DE1292954B

DE1292954B - Kugelgelenkverbindung

Info

Publication number: DE1292954B
Application number: DET24841A
Authority: DE
Inventors: Templeton Herbert Wagner
Original assignee: Thompson Ramo Wooldridge Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1962-10-08
Filing date: 1963-10-05
Publication date: 1969-04-17
Also published as: FR1373300A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kugelgelenkverbindung mit einem Zapfen, der einen Schaftteil und einen Kopf aufweist, eine Hülse, die den Kopf des Zapfens umschließt und eine sich zum Schaftteil hin verjüngende Seitenwandung aufweist und die eine Feder aufweist, die den Zapfen in dichtem Sitz in der Hülse hält und die ein geschlitztes ringförmiges Keildruckglied axial zur sich verjüngenden Seitenwandung der Hülse hin vorspannt.
Bei einer bekannten Kugelgelenkverbindung ist der Gelenkkopf in einer Hülse angeordnet und zwischen Hülse und Kopf befindet sich eine Lagerschale aus elastischem Material, die am unteren Ende geschlitzt ist und die gegen den Kopf durch ein Keildruck glied angepreßt wird. Unterhalb des Keildruckgliedes befindet sich ein Federteller, gegen den eine Feder einwirkt und dieser Federteller liegt gegen das Druckglied an und drückt dieses Druckglied axial zum sich verjüngenden Ende der Hülse hin. Bei dieser bekannten Anordnung befindet sich eine Keilfläche zwischen der Lagerschale und dem Keildruckglied und das Keildruckglied liegt mit einer ebenen Fläche gegen eine ebene Fläche der Hülse an. Das Keildruckglied wird lediglich axial beaufschlagt und es ist nur durch die Reaktion an der geschlitzten Lagerschale eine geringere, radial gerichtete Kraftkomponente vorhanden, die das Keildruckglied gegen die äußere Wandung drücken könnte, so daß ein sicherer Sitz des Gelenkzapfens nur in vermindertem-Maße gewährleistet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Kugelgelenkverbindung sowohl die Hemmwirkung zu verstärken als auch einen vereinfachten Aufbau zu ermöglichen. Erfindungsgemäß weist dieses Keildruckglied eine konische innere Oberfläche auf, gegen die die Feder derart anliegt, daß diese Feder auf dieses Keildruckglied neben der axialen Druckkomponente unmittelbar eine radiale Druckkomponente ausübt. Es wird also mit einfachsten Mitteln auf das Keildruckglied eine radiale Komponente, die sicher wirksam ist, aufgebracht und die das Keildruckglied gegen die Hülse hält, so daß bei einer Spielaufholung jeweils eine gute Hemmwirkung gegen eine entgegengesetzt gerichtete Bewegung erzielbar ist.
Mit besonderem Vorteil kann bei einer derartigen Kugelgelenkverbindung, bei welcher der Gelenkkopf auf der dem Schaft abgewandten Seite über einen Federteller federnd abgestützt ist, das Keildruckglied zwischen der Feder und dem Federteller angeordnet ; sein und zusätzlich eine äußere Keilfläche aufweisen, die gegen eine innere, zum Schaftteil axial hin sich verbreiternde Hülsenfläche anliegt. Dieses Keildruckglied weist eine äußerst starke Hemmwirkung auf, da dieses mit einer äußeren Keilfläche zusammenwirkt, gegen die das Keildruckglied radial durch die Feder gepreßt wird.
Durch die Erfindung ist es in vorteilhafter Weise ferner möglich, einen vereinfachten Aufbau dadurch zu schaffen, daß die innere konische Oberfläche des Keildruckgliedes unmittelbar an der Lagerschale ausgebildet ist.
Die Erfindung soll an Hand der Figuren der Zeichnung erläutert werden, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen.
Es zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kugelgelenkverbindung, F i g. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht des unteren Teiles der in F i g. 1 dargestellten Kugelgelenkverbindung, F i g. 3 eine Draufsicht auf das Keildruckglied, welches bei der in F i g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung verwendet wird, F i g. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und F i g. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht des unteren Teiles der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen wirkt ein Keildruckglied, welches radial nach außen ausdehnbar ist, mit einer Oberfläche zusammen, und zwar derart, daß eine Spielaufholbewegung praktisch nicht mehr rückgängig gemacht werden kann. Das in F i g. 1 dargestellte Kugelgelenk weist eine Hülse 10 auf, wobei die Hülse aus gestanzten Abschnitten 11 und 12 besteht. Der Hülsenabschnitt 11 hat eine innere kugelsegmentförmige Oberfläche 13, gegen die eine Lagerschale 14 anliegt, die zwischen dem Hülsenabschnitt 11 fand einem Zapfen 15 angeordnet ist. Der Zapfen 15 ist innerhalb der Lagerschale 14 drehbar und wird axial gegen die Fläche 14 a der Lagerschale mittels einer Feder 16 gedrückt. Der Gelenkkopf 15 a stützt sich hierbei über einen Federteller 17 auf einem Keildruckglied 20 ab. Bei einer derartigen Gelenkverbindung ist eine Axialbewegung von der Fläche 13 fort unter einer Stoßbelastung u. dgl. unerwünscht, da diese zu .einer erhöhten Abnutzung der Teile führen kann, zu einem Brechen der Feder und zu einem unerwünschten Geräusch in der Kugelgelenkverbindung und -eventuell zu einer dauernden Verformung der Feder, das zu einem Verlust an Federleistung führen kann.
Gemäß der Erfindung wird ein derartiges Abheben im wesentlichen ausgeschaltet, ohne daß die Eigenschaft einer Aufholung des Spieles ausgeschaltet wird. Es ist ein Keildruckglied 20 vorgesehen, welches eine nach innen weisende konische Oberfläche 21 hat. Das Keildruckglied weist ferner eine konische Oberfläche 22 auf; die mit einer in Richtung zum Schaftende 15 hin axial sich verbreiternden Oberfläche 22 geführten Abschnittes 12 zusammenwirkt. Das Keildruckglied 20 ist zwischen der Feder 16 und dem Federteller 17 angeordnet, so daß die Vorspannkraft der Feder 16 durch das Keildruckglied 20 hindurchgehen muß.
Die federnde Vorspannung, die durch die Feder 16 aufgebracht wird, wirkt über das Keildruckglied 20 und dem Federteller 17, um den Gelenkkopf 15 a und die Lagerschale 14 nach oben gegen die Fläche 13 der Hülse zu drücken. Eine Bewegung des Zapfens nach oben unter der Einwirkung der Feder 16 kann leicht erfolgen. Diese Bewegung ist jedoch nicht umkehrbar. Dies ergibt sich aus der Zusammenwirkung der Feder 16 mit der konischen Oberfläche 21. Durch diese Zusammenwirkung wird das Keildruckglied 20 ausgedehnt und das Keildruckglied 20 verkeilt sich gegen die Oberfläche 23. Diese Keilwirkung widersteht in wirksamer Weise einer radialen Abwärtsbewegung unter der Einwirkung der Stoßkräfte, die auf den Zapfen entweder quer oder axial nach unten aufgebracht werden. Es ist zu erkennen, daß dieses Gelenk dauernd automatisch nachgestellt wird, um eine Abnutzung aufzuholen, und um Fehler in den Herstellungstoleranzen aufzunehmen oder auszugleichen. In F i g. 3 ist das Keildruckglied 20 dargestellt, welches zur besseren radialen Federung und Anpassung mit einem Schlitz versehen ist.
Bei dem in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Hülse 30 eine leicht konisch verlaufende innere Oberfläche 31 auf, die eine Lagerschale 32 aufnimmt. Diese Lagerschale hat eine innere kugelsegmentförmige Oberfläche 33, die einen Kugelkopf 34 aufnimmt, der vom Zapfen 35 getragen wird. Eine Feder 36, die gegen eine Abschlußplatte 37 anliegt, liegt mit dem anderen Ende gegen eine nach unten weisende konische Oberfläche 32 a der Lagerschale 32 ein. Es ist zu erkennen, daß bei diesem Ausführungsbeispiel das sogenannte Keildruckglied unmittelbar an der Lagerschale selbst ausgebildet ist. Die nach oben gegen die konische Oberfläche 32 a einwirkende Feder 36 bewegt sich wie die bei 32 mit einem Spalt versehene Lagerschale nach oben, wodurch die Lagerschale unter Einwirkung der konischen Oberfläche 31 leicht zusammengedrückt wird. Dieses Zusammendrücken erzeugt einen Paßsitz zwischen der Lagerschale 30 und dem Kugelkopf 34. Gleichzeitig bewirkt die Einwirkung der Feder 36 eine radial nach außen gerichtete Verkeilung der Lagerschale 32 gegen die schwach konisch verlaufende Oberfläche 31. Durch diese Keilwirkung wird eine Bewegung des Zapfens axial nach unten im wesentlichen vermieden. Es besteht hier also ebenfalls wieder eine nicht umkehrbare Spielaufholung.

