. Die Gelenk-Pfanne 32 hat auch noch zwei Öffnungen 62. Befestigungsmittel, wie z.B. Schrauben oder Niete (nicht gezeigt), ragen aus den Öffnungen 62 heraus, um die Gelenk-Pfanne 32 mit einem Teil des Fahrzeug-Lenkgestänges zu verbinden. Des weiteren hat die Gelenk-Pfanne 32 Vorsprünge 64, die aus der oberen Hälfte 42 herausragen. Wie in Fig. 1 gezeigt, ragen aus der oberen Hälfte 42 vier Vorsprünge heraus. Die Vorsprünge haben innere Oberflächen, die Hohlräume 66 (Fig. 2) bilden und deren Zweck später erläutert wird.
Der Gelenk-Schaft 34 enthält einen Kopf-Teil 72 und einen Schaft-Teil 74, der aus dem Kopf-Teil 72 heraus­ ragt. Der Gelenk-Schaft 34 ist aus Metall nach bekann­ ten Verfahren hergestellt, wie z.B. Schmieden oder Sin­ termetallurgie-Techniken. Der Kopf-Teil 72 hat all­ gemein eine kugelförmige Gestalt und ist in die Kammer 56 eingefügt. Der Kopf-Teil 72 ist zwar kugelförmig dargestellt, es ist aber offensichtlich, daß er auch andere bekannte Formen haben kann. Der Schaft-Teil 74 ragt durch die längliche Öffnung 58. Die Breite B (Fig. 1) der Öffnung 58 ist nur geringfügig größer als der Durchmesser des Schaft-Teiles 74. Die Länge A der Öffnung 58 ist beträchtlich größer als der Durchmesser des Schaft-Teiles 74. Deshalb ist der Gelenk-Schaft 34 gezwungen, sich relativ zur Gelenk-Pfanne 32 auf einem Weg entlang der Länge A der Öffnung 58 hin und her zu bewegen. Außerdem kann sich der Gelenk-Schaft 34 um seine Längsachse 38 (Fig. 2) relativ zur Gelenk-Pfanne 32 drehen.
Die aus einem Stück bestehende Elastomer-Lagerung 36 befindet sich zwischen dem Gelenk-Schaft 34 und der Gelenk-Pfanne 32. Die Elastomer-Lagerung 36 verbindet elastisch den Gelenk-Schaft 34 mit der Gelenk-Pfanne 32 und überträgt Kräfte zwischen beiden Teilen. Die Elastomer-Lagerung 36 umkapselt wie üblich den und ist in bekannter Weise mit dem Kopf-Teil 72 des Gelenk- Schaftes 34 in Verbund gebracht. Die Elastomer-Lagerung 36 füllt die Kammer 56 der Gelenk-Pfanne 32 aus.
Die Elastomer-Lagerung 36 ist einstückig aus zwei Elastomer-Materialien geformt, die die zwei Teile 82 und 84 der Elastomer-Lagerung 36 bilden. Der erste Teil 82 der Elastomer-Lagerung 36 ist einstückig mit dem zweiten Teil 84 dadurch geformt, daß die Teile 82 und 84 gleichzeitig um den Gelenk-Schaft 34 in einem Formen­ hohlraum ausgebildet wurden. Der erste Teil 82 ist aus einem Material ausgewählt, das einen relativ großen Härtegrad aufweist, etwa in einem Bereich von 60-90 Ein­ heiten. Daher ist der erste Teil 82 relativ hart und unelastisch und dazu geeignet, relativ große Lasten zu übertragen. Der erste Teil 82 überträgt Belastungskräfte, die hauptsächlich in axialer Richtung des Gelenk-Schaftes 34 auftreten, zwischen dem Gelenk-Schaft 34 und der Gelenk-Pfanne 32.
Der erste Teil 82 befindet sich in dem Bereich der höchsten zwischen dem Gelenk-Schaft 34 und der Gelenk- Pfanne 32 auftretenden Belastung. Kennzeichnend ist, daß das Gelenk 20 einer relativ hohen Belastung, die hauptsächlich in axialer Richtung des Gelenk-Schaftes 34 auftritt, ausgesetzt ist und daß der erste Teil 82 sich diametral gegenüber vom Schaft-Teil 74 des Gelenk- Schaftes 34 befindet.
Der zweite Teil 84 der Elastomer-Lagerung 36 ist wei­ cher und elastischer als der erste Teil 82. Wenn eine Last auf den Gelenk-Schaft 34 einwirkt, die ihn aus einer ursprünglichen Lage relativ zur Gelenk-Pfanne 32 herausschwenkt, baut der zweite Teil 84 innere Kräfte auf, die der relativen Schwenkbewegung entgegenwirken. Die inneren Kräfte zwingen den Gelenk-Schaft 34 und die Gelenk-Pfanne 32 dazu, wenn die die Schwenkbewegung erzeugende Last wieder zurückgegangen ist, wieder in eine ursprüngliche Lage relativ zueinander zurückzugehen. Des weiteren werden, bei der Drehung des Gelenk-Schaftes 34 um seine Längsachse 38, im zweiten Teil 84 innere Kräfte aufgebaut, die der Drehbewegung entgegenwirken.
Daher wird der Gelenk-Schaft 34 dazu gezwungen, auf­ grund der inneren Widerstandskräfte des zweiten Teiles 84, wieder in eine ursprüngliche Lage relativ zur Ge­ lenk-Pfanne 32 zurückzukehren. Der zweite Teil 84 be­ steht aus einem elastischen Elastomermaterial, das einen relativ geringen Härtegrad aufweist, etwa in einem Bereich von 40-70 Einheiten. Der Härtegrad des zweiten Teiles 84 ist um 15-25 Einheiten kleiner als der des ersten Teiles 82.
Die Elastomer-Lagerung 36 hat Vorsprünge 88, die in die von der Gelenk-Pfanne 32 gebildeten Hohlräume 66 hinein­ ragen. Diese Vorsprünge 88 bilden einen Formschluß zwischen der Elastomer-Lagerung 36 und der Gelenk-Pfanne 32, um ein Verrutschen der Elastomer-Lagerung 36 rela­ tiv zur Gelenk-Pfanne 32 zu verhindern. Diese Vor­ sprünge 88 sind vorzugsweise ebenfalls aus einem Ela­ stomermaterial mit großem Härtegrad, vergleichbar mit dem des ersten Teiles 82.
Des weiteren enthält die Elastomer-Lagerung 36 einen Übergangsbereich 92. Dieser Übergangsbereich 92 ent­ hält Materialteile des ersten Teiles 82 und des zwei­ ten Teiles 84, die während der Formausbildung mitein­ ander vermischt wurden. Der Übergangsbereich 92 ver­ hindert den Aufbau von Scherkräften, die sich bei einer ausgeprägten Trennungslinie der beiden Lagerungsmateri­ alien ergeben würden.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit Gelenk 110 bezeichnet und in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Das Gelenk 110 wird gewöhnlich benutzt als innerer Spurstangenkopf in einem Kraftfahrzeug-Zahn­ stangen-Lenkgestänge. Das Gelenk 110 (Fig. 4) enthält eine Gelenk-Pfanne 122, einen Gelenk-Schaft 124 und Mittel 126, um einer relativen Schwenkbewegung des Gelenk-Schaftes 124 und der Gelenk-Pfanne 122 mit einem ersten und dann mit einem zweiten Widerstand entgegen­ zuwirken.
Die Gelenk-Pfanne 122 enthält zwei Teile, ein Zahnstan­ gen-Verbindungsstück 132 und ein Pfannengehäuse 134. Das Pfannengehäuse 134 bildet mit einer inneren Ober­ fläche eine Kammer 142. Des weiteren hat das Pfannenge­ häuse 134 eine kreisförmige Öffnung 144. Das Zahnstangen- Verbindungsstück 132 hat einen Flansch 146. Ein Rand­ teil 148 des Pfannengehäuses 134 wird während des Zu­ sammenbaus um den Flansch 146 verformt, um das Zahn­ stangen-Verbindungsstück 132 mit dem Pfannengehäuse 134 zu verbinden. Das Pfannengehäuse 134 hat einen sechs­ kantförmigen Teil 152 (Fig. 3), woran ein geeignetes Werkzeug zum Festspannen des Zahnstangen-Verbindungs­ stück-Gewindes 154 mit der nicht gezeigten Zahnstange, angreifen kann.
