DE4011179A1 - Double ball and socket joint for motor vehicle suspension - has ball of lower joint formed on end of retaining bolt of upper joint - Google Patents

Double ball and socket joint for motor vehicle suspension - has ball of lower joint formed on end of retaining bolt of upper joint

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Abstract

The suspension system of a motor vehicle has a road wheel mounted on a support (12) which is attached to the vehicle by means of two ball and socket joints (18,20) and two links (14,16). The ball end (24) of the upper joint (18) is formed integrally with a tapered shaft (32) which fits in a tapered bore (34) in the support (12). This tapered shaft (32) has a blind axial hole (36) extending from its lower end. This hole (36) has a screw thread and receives the shank (48) of the bolt (38) which has an integrally formed ballend (40) which forms part of the lower ball and socket joint of the lower link (16). USE - Motor vehicle suspension system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung mit zwei Gelenken, insbesondere mit zwei Kugelgelenken, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an articulated connection with two joints, in particular With two ball joints, according to the preamble of the claim 1.

Eine derartige Gelenkverbindung zeigt die DE-AS 12 92 952 an einem Lenkgestänge für Kraftfahrzeuge. Dabei sind an einem mittleren Spurstangenabschnitt zwei Kugelgelenke vorgesehen, die ein gemeinsames Lagerteil besitzen, von dem zwei Gelenkzapfen abragen. Die Gelenkzapfen sind in bekannter Weise mit Führungsteilen, hier einem weiteren äußeren Spurstangenabschnitt und einem Führungshebel oder Lenkhebel des Lenkgetriebes verbunden.Such an articulated connection is shown in DE-AS 12 92 952 on one Steering linkage for motor vehicles. Here are on a central tie rod section Two ball joints are provided, which are a common bearing part own, from which two pivot pins protrude. The pivot pins are in a known manner with guide parts, here another outer Tie rod section and a guide lever or steering lever of the steering gear connected.

Die bekannte Gelenkverbindung ist baulich sehr kompakt, bildet aber eine nicht trennbare Verbindung der Gelenke, so daß beispielsweise bei einem Verschleiß an einem Gelenk beide Gelenke auszutauschen sind. Zudem kann die Bauhöhe der Gelenkverbindung - in Längsachse der in einer Flucht liegenden Gelenkzapfen gesehen - bei räumlich beengten Verhältnissen zu groß sein.The known articulation is structurally very compact, but forms a non-separable connection of the joints, so that for example wear on one joint both joints must be replaced. In addition can the height of the articulation - in the longitudinal axis of a Seen flush hinge pin - in confined spaces be too big.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gelenkverbindung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die eine lösbare Verbindung der Gelenke darstellt und die bei einer einfachen, zuverlässigen Konstruktion eine noch geringere Bauhöhe ergibt.The object of the invention is to provide an articulated connection of the generic type Propose a way that represents a detachable connection of the joints and an even smaller one with a simple, reliable design Height results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar. This object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved. Advantageous and particularly useful Further developments of the invention can be found in the further claims.  

Erfindungsgemäß ist das erste Gelenk mit seinem Gelenkzapfen in an sich bekannter Weise in eine durchgehende Ausnehmung des Anlenkteiles eingesteckt und über eine Gewindeverbindung unmittelbar mit einem Gelenkteil des zweiten Gelenkes verschraubt. Durch diese Schraubverbindung werden die beiden Gelenke bzw. deren zu befestigender Gelenkteil an dem Anlenkteil festgelegt. Der zu befestigende Gelenkteil des zweiten Gelenkes kann dabei alternativ entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4 entweder der Gelenkzapfen oder das Lagerteil sein.According to the invention, the first joint with its hinge pin is in itself known way inserted into a continuous recess of the articulation part and via a threaded connection directly with a joint part screwed of the second joint. Through this screw connection the two joints or their joint part to be fastened to the articulation part fixed. The joint part of the second joint to be fastened can alternatively according to the features of claims 3 and 4 be either the pivot pin or the bearing part.

In baulich besonders vorteilhafter Weise wird gemäß Anspruch 2 vorgeschlagen, in dem Gelenkzapfen des ersten Gelenkes ein Innengewinde vorzusehen, in das bei der Montage bzw. Befestigung unmittelbar der Gelenkzapfen des zweiten Gelenkes oder ein an dem Lagerteil des zweiten Gelenkes vorgesehener Gewindebolzen eingeschraubt wird. Dies ergibt eine innerhalb der Ausnehmung des Anlenkteiles verschachtelte Gewindeverbindung, die eine sehr geringe Bauhöhe der Gelenkverbindung ermöglicht.In a structurally particularly advantageous manner, it is proposed according to claim 2 to provide an internal thread in the pivot pin of the first joint, into the hinge pin when mounting or fastening of the second joint or one on the bearing part of the second Articulated threaded bolt is screwed in. This results in a threaded connection nested within the recess of the articulation part, which enables a very low overall height of the articulated connection.

Bevorzugt kann gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 6 der erste Gelenkzapfen im Verbindungsbereich und die Ausnehmung im Anlenkteil konisch gestaltet sein. Dies ergibt eine insbesondere bei Kugelgelenken bewährte Befestigung, die zugleich als Verdrehsicherung wirkt.Preferably, according to the features of claim 6, the first pivot pin conical in the connection area and the recess in the articulation part be designed. This results in a particularly in the case of ball joints proven fastening, which also acts as an anti-twist device.

Schließlich wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 7 vorgeschlagen, die Gelenkverbindung an einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge zur Anlenkung eines Lenkers und eines Stabilisators an einem Radträger zu verwenden. Dies ergibt eine besonders kompakte Konstruktion mit einer direkten Einleitung der Radkräfte und Radbewegungen sowohl in Führungslenker als auch in den Stabilisator.Finally, according to the features of claim 7, it is proposed that the articulation on a wheel suspension for motor vehicles Linkage of a handlebar and a stabilizer to a wheel carrier use. This results in a particularly compact construction with a direct initiation of wheel forces and wheel movements both in the handlebars as well as in the stabilizer.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die Zeichnung zeigt inTwo embodiments of the invention are described below with others Details explained in more detail. The drawing shows in

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Gelenkverbindung an einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge; und Fig. 1 a partial section through an articulated joint to a wheel suspension for motor vehicles; and

Fig. 2 eine weitere, gleich verwendete Gelenkverbindung unterschiedlicher Konstruktion. Fig. 2 shows another joint connection used in the same way, of different construction.

Die Fig. 1 zeigt eine Gelenkverbindung 10 mit einem ersten Kugelgelenk 18 und einem zweiten Kugelgelenk 20 an einer nicht näher dargestellten Radaufhängung für Kraftfahrzeuge. Die Gelenkverbindung 10 verbindet einen unteren Arm eines Radträgers 12 als Anlenkteil mit dem äußeren Ende eines Lenkers 14 und dem freien Arm eines Stabilisators 16 als Führungsteile. Die Radaufhängung kann im übrigen bekannter Bauart sein und ist deshalb nicht näher beschrieben. Fig. 1 shows an articulated connection 10 with a first ball joint 18 and a second ball joint 20 to a non-illustrated wheel suspension for motor vehicles. The articulated connection 10 connects a lower arm of a wheel carrier 12 as a link part to the outer end of a link 14 and the free arm of a stabilizer 16 as guide parts. The wheel suspension can be of the known type and is therefore not described in detail.

Das Kugelgelenk 18 setzt sich aus einem Gelenkzapfen 22 mit angeformter Kugel 24 und einem eine Kugelkalotte 26 aufnehmendem Lagerteil 28 zusammen. Das Lagerteil 28 bildet dabei eine Baueinheit mit dem Lenker 14. Das Kugelgelenk 18 ist durch eine gummielastische Manschette 30 nach außen abgedichtet.The ball joint 18 is composed of a pivot pin 22 with an integrally formed ball 24 and a bearing part 28 receiving a spherical cap 26 . The bearing part 28 forms a structural unit with the handlebar 14 . The ball joint 18 is sealed to the outside by a rubber-elastic sleeve 30 .

Ein konischer Abschnitt 32 des Gelenkzapfens 22 ist in eine durchgehende, konusförmige Ausnehmung 34 des Radträgers 12 eingesteckt und weist ein Innengewinde 36 auf, in das der Gelenkzapfen 38 des zweiten Kugelgelenkes 20 eingeschraubt ist.A conical section 32 of the pivot pin 22 is inserted into a continuous, conical recess 34 of the wheel carrier 12 and has an internal thread 36 into which the pivot pin 38 of the second ball joint 20 is screwed.

Der Gelenkzapfen 38 weist wiederum eine angeformte Kugel 40 auf, die in einer Kugelkalotte 42 des Lagerteiles 44 verschwenkbar aufgenommen ist. An den Gelenkzapfen 38 ist ferner ein Schlüsselflächen aufweisender Abschnitt 46 mit einem ein Außengewinde tragenden Gewindebolzen 48 angeformt. Eine gummielastische Manschette 50 schließt das Gelenk 20 nach außen ab. Das Lagerteil 44 ist in einer entsprechenden Ausnehmung 52 des Stabilisators 16 mittels eines Sicherungsringes 54 gehalten.The pivot pin 38 in turn has an integrally formed ball 40 which is pivotally received in a spherical cap 42 of the bearing part 44 . A section 46 having wrench flats is also formed on the hinge pin 38 with a threaded bolt 48 carrying an external thread. A rubber-elastic sleeve 50 closes the joint 20 from the outside. The bearing part 44 is held in a corresponding recess 52 of the stabilizer 16 by means of a locking ring 54 .

Bei der Montage der Gelenkverbindung 10 wird der konusförmige Abschnitt 32 des Gelenkzapfens 22 des ersten Kugelgelenkes 18 in die Ausnehmung 34 des Radträgers 12 eingesteckt, dann der Gewindebolzen 48 des Gelenkzapfens 38 des zweiten Kugelgelenkes 20 in das Innengewinde 36 eingeschraubt, wobei nach Anlage des Abschnittes 46 an der korrespondierenden Anlagefläche des Radträgers 12 der Gelenkzapfen 22 in die Ausnehmung 34 gepreßt wird und somit eine feste Verbindung geschaffen ist. Dabei kann an den Schlüsselflächen des Abschnittes 46 ein entsprechendes Werkzeug, z. B. ein Gabelschlüssel, angesetzt werden. Es versteht sich, daß die Länge des Abschnittes 32 des Gelenkzapfens 22 und der darauf befindliche Konus so abzustimmen sind, daß bei einem Festziehen der Schraubverbindung zwischen der Stirnfläche des Abschnittes 46 am Gelenkzapfen 38 und der Stirnfläche des Gelenkzapfens 22 ein Freiraum verbleibt.When assembling the articulated connection 10 , the conical section 32 of the articulation pin 22 of the first ball joint 18 is inserted into the recess 34 of the wheel carrier 12 , then the threaded bolt 48 of the articulation pin 38 of the second ball joint 20 is screwed into the internal thread 36 , after section 46 on the corresponding contact surface of the wheel carrier 12 of the pivot pin 22 is pressed into the recess 34 and thus a firm connection is created. In this case, on the flats of portion 46 of a corresponding tool, for example. B. an open-ended wrench. It is understood that the length of section 32 of the pivot pin 22 and the cone located thereon are to be coordinated such that a free space remains when the screw connection is tightened between the end face of section 46 on the pivot pin 38 and the end face of the pivot pin 22 .

Die in der Fig. 2 dargestellte Gelenkverbindung 60 ist im wesentlichen gleicher Bauart, so daß nur die zur Fig. 1 bestehenden, wesentlichen Unterschiede beschrieben sind. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.The articulated connection 60 shown in FIG. 2 is of essentially the same design, so that only the essential differences existing with respect to FIG. 1 are described. The same parts are provided with the same reference symbols.

Abweichend von der Fig. 1 ist das zweite Kugelgelenk 62, dessen Lagerteil 64 mit der Kugelkalotte 66 einen Gewindebolzen 68 mit einem Außengewinde aufweist, welcher in das Innengewinde 36 des Gelenkzapfens 22 des ersten Kugelgelenkes 18 eingeschraubt ist. Zum Festziehen bzw. Lösen der Schraubverbindung sind an dem Lagerteil 64 Schlüsselflächen 70 angeordnet.Deviating from the Fig. 1 is the second ball joint 62, has the bearing part 64 with the spherical cap 66 has a threaded bolt 68 with an external thread which is screwed into the internal thread 36 of the pivot pin 22 of the first ball joint 18th To tighten or loosen the screw connection 64 key surfaces 70 are arranged on the bearing part.

Der Gelenkzapfen 72 des zweiten Kugelgelenkes 62 mit der Kugel 74 weist einen Gewindezapfen 76 mit einem Außengewinde auf, der unmittelbar in eine Ausnehmung mit einem Innengewinde 78 des Stabilisators 16′ eingeschraubt ist. Zum Festziehen und Lösen dieser Schraubverbindung ist in dem Gewindebolzen 76 ein Innensechskant 80 wie bei einer Imbusschraube eingearbeitet.The pivot pin 72 of the second ball joint 62 with the ball 74 has a threaded pin 76 with an external thread, which is screwed directly into a recess with an internal thread 78 of the stabilizer 16 ' . To tighten and loosen this screw connection, a hexagon socket 80 is machined into the threaded bolt 76 as with an Allen screw.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann die Verbindung der beiden Kugelgelenke 18, 20 bzw. 18, 62 auch so ausgeführt sein, daß der Gelenkzapfen 22 anschließend an den konischen Abschnitt 32 einen Gewindezapfen mit einem Außengewinde trägt, auf den ein Gelenkteil des zweiten Kugelgelenkes 20 bzw. 62 mit einem korrespondierenden Innengewinde aufgeschraubt ist. Das Innengewinde könnte dann beispielsweise in dem Abschnitt 46 oder in dem Lagerteil 64 vorgesehen sein. Die Bezeichnungen "Anlenkteil" oder "Führungsteil" sind im Rahmen der Erfindung nicht funktionsgebunden; d. h., es kann auch das Anlenkteil 12 ein Führungsteil oder es können die Führungsteile 14, 16 wahlweise Anlenkteile sein. Anstelle von Kugelgelenken können auch Gelenke verwendet sein, die ein Schwenken im wesentlichen nur in eine Schwenkebene ermöglichen (mit z. B. zylindrischen Gelenkzapfen).The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. So the connection of the two ball joints 18, 20 and 18, 62 can also be carried out so that the pivot pin 22 carries a threaded pin with an external thread on the conical section 32 , on which a joint part of the second ball joint 20 or 62 with a corresponding internal thread is screwed on. The internal thread could then be provided, for example, in section 46 or in bearing part 64 . The designations "articulation part" or "guide part" are not functionally bound within the scope of the invention; that is, the articulation part 12 can also be a guide part or the guide parts 14, 16 can optionally be articulation parts. Instead of ball-and-socket joints, joints can also be used which essentially only allow swiveling into one swivel plane (with, for example, cylindrical joint pins).