Claims

Patentansprüche: 1. Kugelgelenkverbindung mit einem Zapfen, der einen Schaftteil und einen Kopf aufweist, eine Hülse, die den Kopf des Zapfens umschließt, und eine sich zum Schaftteil hin verjüngende Seitenwandung aufweist, und mit einer Feder, die den Zapfen im dichten Sitz in der Hülse hält und die ein geschlitztes ringförmiges Keildruckglied axial zur sich verjüngenden Seitenwandung der Hülse hin vorspannt, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Keildruckglied (20, 32) eine konische innere Oberfläche (21, 32 a) aufweist, gegen die die Feder (16, 36) derart anliegt, daß diese Feder auf dieses Keildruckglied neben der Axial-Druckkomponente unmittelbar eine radiale Druckkomponente ausübt.
2. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 1, bei welcher der Gelenkkopf auf der dem Schaft abgewandten Seite über einen Federteller federnd abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Keildruckglied (20) zwischen der Feder (16) und dem Federteller (17) angeordnet ist und zusätzlich eine äußere Keilfläche (22) aufweist, die gegen eine, zum Schaftteil (15) in axial sich verbreiternde innere Hülsenfläche (23) anliegt.
3. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere, konische Oberfläche (32 a) unmittelbar an der Lagerschale (14) ausgebildet ist.