DE10148806C2 - Kugelgelenkanbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugelgelenkanbindung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 12 55 509 C ist beispielsweise ein Kugelzapfen für Anhängerkupplungen bekannt, der aus einem Zapfenteil und aus einer Hohlkugel besteht, die auf das aus der Mittellängsachse des Zapfenteils abgebogene, konisch ausgebildete Ende des Zapfenteils aufgeschweißt ist. Dabei ragt das konische Ende des Zapfenteils durch zwei sich gegenüberliegende Löcher in der Hohlkugel hindurch und wird an diesen beiden Löchern mit der Hohlkugel verschweißt.

Des weiteren sind Kugelgelenke schon sehr lange in Anwendung und bestehen aus einer Kugelpfanne und einem Kugelkopf. In vielen Fällen wird der Kugelkopf an einem Basisteil, z. B. einer Karosserie, befestigt, um bei einer Gasfeder mit den kolbenstangen- oder zylinderseitigen Kugelpfannen zu verrasten. Der Kugelkopf bildet in der Regel eine Baueinheit mit einem Anschlagflansch und einem Befestigungsabschnitt. Beispielhaft wird auf die DE 38 42 609 A1 und die DE 42 28 383 A1 verwiesen. Eine wesentliche Grundvoraussetzung für eine zuverlässige Anbindung des Kugelkopfes an das Basisteil ist darin zu sehen, dass das Basisteil eine Werkstückstärke entsprechend dem Befestigungsabschnitt aufweisen muss. Es ist zwar durch eine Ausgestaltung des Befestigungsabschnitts in der Form einer Blechschraube prinzipiell auch eine Anbindung an ein dünneres Werkstück denkbar, doch hat man dann zu berücksichtigen, dass der Befestigungsabschnitt bei einer Blechschraube relativ weit aus dem Basisteil herausragt. Letztlich hat man nur einen bescheidenen Bauraumvorteil erreicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kugelgelenkanbindung mit einem minimalen axialen Bauraum zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für eine erste Variante dadurch gelöst, dass das den Kugelkopf tragende Bauteil als Befestigungsabschnitt eine Schweißfläche aufweist.

Mit der direkten Schweißverbindung zwischen dem Kugelkopf und dem tragenden Bauteil können mehrere Vorteile erreicht werden. Zum einen wird auf eine Gewindeverbindung verzichtet. Des weiteren kann ein sehr kleiner Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Kugel und dem tragenden Bauteil erzielt werden, so dass die im Kugelgelenk wirksamen Stützkräfte nur einen kurzen Hebelarm zum tragenden Bauteil aufweisen. Dieses Konstruktionsdetail hat zur Folge, dass das tragende Bauteil schwächer dimensioniert werden kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Schweißfläche als Erhebung aus einer Ebene des tragenden Bauteils in Richtung des Kugelkopfes ausgeformt. Es entsteht eine Materialanhäufung an der Befestigungsstelle zwecks Versteifung des tragenden Bauteils und die Kontaktfläche zum Kugelkopf kann vergrößert werden, wodurch eine größere zulässig Belastung des Kugelgelenks ermöglicht wird.

Des weiteren kann man zusätzlich vorsehen, dass die Erhebung als ein Zapfen ausgeformt ist und der Kugelkopf eine Öffnung aufweist, die den Zapfen zumindest teilweise aufnimmt. Es wird eine bessere Verbindung zwischen dem tragenden Bauteil und dem Kugelkopf erreicht, die auch größere Querkräfte aufnehmen kann. Die punktgenaue Orientierung des Kugelkopfes auf dem tragenden Bauteil wird ebenfalls wesentlich erleichtert.

Bei einer Alternativvariante wird der Befestigungsabschnitt als Zapfen mit einem Befestigungsgewinde in Richtung des Kugelkopfs oder des Basisteils einstückig von einem der beiden genannten Teile gebildet. Wenn man den Befestigungsab­ schnitt in Richtung des Kugelkopfes ausführt und den Kugelkopf selbst als Befes­ tigungsmittel nutzt, dann kann die Baulänge des bisherigen Befestigungsab­ schnitts eingespart werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Kugelkopf aus einem dünnwandigen Blechkörper gepresst, der mit dem Anbauteil oder dem Basisteil verbunden ist. Damit wird erreicht, dass man auf jegliche Befestigungsflächen verzichten kann.

In konsequenter Weiterentwicklung weist der Kugelkopf mindestens eine Elastizi­ tätsfuge auf, die eine radiale Montagebewegung der Kugelkopfabschnitte ermög­ licht. Bei Ausnutzung der Elastizitätsfuge ist die Montage für die Kugelpfanne sehr einfach, wobei man auf Sicherungsringe oder Klammern für die Kugelpfanne verzichten kann.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Kugelkopf als separates Einzelteil auf einer Befestigungsfläche

Fig. 2 Kugelkopf als einstückiges Bauteil des tragenden Bauteils

Die Fig. 1 zeigt ein Kugelgelenk 1, wie es prinzipiell für Gasfedern oder Fest­ stellelementen, z. B. nach dem Prinzip der DE 197 34 466 C1 bekannt ist. Das Kugelgelenk umfasst einen Kugelkopf 3, der in einer Kugelpfanne 5 drehbeweg­ lich gelagert ist. Vielfach hintergreift eine Sicherungsklammer 7 den Äquator 9 des Kugelkopfes, wobei es auch andere Sicherungsmittel und Konstruktionen gibt, die aber für die Erfindung nicht wesentlich sind. An einem Gehäuse 11 der Kugelpfanne 5 ist ein Anbauteil 13, bzw. die Gasfeder entweder mit der Kolben­ stange oder einem Zylinder angeschlossen. Der Kugelkopf 3 ist über eine Schweißfläche 15 mit einem Basisteil 17, in diesem Fall einem tragenden Bauteil in Form eines Anlenkhebels, für eine nicht dargestellte Kraftfahrzeugtür, verbun­ den. Diese Schweißfläche 15 ist auf einer als Befestigungsabschnitt ausgeführ­ ten Erhebung 18 aus einer Ebene 19 des tragenden Bauteils, in diesem Fall dem dünnwandigen Anlenkhebel, geformt.

Die Fig. 1 enthält drei verschiedene Ausführungsformen. Mit der gestrichelten Linie des Kugelkopfes zum tragenden Bauteil soll eine vergleichsweise flache lin­ senförmige Erhebung dargestellt werden, so dass zwischen dem Kugelkopf und dem tragenden Bauteil nur eine punktförmige Berührung vorliegt. Die Kontaktflä­ che zwischen dem Kugelkopf und dem tragenden Bauteil ist als Schweißfläche 15 ausgeführt, wobei die Art der Schweißverbindung wählbar ist. Neben einem Widerstandsschweißverfahren ist auch eine Kondensatorentladungsschweißung möglich. Dabei wird der Kugelkopf mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung auf der Schweißfläche ausgerichtet.

Man kann aber auch vorsehen, dass der Kugelkopf 3 eine ggf. sacklochförmige Öffnung 21 aufweist, die einen Zapfen 22 des tragenden Bauteils aufnimmt. Damit ist die theoretisch mögliche Kontaktfläche zwischen dem Kugelkopf und dem tragenden Bauteil und die zulässige Querkraft vergrößert.

In der rechten Schnitthälfte ist die zapfenförmige Erhebung mit einem Befesti­ gungsgewinde 23 versehen. Selbstverständlich kann man zur Sicherung einen Schweißpunkt zwischen dem Kugelkopf und dem tragenden Bauteil einsetzen. Wesentlich ist, dass die zapfenförmige Erhebung einstückig von dem tragenden Bauteil gebildet wird.

In der Fig. 2 ist eine weitere Lösung dargestellt, bei der das tragenden Bauteil 17 selbst den Kugelkopf 3 bildet. Eine Schweißfläche im Sinne der Fig. 1 gibt es nicht. Insbesondere bei einem dünnwandigen tragenden Bauteil 17 lässt sich die­ se Variante besonders günstig umsetzen. Mit dieser Form des Kugelkopfes 3, der mindestens eine Elastizitätsfuge 25 aufweist, kann die Kugelpfanne einfacher gestaltet werden. So kann man auf einen Sicherungsring oder eine Sicherungs­ klammer verzichten, da der Kugelkopf bei der Montagebewegung in die Kugel­ pfanne eine radiale Durchmesseränderung ausführen kann. Ist der Kugelkopf voll­ ständig in die Kugelpfanne eingeschoben, so spreizen sich die Kugelkopfabschnit­ te wieder auf und sichern das gesamte Kugelgelenk.

Claims (6)

1. Kugelgelenkanbindung zwischen einem Basisteil, z. B. einem Anlenkhebel einer Kraftfahrzeugtür, und einem dazu winkelbeweglichen Anbauteil, wobei die Kugelgelenkanbindung einen Kugelkopf aufweist, der in eine Kugelpfanne eingreift, wobei der Kugelkopf einen Befestigungsabschnitt zum Basisteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das den Kugelkopf (3) tragende Bauteil bzw. Basisteil (17) als Befestigungsabschnitt eine Schweißfläche (15) aufweist.

2. Kugelgelenkanbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißfläche (15) als Erhebung (18) aus einer Ebene (19) des tragenden Bauteils (17) in Richtung des Kugelkopfes (3) ausgeformt ist.

3. Kugelgelenkanbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (18) als ein Zapfen (22) ausgeformt ist und der Kugelkopf (3) eine Öffnung (21) aufweist, die den Zapfen (22) zumindest teilweise aufnimmt.

4. Kugelgelenkanbindung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt als Zapfen (22) mit einem Befestigungsgewinde (23) in Richtung des Kugelkopfs (3) oder des Basisteils (17) einstückig von einem der beiden genannten Teile gebildet wird.

5. Kugelgelenkanbindung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkopf (3) aus einem dünnwandigen Blechkörper gepresst wird, der mit dem Basisteil (17) verbunden ist.

6. Kugelgelenkanbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkopf (3) mindestens eine Elastizitätsfuge (25) aufweist, die eine radiale Montagebewegung der Kugelkopfabschnitte ermöglicht.