DE4123515A1 - Endverbinderanordnung mit in einer lagerfassung gefangenem kugelkopf und einem gehaeuse sowie verfahren zum zusammenbau - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Kugelgelenk- und Sockelverbindung, die dazu verwendet wird, beweglich zwei Maschinenelemente in universeller Weise miteinander zu verbinden. Verschiedenste Maschinenelemente, die durch eine Kugel- und Sockelverbindung verbunden werden können, sind Stangen, Hebel und Gabeln. Diese Erfindung wurde entwickelt und wird beschrieben in Verbindung mit Kraftübertragungsteilen, nämlich Ausgleichsverbindungen, wie beispielsweise Gasfedern, deren zwei Enden verbunden sind und eine Verbindung bilden zwischen zwei relativ beweglichen Teilen eines Kraftfahrzeuges, z. B. dem Kofferraum und dem Kofferraumdeckel. Die Verbindungen sind manchmal gewöhnliche Gelenkverbindungen, jedoch werden mehr und mehr Kugelgelenk- und Sockelverbindungen bevorzugt, die eine universell beweg­ liche Gelenkverbindung zwischen zwei Enden einer Gasfeder und den Kraftelementen gestatten, wenn die Verbindung oder Gasfeder nicht in einer Ebene senkrecht zu der Schwenkachse des Kofferraumdeckels angeordnet ist, wodurch eine Anbrin­ gung mit Ausrichtungsmöglichkeit in mehreren Richtungen erforderlich ist. Bauteile, wie beispielsweise Gasfedern, sind gewöhnlich zum Zwecke des Einbaues mit Endverbindungen ausgestattet, gewöhnlich einem Auge oder einem Sockel, geschweißt oder vorbefestigt an den Enden der Gasfeder. Wenn die Federverbindung eingebaut ist, ist das Tragteil der Endverbindung normalerweise an dem Chassis des Kraftfahr­ zeugs oder an einem Sockel an dem Kofferraum oder dem Kof­ ferraumdeckel befestigt. Ist die Federverbindung mit Sockeln ausgestattet, die dazu bestimmt sind, eine Kugel zu umgrei­ fen, so wird irgendeine Art von Klammer oder eine separate Befestigungseinrichtung angebracht, um die Kugel und die Sockel bzw. die Fassung zusammenzuhalten. Es ist wünschens­ wert, daß das Element, z. B. die Federverbindung, vormontiert ist mit kompletten Kugel- und Fassungsendverbindungen, wobei das Kugelteil in dem Fassungsteil gefangen gehalten ist, so daß sie nicht auseinander geraten können, wenn sie versandt, gelagert und gehandhabt werden. Der Arbeiter hat dann ledig­ lich das Kugel- und Zapfenteil an den gewünschten Ort in dem Kraftfahrzeug zu bringen und an Ort und Stelle zu befesti­ gen.

Kugel-Fassungsverbindungen sind bereits vorge­ schlagen worden, wo die Kugel und die Fassung beide aus Stahl hergestellt sind, und die Qualität war befriedigend. Es ist jedoch wünschenswert geworden, ein Lagermaterial als Teil der Kugel-Fassungsverbindung zu verwenden, um Geräusche zu vermeiden, die auftreten können, wenn Stahl sich ohne Schmierung auf Stahl bewegt, was oft bei Kraftfahrzeug- Federendverbindungen übersehen wird. Eine solche Konstruk­ tion mit Lagermaterial in der Fassung wurde vorgeschlagen, jedoch sind die bekannten Konstruktionen nicht gut für Massenproduktion und automatische Montage geeignet.

Die erfindungsgemäße Kugel-Fassungsverbindung, die ein Lager enthält, ist aus einer geringen Zahl von Grundelementen aufgebaut, die in Massen gefertigt und ein­ fach mit einem Minimum von Arbeitsschritten unter Einsparung von Zeit und Kosten sowohl in der Fertigung als auch im Zusammenbau montiert werden können. Darüber hinaus ist das zusammengesetzte, Kugel und Lager enthaltende Fassungsgebil­ de so angeordnet, daß eine sehr schnelle Verbindung des Kugelteiles mit einem Maschinenteil möglich ist, da ein klarer und offener Zugang durch die Fassung zu dem Kugelteil möglich ist, um den Kugelteil durch ein gesteuertes Werkzeug zu drehen, beispielsweise durch einen pneumatischen Drehan­ trieb. Die Fassungseinheit besteht aus einer geschlitzten Lagereinheit, die aus einem Lagermetall, wie beispielsweise Bronze oder Kunststoff, hergestellt ist und von einer Metallfassung umgriffen ist und im zusammengesetzten Zustand die Kugel umgreift. Die Fassung wird nach Verbindung mit einem Augteil deformiert, so daß das Lagerelement und der Kugelkopf der Kugeleinheit eingefangen ist. Die Kugeleinheit ist eine einzelne, einfache Schraube, deren Kopf kugelförmig ist und eine integrale Antriebseinrichtung aufweist, die einen Teil des Kopfes bildet. Der Kugelkopf der Kugeleinheit wird durch das geschlitzte Fassungslager umschlossen und in eine Unteranordnung eines kappenförmigen Metallgehäuses und eines flachen Auges gebracht, wobei der Gewindeschaft der Kugeleinheit durch ein offenes Ende des Gehäuses ragt. Die Gehäuse- und Augunteranordnung wird dadurch gebildet, daß das Gehäuse innerhalb der dichten Ausnehmung des Auges angeordnet ist, so daß das Auge einen axialen Abstand sowohl von dem offenen und dem anderen Ende der Kappe hat. Die Kappe und das Auge sind relativ durch metallurgische Verbin­ dung miteinander fixiert, beispielsweise durch Löten oder Schweißen oder durch die Anbringung eines Klebers auf die Innenfläche der Umfangswandung der Kappen- und Auganordnung des Gehäuses.

Die Kugelzapfen- und Fassungslager-Unteranord­ nung sind, nachdem sie in die Kappe gebracht sind, darin durch Gesenkverformung oder eine anderweitige Deformierung der Außenkante und des benachbarten Wandabschnittes der Kappe ganz einfach nach innen über den äußeren Umfang der geschlitzten Lagerfassung gefangen. Die runde Öffnung, die durch Gesenkverformung oder durch Deformation der Umfangs­ kante erzielt wird, ist ausreichend groß, so daß die Kugel­ einheit über den gewünschten Winkel schwenken kann. Die Gehäuseendwandung ist ausgenommen, um einen Zugang in das Innere der Antriebseinheitsfassung zu ermöglichen, die in dem Kugelkopf der Kugeleinheit gebildet ist.

Der Schaft der Kugeleinheit ist gestuft, so daß eine Schulter gebildet ist, und weist außerdem eine hinter­ schnittene Rille auf zwischen dem Kugelkopf und dem Gewinde. Eine Sicherungsscheibe ist über das Gewindeende und gegen die Schulter benachbart zu der Rille gebracht, um mit einem Teil zusammenzuwirken, an dem der Kugelzapfen befestigt ist, um den Zapfen fest durch einen Klemmscheibeneffekt damit zu verbinden. Die Scheibe wird an Ort und Stelle auf dem Kugel­ zapfen durch einen dehnbaren Federring gehalten, z. B. einen Gummi- oder einen Papierring, der nur erforderlich ist, um die Teile zusammenzuhalten, bis der Kugelzapfen mit einem Trägerteil, einem Hebel, einer Gabel oder dergleichen ver­ bunden ist, wonach er nicht länger erforderlich ist, jedoch bleiben kann, wo er ist.

Die Sockellasche kann durch Schweißen, Gewinde oder Gewindeabschnitte oder andere Befestigungsmittel mit irgendeinem Maschinenelement verbunden werden, z. B. Hebeln, Stangen oder anderen Gebilden, die mit einer Kugelgelenkend­ verbindung versehen sind. Die Kugeleinheit und ihre verrie­ gelnde konkave Scheibe kann mit den Sockeleinheiten und dem Auge verbunden werden, bevor oder nachdem das Auge mit einem Maschinenelement verbunden ist.

Verschiedene Beispiele von Kugel-Fassungsverbin­ dungen sind durch US-Patent Nr. 17 59 430 D. Benjamin und 9 89 116 J.N. Strauss bekannt. Es sind Beispiele von ge­ schlitzten Fassungslagerteilen, die von einem Gehäuse umfaßt sind und einen Kugelkopf einer Kugeleinheit umschließen, und in beiden Patenten wird eine separate Klammereinheit verwen­ det, um die Lagerteile in dem Gehäuse zu halten. US-Patent Nr. 28 55 665 M.H. Aldredge zeigt eine mehrteilige Kugel- Fassungsverbindung, in der eine mehrteilige Fassungskappe eine mehrteilige Kugel und ein halbrundes Lagerteil auf­ nimmt, und die Fassungskappe ist umsponnen, um die mehrtei­ lige Verbindung als Einheit zusammenzuhalten. US-Patent 34 95 858 G. Kindel zeigt einen mehrschichtigen Fassungsein­ satz, Gummiteile und ein Metallgehäuse über einen Zapfen mit Kugelkopf, wobei alle Teile in einem Kappenteil gehalten sind, in dem die Umfangskante über eine Verschlußplatte herumgezogen oder -gedrückt ist, um alle Teile der Anordnung zusammenzuhalten. Schließlich zeigt US-PS 45 77 989 E. Ito eine kompliziertere Kugelverbindung, die in gewisser Weise ähnlich der Lehre aus dem Kindel-Patent ist. Der zuvor genannte Stand der Technik lehrt jedoch nicht einen Zugang durch das Sockelgehäuse, um ein Antriebswerkzeug einzufüh­ ren, das mit einem Teil des Kugelzapfens zusammenwirkt. Dieser Aspekt wird im wesentlichen gelehrt durch US-PS 41 68 895 G.C. Ludwig et al, obwohl dieses Patent nicht die mehr­ teilige Lagerfassungseinheit lehrt innerhalb eines Gehäuses. Keine der genannten Literaturstellen lehrt das kappenförmige Gehäuse mit ausgenommener Bodenwandung, das eine geschlitzte Lagerfassung umschließt, das einen Kugelkopf eines Kugel­ zapfens umschließt, wobei der Umfang des Gehäuses ange­ schweißt ist oder in anderer Weise befestigt an einem Ansatz mit einem Auge darin, um den Kugelzapfen innerhalb der Fassung und des Gehäuses zu fangen.

Erstes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuen Kugel-Fassungsverbindung, in der die Fassung eine geschlitzte Lagerfassung ist, die den Kugelkopf des Kugelzapfens umschließt, und diese Anordnung ist einge­ fangen in einem etwas zylindrischen, kappenförmigen Metall­ gehäuse, wobei der Zapfenteil des Kugelzapfens durch eine runde Öffnung ragt, die aus einem Wandungsteil des kappen­ förmigen Gehäuses gebildet ist. Die Umfangswandung des kappenförmigen Gehäuses ist fest an der Oberfläche einer flachen, plattenförmigen Stahllasche vor Zusammenbau des Kugelzapfens und Lagers befestigt.

Andere neue Merkmale liegen in der Schaffung eines geschlitzten Lagerteiles, das parallel zu der Lager­ achse in ein oder zwei Teile oder senkrecht zu der Achse in zwei Teile aufgespalten werden kann. Darüber hinaus weist das kappenförmige Gehäuse eine zylindrische periphere Wan­ dung auf und eine ausgenommene Basiswandung, durch die das Sockelende des Kugelzapfens zugänglich ist. Die Ausnehmung in der Basiswandung gestattet einen Zugang für ein Antriebs­ werkzeug, damit dieses in einen Antriebsteil in dem Kugel­ kopf eingreifen kann, um dadurch den Kugelzapfen zu drehen, um ihn in einer Stange oder einem Hebel zu befestigen. Die Anbringung des kappenförmigen Gehäuses an der Lasche kann durch metallurgische Anbringung, wie beispielsweise Schwei­ ßen oder Löten, erfolgen oder durch die Verwendung eines Klebstoffes an der Zwischenfläche der beiden Teile. Ein weiteres neuartiges Merkmal liegt in der Verwendung einer Sicherungsscheibe (Bellville-Scheibe) auf dem Schaft des Kugelzapfens, wo diese temporär durch ein ausdehnbares Halteteil gehalten ist, bis der Kugelzapfen an einer Stange befestigt ist.

Ein weiterer neuartiger Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in einer eigenartigen Kombination von Ele­ menten in einer Kugel-Sockelverbindung, die ein neuartiges Verfahren des Zusammenbaus der Elemente ermöglicht und die aus einem Metallgehäuse mit einer ausgenommenen Basiswandung darin, einem Lager und einem Kugelzapfen mit einem Kugelkopf und einer mit einer Ausnehmung versehenen flachen Stahlfahne besteht, wobei die Verfahrensschritte darin bestehen, den Kugelkopf mit dem geschlitzten Lager zu umgeben, die mit dem Lager umgebene Kugel in das kappenförmige Gehäuse-Laschenge­ bilde zu bringen, wobei der Zapfenteil des Kugelzapfens durch die gegenüberliegende Ausnehmung in der Basis des kappenförmigen Gehäuses ragt und dann die Umfangskante des kappenförmigen Gehäuses über den nach außen gerichteten Rand des Lagers zu formen, um so den Kugelkopf und die umgebenden Lagerteile als endgültige Einheit zusammenzuhalten.

In Kombination mit den vorgenannten neuen Merk­ malen und dem Verfahren bestimmt die Größe der runden Öff­ nung in dem kappenförmigen Gehäuse relativ zu dem Durchmes­ ser des Kugelzapfens das Maß der Schwenk- oder Universalbe­ wegung zwischen der Kugel und der Fassung der zusammenge­ setzten Einheit.

Weitere neuartige Merkmale und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen­ den detaillierten Beschreibung, der Diskussion und den anhängenden Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

Bevorzugte konstruktive Ausführungsformen dieser Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Gasfeder- Gewichtsausgleichstange mit einer gefange­ nen Kugel- und Fassungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, befestigt an dem Schaftende und an dem Zylinderende der Stange durch Schweißen,

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Federstange gemäß Fig. 1 und zeigt eine vollständige Kugel-Fassungsverbindung gemäß der vorlie­ genden Erfindung, befestigt an jedem Ende der Federstange,

Fig. 3 ist eine vergrößerte, auseinandergezogene Darstellung bei teilweisem Schnitt der Bauteile einer Ausführungsform einer Kugel- und zweistückigen Lagerverbindung gemäß dieser Erfindung,

Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Bauteile gemäß Fig. 3, jedoch in zusammen­ gebautem Zustand, wobei einige Bauteile im Schnitt dargestellt sind,

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der zusam­ mengesetzten Einheit gemäß Fig. 4 ohne die Scheibe und zeigt klar einen kleinen Vor­ sprung auf dem Zapfen, der als Schweißmate­ rial dient, wenn die Lasche entweder an dem Zylinder oder dem Schaftende der Federstan­ ge gemäß Fig. 1 verschweißt wird,

Fig. 6 ist eine Detailansicht und zeigt eine einstückige, geschlitzte Lagerfassung, wie sie bei Kunststofflagermaterial verwendet werden kann,

Fig. 7 ist eine Detailansicht eines zweistückigen geschlitzten Lagers, wo die Aufteilung senkrecht zur Achse der Löcher in den Lagerteilen verläuft, und

Fig. 8 ist eine Draufsicht auf das flache Laschen­ teil, mit dem das Fassungsgehäuse zu ver­ schweißen ist.

Eine bevorzugte komplette Anordnung der Kugel- Fassungsverbindung bzw. eines Kugelgelenks, wie hierin beschrieben, ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt als Verbinder an den beiden Enden eines Gasfedergewichtsausgleichselemen­ tes, und Einzelheiten der Einheiten der Kugel und Fassungs­ verbindung sind in den Fig. 3-8 beschrieben.

Die Gasfederstange 10, wie sie allgemein in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist als ein Beispiel eines Maschinenelementes gezeigt, an dem die Kugel-Fassungsverbin­ dung angebracht werden kann. Die Gasfeder 10 ist eine Ver­ bindung, die auseinanderbewegt und zusammengeschoben werden kann und einen Zylinder 12 und einen hin und her beweglichen Schaft 14 aufweist. Beispiele solcher Gasfedern sind in den US-Patentschriften 44 51 478 und 45 70 912 gezeigt. Fig. 2 zeigt zwei Kugel-Fassungsverbindungen 20, von denen eine fest an dem Ende des Zylinders 12 und eine fest an dem anderen Ende des Schaftes 14 durch Schweißen oder andere passende Mittel befestigt ist.

Die Kugel-Fassungsverbindung 20 dieser Erfindung weist eine zusammengesetzte Fassungseinheit 22 auf, eine Kugelzapfeneinheit 24 und eine konische Scheibe 26, die auf dem Kugelzapfen 24 gehalten ist. Fassungseinheit 22 besteht aus mehreren Bauteilen, die im Schnitt in Fig. 4 und in auseinandergezogener Darstellung in Fig. 3 gezeigt sind, und weist eine Lasche 28 auf, in die ein Loch 30 eingestanzt ist, wobei das geschlitzte, fassungsförmige Lager 32 Teile 32a und 32b aufweist und das zylindrische, kappenförmige Gehäuse 34, das das geschlitzte Lager 32 aufnimmt. Basiswan­ dung 36 von Gehäuse 34 weist eine Ausnehmung 38 auf, um einen Zugang zum Einführen für ein Drehwerkzeug zu schaffen, damit dieses in eine Antriebsausnehmung 66 in Kugelkopf 46 eingreifen kann. Der Kugelzapfen 24 mit dem geschlitzten Lager 32, das den Kugelkopf 46 des Kugelzapfens 24 um­ schließt, wird zunächst in das Gehäuse 34 eingesetzt. Das Lager 32 kann in zwei Hälften 32a und 32b aufgespalten werden, wobei die Aufspaltung diametral durch das Lager geht, d. h. longitudinal parallel zu der Achse des Lagers 32, oder, wie das in Fig. 6 gezeigt ist, das Lager 32′ kann aus einem Stück mit einem einzigen Schlitz 40 bestehen, der in Längsrichtung geschnitten ist. Alternativ kann das Lager auch quer in zwei Hälften 32c und 32d normal zu der Längs­ achse aufgeteilt bzw. aufgeschnitten sein, wie das als Lager 32′′ in Fig. 7 gezeigt ist. Ein passendes Material für Lager 32 und 32′′ ist Lagermetallmaterial, wie beispielsweise gesinterte Bronze, während die Lagerform 32′′ mit einem Schlitz als eine Ausführungsform gedacht ist, die aus Glas­ fiber, teflon-gefülltem Nylon gefertigt ist, das, falls gewünscht, auch verwendet werden kann als Material für die zweistückigen Lagerteile oder Lager 32 und 32′′.

Das Gehäuse 34 kann durch Stanzen aus Blechmate­ rial in Massen gefertigt werden, und gewünschtenfalls kann bei diesem Stanzvorgang gleichzeitig das Loch 38 in der Basis des Gehäuses ausgestanzt werden.

Die Lasche 28 kann ebenfalls in Massen durch Stanzen gefertigt werden, wobei die Form die in den Fig. 2, 5 und 8 sein kann. Die Lasche 28 wird an dem Zylinder 12 oder dem Schaft 14 angeschweißt, wobei das Zentrum der Kugel und der Fassung auf der Längsachse der Gasfeder liegt. Die Laschendicke ist ungefähr 0,090 mm C.R.S. (kaltgewalzter Stahl), und der Vorsprung 44 mit kleinem Radius beträgt ungefähr 0,314 mm im Radius und bildet den Teil, der ver­ braucht wird, wenn die Lasche mit dem Zylinder 12 oder Schaft 14 durch Widerstandsschweißen verbunden wird.

Kugelzapfen 24 ist eine einzige einheitliche Schraube oder ein Bolzen mit einem Kopfende, geformt als kegelstumpfförmiger Teil einer sphärischen Kugel 46, und einem Gewindezapfenteil 48. Zu beachten ist, daß, wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, der Hauptteil 50 des Kugelkopfes 56 sphärisch geformt sein sollte, um in die sphärischen inneren Fassungsflächen 54 der geschlitzten Lager 32, 32′ oder 32′′ zu passen. Das Gewinde 48 endet im Abstand von dem Kopf 46, so daß ein zylindrischer Schaftteil 46 verbleibt, der einen größeren Durchmesser als der Gewindeteil 48 hat. Der Schaft 46 weist einen Einschnitt 48 in der Nähe des Kugelkopfes 46 auf, um so Freiheit für Schwenkbewegungen relativ zu dem Gehäuse zu ermöglichen. Der zylindrische Teil 46 weist, wie das aus Fig. 3 ersichtlich ist, eine umlaufende Rille 60 auf an dem abgestuften Teil, wo das Gewinde 48 beginnt. Die gekrümmte Scheibe 26 (BELLVILLE-Scheibe) paßt über den Gewindeteil 48 und liegt an der eingeschnittenen Schulter 62 des Kugelzapfenschaftes 56 an, so daß der innere Durchmesser der Scheibe 46 benachbart zu der Rille 60 liegt. Die Dicke von Scheibe 26 ist etwas geringer als die Weite von Rille 60, so daß dann, wenn der Zapfen 24 fest in ein Innengewinde in einem Tragteil, wie beispielsweise einem Bock, einge­ schraubt wird, die Scheibe verbogen wird und ihr innerer Durchmesser sich in Richtung auf und etwas in die Rille 60 bewegt.

Um die Scheibe 26 auf dem Kugelzapfen zu halten, bevor der Kugelzapfen befestigt wird, wird ein kleiner ausdehnbarer Gummi-, Papier- oder Kunststoffring oder Band 64 über den Gewindeteil 48 des Zapfens 24 und gegen die Scheibe 26 geschoben. Wird der Zapfen eingeschraubt und dadurch Scheibe 26 gebogen, so besteht keine weitere Notwen­ digkeit für den Ring oder das Band 46.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 wird das Verfahren des Zusammenbaus beschrieben, um die Kugelverbin­ dung zu schaffen. Gehäuse 34 wird so positioniert, daß ein größerer Durchmesser des Kugelkopfteiles 50 sich innerhalb der Ausnehmung 30 von Lasche 28 befindet, und die Ebene der flachen Oberfläche der Lasche 28 ist im wesentlichen paral­ lel zu der Basiswandung 36 des Gehäuses 34. Die zusammenge­ setzte Geometrie der Lasche 28 und des Gehäuses 34 wird durch metallurgische Anbringung sichergestellt, beispiels­ weise durch Schweißen oder Löten oder durch die Anwendung eines Klebstoffes an der Zwischenfläche von Ausnehmung 30 und Außenwandung 35 des Gehäuses.

Die beiden Teile des geschlitzten Lagers 32 wer­ den um den Kugelkopf 48 des Zapfens 24 gelegt und in das Gehäuse 34 der Laschen-Gehäuseunteranordnung gebracht. Das geschlitzte, die Kugel umfassende Lager ist in die Kappe des Gehäuses 34 placiert.

Der Wandungsabschnitt benachbart zu der periphe­ ren Kante 39 in Fig. 3 wird radial nach innen geformt, wie das in Fig. 4 gezeigt ist, wodurch Lager 32 und Kugel­ kopf 46 des Zapfens 24 gefangen sind.

Wird das zweiteilige geschlitzte Lager 32′′ ver­ wendet, wird ein Teil 32c über den Gewindeschaft des Kugel­ zapfens geschoben, bis es an der Unterseite der Kugel an­ liegt, und das andere Teil 32d wird über den Kugelkopf mit Teil 32c zusammengebracht. Danach wird der Kugelzapfen und das Lager, wie sie zusammengesetzt sind, in das kappenförmi­ gen Gehäuse 34 gebracht, und der Wandungsteil des Gehäuses wird nach innen geformt, wie das vorher in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben worden ist.

Das sphärische Lager 32′ ist einstückig und aus Kunststoff hergestellt, es kann daher auf den Kugelkopf des Zapfens ganz einfach durch Pressen und Schnappen des Kugel­ endes des Zapfens in die Bohrung des geschlitzten Lagerrin­ ges gebracht werden, der, da er aus Kunststoff besteht, eine Elastizität hat und auseinandergespreizt werden kann, um die Kugel aufzunehmen. Weitere Schritte bei der Vervollständi­ gung des Zusammenbaues sind genauso wie oben beschrieben.

Wie in US-PS 47 68 895 beschrieben, dient der Kugelzapfen 24 zur Wirkungsverbindung von Bauteilen, und er mag Auskehlungen (nicht gezeigt) an dem Ende des Gewinde­ schaftes 48 aufweisen, um ein Reinigen und Einschneiden eines Innengewindes in eine Haltestruktur, z. B. in eine Fahrzeugkarosserie oder in ein Halteteil (nicht gezeigt) zu schaffen.

Der Kugelkopf 46 weist eine Antriebsausnehmung 46 ("TORX" oder Kreuzschlitz) auf, siehe Fig. 1, die es ermöglicht, den Kugelzapfen durch ein angetriebenes Dreh­ werkzeug (nicht gezeigt) zu schrauben. Die Ausbildung zur Aufnahme eines solchen Werkzeuges durch den Kugelkopf 46 kann auch anders geartet sein, z. B. Schraubenzieher­ schlitze, polygonale Ausnehmungen oder Vorsprünge, wie das in US-Patent 47 68 895 gelehrt ist. In jedem Falle ist die Antriebsstruktur auf dem Kugelzapfenkopf vollständig durch die Ausnehmung 38 in der Basiswandung 36 des kappenförmigen Gehäuses 22 zugänglich.

Wenn die Kombination von Kugelzapfen und Scheibe in ein Teil eines Kraftfahrzeuges eingeschraubt werden, so wird die Scheibe 26 durch die Schulter 62 des Kugelzapfens gegen das Teil des Kraftfahrzeuges gedrückt und abgeflacht, um so ein wirksames hohes Haltedrehmoment zu schaffen, das den Kugelzapfen an dem Befestigungsteil hält.

Die zuvor beschriebene Verbindung 20 ist in ver­ schiedener Weise verwendbar. Sie kann vormontiert werden als Unteranordnung, bestehend aus Fassung 22 mit der Lasche 28, Kugelkopfzapfen 24 und einer Sicherungsscheibe 26. Zu jeder Zeit kann diese vormontierte Einheit im Bedarfsfalle fest an einem Maschinenelement angebracht werden, z. B. einem Win­ kelhebel, einer Federverbindung usw., und zwar durch passen­ de Mittel, wie beispielsweise Verschweißen des Endes der Fahne 28 in einem Teil des Maschinenelementes.

Eine andere Art, die Verbindung zu montieren, was in gewissen Fällen vorzuziehen sein mag, besteht darin, zunächst fest die Lasche an dem Schienenelement zu befesti­ gen, beispielsweise durch Schweißen, und später, die Anord­ nung der Fassung, des Lagers und des Lagerzapfens mit der Scheibe zu vervollständigen, um die Kugel in der Fassung an der Scheibe zu fangen. Dieses später genannte Verfahren ist vorzuziehen, wenn eine Anbringung der Verbindung an dem Schaft und/oder Zylinder einer Gasfeder erfolgt, da die einfache, relativ flache Lasche an den Gasfederteilen vor dem Zusammenbau angeschweißt werden kann und nicht, wie das im Falle einer Kugel und eines Lagers der Fall sein könnte, durch Maßnahmen beim automatischen Zusammenbau der Gasfeder selbst beeinträchtigt werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, daß in Fällen, wo das Ende eines Hebels oder dgl. das Lager der Gelenkverbindung aufnehmen soll, der Hebel oder die Hebelarme eines Winkelhebels aus Blechmaterial ausgestanzt werden kann, entsprechend die Enden der Hebel ausgestanzt oder gelocht werden können in der für die Blech­ fahne erforderlichen Weise, so daß der Fahnenteil ein inte­ graler Bestandteil eines einheitlichen Hebelgliedes sein kann.

Claims (24)

1. Kugel- und Fassungsverbindung zur beweglichen Verbin­ dung zweier Glieder, mit einer Kugelunteranordnung und einer Fassungsanordnung, die aufweist ein Verbindungsmittel, wobei die beiden Unteranordnungen zusammengefügt sind als die genannte Verbindung, wobei die Kugelunteranordnung in der Fassungsunteranordnung gefangen gehalten ist, wobei die Kugelunteranordnung aufweist langgestreckte Zapfmittel mit einem Kugelzapfen und einer Kugel an einem Ende des Zapfens, wobei der größere Teil der genannten Kugel eine sphärisch konturierte Oberfläche aufweist, wobei die Fassungsunteran­ ordnung aufweist ein metallenes, kappenförmiges Lagergehäuse mit einer peripheren Wandung mit einer umlaufenden Kante und einer ausgenommenen Basiswandung, ein ringförmiges Lager, das so konturiert ist, daß es in die periphere Wandung paßt und eine sphärisch konturierte innere Fläche aufweist zur Aufnahme der sphärischen Kontur der genannten Kugel und eine Fassung bildet, die die Kugel umschließt, wobei die Kugelun­ teranordnung mit den Lagermitteln die genannte Kugel um­ schließt und innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei der Kugelzapfen durch einen nach innen deformierten Wan­ dungsteil benachbart zu der umlaufenden Kante des kappenför­ migen Gehäuses ragt, wobei die Lagermittel und die Kugel innerhalb der peripheren Wandung des Gehäuses angeordnet sind, wobei ein Teil des Kugelzapfens Mittel zur Befestigung an einem Tragteil bildet, wobei Verbindungsmittel einen flachen, metallenen Verbindungsteil mit einer zentralen Ausnehmung darin aufweisen, die eine Oberfläche hat, die an der peripheren Wandung des genannten Gehäuses anliegt, und wobei Vereinigungsmittel vorgesehen sind, die die Verbin­ dungsmittel und das Gehäuse zu einer integralen strukturel­ len Einheit verbinden.

2. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung, die durch die Kante des genannten deformierten Wandungsabschnittes des Gehäuses definiert ist, zentriert und zirkular ist, und der Durchmes­ ser des genannten Kugelzapfens benachbart zu der zirkularen Öffnung ist geringer als der Durchmesser der genannten zirkularen Öffnung, um eine universale Schwenkung des ge­ nannten Kugelzapfens relativ zu der Fassung zu ermöglichen.

3. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des genannten Kugelzapfens, der Mittel zur Befestigung an einem Halteteil aufweist, ein Gewinde auf dem Endteil des Kugelzapfens auf der der Kugel abgewandten Seite ist.

4. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der genannten Kugel auf der den langgestreckten Zapfenmitteln abgewandten Seite und in axialer Ausrichtung damit ein integrales Teil aufweist, das einen Drehantrieb im Zusammenwirken mit einer Drehantriebs­ einheit aufweist und daß die genannte durchbrochene Basis­ wandung des genannten Lagergehäuses der genannten Fassungs­ unteranordnung einen freien Zugang zu der Kugel aufweist, um das Einsetzen eines Antriebsteiles einer Drehantriebseinheit im Zusammenwirken mit dem genannten integralen Teil der genannten Kugel zu schaffen, um die genannten langgestreck­ ten Zapfmittel zu drehen und sie in ein strukturelles Ver­ bindungsbauteil einzuschrauben, während die Kugelunteranord­ nung in der genannten Fassungsunteranordnung gefangen gehal­ ten ist.

5. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte integrale Teil der ge­ nannten Kugel auf der gegenüberliegenden Seite von und axial ausgerichtet mit den langgestreckten Zapfmitteln eine Aus­ nehmung in dem Kugelkopf ist, eine Einsteckdrehfassung bildet, und daß die Ausnehmung in der genannten Basiswandung des genannten Lagergehäuses Zugang zu der genannten Kugel­ ausnehmung gestattet, um das Einsetzen eines Drehkopfes eines Drehwerkzeuges in die genannte Kugelausnehmung zu ermöglichen, um die genannten langgestreckten Zapfmittel zu drehen und sie in ein strukturelles Verbindungsbauteil einzuschrauben, während die genannte Kugelunteranordnung in der genannten Fassungsunteranordnung gefangen gehalten ist.

6. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des genannten Kugelzapfens zwischen dem Gewindeendeteil und der Kugel ein zylindrischer Schaft ist, dessen Durchmesser kleiner ist als die genannte Kugel, jedoch größer im Durchmesser als das Gewindeendeteil.

7. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des genannten Schaftes und der genannten Kugel eine konkav konturierte Rille ist, die einen Teil des genannten Kugelzapfens bildet, der inner­ halb und benachbart zu der Kante der zirkularen Öffnung in dem genannten Gehäuse angeordnet ist.

8. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des genannten zylindri­ schen Schaftteiles mit dem Gewindeendeteil gestuft und mit einer Rille versehen ist, um eine umlaufende radiale Schul­ ter und eine umlaufende Rille zwischen der genannten Schul­ ter und dem Gewindeendeteil zu bilden, wobei eine gewölbte Scheibe über das genannte Gewindeendeteil bis zum Anschlag gegen die genannte ringförmige radiale Schulter geschoben und radial mit der genannten ringförmigen Rille ausgerichtet ist, wobei die Höhlung der gewölbten Scheibe dem Gewindeende des genannten Kugelzapfens zugewandt ist, und daß ein nutz­ bares Haltemittel ein Reibsitz auf dem genannten Gewindeen­ deteil und gegen die gewölbte Scheibe ist, um die Scheibe gegen die Schulter zu halten.

9. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wandung des kappenförmigen Gehäuses zylindrisch ist und eine Kontur aufweist, wenn es in die genannte Basiswandung gelangt, und daß die äußere Fläche der genannten ringförmigen Lagermittel mit engem Sitz in die zylindrische äußere Wandung gegen die Basiswandung sitzt.

10. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagermittel geteilt sind.

11. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Lager aus einem Stück be­ steht und einen einzelnen Schlitz quer durch eine Seite der ringförmigen Lagermittel aufweist.

12. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagermittel zwei symmetri­ sche Teile bilden.

13. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagermittel in zwei Teile entlang einer Ebene aufgeteilt sind, in der die Längsachse der ringförmigen Lagermittel verläuft.

14. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagermittel in zwei Teile entlang einer Ebene aufgeteilt sind, die normal zu der Längsachse der ringförmigen Lagermittel und diametral zu der sphärischen Kontur verläuft.

15. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Material, aus dem die Lagermittel gefertigt sind, Lagermetall ist.

16. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Material, aus dem die Lagermittel gefertigt sind, Kunststoff ist.

17. Kugel- und Fassungsverbindung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Material, aus dem die Lagermittel gebildet sind, Kunststoff ist.

18. Verfahren zum Zusammenbau einer Kombination von Bautei­ len in einer einheitlichen Anordnung einer Kugel-Fassungs­ verbindung, wobei die Bauteile aufweisen wenigstens ein kappenförmiges Metallgehäuse mit einer durchbrochenen Basis­ wandung und einer dazu senkrechten peripheren Wandung mit einer Umfangskante, ein geteiltes Lager mit einer sphäri­ schen Lagerfläche, einen Kugelzapfen mit einem Kugelkopf und einem Pfosten, und einem Laschenteil einer mechanischen Verbindung aus flachem Stahl mit einem Durchbruch darin, wobei die Verfahrensschritte sind: Der Schritt des Ein­ setzens des kappenförmigen Lagergehäuses in den Durchbruch in dem Laschenteil des Verbindungselementes bis zu einer Position, an der die Ausnehmung der Lasche den mittleren Teil der peripheren Wandung des genannten metallischen Gehäuses umschließt, den Schritt der Verbindung der den genannten Durchbruch des Laschenteiles bildenden Wandungs­ teile mit der peripheren Wandung des Lagergehäuses, den Schritt des Einschließens des Kugelkopfes in das aufgeteilte Lager, den Schritt des Einsetzens des von dem Lager um­ schlossenen Kugelkopfes in das kappenförmige Gehäuse, und schließlich radial nach innen gerichtetes Deformieren des peripheren Wandungsteiles benachbart zu der Umfangskante des Lagergehäuses, um so den von den Lagermitteln umschlossenen Kugelkopf innerhalb des Lagergehäuses zu halten.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden des Gehäuses mit dem Laschenteil durch metallurgische Verbindung erfolgt, wodurch das Gehäuse und die Lasche erhitzt werden, bevor der Zapfen und die Lager­ elemente eingesetzt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzte Lagerfassung aus einem Kunststoffmateri­ al hergestellt wird als ein Stück mit einem einzigen Schlitz darin, der das ringförmige Lager aufteilt, wobei der Schritt des Einsetzens des Kugelkopfes in das geschlitzte Lager darin besteht, daß das einstückige geschlitzte Lager über den Kugelkopf geschnappt wird, wobei der vorherige metallurgi­ sche Verbindungsschritt eine exzessive Erwärmung der Lager­ fassung vermeidet und somit die Lager- und Formeigenschaften des Lagermaterials erhalten bleiben.

21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilte Lagerfassung zwei symmetrische Lagerteile bildet, wobei der Schritt des Einfangens des Kugelkopfes von dem geschlitzten Lager darin besteht, daß jedes Lagerteil über einen Teil des Kugelkopfes plaziert wird, so daß die beiden Teile als komplette sphärische Fassung über den Kugelkopf zusammengefügt sind, bevor die Fassung und der Kugelkopf in das Metallgehäuse eingesetzt werden.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf eine Ausnehmung auf der dem Pfosten abge­ wandten Seite aufweist, und daß die periphere Kante des kappenförmigen Gehäuses mit dem Durchbruch in dem aus fla­ chem Stahl bestehenden Laschenteil zusammengefügt wird, bevor der Deformationsschritt erfolgt, so daß die mit einem Durchbruch versehene Basiswandung des Gehäuses einen Zugang zu der Ausnehmung in dem Kugelkopf ermöglicht.

23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit dem Laschenteil durch Klebstoff verbun­ den wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzte Lagerfassung aus Kunststoff besteht und einstückig ist, wobei ein einzelner Schlitz das ringförmige Lager aufteilt.