WO2003016732A1 - Kugelgelenk - Google Patents

Kugelgelenk Download PDF

Info

Publication number
WO2003016732A1
WO2003016732A1 PCT/DE2002/002962 DE0202962W WO03016732A1 WO 2003016732 A1 WO2003016732 A1 WO 2003016732A1 DE 0202962 W DE0202962 W DE 0202962W WO 03016732 A1 WO03016732 A1 WO 03016732A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
joint
bearing
housing
pin
ball
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/002962
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Schönhoff
Jürgen GRÄBER
Frank Budde
Toralf HÜTTNER
Original Assignee
ZF Lemförder Metallwaren AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Lemförder Metallwaren AG filed Critical ZF Lemförder Metallwaren AG
Publication of WO2003016732A1 publication Critical patent/WO2003016732A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F16C11/0685—Manufacture of ball-joints and parts thereof, e.g. assembly of ball-joints
    • F16C11/069—Manufacture of ball-joints and parts thereof, e.g. assembly of ball-joints with at least one separate part to retain the ball member in the socket; Quick-release systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/005—Ball joints
    • 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
    • F16C11/0661—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the two co-operative parts each having both convex and concave interfaces
    • 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
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/05—Vehicle suspensions, e.g. bearings, pivots or connecting rods used therein

