DE1104767B

DE1104767B - Kugelgelenk

Info

Publication number: DE1104767B
Application number: DET12904A
Authority: DE
Inventors: James Holden Booth
Original assignee: Thompson Products Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1955-12-05
Filing date: 1956-11-24
Publication date: 1961-04-13

Description

Kugelgelenk Die Erfindung geht von einem Kugelgelenk aus, bei dem in einem Gehäuse zwei kugelsegmentförmige Lagerflächen vorgesehen sind, von .denen die eine mit einer Öffnung zum Zuführen .eines Schmiermittels versehen ist und die Lagerfläche für den entsprechend geformten Kopf eines Bolzens bildet, während die andere mit einer Öffnung zum Hindurchtreten des Bolzenschaftes versehen ist und die Lagerfläche für einen den Bolzenschaft umgebenden Lagerring bildet. Dabei stützen sich. der Bolzenkopf und der Lagerring federnd gegeneinander ab.
Bei bekannten Kugelgelenken dieser Art, wie sie z. B. in Fahrzeuglenksystemen Verwendung finden, dient zur federnden Abstützung der ;beiden Teile eine Schraubenfeder. Eine solche Ausbildung ermöglicht es zwar, bei den auftretenden Federungsstößen die Anlage des Bolzenkopfes an seiner Lagerfläche zu sichern, das Gelenk also spielfrei zu halten und damit vor starkem Verschleiß zu schützen; die bekannte Ausbildung hat sich jedoch insofern nicht immer als zweckmäßig erwiesen, als sie nicht geeignet ist, bei hoher Belastung des Lagers das Schmiermittel in dem Lager zu halten, also das Vorhandensein eines Schmiermittelfilms zwischen den aufeinander gleitenden Flächen des Lagers zu sichern.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird erfindungsgemäß zur federnden Abstützung ein den Bolzenschaft umgebender Ring aus, nachgiebigem Material, z. B. Gummi, verwendet, der sich an den Bolzenkopf und den Lagerring abdichtend anlegt. Durch eine solche Ausbildung wird erreicht, daß sich das Schmiermittel innerhalb des Gelenks hält und jederzeit eine genügende Schmiermittelmenge auf die die Last tragenden Lagerflächen aufgebracht wird. Zugleich schützt die Abdichtung gegen das Eindringen von Fremdkörpern in das Lager.
Der Außendurchmesser des zur federnden Abstützung dienenden Ringes ist vorteilhaft so bemessen, daß er zusammen mit den anliegenden Flächen des Botzenkopfes und des Lagerringes und mit der Gehäusewand einen Schmiermittelbehälter bildet.
Besonders zweckmäßig ist es, den Lagerring aus einem halb nachgiebigen selbstschmierenden plastischen Material herzustellen. Die Verwendung eines solchen Werkstoffes ergibt infolge der Vorspannung durch den zur federnden Abstützung dienenden Ring eine besonders zuverlässige Abdichtung und Lagerung zwischen dem Lagerring und,dem Gehäuse.
Die Erfindung wird an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Das mit 20 bezeichnete Gehäuse .des Kugelgelenks 15 setzt sich aus zwei gepreßten Blechteilien20a und 20 b zusammen. Der Gehäuseteil 20 a weist eine kugelsegmentförmige Lagerfläche 21 auf, :gegen die sich :der Kopf 23 eines Bolzens mit einer kugeligen Fläche 22 anlegt. Der Balzenschaft 24 durchgreift einen kugelsegmentförmigen Lagerring 27, .der gegen eine kugelsegmcntförmige Lagerfläche 28 an dem Gehäuseteil 20 b abgestützt ist. Zwischen einer ebenen Stützfläche 25 des Bolzenkopfes und dem Lagerring 27 ist als Feder und Dichtung ein Ring 26 aus nachgiebigem schmiermittelbeständigem Material,. wie Gummi, angeordnet.
