[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE2451084B2 - Kugelgelenk - Google Patents

Kugelgelenk

Info

Publication number
DE2451084B2
DE2451084B2 DE19742451084 DE2451084A DE2451084B2 DE 2451084 B2 DE2451084 B2 DE 2451084B2 DE 19742451084 DE19742451084 DE 19742451084 DE 2451084 A DE2451084 A DE 2451084A DE 2451084 B2 DE2451084 B2 DE 2451084B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing body
ball
bearing
socket
ball head
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.)
Ceased
Application number
DE19742451084
Other languages
English (en)
Other versions
DE2451084A1 (de
Inventor
Yasuo Hamamatsu Shizuoka Uchida (Japan)
Original Assignee
Ishikawa Tekko KJC., Tokio
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 KJC., Tokio filed Critical Ishikawa Tekko KJC., Tokio
Publication of DE2451084A1 publication Critical patent/DE2451084A1/de
Publication of DE2451084B2 publication Critical patent/DE2451084B2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • F16C11/0642Special features of the plug or cover on the blind end of the socket
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • F16C11/0628Construction or details of the socket member with linings
    • F16C11/0633Construction or details of the socket member with linings the linings being made of plastics
    • F16C11/0638Construction or details of the socket member with linings the linings being made of plastics characterised by geometrical details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • F16C11/0647Special features relating to adjustment for wear or play; Wear indicators
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/32Articulated members
    • Y10T403/32606Pivoted
    • Y10T403/32631Universal ball and socket
    • Y10T403/32737Universal ball and socket including liner, shim, or discrete seat
    • Y10T403/32778Completely spacing the members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

billige Weise hergestellt werden kann. Da sich die endgültige Gestalt des Lagerkörpers erst nach Einschieben des Lagerkörpers in die Fassung ergibt, ist es ohne Behinderung möglich, den Kopf des Kugelbolzens in den Lagerkörper einzuschieben, ehe dieser in die Fassung eingebracht wird.
Aus der DT-AS 10 14 441 ist ein ähnliches Kugelgelenk bekannt, bei dem der Lagerkörper im Bereich des Deckels in Verlängerung der Schaftachse an diesen mit einer stopfenartigen Erhöhung abstützt, die seitlich mit einem gewissen Spiel zur Wandung des Deckels angeordnet ist. Der dort vorhandene Zwischenraum ist von seiner Wirkung her nicht mit der erfindungsgemäßen Ringkammer zu vergleichen, da bei Verwendung eines hartelastischen Kunststoffes für die Ausbildung des Lagerkörpers dieser selbst eine direkte Verbindung zwischen dem Kugelkopf und dem Deckel hergestellt und somit keine Federungsbewegung des Kugelkopfes in Schaftrichtung möglich ist.
Aus der US-PS 30 63 744 ist weiterhin noch ein Kugelgelenk bekannt, bei dem die zweite, untere Lagerfläche erst der Verformung der Außenfläche des einstückigen Lagerkörpers beim Einsetzen des Lagerkörpers in die Fassung in die endgültige Form gebracht wird. Bei diesem bekannten Kugelgelenk ist nachteilig, daß der Kugelkopf auch noch von dem den Schaft des Kugelbolzens umgebenden freien Rand des Lagerkörpers getragen wird. Dieser freie Rand wird jedoch bei dem Einsetzen des Lagerkörpers in die Fassung durch die Verformung am meisten beansprucht. Tritt zu der normalen Biegebeanspruchung aufgrund der Verformung des Randes noch eine Stoßbelastung in Richtung des Schaftes hinzu, so führt das im Randbereich des Lagerkörpers aufgrund der doppelten Belastung schnell zur Materialermüdung.
In der DT-OS 23 26 018 ist darüber hinaus als älterer Vorschlag noch ein Kugelgelenk ähnlich der eingangs genannten Art bekannt geworden, dessen Fassung jedoch ausschließlich zylindrisch ausgebildet ist. Als Folge davon ist auch der Lagerkörper der zylindrischen Form der Fassung angepaßt. Er erfährt beim Einsetzen in die Fassung im Bereiche seines den Schaft des Kugelgelenkes umgebenden Randes um wesentlichen keine Formänderung.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht eines Kugelgelenks gemäß der Erfindung in senkrechtem Schnitt,
F i g. 2 eine Schnittansicht eines einstückigen Lagerkörpers in entspanntem Zustand vor dem Einbau,
F i g. 3 eine Schnittansicht des Kugelgelenks mit einer Fassung, einem Kugelbolzen und dem einstöckigen Lagerkörper in einer Stellung zu Beginn des Zusammenbaus und
Fig.4 eine Schnittansicht des Kugelgelenks zur Erläuterung der Abstützung des Kugelkopfs durch den in die Fassung eingepreßten Lagerkörper.
F i g. 1 zeigt ein beispielsweise im Lenkgestänge eines Kraftfahrzeugs verwendbares Kugelgelenk 1. Dieses hat eine Fassung 2, einen Kugelbolzen 3, einen einstückigen Lagerkörper 4 und einen Deckel 5.
Die metallene Fassung 2 hat eine zylindrische Innenfläche 6 und eine daran anschließende, sich abwärts verjüngende Innenfläche 7 von teil-elliptischer Profilform entsprechend im wesentlichen der Form eines Geschoßkopfes. Die Innenflächen 6 und 7 umgeben eine Bohrung 8, welche oben in einer großen öffnung ti und unten in einer kleineren Öffnung 12 ausläuft. Nahe der großen Öffnung 11 hat die zylindrische Innenwand 6 eine Erweiterung 9, welche von einem aufrecht stehenden Ringsteg 10 umgeben ist. Die Fassung 2 hat eine zylindrische Umfangsfläche 13
ί für den Angriff etwa einer (nicht gezeigten) Spurstange, und einen am oberen Teil der Unifangsfläche t3 hervorstehenden Flansch 14.
Der ebenfalls aus Metall bestehende Kugelbolzen 3 hat einen zur Aufnahme in der Bohrung 8 der Fassung 2
ίο bestimmten Kugelkopf 15 und einen daran anschließenden Schaft 16, welcher durch die kleinere öffnung; 12 der Fassung hervorsteht. Der Schaft 16 hat ein sich verjüngenden Teil 17 und ein Gewindeteil 18 und ist nach dem Einsetzen des verjüngten Teils 17 etwa in einen (nicht gezeigten) Lenkerhebel mittels einer Mutter befestigbar.
Der ebenfalls metallene Deckel 5 ist zum Verschließen der größeren Öffnung 11 in die Erweiterung 9 der Bohrung 8 der Fassung 2 einsetzbar und durch Umlegen des Ringsteges 10 einwärts über seinen Rand befestigbar.
Der einstückige Lagerkörper 4 ist aus einem harten und elastischen Kunststoff und so zwischen die Innenflächen 6 und 7 der Fassung 2, den Deckel 5 und
2> den Kugelkopf 15 des Kugelbolzens 3 einfügbar, daß es den Kugelkopf umschließt und dieser drehbar und schwenkbar dsrin gehalten ist. Der Lagerkörper 4 hat an der Innenseite eine obere und eine untere Lagerfläche 19 bzw. 20 von jeweils teil-elliptischer Profilform, so daß sich der Innendurchmesser des Lagerkörpers von der Mitte aus aufwärts und abwärts verringert.. Die beiden Lagerflächen 19 und 20 stützen den Kugelkopf 15 entlang zwei ringförmigen Trugzonen Sl bzw. B2 ab. Im Bereich der Mittelebene E des Kugelkopfes 15 gehen die beiden Lagerflächen ineinander über und haben hier den größten Durchmesser. Dadurch ist im Bereich der Mittelebene E des Kugelkopfes 15 zwischen diesem und dem Lagerkörper 4 eine ringförmige Schmierstoffkammer 21 vorhanden.
Eine weitere Ringkammer 22 ist zwischen dem Lagerkörper 4 und dem Deckel 5 gebildet.
Fig.2 zeigt den Lagerkörper 4 in entspanntem Zustand, und in gestrichelter Darstellung den darin sitzenden Kugelkopf 15 des Kugelbolzens; 3. Im entspannten Zustand bildet die Wandung des Lagerkörpers 4 oberhalb der Mittelebene £des Kugelkopfes 15 die Lagerfläche 19 und hat im Bereich der Mittelebene den größten Durchmesser D1, von wo aus ein im wesentlichen zylindrisches Wandungsteil 20a abwärts verläuft. Die Lagerflächen 19 umgibt am oberen Ende eine kleine Öffnung 23, während das zylindrische Wandungsteil 20a eine größere Öffnung 24 bildet. Das Profil der oberen Lagerfläche 19 ergibt sich aus der Rotation eines Kreisbogens mit einem Krümmungsradius Λ 1 um eine Achse X-X.
Zwischen dem oberen Teil des einen Durchmessers D aufweisenden Kugelkopfes 15 und der oberen Lagerfläche 19 ist die obere ringförmige Tragzone B1 gebildet. Zwischen dem Krümmungsradius der oberen Lagerfläehe 19 und dem Durchmesser des Kugelkopfes 15 besteht die Beziehung R1 > 1/2D. Der Krümmungsmittelpurikt Cl der Lagerfläche 19 ist unter einem Winkel θ 1 zur Mittelebene E in einer solchen Stellung festgelegt, daß die Tragzone B1 nahe der Mitte der oberen Lagerfläche 19 verläuft.
Das untere Teil des Lagerkörpers 4 ist als ein zylindrischer Mantel 27 ausgebildet, dessen vom unteren Ende 25 aufwärts verlaufende Umfangsfläche
26 im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie die zylindrische Innenfläche 6 der Fassung 2. Etwa von der Mitte des Lagerkörpers an hat dieser eine aufwärts divergierende Umfangsfläche 28. In der Oberseite des Lagerkörpers 4 ist eine ringförmige Ausnehmung 29 gebildet, welche nach außen durch ein divergierendes Wandungsteil 30 und innen durch ein entsprechend der oberen Lagerfläche 19 kuppeiförmig gewölbtes Wandungsteil 31 begrenzt ist.
Der Zusammenhang des Kugelgelenks 1 geschieht in der in F i g. 3 und 4 dargestellten Weise. Zunächst wird ein Schmierstoff auf die Innenflächen des Lagerkörpers 4 oder auf den Kugelkopf 15 des Kugelbolzens 3 aufgetragen und der Kugelkopf 15 dann in den Lagerkörper 4 eingeführt. Dabei kommt der Kugelkopf 15 in einem um den Winkel θ 1 über der Mittelebene E liegenden Bereich in Anlage an der Lagerfläche 19. Da der Innendurchmesser D\ des Lagerkörpers 4 etwas größer ist als der Durchmesser D des Kugelkopfes 15, läßt dieser sich mühelos in den Lagerkörper einführen.
Anschließend wird der Lagerkörper 4 mit dem darin sitzenden Kugelbolzen 3 in die Bohrung 8 der Fassung 2 eingesetzt. Dabei läßt sich das untere Ende 25 bis 27 des Lagerkörpers 4 ohne nennenswerte Verformung bis an den Anfang der sich abwärts verjüngenden, teil-elliptischen Innenfläche 7 einschieben. Darauf wird dann d°r Lagerkörper 4 mittels einer über einen Stempel oder den Deckel 5 angreifenden Druckvorrichtung in die Bohrung 8 der Fassung eingepreßt. Dabei verformt sich das untere Teil 25 bis 27 des Lagerkörpers entsprechend dem Verlauf der Innenfläche 7, so daß die in der unteren öffnung 24 auslaufende untere Lagerfläche 20 ihre Form erhält.
Das Profil der unteren Lagerfläche 20 ergibt sich aus der Rotation eines Kreisbogens mit dem Krümmungsradius R 2 um die Achse X-X des Kugelbolzens 3. Die obere und die untere Lagerfläche 19 bzw. 20 gehen in Höhe der Mittelebene E ineinander über. An dieser Stelle hat der Lagerkörper 4 seinen größten Innendurchmesser, so daß hier eine ringförmige Schmierstoffkammer 21 zwischen der Innenfläche des Lagerkörpers 4 und dem Kugelkopf 15 gebildet ist.
Die untere Lagerfläche 20 ist in der gleichen Weise bestimmt wie die obere. Die ringförmige Tragzone B 2 ist zwischen der Außenfläche des den Durchmesser D aufweisenden Kugelkopfs 15 und der den Krümmungsradius R 2 aufweisenden Lagerfläche 20 gebildet. Zwischen dem Krümmungsradius der Lagerfläche 20 und dem Durchmesser des Kugelkopfes 15 besteht die Beziehung R2>i/2D. Der Krümmungsmittelpunkt C2 der Lagerfläche 20 ist unter einem Winkel θ 2 zur Mittelebene E in einer solchen Stellung festgelegt, daß die Tragzone B2 nahe der Mitte der unteren Lagerfläche 20 verläuft Die untere Lagerfläche 20 hat die Form der Oberfläche einer Halbellipse, deren Scheitel entlang der unteren öffnung 24 des Lagerkörpers 4 abgeschnitten ist Zur Erzielung dieser Profilform hat die abwärts konvergierende Innenfläche 7 der Fassung 2 eine ebenfalls teilelliptische Profilform, welche von der vorher ermittelten Lage der Mittelebene E des Kugelkopfes 15 ausgeht Zur Ermittlung des Krümmungsradius der Innenfläche 7 der Fassung 2 ist die Dicke des unteren Teils 27 des Lagerkörpers 4 in bezug auf den Krümmungsradius R 2 berücksichtigt Der Krümmungsmittelpunkt der Innenfläche 7 und dessen Lage können die gleichen sein wie bei der unteren Lagerfläche 20.
Die Krümmung der konvergierenden Innenfläche 7 der Fassung 2 sowie die Dicke des unteren Teils 27 des Lagekörpers 4 können je nach Erfordernis variierl werden. Die an die obere Lagerfläche 19 anschließende untere Lagerfläche 20 kann so ausgebildet sein, daß sie im entspannten Zustand des Lagerkörpers um einige Grade abwärts divergiert. Auch in diesem Falle läßt sich die Lagerfläche 20 entsprechend der Krümmung dei abwärts konvergierenden Innenfläche 7 der Fassung 2 so verformen, daß sie ein teil-elliptisches Profil erhält.
ίο Der Kugelkopf 15 des Kugelbolzens ist entlang der beiden um den Winkel θ 1 bzw. θ 2 oberhalb bzw unterhalb der Mittelebene £ verlaufenden Kugelzoner gestützt Da die den betreffenden Zonen gegenüberliegenden Bereiche des Lagerkörpers 4 durch die
■ 5 elastische Verformung unter einer Spannung stehen ergeben sich Berührungsbereiche oder Tragzonen vor einer gewissen Breite. Auf diese Weise entstehen zwischen den Lagerflächen 19, 20 und dem Kugelkopl 15 des Kugelbolzens 3 die beiden Tragzonen B1 bzw B 2 Die Breite der Tragzonen B1 und B 2 läßt sich ir Abhängigkeit von den Krümmungsradien der Lagerflächen variieren. Damit läßt sich also die Größe dei Flächen bestimmen, an denen Reibung auftritt Da dei Kugelkopf 15 jedoch nicht mit seiner ganzen Oberfläche
1S in Berührung mit dem Lagerkörper 4 ist, läßt er sich leicht darin bewegen.
Der Außendurchmesser des aufwärts divergierenden Wandungsteils 30 des Lagerkörpers 4 ist größer als dei Innendurchmesser d,:r Innenfläche 6 der Fassung 2
ίο Dadurch wird das Wa ndungsteil 30 beim Einpressen des Lagerkörpers 4 in die Bohrung 8 der Fassung 2 durch deren Innenfläche 6 elastisch deformiert und einwärts gebogen. Ebenso ist das kuppelartig gewölbte Wandungsteil 31 des Lagerkörpers 4 einer elastischer Biegeverformung unterworfen, wenn der Kugelkopf 15 in Anlage an den beiden Tragzonen B1 und B 2 kommt Diese Verformung kommt durch das Aufsetzen des Deckels 5 auf einer oberen Endfläche 32 des Wandungsteil 31 zustande und ist durch das Vorhandensein der ringförmigen Ausnehmung 29 begünstigt Die durch das divergierende Wandungsteil 30 und das kuppelartig gewölbte Wandungsteil 31 des Lagerkörpers 4 begrenzte ringförmige Ausnehmung 22 bildet zusammen mit dem darauf sitzenden Deckel 5 eine Ringkammer 22.
Der Deckel 5 setzt auf einer oberen Stirnfläche 33 des divergierenden Wandungsteils 30 sowie auf der oberer Endfläche 32 des gewölbten Wandungsteils 31 auf und ruht auf einer durch die Erweiterung 9 in der Bohrung 8
so der Fassung 2 gebildeten Stufe, so daß er den Lagerkörper 4 unter elastischer Spannung hält Der die größere öffnung 11 der Fassung umgebende Ringsteg 10 wird zur Befestigung und Abdichtung des Deckels 5 über dessen Rand einwärts umgebördelt Damit ist das
Kugelgelenk, wie in Fig. 1 dargestellt fertig zusammengebaut
Für den einstückigen Lagerkörper des erfindungsgemäßen Kugelgelenks empfiehlt sich die Verwendung eines Kunststoffs mit selbstschmierenden Eigenschaften
<>° bei hoher mechanischer Festigkeit und Federelastizität dank welcher das Material bei Aufhebung einer es verformenden äußeren Kraft zur ursprünglichen Form zurückfedert Diese Eigenschaften haben unter anderem aromatische Polyesterpolymere, insbesondere die von
der japanischen Unitika Company unter der Bezeichnung UPP-105 und UPM-105-P-2 hergestellten Werkstoffe. Diese beiden UP-PoIymere haben die folgenden wesentlichen Eigenschaften:
Eigenschaft
U I'P-105
ÜPM-1O5-P-2
Versuchsverfahren
(ASTM)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
Bruchdehnung (%)
Biegeelastizitätsmodul (kp/cni2x 102)
Verlust an Biegungsrückstellvermögen (%) (4)
Druckfestigkeit (kp/cm2)
Kcrbschlagfestigkeit (kp cm/cm Kerbe)
Härte (Rockwell M)
Spezifisches Gewicht
Warmverformungstemperatur (18,6 kp/cm2) C
Für die Herstellung des beschriebenen Lagerkörpers kann auch ein Polyazetalharz verwendet werden.
Von den beiden durch die teilelliptischen Lagerflächen des einstückigen Lagerkörpers gebildeten, den Kugelkopf des Kugelbolzens tragenden, ringförmigen Tragzonen, dient die eine im wesentlichen dazu, den auftretenden Verschleiß aufgrund der Rückstellkraft des Materials auszugleichen, da sie sich in einem Zustand elastischer Verformung befindet, während die andere Lagerfläche im wesentlichen dazu dient, Belastungen aufzunehemen, da sich die ihr entsprechende Außenfläche in fester Anlage an der Innenfläche der Fassung befindet. Die ringförmige Ausnehmung des Lagerkörpers, welche zusammen mit dem Deckel eine Ringkammer bildet, verleiht der entsprechenden Tragzone eine stoßdämpfende Wirkung, so daß in Axialrichtung und/oder rechtwinklig dazu auf den Kugelbolzen einwirkende Schwingungen und Stöße aufgenommen und gedämpft werden.
Der im Bereich der Mitteiebene des Kugeikopfes in der zwischen diesem und dem Lagerkörper gebildeten ringförmigen Kammer enthaltene Schmierstoff hat freien Zutritt zu den Lagerflächen, so daß die in gegenseitiger Anlage befindlichen Flächenteile des Lagerkörpers und des Kugelkopfes jederzeit ausreichend geschmiert sind und der Kugelkopf leicht beweglich ist.
Dadurch, daß der Lagerkörper beim Zusammenbau des Kugelgelenks entlang seinem Umfang entsprechend dem Verlauf der Innenfläche der Fassung verformt wird
750 830 D-638
62 26 D-038
188 201 D-790
2 2
960 980 D-695
6,0 31 D-256
93 97 D-785
1,21 1,24
164 132
und sich dabei um den Kugelkopf des Kugelbolzens herum legt, treten beim Einsetzen des Kugelkopfes in den einstückig aus relativ hartem, elastischem Kunststoff geformten Lagerkörper keine der sonst zu erwartenden Schwierigkeiten auf, da die betreffende öffnung erst nach dem Einsetzen des Kugeikopfes verkleinert wird. Damit läßt sich eine Verbreiterung der tragenden Zone der teilelliptischen Lagerfläche erzielen und die Lage der ringförmigen Tragzonen sicher bestimmen, so daß das Kugelgelenk sehr große Kräfte aufzunehmen vermag.
Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt ermöglichen die Merkmale der Erfindung die Verwendung eines harten, elastischen Kunststoffs von hoher Festigkeit zum Herstellen eines einstückigen Lagerkörpers für ein dauergeschmiertes Kugelgelenk von kleinen Abmessungen und hoher Belastbarkeit. Gemäß einem solchen Merkmal ist einer der ringförmigen Tragzonen eine ringförmige Ausnehmung zugeordnet, welche der betreffenden Zone die Fähigkeit verleiht, den auftretenden Verschleiß durch die Rückstellkraft der in diesem Bereich unter Biegeverformung stehenden Wandung des Lagerkörpers auszugleichen. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der vorgeformte Lagerkörper beim Zusammenbau der einzelnen Teile zu einem fertigen Kugelgelenk verformbar, so daß die beim Zusammenbau eines bekannten Lagerkörpers mit weiteren Teilen eines Kugelgelenks auftretenden Schwierigkeiten vermieden sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 709526/412

Claims (1)

  1. Patentanspruch.
    Kugelgelenk mit einer eine durch eine zylindrische und eine sich daran anschließende konvergierende Innenfläche begrenzte Bohrung aufweisenden Fassung, die an beiden Enden jeweils eine öffnung besitzt und in der für die schwenk- und drehbare Lagerung eines Kugelbolzens ein einstückiger Lagerkörper aus hartelastischem Kunststoff an- ι ο geordnet ist, in dem der Kugelbolzen mit einem Kugelkopf eingebettet ist, wobei der Kugelkopf mit einem durch die eine öffnung der Fassung hervorstehenden Schaft verbunden ist und die andere öffnung der Fassung durch einen in Anlage mit dem benachbarten Ende des Lagerkörpers befindlichen Deckel abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (4) eine erste und zweite Lagerfläche (19 bzw. 20) von teilelliptischer Profilform hat, welche zur Bildung zweier ringförmiger Tragzonen (B 1 bzw. B 2) für den Kugelkopf beiderseits einer Mittelebene (E) desselben angeordnet sind und im Bereich der Mittelebene einen größten Durchmesser (Bl) aufweisen, so daß am Übergang der beiden Lagerflächen zwischen dem Kugelkopf und dem Lagerkörper eine an sich bekannte, Γ^ΓοΓΠ%ε Schmierstoffkammer (21) gebildet ist, wobei die zweite Lagerfläche (20) in an sich bekannter Weise durch Verformung der Außenfläche des einstückigen Lagerkörpers (4) entsprechend dem Verlauf der Innenfläche (6,7) der Fassung (2) beim Einsetzen des Lagerkörpers in die Bohrung (8) der Fassung geformt ist, und daß der einstückige Lag-?rkörper im Bereich der den Deckel näheren Tragzone eine ringförmige Ausnehmung (29) hat, welche zwischen dem Deckel und dem Lagerkörper eine Ringkammer (22) bildet.
    40
    Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk mit einer eine durch eine zylindrische und eine sich daran anschließende konvergierende Innenfläche begrenzte Bohrung aufweisenden Fassung, die an beiden Enden jeweils eine öffnung besitzt und in der für die schwenk- und drehbare Lagerung eines Kugelbolzens ein einstückiger Lagerkörper £ius hartelastischem Kunststoff angeordnet ist, in dem der Kugelbolzen mit einem Kugelbolzen mit einem Kugelkopf eingebettet ist, wobei der Kugelkopf mit einem durch die eine öffnung der Fassung hervorstehende η Schaft verbunden ist und die andere öffnung der Fassung durch einen in Anlage mit dem benachbarten Ende des Lagerkörpers befindlichen Deckel abgeschlossen i:»t.
    Das aus der US-PS 35 30 495 bekannte Kugelgelenk weist einen Lagerkörper auf, der aus hartelastischem Kunststoff hergestellt ist. Dieser Kunststoff besitzt üblicherweise den Vorteil, daß er sehr abriebfest ist, er besitzt jedoch auch den Nachteil, daß er im Vergleich zu den weichelastischen ein geringes Federungsvermögen besitzt. Der Lagerkörper des gezeigten Kugelgelenkes besitzt in Richtung des Schaftes des Kugelbolzens verlaufende Schlitze, die daz:u dienen, den Lagerkörper bei der Herstellung der Form entnehmen zu können, fts und die darüber hinaus eine gewisse Elastizität beim Einschieben des Kugelkopfes in den Lagerkörper schaffen sollen.
    Diese Schlitze bedingen bei der Herstellung eine komplizierte Form, die die Herstellungskosten verteuert. Sie sind darüber hinaus insofern nachteilig, als sie beim Verdrehen des Kugelbolzens um die Schaftachse aufgrund der auftretenden Reibung die Verdrehbewegung behindern.
    Das gezeigte Kugelgelenk ist gegenüber Stoßen in Schaftrichtur.g praktisch nicht abgefedert. Der Kugelkopf liegt so fest umschlossen eingebettet in dem Lagerkörper, daß eine ausgleichende Federungsbewegung in Schaftrichtung, wie sie bei auftretenden Vertikalstößen notwendig wäre, undenkbar ist
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzustellendes, hochbelastbares Kugelgelenk eingangs genannten Art zu schaffen, das trotz des harten Kunststoffes geeignet ist, in Schaftrichtung auftretende Stöße elastisch abzufangen.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lagerkörper eine erste und zweite Lagerfläche von teilelliptischer Profilform hat, welche zur Bildung zweier ringförmiger Tragzonen für den Kugelkopf beiderseits einer Mittelebene desselben angeordnet sind und im Bereich der Mittelebene einen größten Durchmesser aufweisen, so daß am Übergang der beiden Lagerflächen zwischen dem Kugelkopf und dem Lagerkörper eine an sich bekannte, ringförmige Schmierstoffkammer gebildet ist, wobei die zweite Lagerfläche in an sich bekannter Weise durch Verformung der Außenfläche des einstückigen Lagerkörpers entsprechend dem Verlauf der Innenfläche der Fassung beim Einseitzen des Lagerkörpers in die Bohrung der Fassung geformt ist, und daß der einstückige Lagerkörper im Bereich der den Deckel näheren Tragzone eine ringförmige Ausnehmung hat, weiche zwischen dem Deckel und dem Lagerkörper eine Ringkammer bildet.
    Das Kugelgelenk gemäß der Erfindung hat den vorteil, daß es gute Federungseigenschaften auch bei Stoßen aufweist, die in Schaftrichtung erfolgen, obwohl die Lagerkörper beider Kugelgelenke aus einem hartelastischem Material bestehen. Dies wird dadurch erreicht, indem die obere Tragzone so mit der im oberen Bereich des Lagerkörpers vorhandenen Ringkammer kombiniert wird, daß bei auftretenden Stoßen sich die der Tragzone zugewandte Wandung der Ringkammer elastisch verformt und den Kugelkopf federnd abfängt. Da der Lagerkörper in seinem oberen Endbereich sowohl mit seinem an der Fassung anliegenden zylindrischen oberen Abschnitt als auch mit seiner oberen Endfläche des gewölbten Wandungsteiles am Deckel anliegt, ist für eine solche Federungsbewegung der Wandung der Ringkammer eine geeignete Abstützung geg:eben, die es ermöglicht, in Schaftrichtung auftretende Stöße abzufangen, die es aber darüber hinaus verhindert, daß sich der Kugelkopf allzusehr aus seiner zentralen Lage bewegt.
    Die im Bereich der Mittelebene vorhandene ringförmige Schmierstoffkammer läßt den Kugelkopf im Bereich seines größten Durchmessers die notwendige Beweglichkeit, die er benötigt, um solche Federungsbewegungen durchzuführen. Darüber hinaus sorgt die Schmierkammer noch für die Dauerschmiening des Kugelgelenkes.
    Da bei dem erfindungsgemäßen Kugelgelenk der Lagerkörper keine Schlitze aufweist, gewährleistet er einerseits eine sehr viel reibungsarmere Lagerung des Kugeikopfes, andererseits ist damit die Möglichkeit geschaffen, daß er in einer sehr einfachen Form auf
DE19742451084 1973-11-06 1974-10-28 Kugelgelenk Ceased DE2451084B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12508373A JPS5344980B2 (de) 1973-11-06 1973-11-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2451084A1 DE2451084A1 (de) 1975-05-15
DE2451084B2 true DE2451084B2 (de) 1977-06-30

