DE1118624B - Ball joint, in particular for use in motor vehicle steering rods - Google Patents

Description

Kugelgelenk, insbesondere zur Verwendung bei Kraftfahrzeuglenkgestängen Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk, insbesondere zur Verwendung bei Kraftfahrzeuglenkgestängen, bei welchem der Kugelkopf eines Zapfens an dessen Austritt aus dem Gelenkgehäuse in einem Hohlkugelschalenring aus nachgiebigem und/oder elastischem Werkstoff ruht, der über den Kugeläquator nach der zu verschließenden Gehäuseseite vorsteht, und der Hohlkugelschalenring sich durch Druck beim Zusammenbau des Gelenks an den Kugelkopf fest anschmiegt.Ball joint, in particular for use in motor vehicle steering rods The invention relates to a ball joint, in particular for use in Motor vehicle steering linkage, in which the ball head of a pin at its outlet from the joint housing in a hollow spherical shell ring made of flexible and / or elastic Material rests over the spherical equator to the side of the housing to be closed protrudes, and the hollow spherical shell ring is due to pressure when assembling the joint clings tightly to the ball head.

Es sind Kugelgelenke mit einer nachgiebigen bzw. elastischen Lagerung des Kugelkopfes des Gelenkbolzens im Gelenkgehäuse bekannt, bei denen in ein kappenförmiges Gelenkgehäuse eine in dieses passende Schale aus Gummi eingesetzt ist, welche zunächst den durch sie auszufüllenden Gehäuseraum nur teilweise ausfüllt und eine Aufnahmeöffnung verhältnismäßig kleinen Durchmessers für den Kugelkopf des Gelenkbolzens bildet. Der Kugelkopf wird mit Gewalt in die Schale eingetrieben, wodurch das Innere der Schale aufgeweitet und die Schale durch Verdrängen des sie bildenden Werkstoffes zum weiteren Umfassen des Kugelkopfes gebracht wird. Auf der Austrittsseite des Gelenkbolzens aus dem Gehäuse wird die Schale durch entsprechendes Verformen des Gehäuses oder durch einen an das Gehäuse angesetzten Ring in Form einer Hohlkugelschale angeformt.They are ball joints with a flexible or elastic bearing of the ball head of the hinge pin in the joint housing known in which in a cap-shaped Joint housing is inserted into this matching shell made of rubber, which initially the housing space to be filled by them only partially fills and a receiving opening forms a relatively small diameter for the ball head of the pivot pin. The ball head is forcibly driven into the shell, causing the inside of the Shell expanded and the shell by displacing the material that forms it is brought to further embrace the ball head. On the exit side of the Hinge pin from the housing is the shell by corresponding deformation of the Housing or by a ring attached to the housing in the form of a hollow spherical shell molded.

Bei einem anderen Kugelgelenk mit elastischer Lagerung des Kugelkopfes des Gelenkbolzens im Gelenkgehäuse ist über den Gelenkbolzen eine den Kugelkopf auf der Seite des Gelenkbolzens umfassende Gummischale geschoben, welche einen größeren Durchmesser als das zu seiner Aufnahme bestimmte Gehäuseinnere aufweist und zusammen mit dem Kugelkopf mit Gewalt unter Anwendung eines trichterförmigen Sonderwerkzeuges eingetrieben wird. Hierbei wird die Schale so verformt und der sie bildende Werkstoff so verdrängt, daß sich die Schale auch auf der anderen Seite des Kugeläquators an den Kugelkopf anlegt. Bis zum Schließen des Gelenkgehäuses mittels eines Gummistopfens und eines Deckels muß der Gelenkbolzen mit dem Kugelkopf in der in das Gehäuse eingedrückten Lage zurückgehalten werden, um ein Zurückquellen der Gummischale in ihre Ursprungsform zu verhindern.With another ball joint with elastic mounting of the ball head of the hinge pin in the joint housing is a ball head over the hinge pin on the side of the hinge pin comprehensive rubber shell is pushed, which has a larger Has diameter than the interior of the housing intended for its inclusion and together with the ball head with force using a funnel-shaped special tool is driven. In this way, the shell and the material that forms it are deformed so displaced that the shell is also on the other side of the spherical equator puts on the ball head. Until the joint housing is closed by means of a rubber stopper and a cover, the hinge pin with the ball head must be pressed into the housing Able to be held back to prevent the rubber shell from swelling back into its original shape to prevent.