Claims (7)

1. Gelenkverbindung mit zwei Gelenken mit je einem Gelenkzapfen und einem den Gelenkzapfen beweglich aufnehmenden Lagerteil, insbesondere mit zwei Kugelgelenken, sowie mit einem gemeinsamen Anlenkteil für die Gelenke einerseits und zwei mit je einem Gelenk zusammenwirkenden Führungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß,
  • - das erste Gelenk (18) mit seinem Gelenkzapfen (22) in eine durchgehende Ausnehmung (34) des Anlenkteiles (12) eingesteckt ist,
  • - der Gelenkzapfen (22) ein Gewinde (36) aufweist, und
  • - ein Gelenkteil (38; 64) des zweiten Gelenkes (20; 62) mit einem korrespondierenden Gewinde (48; 68) von der entgegengesetzten Richtung her mit dem Gelenkzapfen (22) verschraubt ist.
1. Articulated connection with two joints, each with a hinge pin and a bearing part which movably accommodates the hinge pin, in particular with two ball joints, and with a common articulation part for the joints on the one hand and two guide parts, each with one joint interacting, characterized in that,
  • - The first joint ( 18 ) with its pivot pin ( 22 ) is inserted into a continuous recess ( 34 ) in the articulated part ( 12 ),
  • - The hinge pin ( 22 ) has a thread ( 36 ), and
  • - A hinge part ( 38; 64 ) of the second hinge ( 20; 62 ) with a corresponding thread ( 48; 68 ) is screwed from the opposite direction to the hinge pin ( 22 ).
2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Ausnehmung (34) eingesteckte Gelenkzapfen (22) des ersten Gelenkes (18) ein Innengewinde (36) zur Verbindung mit dem Gelenkteil (38; 64) des zweiten Gelenkes (20; 62) aufweist.2. Articulated connection according to claim 1, characterized in that the pivot pin ( 22 ) of the first articulation ( 18 ) inserted into the recess ( 34 ) has an internal thread ( 36 ) for connection to the articulated part ( 38; 64 ) of the second articulation ( 20; 62 ). 3. Gelenkverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen (38) des zweiten Gelenkes (20) mit einem Außengewinde (48) unmittelbar in das Innengewinde (36) des ersten Gelenkzapfens (22) eingeschraubt ist.3. Hinge connection according to claims 1 and 2, characterized in that the hinge pin ( 38 ) of the second joint ( 20 ) with an external thread ( 48 ) is screwed directly into the internal thread ( 36 ) of the first hinge pin ( 22 ). 4. Gelenkverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lagerteil (64) des zweiten Gelenkes (62) ein Gewindebolzen (68) mit Außengewinde angeordnet ist, der in das Innengewinde (36) des ersten Gelenkzapfens (22) eingeschraubt ist. 4. Hinge connection according to claims 1 and 2, characterized in that on the bearing part ( 64 ) of the second joint ( 62 ) a threaded bolt ( 68 ) is arranged with an external thread, which is screwed into the internal thread ( 36 ) of the first pivot pin ( 22 ) is. 5. Gelenkverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen (38) des zweiten Gelenkes (62) mit einem Gewindebolzen (76) mit Außengewinde unmittelbar in das mit einem Innengewinde (78) versehene Führungsteil (16) eingeschraubt ist.5. Hinge connection according to claim 4, characterized in that the hinge pin ( 38 ) of the second joint ( 62 ) with a threaded bolt ( 76 ) with an external thread is screwed directly into the guide part ( 16 ) provided with an internal thread ( 78 ). 6. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gelenkzapfen (22) und die Ausnehmung (34) im Anlenkteil (12) konisch ausgebildet sind.6. Hinge connection according to claim 1, characterized in that the first hinge pin ( 22 ) and the recess ( 34 ) in the articulation part ( 12 ) are conical. 7. Gelenkverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche an einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlenkteil ein Radträger (12) ist und daß die Führungsteile ein Lenker (14) und der Arm eines Stabilisators (16) sind.7. Articulated connection according to one or more of the preceding claims on a wheel suspension for motor vehicles, characterized in that the articulation part is a wheel carrier ( 12 ) and that the guide parts are a handlebar ( 14 ) and the arm of a stabilizer ( 16 ).
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