DE1268445B

DE1268445B - Ball joint for connecting linkage parts

Info

Publication number: DE1268445B
Application number: DE19601268445
Authority: DE
Inventors: Gottlob Bacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1960-06-10
Filing date: 1960-06-10
Publication date: 1968-05-16

Description

Kugelgelenk zum Verbinden von Gestängeteilen Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk zum Verbinden von Gestängeteilen, insbesondere von Antriebsgestängen für Fahrzeugscheibenwischer, mit einer aus elastischem Kunststoff, wie Polyamid, bestehenden, an dem einen Gestängeteil befestigten Gelenkpfanne, in welche eine am anderen Gestängeteil sitzende Gelenkkugel unter vorübergehender elastischer Aufweitung eines die Einstecköffnung der Gelenkpfanne umgebenden Kragens eindrückbar ist.Ball joint for connecting rod parts The invention relates relies on a ball joint for connecting rod parts, in particular drive rods for vehicle windshield wipers, with one made of elastic plastic, such as polyamide, existing, attached to the one rod part joint socket, in which a Joint ball seated on the other rod part with temporary elastic expansion a collar surrounding the insertion opening of the joint socket can be pressed in.

Bei derartigen Kugelgelenken soll der die Einstecköffnung der Gelenkpfanne umgebende Kragen ein ungewolltes Heraustreten der Gelenkkugel aus der Pfanne verhindern. Der Kragen kann jedoch mit Rücksicht darauf, daß die Kugel beim Zusammenbauen und Auseinandernehmen des Gelenks durch ihn hindurchgedrückt werden muß, nicht beliebig eng und starr ausgeführt sein. Daher kann der Kragen nur begrenzte Kräfte aufnehmen und das Gelenk nur in begrenztem Maß gegen ungewolltes Lösen sichern. Es kann daher vorkommen, daß die im Betrieb unvermeidbaren, auf das Kugelgelenk einwirkenden Querbeanspruchungen die Kugel aus der Gelenkpfanne herausdrücken und damit die Gelenkverbindung lösen.In the case of such ball joints, it should be the insertion opening of the joint socket surrounding collars prevent the joint ball from accidentally stepping out of the socket. However, the collar can take into account that the ball during assembly and Disassembly of the joint must be pushed through it, not arbitrarily be tight and rigid. Therefore, the collar can only absorb limited forces and secure the joint only to a limited extent against unintentional loosening. It can therefore occur that the unavoidable in operation, acting on the ball joint transverse loads Press the ball out of the joint socket and thereby loosen the joint connection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kugelgelenke der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß sich die Gelenkteile auch beim Auftreten erheblicher Querkräfte nicht voneinander lösen können.The invention is based on the object of the initially described type in such a way that the joint parts become more significant even when they occur Transverse forces cannot be released from each other.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Gelenkkugel in an sich bekannter Weise einen stielartigen Ansatz mit einer Verdickung am freien Ende trägt, der in allen Schwenkstellungen der Gelenkkugel gegenüber der Gelenkpfanne durch eine der Einstecköffnung der Gelenkpfanne gegenüberliegende Durchstecköffnung hindurchragt, deren kleinste lichte Weite mindestens so groß wie der Durchmesser der Verdickung ist und deren Randzone einen das Lösen des Gelenks verhindernden Anschlag für die bei verschwenkter Gelenkkugel über die Randzone greifende Verdickung bildet.To solve this problem it is proposed according to the invention, that the joint ball in a known manner has a stem-like approach with a Thickening at the free end carries the joint ball in all pivot positions opposite the joint socket through one of the insertion opening of the joint socket opposite Push-through opening protrudes, the smallest clear width at least as large as is the diameter of the thickening and its edge zone causes the joint to loosen preventing stop for those reaching over the edge zone when the joint ball is pivoted Thickening forms.

Hierdurch ist erreicht, daß das Kugelgelenk ohne zusätzliche Teile oder Arbeitsgänge lediglich durch Zusammenstecken der beiden Gelenkteile zuverlässig und formschlüssig gegen Lösen gesichert ist, sobald sich die Längsmittelachse der Gelenkkugel gegenüber der Einsteckachse der Gelenkpfanne um einen gewissen Winkel verschwenkt hat und die Verdickung des stielartigen Kugelansatzes über den Öffnungsrand der Gelenkpfanne greift. In der Mittelstellung des Gelenks kann die Gelenkkugel verhältnismäßig leicht in die Gelenkpfanne eingedrückt und auch wieder aus ihr herausgezogen werden, ohne daß hierbei die Gelenkpfanne beschädigt wird.This ensures that the ball joint without additional parts or operations simply by plugging the two joint parts together reliably and is positively secured against loosening as soon as the longitudinal center axis of the Joint ball at a certain angle with respect to the insertion axis of the joint socket has pivoted and the thickening of the stem-like ball attachment over the opening edge the socket engages. In the middle position of the joint, the joint ball relatively lightly pressed into the socket and pulled out of it again without damaging the socket.

Kugelgelenke mit pilzförmigem Kugelansatz zur Sicherung gegen Lösen des Gelenks sind an sich bekannt. Die bekannten Gelenke haben aber eine metallische Gelenkpfanne ohne elastisch aufweitbaren Kragen an der Einstecköffnung und können nur in einer extremen gegenseitigen Winkelstellung ihrer Gelenkteile zusammengebaut bzw. auseinandergenommen werden. Hierbei tritt der pilzförmige Kugelansatz durch eine kreisrunde Öffnung im Boden der Gelenkpfanne hindurch, um beim Verschwenken der Gelenkteile in die Mittelstellung mit dem dünneren Fußteil in einen an die Durchstecköffnung anschließenden schwächeren Schlitz zu gelangen und dessen Längsränder mit dem verdickten Kopfteil zu übergreifen. Das erfindungsgemäße Gelenk kann demgegenüber in der Mittelstellung der Gelenkteile zusammengebaut werden, was insbesondere bei solchen Gelenken von Vorteil ist, die im Betrieb an schwer zugänglicher Stelle angeordnet sind oder die gerade in den extremen Winkelstellungen ihrer Teile besonders hohe, auf ein Lösen des Gelenks abzielende Querkräfte zu übertragen haben.Ball joints with mushroom-shaped ball attachment to secure against loosening of the joint are known per se. The known joints have a metallic one Joint socket without an elastically expandable collar at the insertion opening and can assembled only in an extreme mutual angular position of their joint parts or taken apart. Here, the mushroom-shaped ball attachment comes through through a circular opening in the bottom of the joint socket to allow it to be pivoted the joint parts in the middle position with the thinner foot part in one of the push-through opening subsequent weaker slit and its longitudinal edges with the thickened To reach over the headboard. In contrast, the joint according to the invention can be in the central position of the joint parts are assembled, which is particularly important for such joints of The advantage is that they are located in a difficult-to-access place during operation or that especially in the extreme angular positions of their parts, particularly high on a loosening of the joint have to transmit aimed transverse forces.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 eine schematisch dargestellte Scheibenwischeranlage, deren Übertragungsgestänge durch Kugelgelenke nach der Erfindung miteinander verbunden sind, F i g. 2 einen teilweise im Schnitt dargestellten Gestängeteil, in dessen Endabschnitten jeweils eine Kunststoffkugelpfanne befestigt ist, sowie eine Seitenansicht der zugehörigen Gelenkkugeln vor dem Zusammenstecken mit den Gelenkpfannen, F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Seitenansicht, nachdem die Gelenkpfannen und die zugehörigen Kugeln zusammengesteckt, die Kugelgelenkverbindung also hergestellt ist, F i g. 4 eine Ansicht des linken Endabschnitts des Gestängeteils in Richtung des Pfeiles IV in F i g. 2 gesehen und F i g. 5 eine Seitenansicht einer Gelenkkugel mit seiner in eine Neigung zur Kugelachse eingestellten und im Querschnitt dargestellten Gelenkpfanne.In the drawing, the subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment illustrated. It shows F i g. 1 a schematically illustrated windshield wiper system, whose transmission linkage is connected to one another by ball joints according to the invention are, F i g. 2 is a partially sectioned rod part, in which End sections each a plastic ball socket is attached, and a side view the associated joint balls before being put together with the joint sockets, F. i g. 3 one of the F i g. 2 corresponding side view after the joint sockets and the associated balls are plugged together, so the ball-and-socket joint connection is established is, F i g. 4 is a view of the left end portion of the rod part in the direction of arrow IV in F i g. 2 and F i g. 5 is a side view of a joint ball with its set in an inclination to the spherical axis and shown in cross section Joint socket.

Bei der Anlage nach F i g. 1 treibt ein Elektromotor 1 eine Kurbel 2 an, die über eine Schubstange 3 mit einer Kurbel 4 eines Wischers 5 gelenkig verbunden ist. Zur Verbindung der Teile 2 mit 3 und 3 mit 4 ist jeweils ein Kugelgelenk verwendet.In the case of the system according to FIG. 1 an electric motor 1 drives a crank 2, which are articulated to a crank 4 of a wiper 5 via a push rod 3 is. A ball joint is used to connect parts 2 with 3 and 3 with 4.

In den F i g. 2 bis 5 sind die mit der F i g. 1 grundsätzlich übereinstimmende Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen.In the F i g. 2 to 5 are those with FIG. 1 basically matching Parts have been given the same reference numbers.

Wie besonders aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, ist mit den Kurbeln 2 und 4 jeweils eine Gelenkkugel 10 über einen stielartigen Ansatz 9 fest verbunden. In jedem Ende der Schubstange 3 ist eine aus elastischem Kunststoff, wie Polyamide oder Polyurethane, bestehende Gelenkpfanne 11 für eine der Gelenkkugeln 10 fest verankert. Die Einstecköffnung der Gelenkpfanne 11 hat einen kragenförmigen Ansatz 12, der sich beim Eindrücken der Kugel 10 in die Pfanne vorübergehend elastisch aufweitet und nach erfolgtem Eindrücken der Kugel wieder die in F i g. 2 gezeichnete Lage einnimmt. Die Kugel 10 trägt an ihrem beim Einstecken vorn liegenden Abschnitt einen stielartigen Ansatz, der einen dünnen Fußteil 13 und ein verdicktes Kopfende 14 hat.As is particularly evident from FIGS. 2 and 3, a joint ball 10 is firmly connected to each of the cranks 2 and 4 via a stem-like extension 9. In each end of the push rod 3, a joint socket 11 made of elastic plastic, such as polyamides or polyurethane, for one of the joint balls 10 is firmly anchored. The insertion opening of the joint socket 11 has a collar-shaped extension 12, which temporarily expands elastically when the ball 10 is pressed into the socket and, after the ball has been pressed in, again shows the values shown in FIG. 2 occupies the position shown. The ball 10 has a stem-like attachment on its section lying at the front when it is inserted, which has a thin base part 13 and a thickened head end 14.

An ihrer der Einstecköffnung entgegengesetzten Seite hat die Gelenkpfanne eine Öffnung 18, die, wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, einen Langlochquerschnitt hat. Die geringste lichte Weite dieses Langlochs 18 stimmt mindestens annähernd mit dem Durchmesser der Verdickung 14 am stielartigen Ansatz 13 der Kugel 10 überein. An ihrem der Einstecköffnung mit dem kragenförmigen Ansatz 12 gegenüberliegenden Ende hat die Pfanne 11 einen Ringbundabschnitt 19 mit verhältnismäßig starkem Querschnitt.On its side opposite the insertion opening, the joint socket has an opening 18 which, as shown in FIG. 4 can be seen, has an elongated hole cross-section. The smallest clear width of this elongated hole 18 corresponds at least approximately to the diameter of the thickening 14 on the stem-like extension 13 of the ball 10 . At its end opposite the insertion opening with the collar-shaped extension 12 , the socket 11 has an annular collar section 19 with a relatively large cross-section.

Die Gelenkpfanne 11 und die zugehörige Kugel 10 können, wenn ihre Mittelachsen, wie in F i g. 2 dargestellt, mindestens annähernd übereinstimmen, ohne weiteres in die Stellung nach F i g. 3 zusammengedrückt und auch wieder voneinander abgezogen werden. Sobald jedoch bei zusammengestecktem Gelenk die Mittelachsen der Pfanne und der Kugel eine gewisse Neigung zueinander überschreiten, überdeckt das verdickte Kopfende 14 der Kugel 10 eine Zone des Ringbundes 19 (s. F i g. 5), wodurch ein selbsttätiges Lösen der Gelenkverbindung verhindert wird. Die Gelenkpfanne 11 kann allseits um die Kugel 10 begrenzt geschwenkt werden, wie besonders aus F i g. 5 ersichtlich ist.The joint socket 11 and the associated ball 10 can, if their central axes, as in FIG. 2 shown, at least approximately coincide, easily in the position according to FIG. 3 can be pressed together and pulled off from each other again. However, as soon as the central axes of the socket and the ball exceed a certain inclination to one another when the joint is plugged together, the thickened head end 14 of the ball 10 covers a zone of the annular collar 19 (see FIG. 5), which prevents the joint connection from loosening automatically. The joint socket 11 can be pivoted around the ball 10 to a limited extent on all sides, as shown in FIG. 5 can be seen.

Durch die Form und Lage des Langlochs 18 (F i g. 4) wird erreicht, daß die Schubstange 3 aus ihrer in F i g. 3 dargestellten Lage nach oben oder unten um etwa 8 bis 10° gegenüber der Mittelachse der Kugel geschwenkt werden kann.Due to the shape and position of the elongated hole 18 (Fig. 4) it is achieved that the push rod 3 from its in F i g. 3 position shown up or down can be pivoted by about 8 to 10 ° relative to the central axis of the ball.

Die Durchstecköffnung 18 der Gelenkpfanne kann natürlich auch entsprechend der Form der Verdickung 14 an der Kugel als Rundloch ausgebildet sein, welches mindestens annähernd den gleichen Durchmesser wie die Verdickung 14 hat.The push-through opening 18 of the joint socket can of course also be designed as a round hole corresponding to the shape of the thickening 14 on the ball, which has at least approximately the same diameter as the thickening 14.

Claims

Claims: 1. Ball joint for connecting rod parts, in particular drive rods for vehicle windshield wipers, with a joint socket made of elastic plastic, such as polyamide, attached to one rod part, into which a joint ball seated on the other rod part with temporary elastic expansion of the insertion opening of the joint socket surrounding collar can be pressed in, characterized in that the joint ball (10) carries in a known manner a stem-like extension (13) with a thickening (14) at the free end, which in all pivot positions of the joint ball with respect to the joint socket through one of the insertion openings of the Joint socket (11) protrudes opposite through opening (18) , the smallest clear width of which is at least as large as the diameter of the thickening (14) and the edge zone of which is a stop preventing the release of the joint for the Verdic reaching over the edge zone when the joint ball is pivoted kung (14) forms.

2. Ball joint according to claim 1, characterized in that that the through opening (18) is designed as an elongated hole extending in the longitudinal direction of the rod part (3) carrying the joint socket and is dimensioned so that the ball (10) in the longitudinal direction of the elongated hole on both sides up to an angle is pivotable from about 8 to 10 ° relative to the insertion axis of the pan.

3. Ball joint according to claim 1 or 2, characterized in that the through opening (18) of the joint socket (11) lies in an annular edge portion (19) with a relatively large cross section. Documents considered: French Patent Specifications Nos. 1185 952, 760000.