DE3023963A1

DE3023963A1 - Stuetzlager fuer ein kugelgelenk

Info

Publication number: DE3023963A1
Application number: DE19803023963
Authority: DE
Inventors: David John Rowland Farrant
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1980-06-26
Publication date: 1981-01-22
Also published as: FR2461147A1; ES257694U; KR840000063B1; ES257694Y; AR221765A1; FR2461147B1; JPS5620823A; US4372621A; KR830003016A; JPH01144519U; IN154338B; JPH0227213Y2

Description

PATENTANWÄLTE DipL-Phys. JÜRGEN WEISSE . Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG Postfadi H0386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Automotive Products Limited, Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire, England CV31 3ER

Stützlager für ein Kugelgelenk

Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Stützlager aus Kunststoff für (
Kugel eines Kugelgelenks.

lager aus Kunststoff für die in einer Fassung gelagerte

Kugelgelenke der vorgenannten Art werden in der Steuerung und in der Aufhängung von Motorfahrzeugen

^Z3 verwendet. Sie enthalten normalerweise eine Druckfeder, durch die die Kugel innerhalb der Passung nach dem Zusammenbau des Kugelgelenks vorbelastet wird. Solche Gelenke können auch ein Stützlager aus einem "harten" Kunststoff zwischen der Kugel und ihrer

Fassung enthalten; unter einem "harten" Kunststoff ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung beispielsweise ein Kunststoff aus Polyamid oder Acetalharz zu verstehen.

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Es sind einteilige Stützlager aus Kunststoff bekannt, die den Kugelzapfen sowohl vorbelasten als auch abstützen sollen, jedoch stellt jedes für ein solches Stützlager verwendete Kunststoffmaterial notwendigerweise einen Kompromiß dar, denn für die Abstützung wird ein relativ unelastisches Kunststoffmaterial und für die Vorbelastung ein relativ elastisches Kunststoffmaterial verlangt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Stützlager der vorgenannten Art zu schaffen, daß sowohl eine hinreichende Vorbelastung an dem Kugelzapfen erzeugt, als auch eine hinreichende Abstützung bewirkt und daher keinen Kompromiß zwischen den Extremforderungen darstellt, das einen raschen Zusammenbau des Kugelgelenks erleichtert und in seiner Herstellung und in seinem Aufbau wirtschaftlich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Stützlager aus einem Lagerkörper aus hartem Kunststoff für die Kugel des Kugelgelenks und aus einem an dem Lagerkörper angeordneten, relativ weicheren Pufferkörper aus Kunststoff besteht, dem die Kugel im zusammengesetzten Kugelgelenk unter Druck anliegt. 25

Ein geeignetes "weiches" Kunststoffmaterial ist beispielsweise Polyurethangummi mit einer Härte im Bereich von 93 bis 97 Internationalen Härtegraden für Gummi.

vorzugsweise sind bei dem Stützlager nach der Erfindung der Lagerkörper aus hartem Kunststoff und der Pufferkörper aus weichem Kunststoff durch ineinandergreifende Elemente verdrehungssicher miteinander verbunden.

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Das Stützlager nach der Erfindung besteht aus nur einem Lagerkörper aus hartem Kunststoff und aus nur einem Pufferkörper aus weichem Kunststoff.

Bei dem erfindungsgemäßen Stützlager bildet der Lagerkörper einen Bund für die Kugel, und der Pufferkörper ist mit radialen Armen versehen und abschließend in ein mit entsprechenden radialen Ausnehmungen versehenes Ende des Lagerkörpers eingepaßt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und werden nachfolgend anhand ■ der Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein übliches Kugelgelenk;

Fig. 2 ein entsprechend der Erfindung aufgebautes

Kugelgelenk nach Fig. 1; 20

Fig. 3 ein Kugelgelenk nach Fig. 1 mit einem erfindungsgemäßen Stützlager;

Fig. 4 eine auseinandergezogene Ansicht der Teile des Stützlagers nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht der Unterseite des zusammengesetzten Stützlagers nach Fig. 4;

^ou Fig. 6 ein Schnitt durch das zusammengesetzte

Stützlager entlang der Linie A-A in Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt durch das zusammengesetzte Stützlager nach Fig. 5 entlang der Linie B-B; und

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Fig. 8 einen Diametralschnitt durch ein Kugelgelenk mit einem Stützlager nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Kugelgelenk üblicher Bauart für die Steuerung eines Motorfahrzeuges. Die Fassung 11 des Kugelgelenks hat einen mit Gewinde versehenen Schaft 12 zur Anbringung an der nicht gezeigten Spurstange der Steuerung, und der Kugelzapfen 13 hat einen glatten, sich verjüngenden Schaft 14, der an seinem äußersten Ende mit einem Gewinde versehen ist und so einen SpurStangenhebel 15 aufnimmt und haltert, wie in Fig. 1 dargestellt ist.

Die Fassung 11 bildet, wie dargestellt, eine Lagerflache für die obere Hälfte des Kugelzapfens 13, wobei ein unteres ringförmiges Stützlager 16 aus hartem Kunststoff gegen die Kugel des Kugelzapfens 13 durch eine Schraubendruckfeder 17 vorgespannt wird, die sich an einem Schließteil 18 der Fassung 11 abstützt. Eine biegsame Manschette 19 verhindert das Eindringen von Material von außen in das Kugelgelenk und auch den Austritt von Schmiermittel, das durch die übliche Nut 21 in dem Kugelgelenk verteilt wird.

Fig. 2 zeigt ein gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Kugelgelenk modifiziertes Kugelgelenk, das nach Art der Erfindung aufgebaut ist. Die Schraubenfeder 17 ist darin durch einen Kunststoffeinsatz 22 ersetzt, der mit dem unteren Stützlager 16 aus einem Stück gebildet und so angeordnet ist, daß er von der Stützfläche vor dem Zusammenbau des Kugelgelenks absteht. Der Einsatz 22 igt aus einem relativ "weichen", elastischen Kunststoffmaterial wie Polyurethangummi mit einer Härte von 93 bis 97 Internationalen Härtegraden für Gummi; im

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zusammengebauten Kugelgelenk ist dieser Einsatz verformt und erzeugt dadurch die Vorbelastung an dem Kugelzapfen 13. Ein solcher Aufbau würde den raschen Zusammenbau des Kugelgelenks erleichtern und außer-

5 ordnetlich wirtschaftlich sein. Dabei können die Kunststoffmaterialien in der Abstufung ihrer jeweiligen Härte je nach den geforderten Eigenschaften des Kugelgelenks ausgewählt werden.

Fig. 3 bis 7 zeigen eine bevorzugte erste Ausführung des Stützlagers. Das zusammengesetzte Stützlager umschließt die Kugel des Kugelzapfens 13 und wird durch ein Schließteil 18 innerhalb der Passung 11 gehaltert. In der Wandung des Stützlagers an seiner Mündung 25 ausgebildete Schlitze 24 gestatten, daß der Kugelzapfen 13 unter Einschnappen vor dem Zusammenbau des Kugelgelenks plaziert werden kann.

Das Stützlager besteht aus ineinandergreifenden harten und weichen Kunststoffkörpern, die in Fig. 4 dargestellt sind. Der Lagerkörper 26 aus hartem Kunststoff stützt die Kugel des Kugelzapfens 13 nach Art eines Bundes entlang seiner mittleren Umfangslinie ab und der "weiche" Pufferkörper 27 wird gegenüber von der Mündung 25 eingeführt und liegt der Kugel des Kugelzapfens 13 in der Weise an, daß im zusammengesetzten Kugelgelenk der Pufferkörper 27 zusammengedrückt wird und den Kugelzapfen 13 vorbelastet.

