DE1292954B

DE1292954B - Ball joint connection

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.The invention relates to a ball joint connection with a Pin, which has a shaft part and a head, a sleeve which the head of the Spigot and has a side wall tapering towards the shaft part and which has a spring holding the pin tightly in the sleeve and which has a slotted annular wedge push member axially to the tapered side wall biases the sleeve.

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.In a known ball joint connection, the joint head is in a Arranged sleeve and between the sleeve and head there is a bearing shell elastic material, which is slit at the bottom and which is against the head is pressed by a wedge pressure member. Located below the wedge pressure link a spring plate against which a spring acts and this spring plate lies against the pressure member and presses this pressure member axially towards the tapered End of the sleeve. In this known arrangement there is a wedge surface between the bearing shell and the wedge pressure member and the wedge pressure member lies with a flat surface against a flat surface of the sleeve. The wedge pressure member is only acted on axially and it is only through the reaction at the slotted Bearing shell has a lower, radially directed force component that the Wedge pressure member could press against the outer wall, so that a secure fit of the pivot pin is only guaranteed to a reduced extent.

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.The present invention is based on the object of such Ball joint connection both to strengthen the inhibiting effect and a simplified one To enable construction. According to the invention, this wedge pressure member has a conical one inner surface against which the spring rests in such a way that this spring on this Wedge pressure member in addition to the axial pressure component directly a radial pressure component exercises. With the simplest of means it becomes a radial pressure member on the wedge Component that is safely effective, applied and which the wedge pressure member against the sleeve holds, so that a good inhibiting effect in each case when the game is caught up an oppositely directed movement can be achieved.

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.With such a ball joint connection, it is particularly advantageous in which the joint head on the side facing away from the shaft via a spring plate is resiliently supported, the wedge pressure member between the spring and the spring plate arranged; be and additionally have an outer wedge surface that against a inner sleeve surface, which widens axially towards the shaft part. This Wedge pressure member has an extremely strong inhibiting effect, since this has an external Cooperating wedge surface against which the wedge pressure member is pressed radially by the spring will.

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.The invention also makes it possible in an advantageous manner to create a simplified structure in that the inner conical surface of the wedge pressure member is formed directly on the bearing shell.

Die Erfindung soll an Hand der Figuren der Zeichnung erläutert werden, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen.The invention is to be explained with reference to the figures of the drawing, represent embodiments of the invention.

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.It shows F i g. 1 is a partially sectioned side view of a Ball joint connection according to the invention, FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of the lower part of the in F i g. 1 shown ball joint connection, F i g. 3 a plan view of the wedge pressure member, which in F i g. 1 and 2 shown Device is used, FIG. 4 is a partially sectioned side view of a further embodiment of the invention and FIG. 5 is an enlarged partial sectional view of the lower part of the in F i g. 4 shown device.

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.In the illustrated embodiments, a wedge pressure member acts which is radially outwardly expandable, with a surface together, namely such that a play catch-up movement can practically no longer be reversed can. The in Fig. 1 shown ball joint has a sleeve 10, wherein the The sleeve consists of stamped sections 11 and 12. The sleeve portion 11 has a inner spherical segment-shaped surface 13 against which a bearing shell 14 rests, a pin 15 found between the sleeve section 11 is arranged. The cone 15 is rotatable within the bearing shell 14 and is axially against the surface 14 a pressed the bearing shell by means of a spring 16. The joint head 15 a is supported here via a spring plate 17 on a wedge pressure member 20. With such a Articulation is axial movement away from surface 13 under an impact load and the like undesirable, as this can lead to increased wear of the parts, breakage of the spring and undesirable noise in the ball and socket joint and -possibly a permanent deformation of the spring, which leads to a loss Spring power can lead.

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.According to the invention, such a lift-off is essentially eliminated without the ability to catch up with the game being eliminated. A wedge pressure member 20 is provided which has an inwardly facing conical surface 21. The wedge pressure member also has a conical surface 22; which cooperates with a section 12 guided in the direction of the shaft end 15 which widens axially towards the surface 22. The wedge pressure member 20 is arranged between the spring 16 and the spring plate 17, so that the pretensioning force of the spring 16 must pass through the wedge pressure member 20.

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.The resilient preload applied by the spring 16 acts via the wedge pressure member 20 and the spring plate 17 to the joint head 15 a and to press the bearing shell 14 upwards against the surface 13 of the sleeve. One Movement of the pin upward under the action of the spring 16 can be done easily. However, this movement is not reversible. This results from the interaction of the spring 16 with the conical surface 21. This interaction is the Wedge push member 20 expanded and the wedge push member 20 wedged against the surface 23. This wedge action effectively resists radial downward movement under the action of the impact forces acting on the pin either transversely or axially be applied downwards. It can be seen that this joint is always automatic is readjusted to catch up with wear and tear and errors in manufacturing tolerances take up or offset. In Fig. 3 is the wedge pressure member 20 shown, which for better radial suspension and adjustment with a slot is provided.

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.In the case of the FIG. 4 and 5 has the embodiment shown the sleeve 30 has a slightly conical inner surface 31, the one Bearing shell 32 receives. This bearing shell has an inner spherical segment-shaped surface 33 which receives a ball head 34 carried by the pin 35. A feather 36, which rests against an end plate 37, lies with the other end against one downwardly facing conical surface 32 a of the bearing shell 32 a. It is recognizable, that in this embodiment, the so-called wedge pressure member immediately the bearing shell itself is formed. The up against the conical surface 32 a acting spring 36 moves like the bearing shell provided with a gap at 32 upwards, whereby the bearing shell under the action of the conical surface 31 is slightly squeezed. This compression creates a snug fit between the bearing shell 30 and the ball head 34. At the same time causes the action of Spring 36 a radially outward wedging of the bearing shell 32 against the slightly conical surface 31. This wedge effect creates a movement of the pin axially downward essentially avoided. So it exists here too again an irreversible catch-up.

Claims

Claims: 1. Ball joint connection with a pin, the one Having a shaft part and a head, a sleeve which encloses the head of the pin, and has a side wall tapering towards the shaft part, and with a Spring that holds the pin tightly in the sleeve and that has a slotted annular wedge pressure member axially to the tapered side wall of the sleeve biased towards, characterized in that this wedge pressure member (20, 32) is a conical has inner surface (21, 32 a) against which the spring (16, 36) rests in such a way that this spring on this wedge pressure member in addition to the axial pressure component directly exerts a radial pressure component.

2. Ball joint connection according to claim 1, at which the joint head on the side facing away from the shaft via a spring plate Is resiliently supported, characterized in that the wedge pressure member (20) between the spring (16) and the spring plate (17) is arranged and in addition an outer one Has wedge surface (22) which against a, to the shaft part (15) in axially widening inner sleeve surface (23) rests.

3. Ball joint connection according to claim 1, characterized in that the inner, conical surface (32 a) is formed directly on the bearing shell (14).