DE202015100906U1

DE202015100906U1 - Kugelgelenk

Info

Publication number: DE202015100906U1
Application number: DE202015100906.2U
Authority: DE
Original assignee: Gebr KEMMERICH GMBH
Current assignee: SODECIA AUTOMOTIVE EUROPE GMBH, DE
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2016-05-27
Anticipated expiration: 2025-02-26

Abstract

Kugelgelenk, bestehend aus einer Gelenkkugel (1) mit Kugelschaft (2) und Befestigungsteil (3), einer Kugelpfanne (4), in der die Gelenkkugel (1) gelagert ist, sowie einem Dichtelement (5), das sich am Kugelschaft (2) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5) eine ringartige Dichtmanschette ist, die radial innenliegend eine Dichtlippe (6) aufweist und radial außenliegend eine Wulst (7) als Befestigungsmittel, dass die Kugelpfanne (4) nur eine Einstecköffnung (8) für die Gelenkkugel (1) aufweist, sowie einen die Einstecköffnung (8) umgebenden Flansch (9) mit einer umlaufenden Rinne (10), in die die Wulst (7) der Dichtmanschette (5) eingesetzt ist, und dass auf den Flansch (9) eine gelochte Verschlussklappe (11) aufgebracht ist, die mit dem Flansch (9) verbunden ist und die mit einer Wandung (12) die Wulst (7) gegen die Rinne (10) gepresst hält, wobei in Montagesolllage die Dichtlippe (6) sich am Kugelschaft (2) abstützt und/oder an der Kugelkontur anschmiegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, bestehend aus einer Gelenkkugel mit Kugelschaft und Befestigungsteil, einer Kugelpfanne, in der die Gelenkkugel gelagert ist, sowie einem Dichtelement, das sich am Kugelschaft abstützt.
Kugelgelenke dieser Art werden vor allem in der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt. Es kommt dabei darauf an, dass diese Kugelgelenke über lange Zeiträume funktionstüchtig bleiben, wobei bei der Anwendung in der Kraftfahrzeugtechnik ein Problem besonders darin besteht, dass diese Kugelgelenke bzw. die damit verbundenen Bauteile erheblichen Witterungsbedingungen und anderen äußeren Einflüssen ausgesetzt sind. Besonderer Wert ist bei solchen Kugelgelenken darauf gelegt, dass diese gegenüber der Umwelt abgedichtet sind, sodass die Gelenkkugel in der Kugelpfanne langlebig funktionstüchtig ist.
Im Stand der Technik sind schon derartige Kugelgelenke bekannt, wobei das gesamte Kugelgelenk durch eine Dichtmanschette abgedeckt ist, die mit der Kugelpfanne und mit dem Kugelschaft in Berührungsverbindung steht. Solche Manschetten sind aber nur bedingt langlebig und können den besonderen Zweck der dauerhaften Abdichtung nur unvollständig übernehmen. Zudem sind solche Ausgestaltungen kostenintensiv in der Herstellung und Montage.
