BE1023039B1

BE1023039B1 - Kogelgewricht samenstel voor een ophangings- of verbindingsarm

Info

Publication number: BE1023039B1
Application number: BE2015/5280A
Authority: BE
Inventors: Geert DESMYTER; DE MOORTELE Carl VAN
Original assignee: Jumice Nv
Priority date: 2015-05-04
Filing date: 2015-05-04
Publication date: 2016-11-09
Also published as: BE1023039A1

Abstract

Deze uitvinding betreft een kogelgewricht samenstel (1), omvattende een kogelgewricht behuizing (2), een draaipen (3) voorzien van een bolvormige kop (4), een tussen de bolvormige kop (4) en de behuizing (2) geplaatste kunststof kogelhouder (5) voorzien voor het opnemen van de bolvormige kop (4), en borgmiddelen (6, 7, 8) voorzien om de kogelhouder (5) tegen de behuizing (2) te borgen, waarbij de genoemde borgmiddelen een borgelement (6) omvatten, en waarbij het borgelement (6) en de kogelhouder (5) elk voorzien zijn van mannelijke (7) en/of vrouwelijke (8) verbindingsmiddelen, welke verbindingsmiddelen (7, 8) voorzien zijn om de kogelhouder (5) permanent tegen de behuizing (2) te borgen door aangrijping van de verbindingsmiddelen (7, 8) van het borgelement (6) in de verbindingsmiddelen (7, 8) van de kogelhouder (5). Dergelijk samenstel (1) laat toe de kogel met kogelhouder op een eenvoudige manier te gaan vastzetten in de behuizing (2).

Description

KOGELGEWRICHT SAMENSTEL VOOR EEN OPHANGINGS- OF

VERBINDINGSARM

Deze uitvinding betreft een kogelgewricht samenstel, bij voorkeur voor een ophangings- of verbindingsarm. Deze uitvinding betreft in het bijzonder een kogelgewricht samenstel voor een ophangings- of verbindingsarm waarop radiale krachten worden op uitgeoefend, zoals bijvoorbeeld een koppelstang of stabilisatorstang voor een gemotoriseerd voertuig.

Kogelgewrichten maken deel uit van de stuurinrichting op de meeste voertuigen. Ze worden voorzien op de uiteinden van de koppelstangen, die zorgen voor de verbinding tussen de stabilisatorstang en de wielophanging. Dergelijke kogelgewrichten zijn gekend en bestaan uit een metalen bal (kogel) gemonteerd in een met vet gevulde kogelhouder. Het geheel kogel / kogelhouder wordt voorzien in een behuizing

Er zijn reeds verschillende manieren gekend om de kogel samen met de kogelhouder te gaan vastzetten in de behuizing.

Bij een eerste manier wordt de kogel voorzien in een kogelhouder. Het geheel wordt vervolgens voorzien in een metalen (stalen) behuizing. De kogel wordt vastgezet en afgesloten van de omgeving m.b.v. een metalen afdekplaatje dat via rivetteren in de behuizing wordt vastgezet. Deze oplossing is bijzonder geschikt voor een kogel waar zowel axiale als radiale krachten worden op uitgeoefend. Deze manier van werken vereist echter een aantal montage stappen waardoor het een tijdrovend en arbeidsintensief proces is.

Bij een tweede vaak toegepaste manier wordt de kogel voorzien in een kunststof kogelhouder. Net zoals bij de eerste manier wordt de kogelhouder in een behuizing geschoven. Het vastzetten gebeurt m.b.v. een tweede kunststofring, die ofwel in de kogelhouder geperst wordt, of die door middel van ultrasoon lassen met de kogelhouder verbonden wordt.

Een derde manier wordt beschreven in de Amerikaanse octrooipublicatie US 5,011,321, waarbij i.p.v. een tweede kunststofring, een deksel uit kunststof rechtstreeks op de kogelhouder bevestigd via ultrasoon lassen of een lijmverbinding. Bij deze manier zijn maar drie componenten vereist: een kogel, een kogelhouder voorzien van een smeltrand en een behuizing. In het geval men gebruik maakt van ultrasoon lassen om het geheel kogel / kogelhouder vast te zetten in de behuizing, wordt de smeltrand gesmolten. Het smeltproces is echter vaak moeilijk onder controle te houden en vereist veel energie.

