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WO2000026549A1 - Kugelgelenk - Google Patents

Kugelgelenk Download PDF

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Publication number
WO2000026549A1
WO2000026549A1 PCT/DE1999/003242 DE9903242W WO0026549A1 WO 2000026549 A1 WO2000026549 A1 WO 2000026549A1 DE 9903242 W DE9903242 W DE 9903242W WO 0026549 A1 WO0026549 A1 WO 0026549A1
Authority
WO
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ball joint
joint according
collar
bearing shell
ball
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/003242
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen RABE
Original Assignee
Sachsenring Automobiltechnik Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02—General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned

Definitions

  • the present invention relates to a ball joint according to the preamble of claim 1.
  • Such a ball joint is known from GB-A-1 121 004.
  • the ball provided with the spherical shell is inserted into the opening of the ring part of a ball joint housing and held therein in the necessary position by means of a special device and then the housing material is injected.
  • the object of the present invention is to provide a ball and socket joint of the type mentioned in such a way that manufacture is simplified and less expensive.
  • the bearing shell can easily be placed on the ring part of the ball joint housing and centered and fixed in the bore by means of centering means. This enables simple assembly in the mold. Due to the slots arranged in the bearing shell, it can be easily snapped onto the ball, so that this assembly process is also facilitated and can be made more cost-effective. Further advantageous details of the invention are specified in the subclaims and are described in more detail below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawing. Show it:
  • Fig. 1 a ball joint seen from the side in
  • Section, Fig. 2 is a bearing shell seen from the side in
  • Fig. 1 denotes a ball joint.
  • This ball-and-socket joint 1 has a ball-and-socket joint housing 2 with a ring part 3.
  • a ball 6 provided with a snap-on bearing shell 5 with a ball pin 7 projecting upwards in the drawing.
  • the bearing shell 5 has a laterally projecting collar 8. Its outer diameter 9 (FIG. 3) is larger than the inner diameter 10 (FIG. 1) of the upper opening 12 provided in the side 11 of the ring part 3 facing the ball pin 7.
  • the collar 8 rests on the top 13 of the ring part 3.
  • the collar 8 has cutouts 8.2 on its edge 8.1. In the exemplary embodiment, these are designed as inwardly projecting circular segments.
  • the cutouts 8.2 serve to enable the flow of housing material 14 into the space between the ball 6 or the bearing shell 5 and the Inside 4 of the ring part 3 is injected or poured.
  • This housing material 14 preferably consists of a suitable polymer, in particular a thermoplastic or thermoset.
  • the housing material 14 forms on the upper side 13 of the ring part 3 facing the ball pin 7 an annular bead 15 projecting onto the surface, that is to say encompassing the ring part 3, into which the collar 8 is molded.
  • the housing material 14 also encompasses the ring part 3 on the side 16 of the ring part 3 facing away from the ball pin 7 and surrounds the bearing shell 5 there.
  • the bearing shell 5 has laterally protruding centering supports 18 on the outside, at least in the area of the equator 17, distributed over the circumference. These are supported, optionally under prestress, on the inside 4 of the ring part 3.
  • bearing shell 5 In order to be able to snap the bearing shell 5 onto the ball 6 easily, it is provided with slots 19. These extend from the collar 8 to the equator 17 and preferably beyond it. As a result, bearing shell wings 20 are formed which are relatively easy to deflect outwards when the ball 6 is inserted and snap onto the ball 6.
  • the centering supports 18 are preferably arranged laterally, in particular on both sides, at the slots 19. These centering supports 18 can be provided in addition to further centering supports provided on the bearing shell 5.
  • lubrication grooves 22 on the inside 21 of the bearing shell. These advantageously extend in or approximately in the direction of the slots 19.
  • an outwardly protruding elevation 23 is advantageously formed on the side 5.1 of the bearing shell 5 facing away from the ball stud 7. This serves to better distribute the housing material 14 injected or pressed in from the side 16.
  • a recess 24 for storing lubricant is preferably formed or formed, the lubrication grooves 22 extending into this recess 24 .
  • the annular bead 15 has a circumferential groove 25.
  • a sealing bead 26 of a sealing collar 27 engages in this.
  • the sealing bead 26 is in turn with a circumferential groove 28, a groove or the like. provided, in which a clamping ring 29 is inserted.
  • the ball joint 1 is mounted in such a way that the bearing shell 5 is first snapped onto the ball 6.
  • the ball 6 with the bearing shell 5 is then pressed into the recess in the ring part 3 until the collar 8 rests on the upper side 13 of the ring part 3.
  • the collar 8 can be designed such that the collar 8 projects partially or completely into the opening 12.
  • a remaining edge part 8.1 of the collar 8 rests on the top 13.
  • the part 8.3 of the collar 8 protruding into the opening 12 or, in the second case according to FIG. 6, the entire collar 8 is advantageously fixed in the opening 12.
  • the fixation is expediently carried out by pressing in the part 8.3 of the collar 8 or the entire collar 8 protruding into the opening 12.
  • the outer diameter of the mentioned part 8.3 of the collar 8 or the entire collar 8 is at least as large as the inner diameter of the ring part 3.
  • the part 8.3 of the collar 8 protruding into the opening 12 or the entire collar 8 is deformed elastically or plastically when pressed in.
  • the outer wall 8.4 of the collar 8 projecting into the opening 12 or of the part 8.3 of the collar 8 can in this case be designed to taper slightly towards the opening 12.
  • the upper edge 4.1 of the inside 4 of the ring part 3 can be widened outwards, as shown in FIGS. 1 and 7.

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Abstract

Ein Kugelgelenk (1) mit einem einen Ringteil (3) aufweisenden Kugelgelenkgehäuse (2) und einer die Kugel (6) umfassenden Lagerschale (5) soll so ausgebildet werden, dass die Herstellung vereinfacht und kostengünstiger wird. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass die Lagerschale (5) an der zum Kugelzapfen (7) hin offenen Seite (11) einen seitlich abstehenden Bund (8) aufweist, dessen Aussendurchmesser (9) gleich oder grösser ist als der Innendurchmesser (10) der zugehörigen Öffnung (12) des Ringteils (3).

Description

Kugelgelenk
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Kugelgelenk ist aus der GB-A-1 121 004 bekannt. Dort wird die mit der Kugelschale versehene Kugel in die Öffnung des Ringteils eines Kugelgelenkgehäuses eingesetzt und darin mittels einer besonderen Vorrichtung in der notwendigen Position gehalten und dann das Gehäusematerial eingespritzt .
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Kugelgelenk der genannten Art derart auszubilden, daß die Herstellung vereinfacht und kostengünstiger wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Durch den seitlich abstehenden Bund kann die Lagerschale in einfacher Weise auf den Ringteil des Kugelgelenkgehäuses aufgesetzt und durch Zentriermittel in der Bohrung zentriert und fixiert werden. Damit ist eine einfache Montage im Formwerkzeug möglich. Durch die in der Lagerschale angeordneten Schlitze kann diese leicht auf die Kugel aufgeschnappt werden, so daß auch dieser Montagevorgang erleichtert ist und kostengünstiger gestaltet werden kann. Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Kugelgelenk von der Seite gesehen im
Schnitt, Fig. 2 eine Lagerschale von der Seite gesehen im
Schnitt, Fig. 3 die Lagerschale der Fig. 2 in einer Draufsicht und Fig. 4 die Lagerschale in einer perspektivischen
Ansicht seitlich von unten.
In der Fig. 1 ist mit 1 ein Kugelgelenk bezeichnet. Dieses Kugelgelenk 1 besitzt ein Kugelgelenkgehäuse 2 mit einem Ringteil 3. Im Ringteil 3 ist im Abstand zu seiner Innenseite 4 eine mit einer aufgeschnappten Lagerschale 5 versehene Kugel 6 mit einem in der Zeichnung nach oben dargestellt abstehenden Kugelzapfen 7 angeordnet.
Die Lagerschale 5 besitzt oben einen seitlich abstehenden Bund 8. Dessen Außendurchmesser 9 (Fig. 3) ist größer als der Innendurchmesser 10 (Fig. 1) der oberen, in der dem Kugelzapfen 7 zugewandten Seite 11 des Ringteils 3 vorgesehenen Öffnung 12. Der Bund 8 liegt auf der Oberseite 13 des Ringteils 3 auf. Der Bund 8 besitzt an seinem Rand 8.1 Aussparungen 8.2. Beim Ausführungsbeispiel sind diese als nach innen ragende Kreissegmente ausgebildet. Die Aussparungen 8.2 dienen dazu, den Durchfluß von Gehäusematerial 14 zu ermöglichen, das in den Zwischenraum zwischen Kugel 6 bzw. Lagerschale 5 und der Innenseite 4 des Ringteils 3 eingespritzt oder eingegossen wird. Vorzugsweise besteht dieses Gehäusematerial 14 aus einem geeigneten Polymer, insbesondere einem Thermoplast oder Duroplast.
Das Gehäusematerial 14 bildet auf der dem Kugelzapfen 7 zugewandten Oberseite 13 des Ringteils 3 einen auf die Oberfläche ragenden, also den Ringteil 3 umgreifenden Ringwulst 15, in den der Bund 8 eingeformt ist. Das Gehäusematerial 14. umgreift den Ringteil 3 auch auf der dem Kugelzapfen 7 abgewandten Seite 16 des Ringteils 3 und umgibt dort die Lagerschale 5.
Die Lagerschale 5 besitzt an ihrer Außenseite zumindest im Bereich des Äquators 17 - am Umfang verteilt - seitlich abstehende Zentrierstützen 18. Diese stützen sich, gegebenenfalls unter Vorspannung, an der Innenseite 4 des Ringteils 3 ab.