Der elastische Lagerkörper liegt bei diesen bekannten Gelenken mit erheblicher Verspannung am Kugelkopf an, so daß Bewegungen des Gelenkbolzens nur unter Verzerrung des Lagerkörpers möglich sind und das Gelenk schwergängig ist.The elastic bearing body is with these known joints considerable tension on the ball head, so that movements of the hinge pin only are possible with distortion of the bearing body and the joint is stiff.

Zum Ausgleich des Verschleißes ist es bei Kugelgelenken bereits bekannt, dem Gehäuseinneren die Form eines sich nach der zu verschließenden Gehäuseseite erweiternden Hohlkegelstumpfes und dem Lagerkörper die Form eines in den Hohlkegelstumpf passenden Kegelstumpfes zu geben und auf den Lagerkörper eine ihn in das Gehäuse drückende Federkraft wirken zu lassen.To compensate for wear, it is already known in ball joints that the interior of the housing has the shape of a side that is to be closed widening hollow truncated cone and the bearing body the shape of a in the hollow truncated cone to give matching truncated cone and on the bearing body an him in the housing to let the pressing spring force act.

Auch ist es bekannt, dem Kopf eines Bolzens die Form eines Ellipsoides zu geben und einen zu diesem konzentrischen Gehäuseraum vorzusehen. Hierbei sind als elastisches Lagerfutter Gummiringe an den Kopf anvulkanisiert, die beim Zusammenbau des Gelenks in das Gehäuse eingepreßt und verformt werden.It is also known to give the head of a bolt the shape of an ellipsoid to give and to provide a housing space that is concentric to this. Here are rubber rings vulcanized to the head as an elastic bearing lining, which during assembly of the joint are pressed into the housing and deformed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugelgelenk der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches sich einfach und leicht, ähnlich einem mit Stahlpfannen ausgerüsteten Gelenk zusammenbauen läßt und bei welchem der Kugelkopf nicht durch den Hohlkugelschalenring aus nachgiebigem und/oder elastischem Werkstoff festgespannt wird, obwohl der Hohlkugelschalenring auf beiden Seiten des Kugeläquators am Kugelkopf anliegt.The invention is based on the object of a ball joint of the initially mentioned type, which is simple and easy, similar to one with steel pans Assemble equipped joint and in which the ball head does not pass clamped the hollow spherical shell ring made of flexible and / or elastic material is, although the hollow spherical shell ring on both sides of the spherical equator on the spherical head is present.

Hierzu weist nach der Erfindung der zylindrische Schalenring im ausgebauten Zustand die Hohlkugelläche, in welcher der Kugelkopf unterhalb seiner Äquatorlinie auf der dem Austritt des Gelenkbolzens zugewandten Seite ruht, in ihrer endgültigen Form auf. Außerdem ist die die Querrichtung zur Bolzenachse schneidende äußere Umfangsfläche des Schalenringes wenigstens oberhalb des Äquators des Kugelkopfes in an sich bekannter Weise konisch verbreitert. Hierbei entspricht der Durchmesser der zylindrischen Aufnahmebohrung des Gehäuses dem kleinsten Außendurchmesser des Schalenringes an der dem Austritt des Gelenkbolzens aus dem Gehäuse zugewandten Seite oder ist unwesentlich kleiner als dieser, wie es gleichfalls an sich bekannt ist. Durch die Kombination dieser Merkmale ist ein Kugelgelenk geschaffen, bei welchem der Kugelkopf in einem elastischen Lagerring beweglich ist, der auf beiden Seiten des Äquators des Kugelkopfes am Kugelkopf anliegt, sich trotzdem ähnlich wie eine Stahlpfanne, die nur auf einer Seite des Äquators des Kugelkopfes an diesem anliegt, leicht in die Gehäusebohrung einsetzen läßt, ohne hierbei den Kugelkopf festzuspannen. In der gleichen leichten Weise ist der Lagerring wieder herauszunehmen. Bei den erwähnten vorbekannten Kugelgelenken mit einem auf beiden Seiten des Kugeläquators am Kugelkopf anliegenden elastischen Lagerring für den Kugelkopf im Gelenkgehäuse bedarf es zum Zusammenbau des Gelenks eines erheblichen Kraftaufwandes und erfährt der Kugelkopf eine seine Beweglichkeit hemmende Umspannung, welche das Gelenk recht schwergängig macht.For this purpose, according to the invention, the cylindrical shell ring in the expanded State of the hollow spherical surface in which the spherical head is below its equatorial line rests on the side facing the exit of the hinge pin, in its final position Shape on. In addition, the outer circumferential surface intersecting the transverse direction to the bolt axis is of the shell ring at least above the equator of the ball head in a known manner Widened conically. Here the diameter corresponds to the cylindrical The mounting hole of the housing corresponds to the smallest outer diameter of the shell ring facing the exit of the hinge pin from the housing page or is insignificantly smaller than this, as is also known per se. The combination of these features creates a ball joint in which the ball head is movable in an elastic bearing ring on both sides of the equator of the spherical head rests on the spherical head, is nevertheless similar to a Steel socket, which only rests on one side of the equator of the spherical head, can easily be inserted into the housing bore without tightening the ball head. The bearing ring can be removed again in the same easy way. Both mentioned previously known ball joints with one on both sides of the spherical equator Elastic bearing ring resting on the ball head for the ball head in the joint housing it requires considerable effort to assemble the joint and experiences the ball head is a loop that hampers its mobility, which the joint right makes it difficult to move.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.The drawing illustrates two exemplary embodiments of the invention.

