DE917042C

DE917042C - Kugelgelenk, insbesondere Spurstangengelenk fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE917042C
Application number: DES27659A
Authority: DE
Inventors: Alfred Sell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-03-14
Filing date: 1952-03-15
Publication date: 1954-08-23
Also published as: FR1075523A; GB725337A

Description

Kugelgelenk, insbesondere Spurstangengelenk für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf Kugelgelenke, wie sie insbesondere als Spurstangengelenke für Kraftfahrzeuge Verwendung finden.
Gelenke dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Zur Lagerung des Kugelbolzenkopfes im Gelenkgehäuse wurden dabei zum Teil hochwertige Stahllagerschalen verwandt, zum Teil hat man hierfür auch schon Lagerstücke aus nachgiebigem Material in dass Gelenkgehäuse eingesetzt, die als Träger der in eine Vielzahl von Teilen aufgelösten Stahllagerschale dienen, wodurch ein selbsttätiges Nachsetzen der Lager erzielt wird.
Es sind auch Kugelgelenke bekanntgeworden, bei denen zur Lagerung des Kugelbolzenkopfes in das Gelenkgehäusse von oben und unten zwei halbkugelige Lagerschalen eingepreßt sind. Bei dieser Art von Gelenken ist das Gelenkgehäuse selbst grundsätzlich nicht mit zur Lagerung und Abstützung des Kugelbolzenkopfes herangezogen.
Bei dieser Gelenkbauart ist das Gehäuse von beiden Seiten in seiner Bohrung kegelig ausgedreht, wobei die beiden seitlich über den Bolzenkopf eingepreßten Lagerschalenhälften derart ausgestaltet sind, daß sich ihr Material beim Einpressen verformt und in die kegeligen Ausdrehungen des Gelenkgehäuses ausweicht. Die beiden Lagerschalenhälften werden auf diese Weisse durch Verkeidung im Gehäuse festgelegt.
Kugelgelenke dieser Art weissen nicht die erforderliche Sicherheit auf, wie sie für Spurstangengelsenke von Kraftfahrzeuggien erforderlich ist. Dies vor allem deswegen, weil hier zur Lagerung des Kugelbolzenkopfes nur die beiden, eingepreßten Kugelschalenhälften dienen, die durch das Einpressen in die kegeligen Bohrungen des Gelenkgehäuses ausweichen.
Da eine dieser Lagerschalenhälften in zur Beanspruchungsrichtung des Bolzens auf Zug entgegengesetzter Richtung eingepreßt ist, besteht hier die Gefahr, daß diese Schale bei großem Kraftaufwand unter gegenteiliger Verformung wie beim Einpressen aus dem Gelenkgehäuse herausgezogen wird.
Als weiterer Nachteil solcher Gelenke ist es anzusehen, daß die zur Lagerung des Kugelbolzens dienenden Kugelschaleuhälften vor dem Einpressen natürlich einer Vorbearbeitung bedürfen, d. h. sie müssen halbkugelig ausgearbeitet werden. Beim Einpressen dieser Schalen über den Kugelkopf werden diese, da sie, um eine Ausweitung ihres Materials beim Einpressen herbeizuführen, mit einem etwas kleineren Durchmesser als dem des Kugelkopfes bearbeitet werden müssen, oval, so daß eine nicht auf der ganzen Kugeloberfläche satt anliegende Lagerungsfläche entsteht. Es ist deshalb nicht die insbesondere für Spurstangengelenke von Kraftfahrzeugen erforderliche spielfreie Lagerung auf längere Betriebsdauer gewährleistet.
Bei dem erfindungsgemäßen Kugelgelenk sind diese Nachteile vermieden. Nach der Erfindung wird das Kugelgelenk derart ausgebildet, daß der Kugelbolzenkopf innerhalb einer konzentrischen, seiner Oberflächenkrümmung entsprechenden und den Kugelkopf des Bolzens nach beiden Seiten über seinen größten Querschnitt hinaus umfassenden, sich nach oben in eine zylindrische Bohrung fortsetzenden, kugeligen Ausdrehung des Gelenkgehäuses derart gelagert ist, daß er in einer Lagerpfanne ruht, als deren untere Hälfte das Gelenkgehäuse selbst und als deren obere Hälfte eine zylindrische, in die zylindrische Ausdrehung des Gelenkgehäuses eingepreßte und durch Verformung einen durch Hinterdrehung im Gelenkgehäuse zwischen dem oberen Flächenteil des Bolzens und dem Gehäuse hergestellten Zwischenraum ausfüllende Verschlußkappe dient.
Die hierdurch als obere Lagerschalenhälfte verwendete Verschlußkappe ist auf diese Weise sicher gegen Herausfallen festgelegt. Es entsteht so ein Kugelgelenk, das in der Einfachheit seiner Aufbauform (das Gelenk besteht nur aus drei Drehteilen) und seines Zusammenbaus kaum zu überbieten ist, die größtmögliche Sicherheit auch für ungewöhnliche Belastungen gewährleistet und bei dem der Kugelkopf längs seiner gesamten Lagerungsoberfläche außerordentlich genau gelagert ist. Das Material der eingepreßten Verschlußkappe schmiegt sich, gezwungen durch die mit dem Kugelbolzenkopf konzentrische Ausdehnung im Gehäuse, eng um die obere Kugelkopffläche und bildet damit im Verein mit dem Gelenkgehäuse über die gesamte Lagerungsfläche des Kopfes eine satt anliegende Lagerung.
