DE1022919B

DE1022919B - Trunnion bearings with angular mobility, especially for use on motor vehicles, for example for their steering parts

Info

Publication number: DE1022919B
Application number: DEE10700A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Viktor Langen; Josef Latzen
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1955-05-09
Filing date: 1955-05-09
Publication date: 1958-01-16

Description

Zapfenlager mit Winkelbeweglichkeit, insbesondere zur Verwendung an Kraftfahrzeugen, beispielsweise für deren Lenkungsteile Die Erfindung bezieht sich auf ein Zapfenlager mit Winkelbeweglichkeit, insbesondere zur Verwendung an Kraftfahrzeugen, beispielsweise für deren Lenkungsteile, bei welchem ein Zapfen über einen Kugelkopf in einer Hohlkugelfläche eines Gehäuses am Austritt des Kugelzapfens aus diesem ruht und die die Lagerfläche bildende Außenfläche des Kugelkopfes geringere Härte und besonders gute Lagereigenschaften aufweist sowie beispielsweise aus nichtmetallenem Werkstoff besteht.Trunnion bearings with angular mobility, in particular for use on Motor vehicles, for example for their steering parts. The invention relates on a journal bearing with angular mobility, in particular for use on motor vehicles, for example for their steering parts, in which a pin over a ball head in a hollow spherical surface of a housing at the exit of the ball stud therefrom rests and the outer surface of the ball head forming the bearing surface is less hard and has particularly good storage properties and, for example, made of non-metallic Material.

Bei Gelenken der vorbezeichneten Art besteht der Übelstand, daß die Lagerfläche des Kugelkopfes an den Stellen, an denen Kanten überglitten werden müssen, insbesondere am Austritt des Zapfens aus dem Gehäuse, besonderen Verschleißbeanspruchungen unterworfen ist, indem die Kanten eine schabende Wirkung auf die Außenfläche des Kugelkopfes ausüben. Besitzt die Fläche, mit welcher der Kugelkopf im Gehäuse lagert, elastische Eigenschaften, weil sie beispielsweise aus elastischem Kunststoff besteht, dann kann der Kunststoff unter Belastungs- und Stoßbeanspruchungen vor den Kanten quellen. Die Folge hiervon ist, daß eine noch größere Verschleißwirkung durch die Kanten eintritt.In the case of joints of the aforementioned type, there is the disadvantage that the Bearing surface of the ball head at the points where edges have to be slid over, especially at the exit of the pin from the housing, special wear and tear is subjected by the edges having a scraping effect on the outer surface of the Exercise ball head. Has the area with which the ball head rests in the housing, elastic properties, because it consists, for example, of elastic plastic, then the plastic can be exposed to loads and impacts in front of the edges sources. The consequence of this is that an even greater wear effect by the Edges occurs.

Nach der Erfindung sind die vorstehenden Nachteile dadurch vermieden, daß die kugelige Oberfläche des Kugelkopfes derart eine verschleißfeste und druckfeste Teilarmierung, z. B. aus Stahlblech, aufweist, daß bei Winkelbewegungen in jeder Stellung des Kugelkopfes die innere Begrenzungskante des Gehäusedurchlasses von der Armierung überdeckt ist. Die Folge hiervon ist, daß die günstigen Lagereigenschaften der Oberfläche des Kugelkopfes ausgenutzt werden können, dennoch aber die erwähnten Verschleißbeschädigungen nicht eintreten können, da die Kugeloberfläche durch die Teilarmierung vor den Verschleißbeanspruchungen geschützt ist.According to the invention, the above disadvantages are avoided by that the spherical surface of the ball head is such a wear-resistant and pressure-resistant Partial reinforcement, e.g. B. made of sheet steel, that with angular movements in each Position of the ball head the inner boundary edge of the housing passage of the reinforcement is covered. The consequence of this is that the favorable storage properties the surface of the ball head can be used, but the mentioned Wear damage cannot occur because the spherical surface through the Partial reinforcement is protected from wear and tear.