Der Gelenk-Schaft 124 (Fig. 4) enthält einen Kopf-Teil 156 und einen daraus hervorragenden Schaft-Teil 158. Der Kopf-Teil 156 hat allgemein eine kugelförmige Ge­ stalt. Es ist offensichtlich, daß der Kopf-Teil 156 auch andere bekannte Formen haben kann. Der Kopf-Teil 156 ist in die Kammer 142 eingefügt. Der Schaft-Teil 158 ragt durch die in dem Pfannengehäuse 132 befind­ liche Öffnung 144 heraus.
Die Mittel 126, die einer relativen Schwenkbewegung des Gelenk-Schaftes 124 und der Gelenk-Pfanne 132 mit einem ersten und dann mit einem zweiten Widerstand entgegenwirken, enthalten eine Elastomer-Lagerung 126. Die Elastomer-Lagerung 126 befindet sich zwischen der Gelenk-Pfanne 122 und dem Gelenk-Schaft 124. Die Elastomer-Lagerung 126 kann an Ort und Stelle in der Gelenk-Pfanne 122 geformt werden. Sie kann aber auch in einem separaten Arbeitsgang geformt und anschließend zwischen die Gelenk-Pfanne 122 und den Gelenk-Schaft 124 eingefügt werden. Die Elastomer-Lagerung 126 enthält einen mit 172 bezeichneten ersten Teil oder eine Schicht und einen mit 174 bezeichneten zweiten Teil oder eine Schicht, beide aus Elastomermaterial, und eine Halte­ vorrichtung 176. Die erste Schicht 172 und die zweite Schicht 174 sind mit der Haltevorrichtung 176 einstückig geformt.
Die erste Schicht 172 wirkt einer relativen Schwenkbe­ wegung des Gelenk-Schaftes 124 und der Gelenk-Pfanne 122 innerhalb eines ersten Schwenkbewegungsbereiches entgegen. Die erste Schicht 172 übt den ersten Wider­ stand aus, um bei einer Schwenkbewegung den Gelenk- Schaft 124 und die Gelenk-Pfanne 122 wieder in eine ursprüngliche Lage relativ zueinander zu zwingen. Die erste Schicht 172 umkapselt den und ist mit dem Kopf- Teil 156 des Gelenk-Schaftes 124 in Verbund gebracht. Des weiteren greift die erste Schicht 172 in die einen Teil der Kammer 142 bildende Oberfläche ein. Die erste Schicht 172 ist aus einem relativ elastischen Elastomer­ material hergestellt, das einen Härtegrad innerhalb eines Bereiches von 40-70 Einheiten hat.
Wenn eine Kraft den Gelenk-Schaft 124 aus einer ur­ sprünglichen Lage relativ zur Gelenk-Pfanne 122 heraus­ schwenkt, werden in der ersten Schicht 172 innere Kräfte aufgebaut. Diese inneren Kräfte wirken der Be­ wegung des Gelenk-Schaftes 124 aus der ursprünglichen Lage mit einem ersten Widerstand so lange entgegen, wie die die Schwenkbewegung verursachende Kraft aufge­ bracht wird.
Die zweite Schicht 174 wirkt einer Schwenkbewegung des Gelenk-Schaftes 124 relativ zur Gelenk-Pfanne 122 über eine vorbestimmte Größe hinaus mit einem zweiten Wider­ stand entgegen. Der zweite Widerstand ist der Wider­ stand, der von der ersten Schicht 172 erhalten wird, addiert mit dem aufgrund in der zweiten Schicht 174 auf­ tretenden Widerstand. Die zweite Schicht 174 ist aus einem relativ harten Elastomermaterial hergestellt, das einen Härtegrad im Bereich von 60-90 Einheiten hat. Der Härtegrad der zweiten Schicht 174 wird vorzugsweise in einem Bereich gehalten, der 15-25 Einheiten höher ist als der der ersten Schicht 172. Die zweite Schicht 174 befindet sich in radialer Richtung außerhalb der ersten Schicht 172 zwischen dieser und dem Pfannengehäuse 134. Die zweite Schicht 174 erstreckt sich durchgehend um die innere Oberfläche der Kammer 142 angrenzend an die Öffnung 144.