Das erfindungsgemäße Gelenk gewährleistet überdies auch das höchste Maß an Sicherheit gegenüber einer Beanspruchung dies Gelenkes in Achsrichtung des Kugelbolzens. Da das Gelenkgehäuse selbst den eigentlichen Lagerkörper für den Kugelkopf bildet, kann ein Entfernen des Kugelkopfes aus dem Gehäuse unter Zugeinwirkung nur bei Bruch des Gehäuses eintreten.
Dadurch, daß das Einpressen der als Lagerpfanne dienenden Verschlußkappe in Richtung der bei solchen Gelenken auftretenden Zugbeanspruchung erfolgt, besteht keinerlei Gefahr, daß die Lagerpfanne mit der Kugel aus dem Gehäuse herausgezogen werden kann, und zwar auch nicht bei übermäßiger Beanspruchung. Bei Druckbean, spruchung des Bolzens in Achsrichtung wird die von der Verschlußkappe gebildete obere Lagerhälfte noch stärker in das Gelenkgehäuse eingepreßt, der Bolzen wird dadurch noch stärker im Gehäuse verankert, wobei das Material der Verschlußkappe verdichtet wird.
Die im der Verschlußkappe an deren unterem Ende vorgesehenen Schlitze, die die Verformung des Materials beim Einpressen erleichtern, bilden gleichzeitig nach der Verformung Taschen für das Schmiermittel des Gelenkes, so daß auch fast ohne Nachfüllen stets leine ausreichende Schmierung des Gelenkes gesichert ist.
Die erfindungsgemäße Aufbauform des Kugelgelenkes ermöglicht eine sehr einfache und wirtschaftliche Herstellung, also einen äußerst geringen Bearbeitungsaufwand, vor allem wenn man diesen ins Verhältnis zu der damit erzielten Genauigkeit der Lagerung setzt.
Für die Herstellung und den Zusammenbau des Gelenkes wird die Verschlußkappe derart in das Gelenkgehäuse in dessen zylindrische Bohrung von oben her eingepreßt, daß sich deren unterer Rand, den oberen Teil der Lagerpfanne für den Kopf des Kugelbolzens bildend, über den letzteren schiebt, wobei ihr lausgeweitetes Material in die hierfür vorgesehene Hinterdrehung im Gelenkgehäuse ausweicht. Danach wird der Kugelbolzen selbst als Druckwerkzeug verwendet, um durch geringe Materialverdichtung und Aufweitung der kugelpfannenartigen Verformung der Verschlußkappe das für ein solches Gelenk erforderliche, geringfügige Spiel in axialer Richtung herzustellen.
Innerhalb der Verschlußkappe kann dabei in bekannter Weise eine Feder angeordnet werden, die unmittelbar oder mittelbar elastisch das Spiel in axialer Richtung ausgleicht.
Die untere Lagerhälfte im Gelenkglehäuss kann, um den Verschleiß des unteren. Kugelsitzes gering zu halten, in üblicher Weise durch Einsatz-, Flammen- der Induktionshärtung widerstandsfähiger gemacht werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kugelgelenkes dargestellt. Darin bezeichnet I das Gelenkgehäuse, 2 den Kugelbolzenkopf, 3 die eingepreßte Verschlußkappe, q. die in der Verschlußkappe ,angeordnete Feder, durch die das Spiel in axialer Richtung elastisch ausgeglichen wird, 7 einen Schmiernippel, durch den Schmierstoff nachgefüllt werden kann, für den Kammern durch die Schlitze am unterem Ende der Verschlußkappe 3 gebildet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Kugelgelenk, insbesondere Spurstangengelenk für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelbolzenkopf innerhalb einer konzentrischen, seiner Oberflächenkrümmung entsprechenden und den Kugelkopf des Bolzens nach beiden Seiten über seinen größten Querschnitt hinaus umfassenden, sich nach oben in eine zylindrische Bohrung fortsetzenden kugeligen Ausdrehung des Gelenkgehäuses derart gelagert ist, daß er in einer Lagerungspfanne ruht, als deren untere Hälfte das Gelenkgehäuse selbst und als deren obere Hälfte eine zylindrische, in die zylindrische Ausdrehung des Gelenkgehäuses eingepreßte und durch Verformung einen durch Hinterdrehung im Gelenkgehäuse zwischen dem oberen Flächenteil des Bolzenkopfes und dem Gehäuse hergestellten Zwischennaum ausfüllende Verschlußkappe dient.
2. Kugelgelenk nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe an ihrem unteren Ende als Taschen für das Schmiermittel dienende Schlitze oder Aussparungen aufweist.
3. Verfahren zur Herstellung von Kugelgelenken nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe derart in das Gelenkgehäuse in dessen zylindrische Bohrung von oben her eingepreßt wird, daß sich deren unterer Rand, den oberen Teil der Lagerungspfanne für den Kopf des Kugelbolzens bildend, über den letzteren schiebt, wobei ihr ausgeweitetes Material in die hierfür vorgesehene Hinterdrehung im Gelenkgehäuse ausweicht, und daß danach der Kugelbolzen selbst als Druckwerkzeug Verwendung findet, um durch geringe Materialverdichtung und -aufweitung der kugelpfannenartigen Verformung der Verschlußkappe das für solche Gelenke erforderliche geringfügige, in bekannter Weise durch eine in der Verschlußkappe angeordnete Feder elastisch ausgeglichene Spiel in axialer Richtung herzustellen. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 508727, 818291-