Es sind auch schon Kugelgelenke bekannt, bei denen ein Dichtelement vorgesehen ist, welches sich an der Gelenkkugel selbst abstützt und welches entweder Bestandteil der Kugelpfanne ist oder in geeigneter Weise mit dieser verbunden ist. Hieraus resultieren Montageschwierigkeiten, da es Probleme bereitet, die Gelenkkugel in die Kugelpfanne samt Dichtelement einzubringen. Hierbei kann schon eine unerwünschte Deformierung des Dichtelementes erfolgen. Auch beim dauerhaften Gebrauch kann das Dichtelement seine Funktionen nicht ausreichend ausüben, weil trotz einer solchen Ausgestaltung das Eindringen von Partikeln, Fluiden oder Feuchtigkeit oder anderen Bestandteilen in den Bereich der Kugelpfanne möglich ist, in welchem die Gelenkkugel gleitet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kugelgelenk gattungsgemäßer Art zu schaffen, welches einfach zu montieren ist, eine hohe Lebensdauer hat und eine vorzügliche Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das Dichtelement eine ringartige Dichtmanschette ist, die radial innenliegend eine Dichtkontur aufweist und radial außenliegend eine Wulst als Befestigungsmittel, dass die Kugelpfanne nur eine Einstecköffnung für die Gelenkkugel aufweist, sowie einen die Einstecköffnung umgebenden Flansch mit einer umlaufenden Rinne, in die die Wulst der Dichtmanschette eingesetzt ist, und dass auf den Flansch eine gelochte Verschlussklappe aufgebracht ist, die mit dem Flansch verbunden ist und die mit einer Wandung die Wulst gegen die Rinne gepresst hält, wobei in Montagesolllage die Dichtkontur sich am Kugelschaft und/oder an der Kugelkontur abstützt.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, die ringartige Dichtmanschette unabhängig von den anderen Bestandteilen des Kugelgelenkes mit der Gelenkkugel zu positionieren, indem das Dichtelement beispielsweise über die Gelenkkugel aufgeschoben wird und in der Endposition mit der Dichtkontur an dem vorzugsweise etwas konischen Kugelschaft anliegt. Auch ist es möglich, die Dichtmanschette über das Befestigungsteil der Gelenkkugel aufzuschieben und auf dem Kugelschaft zu positionieren. Zur endgültigen Festlegung wird die Kugelpfanne mit der einzigen Einstecköffnung auf die Gelenkkugel aufgeschoben und positioniert. Nachfolgend kann die Dichtmanschette mit der Wulst in der umlaufenden Rinne am Flansch der Kugelpfanne positioniert werden und durch die Verschlusskappe endgültig fixiert werden. Es ist damit nicht nötig, innerhalb der Kugelpfanne einen Freiraum für die notwendige Schwenkbewegung der Dichtmanschette beziehungsweise der Dichtkontur zu erzeugen, da die Positionierung unabhängig von der Montage der Kugelpfanne erfolgt. Zudem ist eine entsprechende Anordnung ohne Überdehnung der Dichtmanschette möglich.
In der Endposition stützt sich die Dichtkontur der Dichtmanschette vorzugsweise am Kugelschaft ab, und zwar möglichst nahe des Überganges zur Gelenkkugel. Eine bestimmungsgemäße Bewegung bei Betätigung des Kugelgelenkes ist zwängungsfrei möglich, weil die Dichtkontur sich auch bei Schwenkbewegungen oder sonstigen Bewegungen des Kugelgelenkes einwandfrei am Kugelschaft abstützen oder der Kugelgeometrie anpassen kann und so eine dauerhafte Abdichtung gegen Umwelteinflüsse ermöglicht ist.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass die Dichtkontur an ihrem freien, am Kugelschaft anliegenden Ende eine Dichtfläche bildet, die flächig am Kugelschaft anliegt und dessen Schwenkbewegung folgen kann.
Im Stand der Technik sind die bekannten Dichtlippen jeweils spitz auflaufend ausgebildet, sodass diese Spitze an dem entsprechenden Bestandteil anliegt, insbesondere an der Gelenkkugel. Dies führt aber auch dazu, dass diese sehr kleine Dichtlippe dem Verschleiß ausgesetzt ist, wenn das Kugelgelenk bestimmungsgemäß betätigt wird. Dies wiederum führt dazu, dass eine dauerhafte sichere Abdichtung nicht gewährleistet ist.
Zudem kann durch die Ausgestaltung der bekannten Dichtlippen bei Schwenkbewegungen des Kugelgelenkes keine einwandfreie Abdichtung an der Gelenkkugel erfolgen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung, wonach die Dichtkontur an ihrem Ende eine Dichtfläche aufweist, die flächig am Kugelschaft anliegt, wird eine höhere Abdichtungsgewährleistung sichergestellt, und es wird auch sichergestellt, dass diese Dichtfläche nicht vorzeitig verschleißt. Auch bei Bewegungen des Kugelgelenkes kann diese flächige Dichtkontur am Kugelschaft entlanggleiten und ihre Dichtfunktion wahrnehmen, wobei zudem durch diese flächige Ausbildung der Dichtfläche erreicht wird, dass möglicherweise am Kugelschaft oder an der Kugel anhaftende Partikel abgestreift werden, ohne dass sie in den Innenraum der Kugelpfanne gelangen können.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung wird darin gesehen, dass die Dichtmanschette ausgehend von der Wulst eine gegenüber dem die Dichtkontur bildenden oder aufweisenden Endbereich verdickte, im Wesentlichen radial gerichtete Wandung aufweist, an die ein dünnerer elastischer Materialbereich mit gewelltem oder U-förmigem oder V-förmigem Querschnitt anschließt, der am radial innenliegenden Endbereich die Dichtlippe in Form einer Materialverdickung aufweist.
