DE3308457A1

DE3308457A1 - Winkelgelenk, insbesondere kugelgelenk

Info

Publication number: DE3308457A1
Application number: DE19833308457
Authority: DE
Inventors: Rainer 2000 Norderstedt Gramß
Original assignee: ITW Ateco GmbH
Current assignee: ITW Ateco GmbH
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1984-09-13

Description

Winkelqelenk, insbesondere Kugelgelenk

Die Erfindung bezieht sich auf ein Winkelgelenk, insbesondere Kugelgelenk, mit einer Lagerschale aus Kunststoff, die einen aufgenommenen Drehzapfen über seinen Äquator hinaus umgreift und die zum Einsetzen des Zapfens mehrere Haltezungen aufweist, die durch axiale Schlitze gebildet sind, und einer Sicherung für die Halfezungen, welche, die Haltezungen an einem radialen Ausweichen hindern.

Bei einem bekannten Kugelgelenk weist die Lagerschale eine Haltezunge auf, hinter der ein rückwärtiger Schlitz für einen Verdrängungskörper geformt ist (DE-PS 25 12 253). Der Verdrängungskörper hindert die Haltezunge an einer Ausweichbewegung. Gegenüber der Haltezunge ist ein einen Hinterschnitt bildender Vorsprung geformt. Eine derartige Gelenkpfanne ist zwar äußerst einfach und

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Vorirotur beim Tljrop.ilichan !-"aioranrnt

wirksam aufgebaut, dadurch, da£ der Vorsprung äur Enü^or.roinysgründen eine nur begrenzte Größe haben darf, wird die Groß::* der erziel baren Auszugskraft nicht immer als ausreichend angesehen.

ein Kugelgelenk bekannt, bei dem mehrere flexible Halte-· zungen vorgesehen sind (US-PS 37 59 555). Ein im Querschnitt U-förmiger Ring dient als Sicherungselement. Er wird auf einen axialen Ringfortsatz der Lagerschale aufgeschraubt, wobei sein keilförmig angeschrägter innerer Schenkel in eine im Querschnitt keilförmige Ringnut der Lagerschale eingreift und mit der Außenseite der HaI-tozungen zusammenwirkt. Eine derartige Konstruktion läßt eine gewisse radiale Beweglichkeit der Haltesungen zu, da der keilförmige Schenkel die Rückseite der Haltezungen nur kraftschlüssig eingreift.

Schließlich ist auch bekannt geworden, in eine Ringnut einer Lagerschale eine ringförmige Sicherungshülse einzusetzen, welche die Haltezungen an einer radialen Ausweichbewegung hindert (DE-OS 27 12 118). Die Sicherungshülse dient auch dazu, federnde Zungen am Außenrnantel der Lagerschale, welche mit einer Anlageflache für

Blech
den Bohrungsrand einer/p latte versehen sind, zu verriegeln, um

die Lagerschale in der Blechplatte zu verankern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Winkelgelenk, insbesondere ein Kugelgelenk zu schaffen, das eine einfache Montage und Demontage des Drehzapfens ermöglicht und sehr hohe Auszugskräfte bereitstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerschale aus einem eine Gewindebohrung auf v/eis ende η Außenteil ur.d

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einem die Haltezungen und den Zapfensitz aufweisenden lnnsnteii besteht, das mit einen¹. Außengewinde in die Gewinde bohrung einschruub-bar ist und in der Bohrung des Außenteils eine Sicherung?fläche geformt ist, die in der vollständig eingeschraubten Lage des Innenteils die Haltezungen an einer radialen Ausweichbewegung hindert.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Kugelgelenk, ist jedoch hierauf nicht beschränkt. So können auch zylindrische Drehzapfen oder ähnliche in gleicher Weise von der Lagerschale aufgenommen werden.

Beim erfindungsgemäßen Winkelgelenk ist die Lagerschale zweiteilig ausgebildet mit einem Außen- und einem Innenteil, wobei das Innentei' in das Außenteil eingeschraubt wird. Bei einem nur teilweisen Einschrauben in die Gewindebohrung läßt diese einer radialen Aus-

der HalteZungen

weichbewegung/ausreichend Raum, so daß die Kugel ohne weiteres eingedrückt werden kann. Wird anschließend das Innenteil vollständig eingeschraubt, kommen die Haltezungen gegen eine Sicherungsfläche der Bohrung zur Anlage, so daß die Haltezungen mithin radial nach außen festgelegt sind. Eine Ausv/e xchbewegung ist dann nicht mehr möglich. Auf diese Weise wird eine außerordentlich hohe Auszugskraft erzielt. Eine Beschränkung der Schwenkbewegung der Kugel bzw. des Drehzapfens ist nicht gegeben.

Soll der Drehzapfen entfernt werden, wird das Innentei] wieder etwas herausgeschraubt, so daß die Kugel unter einem radialen Ausreichen der Haltezungen herausgezogen werden kann.

Das Gewinde ist zweckmäßigerweise so su wählen, daß es relativ

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große Festigkeit aufweist /ein einfachere Einschrauben ;-::-rn.oglicht mit einem relativ geringen Drehweg, z. B. über zwei Umdrehungen. Dabei ist zweckmäßigerweise die erste Umdrehung dafür vorgesehen,

das Innanteil am Außenteil zu fixieren^ ohne die Kaltezungen bein
reits festzulegen. Im Gegenteil,/dieser Stellung seil die. Montage des Drehzapfens erfolgen, so daß die Haltezungen einen ausreichenden Freiraum auf jeder Außenseite vorfinden müssen. Das Gewinde kann z. B. ein ein- oder mehrgängiges Trapezgewinde sein. Da die erfindungsgemäße Lagerschale aus Kunststoff besteht, wird das Gewinde mit der Ausformung des Außenteils mitgeformt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehsn, daß die Haltezungen an der Außenseite eine Schulter aufweisen, die mit einem Absatz in der Bohrung zusammenwirkt. Der Absatz in der Bohrung dient sowohl dazu, in vollständig eingeschraubter Stellung des Innenteils eine Ausweichbewegung der Haltezungen zu verhindern, als auch eine Begrenzung für das Einschrauben des Innenteils zu bilden.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Innenteil im Gewindebereich einen kleinen Vorsprung aufweist, der nach einem vorgegebenen Eindrehweg des Innenteils hinter einen Vorsprung der Gewindebohrung rastet. 'Wird z. B. das Innenteil mit einer Umdrehung in das Außenteil eingeschraubt, kommen die beiden Vorsprünge in Eingriff, wodurch ein Herausdrehen des Innenteils nur unter höherem Kraftaufwand unter Überwindung der beiden Vorsprünge möglich ist. Auf diese Weise ist eine Verliers icherung für die vormontierten Teile der Lagerschale geschaffen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daft das Innen-

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teil einen Deckel- oder Kappenahscbnitt autvvsiot, der --"".ch auf der der Einsetzoffnnng *=,irt-.yegeiigesetzten i-eito gegen das Auß^nteil anlegt, Die Bohrung im Außenteil wird durch den Deckelteil nach eben abgeschlossen, wobei der Deckelabschnitt an der Außenseite eine entsprechende, an die Lagerschale angepaßte Kontur auf v/a ist. In die Außenseite des Deckelabschnitts werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine oder mehrere Ausnehmungen für das Ansetzen eines Werkzeugs geformt.

In Fällen, in denen das Winkelgelenk Vibrationen oder stoßartigen Belastungen ausgesetzt ist, besteht Gefahr, daß sich das Innenteil aus dem Außenteil herausdreht. Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Deckelabschnitt einen radial abstehenden Arm aufweist, an der ein Verriegelungsvorsprung geformt ist, der in eine Verriegelungsausnehmung eingreift, wenn das Innenteil vollständig eingeschraubt ist. Ein unwillkürliches Lösen des Innenteils ist auf diese Weise ausgeschlossen. Eine Verdrehung des Innenteils kann nur erfolgen, wenn der Arm soweit angehoben wird, daß der Verriegexungsvorsprung mit der Ausnehmung außer Eingriff kommt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Druntersicht unter eine Lagerschale eines Winkelgelenks nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht dor Lagarschale nach fig. I.

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3 zeigt die Draufsicht auf die Lagerschale nach Ii/.:. J,

Pig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 3 entlang der Linie 4-4.

Fig. 5 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 4, jedoch bei vollständig eingeschraubtem Innenteil.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2 entlang der Linie 6-6.

Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.

Wie insbesondere aus den Figuren 4 und 5 hervorgeht, besitzt die dargestellte Lagerschale ein Außenteil 10 und ein Innenteil 11. Beide sind aus einem geeigneten Kunststoffmaterial geformt.

Das Außenteil 10 besitzt einen radialen Ansatz 12 mit einer Sackgewindebohrung 13 zur Aufnahme einer Stange oder dergleichen. In dem irr. Umfang kreisförmigen Teil des Außenteils 10 ist eine durchgehende gestufte Bohrung geformt mit einem oberen Abschnitt 14, der ein Innengewinde aufweist, einem im Durchmesser kleineren Abschnitt 15 und einem im Durchmesser noch kleineren Abschnitt 16 am unteren oder vorderen Ende. Die Oberseite 16 des Außente'ils ist im wesentlichen flach ausgeführt und besitzt im Hereich des Ansatzes 12 aine Verriegelungsausnehmung 17. Im Endbereich ist an der Oberseite

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ein erhabener Randabschnitt 18 geformt miv. einem Π ir... schnitt 1? mit geneigtem Boden.

Das Innenteil besitzt einen zylindrischen Abschnitt 20 mit Außengewinde, das in das Innengewinde des Bohrungsabschnitts 14 ein- -schraubbar ist. Im zylindrischen Abschnitt 20 ist ein kugelförmiger Sitz 21 für eine nicht gezeigte Kugel vergesehen, dessen öffnung durch vier in gleichmäßigem ümfangsabstand angeordnete Haltezungen

22 begrenzt ist. Die .Haltezungen 22 werden durch axiale Schlitze

23 voneinander getrennt. Die Haltezungen 22 stehen über die Unterseite des zylindrischen Abschnitts 20 erheblich über. Infolge des im Durchmesser größeren Bohrungsabschnitts 14 ergibt sich auf der Rückseite der Haltezungen 22 ein entsprechend breiter Ringraum 24, u:l den Haltezungen 22 eine radiale Ausweichmöglichkeit zu geben.

Das Innenteil 11 weist ferner einen Deckelabschnitt 25 auf mit einem über den zylindrischen Abschnitt 20 überstehenden Rand 26, der sich auf die Oberseite 16 des Außenteils 10 legt, wenn das Innenteil 11 vollständig in das Außenteil eingeschraubt ist (siehe Fig. 5). Die Kontur des Deckelteils 25 ist der des Außenteils bzw. dessen Oberseite angepaßt, wie sich aus der Ansicht nach Fig. 3 ergibt.

Am Deckelteil 25 ist ein radial abstehender Arm 27 angeformt, an dessen Unterseite ein Verriegelungsvorsprung 28 geformt ist, der in richtiger Drehstellung mit der Verriege lungs aus nehmung Yp im Äu.3enteil 10 übereinstimmt.

In die Außenseite des Deckelteils 25 sind vier in gleichmäßigen

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Umfangsabständen angeordnete Löcher 29 eingeforait für t.ori Werkzeug, um da? Innenteii 11 zu vertreten.