Fig. 1 gibt einen Schalenring mit in ihm befindlichen Kugelkopf vor dem Einsetzen in das Gelenkgehäuse im Senkrechtschnitt wieder; Fig. 2 zeigt den Schalenring mit in ihm befindlichen Kugelkopf nach dem Einsetzen in das Gelenkgehäuse im Senkrechtschnitt; Fig. 3 und 4 lassen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schalenringes vor und nach dem Einsetzen in das Gelenkgehäuse erkennen.Fig. 1 shows a shell ring with a ball head located in it the insertion into the joint housing in vertical section again; Fig. 2 shows the Cup ring with ball head located in it after insertion into the joint housing in vertical cut; 3 and 4 leave a further embodiment of the shell ring Detect before and after insertion into the joint housing.

Nach Fig. 1 weist der Schalenring 1, der aus nachgiebigem Kunststoff besteht, eine sich konisch nach der Gehäuseverschlußseite zu verbreiternde Außenform auf. Auf der Seite des Austritts des Kugelzapfens 2 liegt die Hohlkugelläche des Schalenringes unterhalb der durch die Mitte des Kugelkopfes 3 quer zur Achse des Gelenkbolzens gelegten Ebene 4, welche den Äquator des Kugelkopfes bildet, satt am Kugelkopf an, während der über die Äquatorlinie 4 vorstehende Schalenrand 5 von dem Kugelkopf absteht. Der Schalenrand 5 ist von der Gehäuseverschlußseite aus mit Einschlitzungen 6 versehen, die bis zur Äquatorlinie 4 reichen.According to FIG. 1, the shell ring 1, which is made of flexible plastic, has an outer shape that widens conically towards the housing closure side. On the side of the exit of the ball stud 2, the hollow spherical surface of the cup ring lies below the plane 4 which is laid through the center of the ball head 3 and which forms the equator of the ball head and which forms the equator of the ball head 5 protrudes from the ball head. The shell edge 5 is provided with slots 6 from the housing closure side which extend as far as the equator line 4.

Beim Einsetzen des Schalenringes 1 mit dem in ihm befindlichen Kugelkopf 3 in den zu seiner Aufnahme bestimmten Raum des Gehäuses 7, welcher zylindrisch und dessen Durchmesser gleich groß oder nur unwesentlich kleiner als der Durchmesser des Schalenringes an der dem Austritt des Gelenkbolzens aus dem Gehäuse zugewandten Seite ist, wird der Schalenrand 5 an den Kugelkopf angeformt und angelegt (Fig. 2).When inserting the shell ring 1 with the ball head located in it 3 in the space of the housing 7 intended to accommodate it, which is cylindrical and its diameter is the same or only slightly smaller than the diameter of the shell ring facing the exit of the hinge pin from the housing Side, the shell edge 5 is molded onto the ball head and placed (Fig. 2).

