DE3901862A1

DE3901862A1 - BALL JOINT

Info

Publication number: DE3901862A1
Application number: DE3901862A
Authority: DE
Inventors: Steven P Kotz; John H Lane
Original assignee: Pullman Inc; Pullman Co
Current assignee: Pullman Inc; Pullman Co
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1989-08-17
Also published as: CA1312211C; JPH01224514A; GB8901812D0; GB2216179A; GB2216179B

Abstract

A ball joint construction has a ball-stud member 14 with a ball portion and a shank portion and an open-ended socket member 12 in which the ball portion is contained. An elastomeric covering 28 is permanently bonded to the ball stud and then deformed for inserting in the socket thereby resiliently interconnecting the socket and ball members. The socket member is provided wIth an inner wall portion with an outwardly tapered portion 54 toward the bottom end of the socket which decreases stress concentration and consequent movement of the ball-stud member towards the opening in the socket member. The socket wall portion 52 may be cylindrical. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elastische Kugel verbindungen. Mehr im einzelnen betrifft die Erfindung ein elastisches Kugelgelenk mit einem Kugelgelenkzapfen, der elastisch innerhalb eines Kugelgelenkgehäuses gehalten ist. Solche Kugelgelenke werden häufig an den Armen von Lenkge stängen von Kraftfahrzeugen, Servolenkeinrichtungen, Auf hängeeinrichtungen am Frontende von Kraftfahrzeugen und der gleichen verwendet.The present invention relates to elastic balls links. More particularly, the invention relates to elastic ball joint with a ball joint pin that is resiliently held within a ball joint housing. Such ball joints are often on the arms of Lenkge rods of motor vehicles, power steering devices, on hanging devices at the front end of motor vehicles and the same used.

Es ist eine große Anzahl verschiedener Ausführungsformen von einen Kugelzapfen und ein Gelenkgehäuse aufweisenden elasti schen Kugelgelenken vorgeschlagen und verwendet worden, um verschiedene, bewegliche Elemente an Kraftfahrzeugen mitein ander zu verbinden. Ein beständiges Problem dieser elasti schen Kugelgelenke besteht in der Möglichkeit, daß der me tallische, mit Elastomermaterial überzogene Kugelgelenkkopf aus dem Gelenkgehäuse in Richtung der im Gehäuse ausgebilde ten Öffnung herausgezogen wird. Es sind verschiedene Vor schläge gemacht worden, um die Gefahr eines Herausziehens des Kugelgelenkkopfes aus dem Kugelgelenkgehäuse soweit wie möglich zu beseitigen; vergleiche U.S.-Patentschrift 42 35 558 oder Deutsches Patent Nr. 29 25 057. Obwohl mit diesen bekannten Vorschlägen ein gewisser Erfolg erzielt werden konnte, besteht der Wunsch nach weiteren Verbesse rungen. Es besteht weiterhin ein erhebliches Bedürfnis nach einem noch zuverlässigeren elastischen Kugelgelenk, bei dem ein noch besserer Schutz gegen das Herausschlüpfen des Kugelgelenkkopfes aus dem Gelenkgehäuse gegeben ist.It is a large number of different embodiments of a ball pin and a joint housing having elasti ball joints have been proposed and used to various, movable elements on motor vehicles to connect others. A constant problem with this elasti cal ball joints is the possibility that the me metallic ball joint head covered with elastomer material from the hinge housing in the direction of the trained in the housing the opening is pulled out. They are different types have been made to reduce the risk of being pulled out of the ball joint head from the ball joint housing as far as possible to eliminate; see U.S. patent 42 35 558 or German Patent No. 29 25 057. Although with some success with these known proposals could be, there is a desire for further improvements stanchions. There is still a significant need for an even more reliable elastic ball joint in which an even better protection against the hatching Ball joint head is given from the joint housing.

Davon ausgehend besteht eine wesentliche Aufgabe der vor liegenden Erfindung darin, ein verbessertes elastisches Kugelgelenk bereitzustellen, bei dem die Gefahr eines Her ausschlüpfens oder "Herausarbeitens" des Kugelgelenkkopfes aus dem Gelenkgehäuse weitestgehend beseitigt ist und das im Gebrauch höchstmögliche Zuverlässigkeit gewährleistet.Based on this, there is an essential task of the lie invention in an improved elastic Provide ball joint, in which the risk of a Her hatching or "working out" the ball joint head is largely eliminated from the joint housing and that in Use guarantees the highest possible reliability.

