DE68904117T2 - Kugelgelenk. - Google Patents

Kugelgelenk.

Info

Publication number
DE68904117T2
DE68904117T2 DE8989305118T DE68904117T DE68904117T2 DE 68904117 T2 DE68904117 T2 DE 68904117T2 DE 8989305118 T DE8989305118 T DE 8989305118T DE 68904117 T DE68904117 T DE 68904117T DE 68904117 T2 DE68904117 T2 DE 68904117T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ball
ball joint
head
joint according
ball seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE8989305118T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68904117D1 (de
Inventor
Takaji C O Ishikawa Te Hattori
Youichi C O Toyota Jidos Hyodo
Tadao C O Toyota Jid Muramatsu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ishikawa Tekko KK
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Ishikawa Tekko KK
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawa Tekko KK, Toyota Motor Corp filed Critical Ishikawa Tekko KK
Application granted granted Critical
Publication of DE68904117D1 publication Critical patent/DE68904117D1/de
Publication of DE68904117T2 publication Critical patent/DE68904117T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/08—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings
    • F16C11/083—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings by means of parts of rubber or like materials
    • F16C11/086—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings by means of parts of rubber or like materials with an elastomeric member in the blind end of a socket
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/16—Arrangement of linkage connections
    • B62D7/163—Arrangement of linkage connections substantially in axial direction, e.g. between rack bar and tie-rod
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/18—Steering knuckles; King pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0604—Construction of the male part
    • F16C11/0609—Construction of the male part made from two or more parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/30—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/20—Land vehicles
    • F16C2326/24—Steering systems, e.g. steering rods or columns
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49908—Joining by deforming
    • Y10T29/49915—Overedge assembling of seated part
    • Y10T29/49917—Overedge assembling of seated part by necking in cup or tube wall
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/32—Articulated members
    • Y10T403/32606—Pivoted
    • Y10T403/32631—Universal ball and socket
    • Y10T403/32681—Composite ball
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/32—Articulated members
    • Y10T403/32606—Pivoted
    • Y10T403/32631—Universal ball and socket
    • Y10T403/32681—Composite ball
    • Y10T403/32704—Stud extends into ball
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/32—Articulated members
    • Y10T403/32606—Pivoted
    • Y10T403/32631—Universal ball and socket
    • Y10T403/32721—Elastomeric seat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/32—Articulated members
    • Y10T403/32606—Pivoted
    • Y10T403/32631—Universal ball and socket
    • Y10T403/32737—Universal ball and socket including liner, shim, or discrete seat
    • Y10T403/32754—Variably preloaded
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/49—Member deformed in situ
    • Y10T403/4949—Deforming component is inserted section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk und ist insbesondere auf ein Kugelgelenk gerichtet, bei welchem eine Last in der Hauptsache in der Richtung parallel zum Schaft des Kugelzapfens, wobei der Kugelzapfen und der Sockel relativ zueinander drehen, aufgebracht wird.
  • Gemäß herkömmlichen Kugelgelenken, die für ein Lenkungssystem der Zahnstangen/Ritzel-Bauart für Kraftfahrzeuge verwendet werden, wird die Hauptlast in der Richtung parallel zum Schaftteil des Kugelzapfens aufgebracht, wobei entweder der Kugelzapfen oder der Sockel drehen. Ein bekanntes Beispiel einer solchen Art eines Kugelgelenks ist in der JP-GM-Schrift Nr. 27085/1985 beschrieben.
  • Das oben erwähnte herkömmliche Kugelgelenk umfaßt einen Kugelzapfen, der rund um das Ende seines Schaftteils mit einem Kugellager ausgestattet ist, um ein Kopfteil drehbar zu lagern, das eine kugelförmige Außenfläche hat und innenseitig eines Sockels mit einem Kugelsitz dazwischen aufgenommen ist. Ein solches herkömmliches Kugelgelenk ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß entweder das Schaftteil des Kugelzapfens oder der Sockel mit der Zahnstangenseite des Steuerungsmechanismus eines Kraftfahrzeugs verbunden werden, um in der Richtung parallel zur Zahnstange bewegt sowie gedreht zu werden, und daß das andere Bauteil mit der Spurstange auf der Radseite verbunden sowie mit den genannten Bewegungen in der Richtung parallel zur Zahnstange verknüpft ist.
  • Bei dem Zusammenbau eines solchen herkömmlichen Kugelgelenks wird auf das Kopfteil mit einem aus einem elastischen Kunstharz gefertigten Kugelsitz eine Vorspannung aufgebracht, um einen Abrieb der Berührungsfläche zwischen dem Kugelsitz und dem Kopfteil zu kompensieren, jedoch erhält die Kugellagerung auf diese Weise keine ausreichende Vorspannung
  • Das heißt mit anderen Worten, daß eine Vorspannung wie oben in einem gewissen Ausmaß auf die Laufbahn, in welcher die Kugeln rollen, aufgebracht wird, jedoch wird, wenn die Laufbahn durch Abrieb abgenutzt worden ist, Spiel rund um den Kugelzapfen in der Richtung seiner Schaftmitte erzeugt. Ein Abrieb des Kugelzapfens in der Richtung der Schaftteilmitte ist im Hinblick auf die Funktion dieser Art eines Kugelgelenks verhängnisvoll. Deshalb ist eine Einrichtung zur Kompensation eines Abriebs notwendig.
  • Die US-A-3 007 728 offenbart ein Kugelgelenk, das die Merkmale des Gattungsbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist.
  • Die GB-A-2 081 369 beschreibt ein Kugelgelenk, in welchem der Sockel ein Anschluß-Schaftstück besitzt, welches sich im allgemeinen koaxial mit dem Kugelzapfen erstreckt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Abrieb des Lagerungsteils, das der Drehung des Kugelzapfens und des Sockels mit Bezug zueinander dient, zu kompensieren und dadurch ein Kugelgelenk mit einer langen Lebensdauer zu schaffen.
  • Die Erfindung sieht ein Kugelgelenk nach dem Patentanspruch 1 vor.
  • Wenn im Betrieb beispielsweise ein Anschluß-Schaftstück des Sockels dreht und sich gleichzeitig in der Richtung parallel zum Schaft vorwärts und rückwärts bewegt, um ein Schaftteil des Kugelzapfens in derselben Richtung zu verlagern, so dreht gemäß der vorliegenden Erfindung der Sockel zusammen mit dem Kugelsitz um das erste Kopfelement, und das innenseitig des Sockels gelagerte zweite Kopfelement dreht durch das Lagerelement zwischen dem ersten und dem zweiten Kopfelement. Dadurch wird die Drehwirkung nicht auf den Kugelzapfen übertragen.
  • Auf diese Weise wirkt eine Vorspannung von dem elastischen Bauteil auf das Lagerelement durch den Kugelsitz und das erste sowie zweite Kopfelement. Deshalb wird, selbst wenn ein Verschleiß zwischen dem Kugelsitz und/oder dem Lagerelement aufgrund eines Abriebs auftritt, ein solcher Verschleiß wegen einer Vorspannung, die allzeit aufgebracht wird, kompensiert, so daß am Kugelzapfen kein Spiel in der Richtung seines Schaftteils in Erscheinung tritt.
  • Die Figur 1 ist eine schematische Schnittdarstellung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; die Figur 2 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Kugelsitzes vor dessen Einbau; die Figur 3 ist eine schematische Draufsicht auf den Kugelsitz von Figur 2; die Figuren 4 bis 6 sind schematische Schnittdarstellungen, die jeweils weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Die dargestellte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • In Fig. 1 bezeichnet die Zahl 11 einen Metallkugelzapfen, der ein zylindrisches Schaftteil 12 und ein am Ende des Schaftteils 12 einstückig ausgestaltetes halbkugelförmiges erstes Kopfelement 13 umfaßt. Eine ebene, zum Schaftteil 12 rechtwinklige fläche 14 ist rund um das Schaftteil 12 am großkalibrigen Ende des ersten Kopfelements 13 ausgebildet.
  • Die Zahl 15 bezeichnet ein zweites, aus Metall gefertigtes Kopfelement. Dieses zweite Kopfelement 15 ist wie ein Ring ausgebildet, der eine nahezu halbkugelförmige Außenfläche besitzt. Im Zentrum des zweiten Kopfelements 15 ist ein Schaftloch 16 ausgestaltet, das rund um das Schaftteil 12 paßt. Am großkalibrigen Ende ist rechtwinklig zum Schaftloch 16 eine ebene Fläche 17 ausgebildet und angeordnet. Das zweite Schaftelement 15 ist an seinem Schaftloch 16 drehbar rund um das Schaftteil 12 angebracht. Die ebene Fläche 17 des zweiten Kopfelements 15 liegt der ebenen Fläche 14 des ersten Kopfelements 13 gegenüber.
  • Zwischen den ebenen Flächen 14 und 17 des ersten Kopfelements 13 bzw. des zweiten Kopfelements 15 ist ein Lagerelement 18 vorgesehen. Das Lagerelement 18 besteht aus zahlreichen Zylinderrollen 20, die radial angeordnet und durch einen ringförmigen Käfig 19 drehbar gelagert sind. Jede Rolle 20 ist auf beiden Seiten des Käfigs 19 mit den ebenen Flächen 14 und 15 in Berührung. Auf diese Weise bilden das erste Kopfelement 13 und das zweite Kopfelement 15, die zusammen eine kugelförmige Gestalt haben, ein sphärisches Kopfteil 21.
  • Die Zahl 23 bezeichnet einen Metallsockel, an dessen einem Ende eine innere Kammer 25 mit einer Öffnung 24 ausgestaltet ist. Ein Schaftstück 26 am anderen Ende des Metallsokkels 23 ist daran einstückig und von diesem vorragend vorgesehen. Das erste Kopfelement 13 und das zweite Kopfelement 15, die zusammen das sphärische Kopfteil 21 des Kugelzapfens 11 bilden, sind in der inneren Kammer 25 des Sockels 23 aufgenommen. Das Schaftteil 12 ragt aus der Öffnung 24 hervor. Das Schaftteil 12 des Kugelzapfens 11 und das Anschluß- Schaftstück 26 des Sockels 23 bleiben miteinander ausgerichtet.
  • Ein Kugelsitz 28 ist innerhalb der inneren Kammer 25 des Sockels 23 gehalten und umschließt das erste Kopfelement 13 sowie das zweite Kopfelement 15. Ein übliches Schmiermittel im Kugelsitz 28 ermöglicht dem ersten Kopfelement 13 sowie dem zweiten Kopfelement 15 ein Gleiten in diesem. Ein hartes Kunstharz mit einem guten Belastungswiderstand und mit guten Lagerkennwerten, wie z.B. ein Polyacetalharz, ist ein geeignetes Material für den Kugelsitz 28. Wie in Fig.2 und 3 gezeigt ist, besitzt der Kugelsitz 28 vor dem Einbau in den Sockel 23 einen zylindrischen Abschnitt 29, der am einen Ende offen ist und am anderen Ende ein abgesetztes Teil 30 sowie ein verjüngtes Teil 31 mit einwärts abnehmendem Durchmesser einschließt. Das abgesetzte Teil 30 ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt 29 und dem verjüngten Teil 31 angeordnet. Eine Mehrzahl von Rippen 32 ist mit spezifizierten Abständen an der Außenfläche des verjüngten Teils 31 und in der Richtung des Schaftstücks 26 ausgestaltet. Ein einzelner Schlitz 33 ist zwischen jeweils zwei Rippen 32 in der Richtung des Schaftstücks 26 ausgebildet.
  • Ein elastisches Bauteil 34 von schüsselartiger Gestalt ist im Sockel 23 auf der zur Öffnung 24 entgegengesetzten Seite, d.h. zwischen dem Boden der inneren Kammer 25 des Sockels 23 und dem Kugelsitz 28, vorhanden. Das elastische Bauteil 34 ist mit dem abgesetzten Teil 30 des Kugelsitzes 28 und der äußeren Fläche einer jeden Rippe 32 des verjüngten Teils 31 in Berührung. Ein hochelastisches Kunstharz oder ein hochelastischer synthetischer Gummi, wie z.B. Polyurethan oder Polyester, ist ein geeignetes Material für das elastische Bauteil 34.
  • Die gesamte Seite, an welcher die Öffnung 24 des genannten Sockels 23 vorhanden ist, wird zur Zeit eines Zusammenbaus gestaucht, d.h. einwärts verformt, um das erste Kopfelement 13 sowie das zweite Kopfelement 15 zusammen mit dem Kugelsitz 28 aufzunehmen, um dadurch das erste Kopfelement 13 sowie das zweite Kopfelement 15 zu umschließen und eine Vorspannung zur Kompensation eines Abriebs des Kugelsitzes 28 zu erzeugen. Durch die Verformung des Kugelsitzes 28 wird gleichzeitig das elastische Bauteil 34 geschrumpft, so daß es eine Vorspannung empfängt, welche über den Kugelsitz 28 auf die entgegengesetzten Flächen des ersten sowie zweiten Kopfelements 13 sowie 15 des Kugelzapfens 11 einen Druck in der Richtung erzeugt, um das Lagerelement 18 zwischen diesen abzustützen.
  • Dann wird das Anschluß-Schaftstück 26 des Sockels 23 beispielsweise mit einer Gestängeseite des Betätigungsmechanismus eines Lenkungssystems eines (nicht dargestellten) Kraftfahrzeugs verbunden und bewegt sowie in der Richtung parallel zum Schaftstück 26 gedreht. Das Schaftteil 12 des Kugelzapfens 11 wird mit der Spurstange auf der (nicht dargestellten) Radseite verbunden und mit der Vorwärts- sowie Rückwärtsbewegung in einer Richtung parallel zum Schaftteil 12 verknüpft.
  • Wenn sich im obigen Zustand das Anschluß-Schaftstück 26 des Sockels 23 in einer zum Schaftstück 26 parallelen Richtung bewegt, so bewegt sich das Schaftteil 12 des Kugelzapfens 11 in derselben Richtung. Gleichzeitig mit einem Drehen des Schaftstücks 26 drehen auch der Sockel 23 und der Kugelsitz 28 um das erste Kopfelement 13. Das am Sockel 23 gelagerte zweite Kopfelement 15 dreht auf dem Lagerelement 18 zwischen dem ersten sowie zweiten Kopfelement 13 sowie 15, so daß die Drehung des Schaftstücks 26 nicht auf den Kugelzapfen 11 übertragen wird.
  • Während des obigen Vorgangs wirkt eine Vorspannung vom elastischen Bauteil 34 über den Kugelsitz 28, das erste Kopfelement 13 und durch das zweite Kopfelement 15 auf jede Rolle 20 des Lagerelements 18.
  • Wenn ein Abrieb am Kugelsitz 28, an den Rollen 20 und/oder der ebenen Fläche 14 sowie 17 auftritt, so wird deshalb für einen solchen Abrieb durch die kontinuierlich aufgebrachte Vorspannung ein Ausgleich geschaffen und tritt kein Spiel rund um den Kugelzapfen 11 in der Richtung seines Schaftteils auf.
  • Durch Versehen des Kugelsitzes 28 mit einer Mehrzahl von Schlitzen 33 arbeitet ferner das elastische Bauteil 34 bei einem Aufbringen der Vorspannung gleichmäßiger und glatter, so daß ein besserer Effekt erlangt wird. Zusätzlich kann eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) Schlitzen in der Richtung des Schaftteils an der anderen Fläche des Kugelsitzes 28, d.h. der dem zweiten Kopfelement 15 zugewandten Fläche, vorgesehen werden.
  • Obgleich gemäß dieser Ausführungsform ein Lagerelement 18 mit Rollen 20 ausgestattet ist, besteht auch die Möglichkeit, eine andere Art eines Lagerelements zu verwenden, wie z.B. verschiedene Typen von Kugel- und Rollenlagern sowie Gleitlagern, und zwar bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Beispielsweise sieht die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform vor, ringförmige Laufbahnen 36 und 37 längs der jeweiligen Ränder der ebenen Flächen 14 und 17 des ersten und zweiten Kopfelements 13 und 15 des Kugelzapfens 11 auszubilden sowie zahlreiche Kugeln 38 angrenzend aneinander zwischen den Laufbahnen 36 und 37 vorzusehen.
  • Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird ein Ring 39 von scheibenartiger Gestalt als das Lagerelement 18 verwendet. Ein Kunstharz mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, wie ein Fluorharz, Polyacetal usw., oder eine Metallegierung oder ein Verbundmaterial mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten ist zur Verwendung bei den Ringen 39 geeignet.
  • Gemäß der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind das erste Kopfelement 13 und das zweite Kopfelement 15 an entgegengesetzten Positionen zu denjenigen der Ausführungsform von Fig. 1 angeordnet. Bei der Ausführungsform von Fig. 6 ist das erste Kopfelement 13 einstückig rund um das Schaftteil 12 des Kugelzapfens 11 ausgestaltet, wobei am Ende des Schaftteils 12 ein Paßteil 12a verbleibt. Das zweite Kopfelement 15 ist drehbar rund um das Paßteil 12a angebracht. Mit anderen Worten kann der Kopf an der zum Schaftteil 12 rechtwinkligen Fläche in das erste Kopfelement 13 sowie das zweite Kopfelement 15 geteilt werden, wobei jedes Element zum anderen gegenüberliegend angeordnet ist. Obgleich diese Ausführungsform auch ein aus einem Käfig 19 und Rollen 20 bestehendes Lagerelement 18 zeigt, ist es möglich, Kugeln 38, die in Fig. 4 gezeigt sind, oder Ringe 39, die in Fig. 5 gezeigt sind, zu verwenden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung drehen der Kugelzapfen 11 und der Sockel 23 glatt aufgrund des Lagerelements 18, das zwischen dem ersten sowie zweiten Kopfelement 13 sowie 15 vorgesehen ist, mit Bezug zueinander. Da allzeit eine Vorspannung auf das Lagerelement 18 aufgebracht wird, wird ein auf einer Belastung an dem Kugelzapfen 11 in der Richtung parallel zum Schaftstück 26 beruhender Abrieb kompensiert. Es ist dadurch möglich, ein Kugelgelenk zu schaffen, das klein ist und gleichzeitig einen hohen Lastwert sowie eine hohe Steifigkeit und eine lange Lebensdauer hat.

Claims (11)

1. Kugelgelenk, das umfaßt:
- ein erstes Kopfelement (13) mit einer ersten allgemein halbkugelförmigen Fläche;
- ein zweites Kopfelement (15) mit einer zweiten, allgemein halbkugelförmigen Fläche; wobei das erste und zweite Kopfelement (13, 15) derart angeordnet sind, daß die erwähnte erste und zweite, allgemein halbkugelförmige Fläche zusammen eine im allgemeinen kugelförmige Außenfläche bilden;
- Lagermittel (18), die zwischen gegenüberliegenden Stirnflächen (14, 17) des ersten und zweiten Elements (13, 15) vorgesehen sind, um das Stattfinden einer Relativdrehung zwischen der besagten ersten und zweiten, einander gegenüberliegenden Stirnfläche (14, 17) zu ermöglichen;
- einen Kugelsitz (28), der das erwähnte erste und zweite Kopfelement (13, 15) umschließt;
- einen Sockel (23), der den genannten Kugelsitz (28) umgibt;
- einen Kugelzapfen (11), der am einen der erwähnten ersten und zweiten Kopfelemente (13, 15) befestigt ist sowie durch eine Öffnung (24) in dem genannten Kugelsitz (28) und dem besagten Sockel (23) vorragt; wobei das andere der erwähnten ersten und zweiten Kopfelemente (13, 15) ein Schaftloch (16), um den Durchgang des genannten Kugelzapfens (11) durch dieses hindurch zuzulassen und eine Relativdrehung zwischen den Kopfelementen dadurch zu erlauben, umfaßt;
dadurch gekennzeichnet, daß
- der erwähnte Kugelsitz (28) aus einem belastungsbeständigen Lagermaterial gefertigt und ein scheibenartiges Bauteil (34) aus einem mehr hochelastischen Material in dem Sockel (23) an dessen Basis, die der genannten Öffnung (24) in diesem entgegengesetzt ist, vorgesehen ist, um durch eine elastische Verformung dieses Bauteils eine vorspannende Kraft auf die Kugelgelenkbauteile aufzubringen; und
- ein Schaftstück (26) mit dem genannten Sockel (23) verbunden ist sowie sich im allgemeinen koaxial zu dem erwähnten Kugelzapfen (11) erstreckt.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, bei welchem die genannten Lagermittel (18) Zylinderrollen (20) einschließen.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 2, bei welchem ein Käfig (19) um die besagten Zylinderrollen (20) herum angeordnet ist.
4. Kugelgelenk nach Anspruch 1, bei welchem die genannten Lagermittel (18) eine Mehrzahl von Kugeln (38) einschließen.
5. Kugelgelenk nach Anspruch 4, bei welchem die genannten Lagermittel ferner wenigstens eine Laufbahn (36, 37) enthalten, in welche die besagte Mehrzahl von Kugeln (38) rollfähig eingesetzt ist.
6. Kugelgelenk nach Anspruch 1, bei welchem die genannten Lagermittel (18) einen zwischen der erwähnten ersten sowie zweiten einander gegenüberliegenden Stirnfläche (14, 17) angeordneten Ring (39) enthalten.
7. Kugelgelenk nach Anspruch 1, bei welchem:
- der erwähnte Kugelsitz (28) eine Mehrzahl von Rippen (32) an einer Außenfläche von diesem enthält; und
- wenigstens einige der besagten, in Mehrzahl vorhandenen Rippen (32) das genannte elastische Bauteil (34) berühren.
8. Kugelgelenk nach Anspruch 7, bei welchem die erwähnte äußere Fläche wenigstens einen Schlitz (33) zwischen einander benachbarten zwei Rippen aus der Mehrzahl dieser Rippen (32) enthält.
9. Kugelgelenk nach Anspruch 1, bei welchem der erwähnte Kugelsitz (28) wenigstens einen Schlitz (33) durch diesen hindurch enthält.
10. Kugelgelenk nach Anspruch 9, bei welchem der genannte wenigstens eine Schlitz (33) dem besagten elastischen Bauteil (34) gegenüberliegt.
11. Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenks, wie es in einem der Ansprüche 1 - 10 beansprucht ist, das umfaßt:
- Einsetzen des genannten elastischen Bauteils (34) in die Basis des besagten Sockels (23);
- Einsetzen des erwähnten, das genannte erste sowie zweite Kopfelement (13, 15) umschließenden Kugelsitzes (28) in den besagten Sockel, um mit dem genannten elastischen Bauteil (34) in Anlage zu gelangen; und
- Verformen eines Teils des erwähnten Kugelsitzes (28) um das genannte erste und zweite Kopfelement (13, 15) herum, um elastisch das genannte elastische Bauteil umzuformen und dadurch den Kugelgelenkbauteilen eine Vorspannung zu vermitteln.
DE8989305118T 1988-05-24 1989-05-19 Kugelgelenk. Expired - Fee Related DE68904117T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63126684A JPH01299314A (ja) 1988-05-24 1988-05-24 ボールジョイント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68904117D1 DE68904117D1 (de) 1993-02-11
DE68904117T2 true DE68904117T2 (de) 1993-07-15

Family

ID=14941298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8989305118T Expired - Fee Related DE68904117T2 (de) 1988-05-24 1989-05-19 Kugelgelenk.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4995755A (de)
EP (1) EP0343881B1 (de)
JP (1) JPH01299314A (de)
DE (1) DE68904117T2 (de)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0730781B2 (ja) * 1991-04-17 1995-04-10 株式会社ソミック石川 ボールジョイント
DE4211897C2 (de) * 1992-04-09 1996-05-30 Daimler Benz Ag Kugelgelenk für Teile der Lenkung oder Radaufhängung von Kraftfahrzeugen
CA2128453A1 (en) * 1993-07-22 1995-01-23 Garth B. Maughan Ball and socket joint assembly
US5435652A (en) * 1993-12-30 1995-07-25 Howard; Durrell U. Self-adjusting bearing assembly
US5562357A (en) * 1994-08-10 1996-10-08 Larry C. Y. Lee Snap-fit ball joint
DE29509566U1 (de) * 1995-06-10 1995-08-24 ZF Lemförder Metallwaren AG, 49448 Lemförde Axialgelenk für ein Gestänge in Kraftfahrzeugen
US5795092A (en) * 1996-12-06 1998-08-18 The Pullman Company Internally sealed pivotal joint assembly
US5816731A (en) * 1996-12-18 1998-10-06 Howard; Durrell U. Sealed self-adjusting bearing assembly
DE19710866A1 (de) * 1997-03-15 1998-09-17 Schaeffler Waelzlager Ohg Wälzgelagertes Gelenk
DE19755020B4 (de) * 1997-12-11 2006-12-28 ZF Lemförder Metallwaren AG Axialgelenk
US6042293A (en) * 1998-03-31 2000-03-28 Dana Corporation Low torque ball and socket joint assembly
US6338589B1 (en) 1998-07-14 2002-01-15 American Axle & Manufacturing, Inc. Hybrid ball stud
US6019541A (en) * 1998-11-09 2000-02-01 Dana Corporation Radial ring bearing set for ball and socket joints
US6679147B1 (en) 1999-09-17 2004-01-20 Michael J. Chaulklin Insertable punch lock
US6612594B2 (en) * 2001-03-26 2003-09-02 Visteon Global Technologies, Inc. Connector rod
US6755103B2 (en) * 2002-02-08 2004-06-29 Wilson Tool International, Inc. Ball-lock insert assemblies
DE102006020397B4 (de) 2006-04-28 2012-10-25 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk
JP2009299725A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Somic Ishikawa Inc ボールジョイントの製造方法
ATE542728T1 (de) * 2009-11-20 2012-02-15 Iwis Motorsysteme Gmbh & Co Kg Spannvorrichtung mit verschwenkbarer gelenkverbindung
DE102010005134A1 (de) * 2010-01-19 2011-07-21 TRW Automotive GmbH, 73553 Kugelgelenk
CN102825453B (zh) * 2012-08-23 2015-02-11 中国人民解放军济南军区军械雷达修理所 扭力轴起拔装置
DE102013200586A1 (de) * 2013-01-15 2014-07-17 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk
JP6319557B2 (ja) * 2014-01-31 2018-05-09 株式会社三洋物産 遊技機
JP6458355B2 (ja) * 2014-05-15 2019-01-30 株式会社ジェイテクト ボールジョイント、および、このジョイントを有するステアリング装置
CN104029727A (zh) * 2014-06-20 2014-09-10 浙江瑞朗锻造有限公司 汽车用球壳
JP6282300B2 (ja) * 2016-03-14 2018-02-21 日本発條株式会社 ボールジョイントおよびこれを用いたスタビリンク
US10711830B2 (en) * 2017-03-01 2020-07-14 Federal-Mogul Motorparts Llc Socket assembly
WO2019217768A1 (en) * 2018-05-11 2019-11-14 Federal-Mogul Motorparts Llc Compression loaded ball socket assembly
KR102064273B1 (ko) * 2018-06-08 2020-01-09 주식회사 일진 차량용 볼 조인트 어셈블리, 이를 포함하는 스태빌라이저 링크, 및 차량용 볼 조인트 어셈블리의 제조방법
US11649853B2 (en) * 2018-07-17 2023-05-16 Federal-Mogul Motorparts Llc Fiber reinforced bearing for a ball socket assembly, ball socket assembly therewith and methods of construction thereof
US11795994B1 (en) * 2019-12-16 2023-10-24 Zhejiang Ruitai Suspension System Technology Ltd Socket assembly with antirotation spring washer
KR102475414B1 (ko) * 2020-11-26 2022-12-08 대한민국 저항조절이 가능한 조인트 구조를 가진 체간 재활 훈련장치
CN113048388B (zh) * 2021-04-28 2023-03-24 中车西安车辆有限公司 大容积低温罐车及其内、外罐体垂向支撑结构和球铰单元

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1334266A (en) * 1919-05-13 1920-03-16 Simmons John Woodard Roller thrust-bearing
US1494392A (en) * 1922-04-08 1924-05-20 Fred H Van Loozen Antifriction bearing
GB231715A (en) * 1924-06-26 1925-04-09 Percy Newton Everett Improvements in and relating to means for transmitting motion
US1983947A (en) * 1930-04-09 1934-12-11 Hugh M Rockwell Rod end joint
US2369991A (en) * 1942-05-28 1945-02-20 Gen Steel Castings Corp Railway truck structure
US2544584A (en) * 1947-10-24 1951-03-06 Thompson Prod Inc Ball joint
US2645510A (en) * 1950-11-30 1953-07-14 Thompson Prod Inc Joint assembly
US2873130A (en) * 1953-10-22 1959-02-10 Harry Frankel Ball joint assembly
US2953401A (en) * 1954-04-05 1960-09-20 Chrysler Corp Ball-joint suspension means for steerable wheels
US3007728A (en) * 1954-05-10 1961-11-07 Roscoe C Hoffman Joint structures and jointed suspension means
US2998262A (en) * 1954-05-13 1961-08-29 Roscoe C Hoffman Independent suspension for steerable wheels and method of construction thereof
US2971770A (en) * 1958-03-24 1961-02-14 Gen Motors Corp Ball joint assembly for vehicle wheel suspension
US3240509A (en) * 1961-05-01 1966-03-15 Raymond L Pierce Ball joint stabilizing attachment for vehicles
DE1904381U (de) * 1964-07-16 1964-11-12 Ehrenreich & Cie A Kugelgelenk fuer kraftfahrzeuge.
US3389927A (en) * 1965-09-21 1968-06-25 Trw Inc Joint assembly
US3415551A (en) * 1967-05-15 1968-12-10 Barmatic Machines Inc Ball joint assembly
DE1953115A1 (de) * 1969-10-22 1971-06-09 Ehrenreich & Cie A Kugelgelenk,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge mit Deckelverschluss
US3647249A (en) * 1970-09-14 1972-03-07 Toyota Motor Co Ltd Ball joint
US3730369A (en) * 1971-05-07 1973-05-01 Eaton Corp Thrust imparting joint connection
CA960053A (en) * 1971-09-09 1974-12-31 General Motors Corporation Pivot joint with visual preload indicator
GB1420436A (en) * 1972-01-20 1976-01-07 Timken Co Rolling bearings
US3950006A (en) * 1972-09-11 1976-04-13 Trw Inc. Rack and pinion steering assembly
US3857149A (en) * 1972-11-06 1974-12-31 Chrysler Corp Method of making a ball joint
US4231673A (en) * 1977-12-28 1980-11-04 Oiles Industries Co., Ltd. Ball joint and a method for manufacturing the ball joint
EP0012506B1 (de) * 1978-12-07 1983-07-20 CAM GEARS Limited Lenkgetriebe und sein Montage-Verfahren
FR2456875A1 (fr) * 1979-05-15 1980-12-12 Dba Articulation a rotule
DE3028869A1 (de) * 1980-07-30 1982-02-25 Lemförder Metallwaren AG, 2844 Lemförde Kugelgelenk, insbesondere fuer lenkgestaenge von kraftfahrzeuglenkvorrichtungen
US4353660A (en) * 1980-09-02 1982-10-12 The Bendix Corporation Ball joint assembly
GB8310345D0 (en) * 1983-04-16 1983-05-18 Automotive Prod Plc Ball and socket joint
JPH079673B2 (ja) * 1983-07-25 1995-02-01 オムロン株式会社 両眼視系の対応点決定装置
DE3409989C1 (de) * 1984-03-19 1985-09-12 Lemförder Metallwaren AG, 2844 Lemförde Axialkugelgelenk fuer Gelenkgestaenge in Kraftfahrzeugen
JPS6127767A (ja) * 1984-07-17 1986-02-07 Nissan Motor Co Ltd 車両の後輪操舵制御装置
JPS61163064A (ja) * 1985-01-11 1986-07-23 Toyota Motor Corp 前後輪操舵車の後輪操舵装置
DE3619003A1 (de) * 1986-06-05 1987-12-10 Trw Ehrenreich Gmbh Kugelgelenk
JPH0627085Y2 (ja) * 1987-05-28 1994-07-27 株式会社クボタ ハ−ベスタ
US4875794A (en) * 1987-12-23 1989-10-24 Dana Corporation Preloaded steering ball joint assembly and method

Also Published As

Publication number Publication date
DE68904117D1 (de) 1993-02-11
JPH01299314A (ja) 1989-12-04
EP0343881A1 (de) 1989-11-29
EP0343881B1 (de) 1992-12-30
US4995755A (en) 1991-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68904117T2 (de) Kugelgelenk.
DE69427446T2 (de) Kunstharz Lager mit einem scheibenförmigen axialen Lagerelement und einem radialen Lagerelement in der Form einer geschlitzte Hülse
DE3852479T2 (de) Dichtungs- und Staubschutzeinheit für einen Kreuzgelenkzapfen.
DE60109298T2 (de) Gleitlager
DE69929554T2 (de) Lagervorrichtung mit sphärischen Lagerflächen
DE69311073T2 (de) Wälzlager mit Dichtungsvorrichtung
EP0274584B1 (de) Vorrichtung zum Abdichten der Lagerbüchse eines Kreuzgelenkes
DE19748664B4 (de) Verfahren zur Messung einer an ein zweireihiges Wälzlager angelegten Vorspannung
DE3027372C2 (de)
DE3446495C2 (de) Kreuzgelenk für eine Gelenkwelle
DE60117098T2 (de) Vorrichtung für Antriebsrad eines Motorfahrzeuges
DE3635278A1 (de) Schalthebel-vorrichtung
DE69114224T2 (de) Kombiniertes Axial-Radiallager.
DE4216900A1 (de) Zapfen-spurwaelzlager mit vergroesserter gleitkontaktflaeche
DE10144624A1 (de) Axiallageranordnung mit Vorlastfeder
DE4441629C1 (de) Gleichlauffestgelenk
DE2815009C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Spiralrillenkalottenlagers
DE3017452A1 (de) Gleitlager, insbesondere fuer kreuzgelenkzapfen
DE69233166T2 (de) Zweireihiges Kugellager
DE4214936A1 (de) Zapfentyp-spurwaelzlager
DE69114871T2 (de) Homokinetisches Universalgelenk des Plungertyps.
DE2463071C2 (de) Lagereinheit
DE69703347T2 (de) Übertragungsgelenkkreuz und entsprechendes übertragungsgelenk
DE3628371A1 (de) Dreibeinige kupplungsverbindung
DE10246169A1 (de) Tripodegelenk für vergrößerte Beugewinkel

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee