WO1998015746A1 - Kugelgelenk - Google Patents

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WO1998015746A1
WO1998015746A1 PCT/DE1997/002288 DE9702288W WO9815746A1 WO 1998015746 A1 WO1998015746 A1 WO 1998015746A1 DE 9702288 W DE9702288 W DE 9702288W WO 9815746 A1 WO9815746 A1 WO 9815746A1
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ball joint
ball
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cell
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PCT/DE1997/002288
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English (en)
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Inventor
Jürgen RABE
Original Assignee
Sachsenring Automobiltechnik Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0666—Sealing means between the socket and the inner member shaft
    • F16C11/0671—Sealing means between the socket and the inner member shaft allowing operative relative movement of joint parts due to flexing of the sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623—Construction or details of the socket member
    • F16C11/0628—Construction or details of the socket member with linings
    • F16C11/0633—Construction or details of the socket member with linings the linings being made of plastics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/32—Articulated members
    • Y10T403/32606—Pivoted
    • Y10T403/32631—Universal ball and socket
    • Y10T403/32729—Externally packed

Definitions

  • the present invention relates to a ball joint according to the preamble of claim 1.
  • the envelope provided as a seal consists of a sleeve or a bellows made of natural or synthetic rubber or of thermoplastic elastomers. These sleeves or bellows are cone-shaped corrugated. They are pushed over the pins of the ball joint and engage with the edge of the larger opening under tension in a circumferential groove of the ball joint housing.
  • one or two massive retaining rings (e) or spiral spring rings (e) are tensioned over the cuff or the bellows, which press the cuff or the bellows into the groove and thereby secure and tight fastened or fasten.
  • the object of the present invention is to simplify the production of ball joints of the type mentioned at the outset, shorten the assembly time, and reduce the production costs and the reject rate. In addition, the life of such ball joints should be increased.
  • the application of the invention eliminates the separate manufacture and storage of the sleeves or bellows and the locking or spiral spring washers, since the plastic of the casing extends into the groove when it is formed and connects to the material of the ball joint housing in a form-fitting manner. There are therefore no longer any need for retaining or spiral spring washers, so that these and the committees and reworking caused by them are eliminated.
  • Fig. 1 shows an embodiment with the bearing shell injected from the bottom and the
  • 1 denotes a ball joint in FIG. 1. It has a ball joint housing 2 with a recess 3 is provided which is accessible via an opening 2.1. In the recess 3 there is an injected bearing shell 4 made of plastic with a low coefficient of friction. The bearing surface of the bearing shell 4 serves to support a ball 5 which is provided on the shaft 6 of a ball pin 7. A fastening means in the form of a laterally projecting flange 8 is provided on the ball joint housing 2.
  • the ball joint 1 is produced in such a way that the ball pin 7 is inserted with its ball 5 into the recess 3 in its intended end position and then the opening 2.1 is closed with a mold die (not shown).
  • the closed bottom 2.2 of the ball joint housing 2 is provided with a sprue opening 2.3, via which the plastic mass is injected into the remaining cavity between the inner wall 3.1 of the recess 3 and the through a sprue ram 10 of an injection or injection molding tool, not shown Ball 5 is injected.
  • Ball 5 is injected.
  • the bearing shell 4 is formed.
  • its inner wall 3.1 is roughened, grooved, circumferentially grooved, or in an otherwise suitable manner to provide adhesion.
  • the rough surface which is produced can be left unprocessed, since high accuracy is not important in the manufacture of the inner wall 3.1.
  • a metal preferably steel or cast steel, serves as the material for the ball joint housing 2.
  • Aluminum or plastic can also be used.
  • a thermoplastic or duroplastic deformable and then curing plastic is used, which has a low sliding friction.
  • beneficial Plastics have proven to be polyethylene, polypropylene, polyoxymethylene, polyether sulfone, polyether ether ketone or polyamide. However, other suitable plastics can also be used.
  • the material of the bearing shell 4 can also consist of a foamed plastic.