Innen- und Außenteil 11, 10 werden getrennt spritzgefcrmt und können anschließend in der in Fig. 4 dargestellten Weise zusammengebracht werden. Zu diesem Zweck wird der zylindrische Abschnitt 20 um eine gewissen Strecke in die Gewindebohrung 14 eingeschraubt, s. B. mit einer Umdrehung. Nicht gezeigte Rastvorsprünge in den Gewindeabschnitten wirken z. B. nach einer Umdrehung zusammen, um ein Zurückdrehen nur unter größerem Kraftaufwand zu ermöglichen. Ein unwillkürliches Herausdrehen während der Vormontage bzw. danach wird dadurch verhindert. In der in Fig. 4 dargestellten relativen Lage von Innen- und Außenteil 11, 10 kann dann die Kugel über dem Bohrungsabschnitt 16 eingeführt werden. Die Halterungen Χλ können /*ζ. dabei radial nach außen in den Ringraum 24 ausweichen. Anschliessend wird das Innenteil 11, z. B. durch eine weitere Umdrehung, vollständig eingeschraubt, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Länge der Haltezungen 22 bzw. die Stufungen der einzelnen Bohrungsabschnitte ist so gewählt, daß dann eine Schulter 30 an der Außenseite der Haltezungen auf den Absatz zwischen den Bohrungsabschnitten 14, 15 zu liegen kommt, wobei die Außenseite des Endes der Haltezungen 22 gegen die Wand des Bohrungsabschnitts 16 zu liegen kommt (siehe "Fig. 5) . Auf diese Weise ist zum einen die Einschraubtiefe des Innenteils 11 vorgegeben. Zum anderen sind die Haltezunge η 22 radial nach außen festgelegt und sichern mithin die Kugel im Lagersitz 21. In der in Fig. 5 dargestellten Position rastet auch der Verriegelungsvorsprung 28 in der Verriegelungsausnehmung Γ l/f. Ein unwillkürliches Lösen des Innsnteiis 11 durch ein Verdrehen

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infolge von Erschütterungen, Vibrationen oder dergleichen vird d?.·· durch verhindert. Erst durch Anheben des Arms 27, z. B. '"!.-.durch, daß in dem freibleibenden Schlitz zwischen Arm 27 und de:: Ausnehmung 19 ein Schraubenzieher eingesetzt wird, um den Arm 27 anzuheben und den Vorsprung 23 aus der Verriege lungs ausnehmung IjS su ^^ befreien, kann das Innenteil verdreht werden. Im übrigen sind Innenteil und Außenteil 11, 12 so bemessen, daß die Unterseite des Deckelabschnitts 25 des Innenteils 11 auf der Oberseite- 16^Qes Außenteils IO aufliegt, wie in Fig. 5 dargestellt.

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Claims

I'ate»ntans Drücher

Winkelgelenk, insbesondere Kugelgelenk, mit einer Lagerschale aus Kunststoff, die einen aufgenommenen Drehzapfen über seinen Äquator hinauf» umgreift und die :,um Einsetzen des Lagerzapfens mehrere Haltezungen aufweist, die durch axiale Schlitze gebildet sind, und einer Sicherung für die Haltezungen, welche die Haltezungen an einem radialen Ausweichen hindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale aus einem eine Gewindebohrung aufweisenden Außenteil (10) und einem die Haltezungen (22) und

den Zapfens it ζ (2I)/ aufweisenden Innenteil (11) besteht, das 'mit einem Außengewinde in die Gewindebohrung einschraubbar ist uxid in der Eohrung des Außenteils (10) eine Sicherungsfläche (IC·) geformt ist, die in der vollständig eingeschraubten Lage des Innenteils (10) die Haltezungen (22) an einer radialen Auswe ichbewegung hinde rt.
2.- Winkelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezungen (22) an der Außenseite eine Schulter (30) aufweisen, die mit einem Absatz (14, 15) in der Bohrung zusammenwirkt.
3. Winkelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (11) im Gewindebereich einen kleinen Vorsprung aufweist, der nach einem vorgegebenen Eindrehweg der; Innenteils hinter einen Vorsprung der Gewindebohrung rastet.
4. ^r'7inke Ige lenk nach einem der Ansprüche 1-3 , dadurch gekennzeichnet, daß dau Innentoil (11) einen Deckel- oder Kappenabschnitt

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(25) aufweist/ der sich auf der der Sin^ev.zöffnung entgegen·· ersetzten Seite gegen. dr.s Außenteil (10) an J eg L.
5. Winkelgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelabschnitt (25) einen radial abstehenden Arm (27) aufweist, an den ein Verriege lungsvorsprung ( 28) geformt ist, der in eine Verriegelungsausnehmung (17) eingreift, wenn das Innenteil (11) vollständig eingeschraubt ist.
6. Winkelgelenk nach An£;pruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Außenseite des Deckelabschnitts (25) eins oder mehrere Ausnehmungen (29) zum Ansetzen eines Werkzeugs geformt sind.

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