Family

ID=14901398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742451084 Ceased DE2451084B2 (de) 1973-11-06 1974-10-28 Kugelgelenk

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3953139A (de)
JP (1) JPS5344980B2 (de)
BR (1) BR7409244A (de)
CA (1) CA1007880A (de)
DE (1) DE2451084B2 (de)
FR (1) FR2250042B1 (de)
GB (1) GB1466905A (de)
IT (1) IT1025445B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4033805A1 (de) * 1990-10-24 1992-04-30 Bayerische Motoren Werke Ag Elastisches lager, insbesondere fuer aggregate von fahrzeugen

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1545769A (en) * 1975-11-28 1979-05-16 Gkn Fasteners Ltd Ball and socket joints
GR64390B (en) * 1976-05-29 1980-03-21 Ehrenreich Gmbh & Co Kg A Method for the construction of a ball and socket joint
JPS5578818U (de) * 1978-11-25 1980-05-30
GB8310345D0 (en) * 1983-04-16 1983-05-18 Automotive Prod Plc Ball and socket joint
JPS6181503A (ja) * 1984-09-28 1986-04-25 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
DE3602917C1 (de) * 1986-01-31 1987-07-30 Trw Ehrenreich Gmbh Kugelgelenk
DE3823777C1 (de) * 1988-07-14 1989-11-23 Trw Ehrenreich Gmbh & Co Kg, 4000 Duesseldorf, De
JPH0523852Y2 (de) * 1988-10-18 1993-06-17
JPH0623567B2 (ja) * 1990-01-16 1994-03-30 株式会社ソミック石川 ボールジョイント
DE4401639C2 (de) 1994-01-21 1997-03-20 Daimler Benz Ag Traggelenk
DE19712838C2 (de) * 1997-03-26 1999-03-18 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Kugelgelenkverbindung
DE29707930U1 (de) * 1997-05-02 1997-08-14 Vofa-Werk Xavier Vorbrüggen GmbH & Co KG, 40549 Düsseldorf Anschlußeinrichtung
DE19938770A1 (de) * 1999-08-16 2001-04-12 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co Kugelgelenk mit Lagerschale
DE102007001933A1 (de) * 2007-01-12 2008-07-17 Trw Automotive Gmbh Kugelgelenk
DE102010005134A1 (de) * 2010-01-19 2011-07-21 TRW Automotive GmbH, 73553 Kugelgelenk
RU2475652C1 (ru) * 2011-08-10 2013-02-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "БелМаг" Шаровой шарнир
JP5923189B1 (ja) * 2015-02-17 2016-05-24 日本発條株式会社 スタビリンク
CN111148911B (zh) 2017-08-16 2022-03-29 多媒体股份有限公司 带有注射模制支承件的球形接头
DE202019104213U1 (de) * 2019-07-31 2019-09-10 THK RHYTHM AUTOMOTIVE GmbH Lagerschale für ein Kugelgelenk sowie Kugelgelenk

