DE617680C

DE617680C - Method of manufacturing a ball joint

Info

Publication number: DE617680C
Application number: DEB165052D
Authority: DE
Original assignee: O&S Bearing Co
Current assignee: O&S Bearing Co
Priority date: 1933-04-17
Filing date: 1934-04-12
Publication date: 1935-08-23

Description

.16 SEE 1935.16 SEE 1935

AUSGEGEBEN AM
23. AUGUST 1935ISSUED ON
AUGUST 23, 1935

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von sich selbst schmierenden und sich selbst einstellendeii Kugelgelenken, welche aus einem mehrteiligen Lagergehäuse, einem inneren Lagerteil und einem Lagerfutter bestehen, wobei das Futter beim Zusammenbau verformt und gepreßt wird.The invention relates to a method of making itself lubricating and self-adjusting ball joints, which consist of a multi-part Bearing housing, an inner bearing part and a bearing chuck exist, the chuck being deformed and pressed during assembly will.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß mit dem Einsetzen des inneren Lagerteiles in das Gehäuse der untere Teil des Lagerfutters mit der im fertigen Gelenk vorgesehenen Pressung zusammengedrückt und darauf der obere Teil des Futters durch Eintreiben eines Deckels zum Anliegen an den inneren Lagerteil verformt und gepreßt wird.The invention consists essentially in the fact that with the onset of the inner Bearing part in the housing, the lower part of the bearing chuck with that in the finished joint intended compression and then the upper part of the chuck through Driving in a cover deformed to rest against the inner bearing part and pressed will.

•Gegenstand- der Erfindung ist ferner ein sich selbst schmierendes Kugelgelenk mit einem mehrteiligen Lagergehäuse, einem inneren Lagerteil und einem zwischen diesen Teilen liegenden Lagerfutter, bei welchem der Deckelteil mit einer inneren Ausnehmung versehen ist, durch die der Oberteil des Futters beim Zusammenbau des Gelenkes in die endgültige Lage verformt und gepreßt wird.• The subject matter of the invention is also a self-lubricating ball joint a multi-part bearing housing, an inner bearing part and one between them Parts lying bearing chuck, in which the cover part is provided with an inner recess is through which the upper part of the lining when reassembling the joint in the final Layer is deformed and pressed.

Es sind schon Kugelgelenke vorgeschlagen worden, bei denen die festen Lagerschale» schon vor dem Einbau der Rundung des Kugelzapfens angepaßt sind und durch den Druck einer Feder nachgestellt werden. Ferner sind verformbare Lagerfutter bekannt, welche aber schon vor dem Zusammenbau, ihre spätere Gestalt annehmen und während des Zusammenbaues nur einer leichten Pressung ausgesetzt werden, so daß bei Abnutzung¹ des Futters das Gelenk in sich locker wird, da eine gleichmäßige Nachstellung des Futters in dem nicht auseinandernehmbaren Lager nicht erfolgen kann.Ball joints have already been proposed in which the fixed bearing shell is already adapted to the rounding of the ball stud before installation and readjusted by the pressure of a spring. Furthermore, deformable bearing chucks are known, which, however, take on their later shape before assembly and are only subjected to a slight pressure during assembly, so that when ^{the chuck is worn 1} the joint becomes loose, since a uniform adjustment of the chuck in the non-disassemblable bearings cannot be made.

Gemäß der Erfindung wird das schmiermittelgetränkte Lagerfutter des sich selbst schmierenden Gelenkes unter eine derartige Zusammenpressung gesetzt, 'daß bei Abnutzung der Lagerfläche das Lagerfutter sich ausdehnt und die dichte, eng anliegende Verbindung aufrechterhalten wird. Es ist ferner wichtig, daß schon beim Zusammenbau eine gleichmäßige Zusammenpressung des Lagerfutters angewendet wird,--um auch eine gleichmäßige Ausdehnbarkeit des Futters bei Abnutzung zu erhalten. Wenn nämlich dieAccording to the invention, the lubricant-impregnated bearing lining of the self lubricating joint placed under such compression that when worn the bearing surface, the bearing lining expands and the tight, tight-fitting connection is maintained. It is also important that the bearing chuck is evenly compressed during assembly is used - to ensure that the lining can expand evenly when worn to obtain. If the