  • This foamed plastic can, for example, be produced in such a way that up to 20% blowing agent is added to the material that is processed in the injection or injection molding process. This results in an open-pore or closed-pore plastic foam body that, despite the pores, is still sufficiently strong and therefore guarantees a long service life. With an open-cell design, this plastic foam body also has the property of being able to absorb lubricant, so that a ball joint 1 with permanent lubrication can be obtained.
  • the casing 21 extends at least from the central region 22 of the shaft 6 into the groove 2.01 or below the groove 2.01.
  • the plastic is molded into the groove 2.01.
  • Plastics, such as polyurethane, polyester or silicone or based on polyurethane, polyester or silicone, are preferably used as the material for the covering 21.
  • the covering 21 preferably consists of closed and / or open-cell material, as is illustrated by the partial section through the covering 21 shown in the right-hand side of FIG. 1. This results in a more favorable loading of the material in the event of large angular deflections of the shaft 6 and extends the service life of the casing 21.
  • the foamed material is open-celled and has a closed outer skin 23 on its outer surface. This requires a higher strength under mechanical stress.
  • the cells can also serve as a lubricant reservoir. Grease or oil or a mixture of fat and oil can be used as a lubricant, for example.
  • the outer wall or the outer skin 23 similar to the known bellows sleeves, can be designed in a ring-like corrugation, as shown on the right side of the ball joint 1 in FIG. 1.
  • the tensile and compressive loads on the material of the casing 21 are reduced when the shaft 6 is strongly deflected, and the service life of the casing and thus also of the slide bearing is extended.
  • the invention can also be applied to other designs of ball joints.
  • a plastic shell 4 or the ball joint housing 2 can also be designed in any other way, for example in such a way that its bottom has an opening for inserting the ball pin, which is closed with a pressure plate, which is flanged or rolled in Edge of the ball joint housing 2 is attached.
  • the function of the invention irrelevant from what material the ball joint housing 2 and / or the ball pin 7 is or consist. These materials can, depending on the load or the like. can be freely chosen.
  • the application of the invention is also advantageous for ball joints 1 of the type shown in FIGS. 2 to 5, in which the shaping stamp is used in a special way to produce a plastic bearing shell 4.
  • the spherical cap section 5.1 is not fully designed as a spherical surface, but instead forms, for example, a more or less flat or inwardly conical, possibly stepped or indented surface 5.2. This usually occurs in the production of the spherical body 5 when the spherical pin 7 with the ball 5 is cut off from the raw material after the machining, in particular is tapped off by turning. If the bearing shell 4 were injected here without a die 10.1, then the ball 5 could no longer be rotated or pivoted only with great difficulty.
  • the opening 2.21 is arranged in this way and the shaping die 10.1 is also arranged and designed in such a way that it at least covers and tightly surrounds the surface 5.2, this effect no longer occurs. This area is then no longer sprayed out, so that the ball 5 in the Bearing shell 4 can be easily moved on all sides, even if the spherical surface is not fully formed.
  • the parting off process or the like is therefore not critical, so that the ball 5 and thus also the ball joint 1 can be produced efficiently and inexpensively.
  • the form punch 10.1 When using the form punch 10.1, at least one or more sprue points 2.3 are preferably attached to the side of the form punch 10.1, as is shown schematically in FIG. 2a by means of four sprue points 2.3.
  • one or more sealing O-rings 11 or 12 made of a rubber or an elastomer can be used by means of appropriate molding tools, or can be molded in, in particular, in the manufacture of the bearing shell 4. This or these seal the respective end edge 4.2 of the bearing shell 4 from the outside.
  • the opening 4.1 obtained in the bearing shell 4 through the shaped punch 10.1 can be closed by an inserted, pressed or cast seal made of an elastomer or a thermoplastic or thermosetting plastic, also in the form of a closed or open-cell foam.
  • a lubricant for example an oil and / or fat.
  • This can or can by a fixed fixation element 14, for. B. a sealing plug serving as a seal, made of plastic or metal secured and biased against the spherical cap section 5.1.
