DE102008002207A1 - Kugelgelenk - Google Patents

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Abstract

Kugelgelenk mit einem eine Zapfenöffnung (12) aufweisenden Gehäuse (4), einem eine Gelenkkugel (2) aufweisenden Kugelzapfen (3), der mittels der Gelenkkugel (2) bewegbar in dem Gehäuse (4) gelagert ist und sich durch die Zapfenöffnung (12) hindurch aus dem Gehäuse (4) herauserstreckt, wobei die Gelenkkugel (2) eine nicht ebene Regelfläche (7) aufweist, die mit einer an dem Gehäuse (4) vorgesehenen Anlage (8) in Kontakt steht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk mit einem eine Zapfenöffnung aufweisenden Gehäuse und einem eine Gelenkkugel aufweisenden Kugelzapfen, der mittels der Gelenkkugel bewegbar in dem Gehäuse gelagert ist und sich durch die Zapfenöffnung hindurch aus dem Gehäuse heraus erstreckt.
  • Häufig besteht der Bedarf an einem Gelenk, mit dem eine Taumelbewegung erzielbar ist, insbesondere eine räumlich taumelnde Laufbahn mit nur einem Freiheitsgrad. Hierzu bietet sich ein Kugelgelenk mit seinen drei Drehfreiheitsgraden an, von denen jedoch zwei gezielt aufgehoben werden müssen. Zur Erzielung einer Taumelbewegung kann z. B. ein Kugelgelenk eingesetzt werden, in dessen Gelenkkugel oberflächlich zwei voneinander unabhängige Nuten vorgesehen sind, in die zwei am Gelenkgehäuse gelagerte und feststehende Stifte oder Rollen eingreifen. Diese zwingen die Gelenkkugel bei einer Bewegung auf eine vorgegebene Laufbahn, sodass es möglich ist, ein mit der Gelenkkugel verbundenes Teil einer gewünschten räumlichen Bewegung zu unterziehen.
  • Diese Lösung ist jedoch sehr kostenaufwendig, da sowohl die Ausbildung der Nuten durch Fräsen und gegebenenfalls Schleifen als auch die Fertigung und Montage der Führungsfinger teuer ist. Ferner erfordert die doppelte Zwangsführung hohe Fertigungstoleranzen.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Zwangsführung eines Kugelzapfens eines Kugelgelenks zu schaffen, die insbesondere im Hinblick auf die Massenproduktion kostengünstig ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kugelgelenk nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
  • Das erfindungsgemäße Kugelgelenk, insbesondere für ein Fahrzeug, weist ein mit einer Zapfenöffnung versehenes Gehäuse und einen eine Gelenkkugel umfassenden Kugelzapfen auf, der mittels der Gelenkkugel bewegbar, insbesondere drehbar und schwenkbar, in dem Gehäuse gelagert ist und sich durch die Zapfenöffnung hindurch aus dem Gehäuse heraus erstreckt, wobei die Gelenkkugel eine nicht ebene Regelfläche aufweist, die mit einer an dem Gehäuse vorgesehenen Anlage in Kontakt steht.
  • Durch das Zusammenwirken von Regelfläche und Anlage wird eine Zwangsführung des Kugelzapfens erzielt, die eine Beschränkung der Bewegungsfreiheit des Kugelzapfens bewirkt. Bevorzugt definiert die Formgebung der Regelfläche eine räumliche Bewegungsbahn, entlang welcher sich der Kugelzapfen bewegt oder bewegen kann, wenn der Kugelzapfen um seine Längsachse dreht oder gedreht wird. Über die Formgebung der Regelfläche wird insbesondere eine Abhängigkeit zwischen einer Verdrehung des Kugelzapfens um seine Längsachse und einer seitlichen Auslenkung des Kugelzapfens um wenigstens eine andere Achse (Schwenkachse) geschaffen, die schräg oder senkrecht zu der Längsachsachse des Kugelzapfens ausgerichtet ist. Bevorzugt schneidet die wenigstens eine Schwenkachse die Längsachse des Kugelgelenks, wobei der Schnittpunkt vorzugsweise im Zentrum der Gelenkkugel liegt. Insbesondere zwingt das Zusammenwirken von Regelfläche und Anlage den Kugelzapfen bei einer Verdrehung um seine Längsachse zu einer seitlichen Auslenkung. Die Herstellung der Regelfläche erfolgt z. B. durch Kaltpressen, was bei großen Stückzahlen sehr kostengünstig möglich ist. Unter einer Regelfläche wird mathematisch insbesondere eine Fläche verstanden, die durch Bewegung einer Geraden im Raum erzeugt werden kann (siehe I. N. Bronstein und K. A. Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, 25. Auflage 1991, B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Stuttgart, Seite 605).
  • Eine ergänzende Beschränkung der Bewegungsfreiheit des Kugelzapfens oder eine ergänzende Zwangsführung des Kugelzapfens kann durch eine zusätzliche Führung erfolgen, mittels welcher der Kugelzapfen geführt wird, insbesondere auf eine vorgegebene Bewegungsbahn gezwungen wird. Die zusätzliche Führung beschränkt insbesondere die möglichen seitlichen Auslenkungen des Kugelzapfens und kann z. B. von einer Kulisse gebildet sein, durch welche sich der Kugelzapfen hindurch erstreckt. Bevorzugt ist die zusätzliche Führung durch die Zapfenöffnung gebildet. Die zusätzliche Führung oder Zapfenöffnung ist vorzugsweise länglich, insbesondere oval ausgebildet, was relativ kostengünstig umsetzbar ist. Durch die Zapfenöffnung und durch das Zusammenwirken von Regelfläche und Anlage werden die Bewegungsmöglichkeiten des Kugelzapfens bevorzugt auf eine räumliche Bewegungsbahn beschränkt, insbesondere zur Ausführung einer Taumelbewegung.
  • Der Kugelzapfen weist bevorzugt einen mit der Gelenkkugel fest verbundenen Zapfen auf, wobei die Regelfläche z. B. an der dem Zapfen abgewandten Seite der Gelenkkugel vorgesehen ist. Insbesondere bildet die Regelfläche eine dem Zapfen gegenüberliegende Stirnfläche oder Stirnseite des Kugelzapfens. Vorzugsweise ist die Regelfläche näherungsweise senkrecht zu der Längsachse des Kugelzapfens ausgerichtet, wobei der Begriff „näherungsweise” berücksichtigt, dass die Regelfläche nicht eben ist. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Gelenkkugel bei etwa 2/3 ihrer Höhe mit einer Abflachung versehen, an der die Regelfläche ausgebildet ist. Vor der Ausbildung der Regelfläche ist die Abflachung bevorzugt eben und senkrecht zur Längsachse des Kugelzapfens ausgerichtet. Die Regelfläche weist insbesondere eine umlaufende Berandung auf, welche die Mittellängsachse des Kugelzapfens vorzugsweise umgibt oder umringt.
  • Zwischen dem Gehäuse und dem Kugelzapfen ist vorzugsweise ein Schutz- oder Dichtungsbalg angeordnet, der ein Eindringen von Verschmutzungen und Feuchtigkeit in das Innere des Kugelgelenks verhindert. Der Zapfen des Kugelzapfens ist insbesondere als Gewindezapfen ausgebildet.
  • Der Kontaktbereich zwischen Regelfläche und Anlage ist bevorzugt linienförmig und liegt insbesondere auf einer Geraden. Somit ist eine optimale Führung des Kugelzapfens möglich, da die Regelfläche in mathematischer Hinsicht ja durch die Bewegung einer Geraden im Raum erzeugt werden kann. Vorzugsweise ist die Anlage fest mit dem Gehäuse verbunden und/oder an diesem gelagert. Gemäß einer Weiterbildung ist die Anlage als in dem Gehäuse gelagerter Stift ausgebildet. Vorzugsweise steht die Mantelfläche der Anlage entlang einer Geraden oder Mantelgeraden mit der Regelfläche in Kontakt. Die Anlage ist insbesondere drehbar an dem Gehäuse gelagert, sodass die Reibung reduziert werden kann. Die drehbare Lagerung kann z. B. mittels wenigstens einer Nadellagerbuchse erfolgen. Ferner ist die Anlage insbesondere um ihre Längsachse drehbar an dem Gehäuse gelagert.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist das Kugelgelenk einen Verriegelungsmechanismus auf, mittels welchem der Kugelzapfen in Endlagen seiner Bewegungsbahn verriegelt wird oder werden kann. Insbesondere weist die Gelenkkugel dafür wenigstens eine Querbohrung auf, in der wenigstens eine Rastkugel bewegbar geführt ist, die in eine im Gehäuse vorgesehene Rastausnehmung eingreift oder eingreifen kann. Greift die Rastkugel in die Rastausnehmung ein, so ist die Gelenkkugel am Gehäuse verriegelt. Die Rastkugel ist vorzugsweise mittels einer Feder vorgespannt, insbesondere in Richtung Gehäuse oder Rastausnehmung, sodass ein Verrasten bei Erreichen der Endlage automatisch erfolgt.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist in dem Kugelzapfen eine bevorzugt schräg oder senkrecht zu der Querbohrung ausgerichtete Längsbohrung vorgesehen, in der ein Entriegelungsstift federnd gelagert ist, der die Rastkugel in die Rastausnehmung drückt oder drücken kann. Durch Bewegen des Entriegelungsstifts gegen die Federkraft, kann die Vorspannung der Rastkugel in Richtung auf die Rastausnehmung aufgehoben werden, sodass die Gelenkkugel freigegeben ist und der Kugelzapfen aus der Endlage herausbewegt werden kann.
  • Die Zwangsführung des Kugelzapfens wird somit nicht durch Nuten an der Kugelfläche der Gelenkkugel, sondern erfindungsgemäß durch eine Regelfläche erzielt, die insbesondere an der Kugelstirnfläche dem Zapfen gegenüberliegend vorgesehen ist. Bevorzugt wird die Polarseite der Kugel bei ca. 2/3 der Kugelhöhe abgeflacht, wobei an dieser Abflachung die Regelfläche ausgebildet wird. Die Regelfläche zwingt den Kugelzapfen bei einer Drehung zum seitlichen Schwenken. Als Gegenseite bzw. Anlage für die Regelfläche kann ein Stift verwendet werden, der im Gehäuse gelagert ist und mit nur einer seiner Mantelgeraden mit der Gelenkkugel in Kontakt steht. Somit wird insbesondere ein Schwenken der Gelenkkugel senkrecht zur Stiftachse verhindert. Um die Reibung zu reduzieren, kann der Stift ferner mit Nadellagerbüchsen im Gehäuse gelagert sein. Vorzugsweise übernimmt eine ovale Gehäuseöffnung eine zweite oder zusätzliche Führung des Kugelzapfens.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann das Kugelgelenk um einen Verriegelungsmechanismus ergänzt sein, sodass der Kugelzapfen in Endlagen seiner Taumelbewegungsbahn arretiert werden kann. Dies ist beispielsweise durch Querbohrungen in der Gelenkkugel möglich, in die kleine Rastkugeln eingebracht sind, die durch einen federbelasteten Entriegelungsstift radial vorgespannt sind, der in einer Längsbohrung im Kugelzapfen sitzt, die entlang der Mittellinie des Kugelzapfens verläuft und insbesondere senkrecht zu den Querbohrungen ausgerichtet ist. Wenn sich die Rastkugelmitte zwischen der Oberfläche der Gelenkkugel und der Gehäuseinnenfläche befindet, ist der Kugelzapfen verriegelt. Zur Entriegelung des Kugelzapfens kann der Entriegelungsstift gegen die Federkraft in eine freigebende Position bewegt werden, z. B. mittels eines Knopfes, eines Seilzugs, eines Elektromotors, eines Hydraulikzylinders und/oder eines Pneumatikzylinders.
  • Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks zum Ausführen einer Bewegung, insbesondere einer Taumelbewegung, eines Fahrzeugteils relativ zum Fahrzeugaufbau eines Fahrzeugs.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1: eine perspektivische und teilweise geschnittene Darstellung eines Kugelgelenks gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 2: eine Schnittansicht des Kugelgelenks in einer 0°-Position des Kugelzapfens,
  • 3: eine Schnittansicht des Kugelgelenks in einer 30°-Position des Kugelzapfens,
  • 4: eine Schnittansicht des Kugelgelenks in einer 60°-Position des Kugelzapfens,
  • 5: eine Schnittansicht des Kugelgelenks in einer 90°-Position des Kugelzapfens,
  • 6: eine Schnittansicht des Kugelgelenks in einer 120°-Position des Kugelzapfens,
  • 7: eine Schnittansicht des Kugelgelenks in einer 150°-Position des Kugelzapfens und
  • 8: eine Schnittansicht des Kugelgelenks in einer 180°-Position des Kugelzapfens.
  • Aus 1 ist eine teilweise aufgeschnittene, perspektivische Darstellung eines Kugelgelenks 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei ein mit einer Gelenkkugel 2 versehener Kugelzapfen 3 mit seiner Gelenkkugel 2 in einem Kugelgelenkgehäuse 4 drehbar und schwenkbar gelagert ist. An dem Gehäuse 4 ist ein Flansch 5 vorgesehen, mittels welchem das Gehäuse 4 an einem Fahrzeugteil befestigt werden kann. Ferner kann der Kugelzapfen an einer Fahrzeugkarosserie befestigt werden, sodass das Fahrzeugteil relativ zu der Karosserie bewegt werden kann.
  • Der Kugelzapfen 3 weist einen fest mit der Gelenkkugel 2 verbundenen Gewindezapfen 6 auf und erstreckt sich aus dem Gehäuse 4 heraus. An der Gelenkkugel 2 ist an ihrer dem Zapfen 6 abgewandten Seite eine Regelfläche 7 vorgesehen, die eine Stirnfläche des Kugelzapfens 3 bildet. Die Regelfläche ist nicht eben und liegt an einem Zwangsführungsstift 8 an, der in einer im Gehäuse 4 vorgesehenen Bohrung 22 einliegt und mittels Nadellagerbuchsen 9 um seine Längsachse drehbar an dem Gehäuse 4 gelagert ist. Der Kugelzapfen 3 ist in üblicher Weise unter Zwischenschaltung einer Kugelschale 10 in einem Innenraum 11 des Gehäuses 4 gelagert, der über eine oval ausgebildete Zapfenöffnung 12 zugänglich ist, durch welches sich der Kugelzapfen 3 hindurcherstreckt. Das Gehäuse 4 umfasst einen Verschlussring 19, in dem die Gehäuseöffnung 12 vorgesehen ist. Der Kugelzapfen 3 wird durch das Zusammenwirken von Regelfläche 7 und Stift 8 einerseits und durch die ovale Gehäuseöffnung 12 andererseits derart zwangsgeführt, dass er sich relativ zu dem Gehäuse 4 lediglich entlang einer vordefinierten Bewegungsbahn bewegen kann, die eine Taumelbewegung des Kugelzapfens bewirkt.
  • Der Kugelzapfen 3 kann in bestimmten Lagen an dem Gehäuse 4 verrastet werden, wofür ein Verriegelungsmachanismus vorgesehen ist, der mehrere in im Innern der Gelenkkugel 2 vorgesehenen Querbohrungen 13 angeordnete Rastkugeln 14 umfasst, die sich entlang der Querbohrungen 13 bewegen und in an der den Innenraum 11 begrenzenden Innenwandung des Gehäuses 4 vorgesehene Rastausnehmungen 15 eingreifen können. Dabei ist der Kugelzapfen 3 an dem Gehäuse 4 verrastet, wenn die Rastkugeln 14 in die Rastausnehmungen 15 eingreifen. Die Rastkugeln 14 werden mittels eines Entriegelungsstifts 16 radial nach außen in Richtung Rastausnehmungen 15 gedrückt, wobei der Entriegelungsstift 16 in einer im Kugelzapfen 3 vorgesehenen Längsbohrung 17 verschiebbar geführt und mittels einer Feder 18 axial in Richtung Gelenkkugel 2 vorgespannt ist. Im unbetätigten Zustand drückt der Entriegelungsstift 16 somit die Rastkugel 14 radial nach außen in Richtung Gehäuseinnenwandung. Zum Entriegeln des Kugelzapfens 3 kann der Entriegelungsstift 16 gegen die Kraft der Feder 18 axial von der Gelenkkugel 2 wegbewegt werden, sodass die Rastkugeln 14 sich entlang der Querbohrungen 13 ins Innere des Kugelzapfens 3 hineinbewegen und somit die Verriegelung aufheben können. Der entriegelte Zustand ist aus 1 ersichtlich. Am Ort der Rastausnehmungen 15 weist die Kugelschale 10 Löcher auf, durch welche hindurch die Rastkugeln 14 in die Rastausnehmungen 15 eingreifen können.
  • Aus den 2 bis 8 sind Schnittansichten des Kugelgelenks 1 ersichtlich, wobei der Verriegelungsmechanismus der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden ist. In den 2 bis 8 ist der Kugelzapfen 3 in unterschiedlichen Positionen seiner Bewegungsbahn dargestellt, wobei in 2 der Kugelzapfen 3 um einen Winkel von 0° um seine Längsachse 20 relativ zu dem Gehäuse 4 verdreht ist. Die Längsachse 20 des Kugelzapfens 3 fällt in 2, zumindest nährungsweise, mit der Längsachse 21 des Gehäuses 4 oder Gelenks 1 zusammen, sodass lediglich die Längsachse 21 dargestellt ist. Entsprechendes gilt für 8. In 3 beträgt der Verdrehwinkel, um den der Kugelzapfen 3 um seine Längsachse 20 verdreht ist, 30°, in 4 60°, in 5 90°, in 6 120°, in 7 150° und in 8 180°. Gemäß der 2 bis 8 rotiert somit der Kugelzapfen 3 um seine Längsachse 20 in Schritten von 30°. Dabei ist zu erkennen, das der Kugelzapfen 3 in den 3 bis 7 seitlich ausgelenkt ist, wobei die Auslenkung durch den Winkel zwischen den beiden Längsachsen 20 und 21 beschrieben wird. Wegen des Zusammenwirkens von Regelfläche 7 und Stift 8 sowie wegen der Führung durch die Zapfenöffnung 12 ist die Abhängigkeit zwischen Verdrehwinkel und Auslenkung fest vorgegeben. Die Zapfenöffnung 12 legt hierbei die Richtung der Auslenkung fest, wohingegen das Zusammenwirken von Regelfläche 7 und Stift 8 jeder Auslenkung einen definierten Verdrehwinkel zuordnet.
  • 1
    Kugelgelenk
    2
    Gelenkkugel
    3
    Kugelzapfen
    4
    Gehäuse
    5
    Flansch
    6
    Gewindezapfen
    7
    Regelfläche
    8
    Zwangsführungsstift
    9
    Nadellagerbuchse
    10
    Kugelschale/Lagerschale
    11
    Innenraum
    12
    Zapfenöffnung
    13
    Querbohrung
    14
    Rastkugel
    15
    Rastausnehmung
    16
    Entriegelungsstift
    17
    Längsbohrung
    18
    Feder
    19
    Verschlussring
    20
    Längsachse des Kugelzapfens/Mittellängsachse
    21
    Längsachse des Gehäuses
    22
    Gehäusebohrung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - I. N. Bronstein und K. A. Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, 25. Auflage 1991, B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Stuttgart, Seite 605 [0007]

Claims (16)

  1. Kugelgelenk mit einem eine Zapfenöffnung (12) aufweisenden Gehäuse (4), einem eine Gelenkkugel (2) aufweisenden Kugelzapfen (3), der mittels der Gelenkkugel (2) bewegbar in dem Gehäuse (4) gelagert ist und sich durch die Zapfenöffnung (12) hindurch aus dem Gehäuse (4) heraus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkugel (2) eine nicht ebene Regelfläche (7) aufweist, die mit einer an dem Gehäuse (4) vorgesehenen Anlage (8) in Kontakt steht.
  2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Zusammenwirken von Regelfläche (7) und Anlage (8) eine seitliche Auslenkung des Kugelzapfens (3) abhängig von einer Verdrehung des Kugelzapfens (3) um seine Längsachse (20) ist.
  3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich zwischen Regelfläche (7) und Anlage (8) linienförmig ausgebildet ist und auf einer Geraden liegt.
  4. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelzapfen (3) einen mit der Gelenkkugel (2) fest verbundenen Zapfen (6) aufweist und die Regelfläche (7) an der dem Zapfen (6) abgewandten Seite der Gelenkkugel (2) vorgesehen ist.
  5. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelfläche (7) näherungsweise senkrecht zur Längsachse (20) des Kugelzapfens (3) ausgerichtet ist.
  6. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkugel (2) bei etwa 2/3 ihrer Höhe mit einer Abflachung versehen ist, an der die Regelfläche (7) ausgebildet ist.
  7. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelfläche (7) durch Kaltpressen hergestellt ist.
  8. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (8) als in dem Gehäuse (4) gelagerter Stift ausgebildet ist, dessen Mantelfläche entlang einer Geraden mit der Regelfläche (7) in Kontakt steht.
  9. Kugelgelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (8) um seine Längsachse drehbar an dem Gehäuse (4) gelagert ist.
  10. Kugelgelenk nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (8) mittels wenigstens einer Nadellagerbuchse (9) drehbar an dem Gehäuse (4) gelagert ist.
  11. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Führung vorgesehen ist, welche die seitlichen Auslenkungsmöglichkeiten des Kugelzapfens (3) beschränkt.
  12. Kugelgelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfenöffnung (12) oval ausgebildet ist und die zusätzlich Führung für den Kugelzapfen (3) bildet.
  13. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verriegelungsmechanismus, mittels welchem der Kugelzapfen (3) in Endlagen seiner Bewegungsbahn verriegelt wird oder werden kann.
  14. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkugel (2) wenigstens eine Querbohrung (13) aufweist, in der wenigstens eine Rastkugel (14) bewegbar geführt ist, die in eine Rastausnehmung (15) im Gehäuse (4) eingreift oder eingreifen kann.
  15. Kugelgelenk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kugelzapfen (2) eine senkrecht zu der Querbohrung (13) ausgerichtete Längsbohrung (17) vorgesehen ist, in der ein Entriegelungsstift (16) federnd gelagert ist, der die Rastkugel (14) in die Rastausnehmung (15) drückt oder drücken kann.
  16. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entriegelung des Kugelzapfens mittels eines Knopfes, eines Seilzugs, einer Pneumatik, einer Hydraulik oder eines Elektromotors erfolgen kann.
DE102008002207A 2008-06-04 2008-06-04 Kugelgelenk Ceased DE102008002207A1 (de)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2581614A2 (de) 2011-10-13 2013-04-17 ZF Friedrichshafen AG Kugelschwenkmodul
DE102011084395A1 (de) 2011-10-13 2013-04-18 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
DE102012216798A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
DE102012216794A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
DE102013007117A1 (de) * 2013-04-21 2014-10-23 Westfalia-Automotive Gmbh Anhängekupplung
DE102017203711A1 (de) 2017-03-07 2018-09-13 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk
US10428699B2 (en) 2016-04-27 2019-10-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Pivot bearing of a hydraulic clearance compensation element

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010043162B4 (de) * 2010-10-29 2016-09-15 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul für eine Anhängerkupplung
DE102010043164B4 (de) * 2010-10-29 2016-09-15 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul für eine Anhängerkupplung
US20150089781A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Daniel W. Barba Ball and Socket Joint Retention for a Hydraulic Pump/Motor
DE102015202073A1 (de) 2015-02-05 2016-08-11 Zf Friedrichshafen Ag Schwenkmodul einer Anhängerkupplung
DE102015202075B4 (de) 2015-02-05 2021-02-11 Zf Friedrichshafen Ag Schwenkmodul einer Anhängerkupplung
US11957635B2 (en) 2015-06-20 2024-04-16 Therabody, Inc. Percussive therapy device with variable amplitude
US10960745B2 (en) * 2016-03-10 2021-03-30 Truck Accessories Group, Llc Tonneau cover with prop rod assembly
US10527089B2 (en) * 2016-10-31 2020-01-07 Mevotech Lp Directional bearing for ball joint
US10617588B2 (en) 2017-07-11 2020-04-14 Theragun, Inc. Attachment system for a plurality of treatment members
US10470970B2 (en) * 2017-07-11 2019-11-12 Theragun, LLC Attachment system for a plurality of treatment members
USD951470S1 (en) 2018-03-27 2022-05-10 Therabody, Inc. Vibration massage device
EP3620675B1 (de) * 2018-08-29 2021-12-15 Schaublin SA Ausziehsicherungskragen für ein kugelgelenk
KR102575160B1 (ko) * 2018-12-10 2023-09-06 현대자동차주식회사 볼 클램핑 방식 스탭바 링크
US10940081B2 (en) 2019-05-07 2021-03-09 Theragun, Inc. Percussive massage device with force meter
US11890253B2 (en) 2018-12-26 2024-02-06 Therabody, Inc. Percussive therapy device with interchangeable modules
US11813221B2 (en) 2019-05-07 2023-11-14 Therabody, Inc. Portable percussive massage device
US11998504B2 (en) 2019-05-07 2024-06-04 Therabody, Inc. Chair including percussive massage therapy
CN112032187B (zh) * 2019-10-08 2021-07-16 张楼锋 一种医疗领域使用的支架自锁装置
US11215221B1 (en) 2020-08-27 2022-01-04 Musashi Auto Parts Canada Inc. Ball joint assembly and method of assembly and ball joint compression ring
CN114394557A (zh) * 2021-12-31 2022-04-26 浙江西车智能物流装备有限责任公司 一种电动搬运叉车
US11857481B2 (en) 2022-02-28 2024-01-02 Therabody, Inc. System for electrical connection of massage attachment to percussive therapy device

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2687024A (en) 1950-11-21 1954-08-24 Fmc Corp Ball and scoket joint construction
US3068032A (en) * 1958-11-13 1962-12-11 Daimler Benz Ag Ball joint connection
US2964964A (en) 1959-04-10 1960-12-20 Gen Motors Corp Control mechanism
US3107505A (en) * 1961-02-15 1963-10-22 Hague Mfg Company Universal joint
CA912202A (en) * 1969-03-13 1972-10-17 V. Chambers Harold Artificial hip joint
FR2100696B2 (de) * 1970-05-27 1974-03-22 Moessinger Sa
CH578691A5 (de) * 1974-04-05 1976-08-13 Sarmac Sa
US3949675A (en) * 1974-07-03 1976-04-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Projectile
DE2537666C2 (de) * 1975-08-23 1977-10-20 Karl Mayer Textü-Maschinen-Fabrik GmbH, 6053 Obertshausen Doppelfonturige Kettenwirkmaschine
US4193611A (en) * 1978-10-11 1980-03-18 Fisk Harold E Trailer hitch adapter
US4941862A (en) * 1985-02-22 1990-07-17 Gkn Automotive Inc. Quick disconnect constant velocity universal joint
US4916966A (en) * 1988-11-04 1990-04-17 Dawlen Corporation Transmission shift vibration damper
US4921271A (en) * 1989-02-23 1990-05-01 Specialty Products, Inc. Method and apparatus for adjusting wheel alignment in a steerable wheel suspension assembly
DE4224895C2 (de) * 1992-07-28 1996-07-11 Daimler Benz Ag Kugelgelenk
US5280941A (en) * 1993-05-24 1994-01-25 Guhlin Kjall G Anti-theft ball assembly for ball and socket trailer hitch
DE4338916C1 (de) * 1993-11-15 1995-05-04 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co Kugelgelenk
JPH0882318A (ja) * 1994-09-12 1996-03-26 Nhk Spring Co Ltd ボールジョイントとその製造方法
US5741022A (en) * 1994-11-30 1998-04-21 Wass; Lloyd G. Ball-exchange trailer hitch
JP3477474B2 (ja) * 1996-12-10 2003-12-10 自動車電機工業株式会社 ボールジョイントの組立方法
US6142034A (en) * 1997-08-26 2000-11-07 Grand Haven Stamped Products Manual transmission shifter with reverse lockout device
US6089591A (en) * 1997-12-18 2000-07-18 Valley Industries Ball assembly for a trailer hitch
FR2779374B1 (fr) * 1998-06-04 2000-08-25 Facom Outil d'entrainement muni d'un mecanisme de verrouillage
WO2000020770A1 (en) * 1998-10-08 2000-04-13 Imo Industries, Inc. Universal joint for vehicle steering systems
FR2789359B1 (fr) * 1999-02-04 2001-03-30 Mecanique De Villeurbanne Soc Rotule, notamment rotule de direction ou de suspension pour vehicules automobiles, et procede de fabrication d'un coussinet pour une telle rotule
DE10356111B4 (de) 2003-11-27 2006-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Kaltumformverfahren zur Herstellung von einteiligen Kugelzapfen
US7461995B2 (en) * 2005-04-08 2008-12-09 Taco Metals, Inc. Socket retainer
CN201058632Y (zh) * 2007-06-06 2008-05-14 浙江王力车业有限公司 一种能够实现中控的车辆控制用手把套锁定装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I. N. Bronstein und K. A. Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, 25. Auflage 1991, B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Stuttgart, Seite 605

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2581614A2 (de) 2011-10-13 2013-04-17 ZF Friedrichshafen AG Kugelschwenkmodul
DE102011084394A1 (de) 2011-10-13 2013-04-18 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
DE102011084395A1 (de) 2011-10-13 2013-04-18 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
DE102011084394B4 (de) * 2011-10-13 2013-05-29 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
DE102011084395B4 (de) * 2011-10-13 2013-05-29 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
DE102012216798A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
DE102012216794A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Zf Friedrichshafen Ag Kugelschwenkmodul
EP2711210A2 (de) 2012-09-19 2014-03-26 ZF Friedrichshafen AG Kugelschwenkmodul
EP2711207A2 (de) 2012-09-19 2014-03-26 ZF Friedrichshafen AG Kugelschwenkmodul
DE102013007117A1 (de) * 2013-04-21 2014-10-23 Westfalia-Automotive Gmbh Anhängekupplung
US10428699B2 (en) 2016-04-27 2019-10-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Pivot bearing of a hydraulic clearance compensation element
DE102017203711A1 (de) 2017-03-07 2018-09-13 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk

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US8770882B2 (en) 2014-07-08
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US20110081194A1 (en) 2011-04-07
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CN102057171A (zh) 2011-05-11

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