Wände des zusammengepreßten Lagerfutters im wesentlichen überall gleich sind, so wird bei Abnutzung der Lagerflächen die Anpressung auch wieder gleichmäßig sein, wodurch die Lebensdauer des ganzen Gelenkes sehn verlängert wird. Wenn dagegen die Ausdehnungsfähigkeit bei Abnutzung der Lagerflächen nur an bestimmten Stellen abnimmt, neigt der übrige Teil des Lagerfutters dazu, ίο nach diesen sich abnutzenden Stellen hinzuziehen, und so wird das Gelenk bald locker. Die- kontrollierte, gleichmäßige Zusammenpressung Wird dadurch erreicht, daß der untere und der obere Teil des Lagerfutteris jeder für sich beim Zusammenbau unter dem im fertigen Gelenk vorgeschriebenen Druck gehalten werden.Walls of the compressed liner are essentially the same everywhere, when the bearing surfaces wear down, the pressure increases also be uniform again, whereby the life of the whole joint can be seen is extended. If, on the other hand, the expandability with wear of the bearing surfaces only decreases in certain places, the remaining part of the liner tends to ίο Pull towards these worn areas and the joint will soon loosen. The controlled, even compression is achieved by the lower and upper part of the bearing lining each separately when assembling under the the prescribed pressure must be maintained in the finished joint.

Die Erfindung ist an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is explained using several exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigt Abb. 1 in einer teilweisen schematischen Ansicht den. Einbau der sich selbst einstellenden Lager gemäß der Erfindung an den Enden, einer Verbindungsstange einer gewöhnlichen Lenkvorrichtung. Abb. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1 im vergrößerten Maßstäbe und zeigt im einzelnen die Anwendung des sich selbst einstellenden Lagers als Endstück einer Verbindungs stange. Abb. 3 veranschaulicht die erste Arbeitsstufe des Verfahrens, bei welcher das mit Schmiermittel getränkte faserige Material den Kugelzapfengerade vor dem Zusammenbau umgibt. Abb. 4 zeigt im Querschnitt die zweite Arbeitsstiufe des Verfahrens, nachdem ein Druck auf 'ein Teil der Einlage durch den. Kugekapfen ausgeübt ist und das Lager sich in der Stellung zur Aufnahme des Deckels befindet. Abb. 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Abb. 4 und zeigt ■ 40 die letzte Arbeitsstufe des Zusammenbaues, bei welcher ein Druck auf den Deckel angewendet worden ist, um gleichmäßig 'das "Material um den 'Kugelzapfen anzupressien, •und bei der der Deckel durch Umformen des äußeren 'Gehäuses festgelegt worden ist. Abb. 6 zeigt einen Querschnitt des Lagers., ' bei ..welchem auf Grund eines abgeänderten Verfahrens des Zusammenbaues erst die Einlageschicht in das äußere Gehäuse eingebracht ist. Abb. 7 zeigt die zweite Arbedts-i stufe des abgeänderten Verfahrens,, bei welcher der Kugelzapfen durch das ringförmige Futter eingepreßt ist, um dieses teils in seine vorgesehene Form zu bringen und besonders es in das untere Ende des Gehäuses zu prelssen, wobei der Deckel in einer Stellung zur vollständigen Anpressung der Einlage vor dem endgültigen Zusammenbau gezieigt ist. Abb. 8 zeigt einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform des sich selbst einstellenden Lagers, bei welcher der Kugelzapfen durch den Deckel anstatt durch das Ende des Hauptgehäuses hindurchragt. Abb. 9 stellt eine weitere abgeänderte Ausführungsfonn des sich selbst einstellenden Lagers gemäß der "Erfindung dar, in welcher der Deckel durch Pressen hergestellt ist.In the drawings, Fig. 1 shows in a partially schematic view the. Installation the self-adjusting bearings according to the invention at the ends, a connecting rod an ordinary steering device. Fig. 2 is a cross section according to the Line 2-2 of Fig. 1 on an enlarged scale and shows in detail the application of the self-adjusting bearing as an end piece a connecting rod. Fig. 3 illustrates the first stage of the process, in which the fibrous material soaked with lubricant the ball stud straight surrounds before assembly. Fig. 4 shows the second working stage in cross section of the procedure after pressing 'a Part of the deposit by the. Ball cap exercised is and the bearing is in the position to receive the cover. Fig. 5 is a view similar to Fig. 4 and shows ■ 40 the final stage of assembly, at which pressure has been applied to the lid to evenly 'that "Material to press on the ball stud, • and for the cover by reshaping of the outer 'housing has been fixed. Fig. 6 shows a cross section of the bearing., ' with ..which due to a modified method of assembly only the insert layer is introduced into the outer housing. Fig. 7 shows the second Arbedts-i stage of the modified process, in which the ball stud through the annular Lining is pressed in to bring this partly into its intended shape and especially to squeeze it into the lower end of the housing, with the lid in a position for complete pressing of the insert is shown before final assembly. Figure 8 shows a cross-section of a third embodiment of the self-adjusting Bearing in which the ball stud protrudes through the cover instead of the end of the main housing. Fig. 9 represents another modified embodiment of the self-adjusting bearing according to FIG the "invention in which the lid is made by pressing.

