DE102009045276A1

DE102009045276A1 - Ball joint for use as e.g. roller bearing of trailer ball head of trailer vehicle, has joint head supported at wall, and opening formed in circular shape, where external diameter of joint head possess appropriate diameter in area of opening

Info

Publication number: DE102009045276A1
Application number: DE200910045276
Authority: DE
Inventors: Metin Ersoy; Alfons Nordloh
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2011-04-28

Abstract

The joint (1) has a ball pivot (4) comprising a joint head (2) and supported in a housing (5) under inserting a ball shell (10). The pivot extends from the housing through a pin opening (7) in the housing. The pin opening is formed in circular shape, where external diameter of the joint head possess appropriate diameter in an area of the pin opening. The joint head is rotated around a longitudinal axis (9) and supported at a wall (12) that limits the pin opening, and the ball shell is made of polyoxymethylene.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk mit einem Gehäuse und einem einen Zapfen und eine Gelenkkugel umfassenden Kugelzapfen, der mit seiner Gelenkkugel bewegbar in dem Gehäuse gelagert ist und sich durch eine in diesem vorgesehene Zapfenöffnung hindurch aus dem Gehäuse heraus erstreckt.The invention relates to a ball joint with a housing and a pin and a ball joint comprehensive ball pin, which is movably mounted with its ball joint in the housing and extending through a provided in this pin opening through out of the housing.

Für eine manuell schwenkbare Anhängerkupplung wird ein Drehlager eingesetzt, welches unter einem Winkel von ca. 45° zur Fahrzeuglängsachse am Fahrzeug angeordnet ist. Die schwenkbare Anhängerkupplung umfasst eine Kugelkopfstange, die um 45° gebogen ist, und das Drehlager, welches fest mit dem Fahrzeugaufbau, insbesondere mit einem Querträger, der vorzugsweise von der hinteren Stoßstange verdeckt ist, verbunden ist. Die Kugelkopfstange kann sich in dem Drehlager mit einem (Dreh-)Freiheitsgrad drehen. Bei einer 180°-Drehung im Drehlager schwenkt die Kugelkopfstange um ca. 90° um die Fahrzeuglängsachse und dreht sich dabei gleichzeitig um 180° um sich herum. In ausgefahrener Stellung (Betriebsstellung) zeigt die Kugelkopfstange in Fahrtrichtung nach hinten und weist mit dem Kugelkopf nach oben, so dass das Ankuppeln eines Anhängers möglich ist. In eingefahrener Stellung (Ruhestellung) liegt die Kugelkopfstange quer zur Fahrtrichtung und ist durch die Stoßstange verdeckt. Die Betätigung der Kugelkopfstange erfolgt manuell. Insbesondere fällt bzw. schwenkt die Kugelkopfstange nach dem Entriegeln durch ihr Eigengewicht nach unten, sodass sie leicht von einer Bedienperson erfassbar ist. Mit der Hand wird die Kugelkopfstange nun in Richtung Betriebsstellung bewegt, bis sie einrastet.For a manually pivotable trailer hitch a pivot bearing is used, which is arranged at an angle of approximately 45 ° to the vehicle longitudinal axis on the vehicle. The pivotable trailer hitch comprises a ball head bar which is bent by 45 °, and the pivot bearing, which is fixedly connected to the vehicle body, in particular with a cross member, which is preferably covered by the rear bumper, connected. The ball head bar can rotate in the pivot bearing with a (rotational) degree of freedom. At a 180 ° rotation in the pivot bearing, the ball head rod pivots about 90 ° about the vehicle's longitudinal axis and simultaneously rotates 180 ° around it. In the extended position (operating position), the ball head bar pointing in the direction of travel to the rear and points with the ball head upwards, so that the coupling of a trailer is possible. In retracted position (rest position), the ball head bar is transverse to the direction of travel and is covered by the bumper. The ball head bar is operated manually. In particular falls or pivots the ball head bar after unlocking by its own weight down so that it is easily detected by an operator. The ball head rod is now moved by hand to the operating position until it clicks into place.

