DE102012211444A1 - Actuating device, ball joint and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung (1) zum bidirektionalen Antreiben eines Stellglieds (2), vorzugsweise für eine Brennkraftmaschine, mit einem Stellantrieb (4) zum Erzeugen von Stellkräften und mit einer mit dem Stellantrieb (4) antriebsverbundenen und mit dem Stellglied (2) antriebsverbindbaren Kopplungseinrichtung (5) zur Übertragung von Stellkräften vom Stellantrieb (4) auf das Stellglied (2), wobei die Kopplungseinrichtung (5) ein erstes Kopplungsglied (6), ein zweites Kopplungsglied (7) und ein Kugelgelenk (8) aufweist, das die beiden Kopplungsglieder (6, 7) gelenkig miteinander verbindet und einen mit dem ersten Kopplungsglied (6) verbundenen Kugelkopf (14) sowie eine mit dem zweiten Kopplungsglied (7) verbundene Kugelaufnahme (15) aufweist. Eine vereinfachte Herstellung ergibt sich, wenn der Kugelkopf (14) eine radial zum Kugelmittelpunkt (16) orientierte zylindrische Schaftaufnahmeöffnung (18) aufweist, in die ein zylindrischer Schaft (19) des ersten Kopplungsglieds (6) eingesteckt ist und in der das erste Kopplungsglied (6) fest mit dem Kugelkopf (14) verbunden ist, und wenn die Kugelaufnahme (15) eine radial zum Kugelmittelpunkt (16) orientierte Schaftdurchgangsöffnung (20) aufweist, durch die sich der Schaft (19) des ersten Kopplungsglieds (6) hindurcherstreckt und die bezüglich einer Längsmittelachse (22) des Schafts (19) ein Radialspiel (21) gegenüber dem Schaft (19) aufweist.The present invention relates to an actuating device (1) for bidirectional driving of an actuator (2), preferably for an internal combustion engine, with an actuator (4) for generating actuating forces and with an actuator that is drive-connected to the actuator (4) and to the actuator (2). Drive-connectable coupling device (5) for the transmission of actuating forces from the actuator (4) to the actuator (2), the coupling device (5) having a first coupling member (6), a second coupling member (7) and a ball joint (8) that connects the two coupling members (6, 7) with one another in an articulated manner and has a ball head (14) connected to the first coupling member (6) and a ball receptacle (15) connected to the second coupling member (7). A simplified production results when the spherical head (14) has a cylindrical shaft receiving opening (18) oriented radially to the center of the sphere (16), into which a cylindrical shaft (19) of the first coupling member (6) is inserted and into which the first coupling member ( 6) is firmly connected to the ball head (14), and when the ball socket (15) has a shaft through opening (20) oriented radially to the center of the ball (16) through which the shaft (19) of the first coupling member (6) extends and the has a radial play (21) with respect to the shaft (19) with respect to a longitudinal center axis (22) of the shaft (19).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zum bidirektionalen Antreiben eines Stellglieds, vorzugsweise für eine Brennkraftmaschine, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kugelgelenk für eine derartige Stelleinrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Kugelgelenks. The present invention relates to a control device for bidirectionally driving an actuator, preferably for an internal combustion engine, with the features of the preamble of
Aus der
Stelleinrichtungen dieser Art können grundsätzlich auch zum Antreiben anderer Stellglieder verwendet werden. Beispielhaft seien genannt eine variable Turbinengeometrie eines Abgasturboladers sowie Drallklappen oder Tumbleklappen einer Frischluftanlage zur Versorgung von Brennräumen einer Brennkraftmaschine mit Frischluft. Actuators of this type can in principle also be used to drive other actuators. Examples include a variable turbine geometry of an exhaust gas turbocharger and swirl flaps or Tumbleklappen a fresh air system for supplying combustion chambers of an internal combustion engine with fresh air.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Stelleinrichtung der vorstehend beschriebenen Art bzw. für ein derartiges Kugelgelenk bzw. für ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Kugelgelenks eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Herstellung auszeichnet.The present invention addresses the problem of providing an improved embodiment for a setting device of the type described above or for such a ball joint or for a method for producing such a ball joint, which is characterized in particular by a simplified manufacturing.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Kugelkopf bezüglich des ersten Kopplungsglieds als separates Bauteil zu konzipieren, so dass der Kugelkopf an einen als Schaft ausgestalteten Abschnitt des ersten Kopplungsglieds angebaut werden kann. Durch diese Maßnahme lassen sich einheitliche Kugelköpfe mit unterschiedlichen Kopplungsgliedern verbinden, wodurch eine Variantenbildung vereinfacht ist. Ferner lassen sich die separat hergestellten Kugelköpfe leichter mit engeren Toleranzen herstellen als in Kombination mit dem kompletten ersten Kopplungsglied. The invention is based on the general idea to design the ball head with respect to the first coupling member as a separate component, so that the ball head can be attached to a configured as a shaft portion of the first coupling member. By this measure, uniform ball heads can be connected with different coupling members, whereby a variant formation is simplified. Furthermore, the separately manufactured ball heads can be easier to produce with narrower tolerances than in combination with the complete first coupling member.
Im Einzelnen schlägt die Erfindung vor, den Kugelkopf mit einer radial zum Kugelmittelpunkt orientierten zylindrischen Schaftaufnahmeöffnung auszustatten, in die ein zylindrischer Schaft des ersten Kopplungsglieds eingesteckt werden kann, wobei dieser Schaft in der Schaftaufnahmeöffnung mit dem Kugelkopf fest verbunden werden kann. Beispielsweise kann der Kugelkopf mit dem Schaft verschweißt werden.In particular, the invention proposes to equip the ball head with a radially to the ball center oriented cylindrical shaft receiving opening into which a cylindrical shaft of the first coupling member can be inserted, said shaft can be firmly connected in the shaft receiving opening with the ball head. For example, the ball head can be welded to the shaft.
Die Kugelaufnahme kann dagegen eine radial zum Kugelmittelpunkt orientierte Schaftdurchgangsöffnung aufweisen, durch die sich der Schaft des ersten Kopplungsglieds hindurcherstreckt und die bezüglich einer Längsmittelachse des Schafts ein Radialspiel gegenüber dem Schaft aufweist. Durch das Radialspiel werden die Freiheitsgrade für Drehbewegungen zwischen Kugelkopf und Kugelaufnahme definiert.By contrast, the ball receptacle can have a shaft passage opening oriented radially to the ball center, through which the shaft of the first coupling member extends and which has a radial play relative to the shaft with respect to a longitudinal center axis of the shaft. The radial clearance defines the degrees of freedom for rotary movements between ball head and ball seat.
Grundsätzlich kann die Kugelaufnahme einen zylindrischen Aufnahmeraum für den Kugelkopf aufweisen. Dieser Aufnahmeraum kann dabei als Sackloch ausgestaltet, so dass er an einem axialen Ende geschlossen ist und am anderen axialen Ende offen ist. Im Bereich des offenen Endes befindet sich dann die Schaftdurchgangsöffnung. Bei einer derartigen Konfiguration lassen sich über das Kugelgelenk nur Druckkräfte übertragen. Bevorzugt ist dagegen eine Ausführungsform, die zusätzlich auch eine Übertragung von Zugkräften ermöglicht. In diesem Fall ist der Aufnahmeraum zweckmäßig abgestimmt auf den Kugelkopf kugelförmig gestaltet, derart, dass ein Kugeldurchmesser größer ist als ein Durchmesser der Schaftdurchgangsöffnung. In principle, the ball seat can have a cylindrical receiving space for the ball head. This receiving space can be configured as a blind hole, so that it is closed at one axial end and open at the other axial end. In the area of the open end is then the shaft passage opening. With such a configuration, only compressive forces can be transmitted via the ball joint. On the other hand, an embodiment which additionally allows a transmission of tensile forces is preferred. In this case, the receiving space is suitably matched to the ball spherical design, such that a ball diameter is greater than a diameter of the shaft passage opening.
Es ist klar, dass der komplementär zum Kugelkopf geformte kugelförmige Lagerraum der Kugelaufnahme dann nicht vollständig kugelförmig gestaltet ist, da er zumindest an einer Seite in die Schaftdurchgangsöffnung übergeht. Der Lagerraum ist daher kugelsegmentförmig gestaltet bzw. weist den Lagerraum begrenzende kugelsegmentförmige Wandabschnitte auf, die flächig mit dem Kugelkopf in Kontakt stehen. It is clear that the spherical bearing space of the ball socket, which is shaped to be complementary to the ball head, is then not completely spherical in shape since it merges into the shaft passage opening at least on one side. The storage space is therefore designed spherical segment or has the storage space limiting spherical segment-shaped wall sections which are flat with the ball head in contact.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Kugelkopf zwei voneinander abgewandte ebene Stirnseiten aufweisen, die jeweils in einer senkrecht zur Längsmittelachse der Schaftaufnahmeöffnung verlaufenden Ebene liegen. According to an advantageous embodiment, the ball head may have two flat end faces facing away from each other, each lying in a plane extending perpendicular to the longitudinal center axis of the shaft receiving opening.
Der Kugelkopf hat dadurch die Form eines Rads oder einer Rolle, wobei die Außenkontur des Kugelkopfs ein Kugelsegment definiert. Die Kugelaufnahme hat nun gegenüber der Schaftdurchgangsöffnung eine Kugelkopfmontageöffnung, deren quer zur Längsmittelachse der Schaftdurchgangsöffnung gemessene Öffnungsweite gleich groß ist wie oder größer ist als der parallel zur Längsmittelachse der Schaftaufnahmeöffnung gemessene Abstand der Stirnseiten des Kugelkopfs und kleiner ist als der senkrecht zur Längsmittelachse der Schaftaufnahmeöffnung gemessene Kugeldurchmesser. Die Kugelaufnahme weist nun zwischen der Schaftdurchgangsöffnung und der Kugelkopfmontageöffnung einen kugelsegmentförmigen Lagerraum zum Lagern des Kugelkopfs auf, der an der einen Seite in die Schaftdurchgangsöffnung und auf der gegenüberliegenden Seite in die Kugelkopfmontageöffnung übergeht. Dabei ist der Übergang des Lagerraums zur Kugelkopfmontageöffnung so geformt, dass der Kugelkopf bei fehlendem Schaft und mit parallel zur Öffnungsweite der Kugelkopfmontageöffnung ausgerichteter Längsmittelachse der Schaftaufnahmeöffnung bezüglich der Längsmittelachse der Schaftdurchgangsöffnung axial durch die Kugelmontageöffnung in den Lagerraum einsetzbar und darin drehbar ist bis die Längsmittelachse der Schaftaufnahmeöffnung parallel zur Längsmittelachse der Schaftdurchgangsöffnung verläuft. Durch diese Bauform lässt sich der Kugelkopf ohne den Schaft in den Lagerraum der Schaftaufnahme einsetzen, was die Montage des Kugelgelenks vereinfacht. Ist der Kugelkopf in den Lagerraum eingesetzt und darin so ausgerichtet, dass die Längsmittelachsen der Schaftaufnahmeöffnung und der Schaftdurchgangsöffnung zusammenfallen, lässt sich der Schaft durch die Schaftdurchgangsöffnung hindurch in die Schaftaufnahmeöffnung einsetzen und fest mit dem Kugelkopf verbinden. Danach kann der Kugelkopf im Lagerraum nicht mehr so weit verdreht werden, dass er aus der Kugelkopfmontageöffnung wieder aus der Lageraufnahme herausgenommen werden kann. Sobald also der Schaft fest mit dem Kugelkopf verbunden ist, ist der Kugelkopf verliersicher in der Kugelaufnahme gehalten, wodurch das Kugelgelenk bei einfacher Montierbarkeit Druck- und Zugkräfte übertragen kann. The ball head thereby has the form of a wheel or a roller, wherein the outer contour of the ball head defines a spherical segment. The ball retainer now has a ball head mounting opening opposite the shaft passage opening, whose opening width measured transversely to the longitudinal center axis of the shaft passage opening is equal to or greater than the distance between the end faces of the ball head measured parallel to the longitudinal central axis of the shaft receiving opening and smaller than the ball diameter measured perpendicular to the longitudinal center axis of the shaft receiving opening , The ball seat now has between the shaft passage opening and the ball head mounting opening on a spherical segment storage space for supporting the ball head, which merges on one side in the shaft through hole and on the opposite side in the ball head mounting hole. In this case, the transition of the storage space to the ball head mounting opening is shaped such that the ball head is axially insertable in the storage space and rotatable therein until the longitudinal center axis of the shaft receiving opening in the absence of the shaft and aligned parallel to the opening width of the ball head mounting opening longitudinal central axis of the shaft receiving opening with respect to the longitudinal center axis of the shaft through hole runs parallel to the longitudinal central axis of the shaft passage opening. Due to this design, the ball head without the shaft can be inserted into the storage space of the shaft receptacle, which simplifies the assembly of the ball joint. When the ball head is inserted into the storage space and aligned therein so that the longitudinal center axes of the shaft receiving opening and the shaft passage opening coincide, the shaft can be inserted into the shaft receiving opening through the shaft passage opening and fixedly connected to the ball head. Thereafter, the ball head in the storage room can not be rotated so far that it can be taken out of the ball head mounting hole again from the bearing mount. Thus, as soon as the shaft is firmly connected to the ball head, the ball head is held captive in the ball seat, whereby the ball joint can be transmitted with ease of mounting pressure and tensile forces.
Diese Bauform ermöglicht es außerdem, die Kugelaufnahme aus einem Stück herzustellen, also als Integralteil zu konzipieren. Insbesondere kann die Kugelaufnahme ein einstückiges Gussteil sein, z.B. aus Kunststoff.This design also makes it possible to produce the ball seat in one piece, so to design as an integral part. In particular, the ball seat may be a one-piece casting, e.g. made of plastic.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Schaftaufnahmeöffnung als Durchgangsöffnung ausgestaltet sein, wobei der Schaft an der der Kugelkopfmontageöffnung zugewandten Stirnseite mit dem Kugelkopf verschweißt oder verlötet oder verklebt werden kann. Bei in die Schaftaufnahmeöffnung eingestecktem Schaft steht an der Kugelkopfmontageöffnung ausreichend Raum zur Verfügung, um die gewünschte Befestigung zwischen Schaft und Kugelkopf zu realisieren. According to an advantageous development, the shaft receiving opening can be configured as a passage opening, whereby the shaft can be welded or soldered or glued to the ball head on the end face facing the ball head mounting opening. When inserted into the shaft receiving opening shank is at the ball head mounting hole sufficient space available to realize the desired attachment between the shaft and ball head.
Bei einer anderen Weiterbildung kann die Kugelaufnahme zwei sich quer zur Längsmittelachse der Schaftdurchgangsöffnung gegenüberliegende offene Seiten aufweisen, die sich von der Kugelkopfmontageöffnung zum Lagerraum erstrecken. Hierdurch erhält die Kugelaufnahme in einem die Kugelkopfmontageöffnung aufweisenden Axialabschnitt im Längsschnitt einen U-förmigen Querschnitt. Durch die offenen Seiten lässt sich die Kugelaufnahme leichter herstellen. In another development, the ball seat may have two transverse to the longitudinal center axis of the shaft passage opening opposite open sides extending from the ball head mounting opening to the storage room. As a result, the ball seat receives in a ball head mounting opening having axial section in longitudinal section a U-shaped cross-section. The open sides make it easier to make the ball seat.
Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Lageraufnahme eine den Lagerraum begrenzende kugelsegmentförmige Innenkontur aufweisen, die komplementär zur kugelsegmentförmigen Außenkontur des Kugelkopfs geformt ist, derart, dass der Kugelkopf im Lagerraum mit seiner Außenkontur unmittelbar an der Innenkontur der Lageraufnahme anliegt und daran gelagert ist. Durch die unmittelbare Kontaktierung von Kugelkopf und Lageraufnahme ergibt sich ein besonders einfach realisierbarer Aufbau in Verbindung mit einer preiswerten Herstellbarkeit.In another advantageous development, the bearing receptacle may have a storage space bounding spherical segment-shaped inner contour which is shaped complementary to the spherical segment-shaped outer contour of the ball head, such that the ball head rests in the storage room with its outer contour directly on the inner contour of the bearing support and is mounted thereon. The direct contacting of the ball head and bearing mount results in a particularly easy to implement construction in conjunction with an inexpensive manufacturability.
Bei dieser Ausführungsform kann ein Öffnungsdurchmesser der Schaftdurchgangsöffnung kleiner gewählt werden als ein Kugeldurchmesser des Kugelkopfs. Somit lassen sich auch Zugkräfte zwischen den beiden Kopplungsgliedern übertragen.In this embodiment, an opening diameter of the shaft through hole can be made smaller than a ball diameter of the ball head. Thus, tensile forces can be transmitted between the two coupling members.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Kugelaufnahme in einer senkrecht zur Längsmittelachse der Schaftdurchgangsöffnung verlaufenden Teilungsebene geteilt sein und zwei Aufnahmeteile aufweisen, die jeweils ein Wälzkörperlager zum Lagern des Kugelkopfs aufweisen. In diesem Fall ist die Kugelaufnahme mehrteilig konzipiert. Zwar wird durch eine mehrteilige Bauform der Kugelaufnahme deren Herstellung aufwändiger, jedoch kann mit Hilfe der Wälzkörperlager eine verbesserte Lagerung des Kugelkopfs in der Kugelaufnahme realisiert werden. Beispielsweise kann sich die verbesserte Lagerung durch einen reduzierten Verschleiß sowie durch reduzierte Reibung sowie eine höhere Kraftübertragung in der Zug- und Druckrichtung auszeichnen. In another embodiment, the ball seat can be divided in a perpendicular to the longitudinal central axis of the shaft passage opening dividing plane and have two receiving parts, each having a rolling element bearing for supporting the ball head. In this case, the ball seat is designed in several parts. Although a multi-part design of the ball holder whose production complex, but with the help of Wälzkörperlager improved storage of the ball head can be realized in the ball seat. For example, the improved storage by a reduced wear and reduced friction and a higher power transmission in the tensile and compressive direction are distinguished.
Gemäß einer Weiterbildung kann das jeweilige Wälzkörperlager in einem von der Teilungsebene entfernten Bereich des jeweiligen Aufnahmeteils angeordnet sein. Somit befindet sich das eine Wälzkörperlager proximal zur Schaftdurchgangsöffnung, während sich das andere Wälzkörperlager an einer diametral gegenüberliegenden Seite des Kugelkopfs distal zur Schaftdurchgangsöffnung befindet. Somit stützen die beiden Wälzkörperlager insbesondere Druckkräfte und Zugkräfte ab.According to a development, the respective rolling element bearing can be located in a region of the respective receiving part remote from the dividing plane be arranged. Thus, one rolling element bearing is proximal to the shaft passage opening while the other rolling element bearing is located on a diametrically opposite side of the ball head distal to the shaft passage opening. Thus, the two Wälzkörperlager support in particular pressure forces and tensile forces.
Vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher eine äußere Wälzkörperlaufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers unmittelbar am jeweiligen Aufnahmeteil ausgebildet ist. In diesem Fall stützen sich die Wälzkörper unmittelbar am jeweiligen Aufnahmeteil ab. Hierdurch ergibt sich eine integrierte Bauweise, welche die Anzahl der erforderlichen Einzelteile reduziert. Beispielsweise bildet das jeweilige Aufnahmeteil dadurch einen Außenring des jeweiligen Wälzkörperlagers, so dass auf einen separaten Außenring verzichtet werden kann, so dass die Größe der verwendbaren Wälzkörper entsprechend größer gewählt werden kann. A further development is advantageous, in which an outer rolling body raceway of the respective rolling element bearing is formed directly on the respective receiving part. In this case, the rolling elements are based directly on the respective receiving part. This results in an integrated design, which reduces the number of required items. For example, the respective receiving part thereby forms an outer ring of the respective rolling element bearing, so that it is possible to dispense with a separate outer ring, so that the size of the usable rolling elements can be selected correspondingly larger.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Wälzkörpern des jeweiligen Wälzkörperlagers um Kugeln. Besonders vorteilhaft ist nun eine Weiterbildung, bei welcher die äußere Wälzkörperlaufbahn in ihrem Profil, das quer zur Umfangsrichtung betrachtet ist, die Kugeln über einen Winkel von mehr als 180°, vorzugsweise von maximal 270°, umgreift. Auf diese Weise sind die Kugeln in der äußeren Wälzkörperlaufbahn radial und axial gesichert, was die Handhabung der Aufnahmeteil mit darin untergebrachten Kugeln vereinfacht.Preferably, the rolling elements of the respective roller bearing are balls. Particularly advantageous is now a development in which the outer Wälzkörperlaufbahn in its profile, which is considered transversely to the circumferential direction, the balls over an angle of more than 180 °, preferably of at most 270 °, surrounds. In this way, the balls in the outer Wälzkörperlaufbahn are radially and axially secured, which simplifies the handling of the receiving part with accommodated therein balls.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können sich die Wälzkörper des jeweiligen Wälzkörperlagers innen unmittelbar am Kugelkopf abstützen. In diesem Fall kann auf einen Innenring des jeweiligen Wälzkörperlagers verzichtet werden, wodurch es ebenfalls möglich ist, die verwendeten Wälzkörper größer zu dimensionieren. According to another advantageous embodiment, the rolling elements of the respective Wälzkörperlagers inside supported directly on the ball head. In this case, can be dispensed with an inner ring of the respective rolling element bearing, whereby it is also possible to size the rolling elements used larger.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Kugelkopf bezüglich einer senkrecht zur Längsmittelachse der Schaftaufnahmeöffnung verlaufenden Ebene spiegelsymmetrisch ausgestaltet sein. Hierdurch vereinfacht sich die Montage, da der Kugelkopf verwechslungssicher verwendet werden kann.In another advantageous embodiment, the ball head can be configured mirror-symmetrically with respect to a plane extending perpendicular to the longitudinal central axis of the shaft receiving opening. This simplifies assembly, since the ball head can be used confusion.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der Schaft mit dem Kugelkopf in der Schaftaufnahmeöffnung verschraubt sein, wodurch die Übertragung besonders hoher Druck- und Zugkräfte möglich ist. Die Schraubverbindung kann dann durch eine Schweißverbindung oder Klebverbindung oder Lötverbindung gesichert werden.In another embodiment, the shaft may be screwed to the ball head in the shaft receiving opening, whereby the transmission of particularly high compressive and tensile forces is possible. The screw connection can then be secured by a welded connection or adhesive connection or soldered connection.
Zusätzlich oder alternativ kann die Schaftaufnahme an ihrer radialen Außenseite ein Außengewinde aufweisen, wodurch die Kugelaufnahme selbst in eine am zweiten Kopplungsglied ausgebildete Aufnahmeöffnung mit passendem Innengewinde eingeschraubt werden kann. Additionally or alternatively, the shaft receptacle may have an external thread on its radial outside, whereby the ball receptacle itself can be screwed into a receptacle opening formed on the second coupling element with a matching internal thread.
Ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk, mit dessen Hilfe sich zwei Kopplungsglieder gelenkig miteinander verbinden lassen, umfasst somit einen Kugelkopf, der mit dem ersten Kopplungsglied verbindbar ist, eine Kugelaufnahme, die mit dem zweiten Kopplungsglied verbindbar ist, wobei der Kugelkopf eine radial zum Kugelmittelpunkt orientierte zylindrische Schaftaufnahmeöffnung aufweist, in die ein zylindrischer Schaft des ersten Kopplungsglieds einsteckbar ist und in der das erste Kopplungsglied fest mit dem Kugelkopf verbindbar ist. Ferner weist die Kugelaufnahme eine radial zum Kugelmittelpunkt orientierte Schaftdurchgangsöffnung auf, durch die sich im montierten Zustand der Schaft des ersten Kopplungsglieds hindurcherstreckt und die bezüglich einer Längsmittelachse des Schafts ein Radialspiel gegenüber dem Schaft aufweist.An inventive ball joint, with the help of which two coupling members can be hinged together, thus comprises a ball head, which is connectable to the first coupling member, a ball receptacle, which is connectable to the second coupling member, wherein the ball head has a radially to the ball center oriented cylindrical shaft receiving opening in which a cylindrical shaft of the first coupling member can be inserted and in which the first coupling member is fixedly connected to the ball head. Further, the ball seat has a radially to the ball center oriented shaft passage opening through which extends in the assembled state, the shaft of the first coupling member and having a radial clearance relative to the shaft with respect to a longitudinal central axis of the shaft.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zusammenbauen eines derartigen Kugelgelenks, bei dem eine Schaftaufnahmeöffnung, eine Schaftdurchgangsöffnung, eine Kugelkopfmontageöffnung und ein Lagerraum gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen sind, charakterisiert sich somit dadurch, dass der Kugelkopf außerhalb der Kugelaufnahme so ausgerichtet werden kann, dass sich die Längsmittelachse der Schaftaufnahmeöffnung im Wesentlichen parallel zur Öffnungsweite der Montageöffnung erstreckt, dass der Kugelkopf in dieser ausgerichteten Lage bezüglich der Längsmittelachse der Schaftdurchgangsöffnung axial durch die Montageöffnung in den Lagerraum eingesetzt werden kann, dass der Kugelkopf im Lagerraum um den Kugelmittelpunkt so weit gedreht werden kann, bis die Längsmittelachse der Schaftaufnahmeöffnung im Wesentlichen parallel zur Längsmittelachse der Schaftdurchgangsöffnung ausgerichtet ist, und dass der Schaft des ersten Kopplungsglieds durch die Schaftdurchgangsöffnung hindurch in die Schaftaufnahmeöffnung eingesteckt und am Kugelkopf befestigt werden kann. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung zwischen Kugelkopf und Schaft zweckmäßig durch die Montageöffnung hindurch.The inventive method for assembling such a ball joint, in which a shank receiving opening, a shank passage opening, a ball head mounting hole and a storage space are provided according to the embodiments described above, thus characterized by the fact that the ball head outside the ball seat can be aligned so that the longitudinal center axis extends the shank receiving opening substantially parallel to the opening width of the mounting opening, that the ball head in this aligned position with respect to the longitudinal central axis of the shank passage opening axially through the mounting hole can be inserted into the storage space, that the ball head in the storage space can be rotated around the ball center until the Longitudinal axis of the shaft receiving opening is aligned substantially parallel to the longitudinal central axis of the shaft passage opening, and that the shaft of the first coupling member through the Schaftdur Through opening in the shaft receiving opening inserted and can be attached to the ball head. Preferably, the attachment between the ball head and shaft expediently passes through the mounting opening.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,
Entsprechend
Im Einzelnen umfasst die Kopplungseinrichtung
Das Kugelgelenk
Gemäß den
In den
Die Kugelaufnahme
Gemäß
Ausgehend von dem in
Bei der in den
Die Kugelaufnahme
Erkennbar sind bei dieser Ausführungsform der Kugeldurchmesser
Die
Bei der in den
Die beiden Aufnahmeteile
Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Wälzkörperlager
Für den Zusammenbau des Kugelgelenks
Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist der Kugelkopf
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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