DE1300740B

DE1300740B - Ball joint for motor vehicles

Info

Publication number: DE1300740B
Application number: DE1967L0057753
Authority: DE
Inventors: Kindel Georg
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1967-10-27
Filing date: 1967-10-27
Publication date: 1969-08-07

Description

Die Erfindunc, bezieht sich auf ein Kugelgelenk für im CD Kraftfahrzeuge, insbesondere für die Aufhängung und Anlenkung der Fahrzeugräder, bei dem ein Kugelzapfen in einer Lagerschale allseitig beweglich im Gelenkgehäuse gelagert ist und die der Durchtrittsöffnung für den Kugelzapfen gegenüberliegende Seite des Gelenkgehäuses durch einen sich auf den oberen Rand der Lagerschale abstützenden Deckel geschlossen ist, und wobei ferner die selbsttätige Nachstellung des Gelenks durch ein Federelement bewirkt wird.The invention relates to a ball joint for in CD motor vehicles, in particular for the suspension and articulation of the vehicle wheels, in which a ball pivot is mounted in a bearing shell so that it can move on all sides in the joint housing and the side of the joint housing opposite the passage opening for the ball pivot is supported by a the cover supporting the upper edge of the bearing shell is closed, and furthermore the automatic readjustment of the joint is effected by a spring element.

Bei solchen Gelenken ist es bekannt, zum Ausgleich des zwischen der Lagerschale und dem Kugelkopf durch Verschleiß entstehenden Lagerspiels im Gelenkgehäuse besondere Druckfedem vorzusehen, die meistens unter ZwischenschalWng von Federtellem oder passenden Schalenkörpem aus Stahlblech gegen den Kugelkopf abgestützt sind. Das bedingt eine vielteilige und daher konstruktiV aufwendige und teure Gestaltung des Gelenks. Die Verwendung von metallenen Federn führt häufig auch zu lästigen Klappergeräuschen.In such joints, it is known to compensate for between the Bearing shell and the ball head resulting from wear bearing play in the joint housing Special compression springs are to be provided, mostly with the intermediate formwork of spring plates or matching shell bodies made of sheet steel are supported against the ball head. This requires a multi-part and therefore complex and expensive design of the joint. The use of metal springs also often leads to annoyance Rattling noises.

Um diesen Nachteilen zu begegnen, ist es bei einem anderen Kugelgelenk bekannt, den Kugelkopf eines Gelenkzapfens in eine Lagerschale aus gummielastischem Werkstoff einzubetten und diese durch den Verschluß im Gelenkgehäuse allseitig unter Druckspannung zu halten. Diese Gelenke sind aber sehr schwergängig, weil die Beweglichkeit des Kugelkopfes .nur unter molekularer Beanspruchung des hochelastischen Lagerwerkstoffes erreicht werden kann, wenn gleichzeitig eine selbsttätige und kraftschlüssige Festlegung des Kugelkopfes angestrebt wird.To counter these disadvantages, it is with another ball joint known, the ball head of a pivot pin in a bearing shell made of rubber-elastic Embed the material and put it under on all sides through the lock in the joint housing To hold compressive stress. These joints are very stiff because of the mobility of the ball head. only under molecular stress of the highly elastic bearing material can be achieved if at the same time an automatic and non-positive definition of the ball head is sought.

Es ist weiter bekannt, an Stelle von gummielastischen Werkstoffen für die Lagerschalen harte abriebfeste und hochgleitfähige Werkstoffe zu verwenden. Dabei sind aber wiederum zusätzliche Mittel zur Erzeugung von NachsteHkräften in Form von elastischen Ringen oder anderen Federeleinenten erforderlich, die das Gelenk komplizieren und verteuern.It is also known instead of rubber-elastic materials to use hard, abrasion-resistant, high-friction materials for the bearing shells. In this case, however, additional means for generating subsequent forces are in turn Form of elastic rings or other spring elements required that the joint complicate and make them more expensive.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Kugelgelenk der gattungsgemäßen Ast möglichst einfach zu gestalten, d. h. mit wenigen Einzelteilen und erleichterter Montage, und dabei günstigste Laufeigenschaften, eine hohe Abriebfestigkeit der aufeinandergleitenden Teile und eine lange Betriebsdauer mit selbsttätiger Nachstellung des Gelenks zu erzielen.In contrast, it is the object of the invention to make a ball joint of the generic branch as simple as possible, ie with few individual parts and easier assembly, while achieving favorable running properties, high abrasion resistance of the parts sliding on each other and a long service life with automatic adjustment of the joint.

Die Erfindung besteht demgemäß in der gleichzeitigen Anwendung folgender Merkmale: a) als Federelement dient eine mit einer hartelastischen Lagerschale'einstückige rinc:"förmige Federscheibe, die sich von der Wandung der Lagerschale, radial gegen den Kugelkopf erstreckt und an dessen Oberfläche anliegt, b) die hartelastische Lagerschale weist im Bereich des Ansatzes der ringförmigen Federscheibe einen in an sich bekannter Weise in Richtung auf die Gehäuseverschlußseite verbreiterten kegelstumpfförmigen Abschnitt auf, c) der auf dem oberen Rand der Lagerschale abgestützte Verschlußdeckel ist gegenüber der Federscheibe mit Abstand angeordnet.The invention accordingly consists in the simultaneous application of the following features: a) a spring washer, one piece with a hard-elastic bearing shell, serves as a spring element, which extends from the wall of the bearing shell, radially against the ball head and rests on its surface, b) the hard-elastic bearing shell has in the region of the approach of the annular spring washer a frustoconical section widened in a manner known per se towards the housing closure side, c) the closure cover supported on the upper edge of the bearing shell is arranged at a distance from the spring washer.

Durch die erfindungsgemäße Vereinigung von diesen Merkmalen werden verschiedene beachtliche Vorteile erzielt. Eine bemerkenswerte Verbesserung ist aus der besonders einfachen Gestaltung eines Kugelgelenks zu erkennen. Mit einem einzigen Formteil, nämlich der erfindungsgemäß gestalteten Lagerschale, werden in Verbindung mit einer bestimmten Anordnung des Gehäuseverschlußdeckels bessere Laufeigenschaften und größere Haltbarkeit des Gelenks erzielt, und gleichzeitig der erforderliche Anpreßdruck erzeugt, unter dem die mit der Lagerschale verbundene Federscheibe am Kugelkopf anliegt. Dabei wird die zum Ausgleich des Lagerspiels benötigte Nachstellkraft wirksam. Der erforderliche Anpreßdruck entsteht beini Einbringen der Lagerschale in das Gelenkgehäuse als Folge des ün Bereich der Federscheibe größeren Außendurchmessers der Lagerschale gegenüber der lichten Weite des Gelenkgehäuses. Die Nachstellkraft ist durch entsprechende unterschiedliche Ausbildung und Bemessung der die Federbelastung ausübenden Teile der Lagerschale im einzelnen bestimmbar, so daß auch die Gängigkeit des Gelenks im voraus beeinflußt werden kann. Die besondere Anordnung des Verschlußdeckels im Gelenkgehäuse ermöglicht iin Rahmen der erfindungsgemäßen Kombination die für den notwendigen Federweg ausreichende Freiheit.By combining these features according to the invention achieved various notable advantages. One notable improvement is that can be seen from the particularly simple design of a ball joint. With a single molded part, namely the bearing shell designed according to the invention, are in Connection with a certain arrangement of the housing cover better running properties and greater durability of the joint achieved, and at the same time the required Contact pressure generated under which the spring washer connected to the bearing shell on Ball head rests. The readjustment force required to compensate for the bearing play is thereby used effective. The required contact pressure is created when the bearing shell is inserted into the joint housing as a result of the larger outer diameter in the area of the spring washer the bearing shell compared to the clear width of the joint housing. The adjusting force is due to the different training and dimensioning of the spring load exercising parts of the bearing shell can be determined in detail, so that the mobility of the joint can be influenced in advance. The special arrangement of the cap in the joint housing enables iin the context of the combination according to the invention for the necessary spring travel sufficient freedom.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Gelenks ergibt sich, wenn die Federscheibe erfindungsgemäß mit radial zur Kugelfläche verlaufenden durchgehenden Schlitzen versehen wird. Auf diese Weise entstehen zungenförinige Segmente, mit denen eine günstige Anpassung der Federkräfte an die jeweiligen Verhältnisse ermöglicht wird. Da geschlitzte Lagerschalen bekannt sind, soll dieses Merkmal nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs Schutz genießen.A particularly advantageous embodiment of the joint is obtained when the spring washer according to the invention with continuous ones extending radially to the spherical surface Slitting is provided. In this way, tongue-shaped segments arise with which allows a favorable adjustment of the spring forces to the respective conditions will. Since slotted bearing shells are known, this feature should only be used in conjunction enjoy protection with the subject matter of the main claim.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, die in folgendem näher beschrieben sind. Es zeigt A b b. 1 das Kugelgelenk nach dem Zusammenbau, teilweise geschnitten, Ab b. 2 die Kugelschale in ungespanntem Zustand, teilweise im Schnitt, Ab b. 3 die Draufsicht auf eine ungeschlitzte Kugelschale, Ab b. 4 die Draufsicht auf eine geschlitzte Kugelschale.The invention is shown in the drawing in two exemplary embodiments, which are described in more detail below. It shows A b b. 1 the ball joint after assembly, partially cut, from b. 2 the spherical shell in the unstressed state, partially in section, from b. 3 the top view of an unslotted spherical shell, from b. 4 the top view of a slotted spherical shell.

Wie in A b b. 1 gezeigt, ist im Gelenkgehäuse 1 ein Gelenkzapfen 2 mit seinem Kugelkopf 3 in einer Lagerschale 4 gelagert. Gegen den Eintritt von Feuchtigkeit und Schmutz ist das Gelenkgehäuse an der Zapfenaustrittsseite in üblicher Weise durch einen elastischen Balg 5 abgedichtet. An der der Zapfenaustrittsöffnung 6 gegenüberliegenden Seite ist das Gelenkgehäuse 1 durch einen eingewalzten Deckel 7 geschlossen, der auf dem oberen Rand -der Lagerschale 4 autliegt und mit diesem in einer inneren Ringnut des GelenkgeSäuges eingeklemmt ist. Die Lagerschale besteht zweckmäßig aus einem hartelastischen, abriebfesten und hochgleitfähigen Kunststoff. An der dem Verschlußdeckel 7 zugewandten Seite trägt die Lagerschale 4 eine einstückig mit deren Wandung verbundene ringförmige Federscheibe 8 gemäß Ab b. 4. Bei dieser Ausführung ist das Federelement mit Schlitzen 8 a versehen, durch welche die Federscheibe von einer zentralen Öffnung 9 ausgehend in zungenartige Segmente 10 aufgeteilt ist. Wie aus Ab b. 3 ersichtlich, kann die Federscheibe 8 auch ungeteilt ausgebildet sein. Der Verschlußdeckel 7 ist derart im Gelenkgehäuse angeordnet oder selbst so ausgebildet und auf dem oberen frei stehenden Rand der Lagerschale abgestützt, daß zwischen dem Verschlußdeckel und der tieferliegenden Federscheibe 8 ein freier Raum 11 verbleibt und die Scheibe vom Druck des eingewalzten Verschlußdeckels unbelastet ist.As in A b b. 1 , a pivot pin 2 with its ball head 3 is mounted in a bearing shell 4 in the joint housing 1. The joint housing is sealed against the entry of moisture and dirt in the usual way by an elastic bellows 5 on the pin exit side. On the side opposite the pin outlet opening 6 , the joint housing 1 is closed by a rolled-in cover 7 which rests on the upper edge of the bearing shell 4 and is clamped with this in an inner annular groove of the joint eye. The bearing shell is expediently made of a hard-elastic, abrasion-resistant and highly slidable plastic. On the side facing the closure cover 7 , the bearing shell 4 carries an annular spring washer 8 according to Ab b, which is integrally connected to its wall. 4. In this embodiment, the spring element is provided with slots 8 a, through which the spring washer is divided into tongue-like segments 10 starting from a central opening 9. As from Fig b. 3 , the spring washer 8 can also be designed in one piece. The cap 7 is so arranged in the joint housing or itself designed and supported on the upper free-standing edge of the bearing shell that a free space 11 remains between the cap and the lower spring washer 8 and the disk is unloaded from the pressure of the rolled-in cap.

Claims

Patent claims: 1. Ball joint for motor vehicles, in particular for the Auffiängung and articulation of the vehicle wheels, in which a ball pin is mounted in a bearing shell so that it can move on all sides in the joint housing and the side of the joint housing opposite the passage opening for the ball pin is supported on the upper edge of the bearing shell supporting cover is closed, and the automatic readjustment of the joint is also effected by a spring element, characterized by the simultaneous use of the following features: the spherical head extends and rests on its surface, b) the hard-elastic bearing shell has a frustoconical section widened in a manner known per se in the region of the attachment of the annular spring washer, c ) the sealing cap, which is cut off on the upper edge of the bearing shell, is arranged at a distance from the spring washer.

2. Ball joint according to claim 1, characterized in that the spring washer is provided with through slots extending radially to the spherical surface.