DE1099868B - Kugelgelenk fuer Gestaenge aller Art, besonders fuer Lenkgestaenge von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Kugelgelenk für Gestänge aller Art, besonders für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein wartungsfreies Kugelgelenk für Gestänge aller Art, besonders für Lenkgestänge vn Kraftfahrzeugen, bei dem in einem Gehäuse der Kugelkopfzapfen gelagert ist.
• Für derartige Kugelgelenke- sind zahlreiche Ausführungsformen bekannt, und zwar solche, bei denen der metallische Kugelkopf nicht in einer metallischen Auskleidung des Gehäuses gelagert ist, sondern elastisch abgefangen wird, indem das Futter des Gehäuses aus elastischen Stoff wie Gummi oder Kunststoff besteht.
• Bei einer der bekannten Ausführungsformen wird die elastische Eigenschaft des Gelenkes dadurch verändert, daß der Kugelkopf verwendet wird, bei dem ein metallischer Zapfen mit einer kugelförmigen Schicht aus Hartgummi überzogen wird, wodurch ein stufenartig sich verändernde Elastizität vom Innern des Gelenkes nach außen hin erzielt werden kann.
• Bei einer weiteren bekanntgewordenen Ausführungsform dient der metallische Zapfen überhaupt nur noch als inneres, den gesamten Kugelzapfen gerippeartig versteifendes Teil, während der Kugelkopf wiederum aus Kautschuk oder einer Kunststoffmasse besteht.
• Außerdem ist eine Ausführungsform bekanntgeworden, bei der der Kugelkopf ein kegelstumpfförmiges oberes Teil aufweist, wobei in der Mittelzone des Kopfes eine Einschnürung vorgesehen ist und der gesamte Kopf eleastisch in einem an ihm =vulkanisierten Gummifutter liegt, so daß die Bewegungendes Kopfes durch die Dehnung des Gummis bei Winkelausschlägen ermöglicht werden.
• Alle diese Ausführungsformen gehen von dem Gedanken aus, daß der Kugelzapfen elastisch gelagert sein muß, um Stöße, hervorgerufen durch Schlaglöcher, abzufangen, wobei durch diese bekannten Ausführungsformen auch eine Wartungsfreiheit erzielt wird.
• Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Elastizität in dem Kugelgelenk nur so weit erforderlich ist, daß eine ausreichende Dämpfung erzielt wird, insbesondere für solche Stöße, die in Längsrichtung auf den Zapfen einwirken. Dagegen soll unter allen Umständen bei dem Zapfen quer zu dieser Stoßrichtung, d. h. in Richtung des Lenkgestänges, die Stabil,ität im gleichen Maße gewährleistet sein, wie dies bei den bekannten, nur aus Metall und Metallegierungen bestehenden Kugelgelenk-en erzielt wird.
• Die Erfindung sieht zum Lösen dieser Aufgabe ein Kugelgelenk vor, bei dem in einem Gehäuse der Kugelkopf eines Zapfens gelagert ist, der aus einem metallischen, kegelstumpfförmigen Kern und einer dies-en Kern umschließenden Kunststoffschicht aus Polyurethan besteht. Die Erfindung besteht darin, daß die zwar elastische, jedoch verhältnismäßig hart eingestellte Kunststoffschicht des Kugelkopfes in der quer zur Mittelach#se des Zapfens liegenden Kugelmittelebene dünner ist als in den darüber- und darunterliegenden Zonen. Ein derartig -aus zwei Materialien zusammengesetzter Kugelkopf vereinigt die Vorteile des Metallkugelgelenkes mit denen des Kunststoffgelenkes, in dem die Stabilität der Lenkung bei guter Allgemeindämpfung gewährleistet wird.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Erfin#dung in Seitenansicht, teilwefse im Schnitt.