Bei dieser bevorzugten Ausführung hat der weiche Pufferkörper 27 vier in gleichen Abständen angeordnete Finger 28, die sich in in der Wandung des Lagerkörpers ausgebildeten Kanälen befinden und die Kugel des Kugelzapfens 13 über die dem Schaft 14 des Kugelzapfens 13 abgewandte Hälfte vorbelasten.

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Ein Vorteil dieses Aufbaus aus ineinandergreifenden Elementen besteht darin, daß der Pufferkörper 27 nicht die zwangsläufige Anordnung der Kugel des Kugelzapfens 13 vermindert, die durch den Einschluß in den Lagerkörper 26 bewirkt wird.

Fig. 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für das Stützlager. Eine Lagerkugel 31 mit diametral gegenüberliegenden Armen 32 wird in einem Gehäuse 33 durch ein zusammengesetztes Stützlager abgestützt; eine solche Anordnung wird beispielsweise bei der Hinterachse von Nutzfahrzeugen zum Festhalten der Schubstrebe verwendet.

Das Stützlager enthält einen ringförmigen Lagerkörper 34 aus hartem Kunststoff, in den die Lagerkugel 31 einschnappt und dadurch innerhalb des Gehäuses 33 gehaltert wird. Ringförmige Pufferkörper 35 aus weichem Kunststoff werden über die Arme 32 eingesetzt; sie werden in Eingriff mit dem Lagerkörper 34 gebracht und bewirken in der vorstehend beschriebenen Weise eine Vorbelastung der Lagerkugel 31.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführung hat jeder Pufferkörper 35 aus weichem Kunststoff drei in gleichen Abständen angeordnete Finger, die sich in entsprechenden Ausnehmungen des Lagerkörpers 34 befinden.

Obgleich die Schmiermittelnut 21 bei den Ausführungen ™ nach Fig. 2 und 3 in der Kugel des Kugelzapfens 13 ausgebildet ist, kann es andererseits auch erwünscht sein, diese Nut in dem Stützlager auszubilden, soweit die Materialien des Stützlagers dies zulassen.

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Bei einer weiteren Ausführung haben die ineinandergreifenden Lager- und Pufferkörper ein einziges Paar von diametral gegenüberliegenden Armen. Solche Anordnung ist für Kugelgelenke besonders nützlich, die in einer festliegenden Ebene wirksam sind und bei denen der Lagerkörper aus hartem Kunststoff die Kugel des Kugelzapfens in der Wirkungsebene abstützt, aber die Finger des Pufferkörpers aus weichem Kunststoff außerhalb dieser Ebene liegen. 10

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

M.ι Zusammengesetztes Stützlager aus Kunststoff für die in einer Fassung gelagerte Kugel eines Kugelgelenks, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützlager aus einem Lagerkörper (26,34) aus hartem Kunststoff für die Kugel (31) des Kugelgelenks und aus einem an dem Lagerkörper (26,34) angeordneten, relativ weicheren Pufferkörper (27,35) aus Kunststoff besteht, dem die Kugel (31) im zusammengesetzten Kugelgelenk unter Druck anliegt.
2. Stützlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (26,34) aus hartem Kunststoff und der Pufferkörper (27,35) aus weichem Kunststoff durch ineinandergreifende Elemente verdrehungssicher miteinander verbunden sind.
3. Stützlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützlager aus nur einem Lagerkörper (26) aus hartem Kunststoff und aus nur einem Pufferkörper (27) aus weichem Kunststoff besteht.

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ORIGINAL INSPECTED

]
4. Stützlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (26) einen Bund für die Kugel bildet und der Pufferkörper (27) mit radialen Armen (28) versehen ist und abschließend in ein mit entsprechenden radialen Ausnehmungen (24) versehenes Ende des Lagerkörpers (26) eingepaßt ist.
5. Stützlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, ]0 dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (26,34) aus Polyamid oder Acetalharz und der Pufferkörper (27,35) aus Polyurethangummi einer Härte im Bereich von 93 bis 97 Internationalen Härtegraden für Gummi bestehen.

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