DE694160C

DE694160C - Kugelgelenk

Info

Publication number: DE694160C
Application number: DE1938SC115101
Authority: DE
Inventors: Johannes Schwarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-02-22
Filing date: 1938-02-22
Publication date: 1940-07-26
Also published as: GB505307A; BE427216A; FR835765A; US2305815A

Description

■ Bekannt sind Kugelgelenke zum Anschließen zweier unter !einem Winkel zueioamderstebender Lenker oder Hebel, deren Kugel von Lagerschalen teilweise umschlossen.._ ist, die in einer kegelförmigen, im Querschnitt runden oder viereckigen QuerböMung des Gehäuses gelagert und durch eine Feder oder eine Schraube in die Höhlung hineingedrückt sind, damit sie spielfrei arbeiten.

Diese bekannten Kugelgelenke sind nicht ohne Lösung und Verstellung der angeschlossenen Hebellängen oder sonstigen Stiele voneinander lösbar, weil die Kugel nebst ihren Lagerschalen nicht in Richtung ihres Zapfens

ι? aus dem Gehäuse, herausziehbar ist und das Gehäuse auf der Zapfeinseite keine lösbaren Verschlußteile aufweist. Da die verwendeten Kugelschalen die Kugel bei den bekannten Kugelgelenken im allgemeinen nicht soweit wie möglich umschließen, sind ferner "die Leibungsdrücke an der Kugel unnötig hoch. Soweit die Kugelschalen durch Federn angedrückt werden, ist auch dadurch die durch das Kugelgelenk übertragbare Kraft begrenzt.

Bekannt sind ferner lösbare Kugelgelenke mit einer über den Gehäusekörper geschobenen, die Kugel im Gehäuse festhaltenden und den Kugelzapfen mit Spiel durchlassenden Hülse. Hierbei ist der Kugelzapfen zwar nach Lösung und axialer Verschiebung der Hülse aus der Höhlung des Gehäuses herausziehbar, ohne daß die wirksamen Längen der an das Kugelgelenk angeschlossenen Stiele verändert werden. Die Kugel ist jedoch hierbei unmittelbar in einer zylindrischen Querbohrung des Gehäuses gelagert, so daß die

mit dem Kugelgelenk übertragbaren Kraft infolge zu hohen Leibungsdruckes gering bleiben müssen. Um Spielfreiheit zu sichern ist auch bei diesen Kugelgelenken eine auf die Kugel drückende Feder vorgesehen, aber auch dadurch werden die durch das Kugelgelenk übertragbaren Kräfte verringert.

Die Erfindung bezieht sich auf ein lösbares Kugelgelenk mit einer über den Gehäuse-ίο körper in Richtung des Gehäusestieles geschobenen und festlegbaren, die Kugel im Gehäuse festhaltenden und den Kugelzäpfen mit Spiel durchlassenden Hülse, und das Wesentliche besteht darin, daß der Gehäusekörper in einer Querbohrung von der Seite eingeschobene, die Kugel umfassende Lagerschalen enthält, deren Stirnenden von der Hülse umfaßt und so gegen Querverschiebung gesichert werden. Dies hat den Vorteil, daß die Kugel nebst den einen geringen Leibungsdruck gewährleistenden Lagerschalen ohne Lösung und Verstellung der an das Gehäuse bzw. die Kugel angeschlossenen Stiele des Gelenkes von den anschließenden Gestängen - 25 oder Hebeln ohne besondere Werkzeuge leicht lösbar ist, so daß die Lagerschalen leicht auswechselbar sind. Die Auswechselung ab- - genutzter Lagerschalen kann daher ohne weiteres ausgeführt werden, da ja eine Verstellung der durch die Kugelgelenke verbundenen Hebel- und Gestängelängen nicht zu befürchten ist. Infolge der bequemen und betriebssicheren Auswechselbarkeit der Lagerschalen können diese auch unbedenklich aus Leichtmetallen oder Nichtmetallen geringer - Abnutzungsfestigkeit ausgeführt werden, zumal ja auch die Leibungsdrücke in dem Kugelgelenk gering sind. Schließlich ermöglicht die Verwendung der den Gehäusekörper umfassenden Hülse auch noch die Ausführung des Gelenkkörpers aus Kunststoff, so daß das ganze Gelenk leicht und billig wird. Bei Ausführung der Lagerschalen aus Kunststoff ist für diese auch keine Schmierung notwendig. Die neue Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß die beiden durch das Gelenk zu verbindenden Körper nicht nur etwa unter einem rechten Winkel, sondern gegebenenfalls auch unter einem gestreckten Winkel aneinander anlenkbar sind, da die Hülse nur die Lagerschalen festzuhalten braucht und die Kugel ihrerseits nur von den Lagerschalen unmittelbar festgehalten ist, so daß der Kugelzapfen auch über den Bereich der Hülse hihaus nach dem Stirnende des Gehäusekörpers hin schwenkbar gemacht werden kann, indem dieses und die Lagerschalen entsprechende Durchlässe für den Kugelzapfen erhalten. Der Schwenkwinkel zwischen Kugelzapfen und Gehäusekörper bzw. der beiden an diese angeschlossenen Lenker kann daher bei dem neuen Kugelgelenk über 90⁰ erreichen. Gegebenenfalls kann -das Gelerik auch zum Anschluß zweier annähernd unter einem gestreckten Winkel arbeitender Lenker ausgebildet werden, indem die Durchlässe für den Kugelzapfen in der Trennlinie zwischen den beiden Lagerschalen und in dem Gehäusekörper nur in der Stirnseite als durchgehender Querschlitz · angeordnet werden, während die Hülse gar keinen oder einen kurzen Einschnitt zum Durchlassen des Kugelzapfens aufweist. Die Hülse muß in diesem Falle am Gehäusekörper gegen Verdrehung, z. B. durch eine Madenschraube, gesichert sein.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die Querbohrung des Gehäusekörpers einen parallelwandigen eckigen Querschnitt aufweist, welchem die Außenseiten der Lagerschalen angepaßt sind. Hierdurch wird der Schlitz der Lagerschalen zum Durchlassen des Kugelzapfens gegen Verdrehung gesichert.