Die vorliegende Erfindung wird am besten . an Hand des Herstellungsverfalirens des sich selbst einstellenden Lagers beschrieben. Die Abb. 3, 4 und 5 veranschaulichen das bevorzugte Verfahren des Zusammenbaues und der Herstellung eines nicht zerlegbaren, sich. selbst einstellenden Lagers, welches entweder an einem Ende eines stoßaufnehmenden Gelenbes angewendet wird oder das Ende einer bekannten Verbindumgsstaaige bildet. Das Gelenk oder die Verbindungsstange ist mit 2 bezeichnet, dessen Ende mit einem Gehäuse3 versehen ist, welches an einem Ende bei 4 offen ist und bei 5 an dem andern Ende einwärts geschlossen ist und einen im Querschnitt bogenförmigen -Umriß besitzt. Der ringförmige Umkreis 6 dieses einwärts geschlossenen Endes wird vorzugsweise zur Aufnahme und Begrenzung des Futtermaterials umgebogen, wie in Abb. 3 gezeigt und später beschrieben wird. Das Gelenk oder did Stange 2 und das Gehäuse 3 können in jeder bekannten Weise durch Schmieden oder Pressen hergestellt werden.The present invention works best. on the basis of the manufacturing process of the self-adjusting bearing described. Figures 3, 4 and 5 illustrate the preferred one Method of assembly and manufacture of a non-dismountable, self. self-adjusting bearing, which is either at one end of a shock-absorbing yellow is applied or forms the end of a known link. The joint or the connecting rod is designated with 2, the end of which with a housing3 is provided which is open at one end at 4 and inwardly at 5 at the other end is closed and has an arcuate outline in cross section. Of the annular circumference 6 of this inwardly closed end is preferably used for receiving and delimiting the feed material bent as shown in Fig. 3 and described later. The joint or did rod 2 and the housing 3 can be in be made in any known manner by forging or pressing.

■Beim Zusammenbau wird eine bestimmte Länge des vom Schmiermittel getränkten faserigen Materials 7 um den im wesentlichen kugelförmigen Kopf 8 eines Bolzens 9 gewickelt. Dieses Material kann aus einer inneren Schicht 10 von Asbestdrahtgeflecht, welches hauptsächlich die Reibung verringert, •und aus einer äußeren Schicht 1 r von verarbeitetem Baumwollmaterial bestehen, wobei die ganze Länge dieses Materials mit Graphit oder einem anderen Schmiermittel ■durchtränkt ist, oder der Streifen.7 kann auch vollständig aus einem faserigen und schmier-■mittelgetränkten Material gewebt sein. Dieser Streifen, aus faserigem Material 7 wird in der weiteren Beschreibung zur Vereinfachung als Futter bezeichnet, und es wird darunter in weiten Grenzen eine· zusammendrückbare und ausdehnbare Packung oder Einlage verstanden, die sich, zwischen den inneren und äußeren Lagerteilen befindet und dazu bei- ■ trägt, das Kugelgelenk zu lagern und in seiner Stellung festzuhalten, wodurch sie sich von einer üblichen Lagerfläche für ein Kugelgelenk unterscheidet.■ When assembling, a certain length of the fibrous soaked in the lubricant Material 7 wound around the substantially spherical head 8 of a bolt 9. This material can consist of an inner layer 10 of asbestos wire mesh, which mainly reduces the friction, • and from an outer layer 1 r of processed Cotton material, with the entire length of this material impregnated with graphite or another lubricant ■ or the strip.7 can also consist entirely of a fibrous and lubricant-soaked Material to be woven. This strip of fibrous material 7 is in In the further description, for the sake of simplicity, it is referred to as lining, and it is underneath understood within wide limits a compressible and expandable pack or insert, which is located between the inner and outer bearing parts and contributes to this ■ helps to store the ball joint and to hold it in place, causing it to move away from differs from a usual bearing surface for a ball joint.

Der Kugelzapfen 9 und das Futter 7 können dann in das Gehäuse 3 eingepreßt und ein Teil 12 des ringförmigen Futters durch das Einsetzen des Kugelbolzens in. das Gehäuse unter Druck gesetzt werden, wie-in Abb. 4 dargestellt ist. Ein Deckel 13, welcher eineThe ball stud 9 and the chuck 7 can then be pressed into the housing 3 and a part 12 of the annular chuck can be pressurized by inserting the ball stud into the housing, as shown in FIG. A lid 13, which a

im wesentlichen halbkugelförmige innere Oberfläche 14 und «inen Ansatz 15 besitzt, welcher einen ringförmigen Knopf für ein Ende der Einlage bilder, wird dann in dias 5 offene Ende des Gehäuses 3 gebracht. Der spitz zulaufende Ring 15 des Deckels legthas a substantially hemispherical inner surface 14 and a shoulder 15, which pictures a ring-shaped button for one end of the insert, is then inserted into slides 5 open end of the housing 3 brought. The tapered ring 15 of the lid sets

-, sich an den Seitenwänden des Gehäuses an, und da dieser Deckel durch einen unter Feder druck stehenden Kolben oder eine Federauflage einwärts gedrückt wird, wird das obere Ende 16 des Futters ringsherum dem oberen Ende der Kugel 8 angepaßt und angedrückt, wie in Afrb. 5 gezeigt ist. -, to the side walls of the housing, and since this cover is pushed inward by a spring pressurized piston or spring pad, the upper end 16 of the chuck is fitted around the upper end of the ball 8 and pressed, as in Afrb. 5 is shown.

Es kann jeder beliebige Druck durch den unter Federdruck stehenden Kolben oder die Federauflage auf den Deckel 13 zur Erreichung eines entsprechenden, vorher be-• stimmten Druckes auf das Futter zum Zusammenpressen angewendet werden. Wienn ein genügender Druck zwischen dem Deckel 3 und dem Futter hervorgebracht worden ist, der durch einen Druckmesser oder andere Anzeigegeräte festgestellt werden kann, kann das offene Ende des" Gehäuses 3 umgehämmert oder umgebogen werden, wie bei 17 dargestellt ist, um den Deckel 13 in der gewünschten Stellung fest einzuschließen. Das zusammengedrückte Futter 7 dient zur dauernden Festlegung des Kugelbolzens in seiner Lage, wobei zugleich das Futter auf den Kugelzapfen 8 wirkt und gegen die innere Oberfläche des äußeren Lagergehäuses, welches durch das Gehäuse 3 und den Deckel 13 dargestellt wird, drückt. Die wirksame Fläche des äußeren Lagergehäuses, welche durch die sich ergänzende Gestaltung des Teiles 5 und des Teiles 14 des Gehäuses bzw. des Deckel's gebildet ist, sichert einen gleichförmigen Druck zwischen dem zusammengedrückten Futter und dem Kugelbolzen 8.Any pressure can be applied by the spring loaded piston or the Spring support on the cover 13 to achieve a corresponding, previously A certain amount of pressure can be applied to the lining to compress it. Wienn a sufficient pressure has been produced between the lid 3 and the lining, which can be determined by a pressure gauge or other display device the open end of the "housing 3 are hammered or bent over, as shown at 17, around the lid 13 in the to enclose the desired position firmly. The compressed chuck 7 is used for permanent Fixing the ball stud in its position, with the chuck acting on the ball stud 8 and against the inner one at the same time Surface of the outer bearing housing, which is defined by the housing 3 and the cover 13 is shown, presses. The effective area of the outer bearing housing, which is defined by the complementary design of part 5 and part 14 of the housing or the cover is formed, ensures a uniform pressure between the compressed Chuck and the ball stud 8.

Während die Umbiegung oder Umformung des Teiles 17 des Gehäuses 3 dazu dient, das Futter unter Druck zu halten und den Kugelzapfen dauernd in seiner Stellung festzulegen, wird der Hauptdruck auf das Futter mittels des Deckels 13 vor dem Umformen eines Teiles des Gehäuses angewendet. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß es möglich ist, genauer den richtigen Druck zu bestimmen, welcher auf die Einlage vor der endgültigen dauernden und nicht lösbaren Umformung des äußeren Gehäuses anzuwenden ist. Wenn dagegen der endgültige Druck auf des Futter unmittelbar durch die Umformung des äußeren Lagergliedes oder des Gehäuses selbst hervorgerufen wird, so wird dieselbe starke Zusammenpressung des Futters oder, mit anderen Worten, die daraus sich ergebende ausdehnende Tätigkeit zwischen dem Futter und den Lageroberflächen über eine lange Herstellungszeit nicht unbedingt erzielt. Nach dem beschriebenen Verfahren an Hand der Abb. 3, 4 und 5 wird der vorbestimmte Druck auf- den Deckel 13 während des Zusammenbaues immer erreicht werden, selbst wenn das Futter zu kleine Abmessungen besitzt. While the bending or deformation of the part 17 of the housing 3 is used, the To keep the chuck under pressure and to fix the ball stud permanently in its position, is the main pressure on the chuck by means of the lid 13 before forming a Part of the housing applied. This has the advantage that it is possible more precisely to determine the correct pressure which is on the insert before the final permanent and non-releasable reshaping of the outer housing is to be used. if on the other hand, the final pressure on the lining is directly caused by the deformation of the outer one Bearing member or the housing itself is caused, the same is strong Compression of the lining or, in other words, the resulting expansion Activity between the feed and the bearing surfaces over a long manufacturing period not necessarily achieved. According to the method described with reference to Figs. 3, 4 and 5, the predetermined Pressure on the cover 13 during assembly can always be achieved, even if the chuck is too small.

Ein abgeändertes Verfahren der Herstellung und des Zusammenbaues ist in den Abb. 6 und 7 gezeigt, wo das Futter 7 zuerst in das Gehäuse 3 eingesetzt wird und der Kugelzapfen 8 dann durch das Futter gedrückt wird, um einen Teil des Futtermaterials zunächst unter Druck zu setzen. Der Deckel 13 kann dann zur Fertigstellung des Ganzen in derselben Weise, wie oben beschrieben, eingesetzt werden. Die ringförmige Endwand, welche aus dem umgeb'ogenen Teil 6 des Deckels und des Gehäuses besteht, dient dazu, um sie mit den Enden des ringförmigen Futters in Berührung zu bringen, um sicher und bestimmt das Futter zwischen demKugelzapfen 8 der wirksamen inneren Oberfläche des äußeren Lagers und der umgebogenen Endwände, die aus den Teilen 14 und 6 bestehen, einzuschließen.A modified method of manufacture and assembly is disclosed in US Pat Fig. 6 and 7 shown where the chuck 7 is first inserted into the housing 3 and the Ball stud 8 is then pushed through the chuck to part of the lining material to put pressure first. The cover 13 can then be used to complete the All of them can be used in the same way as described above. The ring-shaped End wall, which consists of the bent part 6 of the cover and the housing, is used to bring them into contact with the ends of the ring-shaped liner to be sure and determines the lining between the ball stud 8 of the effective inner surface of the outer bearing and the bent end walls consisting of parts 14 and 6, to include.

