EP1003979A1 - Kugelgelenk - Google Patents

Kugelgelenk

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EP1003979A1
EP1003979A1 EP98945066A EP98945066A EP1003979A1 EP 1003979 A1 EP1003979 A1 EP 1003979A1 EP 98945066 A EP98945066 A EP 98945066A EP 98945066 A EP98945066 A EP 98945066A EP 1003979 A1 EP1003979 A1 EP 1003979A1
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EP
European Patent Office
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ball joint
bearing shell
ball
joint housing
joint according
Prior art date
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Withdrawn
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EP98945066A
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English (en)
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Jürgen RABE
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Sachsenring Automobiltechnik AG
Original Assignee
Sachsenring Automobiltechnik AG
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    • 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
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    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/02—Shaping by casting
    • F16C2220/04—Shaping by casting by injection-moulding

Definitions

  • the present invention relates to a ball joint according to the preamble of claim 1.
  • Ball joints of the type mentioned have a bearing shell which is snapped onto the ball and is inserted into the hollow spherical space of the ball joint housing. The ball is then fixed in the hollow sphere by rolling in a flanged edge. Tolerances occur both in the manufacture of the hollow spherical space and in the manufacture of the bearing shell and the ball, which can cause the bearing shell to fit too tightly or loosely to fit if the plus or minus tolerances collapse unfavorably.
  • the object is to be achieved to narrow the tolerance of the bearing play or to eliminate it as far as possible.
  • Fig. 1 is a side view of a ball joint according to the invention, partly in section and
  • FIG. 2 shows a similar view of a ball joint according to the invention with a molded-on groove for the bellows.
  • 1 denotes a ball joint housing which has a ball cavity 2, an upper insertion opening 3 and at least one injection opening 5, for example on the side 4 opposite this.
  • a ball formed on a bearing pin 6 is inserted as a joint ball 7 with a bearing shell 8 snapped onto it through the correspondingly large insertion opening 3.
  • the joint ball 7 is fixed in a suitable manner as centrally as possible in the ball cavity 2 and then back-injected with an intermediate layer 9 made of a polymerizing plastic, for example a thermoplastic.
  • the injection process takes place through the injection opening 5.
  • one or more further injection openings can also be provided at other points.
  • the joint ball 7 is partially overlapped at the top and the insertion opening 3 is narrowed to such an extent that the bearing shell 8 and thus also the joint ball 7 in the ball cavity 2 are held securely.
  • a reliable tolerance compensation is achieved by the intermediate layer 9, which in the production of joint ball 7, Bearing shell 8 and ball cavity 2 as individual elements would not be achievable even with the highest precision.
  • the bearing shell 8 can be designed with one or more slits. This brings about better anchoring of the same with the back-injected material of the intermediate layer 9.
  • the ball joint housing 1 has a conventional upper edge part 10 with a circumferential groove 11, into which an annular bead 12 of a bellows 13 is inserted and fixed by means of a spring ring 14.
  • the other, in the drawing, upper side of the bellows 13 lies tightly against the bearing journal 6 by means of a spring ring 15.
  • the ball joint housing 1 has no edge part 10 pointing upwards.
  • the bearing shell 8 is provided with a circumferential support edge 16 which rests on the support surface 17 of the ball joint housing 1 which is present instead of the edge part 10.
  • the supporting edge 16 has a circumferential groove 18 for inserting the annular bead 12 of the bellows 13.
  • the bellows 13 is fixed in the groove 18 by means of the spring ring 14.
  • the inner wall of the ball joint housing 1 or the ball cavity 2 has an unprocessed, rough surface.
  • This can be an unprocessed surface in the case of a metal casting, a sheet metal part, a cold extrusion, a forged part or the like.
  • the surface can, if necessary additionally, have grooves, grooves or grooves.
  • the ball joint housing 1 preferably consists of a single component.
  • the bearing shell 8 and / or the intermediate layer 9 consist of a polymerizing plastic, in particular a thermoplastic, preferably of one of the plastics polyethylene, polypropylene, polyoxymethylene, polyether sulfone, polyether ether ketone or polyamide.
  • the bearing shell 8 preferably consists of an unreinforced plastic, while the intermediate layer 9 advantageously with a filler, for example one or more mineral fillers, optionally made of or based on glass, for example in the form of glass fibers and / or glass balls or mineral compounds in other forms , is reinforced.
  • a filler for example one or more mineral fillers, optionally made of or based on glass, for example in the form of glass fibers and / or glass balls or mineral compounds in other forms , is reinforced.

