DE917169C

DE917169C - Kugelgelenk, insbesondere fuer Lenkgestaenge von Kraftfahrzeugen od. dgl.

Info

Publication number: DE917169C
Application number: DEE6045A
Authority: DE
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1952-09-21
Filing date: 1952-09-21
Publication date: 1954-08-26

Description

Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen od. dgl. Kugelgelenke bestehen in bekannter Weise aus einer Kugelpfanne und aus einem Kugelkopf, dessen Zapfen durch eine Durchtrittsöffnung der Kugelpfanne in der Mitte des Pfannensitzes hindurchragt. Sofern sie an Steuerungsteilen für Kraftfahrzeuge Verwendung finden, zählen sie zu den lebenswichtigen Teilen am Fahrzeug. Bei der Herstellung eines Kugelgelenkes kommt es daher nicht nur auf die Verwendung einwandfreier Werkstoffe an, sondern auch auf die Art der Herstellung der Einzelteile und hierbei besonders auf die Erzeugung des Kugel- und Pfannensitzes. Von diesen Sitzen ist die Gangbarkeit des Kugelgelenkes und das Tragbild des Kugelpfannensitzes abhängig, das möglichst gleich von Anfang an sehr groß sein soll und schon nach kurzer Einlaufzeit ein Maximum an Tragfläche ergeben muß.
Solche großen Tragflächen an Kugelpfannensitzen kann man beispielsweise durch Einlaufen unter Zuhilfenahme geeigneter Schmirgelpaste erreichen. Dieses und ähnliche Verfahren sind aber meist sehr zeitraubend und erfordern ein ungewöhnliches Maß an Bearbeitungsgenauigkeit.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Radius des Kugelkopfes kleiner auszuführen als den des Pfannensitzes des Gehäuses, wobei sich beide Teile etwa auf ihrer mittleren Krümmungsfläche berühren und der Mittelpunkt des Pfannensitzes auf einer Geraden liegt, die etwa in der Mitte zwischen dem waagerechten Mittelstrahl des Gelenkes und einer Geraden durch den Gelenkmittelpunkt und der Gehäusekante der Durchtrittsöffnung des Kugelzapfens liegt, so daß beim unbenutzten Gelenk zwischen dem Kugelkopf und der Kugelpfanne am waagerechten Mittelstrahl sowie an der Gehäusekante Spalte vorhanden sind, die etwa der Toleranz des Laufsitzes des Gelenkes entsprechen. Bei einem solchen Kugelgelenk wird die Herstellungsgenauigkeit nicht übertrieben, andererseits erreicht man ein schnelles Einlaufen im Betriebszustand, so daß schon nach kürzester Zeit ein Maximum an Tragfläche erreicht wird. Bei dem unbenutzten Gelenk wird gemäß der Erfindung im Mittelbereich des Kugelsitzes von Anfang an ein günstiges Tragbild erzeugt. Nach kurzer Einlaufzeit wächst das Tragbild nach beiden Seiten des Mittelbereiches, so daß sehr bald ein voll tragender Kugelpfannensitz erreicht ist, ohne daß eine Pressung am unteren Teil der Kugel entsteht. Ein Verschleiß tritt hierdurch an dieser Stelle gegenüber den bekannten Ausführungen nicht auf.
In der Zeichnung sind in Fig. I und 2 zwei Ausführungsbeispiele von Kugelgelenken gemäß der Erfindung schematisch im Schnitt dargestellt.
Das Kugelgelenk besteht in üblicher Weise aus einem Kugelkopf I mit dem Zapfen 2 und dem Gehäuse 3, das am unteren Ende eine Durchtrittsöffnung 4 für den Kugelzapfen 2 aufweist.
Bei der Ausführung nach Fig. I wird die Kugel durch den Radius a gebildet, der vom Mittelpunkt 5 des Gelenkes ausgeht. Der Pfannensitz, d. h. bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Sitzfläche des Gehäuses 3, hat den Radius b, der von einem Mittelpunkt 6 ausgeht. Dieser Mittelpunkt 6 liegt auf einer Geraden c, die etwa in der Mitte zwischen dem waagerechten Mittelstrahl d und einem Strahl e durch den Gelenkmittelpunkt 5 und der Gehäusekante 7 der Kugelzapfendurchtrittsöffnung 4 verläuft. Hierdurch wird im Mittelbereich des Kugelpfannensitzes ein günstiges Tragbild erreicht. Bei der bisher üblichen Ausführungsform würde ein Kugelkopf mit geringerem Durchmesser als dem Pfannensitz an der unteren Gehäusekante 7 anliegen, so daß das Tragbild ein wesentlich ungünstigeres ist als nach der Erfindung. Wesentlich ist daher für die Erfindung, daß der Mittelpunkt des Pfannenradius b auf dem Schenkel des Winkels a liegt, der je nach den Erfordernissen etwas größer oder kleiner sein kann als die Hälfte des Winkels, der von den Strahlen d und e gebildet wird. Den gleichen Zweck erreicht man gemäß Fig. 2 auch dadurch, daß der Pfannensitz den Radius f des Gelenkes erhält, während der Kugelkopf I auch wieder einen kleineren Radius g erhält, dessen Mittelpunkt 8 ebenfalls auf dem Strahl c liegt, der den einen Schenkel des Winkels a bildet. Dieser Winkel a entspricht auch bei dieser Ausführung etwa der Hälfte des Winkels zwischen dem Mittelstrahl d und dem Strahl e durch den Mittelpunkt 5 des Gelenkes und der Kante 7 der Gehäuseöffnung 4.
Die Fig. I und 2 zeigen, daß zwischen dem Kugelkopf I und dem Kugelpfannensitz sowohl am waagerechten Mittelstrahl d als auch an der Gehäusekante 7 ein Spalt zwischen dem Kugelkopf und der Gehäusepfanne entsteht. Dieser Spalt kann vorteilhaft so groß gewählt werden, daß er der üblichen Toleranz des Laufsitzes bei Kugelgelenken entspricht.

Claims

PATENTANSPRUCH: Kugelgelenk, insbesondere für Lenkgestänge von Kraftfahrzeugen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (a, g) des Kugelkopfes (I) kleiner ist als der Radius (b, f) des Pfannensitzes des Gehäuses (3), wobei sich beide Teile etwa auf ihrer mittleren Krümmungsfläche berühren und der Mittelpunkt (6 oder 8) des Pfannensitzes auf einer Geraden (c) liegt, die etwa in der Mitte zwischen dem waagerechten Mittelstrahl des Gelenkes (d) und einer Geraden (e) durch den Gelenkmittelpunkt (5) und der Gehäusekante (7) der Kugelzapfendurchtrittsöffnung (4) liegt, so daß beim unbenutzten Gelenk zwischen dem Kugelkopf (i) und der Kugelpfanne am waagerechten Mittelstrahl (d) sowie an der Gehäusekante (7) Spalte vorhanden sind, die etwa der Toleranz des Laufsitzes des Gelenkes entsprechen. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 496 869; österreichische Patentschrift Nr. 32 735.