Die Erfindung geht aus von einem elastischen Kugelgelenk mit einem Kugelzapfen, der an einem Ende einen Kugelgelenkkopf und am anderen Ende einen Zapfenschaft aufweist. Zu diesem Kugelgelenk gehört ein, den Kugelgelenkkopf im Abstand um gebendes Gelenkgehäuses, das eine ausreichend bemessene Öffnung aufweist, um einen Abstand zum Kugelzapfen einzu halten, ohne jedoch einen Durchtritt des Kugelgelenkkopfes durch diese Öffnung zu ermöglichen. Der Zapfenschaft des Kugelzapfens ragt durch diese Öffnung hindurch. Eine Lage aus Elastomermaterial verbindet den Kugelzapfen elastisch mit dem Gelenkgehäuse. Ein elastisches Kugelgelenk dieser Art ist beispielsweise aus der DE-PS 29 25 057 bekannt.The invention is based on an elastic ball joint a ball stud that has a ball joint head at one end and has a tap shaft at the other end. To this Ball joint belongs to, the ball joint head at a distance giving joint housing that has a sufficiently dimensioned Has opening to a distance from the ball stud hold, but without a passage of the ball joint head through this opening. The shaft of the Ball stud protrudes through this opening. A location made of elastomer material connects the ball pin elastically with the joint housing. An elastic ball joint this Art is known for example from DE-PS 29 25 057.

Ausgehend von einem elastischen Kugelgelenk dieser Art ist die erfindungsgemäße Lösung obiger Aufgabe dadurch gekenn zeichnet, daß das Gelenkgehäuse einen Innenwandabschnitt aufweist, der sich in einer von der Öffnung wegführenden Richtung nach außen erweitert. Starting from an elastic ball joint of this type the solution of the above object thereby known records that the joint housing has an inner wall portion has, which in a leading away from the opening Extended towards the outside.

Diese von der Öffnung weggerichtete Erweiterung bewirkt, daß im Gebrauch des Kugelgelenkes mechanische Spannungen und Belastungen im Bereich der Öffnung verringert werden. Es wird die Gefahr weitestgehend beseitigt, daß sich der Kugel zapfen unter der Einwirkung solcher mechanischer Spannungen und Belastungen aus der Öffnung im Gelenkgehäuse "herausar beiten" kann.This widening away from the opening causes in the use of the ball joint mechanical stresses and Loads in the area of the opening can be reduced. It the danger is largely eliminated that the ball tap under the influence of such mechanical stresses and loads out of the opening in the joint housing " can work ".

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin dung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the Erfin result from the subclaims.

So kann das Gelenkgehäuse vorzugsweise einen weiteren Innen wandabschnitt aufweisen, der sich an die Öffnung im Kugelge lenkgehäuse anschließt, kuppelförmig gewölbt ist, und dazu beiträgt, den mit der Lage aus Elastomermaterial versehenen Kugelzapfen auch unter mechanischer Belastung in der vorge sehenen Anordnung zu halten.For example, the joint housing can preferably have a further interior Have wall section, which is at the opening in the Kugelge steering housing connects, is domed, and to it contributes to the one provided with the layer of elastomer material Ball stud also under mechanical load in the pre see arrangement to keep.

Vorzugsweise weist das Gelenkgehäuse zwischen dem kuppel förmig gewölbten Innenwandabschnitt und dem sich nach außen erweiternden Innenwandabschnitt noch einen weiteren, mittle ren Innenwandabschnitt auf, der im wesentlichen einem gera den Hohlzylinderabschnitt entspricht.The joint housing preferably has between the dome shaped arched inner wall section and the outside expanding inner wall section yet another, medium ren inner wall section which is essentially a straight corresponds to the hollow cylinder section.

Die nach außen gerichtete Erweiterung am Innenwandabschnitt des Gelenkgehäuses kann in Form einer geraden Kegelstumpf fläche oder einer gewölbten oder gekrümmten Fläche ausge bildet sein. Vorzugsweise wird diese Erweiterung am sich nach außen erweiternden Innenwandabschnitt von einer geraden Kegelstumpf-Mantelfläche gebildet, die (bzw. deren Verlänge rung) mit einer Längsachse des Kugelgelenkes einen Winkel von wenigsten ein Grad bildet.The outward extension on the inner wall section The joint housing can be in the form of a straight truncated cone surface or a curved or curved surface be educated. This extension is preferably per se outward expanding inner wall section of a straight Truncated cone surface formed (or their extensions tion) with a longitudinal axis of the ball joint at an angle of at least one degree.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beginnt dieser sich nach außen erweiternde Innenwandabschnitt im Bereich einer zur Längsachse senkrechten und durch den Mit telpunkt des in Ruhelage befindlichen Kugelgelenkkopfes führenden Schnittebene. Alternativ kann dieser sich nach außen erweiternde Innenabschnitt zwischen dieser Schnitt ebene und der Öffnung im Gelenkgehäuse beginnen.According to a further advantageous embodiment begins this outwardly widening inner wall section in the Area of a perpendicular to the longitudinal axis and through the Mit telpunkt of the ball joint head in rest position leading cutting plane. Alternatively, this can be followed outside expanding inner section between this cut level and the opening in the joint housing.