Die parallelwandige Querbohrung hat dabei* gegenüber konischen Bohrungen den Vorteil bequemer Herstellbarkeit. Außerdem lassen sich die Lagerschalen von beiden Seiten in die Querbohrung hineinschieben, und der Gehäusekörper kann zur Verstellung der wirksamen Länge des durch eine Schraube angeschlossenen Stieles jeweils um eine halbe Schraubenwendung verdreht und somit die wirksame Stiellänge feiner eingestellt werden. Die Zeichnung veranschaulicht Ausführuiigsbeispiele der Erfindung. Es zeigen:

Abb. ι einen Längsschnitt durch ein Kugelgelenk,

Abb. 2 eine senkrechte Ansicht dazu, Abb. 3 einen Querschnitt dazu, Abb. 4 einen Längsschnitt durch ein ahn- ioo liches Kugelgelenk.

Nach Abb. 1 ist auf eine Lenkerstange oder einen Hebel 2 ein Gehäusekörper 3 aus Metall, z. B. Leichtmetall, wie Aluminium, oder aus Kunststoff, z. B. Phenolharz oder anderen »05 Kunstharzen mit oder ohne Fasereinlage, aufgeschraubt und enthält an seinem freien Stirnende eine Ouerböhrung 4, die rund sein kann, aber, vorzugsweise eckig, im Beispiel sechseckig, ausgebildet ist. Die Querbohrung durchdringt gemäß Abb. 3 den ganzen Lagerkörper, und in sie sind zwei in die Bohrung glatt hineinpassende Lagerschalen 5 und 6 eingeschoben, die an ihrer Innenseite je eine etwa halbkugelige Höhlung 7 und 8 zur Aufnahme der Kugel 9 des Zapfens 10 tragen, an den mittels des Gewindes 11 ein weiterer Lenker angeschlossen ist. Die Lagerschalen 5 und 6 tragen zu beiden Seiten ihrer Trennebene 12 Aussparungen 13 und 14, die sich in Riehtung der Trennebene 12 weiter ausdehnen als quer dazu, um den Zapfen 10 mit genügen-

dem Spiel derart durchzulassen, daß er sich in Richtung der Trennebene mit größerem Ausschlag bewegen kann als quer dazu.. ·

Die Aussparungen 13 und 14 können gemaß den strichpunktierten Linien 15 und 16 nach Abb. 1 sich nach der freien Stirnfläche des Gehäusekörpers 3 hin fortsetzen, und der Gehäusekörper 3 kann gemäß den Linien 15 und 16 ebenfalls ausgespart sein, so daß der Zapfen 10 bis zu der in Abb. 1 dargestellten strichpunktierten gestreckten Lage ausgeschwenkt werden kann. Der Querschlitz 15,

16 kann sich gegebenenfalls auch quer über die ganze Stirnfläche des Gehäusekörpers 3

■ 15 und über einen" entsprechenden Teil der Lagerschalen 5 und 6 erstrecken, so daß das Gelenk gegebenenfalls auch für Knicklenker benutzbar ist. Die seitliche Aussparung 13, 14 gemäß Abb. 3 kann dann gegebenenfalls entsprechend verkleinert werden bzw. ganz fortfallen.

Über den Gehäusekörper 3 ist eine Hülse

17 mit glattem Sitz geschoben, die sich gegen eine Schulter 18 des Gehäusekörpers 3 legt und in dieser Lage durch eine Mutter 19 des Lenkers 2 gehalten ist. Die Hülse 17 kann gegebenenfalls gemäß Abb. 1 üben eine Einbördelung 20 aufweisen, die sich gegen das eine Stirnende des Pfanoenkörpers legt und durch die Mutter 19 festgeklemmt wird. Die Hülse 17 trägt im Bereich der Aussparungen 13, 14 eine Aussparung 21, um den Kugelzapf ein 10 durchzulassen. Die Hülse 17 dient dazu, die in den Gehäusekörper 3 eingeschobenen Lagerschalen 5 und 6 in dem Gehäusekörper unverschiebbar festzuhalten und dadurch auch die Kugel 9 festzulegen. Nötigenfalls kann die Hülse 17 gegenüber dem Gehäusekörper 3 durch einen in der Hülse befestigten Stift 22, der in eine Aussparung 23 des Gehäusekörpers eingreift, gegen Verdrehen gesichert werden. Dies ist dann not-• wendig, wenn der Kugelzapfen 10 bis in die Stirnfläche des Gehäusekörpers¹3 hinein vexschwenkbar ist.

Die Lagerschalen 5 und 6 können ebenso wie der Gehäusekörper 3' aus Metall, ■ z. B. Aluminium, oder aus Kunstharzen bestehen und mit Einschluß der Kugelhöhlungen fertig gepreßt sein. Das Kugelgelenk wird dann besonders leicht und billig und bedarf keiner . Schmierung.

Nach Abb. 4 ist- der Gehäusekörper 24 außen als schlanker Kegel ausgebildet, und die Hülse 25 ist diesem angepaßt. Eine Schulter 18 gemäß Abb. 1 wird dadurch entbehrlich, und die Hülse 25 läßt sich dann durch die Mutter 19 mit Preßsitz .aiif den Gehäusekörper 24 treiben, so daß die' Festigkeit eines etwa aus Kunstharz bestehenden Gehäusekörpers durch die Hülse, die dann zweckmäßig aus Metall besteht, verbessert wird. Im übrigen entspricht'die Ausführungsform nach Abb. 4 derjenigen nach Abb. 1 bis 3.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 bis 3. kann gegebenenfalls auch die Hülse 17 aus Kunstharzen mit Fasereinlage bestehen.

Das -Kugelgelenk eignet sich insbesondere zum Anschluß von Steuerstangen am- Steuerhebel bei Motoren, z. B. Flugmotoren, oder Kraftfahrzeugmotoren, ferner auch zum Anschluß von Steuerstangen an Achslenker von Fahrzeugrädern für Flugzeugsteuergetriebe und ähnliche Zwecke. ■

Claims

Patentansprüche:

ι . Lösbares Kugelgelenk mit einer über den Gehäusekörper in Richtung des Gehäusestieles geschobenen und festlegbaren, die Kugel im Gehäuse festhaltenden, und den Kugelzapfen mit Spiel durchlassenden Hülse, dadurch gekennzeichnet, ■ daß der Gehäusekörper (3) an sich bekannte, in eine Querbohrung von der Seite eingeschobene, die Kugel umfassende Lagerschalen (s, 6) enthält, deren Stirnenden von der Hülse umfaßt und so gegen Querverschiebung gesichert werden.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, mit eckigem Querschnitt der die Lagerschalen aufnehmenden. Höhlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung einen parallelwaindigien, eckigen Querschnitt aufweist, welchem die Außenseiten der Lagerschalen (5, 6) angepaßt sind.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerschalen (S, 6) in Richtung ihrer ioo Trennebene als Durchlaß für den Kugelzapfen (10) eine größere Aussparung aufweisen als quer dazu.
4. 'Kugelgelenk nach einem der Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (24) und die Hülse (25) als ineinanderpassende schlanke Kegelkörper ausgebildet sind.
5. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, no daß der Gehäusekörper (3) und die in seine Querbohrung eingeschobenen Lagerschalen (s, 6) nach der Stirnfläche des Gehäusekörpers zu ganz oder teilweise aufgeschlitzt sind, um den Kugelzapfen (10) durchzulassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen