DE102021200187A1

DE102021200187A1 - Ball socket/ball pivot connection

Info

Publication number: DE102021200187A1
Application number: DE102021200187.4A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Zieboll; Daniel Helisch; Christian Kirschner
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2022-07-14

Abstract

Es wird eine Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindung beschrieben. Ein Kugelzapfen erstreckt sich mit einer an die Kugel anschließenden Zapfenverlängerung mit Spiel durch eine Öffnung in der Kugelpfanne. Eine Sicherungseinrichtung ist vorgesehen, mit der die Kugelpfanne zwischen Kugel und einem Sicherungselement positioniert ist. Auf diese Weise kann die Halterung des Kugelzapfens mittels eines Federelementes in der Kugelpfanne entfallen.A ball socket/ball pivot connection is described. A ball stud, with a stud extension adjacent to the ball, extends with clearance through an opening in the ball socket. A securing device is provided with which the ball socket is positioned between the ball and a securing element. In this way, the holding of the ball pivot by means of a spring element in the ball socket can be omitted.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindung mit einem eine Kugel aufweisenden Kugelzapfen und einer Kugelpfanne, in der der Kugelzapfen drehbar gelagert und gegen Herausbewegen aus der Kugelpfanne gesichert ist.The present invention relates to a ball socket/ball socket connection with a ball socket having a ball and a ball socket in which the ball socket is rotatably mounted and secured against moving out of the ball socket.

Derartige Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindungen sind allgemein bekannt. Eine hiermit verbundene Problematik besteht darin, den Kugelzapfen in ausreichender Weise in der Kugelpfanne zu sichern, so dass die Verbindung erhalten bleibt. Beim Stand der Technik hat man dies dadurch erreicht, dass man den Kugelzapfen mittels eines Federelementes in der Kugelpfanne gehalten hat. Hierzu ist jedoch eine spezielle Bearbeitung der Kugelpfanne erforderlich, um eine entsprechende Federsicherung vorzusehen. Ferner wird ein zusätzliches Federelement benötigt, um die entsprechende Sicherung zu erreichen.Such ball socket / ball stud connections are well known. A related issue is securing the ball stud in the ball socket sufficiently to maintain the connection. In the prior art, this was achieved by holding the ball pivot in the ball socket by means of a spring element. However, this requires special processing of the ball socket in order to provide a corresponding spring lock. Furthermore, an additional spring element is required to achieve the appropriate security.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindung zu schaffen, mit der der Kugelzapfen auf besonders einfache und kostengünstige Weise gesichert werden kann.The object of the present invention is to provide a ball socket/ball pivot connection with which the ball pivot can be secured in a particularly simple and cost-effective manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindung mit einem eine Kugel aufweisenden Kugelzapfen und einer Kugelpfanne, in der der Kugelzapfen drehbar gelagert und gegen Herausbewegen aus der Kugelpfanne gesichert ist, wobei sich der Kugelzapfen mit einer an die Kugel anschließenden Zapfenverlängerung mit Spiel durch eine Öffnung in der Kugelpfanne erstreckt und eine Sicherungseinrichtung vorgesehen ist, mit der die Kugelpfanne zwischen Kugel und einem Sicherungselement positioniert ist.This object is achieved according to the invention by a ball socket/ball socket connection with a ball socket having a ball and a ball socket in which the ball socket is rotatably mounted and secured against moving out of the ball socket, the ball socket with a socket extension adjoining the ball having play by means of a Opening extends in the ball socket and a securing device is provided with which the ball socket is positioned between the ball and a securing element.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindung vorgeschlagen, die ohne ein zusätzliches Federelement für die Sicherung des Kugelzapfens auskommt. Ferner ist es nicht erforderlich, die Kugelpfanne hierzu einer speziellen Bearbeitung zu unterziehen. Dies soll allerdings nicht ausschließen, dass auch bei der erfindungsgemäßen Lösung ein zusätzliches Federelement Verwendung finden kann.With the solution according to the invention, a ball socket/ball pivot connection is proposed which does not require an additional spring element for securing the ball pivot. Furthermore, it is not necessary to subject the ball socket to special processing for this purpose. However, this should not exclude the possibility that an additional spring element can also be used in the solution according to the invention.

