WO2005061911A1 - Ball joint - Google Patents

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WO2005061911A1
WO2005061911A1 PCT/DE2004/002812 DE2004002812W WO2005061911A1 WO 2005061911 A1 WO2005061911 A1 WO 2005061911A1 DE 2004002812 W DE2004002812 W DE 2004002812W WO 2005061911 A1 WO2005061911 A1 WO 2005061911A1
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WO
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ball
plastic
housing part
ball joint
joint according
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PCT/DE2004/002812
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Strauch
Ulrich Wackes
Original Assignee
Sachsenring Zwickau Ag
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Priority claimed from DE202004019733U external-priority patent/DE202004019733U1/en
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Priority to DE502004012359T priority patent/DE502004012359D1/en
Priority to EP04802992A priority patent/EP1700046B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623—Construction or details of the socket member
    • F16C11/0657—Construction or details of the socket member the socket member being mainly made of plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0614—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part of the joint being open on two sides

Definitions

  • a generic ball joint is known from DE 298 17 850 U1. It describes a ball joint with a ball joint housing which has a fastening part, the ball joint housing consisting of a cylindrical housing part which is encased in plastic, the plastic surrounding the ball and forming the bearing of the ball. The ball is actually supported by a sliding shell, which is encased by the plastic of the ball joint housing.
  • the plastic, which forms the ball joint housing here can consist of glass or carbon fiber reinforced or ball reinforced material.
  • the housing part and the fastening part form a structural unit, the fastening part not being encased by the plastic which forms the ball joint housing.
  • the disadvantage here is that the plastic, which forms the sliding shell and the plastic, which forms the ball joint housing, consist of different materials.
  • the shrinkage behavior of the plastic of the ball joint housing has a negative effect.
  • a further disadvantage is that the connection position between the fastening part and the housing part is not protected in the case of a welded connection and is therefore particularly at risk of corrosion.
  • GB 1 121 1004 describes a ball joint which has a ball pin with a ball. The ball is positioned in a cylindrical housing which is formed on a fastening element and the space between the ball and the housing is injected with plastic and the housing is at least partially extrusion-coated.
  • the object of the invention is to develop a ball-and-socket joint which has an extremely simple structure, is secure against twisting and easy to manufacture, and ensures versatile use with high reliability. This object is achieved with the features of the first claim.
  • Advantageous designs result from the subclaims.
  • the ball joint has a ball which is movably mounted with its spherical surface in a ball joint housing and has a sealing bellows receptacle, the ball joint housing having a housing part spaced apart from the ball, and at least one ball pin or at least one sleeve to which the ball connects, the Gap between the ball and the housing part filled with plastic and the housing part is at least partially surrounded by plastic.
  • the sealing bellows receptacle is designed in the form of a groove in the housing on the circumferential side and is located - either completely in the plastic or - is arranged between a radially outwardly angled region of the housing part and an end face of the plastic.
  • the ball joint either has a ball pin (ball with a pin arranged thereon) or sleeves (sleeve joint) arranged in a recess in the ball.
  • the ball is movably supported with its spherical surface in the ball joint housing, the ball joint housing having a housing part on which, if necessary, a fastening part is arranged.
  • the ball of the ball pin and the cylindrical housing part are enclosed by plastic in such a way that the plastic forms both the sliding surface for the ball surface of the ball and the ball joint housing in connection with the housing part.
  • plastic forms both the sliding surface for the ball surface of the ball and the ball joint housing in connection with the housing part.
  • the connection between the cylindrical housing part and the fastening part is also advantageously coated with plastic.
  • a securing element embedded in the plastic can be arranged between the housing part and the ball or sliding shell, which ensures greater security against tearing out.
  • the shape of the securing element is preferably adapted to the curvature of the ball.
  • the plastic in which the securing element is embedded preferably corresponds to the plastic which encases the ball and the housing part. Alternatively, it is possible for the plastic in which the securing element is embedded to be a second plastic.
  • the metallic housing part of the ball joint (for example from a pipe section) can also be shaped in such a way that the pull-out forces are increased compared to, for example, a cylindrical shape of the housing part.
  • the housing part is angled radially inwards in the direction of the ball and then radially outwards, the inside diameter of the housing part lying in the direction of the ball being smaller than the diameter of the ball. If axial tensile forces now act on the pin or the sleeve, the area of the housing part that is angled in the direction of the ball acts as a pull-out protection.
  • the housing part is angled radially inwards, then shaped in accordance with the curvature of the ball and then angled radially outwards again, the region of the housing part shaped in accordance with the curvature of the ball on its two Ends that protrude on both sides over the equatorial region of the ball have an inside diameter that is equal to or smaller than the diameter of the ball.
  • the housing part must be slotted along the axis of the ball joint, otherwise it cannot be mounted over the ball.
  • the plastic that surrounds the ball and the housing part can preferably consist of polyoxymethylene (POM), which was previously used exclusively as a sliding shell material.
  • POM has excellent heat resistance up to 100 degrees Celsius and very good cold resistance down to minus 60 degrees Celsius.
  • POM has good sliding properties, which, in conjunction with good strength properties in addition to a high modulus of elasticity (tension), makes POM an ideal material for a ball joint housing, in conjunction with a preferably metallic cylindrical housing part embedded therein.
  • plastics reinforced e.g. fiber reinforced with carbon fiber, glass fiber etc.
  • the ball (possibly with a sliding shell) can be centered or non-centered in the housing part by overmolding with plastic. This free positioning in the room enables 100% compliance with the specified kinematic data.
  • the plastic advantageously has no lubrication grooves.
  • the ball joint is completely fat-free.
  • a coating is preferably made from a Heat and cold resistant, partially crystalline and good sliding properties plastic, such as PTFE (polytetrafluoroethylene) application. If the ball has a centering opening due to its manufacturing technology, this is also filled with the plastic when it is injected.
  • the plastic located in the centering opening is torn off and remains in the centering opening.
  • the housing part which is preferably made of metal, on its inner contour and or on one or both end faces with elastic damping elements.
  • this is usually fastened to the housing part by a welded connection.
  • the weld seam is particularly at risk of corrosion.
  • the plastic By overmolding the connection position between the fastening part and the housing part, the plastic also acts as corrosion protection in the area of the weld seam.
  • the fact that the plastic also partially envelops the fastening part ensures that the plastic is secure against rotation. It is also possible to encapsulate the entire fastening part with plastic, which provides complete corrosion protection for the ball joint. A subsequent corrosion protection process can therefore be omitted.
  • a receptacle for a sealing bellows is also formed in the plastic in the direction of the ball pin.
  • the ball-and-socket joint according to the invention is very simple to produce, in particular since only small requirements / tolerances with regard to the mating accuracy can be met by the individual parts.
  • the uncoated ball of the ball stud is e.g. cylindrical housing part is positioned centrally and both the ball and the housing part, as well as the connection position to the fastening part, are injection molded or extrusion-coated with plastic, at the same time a receptacle for the sealing bellows is molded on.
  • the housing part in cross section be formed at right angles to its longitudinal axis as a polygon (for example as a rectangle or square) or at right angles to its longitudinal axis have a cylindrical inner diameter and an oval or outer contour designed as a polygon, or vice versa.
  • the wall thickness of the housing part can be the same or different across the cross section.
  • the housing part can have a narrowing contour, in particular narrowing internal dimensions, in the direction of the ball pin, as a result of which the pull-out force of the ball pin increases.
  • the housing part preferably consists of metallic material, fiber composite material or ceramic.
  • a housing part made of metallic material can be made, for example, from a pipe section or from a sheet metal part.
  • Fig. 1 Ball joint with a cylindrical metallic housing part 1 and welded-on fastening part B
  • Fig. 1a Section A-A acc. Fig. 1,
  • Fig. 2 Ball joint (longitudinal section), wherein the housing part 1 is oval on its inner contour 1i and on its outer contour 1a and the ball 7.1 is pivotally mounted in a sliding shell 9, with indicated bellows 10, Fig. 2a: Section B-B acc. Fig. 2;
  • FIG. 3 ball joint (longitudinal section), the housing part 1 being oval on its inner contour 1 i and circular on its outer contour 1a and the ball 7.1 being pivotably mounted in a sliding shell 9, FIG. 3a: section C-C according to FIG. Fig. 3;
  • Fig. 4 Ball joint (longitudinal section), the housing part 1 octagonal on its inner contour 1i and on its outer contour 1a is formed and the ball 7.1 is pivotally mounted in a sliding shell 9,
  • Section F-F acc. 6, 7 ball joint with a housing part 1 made of a cylindrical tube section, which has a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6 and with a fastening part B (steel) embedded separately in the plastic 2,
  • the fastening part B is not fastened to the housing part 1, but is embedded separately in the plastic 2.
  • Fig. 9 Device for producing the ball joint acc. Fig. 1, Fig. 10 device for producing the ball joint acc. Fig. 7, Fig. 11 ball joint with ball shaft 7.2 on both sides, Fig. 12 sleeve joint, with a housing part 1 made of a cylindrical tube section, which has at both ends a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6, on the left Side a two and on the right Side b, a housing part 1 is used and, on the right side b, the housing part 1 is angled radially inwards from a sealing bellows receptacle 6 in the direction of the ball 7.1, then shaped in accordance with the curvature of the ball 7.1 and then radially outwards again towards the other sealing bellows receptacle 6 is angled.
  • the housing part 1 On both sides of the equatorial area of the ball 7.1, the housing part 1 is thus tapered to a diameter d1 that is smaller than the diameter D7.1 of the ball 7.1. In this case, the housing part 1 must be slotted along the axis A of the ball joint, otherwise it cannot be mounted over the ball 7.1.
  • the ball joint has a cylindrical metallic housing part 1, to which a fastening part B is fastened, preferably by welding.
  • Axially damping elastic elements 8 are located on the two end faces of the housing part 1 and a radially damping elastic element 8.1 is arranged on the inner surface of the housing part 1.
  • the ball 7.1 of the ball pin 7, which has a pin 7.2, is located centrally in the cylindrical housing part 1 here.
  • the ball 7.1 (spherical surface 7.1A) of the ball pin 7, the housing part 1 with the damping elastic elements 8 and 8.1 and the connection position V between the housing part 1 and the fastening part B were extrusion-coated with plastic 2 (for example POM - polyoxymethylene), which then hardens, so that a play-free and reliable connection between the ball 7.1 of the ball pin 7 and the housing part 1 is formed and the ball 7.1 of the ball pin 7 is pivotally embedded in the plastic 2.
  • plastics such as polyamide (PA), fiber-reinforced plastics, etc. can also be used.
  • the sealing bellows receptacle 6 was formed in the plastic 2 in the form of a circumferential groove in the direction of the pin 7.2 of the ball pin 7.
  • plastic 2 In the centering opening located on the pole face of the ball 7.1 4 flowing plastic 2 is torn off during the first operation, ie during a first pivoting movement of the ball pin 7 and thus the ball 7.1, and remains in the centering opening 4.
  • the ball pin 7 maintains its starting position due to the plastic that has flowed into the centering opening 4 , which facilitates handling during assembly, since the ball pin 7 cannot swing out automatically.
  • the wall 3 of the plastic 2 has a minimum wall thickness b1 (preferably 0.5 to 2 mm) in the area of the outer contour of the housing part 1 and a minimum wall thickness b2 (preferably 3 to 6 mm) in the area of the side of the ball 7.1 facing away from the pin 7.
  • the diameter DB of the fastening part B at the fastening position V is preferably 6 to 10 mm and the housing part 1 has a wall thickness W1 of preferably 1 to 8 mm with a height H1 of 5 to 8 mm.
  • the dimensions of the ball joint can be changed according to the required size.
  • the section A-A acc. Fig. 1 shows Fig. 1a. It can be seen here that the diameter D7.1 of the ball 7 is smaller than the inner diameter d1 of the cylindrical housing parts 1 and between the inner contour 1i of the housing part 1 and the spherical surface 7.1A of the ball 7.1 plastic 2.
  • the outer contour 1a of the housing part 1 is also covered with plastic 2.
  • the fastening position V between the housing part 1 and the fastening part B is also encased in plastic 2, which ensures the security against rotation between the plastic 2 and the housing part 1.
  • the solution according to the invention creates an extremely simple ball joint in which the use of a sliding shell can be dispensed with.
  • FIG. 2 shows a ball joint in longitudinal section, the housing part 1 being oval on its inner contour 1 i and on its outer contour 1a and the ball 7.1 of the ball pin 7 being pivotally mounted in a sliding shell 9, with the sealing bellows 10 indicated.
  • the section BB gem. Fig. 2 is shown in Fig. 2a.
  • the sealing bellows 10 is fastened in the groove 6 of the housing G and on the pin 7.1 of the ball pin 7.
  • the space between the sliding shell 9 and the inner contour 1 i of the housing part 1, the outer contour 7a of the housing part 1 and the connection position V between the housing part 1 and the fastening part B are provided with plastic 2.
  • FIG. 3 The longitudinal section of a ball joint, wherein the housing part 1 is oval on its inner contour 1 i and circular on its outer contour 1a and the ball 7.1 is pivotally mounted in a sliding shell 9 is shown in FIG. 3 and the section CC in FIG. 3a.
  • FIG. 4 A longitudinal section of a ball joint with the housing part 1 being octagonal on its inner contour 1i and on its outer contour 1a and the ball 7.1 being pivotably mounted in a sliding shell 9 is shown in FIG. 4 and the section DD according to FIG. Fig. 4 is shown in Fig. 4a.
  • FIG. 5 A similar embodiment variant, the housing part 1 being circular on its inner contour 1 i and octagonal on its outer contour 1 a is formed in Fig. 5 and the section EE acc. Fig. 5 shown in Fig. 5a.
  • FIG. 6 The longitudinal section through a ball joint with a securing element 11 between ball 7.1 and housing part 1 is shown in FIG. 6.
  • the securing element 6 is encased in a second plastic 2.1, which in turn is surrounded by plastic 2.
  • the plastic 2 further envelops the outer contour 1a of the housing part 1 and the connection position V between the housing part 1 and the fastening part B.
  • the securing element 11 is bent radially inwards at both ends in the direction of the ball 1. As a result, higher axial pull-out forces can be absorbed.
  • the securing element is along the axis A of the
  • Ball pin 7 slotted so that it can be mounted over the ball 7.1.
  • Figure 7 shows a ball joint with a cylindrical housing part 1, which was made from a tubular section or a sheet metal part and has a radially outwardly bent collar 1.1 in the direction of the pin 7.2 of the ball pin 7, in connection with the end face 2.2 of the plastic pointing in the direction of the pin 2 forms a groove for the sealing bellows receptacle 6 and at the same time serves to fix the housing part 1 in the plastic injection mold, not shown here.
  • no axially and radially damping elements are arranged on the housing part 1.
  • the fastening part B is the first time not attached to the housing part 1, but embedded separately in the plastic 2. Its end with a diameter widening B1 is located below the pole area of the ball 7.1 in the plastic 2. This enables an extremely flexible arrangement of the individual elements of the ball joint.
  • the ball 7.1 has a centering opening 4 which is filled with plastic 2, which is torn off from the other plastic 2 during the first operation.
  • FIG. 8 shows, like FIG. 7, a ball joint with a housing part 1 made of a cylindrical tube section or a sheet metal part, which has a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6.
  • the fastening part B is also not fastened to the housing part 1, but is embedded separately in the plastic 2.
  • FIG. 8 shows, like FIG. 7, a ball joint with a housing part 1 made of a cylindrical tube section or a sheet metal part, which has a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6.
  • the fastening part B is also not fastened to the housing part 1, but is embedded separately in the plastic 2.
  • FIG. 8 shows, like FIG. 7, a ball joint with a housing part 1 made of a cylindrical tube section or a sheet metal part, which has a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6.
  • the fastening part B is also not fastened to the
  • the housing part 1 is angled radially inwards in the direction of the ball 7.1 and then radially outwards, the inside diameter dG of the tapered region of the housing part 1 lying in the direction of the ball 7.1 being smaller than the diameter D7.1 the ball 7.1. Axial forces can be better absorbed by this design of the housing part 1.
  • the tool 10 consists of an upper tool 10.1, a lower tool 10.2 with a bore 10.3 for injecting the plastic and a cross slide 10.4.
  • the inner contours of the upper tool 10.1, lower tool 10.2 and slide 10.3 pointing in the direction of the ball 7.1, the housing part 1 and the fastening part B are the outer contours of the plastic to be injected.
  • the cross slide 10.4 defines the height of the groove 6 for the later attachment of the sealing bellows, not shown.
  • FIG. 11 After injecting the plastic into the space delimited by the tool 10, in which the housing part 1, the ball 7.1 and the fastening element are positioned accordingly, and after the plastic 2 has solidified, the tool 10 is opened and the finished ball joint (see FIG. 1 and 7).
  • the housing part 1 a ball pin 7 which has a ball 7.1 with two pins 7.2 arranged in mirror image.
  • two sealing bellows receptacles 6 are arranged radially all around the top and bottom.
  • the fastening part B is fastened to the cylindrical metallic housing part 1 (left illustration a).
  • the right side b of FIG. 11 shows a variant with a housing part 1 tapering in the direction of the ball 7.1.
  • two pins with different pin connections can also be used. It is still possible, according to Fig. 12 produce a sleeve joint, which has a plastic-coated housing part 1. Two sleeves H1, H2 sit in mirror image of each other in mirror image. These have sealing bellows receptacles 6H1, 6H2 at their ends pointing away from one another. Arranged around the ball 7.1 is the housing part 1, which in the left-hand illustration a consists of two housing parts 1a, 1b, which have a radially outward-facing edge 1.1 and are arranged in mirror image at a distance a from one another.
  • the radially outward-pointing edges 1.1 form the outer boundary of the sealing bellows receptacle of the sealing bellows 10.
  • a housing part 1 was used which angled radially inwards from the sealing bellows receptacle 6 in the direction of the ball 7.1, then in accordance with the curvature of the ball 7.1 is shaped and then angled radially outward again, the area of the shape corresponding to the curvature of the ball 7.1 Housing part 1 at its two ends, which protrude on both sides over the equatorial region of the ball 7, has an inner diameter d1 which is equal to or smaller than the diameter D7.1 of the ball 7.1.
  • the housing part 1 must be slotted along the axis of the ball joint, since otherwise it cannot be mounted over the ball 7.1.
  • the housing part 1 was overmolded with plastic 2 up to the ball 7.1. Between the sealing bellows 10, the plastic 2 has a cylindrical wall, which e.g. can be picked up by a not shown automotive part with a corresponding hole.

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Abstract

The invention relates to a ball joint, comprising a ball (7.1), mounted to move with the ball surface (7.1A) thereof in a ball joint housing (G) and a sealing bellows mounting. The ball joint housing (G) comprises a housing piece (1), at a separation from the ball (7.1) and at least one ball pin, or at least one sleeve, connected to the ball (7.1). The cavity between the ball (7.1) and the housing piece (1) is filled with plastic (2) and the housing piece is at least partly (1) enclosed by plastic (2). According to the invention, the sealing bellows mounting (6) is embodied as a groove, applied to the peripheral side of the housing (G) and is either arranged in the plastic (2), or between a region of the housing piece (1), angled radially outwards and a front face of the plastic (2).

Description

Beschreibungdescription
Kugelgelenkball joint
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Ein gattungsgemäßes Kugelgelenk ist aus DE 298 17 850 U1 bekannt. Darin wird ein Kugelgelenk mit einem Kugelgelenkgehäuse welches ein Befestigungsteil aufweist beschrieben, wobei das Kugelgelenkgehäuse aus einem zylindrischen Gehäuseteil besteht, welches von Kunststoff ummantelt ist, wobei der Kunststoff die Kugel umgibt und die Lagerung der Kugel bildet. Die eigentliche Lagerung der Kugel erfolgt durch eine Gleitschale, welche durch den Kunststoff des Kugelgelenkgehäuses ummantelt ist. Der Kunststoff, welcher hier das Kugelgelenkgehäuse bildet, kann aus glas- oder kohlefaserverstärktem beziehungsweise aus kugelverstärktem Material bestehen. Das Gehäuseteil und das Befestigungsteil bilden eine bauliche Einheit, wobei das Befestigungsteil nicht von dem Kunststoff, welcher das Kugelgelenkgehäuse bildet, ummantelt ist. Nachteilig hierbei ist, dass der Kunststoff, welcher die Gleitschale bildet und der Kunststoff, welcher das Kugelgelenkgehäuse bildet, aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Insbesondere das Schwindverhalten des Kunststoffs des Kugelgelenkgehäuses wirkt sich dabei negativ aus. Weiterhin ist nachteilig, dass die Verbindungsposition zwischen Befestigungsteil und Gehäuseteil bei einer Schweißverbindung nicht geschützt und somit besonders korrosionsgefährdet ist. Weiterhin ist die Gestaltung des Kugelgelenks. GB 1 121 1004 beschreibt ein Kugelgelenk welches einen Kugelzapfen mit einer Kugel aufweist. Die Kugel wird in einem zylindrischen Gehäuse positioniert, welches an einem Befestigungselement ausgebildet ist und der Zwischenraum zwischen Kugel und Gehäuse mit Kunststoff ausgespritzt und das Gehäuse zumindest teilweise umspritzt. Durch die Verwendung des zylindrischen Gehäuses, wobei zwischen Gehäuse und Kugel lediglich Kunststoff vorgesehen ist, sind die Axialkräfte begrenzt. Weiterhin ist zwischen Gehäuse und Kunststoff keinerlei Verdrehsicherung vorgesehen, wodurch die Gefahr gegeben ist, dass sich die das Gehäuse und der Kunststoff zueinander verdrehen. Die Konstruktiven Gestaltungsvarianten sind den entsprechenden Einsatzfällen nicht einfach anpassbar. In DE 196 38 252 A1 wird ein Kugelgelenk und ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben, bei welchem das Kugelgelenkgehäuse aus einem Rohrabschnitt mit eingegossenem oder eingespritztem Gehäusematerial besteht. Die Kugel eines Kugelzapfens wird in dem Gehäusematerial schwenkbar gelagert. Nachteilig ist die ungenügende Sicherheit gegen axiale Beanspruchung des Kugelzapfens. Weiterhin ist keine Aufnahmemöglichkeit für einen Dichtungsbalg vorgesehen, so dass nur eine ungenügende Abdichtung erfolgen kann.The invention relates to a ball joint according to the preamble of the first claim. A generic ball joint is known from DE 298 17 850 U1. It describes a ball joint with a ball joint housing which has a fastening part, the ball joint housing consisting of a cylindrical housing part which is encased in plastic, the plastic surrounding the ball and forming the bearing of the ball. The ball is actually supported by a sliding shell, which is encased by the plastic of the ball joint housing. The plastic, which forms the ball joint housing here, can consist of glass or carbon fiber reinforced or ball reinforced material. The housing part and the fastening part form a structural unit, the fastening part not being encased by the plastic which forms the ball joint housing. The disadvantage here is that the plastic, which forms the sliding shell and the plastic, which forms the ball joint housing, consist of different materials. In particular, the shrinkage behavior of the plastic of the ball joint housing has a negative effect. A further disadvantage is that the connection position between the fastening part and the housing part is not protected in the case of a welded connection and is therefore particularly at risk of corrosion. Furthermore, the design of the ball joint. GB 1 121 1004 describes a ball joint which has a ball pin with a ball. The ball is positioned in a cylindrical housing which is formed on a fastening element and the space between the ball and the housing is injected with plastic and the housing is at least partially extrusion-coated. The axial forces are limited by the use of the cylindrical housing, only plastic being provided between the housing and the ball. Furthermore, there is no one between the housing and the plastic Protection against rotation is provided, whereby there is a risk that the housing and the plastic twist relative to one another. The constructive design variants are not easily adaptable to the corresponding application. DE 196 38 252 A1 describes a ball joint and a method for its production, in which the ball joint housing consists of a pipe section with cast or injected housing material. The ball of a ball pin is pivotally mounted in the housing material. A disadvantage is the insufficient security against axial stress on the ball pin. Furthermore, there is no possibility of accommodating a sealing bellows, so that only inadequate sealing can take place.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kugelgelenk zu entwickeln, welches einen äußerst einfachen Aufbau aufweist, verdrehsicher und einfach herstellbar ist und eine vielseitige Anwendbarkeit bei hoher Zuverlässigkeit gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das Kugelgelenk weist eine Kugel auf, die mit ihrer Kugelfläche in einem Kugelgelenkgehäuse beweglich gelagert ist und besitzt eine Dichtungsbalgaufnahme, wobei das Kugelgelenkgehäuse ein von der Kugel beabstandetes Gehäuseteil aufweist, und sich mindestens ein Kugelzapfen oder mindestens eine Hülse an der die Kugel anschließt, wobei der Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Gehäuseteil mit Kunststoff gefüllt und das Gehäuseteil zumindest teilweise von Kunststoff umschlossen ist.The object of the invention is to develop a ball-and-socket joint which has an extremely simple structure, is secure against twisting and easy to manufacture, and ensures versatile use with high reliability. This object is achieved with the features of the first claim. Advantageous designs result from the subclaims. The ball joint has a ball which is movably mounted with its spherical surface in a ball joint housing and has a sealing bellows receptacle, the ball joint housing having a housing part spaced apart from the ball, and at least one ball pin or at least one sleeve to which the ball connects, the Gap between the ball and the housing part filled with plastic and the housing part is at least partially surrounded by plastic.
Erfindungsgemäß ist die Dichtungsbalgaufnahme in Form einer umfangsseitig eingebrachten Nut im Gehäuse ausgebildet und befindet sich - entweder vollständig im Kunststoff oder - ist zwischen einem radial nach außen abgewinkelten Bereich des Gehäuseteils und einer Stirnfläche des Kunststoffs angeordnet. Das Kugelgelenk weist entweder einen Kugelzapfen (Kugel mit einem daran angeordneten Zapfen) oder in einer Ausnehmung der Kugel angeordnete Hülsen (Hülsengelenk) auf. Die Kugel ist mit ihrer Kugelfläche in dem Kugelgelenkgehäuse beweglich gelagert, wobei das Kugelgelenkgehäuse ein Gehäuseteil aufweist, an welchem bedarfsweise ein Befestigungsteil angeordnet ist.According to the invention, the sealing bellows receptacle is designed in the form of a groove in the housing on the circumferential side and is located - either completely in the plastic or - is arranged between a radially outwardly angled region of the housing part and an end face of the plastic. The ball joint either has a ball pin (ball with a pin arranged thereon) or sleeves (sleeve joint) arranged in a recess in the ball. The ball is movably supported with its spherical surface in the ball joint housing, the ball joint housing having a housing part on which, if necessary, a fastening part is arranged.
Erfindungsgemäß sind die Kugel des Kugelzapfens und das zylindrische Gehäuseteil von Kunststoff umschlossen derart, dass der Kunststoff sowohl die Gleitfläche für die Kugelfläche der Kugel als auch in Verbindung mit dem Gehäuseteil das Kugelgelenkgehäuse bildet. Es ist jedoch auch möglich, die Kugel des Kugelzapfens in einer Gleitschale schwenkbar zu lagern, wobei dann die Gleitschale von Kunststoff umschlossen ist. Vorteilhafter Weise ist auch die Verbindung zwischen zylindrischem Gehäuseteil und Befestigungsteil mit Kunststoff ummantelt. Weiterhin kann zwischen Gehäuseteil und Kugel bzw. Gleitschale ein im Kunststoff eingebettetes Sicherungselement angeordnet sein, welches eine größere Ausreißsicherheit gewährleistet. Die Form des Sicherungselementes ist dabei bevorzugt der Krümmung der Kugel angepasst. Der Kunststoff, in welchen das Sicherungselement eingebettet ist, entspricht bevorzugt dem Kunststoff, welcher die Kugel und das Gehäuseteil ummantelt. Alternativ ist es möglich, dass der Kunststoff, in welchen das Sicherungselement eingebettet ist, ein zweiter Kunststoff ist.According to the invention, the ball of the ball pin and the cylindrical housing part are enclosed by plastic in such a way that the plastic forms both the sliding surface for the ball surface of the ball and the ball joint housing in connection with the housing part. However, it is also possible to pivotally mount the ball of the ball pin in a sliding shell, in which case the sliding shell is enclosed by plastic. The connection between the cylindrical housing part and the fastening part is also advantageously coated with plastic. Furthermore, a securing element embedded in the plastic can be arranged between the housing part and the ball or sliding shell, which ensures greater security against tearing out. The shape of the securing element is preferably adapted to the curvature of the ball. The plastic in which the securing element is embedded preferably corresponds to the plastic which encases the ball and the housing part. Alternatively, it is possible for the plastic in which the securing element is embedded to be a second plastic.
Anstelle der Verwendung eines Sicherungselementes kann auch das metallische Gehäuseteil des Kugelgelenks (z.B. aus einem Rohrabschnitt) so geformt sein, dass die Ausreißkräfte erhöht werden, gegenüber einer z.B. zylindrischen Form des Gehäuseteils. Dazu ist das Gehäuseteil in Richtung zur Kugel radial nach innen und anschließend radial nach außen abgewinkelt, wobei der in Richtung zur Kugel liegende Innendurchmesser des Gehäuseteils kleiner ist, als der Durchmesser der Kugel. Greifen nun axiale Zugkräfte am Zapfen oder der Hülse an, wirkt der in Richtung zur Kugel abgewinkelte Bereich des Gehäuseteils als Ausreißsicherung. Dies wird verstärkt, wenn das Gehäuseteil ausgehend von der Dichtungsbalgaufnahme in Richtung zur Kugel radial nach innen abgewinkelt, dann entsprechend der Krümmung der Kugel geformt und anschließend wieder radial nach außen abgewinkelt ist, wobei der entsprechend der Krümmung der Kugel geformte Bereich des Gehäuseteils an seinen beiden Enden, die beidseitig über den Äquatorbereich der Kugel ragen, einen Innendurchmesser aufweist, der gleich oder kleiner ist als der Durchmesser der Kugel. In diesem Fall muss das Gehäuseteil längs der Achse des Kugelgelenks geschlitzt sein, das es sonst nicht über der Kugel montierbar ist.Instead of using a securing element, the metallic housing part of the ball joint (for example from a pipe section) can also be shaped in such a way that the pull-out forces are increased compared to, for example, a cylindrical shape of the housing part. For this purpose, the housing part is angled radially inwards in the direction of the ball and then radially outwards, the inside diameter of the housing part lying in the direction of the ball being smaller than the diameter of the ball. If axial tensile forces now act on the pin or the sleeve, the area of the housing part that is angled in the direction of the ball acts as a pull-out protection. This is intensified if, starting from the sealing bellows receptacle, the housing part is angled radially inwards, then shaped in accordance with the curvature of the ball and then angled radially outwards again, the region of the housing part shaped in accordance with the curvature of the ball on its two Ends that protrude on both sides over the equatorial region of the ball have an inside diameter that is equal to or smaller than the diameter of the ball. In this case, the housing part must be slotted along the axis of the ball joint, otherwise it cannot be mounted over the ball.
Der Kunststoff, welcher die Kugel und das Gehäuseteil ummantelt, kann dabei vorzugsweise aus Polyoxymethylen (POM) bestehen, welcher bisher ausschließlich als Gleitschalenmaterial eingesetzt wurde. POM weist eine hervorragende Wärmebeständigkeit bis 100 Grad Celsius und eine sehr gute Kältebeständigkeit bis minus 60 Grad Celsius auf. Weiterhin besitzt POM gute Gleiteigenschaften, wodurch, in Verbindung mit guten Festigkeitseigenschaften neben einem hohen Elastizitätsmodul (Zug), POM ein idealer Werkstoff für ein Kugelgelenkgehäuse, in Verbindung mit einem darin eingebetteten, vorzugsweise metallischen zylindrischen Gehäuseteil, ist. Weiterhin können Kunststoffe verstärkt (z.B. Faserverstärkt mit Kohlefaser, Glasfaser usw.) oder modifiziert (PTFE. - Polytetrafluorethylen) zum Einsatz kommen, welche gute Gleiteigenschaften, Temperaturbeständigkeit im Bereich von - 40°C bis _=90°C sowie eine geringe Schwindung aufweisen. Die Kugel (ggf. mit Gleitschale) kann durch das Umspritzen mit Kunststoff zentriert oder unzentriert im Gehäuseteil positioniert werden. Durch diese freie Positionierung im Raum ist eine 100%ige Einhaltung der vorgegebenen kinematischen Daten möglich. Der Kunststoff, weist vorteilhafter Weise keine Schmiernuten auf. Weiterhin ist das Kugelgelenk vollkommen fettfrei aufgebaut. Es ist jedoch möglich, den Kugelzapfen mit einem Gleitmittel zu beschichten. Dafür findet vorzugsweise eine Beschichtung aus einem wärme- und kältebeständigen, teilkristallinen und gute Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoff, wie z.B. PTFE (Polytetrafluorethylen) Anwendung. Wenn die Kugel an ihrer Polfläche eine fertigungstechnisch bedingte Zentrieröffnung aufweist, wird auch diese beim Injizieren des Kunststoffs mit diesem ausgefüllt. Bei der ersten Schwenkbewegung des Kugelzapfens wird der in der Zentrieröffnung befindliche Kunststoff abgerissen und verbleibt in der Zentrieröffnung. Weiterhin ist es möglich, das vorzugsweise aus Metall bestehende Gehäuseteil an seiner Innenkontur und oder an einer oder beiden Stirnflächen mit elastischen Dämpfungselementen zu versehen. Bei Verwendung eines Befestigungsteils wird dieses meist am Gehäuseteil durch ein Schweißverbindung befestigt. Die Schweißnaht ist dabei besonders korrosionsgefährdet. Durch das Umspritzen der Verbindungsposition zwischen Befestigungsteil und Gehäuseteil wird der Kunststoff gleichzeitig als Korrosionsschutz im Bereich der Schweißnaht wirksam. Gleichzeitig wird dadurch, dass der Kunststoff auch teilweise das Befestigungsteil umhüllt, die Verdrehsicherheit des Kunststoffs gewährleistet. Es ist weiterhin möglich, dass gesamte Befestigungsteil mit Kunststoff zu umspritzen, wodurch man einen kompletten Korrosionsschutz des Kugelgelenks erhält. Ein nachgeschalteter Korrosionsschutzprozess kann somit entfallen.The plastic that surrounds the ball and the housing part can preferably consist of polyoxymethylene (POM), which was previously used exclusively as a sliding shell material. POM has excellent heat resistance up to 100 degrees Celsius and very good cold resistance down to minus 60 degrees Celsius. Furthermore, POM has good sliding properties, which, in conjunction with good strength properties in addition to a high modulus of elasticity (tension), makes POM an ideal material for a ball joint housing, in conjunction with a preferably metallic cylindrical housing part embedded therein. Furthermore, plastics reinforced (e.g. fiber reinforced with carbon fiber, glass fiber etc.) or modified (PTFE. - polytetrafluoroethylene) can be used, which have good sliding properties, temperature resistance in the range from - 40 ° C to _ = 90 ° C and low shrinkage. The ball (possibly with a sliding shell) can be centered or non-centered in the housing part by overmolding with plastic. This free positioning in the room enables 100% compliance with the specified kinematic data. The plastic advantageously has no lubrication grooves. Furthermore, the ball joint is completely fat-free. However, it is possible to coat the ball stud with a lubricant. For this purpose, a coating is preferably made from a Heat and cold resistant, partially crystalline and good sliding properties plastic, such as PTFE (polytetrafluoroethylene) application. If the ball has a centering opening due to its manufacturing technology, this is also filled with the plastic when it is injected. During the first pivoting movement of the ball pin, the plastic located in the centering opening is torn off and remains in the centering opening. Furthermore, it is possible to provide the housing part, which is preferably made of metal, on its inner contour and or on one or both end faces with elastic damping elements. When using a fastening part, this is usually fastened to the housing part by a welded connection. The weld seam is particularly at risk of corrosion. By overmolding the connection position between the fastening part and the housing part, the plastic also acts as corrosion protection in the area of the weld seam. At the same time, the fact that the plastic also partially envelops the fastening part ensures that the plastic is secure against rotation. It is also possible to encapsulate the entire fastening part with plastic, which provides complete corrosion protection for the ball joint. A subsequent corrosion protection process can therefore be omitted.
Vorteilhafter Weise ist im Kunststoff ebenfalls in Richtung zum Kugelzapfen eine Aufnahme für einen Dichtungsbalg ausgebildet. Das erfindungsgemäße Kugelgelenk ist sehr einfach herstellbar, insbesondere da durch die Einzelteile nur geringe Forderungen/Toleranzen hinsichtlich der Paarungsgenauigkeit zu erfüllen sind.Advantageously, a receptacle for a sealing bellows is also formed in the plastic in the direction of the ball pin. The ball-and-socket joint according to the invention is very simple to produce, in particular since only small requirements / tolerances with regard to the mating accuracy can be met by the individual parts.
In der einfachsten Ausführung wird die unbeschichtete Kugel des Kugelzapfens in einem z.B. zylindrischen Gehäuseteil zentrisch positioniert und sowohl die Kugel als auch das Gehäuseteil, sowie die Verbindungsposition zum Befestigungsteil mit Kunststoff aus- bzw. umspritzt, wobei gleichzeitig eine Aufnahme für den Dichtungsbalg angeformt wird.In the simplest version, the uncoated ball of the ball stud is e.g. cylindrical housing part is positioned centrally and both the ball and the housing part, as well as the connection position to the fastening part, are injection molded or extrusion-coated with plastic, at the same time a receptacle for the sealing bellows is molded on.
Neben der zylindrischen Ausbildung des Gehäuseteils ist es auch möglich, dieses oval auszubilden. Weiterhin kann das Gehäuseteil im Querschnitt rechtwinklig zu seiner Längsachse als Vieleck (z.B. als Rechteck oder Quadrat) ausgebildet sein oder rechtwinklig zu seiner Längsachse einen zylindrischen Innendurchmesser und eine ovalen oder als Vieleck ausgebildete Außenkontur aufweisen oder umgekehrt. Die Wandstärke des Gehäuseteils kann gleich oder unterschiedlich über den Querschnitt verlaufen. Weiterhin kann das Gehäuseteil in Richtung zum Kugelzapfen eine sich verengende Kontur, insbesondere sich verengende Innenmaße aufweisen, wodurch sich die Ausreißkraft des Kugelzapfens erhöht. Das Gehäuseteil besteht bevorzugt aus metallischem Werkstoff, Faserverbundwerkstoff oder Keramik. Ein Gehäuseteil aus metallischem Werkstoff kann z.B. aus einem Rohrabschnitt oder aus einem Blechformteil gefertigt sein.In addition to the cylindrical design of the housing part, it is also possible to make it oval. Furthermore, the housing part in cross section be formed at right angles to its longitudinal axis as a polygon (for example as a rectangle or square) or at right angles to its longitudinal axis have a cylindrical inner diameter and an oval or outer contour designed as a polygon, or vice versa. The wall thickness of the housing part can be the same or different across the cross section. Furthermore, the housing part can have a narrowing contour, in particular narrowing internal dimensions, in the direction of the ball pin, as a result of which the pull-out force of the ball pin increases. The housing part preferably consists of metallic material, fiber composite material or ceramic. A housing part made of metallic material can be made, for example, from a pipe section or from a sheet metal part.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment and associated drawings. Show it:
Fig. 1 : Kugelgelenk mit zylindrischem metallischen Gehäuseteil 1 und angeschweißtem Befestigungsteil B, Fig. 1a: Schnitt A-A gem. Fig. 1 ,Fig. 1: Ball joint with a cylindrical metallic housing part 1 and welded-on fastening part B, Fig. 1a: Section A-A acc. Fig. 1,
Fig. 2: Kugelgelenk (Längsschnitt), wobei das Gehäuseteil 1 an seiner Innenkontur 1i und an seiner Außenkontur 1a oval ausgebildet ist und die Kugel 7.1 in einer Gleitschale 9 schwenkbar gelagert ist, mit angedeutetem Dichtungsbalg 10, Fig. 2a: Schnitt B-B gem. Fig. 2;Fig. 2: Ball joint (longitudinal section), wherein the housing part 1 is oval on its inner contour 1i and on its outer contour 1a and the ball 7.1 is pivotally mounted in a sliding shell 9, with indicated bellows 10, Fig. 2a: Section B-B acc. Fig. 2;
Fig. 3: Kugelgelenk (Längsschnitt), wobei das Gehäuseteil 1 an seiner Innenkontur 1 i oval und an seiner Außenkontur 1a kreisförmig ausgebildet ist und die Kugel 7.1 in einer Gleitschale 9 schwenkbar gelagert ist, Fig. 3a: Schnitt C-C gem. Fig. 3;3: ball joint (longitudinal section), the housing part 1 being oval on its inner contour 1 i and circular on its outer contour 1a and the ball 7.1 being pivotably mounted in a sliding shell 9, FIG. 3a: section C-C according to FIG. Fig. 3;
Fig. 4: Kugelgelenk (Längsschnitt), wobei das Gehäuseteil 1 an seiner Innenkontur 1i und an seiner Außenkontur 1a achteckig ausgebildet ist und die Kugel 7.1 in einer Gleitschale 9 schwenkbar gelagert ist,Fig. 4: Ball joint (longitudinal section), the housing part 1 octagonal on its inner contour 1i and on its outer contour 1a is formed and the ball 7.1 is pivotally mounted in a sliding shell 9,
Fig. 4a: Schnitt D-D gem. Fig. 4; Fig. 5: Kugelgelenk (Längsschnitt), wobei das Gehäuseteil 1 an seiner Innenkontur 1 i kreisförmig und an seiner Außenkontur 1a sechseckig ausgebildet ist und die Kugel 7.1 in einer Gleitschale 9 schwenkbar gelagert ist,4a: Section D-D acc. Fig. 4; 5: Ball joint (longitudinal section), the housing part 1 being circular on its inner contour 1 i and hexagonal on its outer contour 1 a, and the ball 7.1 being pivotably mounted in a sliding shell 9,
Fig. 5a: Schnitt E-E gem. Fig. 3; Fig. 6: Längsschnitt durch ein Kugelgelenk mit Sicherungselement 11 zwischen Kugel 7.1 und Gehäuseteil 1 ,5a: Section E-E acc. Fig. 3; 6: longitudinal section through a ball joint with securing element 11 between ball 7.1 and housing part 1,
Fig. 6a: Schnitt F-F gem. Fig. 6, Fig. 7: Kugelgelenk mit einem Gehäuseteil 1 aus einem zylindrischen Rohrabschnitt, welches einen radial nach außen abgebogenen Bund 1.1 aufweist, der die Dichtungsbalgaufnahme 6 bildet und mit separat im Kunststoff 2 eingebettetem Befestigungsteil B (Stahl),6a: Section F-F acc. 6, 7: ball joint with a housing part 1 made of a cylindrical tube section, which has a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6 and with a fastening part B (steel) embedded separately in the plastic 2,
Fig. 8: Kugelgelenk mit einem Gehäuseteil 1 aus einem zylindrischen Rohrabschnitt, welches einen radial nach außen abgebogenen Bund 1.1 aufweist, der die Dichtungsbalgaufnahme 6 bildet, wobei das Gehäuseteil 1 in Richtung zur Kugel 7.1 radial nach innen und anschließend radial nach außen abgewinkelt ist, wobei der in Richtung zur Kugel 7.1 liegende Innendurchmesser d1 des Gehäuseteils 1 kleiner ist, als der Durchmesser D7.1 der Kugel 7.1. Das Befestigungsteil B ist nicht am Gehäuseteil 1 befestigt, sondern separat im Kunststoff 2 eingebettet.8: Ball joint with a housing part 1 made of a cylindrical tube section, which has a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6, the housing part 1 being angled radially inwards in the direction of the ball 7.1 and then angled radially outwards, wherein the inner diameter d1 of the housing part 1 lying in the direction of the ball 7.1 is smaller than the diameter D7.1 of the ball 7.1. The fastening part B is not fastened to the housing part 1, but is embedded separately in the plastic 2.
Fig. 9: Vorrichtung zur Herstellung des Kugelgelenks gem. Fig. 1 , Fig. 10 Vorrichtung zur Herstellung des Kugelgelenks gem. Fig. 7, Fig. 11 Kugelgelenk mit beidseitigem Kugelschaft 7.2, Fig. 12 Hülsengelenk, mit einem Gehäuseteil 1 aus einem zylindrischen Rohrabschnitt, welches an beiden Enden einen radial nach außen abgebogenen Bund 1.1 aufweist, der die Dichtungsbalgaufnahme 6 bildet, wobei auf der linken Seite a zwei und auf der rechten Seite b ein Gehäuseteil 1 verwendet wird und gemäßder rechten Seite b das Gehäuseteil 1 ausgehend von einer Dichtungsbalgaufnahme 6 in Richtung zur Kugel 7.1 radial nach innen angewinkelt, dann entsprechend der Krümmung der Kugel 7.1 geformt und anschließend wieder radial nach außen in Richtung zur anderen Dichtungsbalgaufnahme 6 abgewinkelt ist. Beidseitig zum Äquatorbereich der Kugel 7.1 ist damit das Gehäuseteil 1 auf einen Durchmesser d1 , der kleiner ist als der Durchmesser D7.1 der Kugel 7.1 verjüngt. In diesem Fall muss das Gehäuseteil 1 längs der Achse A des Kugelgelenks geschlitzt sein, das es sonst nicht über der Kugel 7.1 montierbar ist.Fig. 9: Device for producing the ball joint acc. Fig. 1, Fig. 10 device for producing the ball joint acc. Fig. 7, Fig. 11 ball joint with ball shaft 7.2 on both sides, Fig. 12 sleeve joint, with a housing part 1 made of a cylindrical tube section, which has at both ends a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6, on the left Side a two and on the right Side b, a housing part 1 is used and, on the right side b, the housing part 1 is angled radially inwards from a sealing bellows receptacle 6 in the direction of the ball 7.1, then shaped in accordance with the curvature of the ball 7.1 and then radially outwards again towards the other sealing bellows receptacle 6 is angled. On both sides of the equatorial area of the ball 7.1, the housing part 1 is thus tapered to a diameter d1 that is smaller than the diameter D7.1 of the ball 7.1. In this case, the housing part 1 must be slotted along the axis A of the ball joint, otherwise it cannot be mounted over the ball 7.1.
Das Kugelgelenk weist gemäß Figur 1 ein zylindrisches metallisches Gehäuseteil 1 auf, an welchem ein Befestigungsteil B vorzugsweise durch Schweißen befestigt ist. An den beiden Stirnseiten des Gehäuseteils 1 befinden sich axial dämpfende elastische Elemente 8 und an der Innenfläche des Gehäuseteils 1 ist ein radial dämpfendes elastisches Element 8.1 angeordnet. Zentrisch im hier zylindrischen Gehäuseteil 1 befindet sich die Kugel 7.1 des Kugelzapfens 7, welcher einen Zapfen 7.2 aufweist. Die Kugel 7.1 (Kugelfläche 7.1A) des Kugelzapfens 7, das Gehäuseteil 1 mit den dämpfenden elastischen Elementen 8 und 8.1 und die Verbindungsposition V zwischen Gehäuseteil 1 und Befestigungsteil B wurden mit Kunststoff 2 (z.B. POM - Polyoxymethylen) umspritzt, der anschließend aushärtet, wodurch eine spielfreie und zuverlässige Verbindung zwischen der Kugel 7.1 des Kugelzapfens 7 und dem Gehäuseteil 1 gebildet wird und die Kugel 7.1 des Kugelzapfens 7 schwenkbar im Kunststoff 2 eingebettet ist. Es sind dabei auch andere Kunststoffe z.B. Polyamid (PA), faserverstärkte Kunststoffe usw. einsetzbar. Dabei wurde gleichzeitig in Richtung zum Zapfen 7.2 des Kugelzapfens 7 die Dichtungsbalgaufnahme 6 im Kunststoff 2 in Form einer umlaufenden Nut ausgeformt. In die an der Polfläche der Kugel 7.1 befindliche Zentrieröffnung 4 fließender Kunststoff 2 wird beim ersten Betrieb, d.h. bei einer ersten Schwenkbewegung des Kugelzapfens 7 und somit der Kugel 7.1 abgerissen und verbleibt in der Zentrieröffnung 4. Beim Transport und der Montage behält der Kugelzapfen 7 durch den in der Zentrieröffnung 4 eingeflossenen Kunststoff seine Ausgangsposition bei, wodurch die Handhabung bei der Montage erleichtert wird, da der Kugelzapfen 7 nicht selbsttätig ausschwenken kann.According to FIG. 1, the ball joint has a cylindrical metallic housing part 1, to which a fastening part B is fastened, preferably by welding. Axially damping elastic elements 8 are located on the two end faces of the housing part 1 and a radially damping elastic element 8.1 is arranged on the inner surface of the housing part 1. The ball 7.1 of the ball pin 7, which has a pin 7.2, is located centrally in the cylindrical housing part 1 here. The ball 7.1 (spherical surface 7.1A) of the ball pin 7, the housing part 1 with the damping elastic elements 8 and 8.1 and the connection position V between the housing part 1 and the fastening part B were extrusion-coated with plastic 2 (for example POM - polyoxymethylene), which then hardens, so that a play-free and reliable connection between the ball 7.1 of the ball pin 7 and the housing part 1 is formed and the ball 7.1 of the ball pin 7 is pivotally embedded in the plastic 2. Other plastics such as polyamide (PA), fiber-reinforced plastics, etc. can also be used. At the same time, the sealing bellows receptacle 6 was formed in the plastic 2 in the form of a circumferential groove in the direction of the pin 7.2 of the ball pin 7. In the centering opening located on the pole face of the ball 7.1 4 flowing plastic 2 is torn off during the first operation, ie during a first pivoting movement of the ball pin 7 and thus the ball 7.1, and remains in the centering opening 4. During transport and assembly, the ball pin 7 maintains its starting position due to the plastic that has flowed into the centering opening 4 , which facilitates handling during assembly, since the ball pin 7 cannot swing out automatically.
Zwischen dem Außendurchmesser der Kugel 1 und dem Innendurchmesser des Gehäuseteils 1 ist dabei bei einem Kugeldurchmesser D7.1 von 14 bis 25 mm ein Abstand a von vorzugsweise 1 bis 5mm vorhanden, welcher mit Kunststoff 2 ausgefüllt ist. Weiterhin weist die Wand 3 des Kunststoffs 2 im Bereich der Außenkontur des Gehäuseteils 1 eine Mindestwandstärke b1 (vorzugsweise 0.5 bis 2mm) und im Bereich der vom Zapfen 7 abgewandten Seite der Kugel 7.1 eine Mindestwandstärke b2 (vorzugsweise 3 bis 6mm) auf. Der Durchmesser DB des Befestigungsteils B an der Befestigungsposition V beträgt bevorzugt 6 bis 10 mm und das Gehäuseteil 1 weist eine Wandstärke W1 von vorzugsweise 1 bis 8 mm bei einer Höhe H1 von 5 bis 8 mm auf. Selbstverständlich können die Abmessungen des Kugelgelenks entsprechend der erforderlichen Baugrüße des verändert werden.Between the outer diameter of the ball 1 and the inner diameter of the housing part 1 there is a distance a of preferably 1 to 5 mm, which is filled with plastic 2, for a ball diameter D7.1 of 14 to 25 mm. Furthermore, the wall 3 of the plastic 2 has a minimum wall thickness b1 (preferably 0.5 to 2 mm) in the area of the outer contour of the housing part 1 and a minimum wall thickness b2 (preferably 3 to 6 mm) in the area of the side of the ball 7.1 facing away from the pin 7. The diameter DB of the fastening part B at the fastening position V is preferably 6 to 10 mm and the housing part 1 has a wall thickness W1 of preferably 1 to 8 mm with a height H1 of 5 to 8 mm. Of course, the dimensions of the ball joint can be changed according to the required size.
Den Schnitt A-A gem. Fig. 1 zeigt Fig. 1a. Es ist hier erkennbar, dass der Durchmesser D7.1 der Kugel 7 kleiner ist, als der Innendurchmesser d1 des zylindrischen Gehäuseteile 1 und zwischen Innenkontur 1i des Gehäuseteils 1 und Kugelfläche 7.1A der Kugel 7.1 Kunststoff 2 vorhanden ist. Die Außenkontur 1a des Gehäuseteils 1 ist ebenfalls mit Kunststoff 2 ummantelt. Die Befestigungsposition V zwischen Gehäuseteil 1 und Befestigungsteil B ist ebenfalls mit Kunststoff 2 umhüllt, wodurch die Verdrehsicherheit zwischen Kunststoff 2 und Gehäuseteil 1 gewährleistet ist.The section A-A acc. Fig. 1 shows Fig. 1a. It can be seen here that the diameter D7.1 of the ball 7 is smaller than the inner diameter d1 of the cylindrical housing parts 1 and between the inner contour 1i of the housing part 1 and the spherical surface 7.1A of the ball 7.1 plastic 2. The outer contour 1a of the housing part 1 is also covered with plastic 2. The fastening position V between the housing part 1 and the fastening part B is also encased in plastic 2, which ensures the security against rotation between the plastic 2 and the housing part 1.
Neben dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die Kugel im Bezug auf das Gehäuseteilteil 1 in Richtung zur Dichtungsbalgaufnahme 6 bzw. dazu entgegengesetzt oder auch unzentriert im Gehäuseteil 1 anzuordnen (nicht dargestellt).In addition to the exemplary embodiment shown, it is also possible for the ball with respect to the housing part part 1 in the direction of the sealing bellows receptacle 6 or to be arranged opposite or also off-center in the housing part 1 (not shown).
Durch ein allseitiges Umspritzen des Gehäuseteils 1 und der Schweißnaht (Befestigungsposition V) zwischen Gehäuseteil 1 und Befestigungsteil B oder der Gesamtheit von Gehäuseteil 1 und Befestigungsteil B wird ein zuverlässiger Korrosionsschutz gewährleistet. Weiterhin wird durch das Umhüllen des Gehäuseteils 1 mit Kunststoff 2 die Schrumpfung des Kunststoffes auf die Kugel minimiert. Insgesamt wird mit der erfindungsgemäßen Lösung ein äußerst einfaches Kugelgelenk geschaffen, bei welchem auf die Verwendung einer Gleitschale verzichtet werden kann.Reliable corrosion protection is ensured by encapsulation of the housing part 1 and the weld seam (fastening position V) between the housing part 1 and the fastening part B or the entirety of the housing part 1 and the fastening part B. Furthermore, by shrinking the housing part 1 with plastic 2, the shrinkage of the plastic onto the ball is minimized. Overall, the solution according to the invention creates an extremely simple ball joint in which the use of a sliding shell can be dispensed with.
Es ist weiterhin eine äußerst flexible Anordnung der Kugel im Kugelgelenkgehäuse sowie eine variable Ausbildung des Gelenkgehäuses möglich. So zeigt Fig. 2 ein Kugelgelenk im Längsschnitt, wobei das Gehäuseteil 1 an seiner Innenkontur 1 i und an seiner Außenkontur 1a oval ausgebildet ist und die Kugel 7.1 des Kugelzapfens 7 in einer Gleitschale 9 schwenkbar gelagert ist, mit angedeutetem Dichtungsbalg 10. Der Schnitt B-B gem. Fig. 2 ist in Fig. 2a dargestellt. Der Dichtungsbalg 10 ist in der Nut 6 des Gehäuses G und am Zapfen 7.1 des Kugelzapfens 7 befestigt. Der Raum zwischen Gleitschale 9 und Innenkontur 1 i des Gehäuseteils 1 , die Außenkontur 7a des Gehäuseteil 1 und die Verbindungsposition V zwischen Gehäuseteil 1 und Befestigungsteil B sind mit Kunststoff 2 versehen. Der Längsschnitt eines Kugelgelenks, wobei das Gehäuseteil 1 an seiner Innenkontur 1 i oval und an seiner Außenkontur 1a kreisförmig ausgebildet ist und die Kugel 7.1 in einer Gleitschale 9 schwenkbar gelagert ist zeigt Fig. 3 und den Schnitt C-C Fig. 3a. Einen Längsschnitt eines Kugelgelenkes wobei das Gehäuseteil 1 an seiner Innenkontur 1i und an seiner Außenkontur 1a achteckig ausgebildet ist und die Kugel 7.1 in einer Gleitschale 9 schwenkbar gelagert ist, zeigt Fig. 4 und der Schnitt D-D gem. Fig. 4 ist in Fig. 4a dargestellt. Eine ähnliche Ausführungsvariante, wobei das Gehäuseteil 1 an seiner Innenkontur 1 i kreisförmig und an seiner Außenkontur 1a sachteckig ausgebildet ist, wird in Fig. 5 und der Schnitt E-E gem. Fig. 5 in Fig. 5a dargestellt.An extremely flexible arrangement of the ball in the ball joint housing and a variable design of the joint housing are also possible. 2 shows a ball joint in longitudinal section, the housing part 1 being oval on its inner contour 1 i and on its outer contour 1a and the ball 7.1 of the ball pin 7 being pivotally mounted in a sliding shell 9, with the sealing bellows 10 indicated. The section BB gem. Fig. 2 is shown in Fig. 2a. The sealing bellows 10 is fastened in the groove 6 of the housing G and on the pin 7.1 of the ball pin 7. The space between the sliding shell 9 and the inner contour 1 i of the housing part 1, the outer contour 7a of the housing part 1 and the connection position V between the housing part 1 and the fastening part B are provided with plastic 2. The longitudinal section of a ball joint, wherein the housing part 1 is oval on its inner contour 1 i and circular on its outer contour 1a and the ball 7.1 is pivotally mounted in a sliding shell 9 is shown in FIG. 3 and the section CC in FIG. 3a. A longitudinal section of a ball joint with the housing part 1 being octagonal on its inner contour 1i and on its outer contour 1a and the ball 7.1 being pivotably mounted in a sliding shell 9 is shown in FIG. 4 and the section DD according to FIG. Fig. 4 is shown in Fig. 4a. A similar embodiment variant, the housing part 1 being circular on its inner contour 1 i and octagonal on its outer contour 1 a is formed in Fig. 5 and the section EE acc. Fig. 5 shown in Fig. 5a.
Auch in den Ausführungsvarianten gem. Fig. 3, 3a, 4, 4a und 5, 5a ist derAlso in the design variants acc. 3, 3a, 4, 4a and 5, 5a is the
Abstand zwischen Gleitschale 9 und Innenkontur 1 i des Gehäuseteils 1 , mit Kunststoff 2 ausgespritzt und die Außenkontur 7a des Gehäuseteil 1 und dieDistance between sliding shell 9 and inner contour 1 i of the housing part 1, sprayed with plastic 2 and the outer contour 7a of the housing part 1 and the
Verbindungsposition V zwischen Gehäuseteil 1 und Befestigungsteil B mitConnection position V between housing part 1 and fastening part B with
Kunststoff 2 umhüllt.Plastic 2 wrapped.
Der Längsschnitt durch ein Kugelgelenk mit einem Sicherungselement 11 zwischen Kugel 7.1 und Gehäuseteil 1 ist in Fig. 6 dargestellt. Das Sicherungselement 6 ist von einem zweiten Kunststoff 2.1 ummantelt, der wiederum von Kunststoff 2 umgeben ist. Der Kunststoff 2 umhüllt weiterhin die Außenkontur 1a des Gehäusesteil 1 und die Verbindungsposition V zwischen Gehäuseteil 1 Befestigungsteil B.The longitudinal section through a ball joint with a securing element 11 between ball 7.1 and housing part 1 is shown in FIG. 6. The securing element 6 is encased in a second plastic 2.1, which in turn is surrounded by plastic 2. The plastic 2 further envelops the outer contour 1a of the housing part 1 and the connection position V between the housing part 1 and the fastening part B.
Das Sicherungselement 11 ist an beiden Enden in Richtung zur Kugel 1 radial nach innen gebogen. Dadurch können höhere axiale Ausreißkräfte aufgenommen werden. Das Sicherungselement ist längs der Achse A desThe securing element 11 is bent radially inwards at both ends in the direction of the ball 1. As a result, higher axial pull-out forces can be absorbed. The securing element is along the axis A of the
Kugelzapfens 7 geschlitzt, so dass es über die Kugel 7.1 montiert werden kann.Ball pin 7 slotted so that it can be mounted over the ball 7.1.
Neben der Anbindung des Befestigungselementes B am Gehäuseteil 1 ist es auch möglich, dieses vom Gehäuseteil 1 beabstandet mit seinem Ende im Kunststoff einzubetten, z.B. in Ausgangsstellung des Gelenks gegenüber der Polfläche der Kugel 7.1. Figur 7 zeigt ein Kugelgelenk mit zylindrischem Gehäuseteil 1 , welches aus einem Rohrabschnitt oder einem Blechformteil gefertigt wurde und in Richtung zum Zapfen 7.2 des Kugelzapfens 7 einen radial nach außen gebogenen Bund 1.1 aufweist, in Zusammenhang mit der in Richtung zum Zapfen weisenden Stirnfläche 2.2 des Kunststoffs 2 eine Nut für die Dichtungsbalgaufnahme 6 bildet und gleichzeitig zur Fixierung des Gehäuseteils 1 im hier nicht dargestellten Kunststoffspritzwerkzeug dient. In diesem Ausführungsbeispiel sind keine axial und radial dämpfenden Elemente am Gehäuseteil 1 angeordnet. Das Befestigungsteil B ist erstmalig nicht am Gehäuseteil 1 befestigt, sondern separat im Kunststoff 2 eingebettet. Sein mit einer Durchmessererweiterung B1 versehenes Ende befindet sich hier unterhalb des Polbereiches der Kugel 7.1 im Kunststoff 2. Dadurch ist eine äußerst flexible Anordnung der einzelnen Elemente des Kugelgelenks möglich. Auch hier weist die Kugel 7.1 eine Zentrieröffnung 4 auf, welche mit Kunststoff 2 gefüllt ist, der beim ersten Betrieb von dem anderen Kunststoff 2 abgerissen wird.In addition to the connection of the fastening element B to the housing part 1, it is also possible to embed it at a distance from the housing part 1 with its end in the plastic, for example in the starting position of the joint relative to the pole face of the ball 7.1. Figure 7 shows a ball joint with a cylindrical housing part 1, which was made from a tubular section or a sheet metal part and has a radially outwardly bent collar 1.1 in the direction of the pin 7.2 of the ball pin 7, in connection with the end face 2.2 of the plastic pointing in the direction of the pin 2 forms a groove for the sealing bellows receptacle 6 and at the same time serves to fix the housing part 1 in the plastic injection mold, not shown here. In this exemplary embodiment, no axially and radially damping elements are arranged on the housing part 1. The fastening part B is the first time not attached to the housing part 1, but embedded separately in the plastic 2. Its end with a diameter widening B1 is located below the pole area of the ball 7.1 in the plastic 2. This enables an extremely flexible arrangement of the individual elements of the ball joint. Here, too, the ball 7.1 has a centering opening 4 which is filled with plastic 2, which is torn off from the other plastic 2 during the first operation.
Die Achse A des Kugelzapfens 7 und die Achse AB des Befestigungsteils B sind hier fluchtend zueinander ausgerichtet. Es ist jedoch auch möglich, das Befestigungsteil B an anderen Positionen (wie gestrichelt dargestellt) und anderen Winkelstellungen im Kunststoff 2 zu befestigen. Fig. 8 zeigt wie Fig. 7 ein Kugelgelenk mit einem Gehäuseteil 1 aus einem zylindrischen Rohrabschnitt oder einem Blechformteil, welches einen radial nach außen abgebogenen Bund 1.1 aufweist, der die Dichtungsbalg- aufnähme 6 bildet. Das Befestigungsteil B ist ebenfalls nicht am Gehäuseteil 1 befestigt, sondern separat im Kunststoff 2 eingebettet. Im Unterschied ist in Fig. 8 das Gehäuseteil 1 in Richtung zur Kugel 7.1 radial nach innen und anschließend radial nach außen abgewinkelt, wobei der in Richtung zur Kugel 7.1 liegende Innendurchmesser dG des verjüngten Bereichs des Gehäuseteils 1 kleiner ist, als der Durchmesser D7.1 der Kugel 7.1. Axial wirkende Kräfte können durch diese Gestaltung des Gehäuseteils 1 besser aufgenommen werden.The axis A of the ball pin 7 and the axis AB of the fastening part B are aligned with one another here. However, it is also possible to fasten the fastening part B at other positions (as shown in dashed lines) and other angular positions in the plastic 2. FIG. 8 shows, like FIG. 7, a ball joint with a housing part 1 made of a cylindrical tube section or a sheet metal part, which has a radially outwardly bent collar 1.1, which forms the sealing bellows receptacle 6. The fastening part B is also not fastened to the housing part 1, but is embedded separately in the plastic 2. In contrast, in FIG. 8 the housing part 1 is angled radially inwards in the direction of the ball 7.1 and then radially outwards, the inside diameter dG of the tapered region of the housing part 1 lying in the direction of the ball 7.1 being smaller than the diameter D7.1 the ball 7.1. Axial forces can be better absorbed by this design of the housing part 1.
In Fig. 9 und 10 ist dargestellt, wie das Gehäuseteil 1 , das Befestigungsteil B und der eine Kugel 7.1 und einen Zapfen 7.2 aufweisende Kugelzapfen 7 in das geschlossene Werkzeug 10 vor dem Injizieren des Kunststoffs zur Herstellung der Kugelgelenke gem. Fig. 1 und 7 eingelegt sind. Das Werkzeug 10 besteht aus einem Oberwerkzeug 10.1 , einem Unterwerkzeug 10.2 mit einer Bohrung 10.3 zur Injektion des Kunststoffes sowie aus einem Querschieber 10.4. Durch die in Richtung zur Kugel 7.1 , zum Gehäuseteil 1 und zum Befestigungsteil B weisenden Innenkonturen von Oberwerkzeug 10.1 , Unterwerkzeug 10.2 und Schieber 10.3 werden die äußeren Konturen des zu injizierenden Kunststoffs bestimmt. Der Querschieber 10.4 legt dabei die Höhe der Nut 6 für die spätere Befestigung des nicht dargestellten Dichtungsbalges fest. Nach dem Injizieren des Kunststoffs in den durch das Werkzeug 10 nach außen begrenzten Raum, in welchem das Gehäuseteil 1 , die Kugel 7.1 und das Befestigungselement entsprechend positioniert sind, und dem Verfestigen des Kunststoffs 2 wird das Werkzeug 10 geöffnet und das fertige Kugelgelenk (s. Fig. 1 und 7) entnommen. Gemäß Figur 11 ist es auch möglich, in dem Gehäuseteil 1 einen Kugelzapfen 7 anzuordnen, welcher eine Kugel 7.1 mit zwei spiegelbildlich angeordneten Zapfen 7.2 aufweist. Im Kunststoff 2 sind dabei zwei Dichtungsbalgaufnahmen 6 oben und unten radial umlaufend angeordnet. Am zylindrischen metallischen Gehäuseteil 1 ist das Befestigungsteil B befestigt (linke Darstellung a). Die rechte Seite b der Fig. - 11 zeigt eine Variante mit sich in Richtung zur Kugel 7.1 verjüngendem Gehäuseteil 1. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante können auch zwei Zapfen mit unterschiedlichen Zapfenanschlüssen verwendet werden. Es ist weiterhin möglich, gem. Fig. 12 ein Hülsengelenk herzustellen, welches ein kunststoffummanteltes Gehäuseteil 1 aufweist. In der Kugel 7.1 sitzen spiegelbildlich zueinander zwei Hülsen H1 , H2. Diese weisen an ihren voneinander wegweisenden Enden Dichtungsbalgaufnahmen 6H1 , 6H2 auf. Um die Kugel 7.1 ist das Gehäuseteil 1 angeordnet, welches in der linken Darstellung a aus zwei Gehäuseteilen 1a, 1 b, besteht, die einen radial nach außen weisenden Rand 1.1 aufweisen und spiegelbildlich zueinander in einem Abstand a angeordnet sind. Die radial nach außen weisenden Ränder 1.1 bilden dabei die äußere Begrenzung der Dichtungsbalgaufnahme der Dichtungsbalge 10. In der rechten Darstellung b wurde ein Gehäuseteil 1 verwendet, welches von der Dichtungsbalgaufnahme 6 in Richtung zur Kugel 7.1 radial nach innen abgewinkelt, dann entsprechend der Krümmung der Kugel 7.1 geformt und anschließend wieder radial nach außen abgewinkelt ist, wobei der entsprechend der Krümmung der Kugel 7.1 geformte Bereich des Gehäuseteils 1 an seinen beiden Enden, die beidseitig über den Äquatorbereich der Kugel 7 ragen einen Innendurchmesser d1 aufweist, der gleich oder kleiner ist als der Durchmesser D7.1 der Kugel 7.1. In diesem Fall muss das Gehäuseteil 1 längs der Achse des Kugelgelenks geschlitzt sein, da es sonst nicht über der Kugel 7.1 montierbar ist.9 and 10 show how the housing part 1, the fastening part B and the ball pin 7 having a ball 7.1 and a pin 7.2 into the closed tool 10 before injecting the plastic to produce the ball joints according to FIG. 1 and 7 are inserted. The tool 10 consists of an upper tool 10.1, a lower tool 10.2 with a bore 10.3 for injecting the plastic and a cross slide 10.4. The inner contours of the upper tool 10.1, lower tool 10.2 and slide 10.3 pointing in the direction of the ball 7.1, the housing part 1 and the fastening part B are the outer contours of the plastic to be injected. The cross slide 10.4 defines the height of the groove 6 for the later attachment of the sealing bellows, not shown. After injecting the plastic into the space delimited by the tool 10, in which the housing part 1, the ball 7.1 and the fastening element are positioned accordingly, and after the plastic 2 has solidified, the tool 10 is opened and the finished ball joint (see FIG. 1 and 7). According to FIG. 11, it is also possible to arrange in the housing part 1 a ball pin 7 which has a ball 7.1 with two pins 7.2 arranged in mirror image. In the plastic 2, two sealing bellows receptacles 6 are arranged radially all around the top and bottom. The fastening part B is fastened to the cylindrical metallic housing part 1 (left illustration a). The right side b of FIG. 11 shows a variant with a housing part 1 tapering in the direction of the ball 7.1. According to a variant not shown, two pins with different pin connections can also be used. It is still possible, according to Fig. 12 produce a sleeve joint, which has a plastic-coated housing part 1. Two sleeves H1, H2 sit in mirror image of each other in mirror image. These have sealing bellows receptacles 6H1, 6H2 at their ends pointing away from one another. Arranged around the ball 7.1 is the housing part 1, which in the left-hand illustration a consists of two housing parts 1a, 1b, which have a radially outward-facing edge 1.1 and are arranged in mirror image at a distance a from one another. The radially outward-pointing edges 1.1 form the outer boundary of the sealing bellows receptacle of the sealing bellows 10. In the illustration b on the right, a housing part 1 was used which angled radially inwards from the sealing bellows receptacle 6 in the direction of the ball 7.1, then in accordance with the curvature of the ball 7.1 is shaped and then angled radially outward again, the area of the shape corresponding to the curvature of the ball 7.1 Housing part 1 at its two ends, which protrude on both sides over the equatorial region of the ball 7, has an inner diameter d1 which is equal to or smaller than the diameter D7.1 of the ball 7.1. In this case, the housing part 1 must be slotted along the axis of the ball joint, since otherwise it cannot be mounted over the ball 7.1.
Das Gehäuseteil 1 wurde bis zur Kugel 7.1 mit Kunststoff 2 umspritzt. Zwischen den Dichtungsbalgen 10 weist der Kunststoff 2 eine zylindrische Wandung auf, die z.B. von einem nicht dargestellten KfZ-Teil mit einer entsprechenden Bohrung aufgenommen werden kann. The housing part 1 was overmolded with plastic 2 up to the ball 7.1. Between the sealing bellows 10, the plastic 2 has a cylindrical wall, which e.g. can be picked up by a not shown automotive part with a corresponding hole.

Claims

Schutzansprüche protection claims
1. Kugelgelenk mit einer Kugel (7.1 ), die mit ihrer Kugelfläche (7.1A) in einem Kugelgelenkgehäuse (G) beweglich gelagert ist, und mit einer Dichtungsbalgaufnahme, wobei - das Kugelgelenkgehäuse (G) ein von der Kugel (7.1) beabstandedes Gehäuseteil (1 ) aufweist, - und sich mindestens ein Kugelzapfen oder mindestens eine Hülse an die Kugel (7.1 ) anschließt, - wobei der Zwischenraum zwischen der Kugel (7.1 ) und dem Gehäuseteil (1 ) mit Kunststoff (2) gefüllt und das Gehäuseteil zumindest teilweise (1 ) von Kunststoff (2) umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsbalgaufnahme (6) in Form einer umfangsseitig eingebrachten Nut im Gehäuse (G) ausgebildet ist und sich entweder im Kunststoff (2) befindet oder zwischen einem radial nach außen abgewinkelten Bereich des Gehäuseteils (1 ) und einer Stirnfläche des Kunststoffs (2) angeordnet ist.1. Ball joint with a ball (7.1), which is movably mounted with its spherical surface (7.1A) in a ball joint housing (G), and with a sealing bellows receptacle, wherein - the ball joint housing (G) is a housing part spaced from the ball (7.1) ( 1), - and at least one ball pin or at least one sleeve connects to the ball (7.1), - the space between the ball (7.1) and the housing part (1) filled with plastic (2) and the housing part at least partially ( 1) is surrounded by plastic (2), characterized in that the sealing bellows receptacle (6) is designed in the form of a groove made in the circumference in the housing (G) and is either in the plastic (2) or between a radially outwardly angled area of the Housing part (1) and an end face of the plastic (2) is arranged.
Kugelgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuseteil (1 ) ein Befestigungsteil (B) angeordnet ist und dass die Verbindung (V) zwischen Gehäuseteil (1 ) und Befestigungsteil (B) mit dem Kunststoff (2) ummantelt ist.Ball joint according to claim 1, characterized in that a fastening part (B) is arranged on the housing part (1) and that the connection (V) between the housing part (1) and fastening part (B) is sheathed with the plastic (2).
Kugelgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (B) vom Gehäuseteil (1 ) getrennt und zumindest teilweise im Kunststoff (2) eingebettet ist. Ball joint according to claim 1, characterized in that the fastening part (B) is separated from the housing part (1) and is at least partially embedded in the plastic (2).
4. Kugelgelenk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ummantelung der Verbindung (V) zwischen Gehäuseteil (1 ) und Befestigungsteil (B) mit Kunststoff (2) die Verdrehsicherheit des Kunststoffs (2) in Bezug auf das Befestigungsteil gewährleistet ist.4. Ball joint according to claim 2 or 3, characterized in that the casing of the connection (V) between the housing part (1) and the fastening part (B) with plastic (2) Protection against rotation of the plastic (2) in relation to the fastening part is ensured.
5. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gehäuse (1 ) und Kugel (7.1 ) ein im Kunststoff eingebettetes Sicherungselement (S) angeordnet ist.5. Ball joint according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the housing (1) and ball (7.1), a securing element (S) embedded in the plastic is arranged.
6. Kugelgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Sicherungselementes (S) der Krümmung der Kugel (7.1 ) angepasst ist.6. Ball joint according to claim 5, characterized in that the shape of the securing element (S) is adapted to the curvature of the ball (7.1).
7. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff, in welchen das Sicherungselement (S) eingebettet ist, dem Kunststoff (2) entspricht, welcher die Kugel (7.1 ) und das Gehäuse (1 ) ummantelt.7. Ball joint according to one of claims 5 or 6, characterized in that the plastic in which the securing element (S) is embedded corresponds to the plastic (2) which encases the ball (7.1) and the housing (1).
8. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff, in welchen das Sicherungselement (S) eingebettet ist, ein zweiter Kunststoff (2.1 ) ist.8. Ball joint according to one of claims 5 or 6, characterized in that the plastic in which the securing element (S) is embedded is a second plastic (2.1).
9. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1 ) in Richtung zur Kugel (7.1 ) radial nach innen und anschließend radial nach außen abgewinkelt ist, wobei der in Richtung zur Kugel (7.1 ) liegende Innendurchmesser (d1 ) des Gehäuseteils (1 ) kleiner ist, als der Durchmesser (D7.1 ) der Kugel (7.1 ).9. Ball joint according to one of claims 1 to 10, characterized in that the housing part (1) in the direction of the ball (7.1) is angled radially inwards and then radially outwards, the inner diameter (7.1) lying in the direction of the ball (7.1) d1) of the housing part (1) is smaller than the diameter (D7.1) of the ball (7.1).
10. Kugelgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1 ) ausgehend von der Dichtungsbalgaufnahme (6) in Richtung zur Kugel (7.1) radial nach innen abgewinkelt, dann entsprechend der Krümmung der Kugel (7.1 ) geformt und anschließend wieder radial nach außen abgewinkelt ist. 10. Ball joint according to claim 9, characterized in that the housing part (1) starting from the sealing bellows receptacle (6) in the direction of the ball (7.1) angled radially inwards, then shaped according to the curvature of the ball (7.1) and then radially again is angled outside.
11. Kugelgelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der entsprechend der Krümmung der Kugel (7.1 ) geformte Bereich des Gehäuseteils (1 ) an seinen beiden Enden, die beidseitig über den Äquatorbereich der Kugel (7.1) ragen, einen Innendurchmesser (d1 ) aufweist, der gleich oder kleiner ist als der Durchmesser (D7.1 ) der Kugel (7.1 ).11. Ball joint according to claim 10, characterized in that the region of the housing part (1) which is shaped in accordance with the curvature of the ball (7.1) has an inner diameter (d1) at its two ends which protrude on both sides beyond the equatorial region of the ball (7.1) which is equal to or smaller than the diameter (D7.1) of the ball (7.1).
12. Kugelgelenk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1 ) längs der Achse (A) des Kugelgelenks geschlitzt ist.12. Ball joint according to claim 9 or 10, characterized in that the housing part (1) is slotted along the axis (A) of the ball joint.
13. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (2) aus Polyoxymethylen (POM) besteht.13. Ball joint according to one of claims 1 to 12, characterized in that the plastic (2) consists of polyoxymethylene (POM).
14. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (7.1 ) zentriert oder nicht zentriert im Gehäuseteil (1 ) angeordnet ist.14. Ball joint according to one of claims 1 to 13, characterized in that the ball (7.1) is arranged centered or not centered in the housing part (1).
15. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (7.1 ) an ihrer polseitig eine Zentrieröffnung (4) aufweist.15. Ball joint according to one of claims 1 to 14, characterized in that the ball (7.1) has a centering opening (4) on its pole side.
16. Kugelgelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrieröffnung (4) mit Kunststoff (2) ausfüllbar ist.16. Ball joint according to claim 13, characterized in that the centering opening (4) with plastic (2) can be filled.
17. Kugelgelenk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Zentrieröffnung (4) befindliche Kunststoff (2) von dem die Kugel (7.1 ) umschließenden Kunststoff (2) durch eine Schwenkbewegung des Kugelzapfens (7) trennbar ist.17. Ball joint according to claim 16, characterized in that the plastic located in the centering opening (4) (2) of which the ball (7.1) surrounding plastic (2) can be separated by a pivoting movement of the ball pin (7).
18. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1 ) an seiner Innenkontur und/oder an einer oder beiden Stirnflächen mit elastischen Dämpfungselementen (8,9) versehen ist.18. Ball joint according to one of claims 1 to 17, characterized in that the housing part (1) is provided on its inner contour and / or on one or both end faces with elastic damping elements (8,9).
19. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (7.1 ) unbeschichtet ist.19. Ball joint according to one of claims 1 to 18, characterized in that the ball (7.1) is uncoated.
20. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (7.1 ) mit einem Gleitmittel beschichtet ist.20. Ball joint according to one of claims 1 to 19, characterized in that the ball (7.1) is coated with a lubricant.
21. Kugelgelenk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmittel eine Beschichtung aus einem wärme- und kältebeständigen, teilkristallinen und gute Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoff ist.21. Ball joint according to claim 20, characterized in that the lubricant is a coating made of a heat and cold resistant, partially crystalline and good sliding properties plastic.
22. Kugelgelenk nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmittel Polytetrafluorethylen (PTFE) ist.22. Ball joint according to claim 19 or 20, characterized in that the lubricant is polytetrafluoroethylene (PTFE).
23. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (7.1 ) schwenkbar in einer Gleitschale (9) sitzt.23. Ball joint according to one of claims 1 to 22, characterized in that the ball (7.1) is pivotally seated in a sliding shell (9).
24. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1 ) zylindrisch oder oval ausgebildet ist. 24. Ball joint according to one of claims 1 to 23, characterized in that the housing part (1) is cylindrical or oval.
25. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1 ) im Querschnitt rechtwinklig zu seiner Längsachse (L) als Vieleck ausgebildet ist.25. Ball joint according to one of claims 1 to 24, characterized in that the housing part (1) is designed as a polygon in cross section perpendicular to its longitudinal axis (L).
26. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1 ) im Querschnitt rechtwinklig zu seiner Längsachse (L) einen zylindrischen Innendurchmesser (di) und eine ovalen oder als Vieleck ausgebildete Außenkontur (Ka) aufweist. 26. Ball joint according to one of claims 1 to 25, characterized in that the housing part (1) in cross section perpendicular to its longitudinal axis (L) has a cylindrical inner diameter (di) and an oval or polygonal outer contour (Ka).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016001530A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Peugeot Citroen Automobiles Sa Weighted gearbox control link
WO2020078642A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 Zf Friedrichshafen Ag Chassis component for a wheel suspension and method for producing a chassis component

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1211004A (en) 1967-03-06 1970-11-04 Redifon Air Trainers Ltd Improvements in or relating to vehicle simulators
US4797019A (en) * 1986-07-16 1989-01-10 Trw Inc. Bearing for a joint
EP0411777A2 (en) * 1989-08-03 1991-02-06 Kabushiki Kaisha Somic Ishikawa Ball joint
US5641235A (en) * 1995-06-07 1997-06-24 Dana Corporation Composite encased ball joint
DE19638252A1 (en) 1996-09-19 1998-03-26 Sachsenring Automobiltechnik G Ball joint and process for its manufacture
US5947627A (en) * 1996-02-14 1999-09-07 Chuouhatsu-Jo Kabushiki Kaisha Ball joint assembly having an integrally molded unitary or molded holder for the ball stud and link rod
DE29817850U1 (en) 1998-10-07 2000-02-17 Sachsenring Entwicklungsgesell Ball joint
EP1217233A1 (en) * 2000-12-20 2002-06-26 ZF Lemförder Metallwaren AG Connecting rod for connecting elements to a chassis of an automotive vehicle
WO2003058080A1 (en) * 2002-01-11 2003-07-17 ZF Lemförder Metallwaren AG Ball-and-socket joint

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1211004A (en) 1967-03-06 1970-11-04 Redifon Air Trainers Ltd Improvements in or relating to vehicle simulators
US4797019A (en) * 1986-07-16 1989-01-10 Trw Inc. Bearing for a joint
EP0411777A2 (en) * 1989-08-03 1991-02-06 Kabushiki Kaisha Somic Ishikawa Ball joint
US5641235A (en) * 1995-06-07 1997-06-24 Dana Corporation Composite encased ball joint
US5947627A (en) * 1996-02-14 1999-09-07 Chuouhatsu-Jo Kabushiki Kaisha Ball joint assembly having an integrally molded unitary or molded holder for the ball stud and link rod
DE19638252A1 (en) 1996-09-19 1998-03-26 Sachsenring Automobiltechnik G Ball joint and process for its manufacture
DE29817850U1 (en) 1998-10-07 2000-02-17 Sachsenring Entwicklungsgesell Ball joint
EP1217233A1 (en) * 2000-12-20 2002-06-26 ZF Lemförder Metallwaren AG Connecting rod for connecting elements to a chassis of an automotive vehicle
WO2003058080A1 (en) * 2002-01-11 2003-07-17 ZF Lemförder Metallwaren AG Ball-and-socket joint

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016001530A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Peugeot Citroen Automobiles Sa Weighted gearbox control link
FR3023344A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa CONNECTED GEAR LINK WITH GEARBOX CONTROL
CN106489033A (en) * 2014-07-03 2017-03-08 标致·雪铁龙汽车公司 Increase connecting rod for control change speed gear box
WO2020078642A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 Zf Friedrichshafen Ag Chassis component for a wheel suspension and method for producing a chassis component
US11364758B2 (en) 2018-10-15 2022-06-21 Zf Friedrichshafen Ag Chassis component for a wheel suspension and method for producing a chassis component

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