WO2003033922A1 - Keramikkugelgelenk - Google Patents

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WO2003033922A1
WO2003033922A1 PCT/DE2002/003778 DE0203778W WO03033922A1 WO 2003033922 A1 WO2003033922 A1 WO 2003033922A1 DE 0203778 W DE0203778 W DE 0203778W WO 03033922 A1 WO03033922 A1 WO 03033922A1
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ball
joint
ball joint
pin
bearing shell
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PCT/DE2002/003778
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English (en)
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Metin Ersoy
Martin Rechtien
Original Assignee
ZF Lemförder Metallwaren AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a ball joint for a motor vehicle, in particular for the chassis of the motor vehicle, having a ball joint housing provided with a joint opening, a ball pin having a joint ball and a pin, which is pivoted and pivoted with its joint ball in a bearing shell arranged in the ball joint housing and with its pin protrudes from the ball joint housing through the joint opening.
  • Such a ball joint is known from EP 0 667 464 B1, the ball pin being designed as a two-part component.
  • a through opening is provided in the joint ball made of metal, through which the pin of the ball pin extends.
  • the pin is held by deformation of a flanged edge of the pin located within the through opening of the joint ball.
  • the lubricant and the sealing bellows not only cause additional material costs, they also result in higher production costs. Furthermore, when using a sealing bellows, a greater length of the ball pin is required so that a good sealing effect can be achieved than would be required in terms of construction without a sealing bellows.
  • POM has a low coefficient of friction.
  • the use of POM limits the maximum continuous operating temperature of the ball joint to approx. 100 ° C, so that such ball joints e.g. must not be arranged in the immediate vicinity of motor vehicle brakes.
  • POM also has a low maximum possible surface pressure, so that large ball diameters are selected for the joint ball to reduce the surface pressure acting on the bearing shell.
  • the invention is based on the object of creating a ball joint of the type mentioned, which can be manufactured more cost-effectively and smaller in size with the same mechanical requirements, and which has a significantly longer service life.
  • the ball joint according to the invention for a motor vehicle in particular for the chassis of the motor vehicle, has a ball joint housing provided with a joint opening and a ball pin which has a joint ball and a pin and which can be rotated with its joint ball in a bearing shell arranged in the ball joint housing and is pivotally mounted, the ball pin with its pin protruding through the joint opening out of the ball joint housing.
  • the bearing shell is divided into at least two separate bearing shell parts, wherein the joint ball and the bearing shell are made of a ceramic material.
  • the ceramic used is corrosion-resistant to water and very hard, so that dirt particles between the joint ball and the bearing shell are ground and rendered ineffective for wear.
  • a sealing bellows as protection against contamination and water can be dispensed with in the ball joint according to the invention. If the sealing bellows is dispensed with, the clamping rings that are generally required for fastening the sealing bellows can also be dispensed with.
  • the surface of the ceramic used can also have a very low coefficient of friction, so that no lubricant is required. In addition to these possible material savings, the process steps associated with these materials in the manufacture of the ball joint can also be omitted.
  • the maximum possible surface pressure with a ceramic material is considerably higher than, for example, with POM, so that smaller ball radii can be selected for the joint ball.
  • the surface of the ceramic material is subjected to no wear or only very little wear, so that the ball joint according to the invention has a significantly longer service life.
  • the ball joint according to the invention can be implemented more cheaply and smaller than a ball joint known from the prior art, which is provided for the same purpose. Furthermore, ceramic is also less sensitive to temperature than POM, which extends the area of application of the ball joint according to the invention.
  • the bearing shell can rest directly on the ball joint housing.
  • an intermediate layer made of an elastic material is preferably arranged between the bearing shell and the ball joint housing, so that impacts can only be transmitted in a damped manner from the bearing shell to the ball joint housing or vice versa. This affects beneficial to the life of the generally brittle ceramic material and improves driving comfort.
  • the two separate bearing shell parts can be arranged at a distance from one another, the area between the mutually facing edges of the two bearing shell parts being free.
  • the intermediate layer preferably extends into the region between the mutually facing edges of the two bearing shell parts, so that these form a uniform bearing body for the joint ball together with the intermediate layer. If the intermediate layer does not reach as far as the joint ball, then the cavity formed between the intermediate layer and the joint ball can serve to absorb dust which arises, for example, from the grinding of dirt particles.
  • the ball joint housing can be closed on its side facing away from the joint opening with a cover, the edge of which engages in a recess or groove provided in the inner wall of the ball joint housing.
  • the intermediate layer preferably extends into the recesses and is thus arranged between the cover and the ball joint housing.
  • the intermediate layer can be made of an elastic material such as rubber.
  • the intermediate layer is preferably made of a plastic, since plastics can generally be designed to be more temperature-resistant and can have significantly better sliding properties. Plastic is often easier to inject than rubber.
  • the use of sprayable materials such as rubber or plastic enables the two bearing shell parts to be extrusion-coated to form a common bearing body which can be held together by the sprayable material without play. Fibers can also be embedded in the sprayable material in order to increase its resilience. Glass, carbon or aramid fibers are suitable as fibers, for example.
  • the intermediate layer is also an assembly aid.
  • the joint ball and the two bearing shells can namely to form a composite in a tool from Plastic or rubber are overmolded, this composite then has a little play between the joint ball and the bearing shell and can be easily installed in the ball joint housing.
  • the two bearing shell parts can be separated from one another with respect to a plane in which the longitudinal axis of the bearing lies (vertical division).
  • a second variant is preferred, according to which a first of the two bearing shell parts is arranged in the region of the ball joint housing facing the joint opening with respect to the meridian plane defined by the large circle running perpendicular to the longitudinal axis of the bearing, the second bearing shell part being arranged in that of the joint opening with respect to the meridian plane facing away region of the ball joint housing is arranged.
  • the meridian plane thus forms a division plane between the two bearing shell parts, so that they lie opposite one another with respect to the meridian plane (horizontal division).
  • the pin can also be made of a ceramic material.
  • the pin is preferably made of a metallic material and is integrally or positively connected to the joint ball. This ensures that the pin can absorb higher tensile forces.
  • the positive connection between the pin and the joint ball is preferably realized in that a through opening is provided in the joint ball, through which the pin extends.
  • a shoulder is formed on the pin, which abuts the edge of the through opening facing the joint opening, the pin being widened at its end arranged in the joint housing in such a way that the joint ball is positively fixed on the pin between the shoulder and the widened end of the pin ,
  • the widened end of the pin can rest directly on the joint ball.
  • a ring made of metal or of an elastic material is preferably inserted between the widened end of the pin and the joint ball, thereby creating a distribution the forces exerted on the joint ball by the widened end is made possible over a larger area.
  • steel can be used as the metal and rubber, for example, can be used as the elastic material.
  • the ceramic material can be made, for example, on the basis of aluminum oxide, silicon nitride or zirconium oxide. However, it is also possible to use so-called “hard metals” such as tungsten carbide or titanium carbide. The list of these materials is not to be understood as restrictive, so that other ceramic materials or mixed ceramic materials that meet the requirements in the motor vehicle, especially in the chassis of the motor vehicle.
  • the surface of the joint ball can be smooth.
  • the surface of the joint ball is preferably provided with a profile, so that contaminants can be better transported out of the ball joint.
  • a possible type of profile is, for example, the formation of circular depressions in the surface of the joint ball, similar to a golf ball.
  • a joint ball 1 made of ceramic is rotatably or pivotably mounted in a bearing shell 2 also made of ceramic.
  • the bearing shell 2 is divided into two separate bearing shell parts 3 and 4 and arranged in a ball joint housing 5.
  • an "intermediate layer 6 made of plastic is provided, which also extends into the area between the mutually facing edges of the two bearing shell parts 3 and 4 extends.
  • the ball joint housing 5 is a cylindrical body, one end face of which forms a joint opening 7 and the other end face of which is closed with a cover 8.
  • the cover 8 engages in an annular groove 9 formed in the inner wall of the ball joint housing 5, which is formed by flanging the edge 10 of the ball joint housing 5 surrounding the cover 8 in the direction of the bearing longitudinal axis 11.
  • the intermediate layer 6 also engages in the annular groove 9 and is fixed there between the cover 8 and the ball joint housing 5.
  • a through opening 12 is provided in the joint ball 1, through which a pin 13 made of metal extends.
  • An annular shoulder 14 is formed on the pin 13 and bears against the edge of the through opening 12 facing the joint opening 7.
  • the pin is provided with an enlargement 15 which presses via a rubber ring 16 against the edge of the through hole 12 facing away from the joint opening 7.
  • a cylindrical recess 17 is provided in the end region of the ball pin 13 arranged in the ball joint housing 5, which is surrounded by a ring 18 and is concentric with the longitudinal axis 19 of the pin 13.
  • the edge 18 is flanged radially outwards, that is in the direction away from the longitudinal axis 19 of the pin 13, which coincides with the longitudinal axis 11 of the ball joint in the undeflected state of the pin 13 relative to the ball joint housing 5.
  • Slits 20 are also provided in the edge 18, so that a flanging of the edge 18 is easier. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Es wird ein Keramikkugelgelenk für ein Kraftfahrzeug geschaffen, insbesondere für das Fahrwerk des Kraftfahrzeugs, wobei das Kugelgelenk ein mit einer Gelenköffnung (7) versehenes Kugelgelenkgehäuse (5) und einen mit einer Gelenkkugel (1) und einem Zapfen (13) versehenen Kugelzapfen aufweist, welcher mit seiner Gelenkkugel (1) in einer in dem Kugelgelenkgehäuse (5) angeordneten Lagerschale (2) drehbar und schwenkbar gelagert ist, wobei der Kugelzapfen mit seinem Zapfen (13) durch die Gelenköffnung (7) hindurch aus dem Kugelgelenkgehäuse (5) herausragt. Die Lagerschale (2) ist in wenigstens zwei separate Lagerschalenteile (3, 4) geteilt, wobei die Gelenkkugel (1) und die Lagerschale (13) aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sind.

Description

Keramikkugelgelenk
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für das Fahrwerk des Kraftfahrzeugs mit einem mit einer Gelenköffhung versehenen Kugelgelenkgehause, einem eine Gelenkkugel und einen Zapfen aufweisenden Kugelzapfen, welcher mit seiner Gelenkkugel in einer in dem Kugelgelenkgehause angeordneten Lagerschale drehbar und schwenkbar gelagert ist und mit seinem Zapfen durch die Gelenköffiiung hindurch aus dem Kugelgelenkgehause herausragt.
Ein derartiges Kugelgelenk ist aus der EP 0 667 464 Bl bekannt, wobei der Kugelzapfen als zweiteiliges Bauteil ausgebildet ist. In der aus Metall hergestellten Gelenkkugel ist eine Durchgangsöffnung vorgesehen, durch welche hindurch sich der Zapfen des Kugelzapfens erstreckt. Der Zapfen wird dabei durch Verformung eines sich innerhalb der Durchgangsöffnung der Gelenkkugel befindenden Bördelrandes des Zapfens gehalten.
Es besteht eine große Empfindlichkeit des Kugelgelenks gegenüber Schmutzpartikeln, die sich - einmal in das Innere des Kugelgelenks gelangt - sowohl in die Lagerschale als auch in die Gelenkkugel einarbeiten und diese somit an der Oberfläche zerstören können. Ferner ist die Gelenkkugel rostempfindlich, so dass neben einer Abschirmung des Kugelgelenkinneren gegen Schmutz auch eine Abschirmung gegen Feuchtigkeit erfolgen muss. Bei herkömmlichen Kugelgelenken geschieht dies in der Regel dadurch, dass das Innere des Kugelgelenks mit einem Schmierstoff gefüllt ist und die Öffnung des Kugelgelenks über einen Dichtungsbalg gegen den Eintritt von Schmutz und Feuchtigkeit geschützt ist.
Der Schmierstoff und der Dichtungsbalg verursachen aber nicht nur zusätzliche Materialkosten, sondern haben auch einen höheren Fertigungsaufwand zur Folge. Femer ist bei Verwendung eines Dichtungsbalgs eine größere Länge des Kugelzapfens erforderlich, damit eine gute Dichtwirkung erzielt werden kann, als es rein baulich ohne Dichtungsbalg erforderlich wäre.
Aus dem Stand der Technik bekannte Lagerschalen sind häufig aus POM hergestellt, da POM einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist. Die Verwendung von POM beschränkt die maximale Dauereinsatztemperatur des Kugelgelenks aber auf ca. 100° C, so dass derartige Kugelgelenke z.B. nicht ohne weiteres in der unmittelbaren Nähe von Kraftfahrzeugbremsen angeordnet sein dürfen. Auch weist POM eine geringe maximal mögliche Flächepressung auf, so dass zur Reduzierung der auf die Lagerschale wirkende Flächenpressung große Kugeldurchmesser für die Gelenkkugel gewählt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Kugelgelenk der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei gleichen mechanischen Anforderungen kostengünstiger und von den Abmessungen her kleiner hergestellt werden kann sowie eine deutlich längere Lebensdauer aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kugelgelenk mit den Merkmalen nach Patentansprach 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beansprucht.
Das erfindungsgemäße Kugelgelenk für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für das Fahrwerk des Kraftfahrzeugs, weist ein mit einer Gelenköffnung versehenes Kugelgelenkgehause und einen eine Gelenkkugel und einen Zapfen aufweisenden Kugelzapfen auf, welcher mit seiner Gelenkkugel in einer in dem Kugelgelenkgehause angeordneten Lagerschale drehbar und schwenkbar gelagert ist, wobei der Kugelzapfen mit seinem Zapfen durch die Gelenköffhung hindurch aus dem Kugelgelenkgehause herausragt. Die Lagerschale ist in wenigstens zwei separate Lagerschalenteile geteilt, wobei die Gelenkkugel und die Lagerschale aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sind.
Die verwendete Keramik ist gegenüber Wasser korrosionsbeständig und sehr hart, so dass Schmutzpartikel zwischen der Gelenkkugel und der Lagerschale zermahlen und für den Verschleiß unwirksam gemacht werden. Somit kann bei dem erfindungsgemäßen Kugelgelenk auf die Verwendung eines Dichtungsbalgs als Schutz gegen Verunreinigungen und Wasser verzichtet werden kann. Wird auf den Dichtungsbalg verzichtet, so kann aber auch auf die in der Regel für das Befestigen des Dichtungsbalgs erforderlichen Spannringe verzichtet werden. Auch kann die Oberfläche der verwendeten Keramik einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen, so dass kein Schmierstoff benötigt wird. Neben diesen möglichen Materialeinsparungen können auch die mit diesen Materialien verknüpften Verfahrensschritte bei der Herstellung des Kugelgelenks entfallen. Femer ist die maximal mögliche Flächenpressung bei einem Keramikwerkstoff erheblich höher als zum Beispiel bei POM, so dass kleinere Kugelradien für die Gelenkkugel gewählt werden können. Die Oberfläche des Keraniikwerkstoffs ist keinem bzw. nur einem sehr niedrigen Verschleiß unterworfen, so dass das erfindungsgemäße Kugelgelenk eine deutlich längere Lebensdauer aufweist.
Somit kann das erfindungsgemäße Kugelgelenk aber kostengünstiger und kleiner als ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kugelgelenk realisiert werden, welches für den gleichen Einsatzzweck vorgesehen ist. Femer ist Keramik auch noch temperatur- unempfindlicher als POM, was den Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Kugelgelenks erweitert.
Die Lagerschale kann unmittelbar an dem Kugelgelenkgehause anliegen. Bevorzugt ist zwischen der Lagerschale und dem Kugelgelenkgehause aber eine Zwischenschicht aus einem elastischen Material angeordnet, so dass Stöße nur gedämpft von der Lagerschale auf das Kugelgelenkgehause oder umgekehrt übertragen werden können. Dies wirkt sich günstig auf die Lebensdauer des im Allgemeinen spröden Keramikmaterials aus und verbessert den Fahrkomfort.
Die zwei separaten Lagerschalenteile können im Abstand zueinander angeordnet sein, wobei der Bereich zwischen den einander zugewandten Rändern der beiden Lagerschalenteile frei ist. Bevorzugt erstreckt sich aber die Zwischenschicht bis in den Bereich zwischen den einander zugewandten Rändern der beiden Lagerschalenteteile hinein, so dass diese zusammen mit der Zwischenschicht einen einheitlichen Lagerkörper für die Gelenkkugel bilden. Reicht die Zwischenschicht nicht bis an die Gelenkkugel heran, so kann der zwischen der Zwischenschicht und der Gelenkkugel ausgebildete Hohlraum zum Aufnehmen von Staub dienen, der zum Beispiel durch das Zermahlen von Schmutzpartikeln entsteht.
Das Kugelgelenkgehause kann an seiner der Gelenköffnung abgewandten Seite mit einem Deckel verschlossen sein, dessen Rand in eine in der Innenwandung des Kugelgelenkgehäuses vorgesehene Ausnehmung oder Nut eingreift. Dabei erstreckt sich die Zwischenschicht bevorzugt bis in die Ausnehmungen hinein und ist somit zwischen dem Deckel und dem Kugelgelenkgehause angeordnet.
Die Zwischenschicht kann aus einem elastischen Material wie Gummi hergestellt sein. Bevorzugt ist die Zwischenschicht aber aus einem Kunststoff hergestellt, da Kunststoffe regelmäßig temperaturbeständiger auslegbar sind und deutlich bessere Gleiteigenschaften aufweisen können. Femer lässt sich Kunststoff oft einfacher spritzen als Gummi. Das Verwenden von spritzbaren Materialen wie Gummi oder Kunststoff ermöglicht das Umspritzen der beiden Lagerschalenteile zum Ausbilden eines gemeinsamen Lagerkörpers, der durch das spritzbare Material spielfrei zusammengehalten werden kann. Femer können Fasern in das spritzbare Material eingebettet sein, um dessen Belastbarkeit zu erhöhen. Als Fasern eigenen sich zum Beispiel Glas- Kohle- oder Aramidfasern.
Die Zwischenschicht ist femer eine Montagehilfe. Die Gelenkkugel und die beiden Lagerschalen können nämlich zum Bilden eine Verbundes in einem Werkzeug von Kunststoff oder Gummi umspritzt werden, wobei dieser Verbund dann ein kleines Spiel zwischen der Gelenkkugel und der Lagerschale aufweist und einfach in das Kugelgelenkgehause montiert werden kann.
Nach einer ersten Variante können die beiden Lagerschalenteile hinsichtlich einer Ebene voneinander separiert sein, in der die Lagerlängsachse liegt (vertikale Teilung). Bevorzugt wird aber eine zweite Variante, nach der ein erster der beiden Lagerschalenteile hinsichtlich der durch den senkrecht zur Lagerlängsachse verlaufenden Großkreis auf der Gelenkkugel definierten Meridianebene in dem der Gelenköffhung zugewandten Bereich des Kugelgelenkgehäuses angeordnet ist, wobei der zweite Lagerschalenteil hinsichtlich der Meridianebene in dem der Gelenköffnung abgewandten Bereich des Kugelgelenkgehäuses angeordnet ist. Die Meridianebene bildet somit eine Teilungsebene zwischen den beiden Lagerschalenteilen, so dass diese hinsichtlich der Meridianebene einander gegenüberliegen (horizontale Teilung).
Der Zapfen kann ebenfalls aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sein. Bevorzugt ist der Zapfen jedoch aus einem metallischen Werkstoff hergestellt und stoffschlüssig oder fomischlüssig mit der Gelenkkugel verbunden. Dadurch wird erreicht, dass der Zapfen höhere Zugkräfte aufiiehmen kann.
Die formschlüssige Verbindung zwischen dem Zapfen und der Gelenkkugel wird bevorzugt dadurch realisiert, dass in der Gelenkkugel eine Durchgangsöffnung vorgesehen ist, durch welche hindurch sich der Zapfen erstreckt. An dem Zapfen ist eine Schulter ausgebildet, die an dem der Gelenköffhung zugewandten Rand der Durchgangsöffnung anliegt, wobei der Zapfen an seinem in dem Gelenkgehäuse angeordneten Ende derart aufgeweitet ist, dass die Gelenkkugel zwischen der Schulter und dem aufgeweiteten Ende des Zapfens formschlüssig an diesem festgelegt ist.
Das aufgeweitete Ende des Zapfens kann unmittelbar an der Gelenkkugel anliegen. Bevorzugt ist aber zwischen dem aufgeweiteten Ende des Zapfens und der Gelenkkugel ein Ring aus Metall oder aus einem elastischen Material eingesetzt, wodurch eine Verteilung der von dem aufgeweiteten Ende auf die Gelenkkugel ausgeübten Kräfte auf eine größere Fläche ermöglicht wird. Als Metall kann zum Beispiel Stahl und als elastisches 'Material kann zum Beispiel Gummi verwendet werden.
Der keramische Werkstoff kann zum Beispiel auf der Basis von Aluminiumoxid, Siliziumnitrid oder Zirkonoxid hergestellt sein. Es ist allerdings auch die Verwendung von sogenannten „Hartmetallen" wie zum Beispiel Wolframkarbid oder Titankarbid möglich. Die Auflistung dieser Werkstoffe ist nicht einschränkend zu verstehen, so dass auch andere keramische Werkstoffe bzw. gemischte keramische Werkstoffe verwendet werden können, die den Anforderungen im Kraftfahrzeug, insbesondere im Fahrwerk des Kraftfahrzeugs gerecht werden.
Die Oberfläche der Gelenkkugel kann glatt ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Oberfläche der Gelenkkugel aber mit einem Profil versehen, so dass Verunreinigungen besser aus dem Kugelgelenk heraustransportiert werden können. Eine mögliche Art der Profilgebung ist zum Beispiel die Ausbildung von kreisförmigen Vertiefungen in der Oberfläche der Gelenkkugel, ähnlich wie bei einem Golfball.
Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausfuhrungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt die
Figur eine geschnittene Ansicht einer Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen
Kugelgelenks.
Aus der Figur ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kugelgelenks ersichtlich, wobei eine aus Keramik hergestellte Gelenkkugel 1 in einer ebenfalls aus Keramik hergestellten Lagerschale 2 drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist. Die Lagerschale 2 ist in zwei separate Lagerschalenteile 3 und 4 geteilt und in einem Kugelgelenkgehause 5 angeordnet. Zwischen der Lagerschale 2 und dem Kugelgelenkgehause 5 ist eine" Zwischenschicht 6 aus Kunststoff vorgesehen, welche sich auch bis in den Bereich zwischen den einander zugewandten Rändern der beiden Lagerschalenteile 3 und 4 erstreckt. Das Kugelgelenkgehause 5 ist ein zylinderförmig ausgebildeter Körper, dessen eine Stirnfläche eine Gelenköffhung 7 bildet und dessen andere Stirnfläche mit einem Deckel 8 verschlossen ist. Der Deckel 8 greift hierzu in eine in der Innenwandung des Kugelgelenkgehäuses 5 ausgebildeten Ringnut 9 ein, welche durch Umbördeln des den Deckel 8 umgebenden Randes 10 des Kugelgelenkgehäuses 5 in Richtung auf die Lagerlängsachse 11 hin ausgebildet ist. Auch die Zwischenschicht 6 greift in die Ringnut 9 ein und ist dort zwischen dem Deckel 8 und dem Kugelgelenkgehause 5 festgelegt. Zwar ist der Deckel 8 nach dieser Ausführungsform geschlossen, doch ist auch ein ringförmiger Deckel möglich, der das Kugelgelenkgehause offen lässt.
In der Gelenkkugel 1 ist eine Durchgangsöffnung 12 vorgesehen, durch welche hindurch sich ein aus Metall hergestellter Zapfen 13 erstreckt. An dem Zapfen 13 ist eine Ringschulter 14 ausgebildet, die an dem der Gelenköffhung 7 zugewandten Rand der Durchgangsöffhung 12 anliegt. An der anderen Seite der Durchgangsöffnung 12 ist der Zapfen mit einer Auf weitung 15 versehen, die über einen Gummiring 16 gegen den der Gelenköffnung 7 abgewandten Rand der Durchgangsöffiiung 12 drückt. Somit ist die Gelenkkugel 1 an dem Zapfen 13 foπnschlüssig festgelegt. Zum Ausbilden der Aufweitung 15 ist in dem in dem Kugelgelenkgehause 5 angeordneten Endbereich des Kugelzapfens 13 eine zylinderförmige Ausnehmung 17 vorgesehen, welche von einem Rand 18 ringförmig umgeben und konzentrisch zur Längsachse 19 des Zapfens 13 ausgebildet ist. Der Rand 18 ist radial nach außen, das heißt in Richtung von der Längsachse 19 des Zapfens 13 weg, umgebördelt, welche im unausgelenkten Zustand des Zapfens 13 gegenüber dem Kugelgelenkgehause 5 mit der Lagerlängsachse 11 des Kugelgelenks zusammenfällt. Femer sind Schlitze 20 in dem Rand 18 vorgesehen, so dass ein Umbördelns des Rands 18 leichter möglich ist. Bezugszeichenliste
1 Gelenkkugel
2 Lagerschale
3 erster Lagerschalenteil
4 zweiter Lagerschalenteil
5 Kugelgelenkgehause
6 Zwischenschicht
7 Gelenköffnung
8 Deckel
9 Ringnut
10 Rand
11 Lagerlängsachse
12 Durchgangsöffnung
13 Zapfen
14 Ringschulter
15 Auf weitung des im Gehäuse angeordnetes Endes des Zapfens
16 Gummiring
17 Ausnehmung
18 Rand der Ausnehmung
19 Längsachse des Zapfens
20 Schlitze
M Meridianebene

Claims

KeramikkugelgelehkPatentansprüche
1. Kugelgelenk für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für das Fahrwerk des Kraftfahrzeugs, mit einem mit einer Gelenköffiiung (7) versehenen Kugelgelenkgehause (5), einem eine Gelenkkugel (1) und einen Zapfen (13) aufweisenden Kugelzapfen, welcher mit seiner Gelenkkugel (1) in einer in dem Kugelgelenkgehause (5) angeordneten Lagerschale (2) drehbar und schwenkbar gelagert ist und mit seinem Zapfen (13) durch die Gelenköffnung (7) hindurch aus dem Kugelgelenkgehause (5) herausragt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (2) in wenigstens zwei separate Lagerschalenteile (3, 4) geteilt ist und die Gelenkkugel (1) und die Lagerschale (2) aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sind.
2. Kugelgelenk nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lagerschale (2) und dem Kugelgelenkgehause (5) eine Zwischenschicht (6) aus einem elastischen Material angeordnet ist.
3. Kugelgelenk nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zwischenschicht (6) bis in den Bereich zwischen den einander zugewandten Rändern der beiden Lagerschalenteile (3, 4) erstreckt.
4. Kugelgelenk nach Ansprach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenkgehause (5) mit einem Deckel (8) verschlossen ist, dessen Rand'in eine in der Innenwandung des Kugelgelenkgehäuses (5) vorgesehene Ausnehmung (9) eingreift und sich die Zwischenschicht (6) bis in die Ausnehmung (9) hinein erstreckt und zwischen dem Deckel (8) und dem Kugelgelenkgehause (5) angeordnet ist.
5. Kugelgelenk nach Ansprach 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht
(6) aus Kunststoff hergestellt ist.
6. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerschalenteile (3, 4) hinsichtlich einer Ebene voneinander separiert sind, in der die Lagerlängsachse liegt.
7. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der beiden Lagerschalenteile (3) hinsichtlich der durch den senkrecht zur Lagerlängsachse (11) verlaufenden Großkreis auf der Gelenkkugel definierten Meridianebene (M) in dem der Gelenköffnung (7) zugewandten Bereich des Kugelgelenkgehäuses (5) angeordnet ist und der zweite Lagerschalenteil (4) hinsichtlich der Meridianebene (M) in dem der Gelenköffnung (7) abgewandten Bereich des Kugelgelenkgehäuses (5) angeordnet ist.
8. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (13) aus eine metallischen Werkstoff hergestellt und formschlüssig mit der Gelenkkugel (1) verbunden ist.
9. Kugelgelenk nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gelenkkugel (1) eine Durchgangsöffnung (12) vorgesehen ist, durch welche hindurch sich der Zapfen (13) erstreckt, an dem Zapfen (13) eine Schulter (14) ausgebildet ist, welche an dem der Gelenköffhung
(7) zugewandten Rand der Durchgangsöffnung (12) anliegt und der Zapfen (13) an seinem in dem Kugelgelenkgehause (5) angeordneten Ende (15) derart aufgeweitet ist, dass die Gelenkkugel (1) zwischen der Schulter (14) und dem aufgeweiteten Ende (15) des Zapfens (13) formschlüssig an diesem festgelegt istr
10. Kugelgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem aufgeweiteten Ende (15) des Zapfens und der Gelenkkugel (1) ein Ring (16) aus einem elastischen Material eingesetzt ist.
11. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Werkstoff aus Aluminiumoxid, Siliziumnitrid, Zirkonoxid, Wolframkarbid oder Titankarbid hergestellt ist.
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