Kugelgelenk mit eingewalztem Gehäusedeckel Die Erfindung bezieht sich
auf ein Kugelgelenk, vorzugsweise für Lenkgestänge und Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen,
welches aus einem Gehäuse, einem darin gelagerten, gegebenenfalls geteilten Kugelkopf
und einem in das Gehäuse eingewalzten Gehäusedeckel besteht. Diese Gelenke werden
in großen Stückzahlen gefertigt, bedürfen aber dennoch einer hervorragenden Präzision.
Diese zu erreichen, ist gerade wegen der Stückzahlen schwierig, zumal sie nur ungern
bezahlt wird.Ball joint with rolled-in housing cover The invention relates
on a ball joint, preferably for steering linkages and wheel suspensions of motor vehicles,
which consists of a housing, a ball head mounted in it, possibly split
and a housing cover rolled into the housing. These joints will
Manufactured in large numbers, but still require excellent precision.
Achieving this is difficult because of the number of units, especially since they are reluctant to do so
will be paid.
Das ideale Kugelgelenk ist in jeder Richtung - auch bei Belastung
- spielfrei. Man kann zwar eine Spielfreiheit erreichen durch eine Feder,
welche auf die eine Kugelschale einwirkt. Bei Belastung des Gelenkes gibt die Feder
jedoch nach, da sie infolge ihrer geringen Größe nur kleine Kräfte auszuüben vermag.
Die Feder dient also - abgesehen vom Ausgleich eines Verschleißes durch Nachsetzen
einer Kugelschale - im wesentlichen als Hilfsmittel für eine etwa gleiche
Gängigkeit einer Gelenkreihe, bewirkt jedoch keine Spielfreiheit bei Belastung des
Gelenkes. Da nämlich alle Einzelteile eines Gelenkes in bestimmten Toleranzbereichen
unterschiedlich ausfallen, kommt es gelegentlich vor, daß die Toleranzen so liegen,
daß einmal das Gelenk Spiel besitzt und im anderen Fall zu schwergängig ist, wenn
keine Feder vorgesehen ist.The ideal ball joint in any direction - even when loaded - play. You can achieve freedom from play by means of a spring which acts on the one spherical shell. However, when the joint is loaded, the spring gives way, as it is only able to exert small forces due to its small size. The spring thus serves - apart from compensating for wear by repositioning a spherical shell - essentially as an aid for approximately the same mobility of a row of joints, but does not provide any freedom from play when the joint is loaded. Since all individual parts of a joint turn out differently in certain tolerance ranges, it occasionally happens that the tolerances are such that once the joint has play and in the other case it is too stiff if no spring is provided.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Gelenk zu
schaffen, in welchem der Kugelkopf, unabhängig von dem Zusammentreffen der zulässigen
Toleranzen der Gelenkeinzelteile - nach dem Zuwalzen stets spielfrei ist,
d. h., auch nicht entgegen dem Federdruck ausweichen kann. Dies wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß unter dem Gehäusedeckel - bei geteiltem Kugelkopf zwischen
diesen Teilen - eine gegenüber den im Betrieb auftretenden Kräften unnachgiebige
Einlage, z. B. aus Kunststoff oder Weichmetall, vorgesehen ist, die beim Einwalzen
des Gehäusedeckels bis zur allseitig spielfreien Anlage des Kugelkopfes im Gehäuse
plastisch verfonnt ist.The invention has therefore set itself the object to provide a joint in which the ball head, regardless of the coincidence of the allowable tolerances of the joint components - after Zuwalzen is always free of play, d. that is, cannot move against the spring pressure either. This is achieved according to the invention in that under the housing cover - with a split spherical head between these parts - a relentless insert with respect to the forces occurring during operation, eg. B. made of plastic or soft metal, is provided, which is plastically deformed when rolling the housing cover up to the all-round play-free contact of the ball head in the housing.
Das Wesen der Erfindung werde nachfolgend an Hand der Beispielsbeschreibung
erläutert.The essence of the invention will be explained below on the basis of the description of the example
explained.
F i g. 1 und 2 zeigen je ein Kugelgelenk mit zwischen
dem Gehäusedeckel und der unteren Kugelpfanne vorgesehener Einlage; F i
g. 3 veranschaulicht ein Gelenk mit geteiltem Kugelkopf, bei welchem die
Einlage zwischen den Einzelteilen vorgesehen ist, und F i g. 4 zeigt ein
Gelenk, bei welchem sich die Einlage zwischen dem Gehäusedeckel und der oberen Kugelschale
befindet. In allen Figuren ist das Kugelgehäuse mit 1, der Gehäusedeckel
mit 2, der Kugelzapfen mit 3, der Kugelkopf mit 4 und die untere Kugelpfanne
mit 5 bezeichnet.F i g. 1 and 2 each show a ball joint with an insert provided between the housing cover and the lower ball socket; F i g. 3 illustrates a joint with a split ball head in which the insert is provided between the individual parts, and FIG. 4 shows a joint in which the insert is located between the housing cover and the upper spherical shell. In all figures , the ball housing is denoted by 1, the housing cover by 2, the ball stud by 3, the ball head by 4 and the lower ball socket by 5 .
Gemäß F i g. 1 befindet sich unter dem Gehäusedeckel 2 eine
obere Lagerschale 6 mit einer mittleren öffnung. In dieser liegt ein Federteller
7, der durch eine Wickelfeder 8 mit Spannung gegen den Kugelkopf 4
gedrückt wird. Unter dem Gehäusedeckel befindet sich eine fließfähige Einlage
9 aus Kunststoff oder Weichmetall, z. B. Blei, Kupfer od. dgl. Sie setzt
zwar beim Einwalzen dem Walzdruck einen bestimmten Widerstand entgegen, läßt sich
jedoch plastisch verformen. Die Einlage 9 fließt so lange, bis die Lagerschale
6 am Kugelkopf 4 anliegt. Während man also bisher stets gegen ein starres
Widerlager walzte, besitzt man nunmehr ein plastisch verformbares Widerlager. Bisher
war das Spiel eines Gelenkes nur von der Toleranz seiner Einzelteile abhängig, gemäß
der Erfindung lassen sich Abweichungen durch entsprechendes Einwalzen vermeiden,
da die Einlage 9
sich nach Bedarf wegquetschen läßt.According to FIG. 1 , an upper bearing shell 6 with a central opening is located under the housing cover 2. In this is a spring plate 7, which is pressed by a coil spring 8 with tension against the ball head 4. Under the housing cover there is a flowable insert 9 made of plastic or soft metal, e.g. B. lead, copper or the like. Although it opposes a certain resistance during rolling to the rolling pressure, it can, however, be plastically deformed. The insert 9 flows until the bearing shell 6 rests on the ball head 4. So while up to now you always rolled against a rigid abutment, you now have a plastically deformable abutment. So far, the play of a joint was only dependent on the tolerance of its individual parts, according to the invention, deviations can be avoided by rolling in accordingly, since the insert 9 can be squeezed away as required.
Gemäß F i g. 2 fehlt die Lagerschale 6, da der Gehäusedeckel
selbst eine ringförmige Lagerfläche für den Kugelkopf 4 zum Zweck der Begrenzung
seiner axialen Bewegung bildet. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Einlage
9 die gleiche wie bei F i g. 1. Die Feder 8 wird in beiden
Fällen erst dann wirksam, wenn der Kugelkopf 4 oder die Lagerschale 5 nach
längerem Betrieb Verschleiß zeigen.According to FIG. 2, the bearing shell 6 is missing, since the housing cover itself forms an annular bearing surface for the ball head 4 for the purpose of limiting its axial movement. Otherwise, the mode of operation of the insert 9 is the same as in FIG. 1. The spring 8 is only effective in both cases when the ball head 4 or the bearing shell 5 show wear after prolonged operation.
Nach F i g. 3 ist der Kugelkopf in bekannter Weise geteilt
ausgebildet und besteht aus dem halbkugelförmigen Teil 4' sowie einer hohlen Kalotte
10. Zwischen Teil 4' und Kalotte 10 befindet sich eine Einlage
9, welche sich beim Einwalzen des Gehäusedeckels 2 sinngemäß genauso verhält
wie die Einlage 9 gemäß F i g. 1 und 2. Der Gehäusedeckel selbst wird
zwar in diesem Fall gegen einen starren Anschlag gewalzt. Dies ist jedoch keinesfalls
störend, da ja die Kalotte 10 durch Wegfließen der Einlage 9 so weit
nachgibt, daß das Gelenk nach dem Einwalzen spielfrei ist, in keinem Fall jedoch
blockiert. Die Feder 8
wird auch in diesem Fall erst dann in Tätigkeit treten,
wenn das Gelenk nach längerer Betriebszeit zu verschleißen beginnt.
Bei
F i g. 4 stützt sich die Lagerschale 6 über die fließfähige Einlage
9 am Gehäusedeckel 2 ab. Während des Einwalzvorganges wird auch hier die
unter dem Gehäusedeckel 2 liegende Einlage 9 bis zur Anlage der Lagerschale
6 am Kugelkopf 4, d. h. bis zum dadurch allseitig spielfreien Anlegen
des Kugelkopfes im Gehäuse, verformt.According to FIG. 3 , the spherical head is divided in a known manner and consists of the hemispherical part 4 'and a hollow dome 10. Between part 4' and dome 10 there is an insert 9, which behaves in the same way as the insert 9 when the housing cover 2 is rolled in according to FIG. 1 and 2. The housing cover itself is rolled against a rigid stop in this case. However, this is by no means disruptive, since the dome 10 yields so far as the insert 9 flows away that the joint is free of play after rolling in, but is in no way blocked. In this case too, the spring 8 will only come into operation when the joint begins to wear out after a long period of operation. At F i g. 4, the bearing shell 6 is supported on the housing cover 2 via the flowable insert 9. During the rolling-in process, the insert 9 located under the housing cover 2 is also here until the bearing shell 6 rests on the ball head 4, ie. H. deformed until the ball head is placed in the housing without play on all sides.
Die Diinensionierung der Einlage hat so zu erfolgen, daß ein Fließen
erst bei einer Kraft auftritt, welche größer als die maximal auf das Gelenk einwirkende
Kraft ist. Auf diese Weise ist das Gelenk in allen Betriebszuständen spielfrei.
Andererseits muß natürlich die Einwalzkraft höher liegen als die zum Verformen der
Einlage notwendige Kraft, damit die Einlage beim Walzen des Gehäusedeckels fließen
kann.The dimensioning of the insert has to be done in such a way that it flows
only occurs when a force is greater than the maximum acting on the joint
Force is. In this way, the joint is free of play in all operating states.
On the other hand, of course, the rolling force must be higher than that for deforming the
Insert force necessary for the insert to flow when the housing cover is rolled
can.