DE8315429U1

DE8315429U1 - Kugelgelenk

Info

Publication number: DE8315429U1
Application number: DE8315429U
Authority: DE
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Publication date: 1983-09-15

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk, bestehend aus ei" ner Kugelpfanne, die eine kugelkaiottenförmige Ausnehmung zur Aufnahme einer Kugel eines Kugelzapfens und einen Schaft zum Anbau an einem Bauteil aufweist, wobei die Kugelpfanne eine Aufnahme besitzt, in welcher ein Verriegelungsteil federnd angeordnet ist, das beim Eindrücken der Kugel in die kugelkaiottenförmige Ausnehmung in der Aufnahme verschiebbar ist und in Verriegelungsstellung an der dem Zapfen zugekehrten Kugelfläche zur Anlage kommt.

Ein derartiges Kugelgelenk ist durch die DEOS 3 030 433 bekannt, wobei das Verriegelungsteil in einer schräg zur Kugelzapfenachse angeordneten Aufnahme der Kugelpfanne geführt wird und unter Einwirkung einer Feder steht. Der Bauaufwand eines solchen Kugelgelenkes ist recht groß, da am Verriegelungsteil ein federndes Element angreifen muß, das sich andererseits an einem kugelpfannenfesten Anschlag abstützt. Auch bei eintJeilxger Ausführung von Verriegelungsteil und federndem Element] beispielsweise als Kunststoff bauteil ist eine Trennung der Funktion gegeben, da das Verriegelungsteil selbst ein in sich starrer Körper ist, der unter Einwirkung einer mit der Kugelpfanne verbundenen Feder steht. Außerdem ist der Montageaufwand für eine solche Kugelpfanne recht hoch, denn die relativ kleinen Bauteile müssen mit der Kugelpfanne exakt verbunden werden. Dies gilt auch für eine Kunststoffkon-

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struktion, bei der¹ das Verriegelühgsteil in einer entsprechenden Führung Und das Widerlager des federnden Teiles in einer separaten Befestigungsöffnung angeordnet wird.

Durch die DE-OS 2 9^2 800 ist ein Kugelgelenk bekannt, bei dem das Verriegelüngsteil durch eine gekrümmte Metall-Blattfeder gebildet ist, die die Kugelpfanne teilweise umgibt, und deren freie, ' an der Kugelfläche zur Anlage bringbaren Enden in schräg zur Einschubrichtung des Kugelzapfens angeordnete, die Kugelpfanne durchdringende Nuten eingreifen* Durch die Lage und Ausbildung der kreisbogenförmigen Blattfederenden wird Bei dieser Konstruktion eine spielfreie Verbindung zwischen der Kugelpfanne und dem Kugelbolzen nicht gewährleistet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und ein Kugelgelenk zu schaffen, welches beim Einschieben der Kugel in die Kugelpfanne eine Verrastung bewirkt und eine gewollte Lösung der Verrastung ermöglicht* Das Kugelgelenk soll dabei sehr einfach im Aufbau sein und aus möglichst wenigen Bauteilen bestehen, die leicht hergestellt und montiert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Verriegelungsteil ein Metallfederelement ist, welches nach deu Eindrücken der Kugel in die kugelkalottenförmige Ausnehmung unmittelbar auf der dem Zapfen zugekehrten Kugelfläche zur Anlage kommt und sich an einer Gegenfläche der Aufnahme abstützt. Dadurch, daß das Federelement die Anlage für die Kugel bildet, wird eine sehr einfache. Ausbildung der Kugelpfanne und ein leichtes Montieren des Kugelgelenkes ermöglicht] indem die Kugel nur unter Überwindung der Federkraft des Fedejrelementes eingeschoben wird und ein ungewolltes Ausziehen der 'Kugel auch bei großer Kraft nicht möglich ist.

Eine sehr einfache Ausführungsform erhält man entsprechend einem Merkmal der Erfindung dadurch, daß das Verriegelungsteil durch einen federnden Drahtbügel gebildet ist, während die in der Ku-

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gelpfanne befindliche Aufnahme quer zur Kügelpfannenächse Und • schräg zur Einschubrichtung des Kugelzäpfens verlaufend artgeord-.. net und im wesentlichen langlochföfmig ausgebildet ist» Sowohl

die Aufnähme in der Kugelpfänne als auch der federnde Drahtbügel sind leicht herstellbar Und ohne Schwierigkeit zu montieren. Ds* ι durch, daß die Aufnahme zwischen der kugelkälöttenförrriigen Aus- ! nehmung und dem Schaft in der Kugelpfanne angeordnet ist, wird eine formschöne Gestalt der Kugelpfanne ermöglicht. Um ein leichtes ; gewolltes Lösen der Verriegelung zu ermöglichen, weisen die Schenkel des Drahtbügels erfindungsgemäß eine unterschiedliche Länge auf, wobei der längere Schenkel mit einem umgebogenen Ende Versehen ist, welches aus der Aufnahme ragt* Zur Demontage braucht nur das umgebogene Ende entgegen der Federkraft nach oben verschoben werden, wodurch die Kugel des Kugelzapfens aus der Kugelpfanne gezogen werden kann. Um eine sichere Fixierung des Drahtbügels in der Aufnahme zu erhalten, wird erfindungsgemäß der Drahthügel mit einem abgewinkelten Abschnitt Versehen. Auf diese Weise wird eine quer zur Aufnahme verlaufende Vorspan-■ nung des Drahtbügels erzielt. Diese Vorspannung kann ohne weiteres auch durch eine gewellte Kontur beispielsweise nur des oberen, nicht an der Kugel zur Anlage kommenden Schenkels erzielt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung wird dadurch erhalten, daß das Verriegelungstexl durch einen Sprengring gebildet ist, während die Aufnahme eine in der Kugelpfanne angeordnete Ringnut ist und die Ringbreite etwa dem doppelten 'iirahtdurchmesser des Sprengringes entspricht, während mindestens zwei einander gegenüberliegende und in Ausziehrichtung der Kugel wirksame Gegenflächen für den Sprengring angeordnet sind. Auf einfa- ; ehe Weise werden die Gegenflächen durch- einen Sicherungsbügel gebildet -, welcher in gegenüberliegenden, im Bereich des Nutgrundes

tangential verlaufenden Bohrungen der.Kugelpfanne angeordnet xst.

- Dieser Sicherungsbügel weist erfindungsgemäß einen der Form des

Schaftes angepaßten Abschnitt auf. Zur axialen Fixierung des Si- ..; cherungsbügels ist - wie ein Merkmal der Erfindung zeigt - der ί Schaft mit einer Rastnut versehen.

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Eine weitere Ausführungsform, bei der das Verriegelungsteil durch eine gekrümmte Metallblattfeder gebildet ist, die die Kugelpfanne teilweise umgibt und deren freie, an der Kugelfläche zur Anlage bringbaren Enden in schräg zur Einschubrichtung des Kugelzapfens angeordnete, die Kugelpfanne durchdringende Nuten eingreifen, wird erfindungsgemäß jedes freie Ende der Metallblattfeder mit einem ebenen Abschnitt versehen, der sich von der Kugeloberfläche bis zum Nutende erstreckt. Auf diese Weise wird eine leichte und problemlose Verrastungsmöglichkeit des Kugelzapfens mit der Kugelpfanne geschaffen. Ein ungewolltes Ausziehen der Kugel aus der Kugelpfanne ist nicht möglich. Eine spielfrexe Anordnung der Kugel ir der Kugelpfanne wird außerdem gewährleistet.

An Hand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Kugelgelenk, wobei das Verriegelungsteil durch einen federnden Drahtbügel gebildet ist;

Fig. 2 den federnden Drahtbügel nach Fig. Ij

Fig, 3 eine Ansicht des federnden Drahtbügels gem. Fig. 2j

Fig. 4 eine Ausfuhrungsform des Kugelgelenkes mit einem durch einen Sprengring gebildeten Verriegelungsteilj

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Kugelgelenk gem. Fig, ¹Ij

Fig, 6 eine Draufsicht auf das Kugelgelenk nach Fig. 4;

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Fig. 7 ein Kugelgelenk mit .einem durch feine Metallblattfeder gebildeten Verriegelungsteilj '

Fig. 8 einen Querschnitt durch das Kugelgelenk nach Fig. 7,

Das Kugelgelenk nach den Figuren 1 bis 3 besteht aus der Kugelpfanne l und dem Kugelzapfen 2, Insbesondere bei Gasfedern, die

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als Gewichtsausgleich für Heckklappen, Motorhauben und sonstige um eine waagerecht angeordnete Drehachse schwenkbar ausgebildeten Türen dient, wird ein möglichst einfacher Einbau gewünscht. Die Gasfeder trägt an ihrem Kolbenstangenende und am freien Behälterrohrende eine solche Kugelpfanne und wird auf einfache Weise mit den an den Bauteilen befindlichen Kugelzapfen 2 lediglich durch Eindrücken der Kugelpfannen 1 in diese Kugelzapfen 2 befestigt. Die nicht eingezeichnete Gasfeder wird häufig als Ausgleichsfeder für das Klappengewicht, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, verwendet, wobei sichergestellt sein muß, daß ein ungewolltes Löstn des Kugelzapfens 2 aus der Kugelpfanne 1 vermieden wird. Zur Aufnahme der Kugel 5 des Kugelzapfens 2 weist die Kugelpfanne 1 eine kugelkalottenförmige Ausnehmung 3 auf, während der Schaft 4 beispielsweise mit einer nicht eingezeichneten Gasfeder verbunden ist. Damit ein ungewolltes Lösen zwischen Kugelpfanne 1 und Kugelzapfen 2 verhindert wird^ ist eine quer zur Kugelpfannenachse und schräg zur Einschubrichtung des Kugelzapfens 2 verlaufende, langlochförmig ausgebildete Aufnahme 6 vorgesehen, in welcher ein federnder Drahtbügel 9 angeordnet ist. Wie in den Figuren 2-und 3 gezeigt, besteht der federnde Drahtbügel 9 aus einem etwas kürzeren oberen Schenkel 10 und einem längeren unteren Schenkel 11, der ein umgebogenes Ende 12 besitzt. Zur Fixierung des Drahtbügels 9 in der Aufnahme 6 ist ein abgewinkelter Abschnitt vorgesehen, der quer zur Aufnahme verlaufend ausgebildet ist und dementsprechend durch die Federwirkung in der Aufnahme 6 gehalten wird. Dieser federnde Drahtbügel 9 wird in die Aufnahme 6 der Kugelpfanne 1 eingedrückt. Die Verbindung'zwischen Kugelpfanne 1 und Kugelzapfen 2 erfolgt lediglich durch Eindrücken der Kugel 5 in die kalottenförmige Ausnehmung 3, wobei der federnde Drahtbügel 9 in der geneigten Aufnahme 6 nach oben verschoben wird und bei voll eingeschobener Kugel 5 zurückschnaöpt und an der dem Zapfen zugekehrten Kugelfläche 8 zur Anlage kommt. Der obere Schenkel 10 des federnden Drahtbügels 9 stützt sich dabei auf der Gegenfläche 7 der Aufnahme 6 ab. Die Aufnahme 6 ist dabei so angeordnet, daß nur ein Einschieben der Kugel .5 in die kügelkaXotfcen-förmige Ausnehmung 3 eine 'federnde Bewegung des unteren Schenkels 11 des federnden Drahtbügels 9 bewirkt, während eine Aus-

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' ziehkraft keine der Federkraft entgegengesetzt gerichtete Kraft auf den unteren Schenkel 11 des federnden Drahtbügels 9 ausübt und somit die Sperrwirkung des federnden Drahtbügels 9 in Ausziehrichtung geschaffen wird. Wird eine Demontage des Kugelgelenkes gewünscht, so erfolgt dies, indem der untere Schenkel 11 des federnden Drahtbügels 9 mit Hilfe des umgebogenen Endes 12 nach oben gedruckt wird. Die dem Zapfen zugekehrte Kugelfläche 8 liegt dann nicht mehr am federnden Drahtbügel 9 an und der Kugelzapfen 2 kann aus der Kugelpfanne 1 gezogen werden.

Bei der Ausfuhrungsform nach den Figuren 4 b^s 6 ist ein Sprengring 14 in einer Ringnut 15 der Kugelpfanne 1 vorgesehen wobei diese Ringnut 15 eine Ringnutbreite aufweist, die etwa dem doppelten Drahtdurchmesser des Sprengringes 14 entspricht. Als Gegenfläche 16 wirkt ein Sicherungsbügel 17, der beidseitig im Bereich des Nutgrundes mittels tangential verlaufender Bohrungen in der Kugelpfanne 1 mit dem Sprengring 14 in Wirkverbindung steht. Der Sicherungsbügel 17 besitzt einen Abschnitt 18, der der Form des Schaftes 4 angepaßt ist, während der Schaft 4 eine Rastnut 19 trägt, in welche der Sicherungsbügel eingreift.

Beim Eindrücken des Kugelzapfens 2 in die Kugelpfanne 1 weitet sich der Sprengring 14 im oberen Bereich der Ringnut 15 so weit auf, daß die Kugel 5 des Kugelzapfens 2 in die kugelkalottenförmige Ausnehmung 3 gelangt. Anschließend gleitet der Sprengring 14 infolge seiner Federwirkung an der Oberfläche der Kugel 5 in den unteren Bereich ab und kommt an der 'dem Zapfen zugekehrten Kugelfläche 8 zur Anlage, wie dies Fig. 5 zeigt. Infolge des Sicherungs bügels 17, welcher die Gegenfläche 16 für den Sprengring 14 an zwei gegenüberliegenden Stellen bildet,! kann sich der Sprengring 14 nicht radial nach außen verschieben, auch wenn eine große Auszugskraft auf die Kugel 5 des Kugelz&pfens 2 wirkt. Zur Demontage des Kugelzapfens 2 wird der Sicherungsbügel 17 so weit in Längsrichtung der Kugelpfanne 1 verschoben, bis der Sicherungsbügel 17 den unteren Nutbereich der Ringnut 15 freigibt, so daß sich der Sprengring Ik auf den notwendigen Durchmesser der Kugel 5 aufweiten kann und die Kugel 5 des Kugelzäpfehs 2. mit re~

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lativ geringer Kraft aus der Kugelpfanne 1 herausziehbar ist.

Die Ausführungsform nach den Figuren 7 und 8 zeigt eine Kugelpfanne 1, wobei das Verriegelungsteil durch eine gekrümmte Metallblattfeder 20 gebildet ist. Diese Blattfeder 20 besitzt an ihren beiden freien Enden ebene Abschnitte 21, die durch in der Kugelpfanne 1 angeordnete Nuten 22 greifen und an der dem Zapfen zugekehrten Kugelfläche 8 der Kugel 5 zur Anlage kommen. Infolge der schräg angeordneten Nuten 22 bewirkt eine zwischen der Kugelpfanne 1 und dem Kugelzapfen 2 einwirkende Ausziehkraft keine Rückfederung der Blattfeder 20. Beim Eindrücken der Kvgel 5 in die kugelkalottenförmige Ausnehmung 3 der Kugelpfanne 1 verschieben sich die ebenen Abschnitte 21 .der Blattfeder 20 in der Nut 22 so lange, bis der Weg für die Kugel 5 in die kugelkalottenförmige Ausnehmung 3 frei ist. Anschließend schnappt die Blattfeder 20 mit den ebenen Abschnitten 21 auf die dem Zapfen zugekehrte Kugelfläche 8 und hält den Kugelzapfen 2 unter Spannung in der Kugelpfanne 1. Bei gewollter Demontage von Kugelzapfen 2 und Kugelpfanne 1 wird beispielsweise mit Hilfe eines Schraubendrehers die Blattfeder 20 so lange angehoben, bis die ebenen Abschnitte 21 den Weg zum Ausziehen der Kugel 5 aus der kugelkalottenförmigen Ausnehmung 3 freigeben.

09,05.1983
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Claims

ANSPRÜCHE

1. Kugelgelenk, bestehend aus einer Kugelpfanne, die eine kugelkalottenförmige Ausnehmung zur Aufnahme einer Kugel eines Ku-

. gelzapfens und einen Schaft zum Anbau an einem Bauteil aufweist, wobei die Kugelpfanne eine Aufnahme besitzt, in welcher ein Verriegelungsteil federnd angeordnet ist, das beim Eindrücken der Kugel in die kugelkalottenförmige Ausnehmung -in der Aufnahme verechiebbar ist und in Verriegelungsstellung an der dem Zapfen zugekehrten Kugelfläche zur' Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsteil ein Metallfederelement ist, das nach dem Eindrücken der Kugel·(5) in die kugelkalottenförmige Ausnehmung (3) unmittelbar auf der dem Zapfen zugekehrten Kugelfläche (8) zur Anlage kommt und sich an einer Gegenfläche (7, 16) der Aufnahme (6) abstützt,

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallfederelement durch einen feder,nden Drahtbügel (9) gebildet ist, während die in der Kugelpfanne" (1) befindliche Aufnahme (6) quer zur Kugelpfannenachse]und schräg zur Einschubrichtung des Kugelzapfens (2) verlaufend angeordnet und im Wesentlichen langlochförmig ausgebildet ist.

J. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet i daß die Aufnahme (6) zwischen der, kugelkalottenförmxgen Ausnehmung (.

3) und dem Schaft (4) in der Kugelpfanne (1) angeordnet ist.

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4. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtbügel (9) Schenkel (10, 11) unterschiedlicher Länge aufweist, wobei der längere Schenkel (11) mit einem umgebogenen Ende (12) versehen ist, welches aus der Aufnahme (6) ragt.

5. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch'gekennzeichnet, daß zur Fixierung des Drahtbügels (9) in der Aufnahme (6) dieser mit einem abgewinkelten Abschnitt (13) versehen ist.

6. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallfederelement durch einen Sprengring (14) gebildet ist, während die Aufnahme eine in der Kugelpfanne (1) angeordnete Ringnut (15) ist und die Ringnutbreite etwa dem doppelten Drahtdurchmesser des'Sprengringes (14) entspricht, während mindestens zwei einander gegenüberliegende und in Ausziehrichtung der Kugel (5) wirksame Gegenflächen (16) für den Sprengring (l4) angeordnet sind.

7..Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenflächen (16) durch einen Sicherungsbügel (17) gebildet werden, welcher in gegenüberliegenden, im Bereich des Nutgrundes der Ringnut (15) tangential verlaufenden Bohrungen der Kugelpfanne (1) angeordnet ist,

8. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsbügel' (17) einen der Form des Schaftes (4) angepaßten Abschnitt aufweist.

9. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 unp 6~bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (4) zur[axialen Fixierung des Sicherungsbügels (17) eine Rastnut (19) aufweist.

10. Kugelgelenk nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei das Verriegelungsteil durch eine gekrümmte Metal^blattfeder gebildet ist Und die Kugelpfanne teilweise umgibt und deren freie, ah der Kugelfläche zur Anlage bringbaren Enden in schräg zui¹

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Einschubrichtung des KUgeizäpferis angeordnete, die Kugelpfanne durchdringende Nuten eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes freie Ende der Metällblättfeder (20) einen ebenen Abschnitt (21) aufweist, der sich von der KUgelöberflache dem Zapfen zugekehrte Kugelfläche (8) - bis zum Ende der Nut (22) erstreckt.

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