Nachteilig an dieser Lösung ist jedoch, dass Zug- und Druckkräfte, die während der Fahrt mit einem angekuppelten Anhänger auftreten, ein Verkanten des Drehlagers verursachen können und hauptsächlich durch stirnseitige Abstützungen der Kugelkopfstange abgefangen werden müssen. Diese stirnseitigen Abstützungen umfassen aber keine großen Tragflächen, sodass relativ große Flächenpressungen auftreten können. Die ständig wechselnde Kraftrichtung beim Ziehen und Drücken des Anhängers verursacht mit jedem Lastwechsel ein Spiel, d. h. ein Hin- und Herbewegen der Kugelkopfstange im Drehlager.A disadvantage of this solution is that tensile and compressive forces that occur while driving with a trailer coupled, can cause tilting of the pivot bearing and must be intercepted mainly by frontal supports the ball head rod. But these frontal supports do not include large wings, so that relatively large surface pressures can occur. The constantly changing direction of force when pulling and pushing the trailer causes a game with each load change, d. H. a reciprocating the ball head rod in the pivot bearing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein als Drehlager einsetzbares Lager zu schaffen, welches Zug- und Druckkräfte besser aufnehmen kann.The invention has for its object to provide a usable as a pivot bearing, which can absorb tensile and compressive forces better.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kugelgelenk nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.This object is achieved by a ball joint according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Kugelgelenk, vorzugsweise für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Anhängerkupplung, weist ein Gehäuse und einen eine Gelenkkugel und einen Zapfen umfassenden Kugelzapfen auf, der mit seiner Gelenkkugel bewegbar, vorzugsweise schwenkbar und/oder drehbar, in dem Gehäuse gelagert ist und sich durch eine in diesem vorgesehene Zapfenöffnung hindurch aus dem Gehäuse heraus erstreckt, wobei die Zapfenöffnung kreisförmig ist und einen dem Außendurchmesser des Kugelzapfens im Bereich der Zapfenöffnung entsprechenden oder im Wesentlichen entsprechenden Durchmesser aufweist.The ball joint according to the invention, preferably for a vehicle, in particular for a trailer hitch, comprises a housing and a ball joint comprising a ball joint and a peg, which is movable with its ball joint, preferably pivotally and / or rotatably mounted in the housing and by a extends in this intended pin opening through out of the housing, wherein the pin opening is circular and has a the outer diameter of the ball pin in the region of the pin opening corresponding or substantially corresponding diameter.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zapfenöffnung werden zwei der drei Freiheitsgrade des Kugelgelenks blockiert, sodass das Kugelgelenk ein Drehgelenk mit lediglich einem Freiheitsgrad bildet, der einer Drehbewegung des Kugelzapfens um eine Drehachse entspricht, die vorzugsweise mit der zentralen Längsachse des Kugelzapfens zusammenfällt. Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, als Drehlager ein bezüglich der Zapfenöffnung modifiziertes Kugelgelenk einzusetzen, da ein Kugelgelenk in allen Raumrichtungen große Zug- und Druckkräfte zulassen und dabei dennoch spielfrei drehen kann. Der Ausdruck „im Wesentlichen entsprechenden” berücksichtigt dabei insbesondere, dass zwischen der die Zapfenöffnung begrenzenden Wandung und dem Kugelzapfen noch ein Gleit- und/oder Führungselement, wie z. B. eine Lagerhülse, vorgesehen sein kann.The inventive design of the pin opening two of the three degrees of freedom of the ball joint are blocked, so that the ball joint forms a hinge with only one degree of freedom, which corresponds to a rotational movement of the ball stud about an axis of rotation, which preferably coincides with the central longitudinal axis of the ball stud. According to the invention it is thus proposed to use as a pivot bearing with respect to the pin opening modified ball joint, as a ball joint in all directions allow large tensile and compressive forces while still rotate free of play. The term "substantially corresponding" takes into account in particular that between the pin opening limiting wall and the ball pin nor a sliding and / or guide element, such. B. a bearing sleeve, can be provided.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung sitzt im Gehäuse ein mit einer Lageröffnung versehenes Drehlager, z. B. in Form eines Wälzlagers, in welchem der Kugelzapfen drehbar gelagert ist, wobei sich der Kugelzapfen durch die Lageröffnung hindurch aus dem Gehäuse heraus erstreckt. In diesem Fall wird das Drehlager bevorzugt dem Gehäuse zugerechnet, sodass die Lageröffnung insbesondere die Zapfenöffnung bildet.According to a possible embodiment of the invention sits in the housing provided with a bearing opening pivot bearing, z. Example in the form of a rolling bearing, in which the ball pin is rotatably mounted, wherein the ball pin extends through the bearing opening through out of the housing. In this case, the pivot bearing is preferably attributed to the housing, so that the bearing opening in particular forms the pin opening.

Vorzugsweise ist der Außendurchmesser der Gelenkkugel größer als der Außendurchmesser des Zapfens. Somit können größere Kräfte aufgenommen werden, da die Flächenpressung mit steigendem Durchmesser der Gelenkkugel sinkt. Der Außendurchmesser der Gelenkkugel ist insbesondere größer als der Durchmesser der Zapfenöffnung. Somit kann die Gelenkkugel nicht durch die Zapfenöffnung hindurchtreten.Preferably, the outer diameter of the ball joint is greater than the outer diameter of the pin. Thus, larger forces can be absorbed because the surface pressure decreases with increasing diameter of the joint ball. The outer diameter of the joint ball is in particular larger than the diameter of the pin opening. Thus, the ball joint can not pass through the pin opening.

Bevorzugt ist der Kugelzapfen an der die Zapfenöffnung begrenzenden Wandung um seine Längsachse drehbar gelagert, vorzugsweise gleitend. Insbesondere sind Schwenkbewegungen des Kugelzapfens um schräg oder quer zur Längsachse verlaufende Schwenkachsen, durch die Wandung der Zapfenöffnung blockiert.Preferably, the ball pin is rotatably mounted on the wall limiting the pin opening about its longitudinal axis, preferably slidably. In particular, pivotal movements of the ball pin are obliquely or transversely to the longitudinal axis extending pivot axes, blocked by the wall of the pin hole.