In Abb. 8 ist ein zusammengebautes, nicht zerlegbares, sich selbst einstellendes Lager gezeigt, welches auf dieselbe Art und Weise wie bei den Abb. 3 bis 5 oder Abb. 6 und 7 beschrieben, hergestellt und zusammengebaut werden kann. Nur ist liier das Gehäuse 3 mit einer festen Endwand 18 versehen, und da der Enddruck auf das Futter durch einen Deckel 19 angewendet wird, ist der Deckel hier an Stelle des Gehäuses zur Aufnahme des Kugelzapfens durchlocht. Diese Umkehrung der Teile ist für einige Verwendungsarten wichtig, bei denen nämlich das Teil, welches mit dem sich selbst !einstellenden Lager verbunden ist, ein Hängeglied o. dgl. ist, welches ziemlich schwer ist. Wird das sich selbst einstellende Lager so eingebaut, daß das geschlossene Ende nach oben gelangt, wie bei 20 in Abb. 2 gezeigt ist, so wird ersichtlich, daß die ständige Beanspruchung und das Gewicht des Hängegelenks keinen Einfluß auf eine mögliche Lösung der Teile des Lagers besitzt, wogegen, wenn das Lager so angeordnet wird wie bei 21 der Abb. 2, die Möglichkeit des Lockerwerdens der Teile gegeben ist, da in diesem Falle die ganze Kraft von den umgebogenen Enden des äußeren Lagergehäuses aufgenommen wird. In Abb. 1 ist eine übliehe Bauart der Lenkvorrichtung gezeigt, bei der die sich - selbst einstellenden Lagerteile, wie bei 22 gezeichnet ist, Teile der Enden der Verbindungsstange bilden.In Fig. 8 is an assembled, non-dismountable, self-adjusting bearing shown, which in the same way as in Figs. 3 to 5 or Figs. 6 and 7 can be described, manufactured and assembled. Only the housing 3 is included a fixed end wall 18, and there the final pressure applied to the chuck through a lid 19 is the lid perforated here instead of the housing to accommodate the ball stud. This reversal the part is important for some types of use, namely the part, which is connected to the self-adjusting bearing, a hanging link or the like. which is quite heavy. If the self-adjusting bearing is installed in such a way that the closed end goes up, as shown at 20 in Fig. 2, so it can be seen that the constant stress and weight of the hanging joint has no influence on a possible solution of the parts of the bearing, whereas if the bearing is so arranged As with 21 of Fig. 2, there is the possibility of loosening the parts, since in in this case all the force from the bent ends of the outer bearing housing is recorded. In Fig. 1 a customary type of steering device is shown at the self-adjusting bearing parts, as shown at 22, parts of the ends form the connecting rod.

In der abgeänderten Ausführungsform. der Abb. 9 ist das Kappenglied 23 aus einem Preßstück hergestellt anstatt aus einem Guß-In the modified embodiment. of Fig. 9, the cap member 23 is made of one Pressed piece instead of a cast

stück, wie in den Abb. 4 -und 7 gezeigt. Im übrigen ist das Verfahren zum Zusammenbau und die sich ergebende gleichförmig-e Zusammenpressung des Futters dasselbe, wie das oben zu den Abb. 3 bis S oder Abb. 6 und 7 beschriebene Verfahren.piece, as shown in Figs. 4 and 7. Otherwise, the procedure is for assembly and the resulting uniform-e Compression of the lining is the same as above for Figs. 3 to S or Fig. 6 and 7 methods described.

Claims

Patent claims:

i. Process for the production of a ball joint, which consists of a multi-part There is a bearing housing, an inner bearing part and a bearing chuck, the chuck being deformed during assembly and is pressed, characterized in that with the insertion of the inner bearing part in the housing, the lower Part of the bearing chuck pressed together with the compression provided in the finished "joint and then the upper part of the chuck by driving a lid into abutment against the inner bearing part is deformed and pressed.

2. Self-lubricating ball joint, consisting of an outer multi-part Bearing housing, an inner bearing part and one lying between these parts Bearing chuck, characterized in that the cover part has an inner recess is provided, through which the upper part of the chuck is deformed into the final position when the joint is assembled and is pressed.

3. Ball joint according to claim 2, characterized in that the cover is on Place of the housing for receiving the inner bearing part is perforated.

1 sheet of drawings