Definitions

  • the invention relates to a ball joint, preferably for vehicle suspensions and / or steering systems of motor vehicles, with a joint pin which is rotatably and tiltably received in a joint housing with a joint area at one end and is fixed to a body part with a pin area at the other end.
  • Ball joints of the generic type are known in a wide variety of configurations from the prior art.
  • the pivot pin of the ball joint usually has a spherical joint area, which is adjoined by the pin area, the spherical area being mounted in a corresponding hollow spherical bearing shell which is fixed within the joint housing.
  • Ball area and bearing shell can be provided with different stops, as is known in particular from DE 4224 895 AI.
  • a ball joint is disclosed in which there is a stop on the housing base for a counter stop provided on the joint head coaxial to the longitudinal axis of the joint pin.
  • the stop and counterstop can have, for example, conical or hollow-conical shapes.
  • the object of the present invention is to develop ball joints of the generic type in such a way that, taking into account the given stress, a reduction in the structural dimensions can be brought about, that the ball joints according to the invention can be produced inexpensively and in an assembly-friendly manner and with increased variability, and that the design brings about an increase in the service life can be.
  • the joint region of the joint pin has a pan-shaped, concave bearing surface, into which a corresponding joint body arranged in the joint housing engages, and a convex spherical bearing surface which is spatially separated from the concave bearing surface and which in a pan-shaped bearing shell is included, the interaction of the spatially separated convex and concave bearing surfaces serving to provide the rotational and / or tilting movement between the joint housing and the pivot pin.
  • the novel design according to the invention creates a ball joint according to a completely new principle, in which the friction partners move relative to one another in two different, separately arranged surfaces.
  • the new design offers the advantage that, in particular, the joint ball used can also be manufactured separately as a single part with the highest precision and thus a better adjustment of the bearing partners within the ball joint can be brought about, which has a positive effect on the wear of the friction partners and thus on the Overall life of the ball joint affects.
  • the joint area located at the end of the joint pin prefferably has an inner core area made of the joint pin material, preferably metal, and a plastic covering covering the core area at least in the area of the outer and inner bearing surfaces, in or on which the convex and concave shaped articular surfaces are arranged.
  • the molded plastic coating on the one hand allows the friction partners working with one another to be better coordinated on the bearing surfaces, in particular the introduction of special surface structures into the outer surfaces of the plastic material changes the tribological properties of the friction partners and thus can be easily adapted to special requirements can be.
  • the manufacturing tolerances of the inner core part as well as the corresponding joint ball and ball socket can be compensated for by the plastic coating.
  • stop surfaces can be present in the ball joint. These can be formed both on the housing and on the bearing shell and cooperate with corresponding contact surfaces, wherein either the pivot pin itself can be used as a contacting component or the contact surface can be present on the joint area of the pivot pin.
  • the swiveling range can be changed in a simple manner by exchanging the bearing shell or using a joint pin with a correspondingly changed joint area, so that a modular system can be created which enables the use of numerous identical parts.
  • the bearing shell can also be designed as a locking ring of the housing. It also supports a play-free assembly of the ball joint components.
  • plastics used in the ball joint can also be selected, at least on individual components or bearing surfaces, in such a way that a limited elasticity is achieved in order to improve the damping behavior.
  • Figure 1 is a sectional view of a first embodiment of the
  • the ball joint shown in FIG. 1 has a joint housing 1 and a pivot pin 2, which is rotatably and tiltably received in the joint housing 1.
  • the hinge pin 2 has a pin area 3 protruding from the hinge housing 1, which is usually provided at its free end with an attachment option, preferably with a thread, in order to statically fix the pin area on a body part of a motor vehicle, not shown here, in the area of the vehicle suspension and / or to enable steering.
  • the free end of the joint pin 2 opposite the pin region 3 and accommodated within the joint housing 1 forms a joint region 4 which, in connection with receiving means for this joint region within the joint housing 1, has a special design according to the invention.
  • the joint area 4 has two bearing surfaces 5, 6.
  • the bearing surface 5 is pan-shaped, has a concave surface shape and interacts with a joint ball 7 arranged inside the joint housing 1.
  • the joint area 4 has a convex spherical bearing surface 6, which is accommodated in a bearing shell 8 which also functions as a locking ring and which in turn is fixed in the joint housing 1.
  • two bearing surfaces 5, 6 arranged at different areas of the pivot pin are thus available.
  • the joint ball 7 in the region of its receptacle 9 in the joint housing 1 can be flattened or cut off. This measure does not lead to any insignificant reduction in the overall height of the ball joint and, of course, a reduction in weight.
  • a separate bearing shell, as is customary in known ball-and-socket joints, can be dispensed with.
  • the hinge pin 2 in the area of the hinge area 4 has an inner core part 10 which is integrally formed on the pin area 3.
  • the core part 10 is covered on all sides by a plastic coating 11, into or on which the bearing surfaces 5 and 6 are molded or molded.
  • the plastic cover 11 offers the advantage that, by adapting the plastic material to different framework conditions, on the one hand the tribological properties of the corresponding friction partner bearing surface 5 / joint ball 7 and bearing surface 6 / bearing shell 8 can be coordinated with one another, with the introduction of special surface structures into the surface of the plastic material can have a supporting effect; secondly, the plastic coating offers the possibility of compensating for the manufacturing tolerances of the core part 10 and thus reducing the tolerance ranges of the friction partners with one another.
  • the ball joint likewise consists of a joint housing 1, in which a joint pin 2 is rotatably and tiltably received.
  • the hinge pin 2 in turn has a pin area 3 and a hinge area 4.
  • two spatially separate bearing surfaces 5 and 6 are formed, which have the same pan-like concave shape (bearing surface 5) or spherical convex shape (bearing surface 6) as those of the Figure 1.
  • a joint ball 7 which cooperates with the bearing surface 5 and a bearing shell 8, which corresponds to the bearing surface 6.
  • the joint ball 7 is provided with a plastic coating 12 in FIG. 2 and the bearing shell 8 receiving the bearing surface 6 also has a plastic coating 13.
  • the adaptation of the plastic coating allows an improvement in the tribological properties between the bearing pairings and a compensation of the tolerance values of the bearing partners which may exist.
  • stop surfaces 15, 16 for limiting the swivel angle ⁇ of the joint pin.
  • These can be formed both on the housing 1 and on the bearing shell 8 and cooperate with corresponding contact surfaces 14, 2, either the pivot pin 2 itself being used as a contacting component or the contact surface being provided on the joint region 4 of the pivot pin 2.
  • Standardized housings 1 can thus be used.
  • the change in the swivel angle ⁇ is possible in a simple manner by replacing the bearing shell 8, the change in the swivel angle ß by using the joint pin 2 with a correspondingly changed joint area 4, so that, depending on the required ball joint criteria, a modular system could be created which allows the use of numerous identical parts with a wide variety of ball joints possible.
  • the bearing shell 8 serves as a locking ring of the housing 1. At the same time, it thus supports a play-free assembly of the ball joint components. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

Es wird ein Kugelgelenk, vorzugsweise für Fahrzeugaufhängungen und/oder Lenkungen von Kraftfahrzeugen mit einem Gelenkzapfen (2), welcher mit einem Gelenkbereich (4) an seinem einen Ende dreh- und kippbar in einem Gelenkgehäuse (1) aufgenommen und mit einem an seinem anderen Ende befindlichen Zapfenbereich (3) an einem Karosserieteil festgelegt ist, vorgestellt, welches in seinem Gelenkbereich ein gegenüber dem bestehenden Stand der Technik völlig neuartiges Prinzip von Lagerpaarungen aufweist. Die Erfindung offenbart hierbei, dass der Gelenkbereich (4) des Gelenkzapfens (2) eine pfannenartig ausgebildete, konkav geformte Lagerfläche (5), in die ein im Gelenkgehäuse (1) angeordneter korrespondierender Gelenkkörper (7) eingreift und eine konvex ausgebildete, räumlich von der konkaven Lagerfläche (5) getrennte Lagerfläche (6), die in einer pfannenartig ausgebildeten Lagerschale (8) innerhalb des Gelenkgehäuses (1) aufgenommen ist, aufweist, wobei das Zusammenwirken der konvexen und konkaven Lagerfläche die Dreh- und Kippbewegungen zwischen Gelenkgehäuse und Gelenkzapfen ermöglicht. Das neuartige Wirkprinzip, welches durch die Trennung der Lagerflächen für Druck- und Zugbeanspruchung innerhalb des Gelenkgehäuses herbeigeführt wurde, ermöglicht eine wesentliche Reduzierung der Bauabmasse und Gewichte von Kugelgelenken.

Description

Kugelgelenk
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, vorzugsweise für Fahrzeugaufhängungen und/oder Lenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gelenkzapfen, welcher mit einem Gelenkbereich an seinem einen Ende dreh- und kippbar in einem Gelenkgehäuse aufgenommen und mit einem Zapfenbereich am anderen Ende an einem Karosserieteil festgelegt ist.
Kugelgelenke der gattungsgemäßen Art sind in unterschiedlichster Ausgestaltung aus dem Stand der Technik bekannt. Der Gelenkzapfen des Kugelgelenkes weist bei den bekannten Ausführungen üblicherweise einen kugelförmigen Gelenkbereich auf, an dem sich der Zapfenbereich anschließt, wobei der kugelförmige Bereich in einer korrespondierenden hohlkugelförmig ausgebildeten Lagerschale gelagert ist, welche innerhalb des Gelenkgehäuses festgelegt ist. Kugelbereich und Lagerschale können hierbei mit unterschiedlichen Anschlägen versehen sein, wie dies insbesondere aus der DE 4224 895 AI bekannt ist. In dieser Schrift ist ein Kugelgelenk offenbart, bei dem am Gehäuseboden ein Anschlag für einen am Gelenkkopf koaxial zur Längsachse des Gelenkzapfens vorgesehenen Gegenanschlag vorhanden ist. Anschlag und Gegenanschlag können hierbei beispielsweise kegelförmige bzw. hohlkegelförmige Formen aufweisen.
Bauformen der geschilderten Art haben sich prinzipiell im Stand der Technik bewährt. Allerdings ergeben sich durch die Zusammenwirkung von Gelenkkugel und Lagerschale bestimmte Mindestabmessungen des Gelenkes, die in Abhängigkeit von den vorgesehenen Beanspruchungen des Kugelgelenkes nicht verkleinert werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Kugelgelenke der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, dass unter Berücksichtigung gegebener Beanspruchung eine Reduzierung der Bauabmaße herbeigeführt werden kann, dass die erfindungsgemäßen Kugelgelenke kostengünstig und montagefreundlich und mit vergrößerter Nariierbarkeit herstellbar sind und dass durch die Gestaltung eine Erhöhung der Lebensdauer herbeigeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Gelenkbereich des Gelenkzapfens eine pfannenartig ausgebildete, konkav ausgeformte Lagerfläche, in die ein im Gelenkgehäuse angeordneter, korrespondierender Gelenkkörper eingreift, und eine konvex ausgebildete kugelförmig geformte, räumlich von der konkav ausgebildeten Lagerfläche getrennte Lagerfläche, die in einer pfannenartig ausgebildeten Lagerschale aufgenommen ist, aufweist, wobei das Zusammenwirken der räumlich getrennten konvexen und konkaven Lagerflächen zur Bereitstellung der Dreh- und/oder Kippbewegung zwischen Gelenkgehäuse und Gelenkzapfen dient.
Durch die neuartige erfindungsgemäße Gestaltung wird ein Kugelgelenk gemäß einem völlig neuartigen Prinzip geschaffen, bei dem sich die Reibpartner in zwei unterschiedlichen, voneinander getrennt angeordneten Flächen relativ zueinander bewegen. Durch die Verlagerung der Dreh- bzw. Kippbewegung ergibt sich insbesondere hinsichtlich des Bauraumes aber auch bezüglich des Gewichtes die Möglichkeit einer nicht unwesentlichen Reduzierung.
Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die im Gelenkgehäuse aufgenommene Gelenkkugel an ihrer dem Gelenkzapfen abgewandten Seite in dem Maße abgeflacht werden kann, in dem die Kugelfläche nicht als Lagerfläche für die korrespondierende konkav ausgeformte Lagerfläche des Gelenkzapfens dienen muss. Durch die Abflachung bzw. Kürzung der Gelenkkugel ergibt sich ein nicht unerhebliches Einsparpotential bezüglich der Bauhöhe des Kugelgelenkes.
Darüber hinaus bietet die neuartige Gestaltung den Vorteil, dass insbesondere die verwendete Gelenkkugel auch separat als Einzelteil mit höchster Präzision gefertigt werden kann und somit eine bessere Anpassung der Lagerungspartner innerhalb des Kugelgelenkes herbeigeführt werden kann, was sich positiv auf den Verschleiß der Reibpartner und somit auf die Lebensdauer des Kugelgelenkes insgesamt auswirkt.
Weitere spezielle Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit der technischen Lehre des Anspruches 1 auch aus den Merkmalen der Unteransprüche.
So hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass der am Gelenkzapfenende befindliche Gelenkbereich einen innenliegenden Kernbereich aus dem Gelenkzapfenmaterial, vorzugsweise Metall und einen den Kernbereich mindestens im Bereich der außen und innen liegenden Lagerflächen überdeckenden Kunststoffüberzug aufweist, in dem bzw. an dem die konvex und konkav geformten Gelenkflächen angeordnet sind.
Durch den angeformten Kunststoffüberzug kann zum einen eine bessere Abstimmung der miteinander arbeitenden Reibpartner an den Lagerflächen erfolgen, wobei insbesondere auch das Einbringen von speziellen Oberflächenstrukturen in die außen liegenden Oberflächen des Kunststoffinaterials die tribologischen Eigenschaften der Reibpartner verändert und damit problemlos eine spezielle Anpassung an besondere Anforderungen vorgenommen werden kann. Darüber hinaus können durch den Kunststoffüberzug vorhandene Fertigungstoleranzen des innen liegenden Kernteiles sowie der korrespondierenden Gelenkkugel und Kugelpfanne ausgeglichen werden.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann es alternativ auch zweckmäßig sein, die im Gelenkgehäuse angeordnete Gelenkkugel mit einem Kunststofϊüberzug zu versehen, wobei sich ebenfalls die gleichen Vorteile ergeben, wie sie für das Beispiel der Kunststofl-u-mmantelung am Gelenkzapfenkopf geschildert worden sind.
In dem Kugelgelenk können gemäß einer Weiterführung des Erfindungsgedankens zur Begrenzung des Schwenkbereiches des Gelenkzapfens Anschlagflächen vorhanden sein. Diese sind sowohl an dem Gehäuse als auch an der Lagerschale ausbildbar und wirken mit korrespondierenden Kontaktflächen zusammen, wobei entweder der Gelenkzapfen selbst als kontaktierendes Bauteil zum Einsatz kommen oder die Kontaktfläche an dem Gelenkbereich des Gelenkzapfens vorhanden sein kann.
Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass standardisierte Gehäuse verwendbar sind. Die Änderung des Schwenkbereiches ist bei einer derartigen Ausführung in einfacher Weise durch den Austausch der Lagerschale oder den Einsatz eines Gelenkzapfens mit entsprechend geändertem Gelenkbereich möglich, sodass ein Baukastensystem geschaffen werden kann, welches den Einsatz zahlreicher Gleichteile ermöglicht.
Die Lagerschale ist ferner als Verschlussring des Gehäuses ausbildbar. Sie unterstützt damit gleichzeitig eine spielfreie Montage der Kugelgelenkbauteile.
Es versteht sich, dass die Auswahl der in dem Kugelgelenk verwendeten Kunststoffe zumindest an einzelnen Bauteilen oder Lagerflächen auch derart erfolgen kann, dass zur Verbesserung des Dämpfungsverhaltens eine begrenzte Elastizität erreicht wird.
Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung ist hierbei zur Verdeutlichung des neuartigen Bauprinzips von Kugelgelenken in einer vereinfachten Schemazeichnung dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispieles des
Gegenstandes der Erfindung und Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit den Merkmalen des erfindungsgemäßen Kugelgelenkes.
Das in der Figur 1 dargestellte Kugelgelenk weist ein Gelenkgehäuse 1 und einen Gelenkzapfen 2 auf, welcher im Gelenkgehäuse 1 dreh- und kippbar aufgenommen ist. Der Gelenkzapfen 2 besitzt einen aus dem Gelenkgehäuse 1 herausragenden Zapfenbereich 3, der an seinem freien Ende üblicherweise mit einer Befestigungsmöglichkeit, vorzugsweise mit einem Gewinde, versehen ist, um eine statische Festlegung des Zapfenbereiches an einem hier nicht näher dargestellten Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges im Bereich der Fahrzeugaufhängung und/oder Lenkung zu ermöglichen. Das dem Zapfenbereich 3 gegenüberliegende, innerhalb des Gelenkgehäuses 1 aufgenommene freie Ende des Gelenkzapfens 2 bildet einen Gelenkbereich 4, welcher in Verbindung mit Aufiiahmemitteln für diesen Gelenkbereich innerhalb des Gelenkgehäuses 1 eine spezielle erfindungsgemäße Gestaltung aufweist.
Wie dem ersten Ausführungsbeispiel der Figur 1 zu entnehmen ist, besitzt der Gelenkbereich 4 zwei Lagerflächen 5, 6. Die Lagerfläche 5 ist pfannenartig ausgebildet, hat eine konkave Oberflächenform und wirkt mit einer innerhalb des Gelenkgehäuses 1 angeordneten Gelenkkugel 7 zusammen. Darüber hinaus weist der Gelenkbereich 4 eine konvex ausgebildete kugelförmige Lagerfläche 6 auf, die in einer gleichzeitig als Verschlussring fungierenden Lagerschale 8 aufgenommen ist, die ihrerseits im Gelenkgehäuse 1 festgelegt ist. Für ziehende und drückende Beanspruchungen am Gelenkzapfen 2 stehen somit zwei an unterschiedlichen Bereichen des Gelenkzapfens angeordnete Lagerflächen 5, 6 zur Verfügung. Durch diese Aufteilung der Beanspruchungszonen kann, wie dies die Figur 1 deutlich macht, die Gelenkkugel 7 im Bereich ihrer Aufnahme 9 im Gelenkgehäuse 1 abgeflacht bzw. abgeschnitten werden. Diese Maßnahme führt zu einer nicht unwesentlichen Reduzierung der Gesamtbauhöhe des Kugelgelenkes sowie naturgemäß zu einer Gewichtsreduzierung. Eine separate Lagerschale, wie sie bei bekannten Kugelgelenkaus-t-ülirungen üblich ist, kann entfallen.
Der Figur 1 ist darüber hinaus zu entnehmen, dass der Gelenkzapfen 2 im Bereich des Gelenkbereiches 4 ein innen liegendes Kernteil 10 aufweist, welches einstückig an dem Zapfenbereich 3 angeformt ist. Das Kernteil 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel allseitig von einem Kunststoffüberzug 11 bedeckt, in den oder an den die Lagerflächen 5 und 6 eingeformt bzw. angeformt sind. Der Kunststoffüberzug 11 bietet den Vorteil, dass durch eine Anpassung des Kunststoffmaterials an unterschiedliche Rahmenbedingungen zum einen die tribologischen Eigenschaften der korrespondierenden Reibpartner Lagerfläche 5 / Gelenkkugel 7 und Lagerfläche 6 / Lagerschale 8 aufeinander abgestimmt werden können, wobei hierbei das Einbringen von speziellen Oberflächenstrukturen in die Oberfläche des Kunststoffmaterials unterstützend wirken kann, zum anderen bietet der Kunststofϊüberzug die Möglichkeit, Fertigungstoleranzen des Kernteiles 10 auszugleichen und somit die Toleranzbereiche der Reibpartner untereinander zu verkleinern.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 besteht das Kugelgelenk ebenfalls aus einem Gelenkgehäuse 1, in dem ein Gelenkzapfen 2 dreh- und kippbar aufgenommen ist. Der Gelenkzapfen 2 besitzt wiederum einen Zapfenbereich 3 sowie einen Gelenkbereich 4. Im Gelenkbereich 4 sind zwei räumlich getrennte Lagerflächen 5 und 6 ausgebildet, welche die gleiche pfannenartig konkave Form (Lagerfläche 5) bzw. kugelförmig konvexe Form (Lagerfläche 6) aufweisen, wie diejenigen der Figur 1. Zur Aufnahme der Zug- und Druckkräfte am Zapfenbereich 3 des Gelenkzapfens 2 sind analog der Figur 1 im Gelenkgehäuse 1 eine Gelenkkugel 7, welche mit der Lagerfläche 5 zusammenwirkt sowie eine Lagerschale 8, die mit der Lagerfläche 6 korrespondiert angeordnet.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen besteht darin, dass in der Figur 2 die Gelenkkugel 7 mit einem Kunststoffüberzug 12 versehen ist und die die Lagerfläche 6 aufnehmende Lagerschale 8 ebenfalls einen Kunststoffüberzug 13 aufweist. Wie oben bei der Erläuterung der Figur 1 bereits erwähnt, erlaubt die Anpassung des Kunststoffüberzuges eine Verbesserung der tribologischen Eigenschaften zwischen den Lagerpaarungen sowie einen Ausgleich der unter Umständen bestehenden Toleranzwerte der Lagerpartner.
In dem Kugelgelenk sind ferner zur Begrenzung des Schwenkwinkels , ß des Gelenkzapfens 2 Anschlagflächen 15, 16 vorhanden. Diese können sowohl an dem Gehäuse 1 als auch an der Lagerschale 8 ausgebildet sein und wirken mit korrespondierenden Kontaktflächen 14, 2 zusammen, wobei entweder der Gelenkzapfen 2 selbst als kontaktierendes Bauteil zum Einsatz kommt oder die Kontaktfläche an dem Gelenkbereich 4 des Gelenkzapfens 2 vorhanden ist.
Damit können standardisierte Gehäuse 1 zum Einsatz kommen. Die Änderung des Schwenkwinkels α ist in einfacher Weise durch den Austausch der Lagerschale 8, die Änderung des Schwenkwinkels ß durch den Einsatz des Gelenkzapfens 2 mit entsprechend geändertem Gelenkbereich 4 möglich, sodass je nach geforderten Kugelgelenkkriterien ein Baukastensystem geschaffen werden konnte, welches den Einsatz zahlreicher Gleichteile bei großer Variantenvielfalt der Kugelgelenke ermöglicht.
Die Lagerschale 8 dient bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen als Verschlussring des Gehäuses 1. Sie unterstützt damit gleichzeitig eine spielfreie Montage der Kugelgelenkbauteile. Bezugszeichenliste
1 Gelenkgehäuse
2 Gelenkzapfen
3 Zapfenbereich
4 Gelenkbereich
5 Lagerfläche
6 Lagerfläche
7 Gelenkkugel
8 Lagerschale
9 Aufhahme
10 Kernteil
11 Kunststoffüberzug
12 Kunststoffüberzug
13 Kunststoffüberzug
14 Kontaktfläche
15 Anschlagfläche
16 Anschlagfläche α, ß Winkel

Claims

Ansprüche:
1. Kugelgelenk, vorzugsweise für Fahrwerksaufhängungen und/oder Lenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gelenkzapfen (2), welcher mit einem Gelenkbereich (4) an seinem einen Ende dreh- und kippbar in einem Gelenkgehäuse (1) aufgenommen und mit einem an seinem anderen, dem Gelenkbereich (4) gegenüberliegenden freien Ende befindlichen Zapfenbereich (3) an einem Karosserieteil festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkbereich (4) des Gelenkzapfens (2) eine pfannenartig ausgebildete, konkav geformte Lagerfläche (5), in welche ein im Gelenkgehäuse (1) angeordneter korrespondierender Gelenkkörper (7) eingreift, und eine konvex ausgebildete, räumlich von der konkaven Lagerfläche (5) getrennte Lagerfläche (6), welche in einer pfannenartig ausgebildeten Lagerschale (8) aufgenommen ist, aufweist, wobei das Zusammenwirken der konvexen und konkaven Lagerflächen die Dreh- und Kippbewegungen zwischen Gelenkgehäuse (1) und Gelenkzapfen (2) ermöglicht.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der am Gelenkzapfen (2) befindliche Gelenkbereich (4) ein innen liegendes Kernteil (10) aus dem Gelenkzapfenmaterial und einen das Kernteil (10) mindestens im Bereich der Lagerflächen (5, 6) überdeckenden Kunststoffüberzug (11) mit den Lagerflächen (5, 6) aufweist.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Lagerfläche (5) zusammenwirkende Gelenkkörper (7) eine Gelenkkugel ist, die zumindest abschnittsweise einen Kunststoffüberzug (12) aufweist.
4. Kugelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Lagerfläche (5) zusammenwirkende Gelenkkugel (7) mindestens im Bereich der Lagerüberdeckung mit einem Kunststoffüberzug (12) versehen ist.
5. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Lagerfläche (6) zusammenwirkende Lagerschale (8) zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffüberzug (13) versehen ist.
6. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Lagerfläche (6) zusammenwirkende Lagerschale (8) mindestens im Bereich der Lagerflächenüberdeckung mit einem Kunststoffüberzug (13) versehen ist.
7. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk zur Begrenzung des Schwenkwinkels (α, ß) des Gelenkzapfens (2) Anschlagflächen (15, 16) aufweist.
8. Kugelgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) und/oder der Lagerschale (8) eine Anschlagfläche (15 bzw. 16) ausgebildet ist.
9. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 -8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (8) einen Verschlussring des Gehäuses (1) bildet.
PCT/DE2002/002962 2001-08-14 2002-08-12 Kugelgelenk WO2003016732A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10138836A DE10138836A1 (de) 2001-08-14 2001-08-14 Kugelgelenk
DE10138836.5 2001-08-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003016732A1 true WO2003016732A1 (de) 2003-02-27

Family

ID=7694728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2002/002962 WO2003016732A1 (de) 2001-08-14 2002-08-12 Kugelgelenk

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10138836A1 (de)
WO (1) WO2003016732A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2418964B (en) * 2004-10-11 2007-01-10 Minebea Co Ltd Improvements in or relating to a thrust bearing arrangement
DE102012211535A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-09 Mahle International Gmbh Stellvorrichtung und Gelenk

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE932766C (de) * 1954-02-20 1955-09-08 Volkswagenwerk G M B H Radanlenkung fuer Kraftfahrzeuge
US3101961A (en) * 1955-06-16 1963-08-27 Charles S White Molded bearings having low friction mating surfaces
US3374016A (en) * 1965-08-19 1968-03-19 Jamco Inc Ball joint
DE3146008A1 (de) * 1981-11-20 1983-06-01 Hans Peter 8459 Lehendorf Hartmann Gitter zum einsperren von vieh, insbesondere rindern
US4511276A (en) * 1983-05-04 1985-04-16 Doutt Kingsley A Cylinder piston rod coupler
DE4224895A1 (de) 1992-07-28 1994-02-03 Daimler Benz Ag Kugelgelenk

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5075072A (en) * 1989-10-11 1991-12-24 General Atomic High temperature control rod assembly
DE4445724C2 (de) * 1994-12-21 1997-08-07 Gartner & Co J Befestigungsanordnung von Platten
DE19536331C2 (de) * 1995-09-29 1999-11-18 Seele Gmbh Gebäudeplatten-Halterung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE932766C (de) * 1954-02-20 1955-09-08 Volkswagenwerk G M B H Radanlenkung fuer Kraftfahrzeuge
US3101961A (en) * 1955-06-16 1963-08-27 Charles S White Molded bearings having low friction mating surfaces
US3374016A (en) * 1965-08-19 1968-03-19 Jamco Inc Ball joint
DE3146008A1 (de) * 1981-11-20 1983-06-01 Hans Peter 8459 Lehendorf Hartmann Gitter zum einsperren von vieh, insbesondere rindern
US4511276A (en) * 1983-05-04 1985-04-16 Doutt Kingsley A Cylinder piston rod coupler
DE4224895A1 (de) 1992-07-28 1994-02-03 Daimler Benz Ag Kugelgelenk

Also Published As

Publication number Publication date
DE10138836A1 (de) 2003-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69108832T2 (de) Endverbindungsglied eines Fahrzeugstabilisatorstabs.
EP1296842B1 (de) Achsschwinge
DE19932951A1 (de) Kugelgelenk
WO2004055406A1 (de) Elastisches fahrwerklager für nutzfahrzeuge
DE10053411A1 (de) Fahrzeugachse
DE102016118023B4 (de) Verbindungsmethode eines Festscharniers eines Niederflur-Fahrzeugs und Festscharnierverbindungsvorrichtung
DE4409957B4 (de) Lagervorrichtung für eine Welle oder Achse, insbesondere für eine Scheibenwischeranlage
EP0922868B1 (de) Axialgelenk
EP0135807A2 (de) Einrichtung zur Verbindung einer Schraubendruckfeder mit dem Lenker einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge
EP3601013B1 (de) Verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug
WO2009143934A1 (de) Verriegelungsmechanismus sowie fahrzeugseitige kupplungsbaugruppe einer anhängerkupplung
DE10149609A1 (de) Kugelgelenk
DE10309177B4 (de) Federbein mit einem Anschlagpuffer
EP0991534B1 (de) Gummigelagertes kugelgelenk mit spannungsoptimierter lagergeometrie
EP1211108B1 (de) Luftfederbein
WO2011006492A1 (de) Zweipunktlenker
WO2003016732A1 (de) Kugelgelenk
DE102009031738B4 (de) Kugelgelenk
DE102021108506B3 (de) Indirektes Rücksichtsystem mit Indexgeometrie umfassend eine Verstellkugel mit Überdrehindexierung
DE3841719A1 (de) Druckfedervorrichtung, insbesondere uebertotpunktfedervorrichtung fuer das fusshebelwerk eines kraftfahrzeuges
WO1999010210A1 (de) Gelenkverbindung
DE4233106B4 (de) Anordnung eines Blattfederstützlagers zwischen einer Radachse und einer Blattfeder in einer Radaufhängung für Fahrzeuge
DE2157346A1 (de) Schwenklager mit kardanischer aufhaengung fuer arbeitszylinder
EP1295767B1 (de) Wischerarm
DE20121158U1 (de) Kugelgelenk

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

Kind code of ref document: A1

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase