DE2954560C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugelpfannenbaugruppe, welche durch Zusammenkuppeln mit einer Kugelkopf-Kugelzapfen-Ein­ heit zu einer Kugelgelenkanordnung, insbesondere zur An­ lenkung von Gasfedern an zugehörige Geräteteile, vereinig­ bar ist, umfassend eine Kugelpfanne, insbesondere aus Kunst­ stoff, mit einer teilsphärischen Lagerfläche und mit einem an diese anschließenden, annähernd zylindrischen Kugel­ kopfeinführungskanal und eine auf der Kugelpfanne vormon­ tierte, C-förmige, mit ihrem Rücken auf der Außenseite der Kugelpfanne frei über den Scheitelbereich der teilsphäri­ schen Lagerfläche hinweglaufende bügelartige Federklammer, insbesondere Blattfederklammer, wobei die Kugelpfanne mit kanalartig geschlossenen Schlitzen versehen ist und die Federklammer mit Endteilen ausgeführt ist, welche die Schlitze durchsetzend zum Untergreifen des Kugelkopfes bestimmt und ausgebildet sind, und wobei im Kupplungsbe­ reitschaftszustand (Zustand vor dem Vereinigen der Kugel­ pfannenbaugruppe mit der Kugelkopf-Kugelzapfen-Einheit) die Endteile in den Kugelkopfeinführungskanal hineinra­ gen und durch Eindrücken des Kugelkopfes in den Kugel­ kopfeinführungskanal aus diesem in die Schlitze zurück­ schiebbar sind.

Eine solche Kugelpfannenbaugruppe ist aus dem DE-GM 73 27 049 bekannt, und zwar dort insbesondere aus den Fig. 4, 5 und 6 und der Beschreibung ab Seite 4, 2. Absatz.

Bei der bekannten Kugelpfanne sind die Schlitze und die von ihnen aufgenommenen Endteile der Federklammer in einer Ebene senkrecht zur Pfannenachse, d. h. senkrecht zur Achse des Kugelkopfeinführungskanals angeordnet. Wenn der Kugelkopf zum Zusammenbau mit der Kugelpfannen­ baugruppe in den Kugelkopfeinführungskanal hineinge­ drückt wird, so ist eine hohe Eindrückkraft erforder­ lich, um die Endteile in die Schlitze zurückzuschieben und einen Vorbeigang des Äquators des Kugelkopfes an den Endteilen zu ermöglichen. Unter ungünstigen Ver­ hältnissen kann dabei eine Verbiegung eines der End­ teile eintreten, so daß die zu bildende Kugelgelenk­ anordnung unbrauchbar wird und damit auch die mit der Kugelpfanne zusammenhängenden Konstruktionsteile, also insbesondere eine Gasfeder, defekt wird und re­ pariert oder weggeworfen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Gegenstand des DE-GM 73 27 049, die Widerstands­ kraft beim Einschieben des Kugelkopfes in die Kugel­ pfannenbaugruppe durch eine verbesserte Ausbildung der Kugelpfanne herabzusetzen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorge­ schlagen, daß die Schlitze und die von ihnen aufge­ nommenen Endteile schräg zur Pfannenachse in Richtung auf den Ausgang des Kugelkopfeinführungskanals auf­ einander zulaufen.

Die hierbei eintretende Herabsetzung der Widerstandskraft ist eine Folge der Schräganordnung der Schlitze und der Endteile gegenüber der Pfannenachse, d. h. gegenüber der Achse des Kugelkopfeinführungskanals. Dank dieser verringer­ ten Widerstandskraft ist der Zusammenbau der Kugel­ gelenkanordnung erleichtert, insbesondere im Groß­ serienbetrieb, wie er bei der Montage von Gasfedern beispielsweise an Kraftfahrzeugen zu erwarten ist. Die Gefahr eines Umbiegens der Endteile ist damit unter­ drückt. Auch die Gefahrt einer Beschädigung anderer Teile der entstehenden Kugelgelenkanordnung ist ver­ mieden, insbesondere ist vermieden, daß der Kugelkopf beim Eindrücken in die Kugelpfannenbaugruppe einem Abrieb unterliegt, so daß der Kugelkopf aus billigerem Werkstoff,z. B. ungehärtetem Stahl, hergestellt wer­ den kann als bei der vorbekannten Ausführungsform.