Durch diese Ausgestaltung wird eine gute Bewegungsmöglichkeit für den eigentlichen Dichtbereich der Dichtkontur zur Verfügung gestellt, wobei der Befestigungsbereich der Dichtmanschette stabil ausgebildet ist und damit hohe Lebensdauer gewährleistet.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verschlusskappe als mittig gelochte Scheibe ausgebildet ist, die radial außen einen zum Flansch vorragenden ersten Wandbereich bildet, der den Rand des Flansches übergreift, sowie einen gleichgerichtet zu diesem ersten Wandbereich abragenden, gegenüber dem ersten Wandbereich kürzeren zweiten Wandbereich bildet, der in eine radiale Erweiterung der umlaufenden Rinne der Kugelpfanne eingreift und die in der Rinne befindliche Wulst seitlich stützt, wobei das an die Wulst anschließende Material der Dichtmanschette bis zum Beginn des Dichtkonturbereiches durch die Scheibe der Verschlusskappe gestützt und gegen den Flansch angepresst ist.
Durch diese Ausgestaltung wird ein sicherer Sitz der Einzelelemente erreicht, wenn diese sich in der Montagesollposition befinden, ohne dass die notwendige Federung der Dichtkontur beeinträchtigt wird. Auch wird hierdurch eine Kapillarwirkung unterbunden, die zu Verschmutzung des Kugelgelenkes führen könnte.
Besonders bevorzugt ist im Übrigen vorgesehen, dass die Dichtmanschette aus elastomerem Kunststoffmaterial besteht.
Auch ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kugelpfanne und die Verschlusskappe aus duroplastischem oder thermoplastischem, formstabilen Kunststoffmaterial besteht.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verschlussklappe fest mit der Kugelpfanne verbunden ist, insbesondere schweißverbunden, oder geklipst oder verklebt ist.
Auch hierdurch wird gewährleistet, dass nicht durch Spalte zwischen den Bestandteilen Feuchtigkeit oder Staub oder sonstige Schmutzpartikel in das Innere des Kugelgelenks eindringen können.
Aus dem gleichen Grunde ist bevorzugt vorgesehen, dass die Dichtmanschette fest mit der Verschlussklappe verbunden ist, insbesondere klebeverbunden oder schweißverbunden, oder die Teile einstückig als Zweikomponentenspritzgießteil ausgebildet sind oder die Teile formschlüssig verbunden sind, zum Beispiel verklipst.
Um die gute Beweglichkeit des Kugelgelenkes zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass zwischen Gelenkkugel und Kugelpfanne Schmiermittel angeordnet ist.
Hierzu kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Gelenkkugel am dem Kugelschaft abgewandten Ende abgeflacht ist und/oder die Kugelpfanne in dem entsprechenden Bereich zu einer Hohlkammer erweitert ist, wobei der oder die so gebildeten Hohlräume ein Schmiermittelreservoir bilden.
Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass die Kugelpfanne einen außen umlaufenden Befestigungskragen aufweist, auf den eine Verbindungsstange mit einer passenden Lochung aufgesteckt und in Stecklage vorzugsweise auf dem Befestigungskragen unbeweglich fixiert ist.
Durch diese Ausgestaltung ist in einfacher und sicherer Weise eine Verbindung des Kugelgelenkes mit einer Verbindungsstange eines Funktionselementes gewährleistet.
Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Verbindungsstange im Bereich der Lochung einen die Lochung umgebenden Kragen oder Bund aufweist, der auf dem Befestigungskragen der Kugelpfanne unbeweglich fixiert ist.
Der Befestigungskragen der Kugelpfanne ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er in der Montagesolllage den Kragen der Verbindungsstange deutlich überragt. Durch Aufschmelzen oder Erwärmen des Befestigungskragens der Kugelpfanne kann das überragende Material über den Rand des Kragens der Verbindungsstange positioniert werden, sodass eine feste Verbindung zwischen den Bestandteilen erreicht ist. Anstelle dessen oder in Kombination damit kann auch eine Verklebung der Teile erfolgen.
