DE102016008773A1

DE102016008773A1 - ball joint

Info

Publication number: DE102016008773A1
Application number: DE102016008773.0A
Authority: DE
Inventors: Kai Reinke; Gerhard Seck
Original assignee: Joern GmbH
Current assignee: Joern GmbH
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk mit einem Kugelzapfen (2) als Lagerinnenteil und als erstem Lagerteil mit einem Kugelteil (3) als ballige Verdickung und beidseitig gegenüberliegend vom Kugelteil (3) abragenden Anschlusspratzen (4, 5), mit zwei auf den Kugelteil (3) aufgesetzten Kugelschalenhälften (6, 7) als Elastomer-Metall-Elemente, und mit einem Lagergehäuse als zweitem Lagerteil, das den Kugelteil (3) mit den aufgesetzten Kugelschalenhälften (6, 7) umgibt, wobei die Kugelschalenhälften (6, 7) im fertig montierten Zustand des Kugelgelenks (1) axial zusammengespannt und mit einem Sicherungsring (14) gesichert sind. Erfindungsgemäß verläuft die Teilungsebene (20), an der die Kugelschalenhälften (6, 7) aneinanderliegen, entlang und durch die Lagerachse (21), wobei die Lagerachse (21) ausgehend von der Kugelteilmitte durch die Mitte der beiden abragenden Anschlusspratzen (4, 5) verläuft.The invention relates to a ball joint with a ball pin (2) as a bearing inner part and as a first bearing part with a ball part (3) as a crowned thickening and on both sides of the ball part (3) projecting Anschlußpratzen (4, 5), with two on the ball part (3). patch shell halves (6, 7) as elastomeric-metal elements, and with a bearing housing as a second bearing part, which surrounds the ball part (3) with the attached spherical shell halves (6, 7), wherein the spherical shell halves (6, 7) in the assembled State of the ball joint (1) axially clamped together and secured with a locking ring (14). According to the invention, the dividing plane (20), against which the spherical shell halves (6, 7) abut, runs along and through the bearing axis (21), wherein the bearing axis (21) extends from the center of the sphere through the center of the two projecting connecting claws (4, 5). runs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a ball joint according to the features of the preamble of claim 1.

Ein allgemein bekanntes gattungsgemäßes Kugelgelenk besteht aus einem Kugelzapfen als Lagerinnenteil und als erstem Lagerteil mit einem Kugelteil als ballige Verdickung und beidseitig gegenüberliegend vom Kugelteil abragenden Anschlusspratzen. Auf dem Kugelteil sind zwei Kugelschalenhälften als Elastomer-Metall-Elemente aufgesetzt. Zudem umgibt ein Lagergehäuse als zweites Lagerteil den Kugelteil mit den aufgesetzten Kugelschalenhälften. Die Kugelschalenhälften sind im fertig montierten Zustand des Kugelgelenks im Lagergehäuse axial zusammengespannt und mit einem Sicherungsring gesichert. Durch das axiale Zusammenspannen wird das Elastomermaterial dergestalt verformt, dass zwischen den Kugelschalenhälften und dem Kugelteil und zwischen den Kugelschalenhälften und dem Lagergehäuse eine unverschiebbare Reibungshaftung hergestellt ist.A well-known generic ball joint consists of a ball pin as a bearing inner part and as the first bearing part with a ball part as a spherical thickening and on both sides opposite from the ball part projecting connection claws. On the ball part two spherical shell halves are placed as elastomer-metal elements. In addition, a bearing housing surrounds the ball part as a second bearing part with the attached spherical shell halves. The spherical shell halves are axially clamped together in the assembled state of the ball joint in the bearing housing and secured with a locking ring. By axially clamping the elastomeric material is deformed such that between the spherical shell halves and the ball member and between the spherical shell halves and the bearing housing an immovable friction liability is established.

Konkret weisen die Kugelschalenhälften beim gattungsgemäßen Kugelgelenk nach dem Stand der Technik jeweils eine zentrale Ausnehmung auf. Die Kugelschalenhälften werden bei der Montage axial von beiden Seiten jeweils über die Anschlusspratzen bis zur Anlage am Kugelteil aufgesteckt. Durch eine Kombination aus gleichen Kugelschalenhälften mit unterschiedlichen Kugelzapfen mit gleichen Kugelteilen jedoch unterschiedlichen Anschlusspratzen können einfach und kostengünstig Kugelgelenke für unterschiedliche Anbindungsgegebenheiten, zum Beispiel an einer Fahrzeugstruktur, insbesondere bei unterschiedlichen Bohrungsabständen und Bohrungsdurchmessern bei der Pratzenanbindung zur Verfügung gestellt werden. Da jeweils gleiche Kugelschalenhälften verwendet werden, sind für die vorstehend genannten unterschiedlichen Kugelgelenke keine unterschiedlichen Vulkanisierwerkzeuge erforderlich, da die Unterschiede jeweils kostengünstig nur am separat hergestellten Kugelzapfen realisiert werden können.Specifically, the spherical shell halves in the generic ball joint according to the prior art each have a central recess. During assembly, the halves of the ball shell are attached axially from both sides via the connection clamps until they touch the ball part. By a combination of the same spherical shell halves with different ball pins with the same ball parts but different connection claws can be easily and inexpensively provided ball joints for different connection conditions, for example on a vehicle structure, especially at different bore spacings and bore diameters in the Pratzenanbindung. Since each same spherical shell halves are used, no different Vulkanisierwerkzeuge are required for the above-mentioned different ball joints, since the differences can be realized in each case cost only on separately manufactured ball stud.