Die Zapfenöffnung weist bevorzugt eine bestimmte Länge in Längsrichtung auf, so dass an dieser Kontaktstelle die Flächenpressung klein gehalten werden kann. Die Abstützfläche ergibt sich dabei aus dem Produkt aus dieser Länge und dem Durchmesser der Zapfenöffnung und/oder des Kugelzapfens im Bereich der Zapfenöffnung. Insbesondere ist die Zapfenöffnung zylindrisch ausgebildet. Bevorzugt ist der Kugelzapfen im Bereich der Zapfenöffnung zylindrisch ausgebildet. The pin opening preferably has a certain length in the longitudinal direction, so that the surface pressure can be kept small at this contact point. The support surface results from the product of this length and the diameter of the pin opening and / or the ball stud in the region of the pin opening. In particular, the pin opening is cylindrical. Preferably, the ball pin is cylindrical in the region of the pin opening.

Die Gelenkkugel ist bevorzugt unter Zwischenschaltung einer Kugelschale in dem Gehäuse gelagert. Die Kugelschale, die ein oder mehrteilig ausbildbar ist, besteht vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus Polyoxymethylen (POM). Durch den Einsatz der insbesondere als dünne Kunststoffschale ausgebildeten Kugelschale sind nicht nur der Reibungskoeffizient reduzierbar und eine weitgehende Wartungsfreiheit sicherstellbar, sondern es kann ferner die Entstehung von Passungsrost und von Klappergeräuschen unterbunden werden. Dabei hat sich POM als Werkstoff für Kugelschalen mit guten tribologischen Eigenschaften bewährt. Die Kugelschale sitzt in dem Gehäuse und ist zwischen der Gelenkkugel und der dieser zugewandten Wandung des Gehäuses angeordnet.The ball joint is preferably mounted with the interposition of a spherical shell in the housing. The spherical shell, which can be formed in one or more parts, is preferably made of plastic, in particular of polyoxymethylene (POM). By using the ball shell, which is designed in particular as a thin plastic shell, not only the coefficient of friction can be reduced and extensive freedom from maintenance can be ensured, but furthermore the formation of fretting corrosion and rattling noise can be prevented. POM has proven to be a material for spherical shells with good tribological properties. The spherical shell is seated in the housing and is arranged between the joint ball and the wall of the housing facing it.

Bevorzugt ist der Kugelzapfen gleitend an der Zapfenöffnung gelagert. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sitzt in der Zapfenöffnung eine von dem Kugelzapfen durchgriffene Lagerhülse, unter Zwischenschaltung derer der Kugelzapfen drehbar an der Wandung gelagert ist. Hierdurch ist die Reibung zwischen dem Kugelzapfen und der Wandung der Zapfenöffnung reduzierbar. Die Lagerhülse ist bevorzugt Teil der Kugelschale und kann einstückig mit dieser ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Kugelschale bis in die Zapfenöffnung hinein als zylindrisches Drehlager erweitert. Hierdurch können Kosten und eine separate Befettung eingespart werden.Preferably, the ball pin is slidably mounted on the pin opening. According to one embodiment of the invention sits in the pin opening a through-penetrated by the ball pin bearing sleeve, with the interposition of which the ball pivot is rotatably mounted on the wall. As a result, the friction between the ball stud and the wall of the pin opening can be reduced. The bearing sleeve is preferably part of the ball shell and may be formed integrally therewith. Preferably, the ball shell is extended into the journal opening as a cylindrical pivot bearing. As a result, costs and a separate Befettung be saved.

Bevorzugt ist ein sich von dem Zapfen bis zu dem Gehäuse oder bis zur Kugelschale erstreckender Dichtungsbalg vorgesehen, mittels welchem die Zapfenöffnung abgedeckt ist. Der Dichtungsbalg des Kugelgelenks schützt somit die (Dreh-)Lagerstelle vor Feuchtigkeit und Schmutz.Preferably, a sealing bellows extending from the pin to the housing or to the ball socket is provided, by means of which the pin opening is covered. The sealing bellows of the ball joint thus protects the (rotary) bearing point from moisture and dirt.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Kugelzapfen ein sich in Richtung der Längsachse des Kugelzapfens erstreckendes Loch vorgesehen, in dem ein Sperrbolzen einliegt und in Richtung der Längsachse verschiebbar geführt ist, wobei vorzugsweise mittels des Sperrbolzens der Kugelzapfen in dem Gehäuse verriegelbar ist. Hierdurch kann der Kugelzapfen in einer Betriebsstellung arretiert werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Kugelgelenk als Drehgelenk für eine Kugelkopfstange einer Anhängerkupplung eingesetzt wird.According to one embodiment of the invention, a in the direction of the longitudinal axis of the ball pin extending hole is provided in the ball pin, in which a locking pin rests and is guided displaceably in the direction of the longitudinal axis, wherein preferably by means of the locking pin of the ball pin in the housing can be locked. As a result, the ball stud can be locked in an operating position. This is particularly advantageous when the ball joint according to the invention is used as a rotary joint for a ball head rod of a trailer hitch.