Um einen sicheren Sitz und eine eindeutige Positionierung zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Verbindungsstange sich neben der Lochung mit ihrem Material an Bestandteilen der Kugelpfanne, insbesondere an einem nach radial außen vorragenden Flansch der Kugelpfanne, unmittelbar abstützt, gegenüber der Verschlusskappe aber mit mindestens einem geringen Abstandsspalt angeordnet ist.
Durch diese Anordnung wird sichergestellt, dass die Verbindungsstange eindeutig an der Kugelpfanne positioniert ist und keine Doppelpassung zwischen Verbindungsstange einerseits und Kugelpfanne beziehungsweise Verschlusskappe andererseits erzeugt wird, die eine ungenaue und unsichere Montage zur Folge hätten.
Bevorzugt ist zudem, dass die Verbindungsstange ein flaches Blechstanzteil ist.
Auch kann bevorzugt sein, dass das Befestigungsteil der Gelenkkugel ein Bolzen ist.
Zudem ist bevorzugt, dass die ringartige Dichtmanschette und die gelochte Verschlusskappe bezüglich ihrer Mittellochungen derart bemessen sind, dass sie über die Gelenkkugel oder über das Befestigungsteil aufschiebbar und im Bereich des Kugelschaftes positionierbar sind.
Eine besondere Ausgestaltung wird darin gesehen, dass es Bestandteil eines Gestänges ist, welches zwischen einer die Ein- und Ausfederung eines Kraftfahrzeuges aufnehmenden, am Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges befestigten Radaufhängung und einem an ein Steuergerät angeschlossenen Drehwinkelsensor angeordnet ist, insbesondere in Form einer Verbindungsstange, an deren Enden jeweils ein Kugelgelenk angeordnet ist, wobei die Befestigungsteile einer ersten der Gelenkkugeln an die Radaufhängung und einer zweiten der Gelenkkugeln an dem Drehwinkelsensor anschließbar sind.
Eine alternative Ausgestaltung zur Anordnung von Verschlusskappe, Flansch und Dichtmanschette wird darin gesehen, dass die Verschlusskappe als mittig gelochte Scheibe ausgebildet ist, die radial außen vorzugsweise bündig mit dem Flansch abschließt, wobei mit Abstand von deren Außenrand ein Wandbereich zum Flansch hin vorragt, der in eine radiale Erweiterung der umlaufenden Rinne der Kugelpfanne eingreift und die in der Rinne befindliche Wulst seitlich stützt, insbesondere radial außenseitig, wobei das an die Wulst anschließende Material der Dichtmanschette bis zum Beginn des Dichtkonturbereiches durch die Scheibe der Verschlusskappe gestützt und gegen die Unterseite des Flansches angepresst ist und der die Wulst 7 radial nach außen überragende Teil der Verschlusskappe fest mit dem Flansch verbunden ist, insbesondere verklebt, verschweißt und/oder formschlüssig, insbesondere verklipst ist.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Wulst und gegebenenfalls auch die Wandung der Dichtmanschette formschlüssig zwischen der Unterseite des Flansches und der Oberseite der Verschlusskappe eingespannt fixiert ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
1 eine Explosionsdarstellung eines Kugelgelenkes mit wesentlichen Bestandteilen desselben, im Schnitt A-A der 2 gesehen;
2 ein komplettes Bauteil mit Kugelgelenken ebenfalls in Explosionsdarstellung in Ansicht gezeigt;
3 ein Kugelgelenk im Zusammenbau in Ansicht;
4 das Kugelgelenk im Schnitt B-B der 5 gesehen;
5 ein Bauteil mit Kugelgelenken in Ansicht;
6 desgleichen in Draufsicht;
7 desgleichen in isometrischer Ansicht;
8 eine Variante in der Ansicht analog 4 gesehen.
Die Zeichnung zeigt ein Kugelgelenk, bestehend aus einer Gelenkkugel 1 mit Kugelschaft 2 und Befestigungsteil 3. Der Kugelschaft 2 ist leicht konisch ausgebildet, wobei er sich von der Gelenkkugel 1 zum mit dem Befestigungsteil 3 versehenen Ende hin verbreitert.