Weiterhin ergibt sich durch die Schrägstellung der Schlitze zur Achse des Kugelkopfeinführungskanals eine Querschnittsvergrößerung der zwischen den Schlitzen einerseits und dem Öffnungsrand des Kugelkopfein­ führungskanals andererseits verbleibenden Stege. Diese Stege sind für die Belastbarkeit der fertig montierten Kugel­ gelenkanordnung durch Auszugkräfte verantwortlich. Werden sie im Querschnitt verstärkt, so ergibt sich eine höhere Belastbarkeit der jeweiligen Kugelge­ lenkanordnung. Dies ist ein wesentlicher Vorteil im Gebrauch der Kugelgelenkanordnung. War man bis­ her im Hinblick auf die Erzielung einer hohen Belastbarkeit mit Auszugskräften gezwungen, die Kugelpfanne aus einem hochfesten Werkstoff herzustellen, um die Bruchfestigkeit der genannten Stege trotz deren geringen Querschnitts zu gewährleisten, so wird es bei der erfindungsgemäßen Ausbildung dank des vergrößerten Querschnitts der Stege möglich, für die Herstellung der Kugelpfanne wohlfeilere Werkstoffe, insbesondere Kunst­ stoffe wie Nylon, einzusetzen.

Trotz der Herabsetzung der beim Einschieben auftreten­ den Widerstandskraft durch die Schrägstellung der Schlitze und der von diesen aufgenommenen Endteile bleibt der Widerstand gegen ein Ausziehen des Kugel­ kopfes aus der Kugelpfanne - von der erhöhten Bruch­ sicherheit der Stege einmal ganz abgesehen - groß, weil bei Auszugsbelastung die Endteile durch den Kugel­ kopf nach wie vor gegen die ihrer Außenfläche benach­ barten Schlitzbegrenzungswände keilig und selbstsper­ rend angepreßt werden und nicht in die Schlitze zurück­ geschoben werden können.

Aus der GB-PS 3 23 976 und der GB-PS 6 67 073 ist eine Kugelpfannenbaugruppe bekannt, welche durch Zusammen­ kuppeln mit einer Kugelkopf-Kugelzapfen-Einheit zu ei­ ner Kugelgelenkanordnung vereinigbar ist. Die Kugel­ pfannenbaugruppe umfaßt dabei eine Kugelpfanne mit einer teilsphärischen Lagerfläche und mit einem an diesen anschließenden annähernd zylindrischen Kugelkopf­ einführungskanal und eine auf der Kugelpfanne vor­ montierte, C-förmige mit ihrem Rücken auf der Außen­ seite der Kugelpfanne frei über den Scheitelbereich der teilsphärischen Lagerfläche hinweglaufende, bügel­ artige Federklammer, nämlich einer Blattfederklammer. Die Kugelpfanne ist dabei mit kanalartig geschlossenen Schlitzen versehen, und die Federklammer ist mit End­ teilen ausgeführt, welche im fertigmontierten Zustand der Kugelgelenkanordnung die Schlitze durchsetzen und den Kugelkopf untergreifen. Im Kupplungsbereitschafts­ zustand, d. h. vor dem Vereinigen der Kugelpfannenbau­ gruppe mit der Kugelkopf-Kugelzapfen-Einheit sind die Endteile aus dem Kugelkopfeinführungskanal soweit zurück­ gezogen, daß der Kugelkopf ohne Berührung mit den Endtei­ len bis zum Kontakt mit der teilsphärischen Lagerfläche praktisch widerstandslos eingeschoben werden kann. Zur Zurückziehung der Endteile aus den Schlitzen sind an der Federklammer im Rückenbereich, jedoch vor dessen zu den Endteilen überführenden Abwinkelungen, Rückziehhebel angebracht, welche vom Rücken der Federklammer durch­ setzt werden und zwischen einer an die Achsrichtung ange­ näherten Parallelstellung und einer Rückziehstellung verschwenkbar sind. In der Rückziehstellung legen sich die Rückziehhebel mit ihren innerhalb der Federklammer gelegenen Enden gegen eine Stützmulde an der Außen­ seite der Kugelpfanne an, so daß die Endteile der Fe­ derklammer unter elastischer Ausweitung des Rückens der Federklammer aus den Schlitzen zurückgezogen sind. Zum Einführen des Kugelkopfes in die Kugelpfanne wer­ den die Rückziehhebel in die Rückziehstellung gebracht. Nach Einführen des Kugelkopfes in die Kugelpfanne wer­ den die Rückziehhebel in die Parallelstellung gebracht, so daß die Endteile der Federklammer den Kugelkopf untergreifen. Die Endteile und die Schlitze sind dabei schräg zur Pfannenachse, d. h. schräg zur Achse des Kugelkopfeinführungskanals gerichtet und laufen in Richtung auf den Ausgang des Kugelkopfeinführungs­ kanals aufeinander zu. Die Schrägstellung wird dabei aber nicht zur Herabsetzung des Einführungswider­ standes beim Einführen des Kugelkopfes in die Kugel­ pfanne benutzt, da ja die Endteile bei diesem Ein­ führen ohnehin vermittels der Rückziehhebel zurück­ gezogen sind und gar nicht erste eines Rückschiebens durch den Kugelkopf bedürfen. Die Montage ist bei dieser Ausführungsform arbeitsaufwendig, weil vor dem Einführen des Kugelkopfes in die Kugelpfanne die Rückziehhebel in die Rückziehstellung gebracht werden müssen und nach dem Einführen des Kugelkopfes in die Kugelpfanne die Rückziehhebel wieder in die Pa­ rallelstellung gebracht werden müssen, wobei die Gefahr besteht, daß vor den Umlegen der Rückziehhebel die Po­ sition des Kugelkopfes in der Kugelpfanne, die es durch das Umlegen der Rückziehhebel in Parallelstellung zu sichern gilt, wieder verlorengeht.

Aus dem DE-GM 19 12 738 ist eine Kugelgelenkanordnung mit einer Kugelpfanne und einer Kugelkopf-Kugelzapfen­ einheit bekannt. Dabei ist die Kugelpfanne mit einer Lagerfläche für den Kugelkopf und mit einem Kugelkopf­ einführungskanal ausgeführt. In der Kugelpfanne sind zum Öffnungsrand des Kugelkopfeinführungskanals hin offene Schlitze ausgeführt. Zum Festhalten des Kugel­ kopfes in der Kugelpfanne dient eine im wesentlichen dreieckige, scheitelseitig offene Federklammer, die mit ihren Schenkeln durch die Schlitze hindurch den Kugelkopf untergreift. Der Ausziehwiderstand des Kugel­ kopfes ist dabei ausschließlich durch Federungseigen­ schaften der Federklammer bestimmt und deshalb unzu­ reichend. Über die Art der Montage der Kugelgelenk­ anordnung ist in dieser Schrift nichts ausgeführt. Es bleibt insbesondere offen, ob die Kugelpfanne mit der Federklammer zu einer vormontierten Kugelpfannen­ baugruppe vereinigt wird, bevor der Kugelkopf in die Kugelpfanne eingebracht wird oder ob die Kugelpfanne zuerst mit dem Kugelkopf zusammengeschoben wird und danach erst die Federklammer zur Sicherung des Kugel­ kopfes in der Kugelpfanne aufgerastet wird. Störend ist dabei auch, daß die Basisecken der Federklammer weit über die Außenfläche der Kugelpfanne vorstehen.

Die Schrägstellung der Endteile zur Achse des Kugel­ kopfeinführungskanals führt bei der erfindungs­ gemäßen Ausführungsform zu einer Herabsetzung der Verdrehungssicherheit der Federklammer um ihre Krümmungsachse.

Um gleichwohl die Federklammer im Kupplungsbereitschafts­ zustand gegenüber der Achse des Kugelkopfeinführungs­ kanals zwangsläufig zu symmetrieren, wird vorgeschlagen, daß die Federklammer an der Außenseite der Kugelpfanne gegen Verdrehung um ihre Krümmungsachse aus ihrer Kupp­ lungsbereitschaftsstellung heraus gesichert ist. Dadurch wird sichergestellt, daß trotz der die Verdrehungssicher­ heit der Federklammer zunächst einmal herabsetzenden Schrägstellung der Endteile die Federklammer zwangs­ läufig beim Zusammenkuppeln mit der Kugelkopf-Kugel­ zapfen-Einheit eine Position einnimmt, in welcher der Kugelkopf weitestgehend gleichmäßig gegen die beiden Enden der Federklammer trifft und diese weitestgehend gleichmäßig in die Schlitze zurückschiebt.

Die Sicherheit gegen Verdrehung der Federklammer kann darauf beruhen, daß die gestreckten Bereiche der Feder­ klammer an Abflachungen auf der Außenseite der Kugel­ pfanne anliegen. Optimal, d. h. unabhängig vom etwaigen Toleranzen, ist die drehsichernde Anlage der gestreck­ ten Bereiche der Federklammer an den Abflachungen der Kugelpfanne dann, wenn sie unter Federkraft der Fe­ derklammer hergestellt ist. Die Federklammer hat dann bei der Montage das zwangsläufige Bestreben, die gegenüber der Achse des Kugelkopfeinführungskanals symmetrische Stellung auf der Kugelpfanne einzu­ nehmen.

Eine Möglichkeit der geometrischen Gestaltung besteht darin, daß die gestreckten Bereiche auf den Ausgang des Kugelkopfeinführungskanals hin konvergieren; dementsprechend sind dann auch die Abflachungen in Richtung auf den Ausgang des Kugelkopfeinführungska­ nals konvergent.

Eine bevorzugte Geometrie der Kugelpfannengestaltung ist so, daß die Abflachungen symmetrisch beiderseits der Achse des Kugelkopfeinführungskanals am Grunde einer sich zwischen den äußeren Schlitzenden an der Außenseite der Kugelpfanne über den Scheitelbereich hinweg erstreckenden, die Federklammer aufnehmenden Nut gebildet sind. Bei dieser bevorzugten Geometrie ist durch die Symmetrie der Abflachungen beiderseits der Achse des Kugelkopfeinführungskanals sicherge­ stellt, daß einem Verdrehen der Federklammer um ihre Krümmungsachse in beiden Drehrichtungen gleiche Rückstellkraft entgegenwirkt, was zur Erhaltung der Symmetrie und damit gleicher Andrückverhältnisse des Kugelkopfes an beiden Federklammerendteilen führt. Überdies sorgt die Einbettung der Federklammer in die Nut dafür, daß die Federklammer auch bei rauher Behandlung während des Transportes der vorgefertigten Kugelpfannenbaugruppen und während des Zusammenbaus mit der jeweiligen Kugelkopf-Kugelzapfen-Einheit aus ihrer symmetrischen Lage gegenüber der Kugelpfanne nicht herausgestoßen werden kann. Da die Federklammer bei dieser geometrischen Gestaltung praktisch auf ihrer ganzen Länge in die Nut eingebettet ist, ist auch nach dem Einbau des Kugelkopfes ein unbeabsich­ tigtes Anstoßen an der Federklammer verhindert, so daß einerseits eine von der Federklammer ausgehende Schmerz und Verletzungen verursachende Berührungs­ möglichkeit weitestgehend ausgeschlossen ist und zum anderen eine Ausrückung der Federklammer aus ihrer Betriebsstellung mit der Folge einer Lösungsmöglich­ keit des Kugelkopfes aus der Kugelpfanne durch Ein­ wirkung grober Stöße ausgeschlossen ist.

Die Sicherung der C-förmigen Federklammer an der Kugelpfanne in der ordnungsgemäßen Kupplungsbereit­ schaftsstellung für das Ankuppeln der Kugel­ kopf-Kugelzapfen-Einheit kann weiterhin dadurch vervollständigt werden, daß die C-förmige Federklammer gegen Verschieben quer zur Achse des Kugelkopfeinfüh­ rungskanals durch Anpassung der Schlitzeinmündungsbreite an die Breite der Endteile und/oder durch Anpassung des Rückens der Federklammer an die Breite einer ihn aufneh­ menden Nut an der Außenseite der Kugelpfanne gesichert ist.

Es empfiehlt sich, daß die Neigung der Schlitze ge­ gen die Achse des Kugelkopfeinführungskanals etwa 55° beträgt, gemessen an der der jeweiligen Außensei­ te eines Endteils anliegenden Schlitzwandung. Diese Schräganordnung der Schlitze führt zu einer entsprechen­ den Schräganordnung der die Schlitze durchsetzenden Endteile und der ihnen innenseitig anliegenden Schlitz­ wandungen. Auf diese Weise wird ein guter Kompromiß zwischen widersprüchlichen Forderungen erzielt. Auf der einen Seite wird der Einführungswiderstand für den Kugelkopf bei der gegebenen Neigung klein genug, daß ein leichtes Kuppeln gewährleistet ist. Auf der anderen Seite bleibt ein sicheres Untergreifen des Kugelkopfes gewährleistet. Zum dritten wird durch die angegebene Schlitzneigung ein ausreichender Quer­ schnitt für die die Schlitze auf der Außenseite der Endteile begrenzenden Stege gewährleistet. Dabei kann die Schräglage der der Innenseite der Endteile an­ liegenden Schlitzwandungen gegen die Achse des Kugel­ kopfeinführungskanals noch etwas kleiner sein als etwa 55°.

Auch wird in Weiterbildung der Erfindung empfohlen, daß die Endteile an ihrer Außenseite konvex gekrümmt sind. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Endteile an den ihrer konvexen Außenseite gegenüber­ liegenden Schlitzflächen an Stellen jeweils außerhalb der Schlitzeinmündung in den Kugelkopfeinführungs­ kanal anliegen. Damit beginnt bei zunehmenden Auszugskräften die Be­ lastung dieser Schlitzflächen durch die Endteile außer­ halb der Schlitzeinmündungen in den Kugelkopfeinführungs­ kanal und setzt sich dann unter Abrollen und Abflachen der konvex gekrümmten Flächen bis zu der Einmündung hin fort. Dies sorgt für eine günstige Belastungsverteilung auf die Stege unter Berücksichtigung von deren Quer­ schnittsform und zu einer günstigen Spannungsverteilung im Übergangsbereich zwischen den Stegen und dem Haupt­ körper der Kugelpfanne.

Der Biegewiderstand der Endteile gegenüber Auszugs­ kräften kann dadurch erhöht werden, daß die Verschnei­ dung der Schlitze mit dem Kugelkopfeinführungskanal eine eine becherartige Verformung der Endteile unter der Wirkung an Anziehkräften begünstigende Form besitzt.

Die Ausziehsicherheit der Kugelkopf-Kugelzapfen-Einheit gegen Ausziehen aus der Kugelpfanne kann noch dadurch erhöht werden, daß die Kugelpfanne und die Federklam­ mer derart auf die Kugelkopf-Kugelzapfen-Einheit abge­ stimmt sind, daß nach erfolgtem Zusammenkuppeln die Federklammer an ihren Enden aufgespreizt ist und eine Mitbewegung der Federklammer mit dem in der Mittel­ ebene der Schlitze und der Federklammer schwenkbe­ wegten Kugelkopf gegenüber der Kugelpfanne möglich ist.

Die Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellt dar:

Fig. 1 eine Endansicht der Kugelpfanne, wobei ein Teil ge­ brochen im Schnitt gezeigt ist;

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die Kugelpfanne, wobei eini­ ge Teile zur klareren Darstellung weggebrochen sind;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Kugelpfanne;

Fig. 4 eine Endschnittansicht des Pfannenaufbaus, die die Fe­ der an ihrem Platz zeigt, wobei der Schnitt auf der Pfannenachse etwa nach den Linien 4-4 in Fig. 2 und in Richtung der Pfeile gelegt ist;

Fig. 5 ebenfalls eine Endschnittansicht entlang der Achse der Pfanne, die jedoch den Pfannenaufbau auf einem Kugel­ zapfen installiert zeigt; und

Fig. 6 eine quergeschnittene Ansicht von oben des Pfannenauf­ baus.

Die Kugelpfanne des Ausführungsbeispiels kann aus irgend­ einem festen Material mit vernünftiger Haltbarkeit sein, ist aber bevorzugt aus einem geeigneten, harten, formbaren Poly­ mermaterial (Kunststoff), beispielsweise Nylon, gegossen. Die äußere Form des Körpers hat keine große Bedeutung und kann in erster Linie mit dem Ziel konstruiert sein, die Mate­ tialmenge möglichst klein zu halten, ein attraktives Aussehen zu bieten und die Festigkeit und andere Eigenschaften dem End­ zweck anzupassen. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbei­ spiel sind der Boden und die seitlichen Außenflächen 10, 12 und 14 im wesentlichen flach und treffen sich an abgerundeten Ecken. Die obere Außenfläche (Fig. 2) ist entlang dem Oberende annähernd halbzylindrisch und entlang dem Unterende im wesent­ lichen eben und ist entlang dem Unterende mit einer Rippe 16 und in der zylindrischen Fläche nahe dem Oberende mit einer Nut 18 zur Aufnahme der aus Bandmaterial hergestellten Federklammer versehen. Das Oberende 20 hat im wesentlichen Halbkugelform und das Unterende 22 ist eben.

Eine Bohrung 24, die sich axial in das untere Ende der Kugelpfanne erstreckt, dient zur Aufnahme des Endes der Stange der Verbindung oder Kolbenstange einer pneumatischen Feder oder eines anderen geeigneten Elementes, an dem der Pfannen­ aufbau angefügt werden soll. Zwei Löcher 26 durchziehen den unteren Endteil der Kugelpfanne nächst diametral gegenüber­ liegenden Teilen der Bohrung 24 und dienen zur Aufnahme von Spiralfederstiften, die in eine Nut an der Stange oder dem Verbindungsglied eingreifen, um die Kugelpfanne an der Stange oder dem sonstigen Verbindungsglied zu befestigen.

Eine Aufnahme 30 mit einer zylindrischen Wand 32 (Kugelkopfeinführungskanal) und einem halb­ kugeligen Oberende 34 erstreckt sich in die Kugelpfanne von deren Bodenwand 10 aus. Die Eintrittsstelle 35 zur Aufnahme 30 läuft von der Wand 10 konisch nach innen, um den Kugelkopf in die Aufnahme zu lenken und für eine Kippbewegung der Aufnahme um zur Hauptpfannenachse senkrechte Achsen Platz zu schaffen.

Der zweite Bestandteil des Pfannenaufbaus ist eine im wesent­ lichen C-förmige Federklammer 40. Die Federklammer 40 ist sym­ metrisch zu einer Symmetrieebene, die in den Fig. 4 und 5 die Hauptpfannenachse enthält und zur Zeichenebene senkrecht steht. Jede Hälfte der Federklammer weist einen gebogenen Rücken 42 auf, der in der Nut 18 der Kugelpfanne einge­ bettet ist, ferner einen gestreckten Teil 44 und einen Endteil 46, der bezüglich einer Abflachung 48 eines Schlitzes 50, durch den der Endteil 46 der Federklammer in den Kugelkopf­ einführungskanal tritt, konvex gekrümmt ist. Die Abflachung 48 jedes Schlitzes 50 ist etwa dem Sitz der Kugel zugekehrt (siehe Fig. 5) und konvergiert nach innen zur Achse des Kugelkopfeinführungskanals, so daß sie schräg zur Hauptachse der Aufnahme verläuft. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt die abgeflachte Schlitzwandung 48 in einer Ebene, die die Pfannenachse unter einem Winkel von etwa 55° schneidet. Die abgeflachte Schlitzwandung 48 der beiden Schlitze 50 in der Kugelpfanne liegen in Ebenen, die sich auf einer Linie schneiden, welche die Pfannenachse kreuzt und auf dieser senk­ recht steht.

Der äußere Teil jedes Schlitzes 50 (außen bezüglich der Pfan­ nenachse) erstreckt sich geradlinig und parallel zur Aufschieberichtung der Federklammer der Kugelpfanne (siehe und vergleiche Fig. 1, 2 und 3), so daß die Federklammer 40 le­ diglich bis zu einem Maß geöffnet werden muß, das annähernd gleich dem durch die Pfeillinie D in Fig. 1 dargestellten ist, um die Federklammer vom Kopfende 20 in Längsrichtung in eine Stel­ lung gleiten zu lassen, in der sie dann in die Nut 18 in der Kugelpfanne einrastet, wobei die Endteile 46 durch die Öffnungen treten und in den Kugelkopfeinführungskanal vorstehen. Die Erstreckung des Schlitzprofils in Längsrichtung entlang dem Kopfteil der Kugelpfanne bietet außerdem eine bequeme Möglichkeit, den Pfannenaufbau visuell zu überprüfen, um fest­ zustellen, ob die Federklammer die richtige Lage hat, indem man lediglich in Längsrichtung vom Kopfende, d. i. in der in Fig. 1 dargestellten Richtung, blickt.

Jeder Schlitz 50 hat eine Tiefe (senkrecht zur Federklammer), die etwas größer ist als die Dicke der Federklammer. Die Federklammer ist auf ihrer gesamten Länge gleichmäßig dick und breit. Der große Spielraum zwischen jedem Endteil 46 und dem Schlitz 50 in Richtung der Tiefe erhöht den Bewegungsspielraum der Federklammer, wenn die Kugelpfanne auf den Kugelzapfen gescho­ ben wird und wenn die Pfanne im Gebrauch des montierten Gelen­ kes pendeln will. Die Breite jeder Schlitzmündung in den Kugelkopf­ einführungskanal (das in Fig. 2 mit W gekennzeichnete Maß) ist praktisch gleich der Breite der Federklammer. Demzufolge werden die Endteile 46 der Federklammer in Längsrichtung der Kugelpfanne in ihrer Lage gehalten. Die Schultern 18 a und 18 b (Fig. 2) zu beiden Seiten der Nut 18 sind ebenfalls praktisch gleich der Breite der Feder­ klammer, so daß sie den oberen gebogenen Teil der Federklammer in der ordnungsgemäßen Stellung in Längsrichtung halten.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weist die Kugelpfanne beabstande­ te Abflachungen 52 auf, die unter den gestreckten Teilen 44 der Federklammer 40 liegen. Die Abflachungen 52 laufen zum Ausgang des Kugelkopfeinführungskanals hin leicht zusammen. Die gestreckten Teile 44 der Federklammer haben die Tendenz, sich selbsttätig auf die Ab­ flachungen 52 aufzusetzen, und aufgrund der leichten Konvergenz der Abflachungen 52 in einer von dem gebogenen Rücken der Federklammer wegführenden Richtung führt der Kontakt zwischen den gestreckten Teilen 44 und den Abflachungen 52 unter einer Vor­ spannung der Federklammer in die in Fig. 4 gezeigte Lage dazu, daß sich die Federklammer selbst in die Lage der Fig. 4 zieht, wenn sie auf der Kugelpfanne installiert wird.

Jedes Ende 60 der Federklammer erfaßt das Halsende eines Ku­ gelzapfens B, mit dem der Pfannenaufbau in dem zusammengefüg­ ten Kugelgelenk verbunden ist. Das Ende 60 ist so gerundet, daß es etwa der Querschnittskrümmung des Halsteils, mit dem es im Kontakt ist, angepaßt ist (siehe Fig. 6). Da der Abstand zwi­ schen den Enden 60 der Federklammer, wenn diese auf der Kugelpfanne angebracht ist, wie in Fig. 4 dargestellt, kleiner ist als der Durchmesser des Halses des Kugelzapfens B, wenn der Kugelzap­ fen B seine Stellung eingenommen hat, wird die Federklammer aus ih­ rer Konfiguration, wenn der Kugelzapfen nicht eingesetzt ist, geringfügig gedehnt (vgl. Fig. 4 und 5). Wie aus Fig. 5 ersicht­ lich, führt dies zu einer solchen Erweiterung der Federklammer, daß in der normalen Situation ohne Abziehkraft die Fekderklammer ge­ genüber den Abflachungen 52, der Basis der Nut 18 und den abgeflach­ ten Schlitzwandungen der Schlitze 50 vollkommen frei beweglich ist. Diese freie Beweglichkeit innerhalb eines Spielraums erlaubt der Federklammer, der Bewegung des Kugelzapfens zu folgen und dabei mit ihren Enden 60 im Kontakt mit dem Hals des Kugelzapfens zu bleiben. Unter einer Abziehkraft drückt der Kugelzapfen die konvex gebogenen Endteile 46 gegen die schrägen abgeflachten Schlitzwandungen 48. Aufgrund des Zusammenwirkens der schrägen abgeflachten Schlitzwandungen 48 und der konvex gekrümmten Endteile 46 ist die Federklammer nichtsdestoweniger in der Lage, selbst unter einer Abziehkraft mit dem Kugelzapfen B Kontakt zu halten und dessen Bewegung zu folgen. Damit ist das Problem bei bisherigen Kugelgelenken beseitigt, nämlich daß die Federklammer sich unter einer Abziehkraft spreizte und dadurch den Kontakt mit dem Kugelzapfen verlor, so daß der Kugelzapfen aus der Kugelpfanne ausrasten konnte.

Um den Pfannenaufbau auf dem Kugelzapfen B zu installieren, muß lediglich die Kugelpfanne mit einer Kraft, die etwa in Richtung der Pfannenachse verläuft, auf die Kugel des Kugelzapfens auf­ gepreßt werden. Wenn die Kugel auf die Enden 60 der Federklammer trifft, steuert die sphärische Oberfläche der Kugel die Endteile nach außen und drückt die Endteile 46 aus der Kugelpfanne zurück in die Schlitze, bis die Kugel die Endteile passieren und sich vollständig in die Kugelpfanne einbetten kann. Die schräge Ausrichtung der Schlitze 50 in der Kugelpfanne und die allgemeine Orientierung der Endteile 46 schräg zur Pfannenachse liefern eine günstige resultierende Wider­ standskraft, die das Zurückschieben der Endteile der Federklammer aus der Kugelpfanne in die Schlitze erleichtert, so daß die Kugel in der Kugelpfanne aufgenommen wird.

Wenn auf das Kugelgelenk eine Abziehkraft ausgeübt wird, die die Kugel aus der Kugelpfanne herausziehen will, kommt die ringför­ mige Abflachung an der Unterseite der Kugel mit den Endteilen der Federklammer in Kontakt. (Diese Abflachung an der Kugel ist fakultativ; die Kugel kann auch mit einer sphärischen Fläche an den Hals des Kugelzapfens angeschlossen sein). Da die Federklammer in der Richtung der Breite eben ist, während die Teile der Kugel, die mit der Federklammer in Kontakt kommen, kreis­ förmig sind, findet die Berührung zwischen den Endteilen der Federklammer und der Kugel an Punkten oder Zonen etwa in der Mitte der Federklammer ein kurzes Stück einwärts von der Zylinderfläche des Kugelkopfeinführungskanals statt. Durch eine Abziehkraft, die die Kugel aus der Kugelpfanne herausziehen will, werden die Endteile 46 deformiert und abgelenkt und praktisch in Längsrichtung et­ was abgeflacht, wodurch eine Kontaktzone infolge einer mehr oder weniger rollenden Bewegung der Endteile 46 entlang der abgeflachten Schlitzwandungen 48 der Schlitze durch den Pfannenkörper zustande kommt. Zusätzlich zu der schon erwähnten Möglichkeit der Federklammer, dem Kugelzapfenhals zu folgen, sorgt die Streckung und Rollbewegung der Endteile 46 gegen die abgeflachten Schlitzwandungen für eine gute Verteilung der Last und setzt lokalisierte hohe Belastungen auf ein Minimum herab.

Die Schnittlinie zwischen der abgeflachten Schlitzwandung 48 jedes Schlitzes und der zylindrischen Wand der Kugelpfanne bildet eine gebogene Kante, die in einer zur Hauptpfannenachse schiefen Ebene liegt. Wenn der Endteil so weit abflacht, daß er den unteren Rand der abgeflachten Schlitzwandung 48 berührt, überspannt ein Stück des Endteils unmittelbar neben dem Schlitzrand der Breite nach die Enden dieses Randes (siehe Fig. 6). Wenn man sich erinnert, daß die Kugel an einer Stelle nahe der Mitte der Federklammer und nahe dem Schlitzrand mit der Federklammer Kontakt hat, wird es jetzt klar, daß eine Tendenz für die Kugel vorhanden ist, eine Be­ cherform der Federklammer in Querrichtung zu erzeugen, eine Form, die von Natur aus eine höhere Biegefestigkeit hat als eine fla­ che Form. Die Verformung der Federenden liefert also eine ver­ hältnismäßig hohe Biegefestigkeit und erhöht somit den Wider­ stand des Kugelgelenkes gegen ein Herausziehen der Kugel bei Kräften unterhalb der Bruchgrenze.

Zum Versagen des Kugelgelenkes kommt es durch einen Bruch der Querschnittssegmente der Kugelpfanne zwischen dem unteren Rand 10 und den abgeflachten Schlitzwandungen 48 der Schlitze. Die Querschnitts­ fläche dieses Segments der Kugelpfanne ist verhältnismäßig groß und deshalb ist die endgültige Abreißkraft sehr hoch.

Gemäß der Erfindung ist also ein Pfannenaufbau vorgesehen, der den Vorteil hat, die Kugelpfanne mit einer verhältnismäßig kleinen Aufschiebekraft auf dem Kugelzapfen anbringen zu können, der aber dabei doch in der Lage ist, hohe Abziehkräfte auszuhal­ ten. Die verbesserte Gestaltung der Schlitze und der Federklammer ge­ währleistet eine Zuverlässigkeit beim Zusammenbau des Gelenkes, ermöglicht eine visuelle Überprüfung des Gelenkes, gestattet ein bequemes Auseinandernehmen des Gelenkes und bietet wesent­ liche Kostenersparnisse, weil billigere Materialien, wie bei­ spielsweise Kunststoff, für die Kugelpfanne verwendet werden können und es kaum schadhafte Teile gibt.

Claims (11)

1. Kugelpfannenbaugruppe, welche durch Zusammenkuppeln mit einer Kugelkopf-Kugelzapfen-Einheit zu einer Kugelgelenkanordnung, insbesondere zur Anlenkung von Gasfedern an zugehörige Geräteteile, vereinigbar ist, umfassend eine Kugelpfanne, insbesondere aus Kunststoff, mit einer teilsphärischen Lagerfläche und mit einem an diese anschließenden, annähernd zylindrischen Kugelkopfeinführungskanal und eine auf der Kugelpfanne vormontierte, C-förmige, mit ihrem Rücken auf der Außenseite der Kugelpfanne frei über den Scheitelbereich der teilsphärischen Lagerfläche hinweglaufende bügelartige Federklam­ mer, insbesondere Blattfederklammer, wobei die Kugelpfanne mit kanalartig geschlossenen Schlitzen versehen ist und die Federklammer mit Endteilen ausgeführt ist, welche die Schlitze durchsetzend zum Untergreifen des Kugelkopfes bestimmt und ausgebildet sind, und wobei im Kupplungsbereit­ schaftszustand (Zustand vor dem Vereinigen der Kugelpfannenbaugruppe mit der Kugelkopf-Kugel­ zapfen-Einheit) die Endteile in den Kugelkopf­ einführungskanal hineinragen und durch Eindrüc­ ken des Kugelkopfes in den Kugelkopfeinführungs­ kanal aus diesem in die Schlitze zurückschieb­ bar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (50) und die von ihnen aufgenommenen Endteile (46) schräg zur Pfannenachse in Richtung auf den Ausgang des Kugelkopfeinführungskanals aufein­ ander zulaufen.

2. Kugelpfannenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federklammer (40) an der Außenseite der Kugelpfanne gegen Verdrehung um ihre Krümmungsachse aus ihrer Kupplungsbereitschaftsstellung heraus ge­ sichert ist.

3. Kugelpfannenbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung auf der Anlage gestreckter Bereiche (44) der Federklammer (40) an Abflachungen (52) der Kugelpfanne beruht.

4. Kugelpfannenbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gestreckten Bereiche (44) auf den Ausgang des Kugelkopfeinführungskanals hin konvergieren.

5. Kugelpfannenbaugruppe nach einem derAnsprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (52) symmetrisch beiderseits der Achse des Kugelkopfeinführungskanals am Grund einer sich zwischen den äußeren Schlitzenden an der Außen­ seite der Kugelpfanne über den Scheitelbereich hin­ weg erstreckenden, die Federklammer (40) aufnehmen­ den Nut (18) gebildet sind.

6. Kugelpfannenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die C-förmige Federklammer (40) gegen Verschie­ bung quer zur Achse des Kugelkopfeinführungskanals (32) durch Anpassung der Schlitzeinmündungsbreite an die Breite der Endteile (46) und/oder durch Anpassung des Rückens (42) der Federklammer (40) an die Breite einer ihn aufnehmenden Nut (18) an der Außenseite der Kugelpfanne gesichert ist.

7. Kugelpfannenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung gegen die Achse des Kugelkopfeinfüh­ rungskanals (32) für die an der der jeweiligen Außen­ seite eines Endteils (46) anliegende Schlitzwandung (48) etwa 55° beträgt.

8. Kugelpfannenbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der der jeweiligen Innenseite des Endteils (46) gegenüberliegenden Schlitzwandung ge­ genüber der Achse des Kugelkopfeinführungskanals (32) etwas kleiner ist als etwa 55°.

9. Kugelpfannenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile (46) an ihrer Außenseite konvex ge­ krümmt sind.

10. Kugelpfannenbaugruppe nach einem derAnsprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschneidung der Schlitze (50) mit dem Kugel­ kopfeinführungskanal eine eine becherartige Verformung der Endteile (46) unter der Wirkung von Ausziehkräften begünstigende Form besitzt.

11. Kugelpfannenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelpfanne und die Federklammer (40) derart auf die Kugelkopf-Kugelzapfen-Einheit abgestimmt sind, daß nach erfolgtem Zusammenkuppeln die Feder­ klammer (40) an ihren Enden aufgespreizt ist und eine Mitbewegung der Federklammer (40) mit dem in der Mittelebene der Schlitze (50) und der Federklammer (40) schwenkbewegten Kugelkopf gegenüber der Kugel­ pfanne möglich ist.