Bevorzugt ist in dem Kugelzapfen wenigstens ein, in das Loch einmündender, zum Gehäuse hin offener und in einer schräg oder quer zur Längsachse des Kugelzapfens ausgerichteten Führungsrichtung verlaufender Führungskanal vorgesehen, in dem ein in der Führungsrichtung verschiebbar geführter Führungsstift einliegt, der durch Verschieben des Sperrbolzens in eine in dem Gehäuse vorgesehene Arretierungsausnehmung einrückbar ist. Die Arretierungsausnehmung ist insbesondere in der dem Kugelzapfen zugewandten Innenwandung des Gehäuses vorgesehen und z. B. ein Loch. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Arretierungsausnehmung mulden- oder kalottenförmig. Bevorzugt ist in dem Sperrbolzen eine Freigabeausnehmung vorgesehen, in welche der Führungsstift zum Entsperren des Kugelzapfens einrückbar ist.Preferably, in the ball pin at least one, opening into the hole, open towards the housing and extending in an obliquely or transversely to the longitudinal axis of the ball pin guide direction extending guide channel provided in which a displaceably guided in the guide direction guide pin rests, by moving the locking pin in a locking recess provided in the housing can be engaged. The locking recess is provided in particular in the ball stud facing inner wall of the housing and z. B. a hole. According to one embodiment of the invention, the locking recess is trough or dome-shaped. Preferably, a release recess is provided in the locking pin, in which the guide pin for unlocking the ball stud is engageable.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sitzt in der Arretierungsausnehmung ein Druckelement, gegen dessen Druckkraft der Führungsstift in die Arretierungsausnehmung einrückbar ist. Bevorzugt umfasst das Druckelement einen federbelasteten oder federnd gelagerten Druckstift, sodass die Druckkraft durch eine Feder aufgebracht wird. Das Druckelement dient insbesondere dazu, den Führungsstift aus der Arretierungsausnehmung herauszuschieben, wenn der Sperrbolzen eine Bewegung des Führungselements in Richtung des Lochs freigibt. Das Druckelement trägt somit dazu bei, das Kugelgelenk aus dem arretierten Zustand heraus sicher in einen drehbaren (entsperrten) Zustand überführen zu können.According to one embodiment of the invention sits in the Arretierungsausnehmung a pressure element, against the pressing force of the guide pin is engageable in the Arretierungsausnehmung. Preferably, the pressure element comprises a spring-loaded or spring-mounted pressure pin, so that the pressure force is applied by a spring. The pressure element is used in particular to push out the guide pin from the locking recess when the locking pin releases a movement of the guide element in the direction of the hole. The pressure element thus contributes to be able to safely transfer the ball joint from the locked state into a rotatable (unlocked) state.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein am Gehäuse befestigter und im Bereich des Gehäusebodens angeordneter Sperrstein vorgesehen, der mit einem dem Gehäuseboden zugewandten Ende des Sperrbolzens, vorzugsweise drehfest, in Eingriff bringbar ist. Ferner kann der Sperrstein in das in der Gelenkkugel vorgesehene Loch eingreifen. Bevorzugt ist der Sperrbolzen mittels einer Feder (Zentralfeder) in Richtung des Gehäusebodens und/oder des Sperrsteins vorgespannt.According to one embodiment of the invention, a fixed to the housing and arranged in the region of the housing bottom blocking block is provided with a housing bottom facing the end of the locking pin, preferably rotatably, engageable. Furthermore, the block can engage in the hole provided in the ball joint. Preferably, the locking pin is biased by a spring (central spring) in the direction of the housing bottom and / or the blocking block.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dürfen sich der Sperrbolzen und der Kugelzapfen nicht gegeneinander verdrehen. Bevorzugt sind der Sperrbolzen und der Kugelzapfen daher drehfest miteinander gekoppelt, insbesondere bezüglich einer Verdrehung um die Längsachse des Kugelzapfens. Somit ist eine Verdrehung des Sperrbolzens relativ zu dem Kugelzapfen um dessen Längsachse verhinderbar.According to one embodiment of the invention, the locking pin and the ball pin must not rotate against each other. Preferably, the locking pin and the ball pin are therefore rotatably coupled to each other, in particular with respect to a rotation about the longitudinal axis of the ball pin. Thus, a rotation of the locking pin relative to the ball pin can be prevented around its longitudinal axis.

Im arretierten Zustand des Kugelgelenks greift der Sperrbolzen bevorzugt in den Sperrstein ein, sodass die Freigabeausnehmung gegenüber dem Führungsstift versetzt ist. Der Führungsstift kann somit nicht in die Freigabeausnehmung einrücken, und eine Entsperrung des Kugelgelenks ist nicht möglich. Erst wenn der Sperrbolzen außer Eingriff mit dem Sperrstein gebracht ist, was durch Verschieben des Sperrbolzens gegen die Kraft der Zentralfeder ermöglicht wird, kann die Freigabeausnehmung derart positioniert werden, dass der Führungsstift in diese einrücken und das Kugelgelenk entsperren bzw. freigeben kann.In the locked state of the ball joint, the locking pin preferably engages in the block a, so that the release recess is offset from the guide pin. The guide pin can thus not engage in the release recess, and an unlocking of the ball joint is not possible. Only when the locking pin is brought out of engagement with the block, which is made possible by moving the locking pin against the force of the central spring, the release recess can be positioned so that the guide pin engage in this and unlock the ball joint or release.

An dem Gehäuse ist bevorzugt eine Kugelkopfstange befestigt, die an ihrem freien Ende einen Kugelkopf aufweist, der mit einem Kupplungsschloss eines Anhängerfahrzeugs kuppelbar ist. Ferner ist der Kugelzapfen bevorzugt am Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs befestigt, insbesondere an einem hinteren Querträger des Kraftfahrzeugs. Alternativ können aber auch das Gehäuse an dem Fahrzeugaufbau, insbesondere an dem Querträger des Fahrzeugs befestigt und der Kugelzapfen mit der Kugelkopfstange fest verbunden sein. Die Kugelkopfstange ist vorzugsweise gekrümmt ausgebildet.On the housing, a ball head rod is preferably attached, which has at its free end a ball head which can be coupled with a coupling lock of a trailer vehicle. Furthermore, the ball pin is preferably attached to the vehicle body of a motor vehicle, in particular on a rear cross member of the motor vehicle. Alternatively, however, the housing can also be attached to the vehicle body, in particular to the crossbeam of the vehicle, and the ball stud can be firmly connected to the ball head rod. The ball head bar is preferably curved.

Das erfindungsgemäße Kugelgelenk bildet ein Drehlager, bei dem die Hauptkräfte insbesondere senkrecht zur Drehachse angreifen. Das sich als wartungsfrei und zuverlässig bewährte Kugelgelenk ist somit ohne große Änderungen auch als belastbares Drehlager verwendbar. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Kugelgelenk als Drehlager eines Anhängerkugelkopfes eingesetzt.The ball joint according to the invention forms a pivot bearing in which the main forces act in particular perpendicular to the axis of rotation. The proven as maintenance-free and reliable ball joint is thus usable without great changes as a load bearing rotary bearing. Preferably, the ball joint according to the invention is used as a pivot bearing of a trailer ball head.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention will be described below with reference to preferred embodiments and with reference to the drawings. In the drawing show:

1 eine Schnittansicht durch ein Kugelgelenk gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 a sectional view through a ball joint according to a first embodiment of the invention,

2 eine Schnittansicht durch ein Kugelgelenk gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im verriegelten Zustand der Gelenkkugel, 2 a sectional view through a ball joint according to a second embodiment of the invention in the locked state of the joint ball,

3 eine Draufsicht auf den Sperrstein gemäß 2, 3 a plan view of the block according to 2 .

4 eine Schnittansicht durch das Kugelgelenk gemäß der zweiten Ausführungsform im entriegelten Zustand der Gelenkkugel und 4 a sectional view through the ball joint according to the second embodiment in the unlocked state of the ball joint and

5 eine Draufsicht auf den Sperrstein gemäß 4. 5 a plan view of the block according to 4 ,

Aus 1 ist eine Schnittansicht eines Kugelgelenks 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei ein Kugelzapfen 2 einen Zapfen 3 und eine mit diesem starr verbundene Gelenkkugel 4 aufweist, mittels welcher der Kugelzapfen 2 bewegbar in einem Gehäuse 5 gelagert ist. Das Gehäuse 5 ist mittels eines Verschlussrings 6 verschlossen, der eine Zapfenöffnung 7 umringt, durch welche hindurch sich der Kugelzapfen 3 aus dem Gehäuse 5 heraus erstreckt. Der Verschlussring 6 wird hierbei dem Gehäuse 5 zugerechnet. Die Zapfenöffnung 7 ist mittels eines Dichtungsbalgs 8 vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt, wobei sich der Dichtungsbalg von dem Verschlussring 6 bis zum Zapfen 3 erstreckt. Der Dichtungsbalg 8 liegt dichtend, aber gleitfähig am Zapfen 3 des Kugelzapfens 2 an und ist an dem Verschlussring 6 festgelegt.Out 1 is a sectional view of a ball joint 1 according to a first embodiment of the invention, wherein a ball stud 2 a pin 3 and a rigidly connected to this ball joint 4 has, by means of which the ball pin 2 movable in a housing 5 is stored. The housing 5 is by means of a locking ring 6 closed, a pin opening 7 surrounds, through which passes the ball stud 3 out of the case 5 extends out. The lock ring 6 this case is the case 5 attributed. The pin opening 7 is by means of a sealing bellows 8th Protected from dirt and moisture, with the sealing bellows of the locking ring 6 until the pin 3 extends. The sealing bellows 8th lies tight, but slippery on the pin 3 of the ball stud 2 and is on the lock ring 6 established.

Der Kugelzapfen 2 ist einerseits mit seiner Gelenkkugel 4 in dem Gehäuse 5 gelagert und andererseits mittels seines Zapfens 3 um die Längsachse 9 des Kugelzapfens 2 drehbar am Verschlussring 6 gelagert. Zwischen dem Verschlussring 6 und der Gelenkkugel 4 ist eine Kugelschale 10 aus Kunststoff angeordnet, die sich bis in die Zapfenöffnung 7 hinein erstreckt und dort eine dünnwandige Lagerhülse 11 bildet. Die Kugelschale und die Lagerhülse dienen insbesondere dazu, die Reibung des Kugelzapfens 2 im Gehäuse 5 zu reduzieren und möglicherweise vorhandenes Spiel auszugleichen.The ball stud 2 is on the one hand with its ball joint 4 in the case 5 stored and on the other hand by means of its pin 3 around the longitudinal axis 9 of the ball stud 2 rotatable on the locking ring 6 stored. Between the lock ring 6 and the ball of the ball 4 is a spherical shell 10 Made of plastic, extending down to the pin opening 7 extends into it and there a thin-walled bearing sleeve 11 forms. The ball socket and the bearing sleeve serve in particular to the friction of the ball stud 2 in the case 5 to reduce and possibly compensate for existing game.

Die Zapfenöffnung 7 ist zylindrisch und wird durch eine Wandung 12 des Verschlussrings 6 begrenzt. Der Kugelzapfen 2 ist im Bereich der Zapfenöffnung 7 ebenfalls zylindrisch. Die Lagerung des Kugelzapfens 2 an der Wandung 12 ist eine Gleitlagerung und erfolgt hier unter Zwischenschaltung der Lagerhülse 11, die aber auch entfallen kann. Der Durchmesser der Zapfenöffnung 7 entspricht somit oder im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Kugelzapfens 2 im Bereich der Zapfenöffnung 7. Die Drehrichtung, in welche der Kugelzapfen 2 relativ zu dem Gehäuse 5 drehen kann, ist durch den Doppelpfeil 13 angedeutet.The pin opening 7 is cylindrical and gets through a wall 12 of the lock ring 6 limited. The ball stud 2 is in the area of the pin opening 7 also cylindrical. The bearing of the ball stud 2 on the wall 12 is a plain bearing and takes place here with the interposition of the bearing sleeve 11 which can also be omitted. The diameter of the pin opening 7 thus corresponds or substantially to the outer diameter of the ball stud 2 in the area of the pin opening 7 , The direction of rotation, in which the ball stud 2 relative to the housing 5 can turn is through the double arrow 13 indicated.

In dem Kugelzapfen 2 ist ein durchgehendes und sich in Richtung der Längsachse 9 erstreckendes Loch 14 vorgesehen, in welchem ein Sperrbolzen 15 in Richtung der Längsachse 9 verschiebbar geführt ist. Quer zu dem Loch 14 erstreckt sich ein Führungskanal 16 in einer Führungsrichtung 17 durch eine Wandung der Gelenkkugel 4 hindurch. Der Führungskanal 16 mündet in das Loch 14 ein und ist zu einer in dem Gehäuse 5 vorgesehenen Arretierungsausnehmung 18 hin offen, in welche ein Führungsstift 19 eingreift, der in dem Führungskanal 16 einliegt und in diesem in Führungsrichtung 17 verschiebbar geführt ist. Der Führungsstift 19 steht mit dem Sperrbolzen 15 in Kontakt und wird mittels diesem in die Arretierungsausnehmung 18 gedrückt, so dass der Kugelzapfen 2 in dem Gehäuse 5 arretiert ist. Der Sperrbolzen 15 wird dazu mittels einer zentral im Kugelzapfen 2 angeordneten Feder (Zentralfeder) 20 mit einer schräg zur Längsachse 9 ausgerichteten Arbeitsfläche 21 gegen das den Sperrbolzen 15 zugewandte Ende des Führungsstifts 19 in Richtung Gehäuseboden 22 gedrückt.In the ball stud 2 is a continuous and in the direction of the longitudinal axis 9 extending hole 14 provided in which a locking pin 15 in the direction of the longitudinal axis 9 slidably guided. Cross to the hole 14 extends a guide channel 16 in a leadership direction 17 through a wall of the joint ball 4 therethrough. The guide channel 16 flows into the hole 14 and is to one in the housing 5 provided Arretierungsausnehmung 18 open, in which a guide pin 19 engages in the guide channel 16 and in this direction 17 slidably guided. The guide pin 19 stands with the locking pin 15 in contact and is by means of this in the Arretierungsausnehmung 18 pressed so that the ball stud 2 in the case 5 is locked. The locking pin 15 is done by means of a centrally in the ball stud 2 arranged spring (central spring) 20 with an oblique to the longitudinal axis 9 aligned work surface 21 against the locking pin 15 facing end of the guide pin 19 in the direction of the case back 22 pressed.

Aus 2 ist eine Schnittansicht durch ein Kugelgelenk 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind.Out 2 is a sectional view through a ball joint 1 according to a second embodiment of the invention, wherein similar or identical features to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.

Zusätzlich zur ersten Ausführungsform ist im Bereich des Gehäusebodens 22 ein Sperrstein 23 im Gehäuse 5 befestigt, der in das Loch 14 eingreift. Der Sperrstein 23 weist eine Ausnehmung 24 (siehe 3) auf, in welche der Sperrbolzens 15 mit seinem dem Gehäuseboden 22 zugewandten Endbereich 25 eingreift. Der Führungsstift 19 liegt an der Arbeitsfläche 21 an und wird mittels des durch die Feder 20 druckbeaufschlagten Sperrbolzens 15 in die Arretierungsausnehmung 18 gedrückt. Gemäß 2 ist der Kugelzapfen 2 in dem Gehäuse 5 arretiert.In addition to the first embodiment is in the region of the housing bottom 22 a block 23 in the case 5 fastened in the hole 14 intervenes. The blockstone 23 has a recess 24 (please refer 3 ), in which the locking bolt 15 with his the caseback 22 facing end region 25 intervenes. The guide pin 19 lies at the work surface 21 and is by means of the spring 20 pressurized locking bolt 15 in the locking recess 18 pressed. According to 2 is the ball stud 2 in the case 5 locked.

Aus 3 ist eine Draufsicht auf den Sperrstein 23 ersichtlich, wobei der dem Gehäuseboden 22 zugewandte Endbereich 25 des Sperrbolzens 15 geschnitten dargestellt ist. Es ist erkennbar, dass sowohl die Ausnehmung 24 als auch der Endbereich 25 im Querschnitt unrund, hier rechteckig, ausgebildet sind. Ferner sind die beiden Querschnitte derart passend zueinander ausgebildet, dass der in die Ausnehmung 24 eingreifende Sperrbolzen 15 drehfest in dem Sperrstein 23 sitzt und nicht um die Längsachse 9 drehen kann.Out 3 is a top view of the block 23 apparent, wherein the housing bottom 22 facing end region 25 of the locking bolt 15 is shown cut. It can be seen that both the recess 24 as well as the end area 25 in cross-section out of round, here rectangular, are formed. Furthermore, the two cross-sections are designed to match one another such that the in the recess 24 engaging locking pins 15 rotatably in the block 23 sits and not around the longitudinal axis 9 can turn.

Aus 4 ist eine Schnittansicht des Kugelgelenks gemäß der zweiten Ausführungsform in einem entsperrten Zustand des Kugelzapfens 2 ersichtlich, wobei der Führungsstift 19 mittels eines Druckstifts 26 aus der Arretierungsausnehmung 18 herausgedrückt ist und in eine Ausnehmung 27 des Sperrbolzens 15 eingreift. Da der Sperrstift 19 nicht mehr in die Arretierungsausnehmung 18 eingreift, ist der Kugelzapfen 2 relativ zum Gehäuse 5 bewegbar, so dass der Kugelzapfen 2 um die Längsachse 9 relativ zum Gehäuse 5 gedreht werden kann.Out 4 is a sectional view of the ball joint according to the second embodiment in an unlocked state of the ball stud 2 it can be seen, the guide pin 19 by means of a pressure pin 26 from the locking recess 18 is pushed out and into a recess 27 of the locking bolt 15 intervenes. Because the locking pin 19 no longer in the locking recess 18 engages, is the ball stud 2 relative to the housing 5 movable, so that the ball stud 2 around the longitudinal axis 9 relative to the housing 5 can be turned.

Der Endbereich 25 des Sperrbolzens 15 greift in diesem Zustand nicht in die Ausnehmung 24 des Sperrelements 23 ein und ist gegenüber dieser verdreht, was auch aus 5 ersichtlich ist, die eine Draufsicht auf das Sperrelement 23 mit dem geschnitten dargestelltem Endbereich 25 gemäß 4 zeigt. Durch die Verdrehung des Endbereichs 25 relativ zur Ausnehmung 24 kann der Sperrbolzen 15 nicht in die Ausnehmung 24 eintauchen und somit den Kugelzapfen 2 auch nicht im Gehäuse 5 arretieren. Eine Überführung des Kugelgelenks in den arretierten Zustand ist nur in denjenigen Positionen des Sperrbolzens 15 möglich, in denen der Querschnitt des Endbereichs 25 mit der Ausnehmung 24 fluchtet.The end area 25 of the locking bolt 15 does not engage in the recess in this state 24 of the blocking element 23 one and is twisted against this, whatever 5 it can be seen, which is a plan view of the blocking element 23 with the end section shown cut 25 according to 4 shows. By twisting the end area 25 relative to the recess 24 can the locking pin 15 not in the recess 24 immerse and thus the ball stud 2 not in the case either 5 lock. A transfer of the ball joint in the locked state is only in those positions of the locking pin 15 possible, in which the cross section of the end portion 25 with the recess 24 flees.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kugelgelenkball joint
22: Kugelzapfenball pin
33: Zapfenspigot
44: Gelenkkugeljoint ball
55: Gehäusecasing
66: Verschlussringlock ring
77: Zapfenöffnungpin opening
88th: Dichtungsbalgbellows
99: Längsachse des KugelzapfensLongitudinal axis of the ball stud
1010: KugelaschaleKugelaschale
1111: Lagerhülsebearing sleeve
1212: Wandungwall
1313: Drehrichtung des KugelzapfensDirection of rotation of the ball stud
1414: Loch in KugelzapfenHole in ball stud
1515: Sperrbolzenlocking pin
1616: Führungskanalguide channel
1717: Führungsrichtungguide direction
1818: Arretierungsausnehmungsecuring recess
1919: Führungsstiftguide pin
2020: ZentralfederRear shock
2121: Arbeitsflächeworking surface
2222: Gehäusebodencaseback
2323: Sperrsteinblocking stone
2424: Ausnehmung im SperrsteinRecess in the block
2525: Endbereich des SperrbolzensEnd portion of the locking pin
2626: Druckstiftpushpin
2727: Ausnehmung des SperrbolzensRecess of the locking bolt

Claims

Ball joint with a housing ( 5 ), a spigot ( 3 ) and a joint ball ( 4 ) comprising ball studs ( 2 ), with its ball joint ( 2 ) movable in the housing ( 5 ) is supported and by a provided in this pin opening ( 7 ) through the housing ( 5 ), characterized in that the pin opening ( 7 ) is circular and one the outer diameter of the ball stud ( 2 ) in the region of the pin opening ( 7 ) corresponding or substantially corresponding diameter.

Ball joint according to claim 1, characterized in that the ball pivot ( 2 ) about its longitudinal axis ( 9 ) rotatably on the pin opening ( 7 ) bounding wall ( 12 ) is stored.

Ball joint according to claim 1 or 2, characterized in that the pin opening ( 7 ) is cylindrical.

Ball joint according to one of the preceding claims, characterized in that the Joint ball ( 4 ) with the interposition of a spherical shell ( 10 ) in the housing ( 5 ) is stored.

Ball joint according to claim 4, characterized in that the spherical shell ( 5 ) consists of polyoxymethylene.

Ball joint according to one of the preceding claims, characterized in that in the pin opening ( 7 ) one of the ball stud ( 2 ) through bearing sleeve ( 11 ) sits, with the interposition of those of the ball pivot ( 2 ) rotatably on the pin opening ( 7 ) bounding wall ( 12 ) is stored.

Ball joint according to claim 6 and according to claim 4 or 5, characterized in that the bearing sleeve ( 11 ) Part of the spherical shell ( 10 ).

Ball joint according to one of the preceding claims, characterized by a pin ( 2 ) to the housing ( 5 ) or to the spherical shell ( 10 ) extending bellows ( 8th ), by means of which the pin opening ( 7 ) is covered.

Ball joint according to one of the preceding claims, characterized by a in the ball stud ( 2 ) and in the direction of the longitudinal axis ( 9 ) of the ball stud ( 2 ) extending hole ( 14 ), one in the hole ( 14 ) and in the direction of the longitudinal axis ( 9 ) slidably guided locking pin ( 15 ), by means of which the ball stud ( 2 ) in the housing ( 5 ) is lockable.

Ball joint according to claim 9, characterized by at least one in the ball stud ( 2 ), into the hole ( 14 ), to the housing ( 5 ) open and in an oblique or transverse to the longitudinal axis ( 9 ) guided direction ( 17 ) extending guide channel ( 16 ), in which one in the guiding direction ( 17 ) displaceably guided guide pin ( 19 ), which by moving the locking pin ( 15 ) into one in the housing ( 5 ) provided locking recess ( 18 ) is engageable.

Ball joint according to claim 9 or 10, characterized by a in the locking bolt ( 15 ) provided recess ( 27 ) into which the guide pin ( 19 ) to unlock the ball stud ( 2 ) is engageable.

Ball joint according to one of claims 9 to 11, characterized by a housing ( 5 ) and in the region of the housing bottom ( 22 ) arranged blocking block ( 23 ), which with a the housing bottom ( 22 ) end region ( 25 ) of the locking bolt ( 15 ) is engageable.

Ball joint according to one of claims 9 to 12, characterized in that the locking pin ( 15 ) by means of a spring ( 20 ) in the direction of the housing bottom ( 22 ) is biased.

Ball joint according to one of claims 9 to 13, characterized in that the locking pin ( 15 ) and the ball stud ( 2 ) with respect to a rotation about the longitudinal axis ( 9 ) are rotatably coupled together.