Die Haltevorrichtung 176 überträgt die relative Schwenk­ bewegung des Gelenk-Schaftes 124 auf die zweite Schicht 174. Die Haltevorrichtung 176 ist zwischen der ersten Schicht 172 und der zweiten Schicht 174 eingefügt. Die Haltevorrichtung 176 ist aus einem relativ steifen Material hergestellt, z.B. aus Metall, und ist mit beiden Schichten in Verbund gebracht. Die Haltevor­ richtung 176 hat einen Teil 182, der aus der Elastomer- Lagerung 162 heraus- und in die Öffnung 144 hineinragt. Die Elastomer-Lagerung 126 ist so gestaltet, daß der Teil 182 der Haltevorrichtung 176 dann von dem Schaft- Teil 158 des Gelenk-Schaftes 124 erfaßt wird, wenn der Gelenk-Schaft 124 um eine vorbestimmte Größe relativ zur Gelenk-Pfanne 122 schwenkt. Bei der vorbestimmten Größe der Schwenkbewegung berührt der Schaft-Teil 158 den Teil 182 der Haltevorrichtung 176 und überträgt eine Schwenkbewegung auf die zweite Schicht 174. Der Schwenkbewegung wirkt dann der größere zweite Wider­ stand entgegen.
Wenn der Gelenk-Schaft 124 um eine geringere Größe als die vorbestimmte schwenkt, greift er nicht in den Teil 182 der Haltevorrichtung 176 ein. Deshalb wirkt dabei nur der relativ kleine erste Widerstand der relativen Schwenkbewegung entgegen. Wenn die relative Schwenkbe­ wegung die vorbestimmte Größe übersteigt, greift der Gelenk-Schaft 124 in den Teil 182 der Haltevorrichtung 176 ein und überträgt eine Schwenkbewegung auf die Halte­ vorrichtung 176. Dieser Schwenkbewegung der Haltevor­ richtung 176 und des Schaft-Teiles 158 des Gelenk- Schaftes 124 wirkt nun der größere zweite Widerstand entgegen. Weil die zweite Schicht 174 aus einem Material mit höherem Härtegrad hergestellt ist, als das der ersten Schicht 172, wirkt auf den Gelenk-Schaft 124 ein größerer Widerstand.
Die bei der vorstehenden Beschreibung und bei den nach­ folgenden Patentansprüchen verwendete Bezeichnung Härte­ grad wird folgendermaßen (nach SHORE) definiert:. Die Einheiten des Härtegrades sind ein Maß für die Ein­ dringtiefe eines Eindringkörpers bei einer bestimmten Last in ein zu prüfendes Material. Die Einheiten haben einen Bereich von 0 (für eine Eindringtiefe von 2,54 mm (0,1 in)) bis 100 (kein Eindringen). Bei dem Härteprüf­ verfahren A (nach SHORE) wird ein spitzer Eindring­ körper mit einer Masse von 822 g beaufschlagt, während bei dem Härteprüfverfahren D (nach SHORE) ein stumpfer Eindringkörper mit einer Masse von 4,536 kg (10 lb) beaufschlagt wird.

Claims (15)

1. Gelenk mit:
einem Gelenk-Schaft, der einen Kopf-Teil und einen daraus herausragenden Schaft-Teil enthält;
einer Gelenk-Pfanne, die mit einer Oberfläche eine Kam­ mer bildet, in die der Kopf-Teil eingefügt ist und die eine Öffnung hat, durch die der Schaft-Teil herausragt; gekennzeichnet durch eine Elastomer-Lagerung, die zwischen dem Kopf-Teil und der Gelenk-Pfanne eingefügt ist, die einen elastischen Teil und einen anderen Teil mit höherem Härtegrad hat und daß der elastische Teil mit dem Teil mit höherem Härtegrad einstückig geformt ist.
2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil mit höherem Härtegrad gegenüber dem Schaft- Teil des Gelenk-Schaftes eingefügt ist, um Kräfte zwi­ schen dem Gelenk-Schaft und der Gelenk-Pfanne zu über­ tragen.
3. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil mit höherem Härtegrad zwischen dem elastischen Teil und der Gelenk-Pfanne und an die Öffnung angren­ zend eingefügt ist, um einer Schwenkbewegung des Ge­ lenk-Schaftes relativ zur Gelenk-Pfanne oberhalb einer vorbestimmten Größe entgegenzuwirken und der deswei­ teren eine Haltevorrichtung enthält, die sich zwischen dem elastischen Teil und dem Teil mit höherem Härtegrad befindet, in die der Schaft-Teil des Gelenk-Schaftes oberhalb einer vorbestimmten Größe einer Schwenkbewe­ gung des Gelenk-Schaftes relativ zur Gelenk-Pfanne ein­ greift, um die Bewegung auf den Teil mit höherem Härte­ grad der Elastomer-Lagerung zu übertragen.
4. Gelenk mit:
einem Gelenk-Schaft, der einen Kopf-Teil und einen daraus herausragenden Schaft-Teil enthält;
mit einer Gelenk-Pfanne, die mit einer Oberfläche eine Kammer bildet, in die der Kopf-Teil eingefügt ist, und die eine Öffnung hat, durch die der Schaft-Teil herausragt; gekennzeichnet durch eine Elastomer-Lagerung, die zwischen dem Kopf-Teil und der Gelenk-Pfanne eingefügt ist, die einen ersten Teil hat, um Belastungskräfte zwischen dem Kopf-Teil und der Gelenk-Pfanne zu übertragen, und einen zweiten Teil von niedrigerem Härtegrad als der des ersten Teiles hat, um den Kopf-Teil elastisch mit der Gelenk-Pfanne zu verbinden und daß der zweite Teil einstückig mit dem ersten Teil geformt ist.
5. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil und der zweite Teil entlang eines Über­ gangsbandes verbunden sind, worin der erste und der zweite Teil miteinander vermischt sind.
6. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomer-Lagerung den Kopf-Teil umkapselt und mit ihm in Verbund gebracht ist, um ein Verrutschen dazwi­ schen zu verhindern.
7. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomer-Lagerung mit der Gelenk-Pfanne in Verbund gebracht ist, um ein Verrutschen dazwischen zu verhin­ dern.
8. Gelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil mindestens einen Vorsprung enthält, der in einen von der Oberfläche der Kammer gebildeten Hohlraum hineinragt, und damit einen Formschluß zwischen dem zweiten Teil und der Gelenk-Pfanne bildet, um ein Verrutschen dazwischen zu verhindern.
9. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil der Elastomer-Lagerung aus einem Elasto­ mermaterial hergestellt ist, und der zweite Teil der Elastomer-Lagerung aus einem anderen Elastomermaterial hergestellt ist.
10. Gelenk mit:
einem Gelenk-Schaft, der einen Kopf-Teil und einen daraus herausragenden Schaft-Teil enthält;
mit einer Gelenk-Pfanne, die mit einer Oberfläche eine Kammer bildet, in die der Kopf-Teil eingefügt ist und die eine Öffnung hat, durch die der Schaft-Teil heraus­ ragt; dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, um einer relativen Schwenkbewe­ gung von dem Kopf-Teil und der Gelenk-Pfanne mit einem ersten und dann mit einem zweiten Widerstand entgegen­ zuwirken, wobei der zweite Widerstand größer als der erste ist, und daß die Mittel eine Lagerung zwischen Gelenk-Schaft und Gelenk-Pfanne enthalten mit: einer ersten Schicht aus Elastomer-Material, um den ersten Widerstand aufgrund einer relativen Schwenk­ bewegung von Gelenk-Schaft und Gelenk-Pfanne aufzu­ bringen;
einer zweiten Schicht aus einem anderen Elastomermaterial, um den zweiten Widerstand aufgrund einer, eine vorbe­ stimmte Größe übersteigende relative Schwenkbewegung von Gelenk-Schaft und Gelenk-Pfanne, aufzubringen; und
einer Haltevorrichtung, die sich zwischen der ersten und zweiten Schicht befindet, die ein Teil enthält, in den der Schaft-Teil aufgrund einer, eine vorbestimmte Größe übersteigende, relative Schwenkbewegung von Gelenk- Schaft und Gelenk-Pfanne eingreifen kann, um eine Be­ wegung auf die zweite Schicht übertragen zu können.
11. Gelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht den Kopf-Teil des Gelenk-Schaftes um­ kapselt und in die Gelenk-Pfanne eingreift.
12. Gelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht sich zwischen der ersten Schicht und der Gelenk-Pfanne befindet.
13. Gelenk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht an die Öffnung angrenzt.
14. Gelenk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht einen Härtegrad in einem Bereich von 40-70 Einheiten aufweist.
15. Gelenk nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht einen Härtegrad in einem Bereich von 60-90 Einheiten hat und einen Härtegrad, der um 15-25 Einheiten größer als der Härtegrad der ersten Schicht ist.
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US (1) US4725159A (de)
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4138609A1 (de) * 1991-11-25 1993-05-27 Lemfoerder Metallwaren Ag Kugelhuelsen-zentralgelenk
EP0999372A1 (de) * 1998-11-02 2000-05-10 Sachsenring Entwicklungsgesellschaft mbH Kugelgelenk
WO2010022717A2 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk und verfahren zu dessen herstellung
WO2017182230A1 (de) * 2016-04-22 2017-10-26 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk, insbesondere für ein fahrwerk eines kraftfahrzeugs, sowie verfahren zur montage eines solchen kugelgelenks
EP3575619A1 (de) * 2018-05-29 2019-12-04 ZF Friedrichshafen AG Kugelgelenk
DE102021203194B3 (de) 2021-03-30 2022-07-21 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk und Fahrwerkbauteil für ein Kraftfahrzeug und mit einem solchen Kugelgelenk

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2730774B1 (fr) * 1995-02-20 1997-06-13 Nacam Joint homocinetique a rotule centrale
US5066160A (en) * 1990-05-14 1991-11-19 Trw Inc. Ball joint
US5165306A (en) * 1990-10-04 1992-11-24 Maclean-Fogg Company Vehicle stabilizer bar end link
US5163772A (en) * 1991-02-08 1992-11-17 Trw Inc. Ball joint
DE19755020B4 (de) * 1997-12-11 2006-12-28 ZF Lemförder Metallwaren AG Axialgelenk
US6343889B1 (en) 1998-09-28 2002-02-05 Odyssey X-Treme Technologies, Inc. Split-socket ball joint
KR20010111893A (ko) * 2000-06-14 2001-12-20 이충곤 자동차 수동변속기의 시프트레버 지지장치
US6773197B2 (en) 2002-10-09 2004-08-10 Trw Inc. Ball joint
JPWO2004043766A1 (ja) 2002-11-11 2006-03-09 日本精工株式会社 車両用ステアリング装置
DE102005028515A1 (de) * 2005-06-17 2006-12-28 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk
DE102007008325A1 (de) * 2007-02-16 2008-08-21 Zf Friedrichshafen Ag Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug
JP5026924B2 (ja) * 2007-04-19 2012-09-19 東洋ゴム工業株式会社 ボールジョイント
JP5110371B2 (ja) * 2008-02-29 2012-12-26 株式会社ジェイテクト ラックエンド用ボールジョイント
US8393601B2 (en) * 2008-10-04 2013-03-12 Applied Concepts Aircraft Solutions, Inc. Vibration isolation fastener insert
US8851785B1 (en) 2009-11-17 2014-10-07 Trw Automotive U.S. Llc Ball joint
EP2502764B1 (de) * 2011-03-22 2014-01-15 Edai Technical Unit, A.I.E. Stabilisatorelement für eine Fahrzeugaufhängung und Herstellungsverfahren dafür
US9464663B2 (en) * 2011-05-10 2016-10-11 THK RHYTHM AUTOMOTIVE GmbH Ball joint
US9140279B2 (en) 2012-09-25 2015-09-22 The Young Engineers, Inc. Magnetic mount
JP6115854B2 (ja) * 2012-12-03 2017-04-19 株式会社ソミック石川 ボールジョイントおよびボールジョイントの製造方法
JP2016035292A (ja) * 2014-08-04 2016-03-17 ソニー株式会社 可動装置、可動シート、および可動装置の製造方法
US11859657B2 (en) * 2020-03-02 2024-01-02 Federal-Mogul Motorparts Llc Socket assembly with a retention device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2979353A (en) * 1956-11-08 1961-04-11 Clevite Harris Products Inc Elastomer ball joint and method of assembling same
US3486778A (en) * 1967-08-03 1969-12-30 Trw Inc Ball and socket joint
US3843272A (en) * 1972-01-05 1974-10-22 R Jorn Ball joint
GB2052620A (en) * 1979-06-20 1981-01-28 Gkn Automotive Fasteners Ltd Ball and socket joints
DE3720137A1 (de) * 1986-06-17 1987-12-23 Trw Inc Kugelgelenk

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1868818A (en) * 1930-06-21 1932-07-26 Budd Wheel Co Universal joint
US2305881A (en) * 1942-02-02 1942-12-22 John W Leighton Oscillatory connection
US2471672A (en) * 1945-10-22 1949-05-31 Thompson Prod Inc Joint assembly
US3058765A (en) * 1958-09-19 1962-10-16 American Metal Prod Preloaded ball joint assembly
GB1145140A (en) * 1966-12-13 1969-03-12 Danfoss As Piston assemblies
GB1260144A (en) * 1968-07-11 1972-01-12 Quinton Hazell Holdings Ltd Improvements relating to ball joints
FR2098010A5 (de) * 1970-07-13 1972-03-03 Ehrenreich & Cie A
US3950006A (en) * 1972-09-11 1976-04-13 Trw Inc. Rack and pinion steering assembly
GB1525338A (en) * 1977-02-15 1978-09-20 Supra Automotive Ltd Ball joints
US4435097A (en) * 1977-06-15 1984-03-06 Barry Wright Corporation Laminated bearing structures
US4235558A (en) * 1978-06-23 1980-11-25 Gould Inc. Ball joint design
IN154338B (de) * 1979-07-05 1984-10-20 Automotive Products Plc
GB2101695B (en) * 1981-07-10 1985-03-06 British Gas Corp Improvements in or relating to lubricated bearings
JPS58138832U (ja) * 1982-03-15 1983-09-19 マツダ株式会社 防振体
US4507011A (en) * 1982-05-03 1985-03-26 The Boeing Company Reinforced elastomer attachment joint
JPS5970926U (ja) * 1982-11-04 1984-05-14 リズム自動車部品製造株式会社 ボ−ルジヨイント
DE3326960C2 (de) * 1983-07-27 1991-08-01 TRW Ehrenreich GmbH & Co KG, 4000 Düsseldorf Kugelgelenk
JPS60158018U (ja) * 1984-03-30 1985-10-21 リズム自動車部品製造株式会社 ボ−ルジヨイント

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2979353A (en) * 1956-11-08 1961-04-11 Clevite Harris Products Inc Elastomer ball joint and method of assembling same
US3486778A (en) * 1967-08-03 1969-12-30 Trw Inc Ball and socket joint
US3843272A (en) * 1972-01-05 1974-10-22 R Jorn Ball joint
GB2052620A (en) * 1979-06-20 1981-01-28 Gkn Automotive Fasteners Ltd Ball and socket joints
DE3720137A1 (de) * 1986-06-17 1987-12-23 Trw Inc Kugelgelenk

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4138609A1 (de) * 1991-11-25 1993-05-27 Lemfoerder Metallwaren Ag Kugelhuelsen-zentralgelenk
EP0999372A1 (de) * 1998-11-02 2000-05-10 Sachsenring Entwicklungsgesellschaft mbH Kugelgelenk
WO2010022717A2 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk und verfahren zu dessen herstellung
WO2010022717A3 (de) * 2008-08-27 2010-05-14 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk und verfahren zu dessen herstellung
WO2017182230A1 (de) * 2016-04-22 2017-10-26 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk, insbesondere für ein fahrwerk eines kraftfahrzeugs, sowie verfahren zur montage eines solchen kugelgelenks
US11168733B2 (en) 2016-04-22 2021-11-09 Zf Friedrichshafen Ag Ball joint, in particular for a chassis of a motor vehicle, and method for fitting such a ball joint
EP3575619A1 (de) * 2018-05-29 2019-12-04 ZF Friedrichshafen AG Kugelgelenk
DE102021203194B3 (de) 2021-03-30 2022-07-21 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk und Fahrwerkbauteil für ein Kraftfahrzeug und mit einem solchen Kugelgelenk

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Publication number Publication date
JPS6330605A (ja) 1988-02-09
JP2525008B2 (ja) 1996-08-14
DE3723548C2 (de) 1993-06-24
US4725159A (en) 1988-02-16

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