Um die Lagerschale 5 leicht auf die Kugel 6 aufschnappen zu können, ist diese mit Schlitzen 19 versehen. Diese erstrecken sich vom Bund 8 aus zum Äquator 17 hin und vorzugsweise bis über diesen hinaus. Hierdurch werden Lagerschalenflügel 20 gebildet, die beim Einsetzen der Kugel 6 relativ leicht nach außen auslenkbar sind und auf die Kugel 6 aufschnappen. Bevorzugt sind die Zentrierstützen 18 seitlich, insbesondere beidseitig, an den Schlitzen 19 angeordnet. Diese Zentrierstützen 18 können zusätzlich zu weiteren an der Lageschale 5 vorgesehenen Zentrierstützen vorgesehen sein.
Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, auf der Innenseite 21 der Lagerschale 5 Schmiernuten 22 anzubringen. Diese erstrecken sich vorteilhaft in oder etwa in Richtung der Schlitze 19. Auf der dem Kugelzapfen 7 abgewandten Seite 5.1 der Lagerschale 5 ist vorteilhaft eine nach außen abstehende Erhöhung 23 angeformt. Diese dient zum besseren Verteilen des von der Seite 16 aus eingespritzten oder eingepreßten Gehäusematerials 14. Auf der der Erhöhung 23 gegenüberliegenden Seite ist bevorzugt eine Vertiefung 24 zum Einlagern von Schmiermittel angebracht bzw. angeformt, wobei sich die Schmiernuten 22 bis in diese - Vertiefung 24 erstrecken.
Der Ringwulst 15 besitzt eine umlaufende Nut 25. In diese greift ein Dichtwulst 26 einer Abdichtmanschette 27 ein. Der Dichtwulst 26 ist seinerseits mit einer umlaufenden Kehle 28, einer Nut oder dgl . versehen, in die ein Spannring 29 eingesetzt ist.
Die Montage des Kugelgelenks 1 erfolgt derart, daß zunächst die Lagerschale 5 auf die Kugel 6 aufgeschnappt wird. Anschließend wird die Kugel 6 mit der Lagerschale 5 in die Aussparung des Ringteils 3 so weit eingedrückt, bis der Bund 8 an der Oberseite 13 des Ringteils 3 anliegt.
Bei anderen möglichen, in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung kann der Bund 8 derart ausgeführt sein, daß der Bund 8 teilweise oder ganz in die Öffnung 12 hineinragt. Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 mit nur teilweisem Einsatz in die Öffnung 12 liegt ein verbleibender Randteil 8.1 des Bundes 8 auf der Oberseite 13 auf. Vorteilhaft ist der in die Öffnung 12 hineinragende Teil 8.3 des Bundes 8 oder im zweiten Fall gemäß Fig. 6 der gesamte Bund 8 in der Öffnung 12 fixiert. Zweckmäßig erfolgt die Fixierung durch Einpressen des in die Öffnung 12 hineinragenden Teils 8.3 des Bundes 8 bzw. des gesamten Bundes 8. Der Außendurchmesser des genannten Teils 8.3 des Bundes 8 bzw. des gesamten Bundes 8 ist mindestens so groß wie der Innendurchmesser des Ringteils 3. Ist der Außen- durchmesser größer, so wird der in die Öffnung 12 hineinragende Teil 8.3 des Bundes 8 bzw. der gesamte Bund 8 beim Einpressen elastisch oder plastisch verformt. Die Außenwand 8.4 des in die Öffnung 12 hineinragenden Bundes 8 bzw. des Teils 8.3 des Bundes 8 kann in diesem Fall zur Öffnung 12 hin leicht konisch sich verjüngend ausgebildet sein.
Zum leichteren Einsetzen der Lagerschale 5 kann der obere Rand 4.1 der Innenseite 4 des Ringteils 3 nach außen erweitert sein, wie die Fig. 1 und 7 zeigen.
Beim Einsetzen der Lagerschale 5 zentrieren und fixieren die Zentrierstützen 18 und gegebenenfalls auch der in die Öffnung 12 hineinragende Teil 8.3 des Bundes 8 oder der gesamte Bund 8 die Lagerschale 5 und damit die Kugel 6 im Ringteil 3. Danach wird die so gebildete Einheit in ein Formwerkzeug eingesetzt und in der Zeichnung von unten her Gehäusematerial 14 eingespritzt oder eingepreßt. Nach der Entnahme aus dem Formwerkzeug wird die Abdichtmanschette 27 in bekannter Weise aufgebracht.

Claims

Patentansprüche
1. Kugelgelenk mit einem einen Ringteil aufweisenden Kugelgelenkgehäuse und einer die Kugel umfassenden Lagerschale, die im Abstand von der Innenseite des Kugelgelenkgehäuses angeordnet und der dazwischen befindliche Raum mit eingespritztem oder eingegossenem Gehäusematerial, insbesondere Kunststoff, ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (5) an der zum Kugelzapfen (7) hin offenen Seite (11) einen seitlich abstehenden Bund (8) aufweist, dessen Außendurchmesser (9) gleich oder größer ist als der Innendurchmesser (10) der zugehörigen Öffnung (12) des Ringteils (3) , daß der Bund (8) auf der Seite (11) des Kugelzapfens (7) auf dem Ringteil (3) aufliegt oder zumindest zum Teil in die Öffnung (12) hineinragt und darin, insbesondere durch einen Preßsitz, fixiert ist, daß der Bund (8) am Rand (8.1) verteilte Aussparungen (8.2) besitzt, die derart angeordnet und ausgebildet sind, daß das Gehäusematerial (14) beim Formvorgang durch diese hindurchfließen kann, und daß das Gehäusematerial (14) auf der Seite (11) des Kugelzapfens (7) einen den Ringteil (3) übergreifenden Ringwulst (15) bildet, in den der seitlich abstehende Bund (8) eingeformt ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (8.2) die Form eines Kreissegments besitzen.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäusematerial (14) auf der dem Kugelzapfen (7) abgewandten Seite (16) die Lagerschale (5) umgibt und den Ringteil (3) umgreift.
4. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (5) zumindest im Bereich ihres Äquators (17) mehrere am Umfang verteilte, seitlich abstehende Zentrierstützen (18) aufweist, die sich an der Innenseite (21) des Ringteils (3) abstützen.
5. Kugelgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierstützen (18) unter Vorspannung an der Innenseite (21) des Ringteils (3) anliegen.
6. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (5) am Umfang verteilte, sich vom Bund (8) aus zum Äquator (17) hin und über diesen hinaus erstreckende Schlitze (19) aufweist.
7. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Zentrierstützen (18) seitlich an den Schlitzen (19) vorgesehen sind.
8. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (5) auf der Innenseite (21) Schmiernuten (22) aufweist.
9. Kugelgelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernuten (22) in oder im wesentlichen in Richtung der Schlitze (19) verlaufen.
10. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (5) auf der dem Kugelzapfen
(7) abgewandten geschlossenen Seite (5.1) eine nach außen gerichtete Erhöhung (23) aufweist.
11. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (5) auf der der Erhöhung (23) gegenüberliegenden Seite der Lagerschale (5) eine Vertiefung (24) aufweist.
12. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernuten (22) bis in die Vertiefung
(24) reichen.
13. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringwulst (15) eine umlaufende Nut (25) aufweist.
14. Kugelgelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in die Nut (25) der Dichtwulst (26) einer Abdichtmanschette (27) eingreift.
15. Kugelgelenk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtwulst (26) eine umlaufende Kehle (28) oder Nut aufweist, in die ein Spannring (29) eingesetzt ist.
16. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des in die Öffnung (12) hineinragenden Bundes (8) oder eines Teils (8.3) des Bundes (8) gleich groß oder größer ist als der Innendurchmesser des Ringteils (3) .
17. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (8.4) des in die Öffnung (12) hineinragenden Bundes (8) oder eines Teils (8.3) des Bundes (8) zur Öffnung (12) hin konisch sich verjüngend ausgebildet ist.
18. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (4.1) der Innenseite (4) des Ringteils (3) nach außen erweitert ist.
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