Gemäß Fig. 3 hat der Schalenring 1 zylindrische Außenform. Sein Rand 5, der auf der Gehäuseverschlußseite über die Äquatorlinie des Kugelkopfes vorsteht, weist außenseitig einen ihn nach dem Gehäuseverschluß zu konisch verbreiternden Umfangsansatz 8 auf. Wird der Schalenring mit dem in ihm befindlichen Kugelkopf in das im Inneren zylindrische Gelenkgehäuse eingesetzt, wird durch den Umfangsansatz 8 der Rand 5 an den Kugelkopf angelegt, wie es Fig. 4 erkennen läßt.According to FIG. 3, the shell ring 1 has a cylindrical outer shape. Its edge 5, which protrudes over the equator line of the ball head on the housing locking side, has on the outside a conically widening it after the housing lock Approach 8 on. If the cup ring with the ball head located in it is inserted into the joint housing, which is cylindrical on the inside, through the circumferential shoulder 8, the edge 5 applied to the ball head, as can be seen in FIG.

Der Schalenring kann aus jedem geeignetem Kunststoff, so Kunststoff auf der Basis der Polyamide und Superpolyamide, der Basis der Polykondensations- und Polyadditionsprodukte, aus Gummi, natürlicher oder synthetischer Herkunft, aus mit Kunstharz getränktem Gewebe od. dgl., bestehen.The shell ring can be made of any suitable plastic, such as plastic on the basis of polyamides and super polyamides, the basis of polycondensation and polyaddition products, made of rubber, natural or synthetic origin fabric soaked with synthetic resin or the like., exist.

Es fällt auch in den Rahmen der Erfindung, an Stelle eines zylindrischen Gehäuseraumes zur Aufnahme des Schalenringes einen sich nach dem Gehäuseverschluß zu konisch erweiternden Gehäuseinnenraum vorzusehen, dessen Konizität jedoch geringer als die Konizität des Schalenringes ist.It also falls within the scope of the invention, instead of a cylindrical one Housing space for receiving the shell ring after the housing lock to provide a conically widening housing interior, but its conicity is less than the conicity of the cup ring.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Kugelgelenk, insbesondere zur Verwendung bei Kraftfahrzeuglenkgestängen, bei welchem der Kugelkopf eines Zapfens an dessen Austritt aus dem Gelenkgehäuse in einem Hohlkugelschalenring aus nachgiebigem und/oder elastischem Werkstoff ruht, der über den Kugeläquator nach der zu verschließenden Gehäuseseite vorsteht, und der Hohlkugelschalenring sich durch Druck beim Zusammenbau des Gelenks an den Kugelkopf fest anschmiegt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Der zylindrische Schalenring (1) weist im ausgebauten Zustand die Hohlkugelfläche, in welcher der Kugelkopf (3) unterhalb seiner Äquatorlinie auf der dem Austritt des Gelenkbolzens (2) zugewandten Seite ruht, in ihrer endgültigen Form auf; b) die die Querrichtung zur Bolzenachse schneidende äußere Umfangsfläche des Schalenringes ist wenigstens oberhalb des Äquators des Kugelkopfes in an sich bekannter Weise konisch verbreitert. c) der Durchmesser der zylindrischen Aufnahmebohrung des Gehäuses (7) entspricht dem kleinsten Außendurchmesser des Schalenringes an der dem Austritt des Gelenkbolzens aus dem Gehäuse zugewandten Seite oder ist unwesentlich kleiner als dieser, wie - an sich bekannt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 823 545, 808 014; deutsche Patentanmeldung E10373II/63c (bekanntgemacht am 26. 7. 1956); französische Patentschrift Nr. 1094 242; britische Patentschrift Nr. 777 002; USA.-Patentschrift Nr. 2 061985.PATENT CLAIM: Ball joint, in particular for use in motor vehicle steering rods, in which the ball head of a pin at its exit from the joint housing rests in a hollow spherical shell ring made of flexible and / or elastic material, which protrudes over the spherical equator to the side of the housing to be closed, and the hollow spherical shell ring attaches itself to the spherical head due to pressure when assembling the joint snugly, characterized by the combination of the following features: a) The cylindrical shell ring (1) has the hollow spherical surface in the dismantled state, in which the ball head (3) below its equator line on the exit of the The hinge pin (2) facing side rests in its final form; b) the the outer circumferential surface of the cup ring intersecting the transverse direction to the bolt axis is at least above the equator of the ball head in a manner known per se conically widened. c) the diameter of the cylindrical receiving bore of the housing (7) corresponds to the smallest outer diameter of the shell ring at the outlet of the hinge pin from the side facing the housing or is insignificantly smaller as this, as - known per se. Publications considered: German Patent Nos. 823 545, 808 014; German patent application E10373II / 63c (published on July 26, 1956); French Patent No. 1094242; British patent specification No. 777,002; U.S. Patent No. 2,061,985.