DE3842609A1

DE3842609A1 - Kugelzapfen eines kugelgelenkes

Info

Publication number: DE3842609A1
Application number: DE19883842609
Authority: DE
Inventors: Stephan Dipl Ing Enders
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1988-12-17
Filing date: 1988-12-17
Publication date: 1990-06-21

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelzapfen eines Kugelgelenkes ge mäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Kugelgelenke werden beispielsweise im Automobilbau zur gelenkigen Verbindung einer als Bedienungseinrichtng dienenden Gasfeder verwendet. Die Gasfeder ist hierbei einerseits mittels eines Ku gelgelenkes an der Karosserie und andererseits mittels eines wei teren Kugelgelenkes an einer Klappe angelenkt. Die Kugelzapfen werden hierzu üblicherweise durch Einschrauben in Gewindelöcher der Karosserie und der Klappe befestigt, während die entsprechen den Kugelpfannen mit der Gasfeder verbunden sind. Schon die Befe stigung der Kugelzapfen an der Karosserie und an der Klappe er fordert einen hohen Montage- und Zeitaufwand und ist deshalb sehr teuer. Anschließend muß die Gasfeder noch mit der am Zylinderende befestigten Kugelpfanne und mit der am Kolbenstangenende angeord neten Kugelpfanne mit den Kugelköpfen der Kugelzapfen verbunden werden. Hierzu sind spezielle Kugelköpfe an den Gasfedern vorzu sehen, die eine Montage durch Aufdrücken auf die Kugelköpfe ge statten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und problemlose Befestigungsmöglichkeit für einen Kugelzapfen in ei ner Aussparung eines Bauteiles zu schaffen, die eine kostengün stige Montage insbesondere für eine an einer Klappe eines Fahr zeuges angreifenden Gasfeder ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Befestigungsteil und der Aussparung eine radial aufweitbare Befestigungshülse angeordnet ist, wobei das Befestigungsteil ko nusförmig ausgebildet ist und die Befestigungshülse eine entspre chende konische Bohrung besitzt. Die Befestigung des Kugelzapfens in dem entsprechenden Bauteil wird dadurch sehr einfach und ko stensparend, da diese auf einfache Weise durch Eindrücken oder Einschlagen des Befestigungsteiles in die Befestigungshülse er folgt. Hierbei weitet sich die Befestigungshülse radial auf und verspannt sich so in der Aussparung, daß der Kugelzapfen fest im Bauteil sitzt.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist die Ausspa rung durch ein Sackloch gebildet, wobei der Boden des Sackloches den Anschlag für die Befestigungshülse bildet. Beim Eindrücken oder Einschlagen des Kugelzapfens kann hierbei die Befestigungs hülse nur in radialer Richtung ausweichen und sich im Sackloch verklemmen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Ausspa rung durch ein Durchgangsloch gebildet, während die Befestigungs hülse einen am Bauteil sich abstützenden Anlagebund aufweist. Dieser Anlagebund verhindert beim Eindrücken oder Einschlagen des Kugelzapfens die Axialbewegung der Befestigungshülse, so daß sich diese nur in radialer Richtung aufweitet und dadurch die Befesti gung des Kugelzapfens im Bauteil bewirkt. Einen sehr guten Halt der Befestigungshülse in Achsrichtung des Kugelzapfens erhält man erfindungsgemäß dadurch, daß die Befestigungshülse einen am inne ren Ende der Durchgangsbohrung angreifenden Wulst aufweist.

Zur weiteren Vereinfachung der Montage ist erfindungsgemäß die Befestigungshülse vor der Montage in der Aussparung des Bauteiles auf dem Befestigungsteil angeordnet. Hierbei ist es - wie ein Merkmal der Erfindung zeigt - vorteilhaft, wenn eine vor der Mon tage wirksame Verliersicherung zwischen der Befestigungshülse und dem Befestigungsteil vorgesehen ist. Auf einfache Weise wird er findungsgemäß die Verliersicherung durch eine am freien Ende des Konus angeordnete Nut gebildet, in welche ein ringförmiger Vor sprung der Befestigungshülse eingreift.

Der Aufbau der Befestigungshülse ist recht einfach, wenn erfin dungsgemäß zur radialen Aufweitung ein durchgehender Längsschlitz vorgesehen ist. Insbesondere bei der Herstellung der Befesti gungshülse als Kunststoff-Formteil ist es zweckmäßig, wenn zur radialen Aufweitung abwechselnd von innen und außen ausgehende Längsnuten vorgesehen sind, die gleich bei der Herstellung als Spritzgußteil angebracht sind.

Insbesondere bei Ausführungsformen der Kugelgelenke, bei denen die Kugelpfannen mit den Kugelköpfen untrennbar verbunden sind, ist es zweckmäßig, wenn als Montageerleichterung zur Zentrierung des Kugelzapfens in der Kugelpfanne erfindungsgemäß eine Gummi scheibe zwischen der Kugelpfanne und dem Kugelzapfen angeordnet ist. Falls die Beweglichkeit des Kugelgelenkes es erfordert, kann diese Gummischeibe nach dem Eindrücken oder Einschlagen des Ku gelzapfens ausgerissen werden.

Eine sichere Verbindung zwischen dem Kugelzapfen und dem Bauteil wird erfindunsgemäß dadurch erhalten, daß der Konuswinkel vom Konus des Befestigungsteiles und der konischen Bohrung der Befe stigungshülse selbsthemmend ausgebildet ist. Bei einer weiteren Ausführungsform ist merkmalsgemäß ein Formschluß zwischen dem Ko nus und der konischen Bohrung durch gezielt angeordnete Oberflä chenrauhigkeiten geschaffen.

Eine feste Verbindung zwischen dem Kugelzapfen und der Befesti gungshülse wird auf einfache Weise dadurch geschaffen, daß eine der miteinander zusammenwirkenden Kontaktflächen - Konus oder ko nische Bohrung - eine mikroverkapselte Kleberschicht aufweist.

Eine weitere Sicherung gegen Ausziehen des Kugelzapfens aus der Befestigungshülse wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß eine bei eingedrücktem oder eingeschlagenem Ku gelzapfen wirksame Schnappverbindung angeordnet ist. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird diese Schnappverbindung erfin dungsgemäß durch mindestens einen am inneren Ende der konischen Bohrung angeordneten Vorsprung gebildet, welcher in die Nut des Konus eingreift.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Anordnung des Kugelzapfens in einem Sackloch vor der endgültigen Montage;

Fig. 2 den montierten Kugelzapfen in einem Sackloch;

Fig. 3 die Anordnung einer Verliersicherung zwischen dem Befesti gungsteil des Kugelzapfens und der Befestigungshülse;

Fig. 4 die Ausführung der Befestigungshülse für die Montage in einer Durchgangsbohrung;

Fig. 5 den in einer Durchgangsbohrung befestigten Kugelzapfen;

Fig. 6 eine Befestigungshülse mit abwechselnd von innen und außen ausgehenden Längsnuten.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht der Kugelzapfen 1 aus einem Ku gelkopf 2, auf welchem in Fig. 1 eine Kugelpfanne 3 gelenkig an geordnet ist. Ein Befestigungsteil 4 des Kugelzapfens 1 greift mit einem Konus 9 in eine konische Bohrung 8 einer Befestigungs hülse 7, wobei diese Befestigungshülse 7 in einem Sackloch 6 ei nes Bauteiles 5 angeordnet ist und der Boden 10 des Sackloches 6 den Anschlag in axialer Richtung für die Befestigungshülse 7 bil det. Zur Zentrierung des Kugelzapfens 1 in der Kugelpfanne 3 ist eine Gummischeibe 20 zwischen diesen beiden Teilen angeordnet, so daß das Einführen des Befestigungsteiles 4 in die Befestigungs hülse 7 bzw. dieser Teile in das Sackloch 6 problemlos erfolgen kann. Die Befestigung des Kugelzapfens 1 erfolgt durch Eindrücken des Befestigungsteiles 4 in die Befestigungshülse 7, wobei sich diese infolge des Längsschlitzes 11 radial aufweitet und gegen die Wand des Sackloches 6 gedrückt wird. Zum Eintreiben des Befe tigungsteiles 4 in die Befestigungshülse 7 können auch Schläge auf die Kugelpfanne 3 ausgeübt werden. Der im Teil 5 befestigte Kugelzapfen 1 ist in Fig. 2 gezeigt, wobei hier die Kugelpfanne nicht eingezeichnet ist.

In Fig. 3 ist eine Verliersicherung zwischen dem Befestigungs teil 4 und der Befestigungshülse 7 gezeigt. Diese besteht aus ei ner am freien Ende des Konus 9 angeordneten Nut 12, in welche ein ringförmiger Vorsprung 13 der Befestigungshülse 7 eingreift. Die Befestigungshülse 7 ist für den Einbau in ein Sackloch vorgesehen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Befestigung des Kugelzapfens 1 in einem Durchgangsloch 14. Hierzu ist in Fig. 4 wiederum die Kugel pfanne 3 gelenkig auf dem Kugelkopf 2 des Kugelzapfens 1 angeord net, der mittels der Gummischeibe 20 zentriert ist. In die Nut 12 des Befestigungsteiles 4 greift der ringförmige Vorsprung 13 der Befestigungshülse 7 ein und bildet die Verliersicherung. Die Be festigungshülse 7 stützt sich mit einem Anlagebund 15 auf der Oberfläche des Bauteiles 5 ab. Beim Einführen der am unteren Ende des Befestigungsteiles 4 angeordneten Befestigungshülse 7 durch setzt diese mit dem Wulst 16 das Durchgangsloch 14. Die Befesti gung des Kugelzapfens 1 im Bauteil 5 erfolgt beispielsweise durch Einschlagen, wobei der ringförmige Vorsprung 13 aus der Nut 12 gleitet und der Konus 9 in die konische Bohrung 8 so lange ein fährt, bis die Vorsprünge 17 in die Nut 12 einrasten. Bei dieser Bewegung des Kugelzapfens 1 gestattet der Längsschlitz 11 eine radiale Aufweitung der Befestigungshülse 7, so daß diese gegen die Wand der Bohrung 14 gedrückt wird und axial sowohl durch den Anlagebund 15 als auch durch den Wulst 16 gesichert ist. Die mon tierte Position des Kugelzapfens 1 im Bauteil 5 zeigt Fig. 5, wo bei zum Unterschied zur Fig. 4 die Kugelpfanne nicht eingezeich net ist.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform der Befestigungshülse 7 ge zeigt, welche von der konischen Bohrung 8 ausgehende Längsnuten 18 und von außen ausgehende Längsnuten 19 aufweist, die abwech selnd zueinander angeordnet sind. Diese Längsnuten 18 und 19 ge statten eine über den Umfang gleichmäßige radiale Aufweitung beim Einschlagen des Kugelzapfens.

Claims

1. Kugelzapfen eines Kugelgelenkes, welcher einerseits einen Ku gelkopf zum Eingriff in eine Kugelpfanne aufweist und anderer seits mit einem Befestigungsteil versehen ist, das zur festen Verbindung des Kugelzapfens mit einem Bauteil in eine Ausspa rung dieses Bauteiles ragt, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem Befestigungsteil (4) und der Aussparung (6, 14) eine radial aufweitbare Befestigungs hülse (7) angeordnet ist, wobei das Befestigungsteil (4) ko nusförmig ausgebildet ist (Konus 9) und die Befestigungshülse (7) eine entsprechend konische Bohrung (8) besitzt.

2. Kugelzapfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung durch ein Sackloch (6) gebildet ist, wobei der Bo den (10) des Sackloches (6) den Anschlag für die Befestigungs hülse (7) bildet.

3. Kugelzapfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung durch ein Durchgangsloch (14) gebildet ist und die Befestigungshülse (7) einen am Bauteil (5) sich abstützenden Anlagebund (15) aufweist.

4. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeich net, daß die Befestigungshülse (7) einen am inneren Ende der Durchgangsbohrung (14) angreifenden Wulst (16) aufweist.

5. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß die Befestigungshülse (7) vor der Montage in der Aussparung (6, 14) auf dem Befestigungsteil (4) angeordnet ist.

6. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß eine vor der Montage wirksame Verliersicherung zwi schen der Befestigungshülse (7) und dem Befestigungsteil (4) vorgesehen ist.

7. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß die Verliersicherung durch eine am freien Ende des Konus (9) angeordnete Nut (12) gebildet ist, in welche ein ringförmiger Vorsprung (13) der Befestigungshülse (7) ein greift.

8. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die Befestigungshülse (7) zur radialen Aufweitung mit einem durchgehenden Längsschlitz (11) versehen ist.

9. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die Befestigungshülse (7) zur radialen Aufweitung mit abwechselnd von innen und außen ausgehenden Längsnuten (18, 19) versehen ist.

10. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeich daß zur Zentrierung des Kugelzapfens (1) in der Kugel pfanne (3) eine Gummischeibe (20) zwischen Kugelpfanne (3) und Kugelzapfen (1) angeordnet ist.

11. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeich net, daß der Konuswinkel von Konus (9) des Befestigungsteiles (4) und konischer Bohrung (8) der Befestigungshülse (7) selbsthemmend ausgebildet ist.

12. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeich net, daß ein Formschluß zwischen Konus (9) und konischer Boh rung (8) durch gezielt angeordnete Oberflächenrauhigkeiten ge schaffen ist.

13. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeich net, daß eine der zusammenwirkenden Kontaktflächen (Konus 9 oder konische Bohrung 8) eine mikroverkapselte Kleberschicht aufweist.

14. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeich net, daß eine bei eingedrücktem oder eingeschlagenem Kugel zapfen (1) wirksame Schnappverbindung angeordnet ist.

15. Kugelzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeich net, daß die Schnappverbindung durch mindestens einen am in neren Ende der konischen Bohrung (8) angeordneten Vorsprung (17) gebildet ist, welcher in die Nut (12) des Konus (9) ein greift.