Ferner besteht das Kugelgelenk aus einer Kugelpfanne 4, in welcher im Montagesollzustand die Gelenkkugel 1 gelagert ist. Des Weiteren ist ein Dichtelement 5 vorgesehen, das in der Montagesolllage am Kugelschaft 2 mit einem Dichtungsbereich anliegt. Das Dichtelement 5 ist als ringartige Dichtmanschette ausgebildet, die radial innenliegend eine Dichtkontur 6 aufweist und radial außenliegend eine Wulst 7 als Befestigungsmittel aufweist. Die Kugelpfanne 4 ist als nahezu geschlossenes Element ausgebildet, welches nur eine Einstecköffnung 8 für die Gelenkkugel 1 aufweist. Der die Gelenkkugel 1 in der Solllage umgreifende Bereich ist der Gelenkkugel 1 eng angepasst, weil zum Aufstecken auf die Gelenkkugel 1 eine elastische Aufweitung der Kugelpfanne 4 im Bereich der Öffnung 8 ermöglicht ist. Die Kugelpfanne 4 weist einen die Einstecköffnung 8 umgebenden Flansch 9 mit einer umlaufenden Rinne 10 auf, in die die Wulst 7 der Dichtmanschette 5 in der Montagesolllage eingesetzt ist. Auf den Flansch 9 ist in der Ansicht gemäß 1 von unten eine gelochte Verschlusskappe 11 aufsteckbar, die in Solllage mit dem Flansch 9 verbunden ist und die mit einer Wandung 12 die Wulst 7 gegen die Rinne 10 gepresst hält. In der Montagesolllage, wie sie beispielsweise in 4 verdeutlicht ist, stützt sich die Dichtkontur 6 am Kugelschaft 2 ab. Um eine gute Abdichtung auch bei Bewegungen des Kugelgelenkes zu erreichen, ist die Dichtkontur 6 an ihrem freien, am Kugelschaft 2 anliegenden Endbereich als Dichtfläche mit einem flächigen Bereich ausgebildet, der sich flächig am Kugelschaft 2 abstützt.
Die Dichtmanschette 5 weist ausgehend von der Wulst 7 eine gegenüber dem die Dichtkontur 6 bildenden oder aufweisenden Endbereich verdickte, im Wesentlichen radial gerichtete Wandung 13 auf, an die ein dünnerer Materialbereich 14 mit gewelltem, oder etwa U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt, der in der Zeichnungsfigur 1 nach oben offen ist, anschließt. Dieser Materialbereich 14 weist am radial innen liegenden Ende die Dichtkontur 6 in Form einer Materialverdickung auf.
Die Verschlusskappe 11 ist als mittig gelochte Scheibe ausgebildet. Die Lochung ist bei 24 angegeben. Sie bildet radial außen einen zum Flansch 9 hin vorragenden ersten Wandbereich 15, der den Außenrand des Flansches 9 überdeckt, sowie einen gleichgerichtet zu diesem ersten Wandbereich 15 abragenden, gegenüber dem ersten Wandbereich 15 kürzeren zweiten Wandbereich 16, der in eine radiale Erweiterung der umlaufenden Rinne 10 der Kugelpfanne 4 eingreift und die in der Rinne 10 befindliche Wulst 7 seitlich stützt, wobei das an die Wulst 7 anschließende Material (13) der Dichtmanschette 5 bis zum Beginn des Dichtlippenbereiches 14 durch die Scheibe der Verschlusskappe 11 gestützt und gegen den Flansch 9 angepresst ist. Vorzugsweise besteht die Dichtmanschette 5 aus elastomerem flexiblem Kunststoffmaterial. Vorzugsweise besteht die Kugelpfanne 4 und die Verschlusskappe 11 aus thermoplastischem oder duroplastischem formstabilen Kunststoffmaterial. Im Montagesollzustand ist die Verschlusskappe 11 fest mit der Kugelpfanne 4 verbunden, insbesondere schweißverbunden oder klebeverbunden oder formschlüssig verbunden. Die Schweißverbindung liegt im Bereich zwischen den Teilen 15 und dem Außenrand des Flansches 9.
Ebenfalls im Montagesollzustand kann die Dichtmanschette 5 fest mit der Verschlusskappe 11 verbunden sein, beispielsweise mittels Kleber oder mittels Schweißung. Auch können diese beiden Teile einstückig als Zweikomponentenspritzgießteil ausgebildet sein. Im Montagesollzustand befindet sich vorzugsweise zwischen der Gelenkkugel 1 und dem diese umgebenden Bereich der Kugelpfanne 4 Schmiermittel. Insbesondere dazu ist die Gelenkkugel 1 am dem Kugelschaft 2 abgewandten Ende abgeflacht (Abflachung 17) und die Kugelpfanne 4 ist in dem entsprechenden Bereich zu einer Hohlkammer 18 erweitert. In den so gebildeten Hohlraum kann Schmiermittel eingebracht werden, sodass ein Schmiermittelreservoir gebildet ist. Auf einen die Kugelpfanne 4 außen umlaufenden Befestigungskragen 20 ist eine Verbindungsstange 19 mit einer passenden Lochung 21 aufgesteckt und in Stecklage vorzugsweise auf dem Befestigungskragen 20 unbeweglich fixiert. Zur sicheren Verbindung der Teile weist die Verbindungsstange 19 im Bereich der Lochung 21 einen die Lochung umgebenden Kragen 22 auf, der auf dem Befestigungskragen 20 der Kugelpfanne 4 unbeweglich fixiert ist. Der Kragen 22 weist zudem eine Prägung oder dergleichen Rippung oder Aufrauung auf, wodurch in Montagesolllage eine Verdrehung der Teile zueinander verhindert wird. Dazu wird vorzugsweise durch Erwärmung des Kunststoffmaterials der Kugelpfanne 4 nach Montage der Teile der überstehende Rand des Befestigungskragens 20 aufgeschmolzen, sodass er über die obere Randkante des Kragens 22 greift und zu einer festen Verbindung der Teile führt. Auch kann anstelle dessen eine formschlüssige Klipsverbindung oder eine Klebeverbindung vorgesehen sein.
Wie insbesondere aus 4 ersichtlich, stützt sich die Verbindungsstange 19 neben der Lochung 21 an Bestandteilen der Kugelpfanne 4 ab, insbesondere an einem nach radial außen vorragenden Flansch 23 der Kugelpfanne 4. In der Montagesollposition, wie sie in 4 gezeigt ist, hat das Material der Stange 19 einen Abstandsspalt vom Rand 15 der Kappe 11.
Wie vornehmlich aus den 5 bis 7 ersichtlich, ist die Verbindungsstange 19 ein flaches Blechstanzteil. Das Befestigungsteil 3 der Gelenkkugel 1 ist beispielsweise ein Bolzen oder auch ein Gewindebolzen.
Die ringartige Dichtmanschette 5 und die gelochte Verschlusskappe 11 sind bezüglich ihrer Mittellochungen derart bemessen, dass sie über die Gelenkkugel 1 oder über das Befestigungsteil 3 geschoben werden können und dann im Bereich des Kugelschaftes 2 positionierbar sind.
In den 5 bis 7 ist ein Anwendungsbeispiel gezeigt, bei der zwei solcher Kugelgelenke an den Enden einer Verbindungsstange 19 angeordnet sind. Diese Verbindungsstange 19 ist Bestandteil eines Gestänges, welches zwischen einer die Ein- und Ausfederung eines Kraftfahrzeuges aufnehmenden am Fahrgestell eines Kraftfahrzeugs befestigten Radaufhängung und einem an ein Steuergerät angeschlossenen Drehwinkelsensor befindlich ist, wobei die entsprechenden Befestigungsteile 3 an einer Radaufhängung beziehungsweise an einen Drehwinkelsensor anschließbar sind.
In 8 ist eine bevorzugte Variante gezeigt. Hierbei ist die Verschlusskappe 11 als im Wesentlichen ebene flache Scheibe ausgebildet, die mittig gelocht ist. In der Montagesolllage ist diese Scheibe mit ihrem radial außen liegenden, nach oben weisenden Randbereich an die Unterseite des entsprechenden Bereiches des Flansches 9 angelegt, wobei die Teile radial außen vorzugsweise bündig miteinander abschließen. Mit Abstand von dem Außenrand der Verschlusskappe 11 weist diese einen Wandbereich 16 auf, der zum Flansch 9 hin vorragt und der in eine radiale Erweiterung der umlaufenden Rinne 10 der Kugelpfanne 4 eingreift. Hiermit wird die in der Rinne 10 befindliche Wulst 7 radial außenseitig abgestützt. Das an die Wulst 7 anschließende Material 13 der Dichtmanschette 5 ist im Wesentlichen bis zum Beginn des Dichtkonturbereiches 14 durch die Scheibe der Verschlusskappe 11 gestützt und gegen die Unterseite des Flansches 9 angepresst. Der die Wulst 7 radial nach außen überragende Teil der Verschlusskappe 11 ist fest mit dem darüber befindlichen Teil des Flansches 9 verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise in Form einer Klebverbindung, einer Schweißverbindung oder aber auch in Form einer formschlüssigen Verbindung beispielsweise in Form einer Verklipsung vorgesehen sein. Auch Kombinationen dieser Verbindungsarten sind möglich.
Insbesondere ist die Wulst 7 und auch die Wandung 13 der Dichtmanschette 5 formschlüssig zwischen der Unterseite des Flansches 9 und der Oberseite der Verschlusskappe 11 eingespannt fixiert, sodass ein sicherer Sitz und eine dichte Zuordnung der Teile erreicht ist.
Auch bei dieser Ausgestaltung wird auf den die Kugelpfanne 4 außen umlaufenden Befestigungskragen 20 oder Befestigungsbund die Verbindungsstange 19 mit einer passenden Lochung 21 aufgesteckt und in Stecklage vorzugsweise auf dem Befestigungskragen 20 unbeweglich fixiert. Dies entspricht der Anordnung, die oben schon beschrieben ist.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

Kugelgelenk, bestehend aus einer Gelenkkugel (1) mit Kugelschaft (2) und Befestigungsteil (3), einer Kugelpfanne (4), in der die Gelenkkugel (1) gelagert ist, sowie einem Dichtelement (5), das sich am Kugelschaft (2) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5) eine ringartige Dichtmanschette ist, die radial innenliegend eine Dichtlippe (6) aufweist und radial außenliegend eine Wulst (7) als Befestigungsmittel, dass die Kugelpfanne (4) nur eine Einstecköffnung (8) für die Gelenkkugel (1) aufweist, sowie einen die Einstecköffnung (8) umgebenden Flansch (9) mit einer umlaufenden Rinne (10), in die die Wulst (7) der Dichtmanschette (5) eingesetzt ist, und dass auf den Flansch (9) eine gelochte Verschlussklappe (11) aufgebracht ist, die mit dem Flansch (9) verbunden ist und die mit einer Wandung (12) die Wulst (7) gegen die Rinne (10) gepresst hält, wobei in Montagesolllage die Dichtlippe (6) sich am Kugelschaft (2) abstützt und/oder an der Kugelkontur anschmiegt.
Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkontur (6) an ihrem freien, am Kugelschaft (2) anliegenden Ende eine Dichtfläche bildet, die flächig am Kugelschaft (2) anliegt und dessen Schwenkbewegung folgen kann.
Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmanschette (5) ausgehend von der Wulst (7) eine gegenüber dem die Dichtkontur (6) bildenden oder aufweisenden Endbereich verdickte, im Wesentlichen radial gerichtete Wandung (13) aufweist, an die ein dünnerer elastischer Materialbereich (14) mit gewelltem oder U-förmigem oder V-förmigem Querschnitt anschließt, der am radial innenliegenden Endbereich die Dichtlippe (6) in Form einer Materialverdickung aufweist.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (11) als mittig gelochte Scheibe ausgebildet ist, die radial außen einen zum Flansch (9) vorragenden ersten Wandbereich (15) bildet, der den Rand des Flansches (9) übergreift, sowie einen gleichgerichtet zu diesem ersten Wandbereich (15) abragenden, gegenüber dem ersten Wandbereich (11) kürzeren zweiten Wandbereich (16) bildet, der in eine radiale Erweiterung der umlaufenden Rinne (10) der Kugelpfanne (4) eingreift und die in der Rinne (10) befindliche Wulst (7) seitlich stützt, wobei das an die Wulst (7) anschließende Material (13) der Dichtmanschette (5) bis zum Beginn des Dichtkonturbereiches (14) durch die Scheibe der Verschlusskappe (11) gestützt und gegen den Flansch (9) angepresst ist.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmanschette (5) aus elastomerem Kunststoffmaterial besteht.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelpfanne (4) und die Verschlusskappe (11) aus duroplastischem oder thermoplastischem, formstabilen Kunststoffmaterial besteht.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (11) fest mit der Kugelpfanne (4) verbunden ist, insbesondere schweißverbunden, oder geklipst oder verklebt ist.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmanschette (5) fest mit der Verschlussklappe (11) verbunden ist, insbesondere klebeverbunden oder schweißverbunden, oder die Teile einstückig als Zweikomponentenspritzgießteil ausgebildet sind oder die Teile formschlüssig verbunden sind, beispielsweise verklipst.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gelenkkugel (1) und Kugelpfanne (4) Schmiermittel angeordnet ist.
Kugelgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkugel (1) am dem Kugelschaft (2) abgewandten Ende (17) abgeflacht ist und/oder die Kugelpfanne (4) in dem entsprechenden Bereich zu einer Hohlkammer (18) erweitert ist, wobei der oder die so gebildeten Hohlräume ein Schmiermittelreservoir bilden.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelpfanne (4) einen außen umlaufenden Befestigungskragen (20) aufweist, auf den eine Verbindungsstange (19) mit einer passenden Lochung (21) aufgesteckt und in Stecklage vorzugsweise auf dem Befestigungskragen (20) unbeweglich fixiert ist.
Kugelgelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange (19) im Bereich der Lochung (21) einen die Lochung (21) umgebenden Kragen (22) oder Bund aufweist, der auf dem Befestigungskragen (20) der Kugelpfanne (4) unbeweglich fixiert ist.
Kugelgelenk nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange (19) sich neben der Lochung (21) mit ihrem Material an Bestandteilen der Kugelpfanne (4), insbesondere an einem nach radial außen vorragenden Flansch (9) der Kugelpfanne (4), unmittelbar abstützt, gegenüber der Verschlusskappe (11) aber mit mindestens einem geringen Abstandsspalt angeordnet ist.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange (19) ein flaches Blechstanzteil ist.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (3) der Gelenkkugel (1) ein Bolzen ist.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die ringartige Dichtmanschette (5) und die gelochte Verschlusskappe (11) bezüglich ihrer Mittellochungen derart bemessen sind, dass sie über die Gelenkkugel (1) oder über das Befestigungsteil (3) aufschiebbar und im Bereich des Kugelschaftes (2) positionierbar sind.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es Bestandteil eines Gestänges ist, welches zwischen einer die Ein- und Ausfederung eines Kraftfahrzeuges aufnehmenden, am Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges befestigten Radaufhängung und einem an ein Steuergerät angeschlossenen Drehwinkelsensor angeordnet ist, insbesondere in Form einer Verbindungsstange (19), an deren Enden jeweils ein Kugelgelenk angeordnet ist, wobei die Befestigungsteile (3) einer ersten der Gelenkkugeln (1) an die Radaufhängung und einer zweiten der Gelenkkugeln (1) an dem Drehwinkelsensor anschließbar sind.
Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (11) als mittig gelochte Scheibe ausgebildet ist, die radial außen vorzugsweise bündig mit dem Flansch (9) abschließt, wobei mit Abstand von deren Außenrand ein Wandbereich (16) zum Flansch (9) hin vorragt, der in eine radiale Erweiterung der umlaufenden Rinne (10) der Kugelpfanne (4) eingreift und die in der Rinne (10) befindliche Wulst (7) seitlich stützt, insbesondere radial außenseitig, wobei das an die Wulst (7) anschließende Material (13) der Dichtmanschette (5) bis zum Beginn des Dichtkonturbereiches (14) durch die Scheibe der Verschlusskappe (11) gestützt und gegen die Unterseite des Flansches (9) angepresst ist und der die Wulst (7) radial nach außen überragende Teil der Verschlusskappe (11) fest mit dem Flansch (9) verbunden ist, insbesondere verklebt, verschweißt und/oder formschlüssig, insbesondere verklipst ist.
Kugelgelenk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wulst (7) und gegebenenfalls auch die Wandung (13) der Dichtmanschette (5) formschlüssig zwischen der Unterseite des Flansches (9) und der Oberseite der Verschlusskappe (11) eingespannt fixiert ist.