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE582421C (de) * 1932-01-06 1933-08-15 Fritz Faudi Kugelgelenk
DE644028C (de) * 1934-10-13 1937-04-22 Baker Perkins Company Inc Umwaelzheizung, insbesondere fuer Back- und Trockenoefen
US2715766A (en) * 1950-07-11 1955-08-23 Thompson Prod Inc Method of making a joint assembly
US3413023A (en) * 1965-04-26 1968-11-26 Trw Inc Preload-capsule joint
DE1014441B (de) * 1953-06-17 1957-08-22 Ehrenreich & Cie A Kugelgelenk zum UEbertragen von Lenk- und Steuerkraeften od. dgl., insbesondere fuer Lenk- und Steuergestaenge von Kraftfahrzeugen
FR1146639A (fr) * 1955-04-20 1957-11-13 Ehrenreich & Cie A Articulation à rotule, destinée en particulier aux timoneries de direction
US2917334A (en) * 1956-11-13 1959-12-15 Gen Motors Corp Ball joint
GB861976A (en) * 1958-04-24 1961-03-01 Eng Productions Clevedon Ltd Improvements in or relating to ball and socket joints
US3063744A (en) * 1959-08-07 1962-11-13 Columbus Auto Parts Joint with bearing member
US3233929A (en) * 1962-06-29 1966-02-08 Trw Inc Ball joint
GB1054636A (de) * 1962-02-14 1900-01-01
US3249375A (en) * 1962-06-25 1966-05-03 Trw Inc Ball joint
NL292667A (de) * 1962-05-14
DE1292933B (de) * 1962-11-03 1969-04-17 Daimler Benz Ag Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine
US3375028A (en) * 1965-06-24 1968-03-26 Columbus Auto Parts Ball joint for tie rod or the like
DE1575539B2 (de) * 1967-01-19 1971-10-07 Lemfbrder Metallwaren AG, 2844 Lemförde Kugelgelenk insbesondere fuer die aufhaengung und anlenkung der raeder von kraftfahrzeugen
US3411815A (en) * 1967-07-21 1968-11-19 Gen Motors Corp Ball joint assembly
GB1187187A (en) * 1967-10-27 1970-04-08 Lemfoerder Metallwaren Ag Improvements in and relating to Ball-and-Socket Joints for Motor Vehicles.
DE1300740B (de) * 1967-10-27 1969-08-07 Lemfoerder Metallwaren Ag Kugelgelenk fuer Kraftfahrzeuge
DE1775151B2 (de) * 1968-07-10 1973-06-14 Gottfried Reuter GmbH, 2844 Lern förde Kugelgelenk

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4033805A1 (de) * 1990-10-24 1992-04-30 Bayerische Motoren Werke Ag Elastisches lager, insbesondere fuer aggregate von fahrzeugen

Also Published As

Publication number Publication date
FR2250042A1 (de) 1975-05-30
BR7409244A (pt) 1976-05-18
GB1466905A (en) 1977-03-09
JPS5074059A (de) 1975-06-18
JPS5344980B2 (de) 1978-12-02
IT1025445B (it) 1978-08-10
US3953139A (en) 1976-04-27
DE2451084A1 (de) 1975-05-15
FR2250042B1 (de) 1981-02-06
CA1007880A (en) 1977-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2451084B2 (de) Kugelgelenk
DE2456571C3 (de) Kugelgelenk
EP2250944B1 (de) Federkernelement für den Einsatz in eine Matratze, beispielsweise Taschenfederkernmatratze.
EP0498150B1 (de) Kugelgelenk für Kraftfahrzeuge
DE4009156A1 (de) Kugelgelenk und verfahren zu seiner herstellung
DE19756756C1 (de) Kugelgelenk
DE102016206863A1 (de) Axialkugelgelenk und längeneinstellbarer Zweipunktlenker mit einem solchen Axialkugelgelenk
EP2478234B1 (de) Gelenk mit an einem zapfen befestigten kugelkopf und einer gleitlagerfolie für dieses gelenk
DE10032222A1 (de) Schwenklagerbuchse
EP3574805B1 (de) Sitzvorrichtung mit einer federvorrichtung
EP2946123A1 (de) Kugelgelenk
EP0737820B1 (de) Kugelgelenk
DE69315543T2 (de) Anschlagpuffer für Zwischenlage zwischen relativ zueinander bewegbaren Karosserieteilen
EP2251218A1 (de) Gelenkiges Stützlager
DE4304775C2 (de) Gelenklager
DE19834678C2 (de) Abgedichtetes, Schwenkbewegungen ausführendes Gelenklager
DE69701947T2 (de) Aufhängung von Auspuffanlagen
DE2318629B2 (de) Zentriervorrichtung für eine drehelastische Wellenkupplung
WO2005033530A1 (de) Kugelschale
EP1391333A2 (de) Gummi/Metall-Lager zur Anlenkung eines Stabilisators an einem Kraftfahrzeug
DE4445233C1 (de) Gelenkauge für ein Kolben-Zylinderaggregat
DE102005018244A1 (de) Wälzlageranordnung
EP1235989B1 (de) Lager für einen schwenkbaren hebel
EP0281973B1 (de) Gummielastischer, konischer Stützkörper für Hydrolager
DE3447275A1 (de) Kreuzgelenk

Legal Events

Date Code Title Description
8235 Patent refused