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Abstract

Ein Kugelgelenk, bestehend aus einem Kugelgelenkgehäuse (1) mit mindestens einem angeformten Befestigungsmittel, einer in einer Aussparung (3) des Kugelgelenkgehäuses (1) angeordneten, auf die Kugel (7) aufschnappbaren Lagerschale (8) soll so verbessert werden, daß die Toleranz des Lagerspiels verringert oder möglichst ganz beseitigt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das Kugelgelenkgehäuse (1) zumindest eine Öffnung (5) aufweist, über die zum Toleranzausgleich zwischen Lagerschale (8) und Kugelgelenkgehäuse (1) ein polymerisierender Kunststoff als Zwischenschicht (9) eingespritzt ist.

Description

Kugelgelenk
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kugelgelenke der genannten Art besitzen eine auf die Kugel aufgeschnappte Lagerschale, die in den Hohlkugelraum des Kugelgelenkgehäuses eingesetzt wird. Anschließend wird die Kugel durch Einrollieren eines Bördelrandes im Hohlkugel- räum fixiert. Sowohl bei der Herstellung des Hohlkugel- raumes als auch bei der Herstellung der Lageschale und der Kugel treten Toleranzen auf, die bei ungünstigem Zusammenfallen von Plus- oder Minustoleranzen einen zu festen Sitz der Lagerschale oder auch einen zu lockeren Sitz derselben bewirken können.
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Toleranz des Lagerspiels einzuengen oder möglichst ganz zu beseitigen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks, teilweise im Schnitt und
Fig. 2 eine ebensolche Ansicht eines erfindungs- gemäßen Kugelgelenks mit angespritzter Nut für den Faltenbalg.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Kugelgelenkgehäuse bezeichnet, das einen Kugelhohlraum 2, eine obere Einsetzöffnung 3 und zumindest eine, beispielsweise auf der dieser gegenüberliegenden Seite 4 angebrachte Einspritzöffnung 5 besitzt.
In den Kugelhohlraum 2 ist eine an einem Lagerzapfen 6 angeformte Kugel als Gelenkkugel 7 mit einer auf diese aufgeschnappten Lagerschale 8 durch die entsprechend groß ausgebildete Einsetzöffnung 3 eingesetzt. Die Gelenkkugel 7 wird in geeigneter Weise möglichst zentrisch im Kugelhohlraum 2 fixiert und dann mit einer Zwischenschicht 9 aus einem polymerisierenden Kunststoff, beispielsweise einem Thermoplast, hinterspritzt. Der Einspritzvorgang erfolgt durch die Einspritzöffnung 5. Anstelle oder zusätzlich zu dieser Einspritzöffnung 5 können auch an anderen Stellen eine oder mehrere weitere Einspritzöffnungen vorgesehen werden.
Durch die in die Einsetzöffnung 3 hineinreichende Zwischenschicht 9 wird oben die Gelenkkugel 7 teilweise übergriffen und die Einsetzöffnung 3 so weit verengt, daß ein sicherer Halt der Lagerschale 8 und somit auch der Gelenkkugel 7 im Kugelhohlraum 2 erreicht wird. Durch die Zwischenschicht 9 wird ein sicherer Toleranzausgleich erreicht, der bei der Herstellung von Gelenkkugel 7, Lagerschale 8 und Kugelhohlraum 2 als Einzelelemente auch bei Anwendung höchster Präzision nicht erreichbar wäre.
Die Lagerschale 8 kann ein- oder mehrfach geschlitzt ausgeführt sein. Dies bewirkt eine bessere Verankerung derselben mit dem hinterspritzten Material der Zwischenschicht 9.
Das Kugelgelenkgehäuse 1 besitzt einen üblichen oberen Randteil 10 mit einer umlaufenden Nut 11, in die ein Ringwulst 12 eines Faltenbalges 13 eingesetzt und mittels eines Federringes 14 fixiert ist. Die andere, in der Zeichnung obere Seite des Faltenbalges 13 liegt mittels eines Federringes 15 dicht am Lagerzapfen 6 an.
Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Kugelgelenkgehäuse 1 keinen nach oben weisenden Randteil 10. Dafür ist die Lagerschale 8 mit einem umlaufenden Stützrand 16 versehen, der auf der anstelle des Randteils 10 vorhandenen Stützfläche 17 des Kugelgelenkgehäuses 1 aufliegt. Der Stützrand 16 besitzt eine umlaufende Nut 18 zum Einsetzen des Ringwulstes 12 des Faltenbalges 13. Der Faltenbalg 13 ist mittels des Federringes 14 in der Nut 18 fixiert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Innenwand des Kugelgelenkgehäuses 1 bzw. des Kugelhohlraumes 2 eine unbearbeitete, rauhe Oberfläche auf. Diese kann eine unbearbeitete Oberfläche bei einem Metallgußteil, einem Blechformteil, einem Kaltfließ- preßteil, einem Schmiedeteil oder dgl. sein. Die Oberfläche kann, gegebenenfalls zusätzlich, Nuten, Rillen oder Riefen aufweisen. Bevorzugt besteht das Kugelgelenkgehäuse 1 aus einem einheitlichen Bauteil.
Die Lagerschale 8 und/oder die Zwischenschicht 9 bestehen aus einem polymerisierenden Kunststoff, insbesondere einem Thermoplast, vorzugsweise aus einem der Kunststoffe Poly- ethylen, Polypropylen, Polyoxymethylen, Polyethersulfon, Polyetheretherketon oder Polyamid.
Vorzugsweise besteht die Lagerschale 8 aus einem unverstärkten Kunststoff, während die Zwischenschicht 9 vorteilhaft mit einem Füllstoff, beispielsweise einem oder mehreren mineralischen Füllstoffen, gegebenenfalls aus oder auf der Basis von Glas, beispielsweise in Form von Glasfasern und/oder Glaskugeln oder mineralischen Verbindungen in anderer Form, verstärkt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Kugelgelenk, bestehend aus einem Kugelgelenkgehäuse mit mindestens einem angeformten Befestigungsmittel, einer in einer Aussparung des Kugelgelenkgehäuses angeordneten, auf die Kugel aufschnappbaren Lagerschale aus Kunststoff, in der die Kugel eines Lagerzapfens schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenkgehäuse (1) zumindest eine Öffnung (5) aufweist, über die zum Toleranzausgleich zwischen Lagerschale (8) und Kugelgelenkgehäuse (1) ein polymerisierender Kunststoff als Zwischenschicht (9) einspritzbar bzw. eingespritzt ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (8) ein- oder mehrfach geschlitzt ausgeführt und mit der hinterspritzten polymeren Masse ausgefüllt ist.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (8) mit einem hochgezogenen, umlaufenden Stützrand (16) versehen ist, der an einer Stützfläche (17) des Kugelgelenkgehäuses (1) aufliegt und der eine umlaufende Nut (18) aufweist, in die ein Ringwulst (12) des Balges (13) des Kugelgelenks einsetzbar und befestigbar ist.
4. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Kugelgelenkgehäuses (1) eine unbearbeitete, rauhe Oberfläche aufweist.
5. Kugelgelenk nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die unbearbeitete, rauhe Oberfläche eine Metallguß-Oberfläche, ein Blechformteil, ein Kaltfließ- preßteil oder ein Schmiedeteil ist.
6. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Kugel- gelenkgehäuses (1) Nuten, Rillen oder Riefen besitzt.
7. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenkgehäuse (1) ein einheitliches Bauteil ist.
8. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (8) und/oder die Zwischenschicht (9) zum Toleranzausgleich aus einem der Kunststoffe Polyethylen, Polypropylen, Polyoxymethylen, Polyethersulfon, Polyetheretherketon oder Polyamid besteht.
9. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (8) aus einem unverstärkten Kunststoff und die Zwischenschicht (9) durch Glasfasern, Glaskugeln und/oder andere mineralische Füllstoffe verstärkt ist.
EP98945066A 1997-08-13 1998-07-29 Kugelgelenk Withdrawn EP1003979A1 (de)

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