• Ein Gelenkzapfen 1 trägt einen Kugelkopf 2, der in einem Gehäuse 3 drehbeweglich und schwenkbar gelagert ist. Das Gehäuse 3 ist auf der zapfenfreien Seite durch eine Kappe 4 abgedeckt, welche als Widerlager für eine Feder 5 dient, die sich auf der anderen Seite gegen den Kugelkopf 2 unter Zwischenschalten einer Blechscheibe 6 abstützt. An der Gehäuseöffnung, durch welche der Kugelzapfen 1 nach außen tritt, ist nach diesem AusführungsMspiel ein am Gehäuse befestigter und eng an den Zapfenhals anlegender Faltenbalg 7 vorgesehen, der als Schmiermittelreservo,ir dient.
• Der Kugelkopf 2 besteht aus einem Metallkern 8 und einer diesen Kern umschließenden Kunststoffschicht9 aus Polyurethan mit einer Shorehärte von mindestens 90'. Die Wandstärke der Polyurethanschicht 9 bewegt sich hierbei zwischen 1,5 und 4 mm. Der Metallkern 8 hat eine Kegelstumpfform und ist in Richtung zur Feder 5 hin abgeflacht, so daß das Gelenk nur bei senkrechter oder annähernd senkrechter Stoßbelastung besonders dämpfende Eigenschaften auf-,veist. Die Verankerung der Polyurethanschicht 9 auf dem Metallkern 8 kann durch einen Kleber erfolgen.
• Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 iGt die als Kugelpfanne dienende Gleitfläche im Innern des Gehäuses 3 mit einer gutgleitenden thermoplastischen Kunststoffschicht 11 ausgefüttert. Als geeigneter Kunststoff können Polyamid, Polykarbonat, Polystyrol, fluorhaltige Hochpolymere u. dgl. verwendet werden. Es sind hierfür aber auch Gießharze brauchbar, so z. B. vom Typ der Epoxydharze oder der ungesättigten Polyesterharze, denen zur Verstärkung Glasfasern beigegeben sein können. Das Metallgehäuse, das hierbei aus einem Schmiederohling normaler Schmiedetoleranz bestehen kann, wird nach der Auskleidung mit Kunststoff durch das bekannte Hochfrequenzverfahren zur Aushärtung des Kunststoffes erwärmt. Hierbei wird gloichzeitig mittels eines Kalibrierwerkzeuges unter Druck und Wärme der Kunststoff in die endgültige Form gebracht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kugelgelenk für Gestänge aller Art, besonders für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen, bei dem in einem Gehäuse der Kugelkopfzapfen gelagert ist, der aus einem metallischen, kegelstumpfförmigen Kern und einer diesen Kern umschlie-Benden Kunststoff schicht aus Polyurethan besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die zwar elastische, jedoch verhältnismäßig hart eingestellte Kunststoffschicht des Kugelkopfes in der quer zur Mitteladhse des Zapfens liegenden Kugelmittelebenedünner ist als inden darüber- und darunterliegenden Zonen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 953 860, 854 731, 838 652, 831772; deutsche Auslegeschriften Nr. 1014 4411 1001131, E 7422 II/63c (bekanntgemacht am 1. 3. 1956), S32497II/63c (bekanntgemacht am 15.12.1955); deutsche Patentanmeldüng E5132XII/47b (bekanntgemacht am 24. 12. 1953) ; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1753 4543 1721555, 1708 573, 1678 052; französ,ische Patentschriften Nr. 1 125 668, 1 117 481, 1 116 190, 1 107 558, 845 561; britische Patentschrift Nr. 601035; USA.-Patentschriften Nr. 2 328 330, 2 288 160, 1842 747; Fachblatt »Chemie-Industrie«, Zeitschrift für die deutsche Chemiewirtschaft, Oktober 1951, Jg. III, Nr. 10, S. 654; »Motor-Rundschau«, Nr. 6, 1957, S. 170; » Kunststoff-Taschenbucher, 9. Ausgabe, 1952, S. 229.