Mit der vorliegenden Erfindung wird die oben angegebene Aufgabe gelöst. Es wird ein neues und verbessertes elasti sches Kugelgelenk bereitgestellt, das einfach aufgebaut ist, eine lange Lebensdauer gewährleistet, preiswert gefertigt werden kann, zuverlässig ist, die Gefahr eines Heraus schlüpfens oder Herausarbeitens des Kugelzapfens aus dem Gelenkgehäuse praktisch vollständig beseitigt und das in einem weiten Bereich verschiedener Anwendungsmöglichkeiten einsetzbar ist. Das Verfahren zur Herstellung dieses Kugel gelenkes ist außerordentlich einfach, indem ein Gelenkge häuse verwendet wird, das anfänglich eine offene Rückseite aufweist, über welche der Kugelzapfen eingeführt wird, bis der Zapfenschaft durch die dafür vorgesehene Öffnung hin durchragt. Anschließend wird die Rückseite des Gelenkge häuses mit einer Deckplatte verschlossen, die mechanisch fest am Gelenkgehäuse verankert wird.With the present invention, the above is stated Task solved. It will be a new and improved elastic cal ball joint is provided, which is simple, ensures a long service life, inexpensively manufactured can be reliable, the danger of an out hatching or working out of the ball stud from the Joint housing practically completely eliminated and that in a wide range of different applications can be used. The process of making this ball Articulation is extremely simple by using an articulated joint housing is used, initially an open back has, over which the ball pin is inserted until the stem through the opening provided protrudes. Then the back of the articulated joint housing closed with a cover plate that mechanically is firmly anchored to the joint housing.

Zusammenfassend wird mit der vorliegenden Erfindung ein elastisches Kugelgelenk bereitgestellt, das beispielsweise in Lenkgestängen oder als Front-Aufhängeeinrichtungen an Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann. Zu diesem elasti schen Kugelgelenk gehört ein Kugelzapfen mit einem Kugel gelenkkopf und einem Zapfenschaft sowie ein Gelenkgehäuse, welches wenigstens den Kugelgelenkkopf umfaßt, der mit dem Zapfenschaft durch eine Öffnung im Gelenkgehäuse herausragt. Am Gelenkgehäuse befindet sich eine Verschlußkappe oder der gleichen, um das Gelenkgehäuse im wesentlichen vollständig zu verschließen, nachdem der Kugelzapfen eingesetzt worden ist. Diese Endkappe befindet sich im wesentlichen gegenüber einer Öffnung im Gelenkgehäuse, aus welcher der Zapfen schaft herausragt. Eine ununterbrochene Lage aus Elastomer material hüllt wenigstens die in das Gelenkgehäuse einge setzten Abschnitte des Kugelzapfens ein und ist an diesen Abschnitten dauerhaft angebracht ("bonded"). Der mit der Elastomermaterialschicht versehene Kugelzapfen wird unter Verformung dieses Elastomermaterials vom rückseitigen offenen Ende her in das Gelenkgehäuse so eingesetzt, daß der Zapfenschaft aus der Öffnung im Gelenkgehäuse herausragt. Daraufhin wird das rückseitige offene Ende des Gelenkge häuses mit einer Verschlußkappe verschlossen und der rück wärtige Gelenkgehäuserandabschnitt um einen Randabschnitt der Verschlußkappe herum gebördelt. Nach der dauerhaften Anbringung der Verschlußkappe ist das Gelenkgehäuse ver schlossen und der Kugelzapfen über das Elastomermaterial elastisch mit dem Gelenkgehäuse verbunden. In Richtung auf das mit der Verschlußkappe verschlossene Gehäuseende zu weist der angrenzende Gehäuseabschnitt eine Erweiterung auf, welche im Gebrauch des Kugelgelenkes mechanische Spannungen und Belastungen im Bereich der Gehäuseöffnung, durch welche der Zapfenschaft hindurchragt, vermindert und von dieser Öffnung wegrichtet. Auf diese Weise wird die Gefahr oder Möglichkeit eines "Herausarbeitens" oder Herausschlüpfens des Kugelzapfens aus der Öffnung im Gelenkgehäuse weitest gehend beseitigt.In summary, with the present invention elastic ball joint provided, for example in steering linkages or as front suspension devices Motor vehicles can be used. To this elasti Ball joint belongs to a ball pin with a ball joint head and a stem as well as a joint housing, which comprises at least the ball joint head which with the The stem extends through an opening in the joint housing. There is a cap on the joint housing or same to essentially complete the hinge housing to close after the ball stud has been inserted is. This end cap is essentially opposite an opening in the joint housing from which the pin shaft stands out. A continuous layer of elastomer material envelops at least those in the joint housing insert sections of the ball pin and is on these Sections permanently attached ("bonded"). The one with the Ball stud provided with an elastomer material layer is under Deformation of this elastomer material from the back open end forth in the joint housing so that the The stem sticks out of the opening in the joint housing. Thereupon the rear open end of the articulated joint house closed with a cap and the back current joint housing edge section around an edge section the cap flanged around. After the permanent Attaching the cap is the joint housing ver closed and the ball stud over the elastomer material elastically connected to the joint housing. Towards the housing end closed with the sealing cap the adjacent housing section has an extension, which mechanical stresses when using the ball joint and loads in the area of the housing opening, through which the stem extends through, diminishes and from this Opening cleared. This way the danger or Possibility of "working out" or slipping out the ball stud out of the opening in the joint housing going eliminated.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird das erfindungsgemäße, elastische Kugelgelenk nach einem Ver fahren zusammengebaut, gemäß dem der Kugelzapfen vom offe nen, rückseitigen Ende her in das Gelenkgehäuse eingesetzt wird, wobei der Zapfenschaft durch die gegenüberliegende Öffnung im Gelenkgehäuse herausgeführt wird, und daraufhin das rückwärtige Ende im Gelenkgehäuse verschlossen wird. Dieses Zusammenbauverfahren gewährleistet eine bessere Kontrolle der Verformung und der Spannungsverteilung an der wenigstens den Kugelgelenkkopf und den angrenzenden Schaft ansatz bedeckenden Lage aus Elastomermaterial und erhöht somit die Lebensdauer des elastischen Kugelgelenkes.In another aspect of the invention, this is elastic ball joint according to the invention after a Ver drive assembled, according to which the ball stud from the open NEN, rear end inserted into the joint housing is, the tenon shaft through the opposite Opening in the joint housing is brought out, and then the rear end is closed in the joint housing. This assembly process ensures a better one Check the deformation and stress distribution at the at least the ball joint head and the adjacent shaft approach covering layer made of elastomer material and increased thus the lifespan of the elastic ball joint.

Nachstehend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; die letzteren zeigen:The invention will be described in more detail below a preferred embodiment with reference to the Drawings explained; the latter show:

Fig. 1 in einer Längsschnittdarstellung einen Kugelzapfen, dessen Kugelgelenkkopf und Schaftansatz mit einer bestimmt geformten Lage aus Elastomermaterial bedeckt ist, vor dem Einsetzen in ein Gelenkgehäuse; Figure 1 is a longitudinal sectional view of a ball pin, the ball joint head and shaft extension is covered with a certain shaped layer of elastomeric material before insertion into a joint housing.

Fig. 2 in einer Längsschnittdarstellung ein erfin dungsgemäßes, elastisches Kugelgelenk, wobei der Zapfenschaft nach Fig. 1 in ein Gelenk gehäuse eingesetzt ist, dessen anfänglich offenes rückwärtiges Ende mit einer Verschluß kappe verschlossen ist; und Fig. 2 in a longitudinal sectional view of an inven tional, elastic ball joint, the journal shaft of Figure 1 is inserted into a joint housing, the initially open rear end of which is closed with a closure cap; and

Fig. 3 in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung ein Gelenkgehäuse, vor dem Einsetzen eines Kugelzapfens nach Fig. 1. Fig. 3 in a fragmentary sectional view of a joint housing, prior to insertion of a ball pin of FIG. 1.

Im Rahmen dieser Unterlagen (Beschreibung und Ansprüche) wird unter "Elastomermaterial" jedes beliebige und geeig nete gummiähnliche Polymermaterial verstanden; die Begriffe "Gummi" oder "Gummi-ähnlich" werden im äquivalenten Sinne gebraucht. Mit den Begriffen "elastomer" bzw. "Elastomer material" werden in allgemeiner Weise gummiähnliche poly mere Materialien umschrieben, und manchmal dienen diese Begriffe auch als Abkürzung für elasto-polymere Kunststoffe und elastische Polymere. Zu solchen Materialien in dem hier gebrauchten Sinne gehören hochmolekulare elastische Kol loide, natürlicher Kautschuk, synthetischer Gummi, synthe tischer Naturgummi, sowie irgendwelche gummiähnlichen Ma terialien wie etwa Neopren, Butylgummi, Styrolbutadien- Copolymerisate und dergleichen.Within the scope of these documents (description and claims) any and suitable under "elastomer material" understood rubber-like polymer material; the terms "Rubber" or "rubber-like" are used in the equivalent sense second hand. With the terms "elastomer" or "elastomer material "are generally rubber-like poly other materials, and sometimes they serve Terms also as an abbreviation for elasto-polymer plastics and elastic polymers. To such materials in the here Used senses include high molecular elastic col loide, natural rubber, synthetic rubber, synthetic natural rubber, as well as any rubber-like materials materials such as neoprene, butyl rubber, styrene butadiene Copolymers and the like.

Zu dem mit den Fig. 1 bis 3 dargestellten Kugelgelenk 10 gehört ein Gelenkgehäuse 12 mit einer End- oder Verschluß kappe 13 zum Verschließen des anfänglich offenen, rücksei tigen Endes des Gelenkgehäuses, sowie ein Kugelzapfen 14. Der Kugelzapfen 14 besteht typischerweise aus Metall, bei spielsweise aus Stahl, und weist einen im wesentlichen sphärischen Kugelkopf 16 und einen davon abstehenden Zapfen schaft 18 auf.To that shown with reference to FIGS. 1 to 3 the ball joint 10 includes a joint 12 with a housing or end cap 13 for sealing the initially open, back print term end of the joint housing and a ball stud 14. The ball pin 14 is typically made of metal, for example steel, and has a substantially spherical ball head 16 and a pin shaft 18 projecting therefrom.

Entfernt zum Kugelkopf 16 weist der Zapfenschaft 18 typi scherweise einen mit einem Gewinde 20 versehenen Endab schnitt auf, an den sich ein in Richtung des Kugelgelenk kopfes erweiternder Zapfenabschnitt 22 anschließt, der an einem Unterseitenabschnitt 24 des Kugelgelenkkopfes 16 endet, wie das aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. An diesem Unterseitenabschnitt 24 ist der Durchmesser des Ku gelgelenkkopfes 16 größer als der größte Durchmesser des sich erweiternden Zapfenschaftabschnittes 22. Der Umfang des Kugelgelenkkopfes 16 wird typischerweise kugelförmig sein, obwohl in anderen Fällen für Spezialzwecke auch andere Um fangsformen möglich sein. Vorzugsweise kann die Oberseite 26 des Kugelgelenkkopfes angrenzend an den Unterseitenabschnitt 24 einen umlaufenden geradflächigen Abschnitt 26 ("flatter portion") aufweisen.Removed from the ball head 16 , the journal shaft 18 typically has an end section provided with a thread 20 , to which is connected a pin section 22 which widens in the direction of the ball joint head and ends at an underside section 24 of the ball joint head 16 , as shown in FIGS . 1 and 2 can be seen. On this underside section 24 , the diameter of the ball joint head 16 is larger than the largest diameter of the expanding spigot section 22 . The circumference of the ball joint head 16 will typically be spherical, although in other cases other special shapes may be possible for special purposes. Preferably, the top 26 of the ball joint head adjacent to the underside section 24 can have a circumferential straight section 26 ("flatter portion").

Wenigstens am Kugelgelenkkopf 16 und am Zapfenschaftansatz des Kugelzapfens 14 ist eine Lage 28 aus Elastomermaterial angebracht. Diese Lage 28 ist an der Metalloberfläche durch "bonding" oder andere in der Fachwelt bekannte Haftverfahren dauerhaft angebracht. Mehr im einzelnen kann die Lage 28 aus Elastomermaterial dauerhaft mit Hilfe chemischer Haftungs vermittler am Kugelgelenkkopf 16 und am oberen Abschnitt des sich erweiternden Zapfenschaftabschnittes 22 benachbart zum Kugelkopf 16 angebracht sein. Die Lage 28 aus Elastomer material besteht vorzugsweise aus einem einzigen ununter brochenen Stück Elastomermaterial, das an der zum Zapfen schaft 18 gegenüberliegenden Oberseite des Kugelgelenkkopfes 16 und um den Zapfenschaftansatz herum eine geringere Wand stärke aufweist, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Zusätzlich kann im Übergangsbereich zwischen Kugelgelenkkopf 16 und Zapfenschaft 18 am Elastomermaterial einstückig eine Rippe oder Lippe 30 angeformt sein. Diese Rippe 30 liefert zusätz liches Elastomermaterial im hoch beanspruchten Bereich von Torsions- und Winkelbewegungen zwischen Kugelzapfen und Ge lenkgehäuse, und verbessert die Oberflächenspannungs-Para meter und trägt so zu einer größeren Lebensdauer des elasti schen Kugelgelenkes bei, wie das mehr im einzelnen in der DE-PS 29 25 057 ausgeführt ist.A layer 28 made of elastomer material is attached at least to the ball joint head 16 and to the journal shaft attachment of the ball journal 14 . This layer 28 is permanently attached to the metal surface by "bonding" or other adhesive methods known in the art. More specifically, the location 28 may be made of elastomeric material permanently by means of chemical adhesion promoter on the ball joint head 16 and the upper portion of the expanding pin shank portion 22 adjacent to the ball head 16 be mounted. The layer 28 made of elastomeric material preferably consists of a single uninterrupted piece of elastomeric material which has a smaller wall thickness at the upper side of the ball joint head 16 opposite the journal shaft 18 and around the journal shaft attachment, as can be seen in FIG. 1. In addition, a rib or lip 30 can be integrally formed on the elastomer material in the transition region between ball joint head 16 and journal shaft 18 . This rib 30 provides additional Lichomer material in the highly stressed area of torsional and angular movements between the ball pin and Ge joint housing, and improves the surface tension parameter and thus contributes to a longer life of the elastic ball joint, as more in detail in DE -PS 29 25 057 is executed.

Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist das Gelenkgehäuse 12 einen im wesentlichen gekrümmten, vor zugsweise kuppelförmig gewölbten Innenwandabschnitt 50 im Anschluß an den Öffnungsbereich am Gelenkgehäuse 12 auf. Der Durchmesser dieser Öffnung ist kleiner als der Durch messer des Kugelkopfes 16, so daß der Kugelkopf 16 nicht durch die Öffnung im Gelenkgehäuse 12 hindurchschlüpfen kann. An den gekrümmten, vorzugsweise kuppelförmig gewölbten In nenwandabschnitt 50 schließt sich einstückig ein gerader, hohlzylinderförmiger Seitenwandabschnitt 52 an, der wiederum einstückig in einen sich nach außen erweiternden Innenwand abschnitt 54 übergeht, wie das nachstehend noch im einzelnen dargelegt wird. Nach einer alternativen Ausgestaltung des Gelenkgehäuses 12 kann sich an den gekrümmten, vorzugs weise kuppelförmig gewölbten Innenwandabschnitt 50 unmittel bar und einstückig der sich nach außen erweiternde Innen wandabschnitt 54 anschließen. An seinem, zur Öffnung ent fernten Ende weist der sich erweiternde Wandabschnitt 54 einen verformbaren Randabschnitt 55 mit verminderter Wand stärke auf. Nach Einsetzen der Verschlußkappe 13 wird dieser Randabschnitt 55 um den Randabschnitt der Verschlußkappe 13 herumgebördelt und verankert die Verschlußkappe 13 am Ge lenkgehäuse 12. Auf diese Weise wird das rückwärtige Ende des Gelenkgehäuses 12 verschlossen.According to one aspect of the present invention, the joint housing 12 has a substantially curved, preferably domed inner wall section 50 following the opening area on the joint housing 12 . The diameter of this opening is smaller than the diameter of the ball head 16 , so that the ball head 16 cannot slip through the opening in the joint housing 12 . At the curved, preferably domed in nenwandabschnitt 50 integrally connects a straight, hollow cylindrical side wall section 52 , which in turn integrally merges into an outwardly widening inner wall section 54 , as will be explained in more detail below. According to an alternative embodiment of the joint housing 12 can be connected to the curved, preferably domed, domed inner wall section 50 directly and integrally with the outwardly expanding inner wall section 54 . At its end remote from the opening, the widening wall section 54 has a deformable edge section 55 with reduced wall thickness. After insertion of the cap 13 , this edge portion 55 is crimped around the edge portion of the cap 13 and anchors the cap 13 on the Ge steering housing 12th In this way, the rear end of the joint housing 12 is closed.

Zum Zusammenbau des Gelenkgehäuses wird der mit der Lage 28 aus Elastomermaterial versehene Kugelzapfen 14 mit dem Zapfenschaft 18 voraus vom rückseitigen Ende her in das Gelenkgehäuse 12 eingesetzt, bis der Zapfenschaft 18 aus der Öffnung am vorderen Ende des Gelenkgehäuses 12 herausragt. Die Lage 28 aus Elastomermaterial kann Abschnitte unter schiedlicher Schichtstärke aufweisen, wie das in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Auf dem Elastomermaterial kann ein geeignetes Gleitmittel aufgebracht werden, etwa ein Leichtöl auf Petroläther- oder Naphtabasis, was die Verformung des Elastomermaterials erleichtert und die korrekte Anpassung des Elastomermaterials innerhalb des Hohlraumes des Gelenk gehäuses 12 verbessert, um Anpassungsspannungen in dem hoch beanspruchten Öffnungsbereich auf ein Minimum herabzusetzen. Ein Beispiel für ein geeignetes Öl ist das von der "Sun Oil Company" unter der Handelsbezeichnung CIRCO-LITE vertriebene Gummi-Behandlungsöl. Nachdem der Kugelzapfen 14 in das Ge lenkgehäuse 12 eingesetzt worden ist und die Einnahme der vorgegebenen Stellung nochmals überprüft worden ist, wird die Verschlußkappe 13 aufgesetzt, um das rückwärtige Ende des Gelenkgehäuses 12 zu verschließen. Der Randabschnitt 55 mit verminderter Wandstärke am Gelenkgehäuse 12 wird um den Randabschnitt der Verschlußkappe 13 herumgebördelt, um auf diesem Wege die Verschlußkappe in der vorgesehenen Stellung am Gelenkgehäuse 12 zu befestigen. Alternativ können andere zweckmäßige Befestigungsmaßnahmen zur Halterung und Befesti gung der Verschlußkappe 13 vorgesehen werden.To assemble the joint housing, the ball pin 14 provided with the layer 28 of elastomer material is inserted into the joint housing 12 with the pin shaft 18 from the rear end until the pin shaft 18 protrudes from the opening at the front end of the joint housing 12 . The layer 28 made of elastomeric material can have sections with different layer thicknesses, as is shown in FIGS . 1 and 2. A suitable lubricant can be applied to the elastomer material, such as a light oil based on petroleum ether or naphtha, which facilitates the deformation of the elastomer material and improves the correct adaptation of the elastomer material within the cavity of the joint housing 12 in order to minimize adaptation stresses in the highly stressed opening area belittling. An example of a suitable oil is the rubber treatment oil sold by the "Sun Oil Company" under the trade name CIRCO-LITE. After the ball pin 14 has been inserted into the Ge steering housing 12 and the assumption of the predetermined position has been checked again, the closure cap 13 is placed on to close the rear end of the joint housing 12 . The edge section 55 with reduced wall thickness on the joint housing 12 is crimped around the edge section of the closure cap 13 in order in this way to fasten the closure cap to the joint housing 12 in the intended position. Alternatively, other suitable fastening measures for holding and fastening the closure cap 13 can be provided.

Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist das Gelenkgehäuse 12 die insbesondere aus Fig. 3 ersicht liche Gestalt mit einer bestimmten Innenwand-Konfiguration auf. Diese Innenwand-Konfiguration wird gebildet durch einen gekrümmten, vorzugsweise kuppelförmig gewölbten Deckenab schnitt 50 um den Kugelzapfen 14 in der vorgesehenen An ordnung innerhalb des Gelenkgehäuses 12 zu halten, und einen sich nach außen erweiternder Boden-Wandabschnitt 54, der dazu dient, im Verlauf der Anwendung des Kugelgelenkes mechanische Beanspruchungen und Spannungen aus dem kriti schen Öffnungsbereich abzuleiten und dort zu vermindern. Wahlweise kann zwischen dem gekrümmten Deckenabschnitt 50 und dem sich nach außen erweiternden Boden-Abschnitt 54 ein mittiger, gerader, Hohlzylinder-förmiger Wandabschnitt 52 vorgesehen werden, der nützlich ist, um im Verlauf des Zusammenbaus den Kugelzapfen 14 genau in der vorgesehenen Anordnung zu halten. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, mit der Erweiterung an einer Stelle an der Gelenkgehäusewand zu beginnen, die durch eine Schnittebene "B" definiert ist, die senkrecht zur Kugelgelenk-Längsachse "A" ausgerichtet ist und durch den Mittelpunkt des Kugelgelenkkopfes 16 führt, sofern sich der Kugelzapfen 14 in seiner Ruhelage befindet. Alternativ kann diese Erweiterung vorzugsweise oberhalb dieser Schnittebene "B", d.h. zwischen der Schnitt ebene "B" und der Öffnung im Gelenkgehäuse 12 beginnen. Es hat sich gezeigt, daß diese, sich nach außen erweiternde Gelenkgehäusewand zu einer Abnahme von Spannungskonzentra tionen, insbesondere im stark beanspruchten Öffnungsbereich beiträgt und deshalb die Lebensdauer des elastischen Kugel gelenks signifikant erhöht. Die Erweiterung kann vorzugs weise in Form einer sich nach außen erweiternden Kegel stumpf-Mantelfläche ausgebildet sein. Alternativ sind auch nicht-gerade Formen der Erweiterung, wie etwa gekrümmte Flächen, möglich. According to one aspect of the present invention, the joint housing 12, especially from FIG. 3 ersicht Liche shape with a particular on the interior wall configuration. This inner wall configuration is formed by a curved, preferably dome-shaped, curved section 50 to hold the ball stud 14 in the intended arrangement within the joint housing 12 , and an outwardly widening bottom wall section 54 , which serves in the course of the Application of the ball joint to derive mechanical stresses and tensions from the critical opening area and to reduce them there. Optionally, a central, straight, hollow cylindrical wall portion 52 may be provided between the curved ceiling portion 50 and the outwardly flaring bottom portion 54 , which is useful for keeping the ball stud 14 exactly in the intended arrangement during assembly. It has proven expedient to begin with the expansion at a point on the joint housing wall which is defined by a section plane "B" , which is oriented perpendicular to the longitudinal axis of the ball joint "A" and leads through the center of the ball joint head 16 , if provided the ball pin 14 is in its rest position. Alternatively, this extension can preferably begin above this section plane "B" , ie between section plane "B" and the opening in the joint housing 12 . It has been shown that this outwardly expanding joint housing wall contributes to a decrease in stress concentrations, particularly in the heavily used opening area, and therefore significantly increases the lifespan of the elastic ball joint. The extension can preferably be designed in the form of an outwardly flared cone-shaped surface. Alternatively, non-straight forms of extension, such as curved surfaces, are also possible.

Bei der Anwendung des elastischen Kugelgelenkes treten typischerweise mechanische Beanspruchungen in Richtung der Kugelgelenk-Längsachse auf, wie das mit dem Pfeil "A" in Fig. 2 angedeutet ist. Eine mechanische Belastung, ge gebenenfalls in Verbindung mit Schwenkbewegungen um diese Richtung bewirkt, daß sich der mit Elastomermaterial über zogene Kugelzapfen 14 in Richtung des Pfeiles "A" zu be wegen sucht, d.h. aus der Öffnung im Gelenkgehäuse 12 heraus, was zu einem erheblichen Anstieg von Belastungen und Spannungskonzentrationen im Elastomermaterial führt und die Haftung zwischen dem Elastomermaterial und seiner Unterlage in diesem kritischen Öffnungsbereich beansprucht. Ein ins gesamt gerades, Hohlzylinder-förmiges Gelenkgehäuse würde dazu führen, daß der mit Elastomermaterial überzogene Kugel zapfen 14 leichter auf die Öffnung im Gelenkgehäuse 12 zu wandert, bzw. sich dort hinarbeitet. Durch die nach außen gerichtete Erweiterung der Gelenkgehäuse-Seitenwand kann die Verschiebung, bzw. das "Herausarbeiten" des Kugelzapfens in Richtung auf die Öffnung zu wesentlich besser kontrolliert werden. Hierdurch kann erreicht werden, daß der Kugelzapfen 14 in seiner vorgegebenen Anordnung innerhalb des Gelenk gehäuses 12 verbleibt. Versuche haben bestätigt, daß durch eine Erweiterung mit einem Winkel "C", der ungefähr ein Grad oder mehr beträgt, die Lebensdauer des Kugelgelenkes um mehr als das Doppelte gesteigert werden kann, im Vergleich zu einem ähnlich aufgebauten Kugelgelenk, das eine durchgehend gerade, Hohlzylinder-förmige Gelenkgehäuse-Seitenwand auf weist.When using the elastic ball joint, mechanical stresses typically occur in the direction of the longitudinal axis of the ball joint, as indicated by the arrow "A" in FIG. 2. A mechanical load, possibly in conjunction with pivoting movements around this direction, causes the elastomeric material via ball stud 14 in the direction of arrow "A" to be sought, ie out of the opening in the joint housing 12 , resulting in a considerable increase of loads and stress concentrations in the elastomer material and stresses the adhesion between the elastomer material and its base in this critical opening area. An overall straight, hollow cylinder-shaped joint housing would lead to the ball, which is coated with elastomer material, tapping 14 moving more easily towards the opening in the joint housing 12 , or working there. Due to the outward expansion of the joint housing side wall, the displacement or "working out" of the ball pin in the direction of the opening can be controlled much better. This can be achieved in that the ball pin 14 remains in its predetermined arrangement within the joint housing 12 . Experiments have confirmed that an extension with an angle "C" , which is approximately one degree or more, can increase the lifespan of the ball joint by more than twice compared to a similarly constructed ball joint, which has a continuously straight, hollow cylinder -shaped joint housing side wall has.

Ersichtlich ist die Erfindung mit Bezugnahme auf eine be vorzugte sowie eine alternative Ausführungsform erläutert worden. Ersichtlich können Modifizierungen und Abänderungen dieser erläuterten Ausführungsformen vorgenommen werden ohne vom wesentlichen Kern der vorliegenden Erfindung abzuwei chen. Die vorliegende Erfindung soll auch solche Modifi zierungen und Abänderungen erfassen, solange sie sich unter den Gegenstand der Patentansprüche oder deren Äquivalente subsummieren lassen.The invention can be seen with reference to a be preferred and an alternative embodiment explained been. Modifications and changes can be seen of these explained embodiments can be made without deviate from the essential essence of the present invention chen. The present invention is also intended to provide such modifications adornments and changes as long as they are under the subject of the claims or their equivalents subscribe.

Claims

1. An elastic ball joint ( 10 ) with a ball pin ( 14 ) which has a ball joint head ( 16 ) at one end and a pin shaft ( 18 ) at the other end, further with a ball joint head at a distance around the joint housing ( 12 ) , Which has a sufficiently large opening to adhere to a distance from the ball pin, but without allowing the ball joint head to pass through this opening, the pin shaft protruding through this opening, and with a layer ( 28 ) made of elastomer material, which the Ku gel pin connects elastically to the joint housing, characterized in that the joint housing ( 12 ) has an inner wall section ( 54 ) which widens in an outward direction from the opening.

2. The ball joint according to claim 1, characterized in that the joint housing ( 12 ) has a further inner wall portion ( 50 ) which adjoins the opening in the joint housing, is domed and contributes to that with the layer ( 28 ) To keep the elastomer material provided ball pins ( 14 ) in the intended arrangement even under mechanical stress.

3. The ball joint according to claim 2, characterized in that the joint housing ( 12 ) between the dome-shaped vault th inner wall portion ( 50 ) and the outwardly widening inner wall portion ( 54 ) has a further, middle inner wall portion ( 52 ) which in we essentially speak a straight hollow cylinder section.

4. The ball joint according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outwardly widening inner wall portion ( 54 ) has a straight truncated cone surface, which with the longitudinal axis ( A ) of the ball joint ( 10 ) an angle of at least one degree forms.

5. The ball joint according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outwardly widening inner wall portion ( 54 ) in the area of a to the ball joint longitudinal axis ( A ) perpendicular and through the center of the rest be sensitive ball joint head ( 16 ) leading cutting plane ( B ) or between this cutting plane ( B ) and the opening in the joint housing ( 12 ) begins.