Die Armierung kann die Form einer mit ihrer Außenfläche der Hohlkugelfläche im Gehäuse konzentrischen Kappe aufweisen, wobei der Durchmesser des Kugelkopfes in dem von der Kappe überdeckten Teil so abgesetzt ist, daß die Außenfläche des nicht von der Kappe überdeckten Teils des Kugelkopfes mit der Außenfläche der Kappe fluchtet. In diesem Fall besitzt der Kugelkörper gewissermaßen eine formerhaltende Schutzfassung gegen Beanspruchungen durch die zu überfahrenden Kanten.The reinforcement can take the form of a hollow spherical surface with its outer surface have concentric cap in the housing, the diameter of the ball head is offset in the part covered by the cap that the outer surface of the not covered by the cap part of the ball head with the outer surface of the cap flees. In this case, the spherical body has, so to speak, a shape-retaining one Protective frame against stresses caused by the edges to be driven over.

Ist das Gelenklager so ausgebildet, daß der Gelenkzapfen einen Kugelabschnitt durchgreift, der den Lagerkugelkörper für den Gelenkzapfen bildet, dann kann der der Durchlaßöffnung für den Kugelzapfen im Kugelabschnitt zugewandte Rand der Kappe in die Durchlaßöffnung umgelegt und der vom umgelegten Kappenrand übergriffene Teil des Durchlasses im Durchmesser so vergrößert sein, daß die dem Zapfen zugewandte Fläche des übergreifenden Randes mit der übrigen Durchlaßfläche fluchtet. Auf diese Weise erhält der Durchlaß im Kugelabschnitt auf der Austrittsseite, an welcher er bei Winkelbewegungen am meisten beansprucht wird, einen Kantenschutz.Is the pivot bearing designed so that the pivot pin has a spherical section goes through, which forms the ball bearing body for the pivot pin, then the the passage opening for the ball stud in the ball section facing edge of the cap folded over into the passage opening and the part overlapped by the folded cap edge of the passage be enlarged in diameter so that the pin facing The area of the overlapping edge is aligned with the rest of the passage area. To this Way, the passage in the spherical section on the exit side, on which it Edge protection is most used when it comes to angular movements.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die Armierung aus einer in die Außenfläche des Kugelkörpers versenkten und mit ihrer Oberfläche mit der Oberfläche des Kugelkörpers fluchtenden Hohlkugelzone zu bilden.Another embodiment of the invention is the reinforcement from a sunk into the outer surface of the spherical body and with its surface to form with the surface of the spherical body aligned hollow spherical zone.

Besteht der Kugelkörper aus einem Kern mit einer Umhüllung besonders guter Lagereigenschaften, insbesondere aus solche Eigenschaften aufweisendem Kunststoff, dann kann die Umhüllung von Rippen oder anderen Vorsprüngen des Kernes durchgriffen sein, die mit ihrer Oberfläche mit der Umhüllungsoberfläche fluchten oder annähernd fluchten. Steht die Umhüllungsoberfläche geringfügig über die Oberfläche der Rippen vor, dann kommt die Umhüllungsoberfläche hinsichtlich ihrer günstigen Eigenschaften für die Lagerung und das Gleiten sowie zum Dämpfen voll zur Wirkung, während Stoß- und andere Beanspruchungen, zu deren Aufnahme die Umhüllung nicht bestimmt ist und gegenüber welchen sie nachgiebig ist, von den Rippen des Kernes aufgenommen werden.If the spherical body consists of a core with a casing in particular good storage properties, especially made of plastic with such properties, then the casing can be penetrated by ribs or other projections of the core be, which are flush with their surface with the envelope surface or approximately cursing. The wrapping surface is slightly above the surface of the ribs before, then comes the cladding surface in terms of its favorable properties for storage and sliding as well as for damping to the full effect, while shock and other stresses that the envelope is not intended to absorb and to which it is compliant, are taken up by the ribs of the core.

Die Zeichnung veranschaulicht verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von hängenden Traggelenken, Abb. 1 zeigt ein Zapfenlager in Form eines Traggelenkes mit durch eine Kappe gebildetem Kante nschutz ; Abb. 2 ist ein Abb. 1 entsprechendes Ausführungsbeispiel, bei welchem sich der Kantenschutz auch auf die dem Zapfen des Lagers zugewandte Randung des Lagerkörpers erstreckt; Abb. 3 gibt eine Ausführungsform mit durch eine Hohlkugelzone gebildetem Kantenschutz wieder; Abb. 4 verdeutlicht ein Tragkugelgelenk mit umhülltem Kugelkörper; Abb. 5 läßt den Kugelkörper des Gelenkes nach Abb. 4 herausgezeichnet erkennen.The drawing illustrates various embodiments of the Invention on the basis of hanging ball joints, Fig. 1 shows a journal bearing in the form a support joint with an edge protection formed by a cap; Fig. Fig. 2 is an embodiment corresponding to Fig. 1, in which the edge protector also extends to the edge of the bearing body facing the journal of the bearing; Fig. 3 shows an embodiment with edge protection formed by a hollow spherical zone again; Fig. 4 illustrates a ball joint with an encased spherical body; Fig. 5 shows the spherical body of the joint shown in Fig. 4 drawn out.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Lager- und Gleitfläche für den Kugelkörper in Form eines Kugelabschnittes unmittelbar durch eine Hohlkugelfläche des Gehäuses 1 auf der dem Zapfen 2 zugewandten Seite gebildet. Naturgemäß könnte diese Lagerfläche auch durch eingesetzte Schalen od. dgl. gebildet sein. Der Zapfen 2, der einen Bund 3 aufweist, durchgreift drehbar den Kugelkörper und stützt sich mit seinem Bund auf dem Kugelabschnitt ab. Es wäre auch möglich, den Kugelkörper mit dem Zapfen fest zu verbinden, was beispielsweise durch Ankleben erfolgen könnte, wenn der Kugelkörper aus einem mehr oder weniger elastischen Kunststoff besteht. Bei der Verwendung von Gummi ließe sich der Kugelkörper anvulkanisieren.In all exemplary embodiments, the bearing and sliding surface is for the spherical body in the form of a spherical segment directly through a hollow spherical surface of the housing 1 is formed on the side facing the pin 2. Of course, could this storage area can also be formed by inserted shells or the like. The cone 2, which has a collar 3, engages rotatably through the spherical body and is supported with its collar on the spherical section. It would also be possible to use the spherical body to be firmly connected to the pin, which could be done, for example, by gluing, if the spherical body consists of a more or less elastic plastic. If rubber is used, the spherical body can be vulcanized on.

Die gezeigten Ausführungsbeispiele gemäß Abb. 1, 2 und 3 sind mit einem Kugelkörper 4 in Form eines Kugelabschnittes ausgerüstet, der aus einem geeigneten Kunststoff, z. B. der Gruppe der Polykondensationsprodukte mit vernetzter Struktur oder der Gruppe der Polyamide und Superpolyamide, besteht. Naturgemäß kann der Kugelkörper auch aus anderem Kunststoff oder Werkstoff mit besonders günstigen Lagereigenschaften gebildet sein.The illustrated embodiments according to Fig. 1, 2 and 3 are with equipped with a spherical body 4 in the form of a spherical section, which consists of a suitable Plastic, e.g. B. the group of polycondensation products with a cross-linked structure or the group of polyamides and superpolyamides. Naturally, the spherical body also made of other plastic or material with particularly favorable storage properties be educated.

Gemäß Abb. 1 ist auf der dem Austritt des Gelenkzapfens 2 aus dem Gehäuse zugewandten Seite der Kugelabschnitt 4 mit einer Kappe 5 aus Stahlblech versehen, die zwecks leichterer Herstellung und zur Bildung von Schmiernuten mit Einschlitzungen 6 auf der dem Austritt des Zapfens 2 aus dem Gehäuse abgewandten Seite ausgerüstet ist.According to Fig. 1 is on the exit of the pivot pin 2 from the Housing facing side of the ball section 4 with a cap 5 made of sheet steel provided, for the purpose of easier production and the formation of oil grooves with Slits 6 on the facing away from the exit of the pin 2 from the housing Side is equipped.

Der Kugelabschnitt 4 ist um die Stärke der Kappe 5 abgesetzt, so daß die Oberfläche der Kappe 5 mit der Oberfläche des Kugelabschnittes 4 fluchtet.The spherical section 4 is offset by the thickness of the cap 5, so that the surface of the cap 5 is flush with the surface of the spherical section 4.