  • the compression spring (s) 13 ensures that the ball 5 is free from play and prevents or prevents the occurrence of rattling noises when wear occurs over the life of the bearing.
  • the fixing element 14 can be snapped into the base 2.2, pressed in, welded in, glued in and / or crimped. It may also, possibly additionally, have an external thread and, for example, be designed as a screw-in disk according to FIG. 4.
  • the opening 2.21 can also be filled with oil and / or grease when using compression springs 13.
  • the fixing element 14 can expediently consist of a lubrication nipple 15 that can be screwed in, as shown in FIG. 5.
  • the lubricating nipple 15 and the fixing element 14 can also be designed such that the lubricating nipple 15 can be screwed into the fixing element 14.
  • the casing 21 as a two-component design, i.e. made of practically inelastic material, such as polyamide, in the area of the circumferential grooves 2.01, 2.02 or of the groove sections or / and the indentations and / or the notches and of an elastomer in the other areas of the casing 21.

Landscapes

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Abstract

Ein Kugelgelenk (1), bestehend aus einem Kugelgelenkgehäuse (2), einer in einer Aussparung (3) des Kugelgelenkgehäuses (2) schwenkbar gelagerten Kugel (5) und einer elastischen Abdichtung zwischen dem Schaft (6) und dem Kugelgelenkgehäuse (2) soll so ausgebildet werden, daß die Herstellung derartiger Kugelgelenke (1) vereinfacht, die Montagezeit verkürzt, die Herstellungskosten und die Ausschußrate gesenkt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Abdichtung aus einer angeformten Umhüllung (21) aus einem vernetzten und/oder unvernetzten Elastomer besteht.

Description

Kugelgelenk
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk gemäß dem Oberbegriff des /Anspruchs 1.
Bei einem bekannten Kugelgelenk dieser Art besteht die als Abdichtung vorgesehene Umhüllung aus einer Manschette bzw. aus einem Balg aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk oder aus thermoplastischen Elastomeren. Diese Manschetten bzw. Bälge sind kegelförmig ziehharmonikaartig gewellt. Sie werden über die Zapfen des Kugelgelenks geschoben und greifen mit dem Rand der größeren Öffnung unter Vorspannung in eine umlaufende Nut des Kugelgelenkgehäuses ein. Zusätzlich wird bzw. werden über die Manschette bzw. dem Balg ein oder zwei massive Sicherungsring (e) oder Spiralfederring (e) gespannt, der bzw. die die Manschette bzw. den Balg in die Nut eindrückt bzw. eindrücken und diese dadurch sicher und dicht befestigt bzw. befestigen.
Diese Konstruktionsweise erfordert eine getrennte Herstellung, Lagerhaltung und Montage einerseits der Manschetten bzw. Bälge und andererseits der Kugelgelenkkörper. Für den bzw. die Sicherungsring (e) und den bzw. die Spiralfederring (e) muß hierbei außerdem ein korrosionsbeständiges und damit teueres Material verwendet werden. Hinzukommt, daß beim Aufspannen des Spiralfederringes montagebedingt relativ häufig die Manschette bzw. der Balg eingerissen wird und somit eine hohe Ausschußrate auftritt und aufwendige Nachbesserungsarbeiten anfallen.
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Herstellung von Kugelgelenken der eingangs erwähnten Art zu vereinfachen, die Montagezeit zu verkürzen, die Herstellungskosten und die Ausschußrate zu senken. Außerdem soll die Lebensdauer derartiger Kugelgelenke erhöht werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Durch die Anwendung der Erfindung entfällt die getrennte Herstellung und Lagerhaltung der Manschetten bzw. Bälge und der Sicherungs- bzw. Spiralfederringe, da sich der Kunststoff der Umhüllung beim Anformen in die Nut hinein erstreckt und sich mit dem Material des Kugelgelenkgehäuses formschlüssig verbindet. Es werden daher auch keine Sicherungs- bzw. Spiralfederringe mehr benötigt, so daß diese und die durch diese bedingten Ausschüsse und Nachbesserungen entfallen.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel mit vom Boden aus eingespritzter Lagerschale und die
Fig. 2 und
2a bis 5 weitere vorteilhafte Ausgestaltungen eines Kugelgelenks.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 mit 1 ein Kugelgelenk bezeichnet. Es besitzt ein Kugelgelenkgehäuse 2, das mit einer Aussparung 3 versehen ist, die über eine Öffnung 2.1 zugänglich ist. In der Aussparung 3 befindet sich eine eingespritzte Lagerschale 4 aus Kunststoff mit geringem Reibungskoeffizienten. Die Lagerfläche der Lagerschale 4 dient zur Lagerung einer Kugel 5, die am Schaft 6 eines Kugelzapfens 7 vorgesehen ist. Am Kugelgelenkgehäuse 2 ist ein Befestigungsmittel in Form eines seitlich abstehenden Flansches 8 vorgesehen.
