DE928438C

DE928438C - Kugelgelenk, insbesondere fuer Radaufhaengungen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE928438C
Application number: DEE3219A
Authority: DE
Inventors: Josef Latzen
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1951-01-12
Filing date: 1951-01-13
Publication date: 1956-05-24
Also published as: FR1049045A

Description

Kugelgelenk, insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen Bei den Kugelgelenken für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen ist es vorteilhaft, den Kugelzapfen senkrecht anzuordnen, wobei die wenigen Winkelgradneigungen, die erforderlich sind, um die Radsturz- und Vorlaufeigenschaften zu begünstigen, keine wesentliche Rolle spielen. Die Kräfte, die solche Gelenke aufzunehmen haben, greifen in senkrechter Richtung an, und der Vorteil eines etwa senkrecht stehenden Kugelzapfens besteht dann darin, daß die obere Kugelhälfte zur Aufnahme der Kraft voll eingesetzt werden kann.
Wegen der hohen Frequenz der Federungsstöße muß aber auch ein solches Gelenk spielfrei sein, da sonst sehr schnell ein hoher Verschleiß eintreten würde. Um die Spielfreiheit zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, entweder auswechselbare Zwischenlagen oder verformbare Teile zwischen der Verschlußkappe und dem Gehäuse oder der Gelenkpfanne vorzusehen, oder aber die obere Kugelhälfte durch Federn gegen die obere Kugelpfanne zu drücken. Bei derartigen Ausführungen kann man die mit Gewinde versehenen Verschlußkappen fest gegen einen Anschlag ziehen, wobei man jede gewünschte Spielfreiheit einstellen kann. In dieser fest angezogenen Stellung werden dann die Verschlußkappen in ihrer Lage gesichert. Zur Ausführung eines solchen Kugelgelenkes kann man die verschiedensten Konstruktionen benutzen. So können zwischen der Verschlußkappe und der oberen Kugelpfanne auswechselbare ringförmige Blechzwischenlagen vorgesehen werden. Diese Blechzwischenlager unterscheiden sich in ihrer Dickenabmessung. Man nimmt z. B. Bleche von o,22 mm und von o,2 mm Stärke und erreicht somtit durch Auswechseln dieser Bleche eine Plus-oder Minusdifferenz von o,o2 mm. Man kann somit ohne spanabhebende Nacharbeit ein solches Gelenk auf die gewünschte Spielfreiheit einstellen.
Zwischen dem Rand des Verschluß deckels und einem Gehäuseabsatz kann ein gehärteter Preßring od. dgl. angeordnet werden, der sich beim Anziehen der Verschlußkappe in das weichere Material des Gehäuses eingräbt. Man zieht die Verschlußkappe so lange an, bis die gewünschte Gängigkeit und Spielfreiheit erreicht ist. Gleichzeitig erreicht man eine genügende Flankenpressung des Verschlußkappengewindes.
Statt besonderer Zwischenlagen ist es auch möglich, den sich auf dem Gehäuseabsatz ab=' stützenden Verschlußdeckelrand oder die sich auf die obere Kugelpfanne abstützende Innenseite des Verschlußdeckels mit ringförmigen spitzen Vorsprüngen zu versehen. Diese Vorsprünge flachen sich ab, wenn die Verschlußkappe angezogen wird.
Vorteilhaft kann man den eigentlichen Kugelkopf .aus zwei Teilen fertigen, wobei diese Teile entweder miteinander verbunden sind oder aber auch lose aufeinander liegen können. Diese zweiteilige Ausführung läßt sich wesentlich leichter herstellen als .ein einteiliger Kugelkopf. Bei dem geteilten Kugelkopf kann zwischen .dem oberen und dem unteren Teil eine Zwischenscheibe angeordnet werden. Diese Zwischenscheibe kann eine bremsende Wirkung zwischen den beiden Teilen ausüben, wenn z. B.die Zwischenscheibe aus dem Werkstoff eines Bremsbelages hergestellt ist. Um eine leichtgängige Drehbewegung um die Längsachse .des Kugelzapfens zu ermöglichen, kann man aber auch eine gehärtete polierte Stahlscheibe zwischen die beiden Teile des Kugelkopfes einlegen.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Spielfreiheit durch eine mittig angeordnete Stahlkugel erreicht, die zwischen den beiden Kugelteilen eingelegt ist. Diese Kugel drückt sich in die vorgearbeitete Ausnehmung im Kugelkopf ein, wodurch dann ebenfalls eine sehr genaue Einstellung des Gelenkes möglich ist.
Um eine leichte Drehbewegung des Kugelzapfens um seine Achse zu erreichen, kann man auch zwischen der oberen und unteren Kugelkopfhälfte Stahlkugeln anorddnen. Diese können auch zwischen der oberen kugelpfanne und der Verschlußkappe vorgesehen werden.
Bei all diesen Ausführungsformen wird die Spielfreiheit durch entsprechende Einlagen od. dgl. erzielt. Man kann aber auch zwischen der mit dem Kugelzapfen einen Teil bildenden oberen Kugelhälfte und dem Gehäuseunterteil eine kalottenar@@ge Pfanne mit einer Druckfeder anordnen, durch die die obere Kugelhälfte fest gegen ihre Kugelpfanne gedrückt wird.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen im Längsschnitt durch das Gelenk dargestellt.
Nach Fig. I ist der Kugelzapfen Io in bekannter Weise mit einem Kugelkopf I I ausgerüstet, der in ein entsprechendes Gehäuse I2 eingesetzt ist. Dieses Gehäuse I2 ist beispielsweise bei der Verwendung bei einer Radaufhänamung mit dem Radlenker verbunden, während .an dem Kugelzapfen der Bügel des Radschenkels angreift. Der gesamte Druck wird somit durch die obere Kugelhälfte übertragen. Auf der oberen Kugelhälfte ist die obere Kugelpfanne 13 angeordnet, die durch die mit Gewinde versehene Verschlußkappe I4 in ihrer Lage gehalten ist.
Um eine spielfreie Lagerung zu erzielen, kann man zwischen dieser Verschlußkappe I4 und der oberen Kugelpfanne I3 ringförmige Blechzwischenlagen I5 vorsehen, die beliebig auswechselbar sind. Durch die verschiedene Stärke dieser Blechzwischenlagen läßt sich in einfachster Weise die Spielfreiheit einstellen. Die Zwischenlage kann auch aus Blei od. dgl. bestehen, das in eine entsprechende Nut od.dgl. eingedrückt werden kann.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist zwischen der oberen Kugelpfanne I3 und den Innenwandungen der Verschlußkappe ein ringförmiger Spalt I6 freigelassen, der eine radiale Einstellung der Kugelpfanne gestattet. Durch dieses. seitliche Spiel der Kugelpfanne kann sich diese mithin ohne jede Hemmung einstellen.
In der Fig. I sind auf der linken und rechten Seite zwei verschiedene Ausführungsformen für die Verschlußkappe I4 dargestellt. Auf der linken Seite legt sich die Verschlußkappe mit ihrem unteren Rande gegen eine entsprechende Ringfläche I7 des Gehäuses an, während nach der rechten Seite die Versehlußkappe mit einem Ansatz I8 versehen ist, der sich gegen die entsprechende Ausnehmung des Gehäuses preßt.
Nach Fig.2 wird die Spielfreiheit des Gelenkes dadurch erreicht, daß zwischen der Stirnfläche der Verschlußkappe I4 und dem Gehäuseabsatz I9 ein gehärteter Preßring2o eingelegt ist. Beim Anzilehen der Verschlußkappe gräbt sich der Drahtring in das weichere Material des Gehäuses ein, und man zieht die Verschlußkappe so länge an, bis die gewünschte Gängigkeit und Spielfreiheit des Gelenkes erreicht ist. Gleichzeitig erreicht man hierdurch eine ausreichende Flankenpressung der Verschlußkappe 14. Selbstverständlich könnte man einen solchen Stahlring auch statt der Ringscheiben nach Fig. i verwenden.
Nach Fig. 3 .ist der untere Rand der Verschlußkappe 14 mit einem ringförmigen spitzen Vorsprung 21 versehen, wobei dieser Vorsprung sich abflaoht, wenn die Verschlußkappe 14 gegen den Gehäuseabsatz ig gedrückt wird.
Nach Fig.4 ist die Innenseite der Verschlußkappe 14 z. B. mit zwei ringförmigen Vorsprüngen 22 und 23 ausgerüstet, die sich ebenfalls beim Anziehen der Verschlußkappe durch die Auflage auf die obere Kugelpfanne 13 verformen und damit eine entsprechende Einstellung des Gelenkes gestatten.
Nach der gleichen Fig. 4. ist der Kugelkopf geteilt, und zwar ist der untere Teil 24 fest mit dem Zapfen Io verbunden, während der obere Teil 25 unabhängig hergestellt ist. Zwischen den beiden Teilen ist eine Zwischenscheibe 26 angeordnet, die durch einen Zapfen 27 in ihrer Lage gehalten wird. Diese Zwischenscheibe kann aus einem Werkstoff hergestellt sein, der einem Bremsbelag entspricht, so daß eine bremsende Wirkung zwischen den beiden Kugelkopfteilen erreichbar ist. Die Zwischenscheibe kann aber auch als gehärtete polierte Stahlscheibe ausgebildet sein, so daß eine leichte Drehung des Kugelzapfens Io um seine Achse erreicht werden kann.
Nach Fig.5 ist zwischen dem unteren KugelkOpfteil 24 und dem oberen Kopfteil 25 eine Stahlkugel 28 angebracht, die sich in eine entsprechende Mulde des unteren Kugelkopfteiles 24 einlegt. Beim Anziehender Verschlußkappe 14 drückt sich diese mittige Kugel 28 in die Kugelhälfte ein, wodurch ebenfalls eine sehr genaue Einstellung des Gelenkes möglich ist. Der den oberen Teil 25 des Kugelkopfes haltende Drahtring 29, der in eine entsprechende Nut eingelegt ist, verhütet unzulässige Bewegungen des Kugelkopfoberteiles 25.
In Fig.6 ist eine Ausführung dargestellt, bei der eine besonders leichte Drehung des Kugelzapfens IO um seine Längsachse dadurch erreicht wird, daß zwischen dem unteren Kugelkopfteil 24 und dem oberen Kugelkopfteil 25 eine Zwischenlage von Stahlkug@ln 30 vorgesehen wird. Auch bei dieser Ausführung wird beispielsweise durch ringförm.ige Zwischenlagen 31 das Spiel des Gelenkes eingestellt.
Fig.7 zeigt eine ähnliche Ausführungsform. Hier sind jedoch die Stahlkugeln 30 zwischen der oberen Kugelpfanne 13 und der Verschlußkappe 14 angebracht. Unterhalb der Verschlußkappe kann noch eine besondere Laufscheibe 32 vorgesehen werden.
Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist in Fig. 8 dargestellt. Hiernach ist der Kugelzapfen Io mit der oberen Kugelkopfhälfte 33 aus einem Stück gefertigt. Im unteren Teil des Gehäuses 12 ist eine kalottenartige Pfanne 34 mit einem Federteil 35 angeordnet, durch den der Kugelzapfen Io hindurchgesteckt ist. Zwischen dieser Pfanne 34 und der ringförmigen Unterseite des Kugelkopfoberteiles 33 befindet sich eine Feder 36, durch die der Kugelkopfteil 33 fest gegen die obere Pfanne 13 gedrückt wird. Diese Pfanne wird durch die Verschlußkappe 14 gehalten. Bei einer solchen Ausführung ist natürlich die Anordnung von besonderen Zwischenlagen od. dgl. nicht notwendig.
Fig.9 entspricht weitgehendst der Ausführung nach Fig. 8, hier ist lediglich zwischen der Feder 36 und der Unterseite des Kugelkopfoberteiles 33 noch ein Längskugellager 37 mit einem unteren Laufring 38 vorgesehen, wodurch die Drebbewegung des Kugelzapfens um seine Längsachse wesentlich erleichtert wird.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Kugelgelenk, insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß zur spielfreien Einstellung der oberen Kugelhälfte des vorteilhaft senkrecht angeordneten Kugelzapfens (Io) entweder auswechselbare Zwischenlagen (15) oder verformbare Teile zwischen der Verscblußkappe (I4) und dem Gehäuse (I2) oder der Kugelpfanne (13) oder aber eine die obere Kugelhälfte (33) gegen ihre Pfanne (13) drückende Felder (36) vorgesehen sind.
2. Kugelgelenk nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kugelpfanne (13) zur -leichten Einstellung durch Anordnung eines ringförmigen Spaltes (16) zwischen der Pfanne (13) und der Verschlußkappe (I4) oder dem Gehäuse (I2) radial verschiebbar ist.
3. Kugelgelenk nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verschlußkappe (I4) und der oberen Kugelpfanne (13) auswechselbare ringförmige Blechzwischenlagen (15) vorgesehen sind (Fig. I).
4. Kugelgelenk nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rande der Verschlußkappe (I4) und einem Gehäuseabsatz (I9) ein gehärteter Preßring (2o) od. dgl. oder eine Blechzwischenlage od. dgl. angeordnet ist (Fig. 2).
5. Kugelgelenk nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich auf einen Gehäuseabsatz (I9) abstützende Verscblußdeckelrand oder die sich auf die obere Kugelpfanne (13) abstützenide Innenseite der Verschlußkappe (I4) mit ringförmigen spitzen Vorsprüngen (21 oder 22, 23) versehen ist (Fig. 3 und 4).
6. Kugelgelenk nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf geteilt und zwischen dem oberen und unteren Teil (24, 25) eine Zwischenscheibe (26) angeordnet ist (Fig. 4).
7. Kugelgelenk nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des geteilten Kugelkopfes eine Preßkugel (28) angeordnet ist (Fig. 5). B.
Kugelgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Nut zur Verhütung unzulässiger Bewegungen des Kugeloberteiles (25) ein Drahtring (29) angeordnet ist (Fig. 5). g.
Kugelgelenk nach,den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer leichten Drehbewegung des Kugelzapfens (io) um seine Längsachse zwischen der oberen und unteren Hälfte (2q., 25) des Kugelkopfes Stahlkugeln (3o) angeordnet sind (Fig. 6). io.
Kugelgelenk nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberen Kugelpfanne (I3) und der Verschlußkappe (I4) Kugeln (3o) angeordnet sind (Fig. 7) i i.
Kugelgelenk nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der mit dem Kugelzapfen (i o) einen Teil bdlidenden oberen Kugelhälfte (33) und dem Gehäuseunterteil (I2) eine kalottenartige Pfanne (34) mit einer Druckfeder (36) angeordnet ist (Fig. 8).
12. Kugelgelenike nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Feder (36) und der oberen Kugelhälfte (33) ein Längskugellager (37) angeordnet ist (Fig. 9).