DE3218962C2

DE3218962C2 -

Info

Publication number: DE3218962C2
Application number: DE3218962A
Authority: DE
Inventors: Erich 7340 Geislingen De Ausprung
Original assignee: SPRINGFIX-BEFESTIGUNGSTECHNIK GMBH 7335 SALACH DE
Current assignee: SPRINGFIX-BEFESTIGUNGSTECHNIK GMBH 7335 SALACH DE
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1988-05-19
Also published as: DE3218962A1; US4630957A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kugelpfanne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Kugelpfanne ist aus dem DE-GM 80 31 790 be kannt. Um bei dieser Kugelpfanne dem zusammen mit der Kugel pfanne das Kugelgelenk bildenden Kugelkopf in der Kugel pfanne eine gegen Herausfallen gesicherte Halterung zu geben, ist die Einführungsöffnung zum Hohlraum der Kugelpfanne mit zwei gegenüberliegenden Vorsprüngen in Form von im wesent lichen in Längsrichtung des Schafts verlaufenden Rippen ver sehen. Neben diesen Rippen sind im Material der Kugelpfanne ebenfalls im wesentlichen in Längsrichtung des Schafts ver laufende Schlitze vorgesehen, die dafür sorgen, daß beim Einführen des Kugelkopfes in den Hohlraum bzw. bei dessen Herausnehmen aus dem Hohlraum die zwischen den Schlitzen und den Rippen verbliebenen Stege radial nach außen hin aus weichen können.

Es ist weiterhin aus dem DE-GM 17 29 905 bekannt, bei einer Kugelpfanne die Kugel mittels eines kreisringförmigen, durch Radialschlitze unterbrochenen Vorsprungs in der Pfanne zurückzuhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherung der Halterung des Kugelkopfes in der Kugelpfanne demgegenüber zu verbessern. Erfindungsgemäß geschieht dies durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1.

Dabei werden Stege gebildet, die aufgrund ihrer Stärke eine die Ausdehnung der Ringverengung in radialer Richtung sowohl quer zur Schaftrichtung als auch längs zur Schaftrichtung auf nehmende Dehnbarkeit aufweisen.

Durch die symmetrische Einengung der Einführungsöffnung in Form der Ringverengung muß sowohl beim Einführen als auch beim Herausnehmen des Kugelkopfes eine erhebliche Kraft aufgebracht werden, was dazu führt, daß der Kugelkopf aus der Kugelpfanne praktisch nur durch ein Werkzeug entfernt werden kann. Die Sicherung der Halterung des Kugelkopfes in der Kugelpfanne ist damit in der Lage, erhebliche Kräfte zu über tragen, ohne daß die Gefahr besteht, daß dabei der Kugel kopf aus der Kugelpfanne herausgleitet. Im Gegensatz zu den bei der bekannten Kugelpfanne vorgesehenen Rippen, die lediglich radial zur Seite auszuweichen haben, wenn der Kugelkopf ein gesetzt wird, muß die Ringverengung sich ringartig ausdehnen können. Um der Ringverengung diese Möglichkeit zu geben, sind die seitlich neben ihr angeordneten Schlitze in erheblicher Länge um die Ringverengung zentrisch herumgeführt. Damit er geben sich realtiv lange Stege zwischen der Ringverengung und den Schlitzen, die in ihrem Bereich praktisch die Ring verengung bilden und die aufgrund ihrer Länge genügend Dehn barkeit besitzen, um ein radiales Ausweichen der Ringverengung sowohl quer zur Schaftrichtung als auch längs zur Schaft richtung zu ermöglichen. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß das zwischen den Enden der Schlitze liegende Material der Ring verengung aufgrund seiner Verbindung mit dem Material der Kugelpfanne wenig dehnbar ist. Dies führt einerseits dazu, daß der Kugelkopf besonders sicher in der Kugelpfanne ge halten wird, andererseits die Kugelpfanne in der Lage ist, in Längsrichtung des Schaftes wirkende Zug- und Druckkräfte auf den etwa senkrecht aus der Kugelpfanne herausstehenden Kugelkopf ohne Elastizität zu übertragen, was besonders erwünscht ist.

Um die Dehnbarkeit der Stege im wesentlichen auf ihren ober flächlichen Bereich zu verlagern, was der Festigkeit der Verbindung zwischen Kugelpfanne und Kugelkopf zugute kommt, gestaltet man die Schlitze zweckmäßig so, daß diese an ihren Enden derart schräg auf ihren Grund zulaufen, daß sich ihre Umfangserstreckung mit zunehmendem Abstand von der Ebene der Einführungsöffnung verringert. In diesem Falle wer den die Schlitze nach innen hin immer kürzer, wodurch sich nach innen hin eine entsprechende Abnahme der Flexibilität des Materials der Kugelpfanne ergibt.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Kugelpfanne in Seitenansicht, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 die Kugelpfanne in Draufsicht;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III durch die Kugelpfanne gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht der Stirnseite des Schafts der Kugel pfanne;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V durch die Kugel pfanne gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt die Kugelpfanne 1, die aus einem thermoplasti schen Kunststoff, insbesondre Polyamid, gespritzt ist. Die Kugelpfanne besitzt den Schaft 5, der in den Pfannenkopf 11 übergeht. In dem Pfannenkopf 11 ist der sphärisch ausge bildete Hohlraum 4 untergebracht, indem der Kugelkopf 8 eingesetzt ist. Der Kugelkopf 8 geht über den Bund 10 in den Gewindebolzen 9 über, an den irgendein weiteres Bauteil angeschraubt werden kann. Der Hohlraum 4 besitzt eine solche Abmessung, daß der Kugelkopf satt in ihm Platz findet, aber im Hohlraum ohne Schwierigkeiten spielfrei verdreht und verschwenkt werden kann. Der Hohlraum 4 geht in die Ein führungsöfffnung 13 über, durch die der Kugelkopf 8 in den Hohlraum 4 eingeführt wird. Der Übergang vom Hohlraum 4 zur Einführungsöffnung 13 wird durch die Ringverengung 12 gebildet, die symmetrisch zum Hohlraum 4 mit kreisrundem Umgang angeordnet ist. Der Durchmesser der Ringverengung 12 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser am Äquator des Kugelkopfes 8, so daß ein eingesetzter Kugelkopf 8 nicht mehr ohne weiteres aus dem Hohlraum 4 herausgenommen werden kann. Beim Einsetzen des Kugelkopfes 8 in den Hohlraum 4 muß der Kugelkopf 8 über die Ringverengung 12 hinwegrasten.

Um dem Pfannenkopf 11 im Bereich der Ringverengung 12 die notwendige Flexibilität für das Einführen und Herausnehmen des Kugelkopfes 8 zu geben, sind symmetrisch zum Hohlraum 4 und im wesentlichen in Längsrichtung des Schaftes 5 ange ordnete Schlitze 2 vorgesehen, die sich im wesentlichen zentrisch um den Hohlraum 4 erstrecken und diesen soweit umfassen, daß die zwischen den Schlitzen 2 und der Ringver engung 12 stehengebliebenen Stege 14 eine ausreichende Dehnbarkeit besitzen. Für diese Dehnbarkeit ist auch der Abstand der Schlitze 2 von der Ringverengung 12 verant wortlich. Diese Dehnbarkeit der Stege 14 ist aufgrund der Lage und Länge der Schlizte 2 so gestaltet, daß beim Ein setzen des Kugelkopfes 8 bzw. dessen Herausnehmen die Aus dehnung der Ringverengung 12, die in radialer Richtung erfolgt, groß genug ist, um jeweils den Äquator des Kugel kopfes hindurchzulassen. Bei dieser Dehnungsbeanspruchung der Ringverengung 12 ergeben sich zwei Effekte, nämlich einerseits eine Vergrößerung des Durchmessers der Ringver engung in Längsrichtung des Schaftes 5 und andererseits eine Vergrößerung dieses Duchmessers auch in Querrichtung zum Schaft 5. Die letztere Ausdehnung wird weitgehend da durch ermöglicht, daß das Material der Ringverengung nach außen hin ausweicht und die Schlitze 12 einengt. In Richtung der Längserstreckung des Schaftes 5 ist jedoch eine solche Ausdehnung nicht möglich, da die zwischen den Enden der Schlitze 2 stehengebliebenen Materialbereiche 15 und 16 keine Möglichkeit haben, in Richtung auf Schlitze auszu weichen, da in diesen Bereichen keine Schlitze existieren. In folgedessen müssen bei einem Ausweichen der Materialbereiche 15 und 16 zwecks Durchlassen des Äquatos die Stege 14 ge dehnt werden, was diesen aufgrund ihrer Lage und Länge auch zugemutet werden kann. Aufgrund der sich ringartig in der Ringverengung schließenden Spannung ist jedoch die auf einen eingesetzten Kugelkopf wirkende Festhaltespannung besonders groß, so daß mit dieser Konstruktion eine besonders sichere Halterung des Kugelkopfes 8 in dem Pfannenkopf 11 gewähr leistet ist.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, ist der Schaft mit einer längsgerichteten, wannenförmigen Aussparung 3 versehen, die an ihrer dem Pfannenkopf 11 abgewandten Seite mit der Verengung 6 versehen ist. In die Ausnehmung 3 ist der Stab 7 eingesetzt, der von der Verengung 6 einrastend gehalten wird (siehe insbesondere Fig. 4). Aufgrund der Verengung 6 wird erreicht, daß ein in die Aussparung 3 eingesetzter Stab 7 in der Aussparung 3 gehalten wird. Die Verengung 6 besitzt dabei nach außen zu erweiternde Abschrägungen 17, die das Einsetzen des Stabes 7 erleichtern, der aus irgendeinem Rund metall besteht.

Der Stab 7 endet an seiner der Verengung 6 abgewandten Seite in dem durch den Stift 18 gebildeten Widerlager, hinter das die Spiralfeder 19 gesetzt ist, die unter Spannung über das durch den Stift 18 gebildete Widerlager den Stab 3 in Rich tung auf den Pfannenkopf 11 drückt. Auf ihrer dem Widerlager 18 abgewandten Seite drückt die Feder 19 gegen den durch die Verengung 6 gebildeten Anschlag 20. Unter der Wirkung der unter Spannung stehenden Feder 19 drückt diese das Wider lager 18 vom Anschlag 20 weg, bis die Stirnseite des Stabes 7 gegen das Ende 21 der Aussparung 3 anläuft.

Durch diese Gestaltung wird erreicht, daß eine in Richtung des Schaftes wirkende Kraft dann aufgefangen wird, wenn diese Kraft die Spannung der Feder 19 überwindet. In diesem Falle wird die Spiralfeder 19 zu sammengedrückt, womit sich ein ggfs. notwendiger Längenaus gleich ergibt.

Die in der Fig. 4 dargestellte Ansicht der Stirnseite des Schaftes 5 zeigt deutlich das Übergreifen der Verengung 6 über den Äquator des runden Stabes 7, so daß dieser nach Eindrücken in die Aussparung 3 nicht mehr herausfallen kann.

Fig. 4 zeigt weiterhin den Deckel 22, mit dem die Aussparung 3 abgedeckt ist. Der Deckel kann beispielsweise durch Kle ben oder Verschweißen an den Wänden 23 des Schaftes 5 be festigt werden.

Wenn man die Dehnbarkeit des Materials im Bereich der Stege 14 auf die Oberfläche des Pfannenkopfes 11 besonders kon zentrieren will, was der Festigkeit der Halterung des Kugel kopfes 8 in dem Hohlraum 4 zugute kommt, so kann man den Schlitzen 11 eine nach innen hin abgeschrägte bzw. abge rundete Form geben, wie dies in der Fig. 5 dargestellt ist. Aus dieser Figur, die einen Schnitt längs der Linie V-V aus Fig. 2 zeigt, und die damit wie eine Abwicklung dargestellt ist, geht hervor, daß nach innen zu die Enden der Schlitze schräg verlaufen, wodurch sich nach innen hin eine ent sprechende Zunahme der Festigkeit des Materials des Pfannen kopfes 11 gegen Dehnungsbeanspruchung ergibt.

Claims

1. Kugelpfanne für ein Kugelgelenk mit einem über eine Einführungsöffnung zugänglichen Hohlraum zur Aufnahme eines Kugelkopfes, bei der von der Wandung des Hohlrau mes beabstandet wenigstens zwei zum Hohlraum symmetri sche, diesen über einen vorgegebenen Winkelbereich im wesentlichen zylindrisch umgebende, im wesentlichen in Längsrichtung des Schafts ausgerichtete, zur Ebene der Einführungsöffnung offene Schlitze derart vorgesehen sind, daß beim Einführen des Kugelkopfes durch die Einführungsöffnung in den Hohlraum die zwischen der Wandung des Hohlraumes und den Schlitzen befindlichen Stege aufgrund von die Einführungsöffnung verengenden Vorsprüngen in radialer Richtung nach außen verschieb bar sind und sich nach dem Einführen des Kugelkopfes in den Hohlraum wieder in radialer Richtung nach innen verschieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge als symmetrisch zum Hohlraum (4) angeordnete kreisring förmig geschlossene Ringverengung (12) ausgebildet sind.

2. Kugelpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (2) an ihren Enden derart schräg auf ihren Grund zulaufen, daß sich ihre Umfangserstreckung mit zunehmendem Abstand von der Ebene der Einführungs öffnung verringert.