Die Positionierung bzw. Sicherung des Kugelzapfens erfolgt über ein außerhalb der Kugelpfanne angeordnetes Sicherungselement, das gegen die Außenkontur der Kugelpfanne positioniert bzw. gepresst ist. Insgesamt sorgt die vorgesehene Sicherungseinrichtung für die entsprechende Positionierung des Sicherungselementes, wobei die Sicherungseinrichtung auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein kann, wie später noch erläutert wird.The ball pivot is positioned or secured via a securing element which is arranged outside of the ball socket and is positioned or pressed against the outer contour of the ball socket. Overall, the safety device provided ensures the appropriate positioning of the safety element, wherein the safety device can be designed in various ways, as will be explained later.

Vorzugsweise ist das Sicherungselement als Scheibe ausgebildet, die die Kugelzapfenverlängerung umgibt. Entsprechendes Spiel ist hierbei vorgesehen, um die gewünschte Bewegungsmöglichkeit zu erreichen. Das Sicherungselement liegt vorzugsweise mit seiner Kontaktfläche direkt an der Außenkontur der Kugelpfanne an. Es kann jedoch auch zusätzlich ein Federelement zwischen Kugelpfanne und Sicherungselement vorgesehen sein. Auch kann das Sicherungselement selbst als Federelement ausgebildet sein.The securing element is preferably designed as a disc which surrounds the ball pivot extension. Appropriate play is provided here in order to achieve the desired possibility of movement. The securing element is preferably in direct contact with the outer contour of the ball socket with its contact surface. However, a spring element can also be provided between the ball socket and the securing element. The securing element itself can also be designed as a spring element.

Das Sicherungselement ist vorzugsweise mit seiner Kontaktfläche mit der Kugelpfanne an deren Krümmung angepasst. Die entsprechende Schnittstelle zur Kugelpfannengeometrie kann jedoch aber auch flach, konkav, konvex, konisch oder in jeglicher anderen Form ausgebildet sein.The securing element is preferably adapted with its contact surface to the curvature of the ball socket. However, the corresponding interface to the ball socket geometry can also be flat, concave, convex, conical or in any other shape.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Sicherungselement als Kegelpfanne ausgebildet.In a particularly preferred embodiment, the securing element is designed as a conical socket.

Das Sicherungselement wird vorzugsweise durch eine Befestigungseinrichtung positioniert. Hierbei kann es sich um eine durch die Zapfenverlängerung selbst gebildete Befestigungseinrichtung oder um ein zusätzliches Element handeln. Im erstgenannten Fall kann die Befestigungseinrichtung beispielsweise durch eine seitliche Kugelzapfenerweiterung gebildet sein, die beispielsweise als Ringflansch das Sicherungselement gegen die Außenkontur der Kugelpfanne drückt. Eine derartige Kugelzapfenerweiterung kann durch Schweißen oder Nieten gebildet sein. Insbesondere kann es sich hierbei um einen Nietkopf handeln.The securing element is preferably positioned by a fastening device. This can be a fastening device formed by the spigot extension itself or an additional element. In the first-mentioned case, the fastening device can be formed, for example, by a lateral ball pivot extension which, for example as an annular flange, presses the securing element against the outer contour of the ball socket. Such a ball stud extension can be formed by welding or riveting. In particular, this can be a rivet head.

Bei einer anderen Ausführungsform kann das Sicherungselement durch eine als Schraubverbindung einer Mutter mit einem Gewinde an der Kugelzapfenverlängerung ausgebildete Befestigungseinrichtung positioniert sein. Hier kann eine Mutter auf ein im Endbereich der Kugelzapfenverlängerung angeordnetes Gewinde aufgeschraubt sein, die das beispielsweise als Scheibe ausgebildete Sicherungselement gegen die Außenkontur der Kugelpfanne presst. In another embodiment, the securing element can be positioned by a fastening device designed as a screw connection of a nut with a thread on the ball pivot extension. Here, a nut can be screwed onto a thread arranged in the end region of the ball pivot extension, which nut presses the securing element, which is designed as a disk, for example, against the outer contour of the ball socket.

Wie erwähnt, wird zur Sicherung des Kugelzapfens in der Kugelpfanne kein spezielles Federelement benötigt. Ein solches kann jedoch zusätzlich vorgesehen sein. So kann die Verbindung durch ein Federelement zwischen Kugel und Kugelpfanne, Kugelpfanne und Sicherungselement oder zwischen Sicherungselement und Befestigungseinrichtung bzw. Befestigungselement positioniert werden. Das Sicherungselement selbst kann ebenfalls als Federelement ausgeführt werden.As mentioned, no special spring element is required to secure the ball pivot in the ball socket. However, such an additional feature can be provided. The connection can be positioned by a spring element between the ball and ball socket, ball socket and securing element or between securing element and fastening device or fastening element. That Securing element itself can also be designed as a spring element.

Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Sicherung wird eine Kostenreduzierung erreicht, da ein spezielles Federelement nicht erforderlich ist und die Kugelpfanne wesentlich einfacher hergestellt werden kann. Insgesamt ergibt sich ein robusteres Design mit höherer Temperaturbeständigkeit.A cost reduction is achieved by the fuse designed according to the invention, since a special spring element is not required and the ball socket can be manufactured much more simply. Overall, the result is a more robust design with higher temperature resistance.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

1 eine räumliche Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindung;
2 einen Vertikalschnitt durch die Verbindung der 1; und
3 einen Vertikalschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindung.

The invention is explained in detail below using two exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show it:

1 a spatial representation of an embodiment of a ball socket / ball pin connection;
2 a vertical section through the connection of the 1 ; and
3 a vertical section through another embodiment of a ball socket / ball pin connection.

Bei der in den Figuren dargestellten Kugelpfannen/Kugelzapfenverbindung ist der Kugelzapfen 1 als Regelstange ausgebildet, die mit einer Kugel 8 versehen ist. Die Kugel 8 ist in einer Kugelpfanne 2 drehbar gelagert, wobei die Kugelpfanne 2 Teil eines Hebels 3 ist. Eine derartige Verbindung ist bekannt.In the case of the ball socket/ball pivot connection shown in the figures, the ball pivot 1 is designed as a control rod which is provided with a ball 8 . The ball 8 is rotatably mounted in a ball socket 2 , the ball socket 2 being part of a lever 3 . Such a connection is known.

Der Kugelzapfen 1 erstreckt sich in den Figuren nach unten über die Kugel 8 hinaus und endet in einer Kugelzapfenverlängerung 4. Diese Kugelzapfenverlängerung 4 erstreckt sich durch eine Öffnung 11 im in der Figur unteren Bereich der Kugelpfanne 2 mit entsprechendem Spiel. Die Kugelpfanne 2 ist hierbei zwischen Kugelzapfengeometrie und einem Sicherungselement 6 positioniert, das als eine die Kugelzapfenverlängerung 4 umgebende Scheibe in Form einer Kegelpfanne ausgebildet ist. Die Kontur, mit der das Sicherungselement 6 an der Außenkontur der Kugelpfanne 2 anliegt, entspricht dieser im Wesentlichen, d.h. beide weisen die gleiche Krümmung auf.In the figures, the ball pivot 1 extends downward beyond the ball 8 and ends in a ball pivot extension 4. This ball pivot extension 4 extends through an opening 11 in the lower region of the ball socket 2 in the figure, with corresponding play. The ball socket 2 is in this case positioned between the ball pivot geometry and a securing element 6 which is designed as a disk surrounding the ball pivot extension 4 in the form of a conical socket. The contour with which the securing element 6 bears against the outer contour of the ball socket 2 essentially corresponds to this, i.e. both have the same curvature.

Das als Kegelpfanne ausgebildete Sicherungselement 6 wird von einer Befestigungseinrichtung in Form einer auf die Kugelzapfenverlängerung 4 aufgeschraubten Mutter 5 in der Figur nach oben gegen die Kugelpfanne 2 gepresst. Zwischen Sicherungselement 6 und aufgeschraubter Mutter 5 befindet sich eine Tellerfeder 7, was jedoch kein zwingendes Merkmal darstellt.The securing element 6 designed as a conical socket is pressed upwards against the ball socket 2 in the figure by a fastening device in the form of a nut 5 screwed onto the ball pivot extension 4 . There is a cup spring 7 between the securing element 6 and the screwed-on nut 5, but this is not a mandatory feature.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform wird die Befestigungseinrichtung für das Sicherungselement 6 nicht von einem gesonderten Element, wie beispielsweise der Schraubverbindung mit der Mutter 5, gebildet, sondern von der Kugelzapfenverlängerung 4 selbst. Auch hier erstreckt sich der Kugelzapfen 1 mit seiner Verlängerung 4 mit Spiel durch eine Öffnung 11 in der Kugelpfanne 2. Ein als Kegelpfanne ausgebildetes Sicherungselement 6 wird gegen die Außenkontur der Kugelpfanne 2 positioniert bzw. gepresst, wobei dies durch den Endbereich der Kugelzapfenverlängerung 4 erreicht wird, der hier als Nietkopf 9 ausgebildet ist. Der durch den Nietkopf 9 gebildete Ringflansch drückt gegen die Kugelpfanne 2.At the in 3 shown embodiment, the fastening device for the securing element 6 is not formed by a separate element, such as the screw connection with the nut 5, but by the ball pivot extension 4 itself. Here, too, the ball pivot 1 with its extension 4 extends with play through an opening 11 in the ball socket 2. A securing element 6 designed as a conical socket is positioned or pressed against the outer contour of the ball socket 2, this being achieved by the end region of the ball pivot extension 4, which is designed as a rivet head 9 here. The annular flange formed by the rivet head 9 presses against the ball socket 2.

Die hier beschriebene Sicherung des Kugelzapfens 1 in der Kugelpfanne hat den Vorteil, dass kein gesondertes Federelement erforderlich und keine aufwendige Bearbeitung der Kugelpfanne für die Sicherung nötig ist.The securing of the ball pivot 1 in the ball socket, as described here, has the advantage that no separate spring element is required and no complex processing of the ball socket is required for securing.

Claims

Ball socket/ball socket connection with a ball socket (1) having a ball (8) and a ball socket (2) in which the ball socket (1) is rotatably mounted and secured against moving out of the ball socket (2), the ball socket (1) with a pin extension (4) adjoining the ball (8) extending with play through an opening (11) in the ball socket (2) and a securing device is provided with which the ball socket (2) is secured between the ball (8) and a securing element ( 6) is positioned.

Ball sockets/ball pivot connection claim 1 , characterized in that the securing element (6) is positioned by a fastening device.

Ball sockets/ball pivot connection claim 1 or 2 , characterized in that the securing element (6) is designed as a disc surrounding the ball pivot extension (4).

Ball socket/ball socket connection according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (6) is adapted with its contact surface to the ball socket (2) to the latter's curvature.

Ball socket/ball pivot connection according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (6) is designed as a conical socket.

Ball socket/ball pivot connection according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (6) is positioned by a fastening device formed by the ball pivot extension (4) itself.

Ball sockets/ball pivot connection claim 6 , characterized in that the fastening device is formed by a lateral ball stud extension.

Ball sockets/ball pivot connection claim 7 , characterized in that the lateral extension ball pivot is formed by welding or riveting.

Ball sockets/ball pivot connection claim 8 , characterized in that the lateral extension of the ball pivot is formed by a rivet head (9).

Ball sockets / ball pivot connection according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the securing element (6) is positioned by a fastening device designed as a screw connection of a nut (5) with a thread on the ball pivot extension (4).

Ball socket/ball pivot connection according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element is designed as a spring element.