Die Herstellung des Kugelgelenks 1 erfolgt derart, daß der Kugelzapfen 7 mit seiner Kugel 5 in die Aussparung 3 in seiner vorgesehenen Endlage eingebracht und anschließend die Öffnung 2.1 mit einem nicht dargestellten Formwerkzeugstempel geschlossen wird. Auf der der Seite 2.1 gegenüberliegenden Seite ist der geschlossene Boden 2.2 des Kugelgelenkgehäuses 2 mit einer Angußöffnung 2.3 versehen, über die durch einen Angußstempel 10 eines nicht näher gezeigten Spritz- oder Spritzgießwerkzeugs die Kunststoffmasse in den verbleibenden Hohlraum zwischen der Innenwand 3.1 der Aussparung 3 und der Kugel 5 eingespritzt wird. Hierdurch wird die Lagerschale 4 gebildet .
Zur guten Verankerung der Lagerschale 4 in der Aussparung 3 ist deren Innenwand 3.1 gerauht, gerieft, umlaufend genutet, oder in sonst geeigneter Weise haftvermittelnd ausgebildet. Insbesondere kann bei der Herstellung des Kugelgelenkgehäuses 2 nach den bekannten Metallgußverfahren die entstehende rauhe Oberfläche unbearbeitet belassen werden, da es nicht auf eine hohe Genauigkeit bei der Herstellung der Innenwand 3.1 ankommt .
Als Material für das Kugelgelenkgehäuse 2 dient ein Metall, vorzugsweise Stahl bzw. Gußstahl. Auch können Aluminium oder Kunststoff verwendet werden. Für die Lagerschale 4 wird ein thermoplastisch oder duroplastisch verformbarer und anschließend aushärtender Kunststoff verwendet, der eine geringe Gleitreibung besitzt. Als vorteilhafte Kunststoffe haben sich Polyethylen, Polypropylen, Polyoxymethylen, Polyethersulfon, Polyetheretherketon oder Polyamid erwiesen. Es sind jedoch auch andere geeignete Kunststoffe anwendbar.
Das Material der Lagerschale 4 kann auch aus einem geschäumten Kunststoff bestehen. Dieser geschäumte Kunststoff kann beispielsweise so hergestellt sein, daß dem Material, das im Spritz- oder im Spritzgießprozeß verarbeitet wird, etwa bis zu 20% Treibmittel zugesetzt sind. Dadurch erhält man einen offenporigen oder geschlossenporigen Kunststoff-Schaumstoffkörper, der trotz der Poren noch eine genügend große Festigkeit besitzt und daher eine lange Lebensdauer gewährleistet. Dieser Kunststoff-Schaumstoffkörper hat bei offenzelliger Ausbildung außerdem die Eigenschaft, Schmiermittel aufnehmen zu können, so daß ein Kugelgelenk 1 mit Dauerschmierung erhalten werden kann.
Erfindungsgemäß ist der bisher durch eine Manschette bzw. einen Balg abgedichtete Bereich zwischen dem Schaft 6 und einer im oberen Bereich 2.0 des Kugelgelenkgehäuses 2 vorgesehenen umlaufenden Nut 2.01 mit einer angeformten elastischen, den gesamten vorhandenen Hohlraum ausfüllenden Umhüllung 21 aus einem vernetzten und/oder unvernetzten Elastomer umgeben. Die Umhüllung 21 verläuft zumindest vom mittleren Bereich 22 des Schaftes 6 aus bis in die Nut 2.01 oder bis unterhalb der Nut 2.01. Beim Anformen der elastischen Umhüllung 21 wird der Kunststoff in die Nut 2.01 eingeformt. Als Material für die Umhüllung 21 dienen vorzugsweise Kunststoffe, wie Polyurethan, Polyester oder Silikon oder auf der Basis von Polyurethan, Polyester oder Silikon. Da die verwendbaren Kunststoffe an dem Material des Kugelgelenkgehäuses 2 gut haften, können Sicherungs- oder Spiralfederringe vollständig entfallen. Bevorzugt besteht die Umhüllung 21 aus geschlossen- und/oder offenzelligem Material, wie anhand des in der rechten Seite der Fig. 1 gezeigten teilweisen Schnittes durch die Umhüllung 21 dargestellt ist. Hierdurch wird eine günstigere Belastung des Materials bei großen Winkelausschlägen des Schaftes 6 erreicht und die Lebensdauer der Umhüllung 21 verlängert.
Insbesondere ist das geschäumte Material offenzellig ausgebildet und besitzt an seiner Außenoberfläche eine geschlossene Außenhaut 23. Dies bedingt bei mechanischer Beanspruchung eine höhere Festigkeit. Außerdem können bei diesem Material die Zellen als Schmiermittelreservoir dienen. Als Schmiermittel kann beispielsweise Fett oder Öl oder ein Fett -Öl-Gemisch verwendet werden.
Mit Vorteil kann die Außenwand bzw. die Außenhaut 23, ähnlich den bekannten Balgmanschetten, ringförmig gewellt ausgebildet sein, wie anhand der rechten Seite des Kugelgelenks 1 der Fig. 1 gezeigt. Hierdurch werden die Zug- und Druckbelastungen des Materials der Umhüllung 21 bei starkem Ausschlag des Schaftes 6 vermindert und die Lebensdauer der Umhüllung und damit auch des Gleitlagers verlängert .
Es sei erwähnt, daß anstelle einer umlaufenden Nut 2.01 auch mehrere Nutabschnitte oder/und Einbuchtungen oder/und Einkerbungen vorgesehen sein können, in denen sich das Material der Umhüllung 21 fest verankern kann. Außerdem kann die Erfindung auch bei anderen Konstruktionen von Kugelgelenken angewendet werden. Beispielsweise muß keine Kunststoffschale 4 vorhanden sein oder das Kugelgelenk- gehäuse 2 kann auch in beliebig anderer Weise, beispielsweise so ausgebildet sein, daß sein Boden eine Öffnung zum Einführen des Kugelzapfens aufweist, der mit einer Druckplatte verschlossen wird, welche durch Umbördeln bzw. Einrollieren eines Randes des Kugelgelenkgehäuses 2 befestigt wird. Auch ist es für die Funktion der Erfindung unbeachtlich, aus welchem Material das Kugelgelenkgehäuse 2 und/oder der Kugelzapfen 7 besteht bzw. bestehen. Diese Materialien können je nach auftretender Belastung oder dgl . frei gewählt werden.
Vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung auch bei Kugelgelenken 1 der in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Art, bei denen der Formstempel zur Herstellung einer Kunststoff- lagerschale 4 in besonderer Weise ausgenützt wird.
Gemäß dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Boden 2.2 des Kugelgelenkgehäuses 2 auf dem dem Kugelzapfen 7 gegenüberliegenden Kugelkalottenabschnitt 5.1 bei der Herstellung der Lagerschale 4 durch eine als Bohrung ausgebildete Öffnung 2.21 ein im Angußstempel 10 verschiebbar geführter Formstempel 10.1 gegen die Kugel 5 gepreßt .
Ein besonderer Vorteil der Anwendung des Formstempels 10.1 ist aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Bei den dort gezeigten Kugeln 5 ist der Kugelkalottenabschnitt 5.1 nicht voll als Kugelfläche ausgebildet, sondern bildet z.B. eine mehr oder weniger plane oder nach innen kegelförmige, gegebenenfalls abgestufte oder eingedellte Fläche 5.2. Dies tritt bei der Herstellung des Kugelkörpers 5 in der Regel dann auf, wenn der Kugelzapfen 7 mit der Kugel 5 nach der spanabhebenden Bearbeitung vom Rohmaterial abgetrennt, insbesondere durch Drehen abgestochen wird. Würde hier die Lagerschale 4 ohne Formstempel 10.1 gespritzt werden, dann könnte sich die Kugel 5 nicht mehr oder nur sehr schwer drehen bzw. schwenken lassen. Wird jedoch die Öffnung 2.21 so angeordnet und auch der Formstempel 10.1 derart angeordnet und ausgeführt, daß er zumindest die Fläche 5.2 bedeckt und dicht umschließt, dann tritt dieser Effekt nicht mehr auf. Dieser Flächenbereich wird dann nämlich nicht mehr mit ausgespritzt, so daß die Kugel 5 in der Lagerschale 4 allseitig leicht bewegt werden kann, auch wenn die Kugelfläche nicht voll ausgebildet ist. Durch Anwendung dieser Maßnahme ist daher der Abstechvorgang oder dgl. unkritisch, so daß die Kugel 5 und damit auch das Kugelgelenk 1 rationell und kostengünstig hergestellt werden können.
Zusätzlich ist durch den Formstempel 10.1 unter anderem eine gute Fixierung der Kugel 5 im Formwerkzeug gewährleistet. Bei Verwendung des Formstempels 10.1 ist bzw. sind vorzugsweise wenigstens eine oder auch mehrere Angußstellen 2.3 seitlich vom Formstempel 10.1 angebracht, wie in der Fig. 2a anhand von vier Angußstellen 2.3 schematisch dargestellt ist.
Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel kann bzw. können mittels entsprechender Formwerkzeuge ein bzw. je ein Dichtungs-O-Ring 11 bzw. 12 aus einem Kautschuk oder einem Elastomer eingesetzt oder insbesondere bei der Herstellung der Lagerschale 4 mit eingeformt werden. Dieser bzw. diese dichten den jeweiligen Endrand 4.2 der Lagerschale 4 nach außen hin ab.
Die durch den Formstempel 10.1 erhaltene Öffnung 4.1 in der Lagerschale 4 kann durch eine eingesetzte, eingepreßte oder eingegossene Dichtung aus einem Elastomer oder aus einem thermo- oder duroplastischen Kunststoff, auch in Form eines geschlossen- oder offenporigen Schaumstoffs, geschlossen werden. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften der Kugel 5 in der Lagerschale 4 kann bei Verwendung von offenzelligem Schaumstoff dieser mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem Öl und/oder Fett, getränkt sein.
In die Öffnung 2.21 kann auch gemäß Fig. 4 wenigstens eine Druckfeder 13 aus Kunststoff oder insbesondere aus Metall, beispielsweise in Form einer Schraubenfeder oder einer Tellerfeder, angeordnet sein. Diese kann bzw. können durch ein fest einsetzbares Fixierelement 14, z. B. einem als Dichtung dienenden Verschlußstopfen, aus Kunststoff oder Metall lagegesichert und gegen den Kugelkalottenabschnitt 5.1 vorgespannt sein. Die Druckfeder (n) 13 gewährleistet bzw. gewährleisten Spielfreiheit der Kugel 5 und verhindert bzw. verhindern das Entstehen von Klappergeräuschen bei über der Lebensdauer des Lagers eingetretenem Verschleiß. Das Fixierelement 14 kann in den Boden 2.2 eingeschnappt, eingepreßt, eingeschweißt, eingeklebt und/oder eingebördelt sein. Auch kann es, eventuell zusätzlich, ein Außengewinde aufweisen und beispielsweise gemäß Fig. 4 als einschraubbare Scheibe ausgebildet sein.
Die Öffnung 2.21 kann auch bei Anwendung von Druckfedern 13, mit Öl und/oder Fett gefüllt sein. Zweckmäßig kann das Fixierelement 14 aus einem insbesondere einschraubbaren Schmiernippel 15 bestehen, wie anhand der Fig. 5 gezeigt ist. Auch können der Schmiernippel 15 und das Fixierelement 14 so ausgebildet sein, daß der Schmiernippel 15 in das Fixierelement 14 eingeschraubt werden kann.
Schließlich wird es als vorteilhaft angesehen, daß die Umhüllung 21 als Zweikomponenten-Ausführung, d.h. aus praktisch unelastischem Material, wie beispielsweise Polyamid, im Bereich der umlaufenden Nuten 2.01, 2.02 oder der Nutabschnitte oder/und der Einbuchtungen oder/und der Einkerbungen und aus einem Elastomer in den übrigen Bereichen der Umhüllung 21 ausgeführt ist.
Auch wenn im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zwei Nuten, insbesondere umlaufende Nuten 2.01 und 2.02, eingezeichnet sind, können mit Vorteil auch Ausführungen verwendet werden, die nur eine der beiden Nuten 2.01 oder 2.02 oder gar keine Nut besitzen.

Claims

Schutzansprϋςhe
1. Kugelgelenk, bestehend aus einem Kugelgelenkgehäuse, vorzugsweise mit angeformten Befestigungsmitteln, einer in einer Aussparung des Kugelgelenkgehäuses schwenkbar gelagerten Kugel eines Kugelzapfens und einer elastischen Abdichtung zwischen dem Schaft und dem Kugelgelenkgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung aus einer angeformten Umhüllung (21) aus einem vernetzten und/oder unvernetzten Elastomer besteht.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (21) aus einem offenzelligen und/oder geschlossenzelligen Schaumstoff mit einer dichten Außenhaut (23) besteht.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenkgehäuse (2) im oberen Bereich (2.0) außen eine umlaufende Nut (2.01) oder Nutabschnitte oder/und Einbuchtungen oder/und Einkerbungen besitzt, daß sich die Umhüllung (21) bis oder bis unterhalb der Nut (2.01) oder Nutabschnitte oder/und Einbuchtungen oder/und Einkerbungen erstreckt und daß diese mit dem Material der Umhüllung (21) ausgefüllt ist bzw. sind.
4. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaft (6) des Kugelzapfens (7) eine weitere umlaufende Nut (2.02) oder Nutabschnitte oder/und Einbuchtungen oder/und Einkerbungen vorgesehen sind.
5. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (21) aus Polyurethan oder auf der Basis von Polyurethan besteht .
6. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (21) aus Polyester oder auf der Basis von Polyester besteht.
7. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (21) aus Silikon oder auf der Basis von Silikon besteht.
8. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Umhüllung (21) ein geschäumter offenzelliger und/oder geschlossenzelliger polymerer Werkstoff ist.
9. Kugelgelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff als offenzelliger Formkörper mit geschlossener Außenhaut (23) ausgebildet ist.
10. Kugelgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen des Schaumstoffs zumindest zum Teil mit einem Schmiermittel ausgefüllt sind.
11. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche bzw. die Außenhaut (23) ringförmig gewellt ist.
12. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (5) in der Aussparung (3) des Kugelgelenkgehäuses (2) in einer eingesetzten oder eingespritzten Kugelschale (8) aus Kunststoff gelagert ist.
13. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (21) als Zweikomponenten- Ausführung, d.h. aus praktisch unelastischem Material, wie beispielsweise Polyamid, im Bereich der umlaufenden Nuten (2.01, 2.02) oder der Nutabschnitte oder/und der Einbuchtungen oder/und der Einkerbungen und aus einem Elastomer in den übrigen Bereichen der Umhüllung (21) ausgeführt ist.
PCT/DE1997/002288 1996-10-07 1997-10-07 Kugelgelenk WO1998015746A1 (de)

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