DE3032788A1 - Kugelgelenk, insbesondere fuer eine spurstangenanordnung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

• Kugelgelenk, insbesondere für eine Spurstan-
• genanordnung eines Kraftfahrzeuges Die Erfindung besieht sich aufein/Kugelgelenk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
• Kugelgelenke bestehen im wesentlichen aus einem Gelenkgehäuse und einem Kugelzapfen, dessen Kugelkopf in einer Lagerpfanne, vorzugsweise aus Kunststoff, des Gelenkgehäuses drehbeweglich und schwenkbar gelagert ist. Kugelzapfen und Gelenkgehäuse sind dabei i.a. starr mit den an ihnen. anliegenden Bauteilen verbunden, wobei die Befestigung des Kugelzapfens i.a. dur.ch Ve-rschrauben und die Befestigung des ,elenkgehäuses entweder durch Verschrauben oder Verstemmen erfolgt.
• Kugelgelenke findet auf vielen technischen Gebieten Anwendung,-insbesondere auch im Kraftfahrzeugbau, zum Beispiel als Spurstangengelenke.
• oder als Trag- ünd Führungsgelenke.
• Kugelgelenke müssen möglichst leichtgängig sein und das.Verdrehen und Verschwenken ohne wesentlichen Widerstand ermöglichen. In vielen Anwendungsfällen sollen sie darüberbinaus einerseits die Übertragung rtc;-@ender Scheingungen von einem Bauteil möglichst verhindern und andererseits soll bei der Auslenkung des einen Bauteils eine weg- und/oder winkeldefinierte Auslenkung des anderen Bauteils stattfinden.
• Es sind bereits Kugelgelenke bekannt (z.B. DE-PS 1 099 868), bei denen der Kugelzapfen elastisch gelagert ist, um Stöße etc. abzufangen. Dabei ist entweder der Kugelkopf aus Hartgummi oder einem hartelastischen Kunststoff gefertigt oder das Gelenk ist'zur Lagerung des Kugelkopfes mit einer Lagerpfanne aus elastischem Stoff, wie Gummi oder Kunststoff, ausgestattet.
• Wenn. mit derartigen bekannten Kugelgelenken die Ubertragung betriebsmäßig auftretender störender Schwingungen verhindert werden soll, treten erheblich Bemessungsschwierigkeiten auf. Es werden dann nämlich für die elastischen Glieder vergleichsweise dicke Wandstärken benötigt, so daß die Kugelgelenke relativ großvolumig werden. würden. Darüberhinaus ergäben sich ziemlich schlechte Eihrungseigenschaften.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugelgelenk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art unter Wahrung guter Führungseigenschaften und im wesentlichen unter Beibehaltung üblicher Abmessungen so auszubilden, daß es keine oder nur geringfügig störende Schwingungen überträgt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Der die Gelenkpfanne des Kugelgelenkes aufnelnende Teil aes Gelenkgehäuses wird also nicht durch Verschrauben, Verstemmen o.ä. starr mit dem ersten Bauteil verbunden, sondern an diesein m-ter.Verwendung von Verbindungsgliedern aus Gummi oder einem Elastor!chbr befestigt, indem das Gelenkgehäuse in einen die Lagerpfanne aufre~rrenden ersten Teil und einen mit dem ersten Bauteil starr zu verbindenden zweiten Teil unterteilt ist und beide Gelenkgehäuse-Teile mittels elastischer Glieder miteinander verbunden sind Trotz Verwenaung ;on Lagerpfanner aus Kunststoff geringer Elastizität und trotz des Einsatzes von Kugelköpfen aus Metall ergibt sich so ein Kugelgelenk, welches einerseits eine hohe Anfangselastizität besitzt, wie sie zur wirksamen Dämpfung von Schwingungen erforderlich ist, und andererseits bei der Übertragung betriebsbedingter großer Kräfte nur die übliche - geringe - Elastizität aufweist, was für gute Führungseigenschaften unbedingt erforderlich ist.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aus.führungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.
• In der Zeichnung zeigt Figur-1 in zum Teil geschnittener Darstellung ein Kugelgelenk gemäß der Erfindung und Figur 2 eine weitere Schnittdarstellung dieses Kugelgelenkes entlang der Schnitt führung II in Figur 1.
• Das dargestellte Kugelgelenk besteht im wesentlichen aus dem Kugelzapfen 4 mit seinem Kugelkopf 41 und aus einem zweigeteilten Gelenkgehäuse. Dieses besteht aus einem ringförmigen metallischen inneren Lagerteil.1 und einem dieses umschließenden metallischen äußeren Montageteil 2. Das Montageteil 2 wird unmittelbar mit einem nicht näher dargestellten ersten Bauteil, zum Beispiel der Spursta'ngeeines Eraftfahrzeuges und der Zapfen des Kugelzapfens 4 unmittelbar mit einemebenfalls nicht dargestellten zweiten Bauteil, zum Beispiel dem Radträger eines Kraftfahrzeuges, starr verbunden. Im rir:tgförmigen inneren Lagerteil 1 ist.eine Lagerpfanne 5 aus einem Kunststoff geringer Elastizität eingebettet, in welcher der Kugelkopf 41 des Kügelzapfens in ub licher Weise drehbewegfich und schwenkbar gelagert ist. Die im Ausführungsbeispiel zweigeteilte Lagerpfanne wird in üblicher Weise durch eine Andrückfeder 7 zusammengepreßt, welche sich einerseits auf der l.agerpfanne und andererse.its an einem Gehäusedeckel 8 abstützt. Zapfenseitig ist das eigentliche Kugelgelenk durch einen übleichen Falienbalg 6 nach außen abgedichtet.
• Das innere Lagerteil 1 und das äußere Montage teil 2 des Gelenkgehäuses sind unter Zwischenschaltung elastischer Glieder 3,welche die Übertragung störender Schwingungen verhindern sollen, miteinander verbunden.
• m Ausführungsbeispiel ist das Montageteil 2 mit einer zylindrischen Ausnehmung 22 versehen, durch welche das innere Lagerteil 1 mit einem ebenfalls zylindrisch ausgebildeten Teil 11 mit Spiel hindurchgreift.
• kieses Spiel zwischen.der zylindrischen Ausnehmung 22 und dem zylindrischen Teil 1-1 ist zumindest etwas größer bemessen als die Amplitude der während des Betriebes in das Kugelgelenk eingeleiteten größtmöglichen Schwingungen.
• Im Ausführungsbeispiel sind als elastische Glieder 3 drei Blöcke aus einem gummielastischen Material vorgesehen, welche entlang dem Umfang des inneren Lagerteils 1 verteilt angeordnet sind und jeweils mit ihrem einen Ende in eine--radial verlaufende Ausnehmung 12 des zylindrischen Teils 11 des Lagerteils und mit ihrem anderen Ende in eine radial in der zylindrischen Ausnehmung 22 des Montageteils mündenden Ausnehmung 21 eingreifen. Diese elastischen Glied r stützen sich mit ihrem äußeren Ende jeweils gegen eine Stützplatte 31 o.ä. ab, welche ihrerseits mittels eines Sprengringes 32 o.ä. innerhalb des Montageteils 2 gesichert ist. Die -elastischen -Glieder 3 können somit während der Montage mit einer bestimmten vorgeschriebenen Vorspannung eingebaut werden. Der elastische Weg sowie die Belastung der elastischen Glieder wird durch den Spalt zwischen Lagerteil 11 und Montageteil 2 begrenzt.
• Die KonDentriefung der zwischen dem inneren Lagerteil 1 und dem äußeren Mont.aea-teil 2 wirksamen Elastizität auf einzelne Blöcke, welche jeweils nur an diskreten Stellen-der beiden miteinanaer zu verbindenden Gelenkgehu':e-Teile angreifen, ermöglicht es, die gewünschte Anfangselastizitt zur Unterdrückung störender Schwingungen einerseits und geringe Elastizitäten während der Übertragung betriebsbedingter größerer Kräfte anaererseits vergleichsweise einfach und sehr genau einzustellen.
• Erforderlichenf2.11s körinen auch mehr als drei über den Umfang verteilte elastische Glieder eingesetzt werden.
• Gegen eine unzulässig große axiale Verlagerung ist das innere Lagerteil 1 mittels eines unteren ringförmigen Bundes 13 sowie eines oberen Sprengringes o.ä. 9 gesichert.
• L e e r s e i t e