Die Gehäuseteile 20a und 20 b sowie der Bolzen 24 bestehen vorzugsweise aus Stahl. Der Lagerring 27 ist vorzugsweise aus einem halbnachgiebigen, plastischen, selbstschmierenden Material, z. B. aus Polyamid oder Polyäthylen von hohem Molekulargewcht, und weist eine ringförmige Aussparung 30 mit einer zylindrischen Wandfläche 31 auf, in die der Ring 26 eingesetzt ist. Der Ring 26 ist so ausgebildet, daß sein Rauminhalt größer ist als derjenige der Aussparung 30, so daß er unter einer erheblichen Vorspannung zwischen seinen Stützflächen liegt.
Zur Versorgung der Lagerflächen 21 und 22 mit Schmierstoff dient ein Schmiernippel 32. Das Schmiermittel gelangt unter Druck in den Raum 33 und wird, da auch der Lagerring als Dichtung wirkt, innerhalb des Gelenks unter einem Überdruck behalten, so daß zwischen den Lagerflächen 21 und 22 auch bei stärkerer Belastung ständig ein Schmiermittelfilm vorhanden ist. Im Hinblick auf die Verwendung des nachgiebigen Ringes 26 ist es nicht erforderlich, die Fläche 25 des Bolzens 24 oder den Übergang zwischen dieser Fläche und der Oberfläche 27a des Bolzenschaftes durch Schleifen oder andere kostspielige maschinelle Verfahren zu bearbeiten, wodurch die Kosten der Herstellung erheblich herabgesetzt werden.
Es liegt natürlich auf der Hand, daß man an dem erfindungsgemäßen Gelenk Abänderungen vornehmen kann. Beispielsweise kann man die Lagerfläche 22 des Bolze:nkopfes 23 mit spiralförmigen Schmiernuten versehen, um zu gewährleisten, d-aß der Schmierstoff über die Lagerflächen 21 und 22 hinwegfließt bzw. sich über diese Flächen besser verteilt. Ferner kann die Begrenzung 34 des Gehäuseteils 20 b abweichend von der Zeichnung einen kleineren oder größeren Durchmesser aufweisen, um den Bereich der möglichen Winkelbewegung des Gelenks zu ändern. Zwar zeigt die Zeichnung, daß die Gehäuseteile20a und 20b des Gelenks über einen Ring 11 durch die üblichen Befestigungsmittel bzw. Schrauben 35 zusammengehalten werden, doch sei bemerkt, daß man die Gehäuseteile 20a und 20b auch miteinander verschweißen kann, um einen in sich geschlossenen Bauteil zu bilden, bevor das Gelenk eingebaut wird, wodurch sich eine Erleichterung bezüglich des Versandes von Teilen im Rahmen des Ersatzteildienstes ergibt.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Kugelgelenk, bei dem in einem Gehäuse eine kugelsegmentförmi:ge, mit einer Öffnung zum Zuführen eines Schmiermittels versehene Lagerfläche für den entsprechend geformten Kopf eines Bolzens od. dgl. und eine weitere kugelsegmentförmige, mit einer Öffnung zum Hindurchtreten des Bolzenschaftes versehene Lagerfläche für einen den Bolzenschaft umgebendenLagerring angeordnet ist, wobei -der Bolzenkopf und der Lagerring federnd gegeneinander abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur federnden Abstützung ein den Bolzenschaft (24) umgebender Ring (26) aus nachgiebigem Material, z. B. Gummi, dient, der sich an den Bolzenkopf (23) und den Lagerring (27) abdichtend anlegt.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des zur federnden Abstützung dienenden Ringes (26) so bemessen ist, daß zwischen dem Bolzenkopf und dem Lagerring (27) ein Schmiermittelbehälter (33) gebildet wird.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (27) aus einem halb nachgiebigen selbstschmierenden plastischen Material besteht, das eine Abdichtung zwischen dem Lagerring (27) und seiner Lagerfläche (28) bewirkt.
4. Kugelgelenk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federungsring (26) in einer Aussparung (30) des Lagerringes (27) angeordnet ist, deren Rauminhalt kleiner ist als derjenige des Federungsringes (26). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 928438; schweizerische Patentschrift Nr. 298 229.