In Abb. 2 ist eine kleinere Kappe 7 vorgesehen. Der dem Gelenkzapfen 2 zugewandte Rand 8 der Kappe 7 ist in den Durchlaß des Kugelabschnittes 4 für den Zapfen 2 umgelegt, wobei der Durchlaß an der Umlegungsstelle im Durchmesser so vergrößert ist, daß die Oberfläche des umgelegten Randteils mit der Durchlaßöffnung fluchtet. Der umgelegte Rand 8 kann sich auch auf die ganze Länge des Durchlasses erstrecken.In Fig. 2, a smaller cap 7 is provided. The one on the pivot pin 2 facing edge 8 of the cap 7 is in the passage of the spherical section 4 for the Pin 2 folded over, the passage at the Umlagungsstelle increased in diameter is that the surface of the folded edge portion is flush with the passage opening. The folded edge 8 can also extend over the entire length of the passage.

Aus Abb. 3 ist die Bildung des Schutzes gegenüber den Kanten am Austritt des Gelenkzapfens 2 aus dem Gehäuse durch eine Hohlkugelzone 9 aus Stahl zu erkennen, welche in den Kugelabschnitt derart eingelassen ist, daß die Oberfläche der Hohlkugelzone mit der Oberfläche des Kugelabschnittes fluchtet.From Fig. 3 is the formation of the protection against the edges at the exit of the pivot pin 2 can be seen from the housing through a hollow ball zone 9 made of steel, which is let into the spherical section in such a way that the surface of the hollow spherical zone is aligned with the surface of the spherical section.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 ist mit einem Kugelabschnitt ausgerüstet, dessen Kern 10 aus Stahl, Bronze, Sintereisen, mit Harz durchsetztem Gewebe od. dgl. besteht und mit einer Umhüllung 11 aus elastischem Kunststoff versehen ist. Die elastische Umhüllung ist von Rippen 12 (vgl. Abb. 5) des Kernes durchgriffen, deren Oberfläche mit der Oberfläche der Umhüllung 11 fluchtet oder annähernd fluchtet.The embodiment according to Fig. 4 is equipped with a spherical section, whose core 10 made of steel, bronze, sintered iron, fabric interspersed with resin od. Like. Is and is provided with a sheath 11 made of elastic plastic. The elastic covering is penetrated by ribs 12 (see Fig. 5) of the core, the surface of which is flush with the surface of the casing 11 or approximately flush.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Journal bearing with angular mobility, in particular for use on motor vehicles, for example for their steering parts, in which a journal rests via a spherical head in a hollow spherical surface of a housing at the outlet of the spherical journal and the outer surface of the spherical head forming the bearing surface is less hard and especially has good storage properties and consists, for example, of non-metallic material, characterized in that the spherical surface of the ball head has such a wear-resistant and pressure-resistant partial reinforcement (5, 7, 9, 12), for. B. made of sheet steel, has that with angular movements in any position of the ball head, the inner boundary edge of the housing passage is covered by the reinforcement.

2. Bearing according to claim 1, characterized in that that the reinforcement has the shape of a with its outer surface of the hollow spherical surface in the housing has concentric cap (5, 7) and the diameter of the spherical body (4) in the part covered by the cap is offset so that the outer surface of the not part of the spherical body covered by the cap is in alignment with the outer surface of the cap.

3. Bearing according to claim 1 and 2, wherein the pin has a spherical section as passes through it in the housing superimposed spherical body, characterized in that the the passage opening for the pin (2) in the spherical body (4) facing the cap edge (8) folded into the passage opening and this overlapped by the folded cap edge Part is enlarged in diameter so that the surface of the pin facing the overlapping edge is aligned with the rest of the passage area.

4. Camp according to claim 1, characterized in that the reinforcement consists of one in the outer surface of the spherical body (4) countersunk and with their surface aligned with the surface of the spherical body Hollow sphere zone (9) consists.

5. The bearing of claim 1, wherein the spherical body of a core with a coating of plastic good storage properties and, where appropriate elastic properties, there, characterized in that the envelope (11) penetrated by ribs (12) or other projections of the core (10) is, which are flush with their surface with the envelope surface or approximately flush. Documents considered: German Patent No. 720 912; German utility model No. 1680 857; British Patent Nos. 482,799, 493,472; U.S. Patent Nos. 2,328,330, 2,425,138.