Claims (5)

1. A N S P R Ü C H E 1. Kugelgelenk zur gelenkigen Verbindung eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil, insbesondere für eine Spurstangenanbrdnung eines Kraftfahrazeuges, mit einem mit dem ersten Bauteil verbindbaren Gelenkgehäuse und einem mit dem zweiten -Bauteil verbindbaren.

   Kugelzapfen, dessen Kugelkopf in einer Lagerpfanne des Gelenkgehäuses drehbeweglich und schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkgehärse zweigeteilt ist und aus einem eine Lagerpfanne (5) geringer Elastizität tragenden inneren lagerteil (1)- und einem das Lagerteil (1) umschließenden, äußeren, mit dem ersten Bauteil unmittelbar verbindbaren Montageteil (2) bestets, welche unter Zwischenschaltung elastischer. Glieder (3) mit einander verbunden sind.
2. 2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Montageteil (2) eine prismatische, insbesondere zylindrische Ausnehmung (22) aufweist, durch welche ein ebenfalls prismatischer, insbesondere zylindrischer Teil (ii) des Lagerteils (i) mit Spiel hindurchgreift, und daß das Mont@@@ teil (2) und der prismatische Teil (11) über mindestens drei er.tlang dem Umfang verteilte elastische Glieder (3) einander verbunden sind.
3. 3. Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Glieder (3) mit ihrem einen Ende in einer radial verlaufenden Ausnehmung (12) des prismatischen Teils (ii) und mit ihrem anderen Ende in einer radial in aer prismatischen Ausnehmung-(22) mündenden Ausnehmung (21) des Montageteils (2) gelagert sind.
4. 4. Eugelgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Glieder (3) Es s Blöcke aus einem gummielastischen Material ausgebildet sind.
5. 5. Kugelgelenkanordnung nach einem der Anspruche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen prismatischer Ausnelimung (22) und prismatischem Teil (11) zumindest etwas größer bemessen ist als die Amplitude der während des Betriebes maximal auftretenden, in das Kugelgelenk eingeleiteten Schwingungen.