Da die Kugelschalenhälften jeweils axial über die Anschlusspratzen zur Anlage am Kugelteil aufgesteckt werden, ist der Querschnitt der Anschlusspratzen ersichtlich durch den Durchmesser der zentralen Ausnehmung der Kugelschalenhälften begrenzt. Heute gebräuchliche Kugelgelenke weisen jedoch oft einen Hinterschnitt zwischen einem Anschraubbohrungsbereich der Anschlusspratzen und dem Anschluss am Kugelteil auf, um insbesondere bei einer Verwendung in einem Fahrzeug den Einbaudurchmesser und Einbauraum möglichst klein zu halten. Bei einer solchen Ausführungsform ist es nicht möglich, die Kugelschalenhälften wegen des Hinterschnitts axial über die Anschlusspratzen bis zum Kugelteil aufzuschieben, so dass der bisherige Aufbau eines solchen Kugelgelenks mit separat hergestellten Kugelschalenhälften und den vorstehenden genannten Vorteilen nicht möglich ist. Bisher werden solche Kugelpratzen mit Hinterschnitt in einem Vulkanisierwerkzeug direkt und aufwendig an den Gummi anvulkanisiert.Since the spherical shell halves are respectively attached axially over the connection claws for engagement with the ball part, the cross section of the connection claws is clearly limited by the diameter of the central recess of the spherical shell halves. However, commonly used ball joints often have an undercut between a Anschraubbohrungsbereich the Anschlusspratzen and the connection on the ball part, especially when used in a vehicle to keep the mounting diameter and installation space as small as possible. In such an embodiment, it is not possible to postpone the spherical shell halves axially over the connection claws to the ball part because of the undercut, so that the previous structure of such a ball joint with separately manufactured spherical shell halves and the aforementioned advantages is not possible. So far, such Kugelpratzen be undercut in a Vulkanisierwerkzeug directly and consuming vulcanized to the rubber.

Bedingt durch das erforderliche axiale Aufschieben der beiden Kugelschalenhälften können diese nur als zwei separate Einzelteile bei der Montage und bei der Logistik gehandhabt werden. Eine gegenseitige Verbindung der bekannten Kugelschalenhälften zur Reduzierung der Teilevielfalt insbesondere bei der Montage ist nicht möglich.Due to the required axial sliding of the two spherical shell halves they can be handled only as two separate items during assembly and logistics. A mutual connection of the known spherical shell halves to reduce the variety of parts, especially during assembly is not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Kugelgelenk so weiterzubilden, dass separat herstellbare Kugelschalenhälften mit den eingangs erwähnten Vorteilen auf den Kugelteil eines separat hergestellten Kugelzapfens aufsteckbar und in einem Lagergehäuse axial zusammenspannbar sind, jedoch auch Kugelzapfen mit den vorstehend erläuterten Hinterschnitten verwendbar und mit den Kugelschalenhälften kombinierbar sind.The object of the invention is to develop a generic ball joint so that separately producible spherical shell halves with the above-mentioned advantages on the ball part of a separately prepared ball pin attachable and axially clamped in a bearing housing, but also ball studs with the above-mentioned undercuts used and with the ball shell halves can be combined.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Teilungsebene, an der die Kugelschalenhälften aneinanderliegen, entlang und durch die Lagerachse verläuft, wobei die Lagerachse ausgehend von der Kugelteilmitte durch die Mitte der beiden abragenden Anschlusspratzen verläuft.This object is achieved in that the dividing plane, against which the spherical shell halves lie against each other, extends along and through the bearing axis, wherein the bearing axis runs from the center of the ball part through the center of the two projecting connection claws.

Die Kugelschalenhälften werden hier (nicht wie im Stand der Technik axial) radial seitlich auf den Kugelteil des Kugelzapfens aufgesteckt und können so in ein Lagergehäuse eingesteckt, axial zusammenspannt und mit einem Sicherungsring gesichert werden. Dadurch ergibt sich ein grundsätzlich anderer Aufbau und eine grundsätzlich andere Anordnung im Vergleich mit dem Stand der Technik der gestalterisch und funktionale Freiräume eröffnet.The spherical shell halves are here (not as in the prior art axially) radially attached laterally on the ball portion of the ball pin and can be plugged into a bearing housing, axially clamped together and secured with a locking ring. This results in a fundamentally different structure and a fundamentally different arrangement compared to the prior art of design and functional open spaces.

Vorteilhaft können auch bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform Kugelschalenhälften als Gleichteile aus demselben Vulkanisierwerkzeug für eine Vielzahl von Kugelgelenkausführungen hergestellt werden. Dabei können unterschiedliche Kugelzapfen mit unterschiedlichen Anschlusspratzen verwendet werden, deren Pratzenanbindung an unterschiedliche Anbindungsgegebenheiten angepasst ist. Vorteilhaft können damit ebenfalls auch Kugelzapfen mit einem vorstehend erläuterten Hinterschnitt bei einem solchen mehrteilig montierten Kugelgelenk verwendet werden ebenso wie bisher verwendete Kugelzapfen ohne Hinterschnitt.Advantageously, spherical shell halves can also be produced as identical parts from the same vulcanizing tool for a large number of ball joint designs in the embodiment according to the invention. Different ball studs with different connection claws can be used, whose clamp connection is adapted to different connection conditions. Advantageously, it is thus also possible to use ball studs with an above-explained undercut in such a multi-part ball joint as well as previously used ball studs without undercut.

Die Variations- und Einsatzmöglichkeiten eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks sind somit gegenüber einem gattungsgemäßen Kugelgelenk nach dem Stand der Technik wesentlich erweitert. The variation and possible applications of a ball joint according to the invention are thus significantly extended compared to a generic ball joint according to the prior art.

In einer weiter konkretisierten Ausführungsform weisen die Anschlusspratzen eines Kugelzapfens jeweils einen ersten, vom Kugelteil abragenden zylindrischen Pratzenteil und jeweils einen daran anschließenden zweiten Pratzenteil als Anschraubteil mit einer Anschraubbohrung auf.In a further concretized embodiment, the connection claws of a ball pin each have a first cylindrical claw part projecting from the ball part and in each case an adjoining second claw part as a screw-on part with a screw-on bore.

Die auf das Kugelteil aufgesetzten Kugelschalenhälften weisen jeweils beidseitig in Richtung der Lagerachse eine halbzylindrische, bundförmig Ausnehmung entsprechend dem Zylinderdurchmesser des ersten Pratzenteils auf. Die halbzylindrischen, bundförmigen Ausnehmungen umfassen im aufgesetzten Zustand der Kugelschalenhälften jeweils das erste Pratzenteil.The ball shell halves placed on the ball part each have on both sides in the direction of the bearing axis a semi-cylindrical, collar-shaped recess corresponding to the cylinder diameter of the first claw part. The semi-cylindrical, collar-shaped recesses in the mounted state of the spherical shell halves each comprise the first claw part.

Die Kugelschalenhälften weisen jeweils einen entsprechend dem Kugelteil halbschalenförmigen Elastomerkörper mit einer angehafteten Innenhalbschale aus Kunststoff oder Stahl sowie mit jeweils stirnseitig angehafteten Außenhalbringen, vorzugsweise aus Stahl auf. Dabei sind die Außenhalbringe vorzugsweise entsprechend der Kugelform schräg angestellt. Die Kugelschalenhälften sind nach dem axialen Zusammenspannen in einem zylindrischen Aufnahmeraum des Lagergehäuses mit den Außenhalbringen einseitig an einem Gehäusebund axial abgestützt und an der anderen gegenüberliegenden Seite mit den gegenüberliegenden Außenhalbringen an einem Sicherungsring in einer Gehäusenut abgestützt und gesichert.The spherical shell halves each have a correspondingly spherical part of the half-shell-shaped elastomeric body with a adhered inner half-shell made of plastic or steel and with each end-side-attached Außenhalbringen, preferably made of steel. In this case, the outer half rings are preferably made obliquely in accordance with the spherical shape. The spherical shell halves are axially supported after axial clamping in a cylindrical receiving space of the bearing housing with the Außenhalbringen on one side of a housing collar and supported and secured on the other opposite side with the opposite Außenhalbringen to a locking ring in a housing groove.

Vorteilhaft kann die vorstehende Ausführungsform insbesondere auch dann montiert werden, wenn im Sinne eines Hinterschnitts jeweils ein zweiter Pratzenteil als Anschraubteil einen größeren Querschnitt hat im Vergleich zu einem Querschnitt des ersten Pratzenteils am Kugelteil, da die Kugelschalenhälften radial seitlich auf das Kugelteil aufgesetzt werden.Advantageously, the above embodiment can be mounted in particular when in the sense of an undercut in each case a second claw part as Anschraubteil has a larger cross section compared to a cross section of the first claw part on the ball part, since the spherical shell halves are placed radially laterally on the ball part.

Der Begriff „Elastomer-Metall-Element” wird hier wie in Fachkreisen üblich dergestalt verwendet, dass unter „Metall” jedes weitgehend starre und stabile Material, insbesondere Stahl und Kunststoff verstanden wird. Entsprechend können sowohl die angehaftete Innenhalbschale als auch die angehafteten Außenhalbringe aus Stahl und/oder Kunststoff hergestellt sein. Als „Elastomer” wird regelmäßig Gummi verwendet, der an die eingesetzten „Metall-Elemente” durch Vulkanisation angehaftet ist. Entsprechend ist der Elastomerkörper der Kugelschalenhälften hier vorzugsweise ein Gummikörper, an dem die Innenhalbschale sowie die Außenhalbringe fest anvulkanisiert sind. Konkret kann hier eine Innenhalbschale insbesondere zur Verbesserung einer Reibungshaftung zwischen dem Kugelteil und einer Kugelschalenhälfte mit einem inneren Gummifilm versehen sein. Ein solcher Gummifilm kann einfach bei einem entsprechenden Abstand beispielsweise durch Stege als Abstandshalter im Vulkanisierwerkzeug beim Vulkanisierprozess hergestellt werden.As used in the art, the term "elastomer-metal element" is used here in such a way that "metal" is understood to mean any substantially rigid and stable material, in particular steel and plastic. Accordingly, both the adhered inner half-shell and the attached outer half-rings can be made of steel and / or plastic. As an "elastomer" rubber is used regularly, which is adhered to the inserted "metal elements" by vulcanization. Accordingly, the elastomeric body of the spherical shell halves is here preferably a rubber body to which the inner half shell and the outer half rings are firmly vulcanized. Specifically, here an inner half-shell can be provided with an inner rubber film in particular to improve a friction adhesion between the ball part and a spherical shell half. Such a rubber film can be easily prepared at a suitable distance, for example, by webs as spacers in Vulkanisierwerkzeug Vulkanisierprozess.

Als „Kugelteil” wird hier eine ballige rotationssymmetrische Verdickung etwa in der Mitte des Kugelzapfens verstanden, dessen Form von der genauen Kugelform auch etwas abweichen kann, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt. Wesentlich ist, dass in Verbindung mit einem etwas modifizierten Kugelteil die Kugelgelenkeigenschaften, nämlich eine hohe kardanische Beweglichkeit und eine hohe axiale und radiale Belastbarkeit vorliegen.As a "ball part" is here understood a spherical rotationally symmetric thickening approximately in the middle of the ball stud, the shape of which can also differ slightly from the exact spherical shape, as shown in the embodiments. It is essential that in conjunction with a slightly modified ball part, the ball joint properties, namely a high cardan motion and a high axial and radial load capacity are present.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zwei Kugelschalenhälften mit einem dünnen Elastomerfilm am äußeren längsseitigen Umfang zusammenhängend klappbar verbunden. Damit ist die Einzelteilvielfalt reduziert. Zudem ist die Montage der Kugelschalenhälften vereinfacht, da diese zusammenhängend sattelförmig über einen Kugelzapfen mit einem Handgriff gehängt und in ein Lagergehäuse zusammen mit dem Kugelzapfen eingeschoben werden können. Bei den Kugelschalenhälften nach dem Stand der Technik ist dies grundsätzlich nicht möglich.In a particularly preferred embodiment, two spherical shell halves are connected to a thin elastomer film on the outer longitudinal perimeter hinged together. This reduces the number of individual parts. In addition, the assembly of the spherical shell halves is simplified because they are hung together in a saddle-shaped manner over a ball stud with a handle and can be inserted into a bearing housing together with the ball stud. In the case of the spherical shell halves according to the prior art, this is basically not possible.

Der dünne Elastomerfilm kann so ausgeführt sein, dass er sich beim Einstecken in einer Schlaufe nach Innen in einen entsprechenden Hohlraum des Gummikörpers legt und somit das Einschieben in den Aufnahmeraum eines Lagergehäuses nicht behindert.The thin elastomeric film can be designed so that it lays in when inserted in a loop inwards into a corresponding cavity of the rubber body and thus does not hinder the insertion into the receiving space of a bearing housing.

Um die Handhabung im Vorbehandlungs- und Vulkanisationsprozess zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten, wird weiter vorgeschlagen, zwei gegenüberliegend an einer Kugelschalenhälfte angeordnete Außenhalbringe über wenigstens einen dünnen Längssteg zu verbinden, womit aus den beiden Außenhalbringen ein zusammenhängendes, einfach handhabbares Teil geschaffen wurde. Vorzugsweise sind die Außenhalbringe aus Stahlblech hergestellt, ebenso wie ein oder mehrere verbindende metallische Längsstege. Ein solcher Steg kann an der äußeren Stirnfläche angeordnet werden, so dass er nicht in den Elastomerkörper hineinragt und auch dem Sicherungsring nicht im Weg ist.In order to simplify the handling in the pretreatment and vulcanization process and to make cheaper, is further proposed to connect two opposite arranged on a spherical shell half Außenhalbringe over at least one thin longitudinal ridge, which from the two Außenhalbringen a coherent, easy to handle part was created. Preferably, the outer half rings are made of sheet steel, as well as one or more connecting metallic longitudinal webs. Such a web can be arranged on the outer end face, so that it does not protrude into the elastomer body and also the locking ring is not in the way.

In einer Weiterbildung einer Innenschalenhälfte aus Kunststoff soll diese im Bereich ihres größten Durchmessers in Lagerquerrichtung teilweise mit einem geringen Abstand geteilt sein. Dies kann beispielsweise mit einer Perforationslinie oder durch Schlitze in Verbindung mit Filmscharnieren durchgeführt werden. Damit wird bei einer axialen Zusammenspannung der Kugelschalenhälften die Anlage der Innenschalenhälften mit einem erforderlichen hohen Druck für eine ausreichende Reibungshaftung begünstigt, indem die Innenschalenhälftenbereiche an der Teilungslinie axial geringfügig aufeinander zu verlagerbar sind.In a further development of an inner shell half made of plastic, it should be partially divided at a small distance in the area of its largest diameter in the transverse direction of the bearing. This can be done, for example, with a perforation line or through slots in conjunction with film hinges. This is at an axial Tension of the spherical shell halves favors the installation of the inner shell halves with a required high pressure for sufficient friction adhesion by the inner shell halves regions are slightly displaced axially to each other at the division line.

Für den gleichen Zweck wird bei einer aus Stahlblech hergestellten Innenschalenhälfte im Bereich ihres größten Durchmessers in Lagerquerrichtung wenigstens ein Festkörpergelenk angeordnet. Dieses Festkörpergelenk kann insbesondere durch dünne bewegliche Stege gebildet sein, die zwischen in Lagerquerrichtung umlaufenden, eine geringe axial Verschiebung ermöglichenden Schlitze angeordnet sind. Vorzugsweise weisen diese Stege einen Winkel von größer als 45° zur Lagerlängsachse auf, so dass die Stege bei einer axialen Verspannung auf Biegung beansprucht sind.For the same purpose, at least one solid-body joint is arranged in the transverse direction of the bearing in an inner shell half made of sheet steel in the region of its greatest diameter. This solid-state joint may in particular be formed by thin movable webs which are arranged between circumferential slots in the bearing transverse direction, allowing a small axial displacement enabling slots. Preferably, these webs at an angle of greater than 45 ° to the bearing longitudinal axis, so that the webs are subjected to bending at an axial strain.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung weiter erläutert.Reference to a drawing embodiments of the invention will be further explained.

Es zeigen:Show it:

1 eine Draufsicht auf eine Kugelschalenhälfte, 1 a plan view of a spherical shell half,

2 eine Ansicht der Kugelschalenhälfte nach 1 von unten, 2 a view of the ball shell half behind 1 from underneath,

3 zwei durch einen Elastomerfilm verbundene Kugelschalenhälften, 3 two spherical shell halves connected by an elastomeric film,

4 eine Draufsicht auf eine Innenhalbschale, 4 a plan view of an inner half-shell,

5 einen Kugelzapfen mit einer aufgesteckten Kugelschalenhälfte, 5 a ball stud with an attached spherical shell half,

6 einen Kugelzapfen mit zwei aufgesteckten Kugelschalenhälften, 6 a ball stud with two attached spherical shell halves,

7 einen Längsschnitt durch ein fertig montiertes Kugelgelenk, und 7 a longitudinal section through a fully assembled ball joint, and

8 einen Längsschnitt durch ein fertig montiertes Kugelgelenk nach dem Stand der Technik. 8th a longitudinal section through a fully assembled ball joint according to the prior art.

Aus dem Längsschnitt durch ein fertig montiertes erfindungsgemäßes Kugelgelenk 1 nach 7 ist ersichtlich, dass dieses aus einem Kugelzapfen 2 mit einem mittigen balligen Kugelteil 3 und beidseitig abragenden Anschlusspratzen 4, 5, sowie aus zwei Kugelschalenhälften 6, 7 und einem zylindrischen Lagergehäuse 8 besteht. Die Anschlusspratzen 4, 5 weisen jeweils einen kurzen, vom Kugelteil 3 abragenden ersten zylindrischen Pratzenteil 4a, 5a und einen jeweils daran anschließenden zweiten Pratzenteil als Anschraubteil 4b, 5b mit einer Anschraubbohrung 4c, 5c auf. Die Anschraubteile 4b, 5b haben ersichtlich einen größeren Querschnitt als die anschließenden zylindrischen Pratzenteile 4a, 5a.From the longitudinal section through a fully assembled inventive ball joint 1 to 7 it can be seen that this from a ball stud 2 with a central spherical ball part 3 and both sides projecting connection claws 4 . 5 , as well as two halves of a spherical shell 6 . 7 and a cylindrical bearing housing 8th consists. The connection claws 4 . 5 each have a short, from the ball part 3 protruding first cylindrical claw part 4a . 5a and a respectively subsequent second claw part as Anschraubteil 4b . 5b with a screw hole 4c . 5c on. The bolted parts 4b . 5b Obviously have a larger cross-section than the subsequent cylindrical Pratzenteile 4a . 5a ,

Der Aufbau der Kugelschalenhälften 6, 7 ist mit weiteren Einzelheiten aus den 1 bis 4 ersichtlich:
Die Kugelschalenhälften 6, 7 weisen jeweils einen halbschalenförmigen, dem Umfang des Kugelteils 3 angepassten Elastomerkörper 9 mit einer angehafteten Innenhalbschale 10 auf (in 2 im Elastomerkörper 9 eingebettet eingezeichnet und in 4 separat dargestellt). Weiter sind zwei Außenhalbringe 11, 12 jeweils stirnseitig am Elastomerkörper 9 angehaftet, wobei die Außenhalbringe 11, 12 schräg entsprechend der Kugelform angestellt sind. Beim axialen Zusammenspannen der Kugelschalenhälften 6, 7 im Lagergehäuse 8 stützen sich die Außenhalbringe 12 im fertig montierten Zustand an einem umlaufenden Gehäusebund 13 ab und die gegenüberliegenden Außenhalbringe 11 werden mit einem Sicherungsring 14 in einer umlaufenden Gehäusenut 15, hier unter Zwischenschaltung eines Distanzrings 16, abgestützt und gesichert. Die Außenhalbringe 11, 12 können, wie in 1 schematisch strichliert eingezeichnet, durch Längsstege 28 zu einem zusammenhängenden Bauteil verbunden sein.The construction of the spherical shell halves 6 . 7 is with more details from the 1 to 4 seen:
The spherical shell halves 6 . 7 each have a half-shell-shaped, the circumference of the ball part 3 adapted elastomeric body 9 with a attached inner half shell 10 on (in 2 in the elastomeric body 9 embedded in and embedded in 4 shown separately). Next are two outer half rings 11 . 12 each end face on the elastomer body 9 adhered, the outer half rings 11 . 12 are made obliquely according to the spherical shape. During axial clamping of the spherical shell halves 6 . 7 in the bearing housing 8th the outer half rings are supported 12 in the assembled state on a surrounding housing collar 13 off and the opposite outer half rings 11 be with a circlip 14 in a circumferential housing groove 15 , here with the interposition of a spacer ring 16 , supported and secured. The outer half rings 11 . 12 can, as in 1 indicated by dashed lines, by longitudinal webs 28 be connected to a coherent component.

Die Kugelschalenhälften 6, 7 haben jeweils beidseitig in Richtung der Lagerachse eine halbzylindrische bundförmige Ausnehmung 17, 18 entsprechend dem Zylinderdurchmesser der ersten Pratzenteile 4a, 5a, welche jeweils beidseitig von diesen Ausnehmungen 17, 18 bei aufgesteckten Zylinderschalenhälften 6, 7 umfasst werden. Diese Ausnehmungen 17, 18 werden, wie aus den 2 und 4 ersichtlich durch axiale Vorsprünge der Innenhalbschale 10 ausgebildet.The spherical shell halves 6 . 7 have in each case on both sides in the direction of the bearing axis a semi-cylindrical collar-shaped recess 17 . 18 according to the cylinder diameter of the first claw parts 4a . 5a , which in each case on both sides of these recesses 17 . 18 with attached cylinder shell halves 6 . 7 be included. These recesses 17 . 18 be like, from the 2 and 4 visible by axial projections of the inner half-shell 10 educated.

In 3 sind in einer modifizierten Ausführungsform die beiden zur Ausbildung des Kugelgelenks 1 erforderlichen Kugelschalenhälften 6, 7 mit einem dünnen Elastomerfilm 19 am äußeren längsseitigen Umfang zusammenhängend klappbar verbunden.In 3 are in a modified embodiment, the two to form the ball joint 1 required ball shell halves 6 . 7 with a thin elastomer film 19 connected to the outer longitudinal extent contiguous foldable.

In 6 ist der Montagezustand gezeigt, in dem die beiden Kugelschalenhälften 6, 7 radial seitlich als Einzelelemente (entsprechend 1, 2) oder zusammenhängend (entsprechend 3) auf das Kugelteil des Kugelzapfens 2 aneinander anliegend aufgesteckt sind. Die Teilungsebene 20, an der die Kugelschalenhälften 6, 7 aneinanderliegen, verläuft entlang und durch die Lagerachse 21.In 6 the mounting state is shown in which the two spherical shell halves 6 . 7 radially laterally as individual elements (corresponding 1 . 2 ) or related (corresponding to 3 ) on the ball part of the ball stud 2 attached to each other are attached. The division level 20 at which the spherical shell halves 6 . 7 abutting each other, runs along and through the bearing axis 21 ,

Wie aus 2 ersichtlich, ist an der Innenseite der Innenhalbschale 10 ein dünner Elastomerfilm 22 anvulkanisiert, wozu in der Vulkanisierform entsprechende Stege in der Dicke des Elastomerfilms 22 angebracht sind, welche im Elastomerfilm 22 als Nuten 23 erscheinen.How out 2 can be seen, is on the inside of the inner half-shell 10 a thin elastomeric film 22 vulcanized, including in the Vulkanisierform corresponding ridges in the thickness of the elastomeric film 22 attached, which in the elastomeric film 22 as grooves 23 appear.

Wie aus 4 ersichtlich, sind zur Ausbildung des Elastomerfilms 22 in der Innerhalbschale 10 Durchströmbohrungen 24 angebracht. Im Bereich des größten Durchmessers der Innenhalbschale 10 ist zudem ein Festkörpergelenk 25 angebracht, das durch dünne, bewegliche Stege 26 gebildet ist, die in umlaufenden, eine axial Verschiebung ermöglichenden Schlitzen 27 angeordnet sind. Die Stege 26 verlaufen im unbelasteten Zustand entsprechend 4 in einem Winkel von vorzugsweise größer als 45° zur Lagerlängsachse 21, so dass die Stege 26 bei einer axialen Verspannung auf Biegung beansprucht werden.How out 4 can be seen, are for forming the elastomeric film 22 in the inner shell 10 Durchströmbohrungen 24 appropriate. In the area of the largest diameter of the inner half shell 10 is also a solid-state joint 25 attached, by thin, movable webs 26 formed in circumferential, an axial displacement enabling slots 27 are arranged. The bridges 26 run in the unloaded state accordingly 4 at an angle of preferably greater than 45 ° to the bearing axis 21 so the webs 26 be subjected to bending at an axial tension.

In 8 ist ein Längsschnitt eines gattungsgemäßen bekannten Kugelgelenks 1' nach dem Stand der Technik dargestellt, wobei die Unterschiede und Vorteile im Vergleich mit dem erfindungsgemäßen Kugelgelenk 1 deutlich ersichtlich sind:
Beim Kugelgelenk 1' nach dem Stand der Technik sind ebenfalls zwei Kugelschalenhälften 6', 7' verwendet, die auf ein Kugelteil 3' eines Kugelzapfens 2' aufgesteckt sind. Die Teilungsebene 20', an der die Kugelschalenhälften 6', 7' aneinanderliegen, verläuft hier jedoch quer zur Lagerachse 21'. Insbesondere aus dem Längsschnitt der links in 8 separat dargestellten Kugelschalenhälfte 6' ist die mittige Ausnehmung 17' als ringförmige Öffnung ersichtlich, mit der die Kugelschalenhälfte 6' ebenso wie die Kugelschalenhälfte 7' jeweils axial über die Anschraubteile 4b' und 5b' gesteckt werden müssen. Bei dem in 8 dargestellten Durchmesser der Anschraubteile 4b' und 5b', der dem Durchmesser der Ausnehmungen 17' entspricht, ist dies möglich. Bei größeren Anschraubteilen 4b, 5b, wie sie in 7 mit einem entsprechenden Hinterschnitt dargestellt sind, wäre die Ausführung nach 8 mit axial aufsteckbaren Kugelschalenhälften 6', 7' ersichtlich nicht möglich.In 8th is a longitudinal section of a generic known ball joint 1' illustrated in the prior art, the differences and advantages compared with the ball joint according to the invention 1 clearly visible are:
At the ball joint 1' According to the prior art are also two spherical shell halves 6 ' . 7 ' used on a ball part 3 ' a ball stud 2 ' are plugged. The division level 20 ' at which the spherical shell halves 6 ' . 7 ' abut each other, but here runs transversely to the bearing axis 21 ' , In particular, from the longitudinal section of the left in 8th separately shown spherical shell half 6 ' is the central recess 17 ' seen as an annular opening, with the spherical shell half 6 ' as well as the spherical shell half 7 ' each axially over the Anschraubteile 4b ' and 5b ' must be plugged. At the in 8th illustrated diameter of the bolted parts 4b ' and 5b ' that is the diameter of the recesses 17 ' this is possible. For larger bolted parts 4b . 5b as they are in 7 are shown with a corresponding undercut, the execution would be after 8th with axially attachable spherical shell halves 6 ' . 7 ' obviously not possible.

Claims

Ball joint with a ball stud ( 2 ) as bearing inner part and as the first bearing part with a ball part ( 3 ) as a crowned thickening and on both sides opposite of the ball part ( 3 ) projecting connection claws ( 4 . 5 ), with two on the ball part ( 3 ) mounted spherical shell halves ( 6 . 7 ) as elastomer-metal elements, and with a bearing housing as a second bearing part, the ball part ( 3 ) with the attached spherical shell halves ( 6 . 7 ), wherein the spherical shell halves ( 6 . 7 ) in the assembled state of the ball joint ( 1 ) axially clamped together and with a retaining ring ( 14 ), characterized in that the division plane ( 20 ), at which the spherical shell halves ( 6 . 7 ) abut, along and through the bearing axis ( 21 ), wherein the bearing axis ( 21 ) starting from the center of the ball through the middle of the two projecting connection claws ( 4 . 5 ) runs.

Ball joint according to claim 1, characterized in that the connection claws ( 4 . 5 ) of a ball stud ( 2 ) each a first, from the ball part ( 3 ) protruding cylindrical claw part ( 4a . 5a ) and in each case a subsequent second claw part as Anschraubteil ( 4b . 5b ) with a threaded hole ( 4c . 5c ) that on the ball part ( 3 ) mounted spherical shell halves ( 6 . 7 ) in each case in the direction of the bearing axis ( 21 ) a semi-cylindrical, collar-shaped recess ( 17 . 18 ) according to the cylinder diameter of the first claw part ( 4a . 5a ), each of the first claw part ( 4a . 5a ) and that the spherical shell halves ( 6 . 7 ) as elastomer-metal elements each one corresponding to the ball part ( 3 ) shell-shaped elastomeric body ( 9 ) with a adhered inner half-shell ( 10 ) made of plastic or steel, as well as with two, in each case end face-attached outer half-rings ( 11 . 12 ), wherein the outer half rings ( 11 . 12 ) are preferably made obliquely according to the spherical shape and the spherical shell halves ( 6 . 7 ) after axial clamping in a cylindrical receiving space of the bearing housing ( 8th ) on one side of a housing collar ( 13 ) axially supported and on the other opposite side by a retaining ring ( 14 ) in a housing groove ( 15 ) are secured.

Ball joint according to claim 1 or 2, characterized in that the connection claws ( 4 . 5 ) in relation to a connection region as the first claw part ( 4a . 5a ) on the ball part ( 3 ) have an undercut, wherein in each case a second claw part as Anschraubteil ( 4b . 5b ) has a larger cross section compared to a cross section of the first claw part ( 4a . 5a ) on the ball part ( 3 ) or in comparison to the cross-section of the recesses ( 17 . 18 ) of the spherical shell halves.

Ball joint according to one of claims 1 to 3, characterized in that the elastomeric body ( 9 ) of the elastomer-metal element is a rubber body and the inner half-shell ( 10 ) optionally with an inner thin rubber film ( 22 ), as well as the outer half rings ( 11 . 12 ) are firmly vulcanized.

Ball joint according to one of claims 1 to 4, characterized in that two spherical shell halves ( 6 . 7 ) with a thin elastomeric film ( 19 ) at the outer longitudinal extent circumferentially hingedly connected.

Ball joint according to one of claims 1 to 5, characterized in that two opposite to a spherical shell half ( 6 . 7 ) arranged outer half rings ( 11 . 12 ) are connected via at least one thin longitudinal web.

Ball joint according to one of claims 1 to 6, characterized in that an inner half-shell made of plastic ( 10 ) of a spherical shell half ( 6 . 7 ) is partially divided in the region of its largest diameter by a perforation line or by slots in connection with film hinges, such that, when the spherical shell halves ( 6 . 7 ) a flat, pressure-loaded system of the inner half-shell ( 10 ) on the ball part ( 3 ) he follows.

Ball joint according to one of claims 1 to 7, characterized in that in an inner half-shell made of sheet steel ( 10 ) of a spherical shell half ( 6 . 7 ) in the region of its largest diameter in the transverse direction of the bearing at least one solid-state joint ( 25 ) is arranged, such that at an axial strain of the spherical shell halves ( 6 . 7 ) a flat pressure-loaded system of the inner half-shell ( 10 ) on the ball part ( 3 ) he follows.

Ball joint according to claim 8, characterized in that the at least one solid-body joint ( 25 ) by thin, movable webs ( 26 ) formed in circumferential, an axial displacement enabling slots ( 27 ) are arranged at an angle of preferably greater than 45 ° to the bearing longitudinal axis ( 21 ), so that the webs ( 26 ) are stressed at an axial strain on bending.