Deze uitvinding heeft nu tot doel een alternatief kogelgewricht samenstel te vinden die toelaat de kogel met kogelhouder op een eenvoudige manier te gaan vastzetten in een behuizing en het mogelijk maakt het geheel snel en eenvoudig te gaan assembleren.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een kogelgewricht samenstel, omvattende een kogelgewricht behuizing, een draaipen voorzien van een bolvormige kop, een tussen de bolvormige kop en de behuizing geplaatste kunststof kogelhouder voorzien voor het opnemen van de bolvormige kop, en borgmiddelen voorzien om de kogelhouder tegen de behuizing te borgen, waarbij de genoemde borgmiddelen een borgelement omvatten, en waarbij het borgelement en de kogelhouder elk voorzien zijn van mannelijke en/of vrouwelijke verbindingsmiddelen, welke verbindingsmiddelen voorzien zijn om de kogelhouder permanent tegen de behuizing te borgen door aangrijping van de verbindingsmiddelen van het borgelement in de verbindingsmiddelen van de kogelhouder. De behuizing is vervaardigd uit kunststof of staal en is bij voorkeur ringvormig. Dergelijk opgebouwd kogelgewricht samenstel laat toe om met het borgelement, de kogelhouder waarin de bolvormige kop van draaipen (de kogel) is opgenomen, manueel en mechanisch te gaan vastzetten tegen de behuizing. Deze manier van werken vereist t.a.v. veel gekende manieren waarbij gebruik gemaakt wordt van lassen of een ander smeltproces, veel minder energie en laat bovendien een veel snellere montage toe.

Bij een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van het kogelgewricht samenstel volgens de uitvinding is het genoemde borgelement draaibaar tussen een startpositie en een eindpositie waarin het borgelement in de eindpositie permanent tegen de behuizing geborgd zit. Het borgelement is bij voorkeur vervaardigd uit kunststof. Het borgelement is in het bijzonder schijfvormig.

Binnen het kader van deze uitvinding dient te worden begrepen onder de term permanent: de toestand waarbij het borgelement blijvend en vast tegen de behuizing zit, waarbij het niet meer mogelijk is het borgelement terug te verwijderen zonder dat er schade wordt toegebracht aan de behuizing en/of kogelhouder.

In een meer voorkeurdragende uitvoeringsvorm van het kogelgewricht samenstel volgens de uitvinding omvat het borgelement een opening, uitsparing of uitstulping geschikt voor het opnemen van een draaimiddel waarmee het borgelement verdraaibaar is tussen start- en eindpositie. Dergelijke opening, uitsparing of uitstulping is bij voorkeur voorzien in het bovenvlak van het borgelement. Door gebruik te maken van een dergelijk draaimiddel kan het borgelement snel en eenvoudig bevestigd worden. De uitsparing of opening kan een specifiek vorm hebben en kan bijv. de vorm van een bedrijfslogo aannemen. De opening of uitsparing kan ook vierkant van vorm zijn. Als alternatief voor een opening of uitsparing kan er een uitstulping, bij voorkeur stervorming, voorzien worden in het bovenvlak van het bovenvlak. Ook de uitstulping kan dan een specifiek uitgevoerd draaimiddel opnemen om zo het borgelement te verdraaien van de start- naar eindpositie (in het geval van een stervormige uitstulping kan gebruik gemaakt worden van een zogenaamde torx sleutel).

Om het borgelement permanent in zijn eindpositie permanent te blokkeren (borgen) omvat het borgelement en/of de kogelhouder een draaivergrendeling. De genoemde draaivergrendeling maakt bij voorkeur deel uit van de verbindingsmiddelen. De draaivergrendeling wordt in een voorkeursuitvoering gevormd door een profilering op de kogelhouder of borgelement, dat past in een profilering van de behuizing.

Volgens een bijzondere voorkeurdragende uitvoeringsvorm van het kogelgewricht samenstel overeenkomstig de uitvinding omvat de kogelhouder een bodem en een met de bodem verbonden omtrekswand. De kogelhouder is bij voorkeur hemisferisch zodat de bolvormige kop makkelijk kan worden opgenomen. De kogelhouder wordt bij voorkeur gevormd via een spuitgietproces tijdens de vorming van de kogelhouder wordt ook onmiddellijk de verbindingsmiddelen van de kogelhouder gevormd, deze verbindingsmiddelen maken bij voorkeur deel uit van het bodemvlak van de kogelhouder. De kogelhouder is bij voorkeur vervaardigd uit POM of nylon.

Om te vermijden dat stof en/of water in contact zou komen met de bolvormige kop is het gekend een stofzak te gaan voorzien. Dergelijke stofzak wordt standaard op de behuizing geperst of geklemd. Om de assemblage van het kogelgewricht samenstel te vereenvoudigen omvat de kogelhouder van het kogelgewricht samenstel volgens deze uitvinding in een meer bijzondere uitvoeringsvorm, een stofzak die ééndelig verbonden is met de kogelhouder, zodat de kogelhouder en stofzak ééndelig zijn uitgevoerd. Bij voorkeur is de stofzak vervaardigd uit een flexibel materiaal en is de stofzak verbonden met een deel van de omtrekswand van de kogelhouder. Meer in het bijzonder wordt de kogelhouder met stofzak via een spuitgietproces vervaardigd.

Om eveneens tot een snelle en eenvoudige montage van een kogelgewricht samenstel te komen voorziet een ander onderwerp van deze uitvinding in een kogelgewricht samenstel, omvattende een kogelgewricht behuizing, een draaipen voorzien van een bolvormige kop, een tussen de bolvormige kop en de behuizing geplaatste kunststof kogelhouder voorzien voor het opnemen van de bolvormige kop, en borgmiddelen voorzien om de kogelhouder tegen de behuizing te borgen, waarbij de kogelhouder een stofzak omvat, waarbij de kogelhouder en stofzak ééndelig zijn uitgevoerd. Het kogelgewricht is in het bijzonder uitgevoerd overeenkomstig de uitvinding zoals hierboven beschreven.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt er nu een meer gedetailleerde beschrijving van een kogelgewricht samenstel volgens de uitvinding. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij: - figuur 1: een doorsnede toont van het kogelgewricht samenstel volgens deze uitvinding; - figuren 2 en 3: twee mogelijke uitvoeringsvormen toont van een kogelhouder van het kogelgewricht samenstel volgens de uitvinding; - figuren 4, 5 en 6: een bovenzicht is van drie mogelijke uitvoeringsvormen van een borgelement; - figuren 7 en 8: twee mogelijke uitvoeringsvormen toont van de verbindingsmiddelen die voorzien zijn in het borgelement; - figuur 9: een explosie voorstelling is van het kogelgewricht samenstel overeenkomstig de uitvinding; - figuur 10: een voorstelling is van een kogelgewrichtsamenstel waarbij de kogelhouder en stofzak ééndelig zijn uitgevoerd.

Figuur 1 toont een uitvoeringsvorm van het kogelgewricht samenstel (1) volgens de uitvinding. Dergelijk samenstel (1) is in het bijzonder geschikt om geplaatst te worden op een koppel- of stabilisatorstang van een gemotoriseerd voertuig. Het samenstel (1) is zoals duidelijk blijkt uit figuur 9, opgebouwd uit een aantal verschillende onderdelen, met name een kogelgewricht behuizing (2), een draaipen (3) voorzien van een bolvormige kop (4), een tussen de bolvormige kop (4) en de behuizing (2) geplaatste kunststof kogelhouder (5) voorzien voor het opnemen van de bolvormige kop (4), en een borgelement (6) voorzien om de kogelhouder (5) tegen de behuizing (2) te borgen. De behuizing (2) is vervaardigd uit kunststof of staal en is ringvormig uitgevoerd.

De draaipin (3) is in feite een draadstuk uit metaal, bij voorkeur staal, dat aan zijn ene uiteinde voorzien is van een bolvormige kop, ook wel kogel genoemd, en aan zijn andere uiteinde voorzien van schroefdraad of een ander verbindingtype, om zo het kogelgewricht samenstel te kunnen verbinden met de stabilisatorstang of de ophanging van het voertuig. Het buitenoppervlak van de kogel is gepolijst om de wrijving te verminderen met als gevolg een soepele beweging van het samenstel en om slijtage te voorkomen.

In de behuizing (2) zit de kogelhouder (5) vervat. De kogelhouder (5) is een spuitgietstuk dat vervaardigd uit POM of nylon. De houder (5) is komvormig uitgevoerd met een sferisch binnenoppervlak. De kogelhouder (5) omvat een bodem (10) en een met de bodem (10) verbonden omtrekswand (11). De kogel (4) van de draaipin (3) wordt roteerbaar voorzien in de kogelhouder (5). Om de wrijving tussen kogel en de binnenwand van de kogelhouder (5) te beperken, wordt de kogelhouder gevuld met vet of een gelijkaardig glijmiddel, zoals bijv. wrijvingsverminderende additieven (PTFE, MoS2, ...) en/of worden in het materiaal van de kogelhouder zelf toegevoegd.

Het vernieuwende aan het kogelgewricht samenstel (1) volgens de uitvinding is het schijfvormig borgelement (6) (deksel) dat zodanig is uitgevoerd en samenwerkt met een aantal voorzieningen op de kogelhouder (5), dat het mogelijk wordt de kogelhouder (5), permanent te gaan vastzetten (borgen) tegen de behuizing (2). Deze manier van werken vereist t.a.v. veel gekende manieren waarbij gebruik gemaakt wordt van lassen of een ander smeltproces, veel minder energie en laat bovendien een veel snellere montage toe.

Om de permanente verbinding te verwezenlijken zijn borgelement (6) en de kogelhouder (5) elk voorzien zijn van mannelijke (7) en/of vrouwelijke (8) verbindingsmiddelen. Deze verbindingsmiddelen (7, 8) zijn specifiek voorzien om de kogelhouder (5) permanent tegen de behuizing (2) te borgen door aangrijping van de verbindingsmiddelen (7, 8) van het borgelement (6) in de verbindingsmiddelen (7, 8) van de kogelhouder (5). De kogelhouder (5) wordt relatief spelingsvrij gemonteerd.

Om de borging te verwezenlijken wordt het borgelement (6) verdraaid van een startpositie naar een eindpositie, waarbij het borgelement (6) in de eindpositie permanent tegen de behuizing (2) geborgd zit. Om het borgelement (6) makkelijk te kunnen verdraaien wordt er ofwel in het bovenvlak (zie figuren 4 en 5) een opening of uitsparing (12) voorzien, ofwel wordt er een uitstulping, bijv. stervormig (zie figuur 6) voorzien. In deze opening, uitparing of uitstulping (12) kan dan een draaimiddel, bijv. in de vorm van een specifiek uitgevoerde sleutel, geplaatst worden en kan het borgelement (6) verdraaid worden van zijn startpositie naar zijn eindpositie. Op het moment dat het borgelement (6) zich in zijn eindpositie bevindt, wordt het daar geblokkeerd, hiertoe wordt een draaivergrendeling voorzien. Deze draaivergrendeling kan bijvoorbeeld deel uitmaken van één of meerdere verbindingsmiddelen (7, 8). De draaivergrendeling kan bijvoorbeeld gevormd worden door een profilering op de kogelhouder (5) en/of borgelement (6), dat past in een profilering van de behuizing.

Zoals blijkt uit figuren 2 en 3 enerzijds, en uit figuren 7 en 8 anderzijds, kunnen de verbindingsmiddelen verschillende vormen aannemen. In hoofdzaak zijn ze opgebouwd uit een verzameling uitsteeksels (mannelijk) en uitsparingen (groeven) (vrouwelijk). In de bijgevoegde figuren zijn de mannelijke (7) en vrouwelijke (8) verbindingsmiddelen van het borgelement (6) voorzien in het ondervlak of zijwanden van het borgelement, en zijn de mannelijke (7) en vrouwelijke (8) verbindingsmiddelen van de kogelhouder (5) voorzien tegen de bodem (10).

Om te vermijden dat stof en/of water in contact zou komen met de kogel (4) is er een stofzak (9) uit een flexibel waterondoordringbaar materiaal dat bovendien resistent is tegen oliën en vetten, zoals bijv. rubber, voorzien. Een verdere vernieuwing van het kogelgewricht samenstel (1) volgens de uitvinding is dat de stofzak (9) reeds gedurende de productie (bijv. via een spuitgietproces) van de kogelhouder (5) voorzien wordt. Op deze manier wordt een ééndelig geheel van kogelhouder (5) / stofzak (9) bekomen. Dat de kogelhouder (5) en stofzak (9) ééndelig zijn uitgevoerd blijkt duidelijk uit figuur 1. Door gebruik te maken van een dergelijke kogelhouder/stofzak eenheid, wordt de assemblage van het kogelgewricht samenstel verder vereenvoudigt.

Vanzelfsprekend zal een kogelgewricht samenstel (1), die in eerst instantie geen specifieke verbindingsmiddelen omvat maar wel een kogelgewricht behuizing (2), een draaipen (3) voorzien van een bolvormige kop (4), een tussen de bolvormige kop (4) en de behuizing (2) geplaatste kunststof kogelhouder (5) voorzien voor het opnemen van de bolvormige kop, en borgmiddelen voorzien om de kogelhouder tegen de behuizing te borgen, waarbij de kogelhouder een stofzak (9) omvat, waarbij de kogelhouder en stofzak ééndelig zijn uitgevoerd, eveneens binnen het kader van deze uitvinding vallen. Een dergelijk kogelgewricht samenstel (1) staat afgebeeld op figuur 10. De borging van het in figuur 10 afgebeeld samenstel (1) kan gebeuren zoals beschreven in de stand van de techniek of overeenkomstig de uitvinding.

Claims

CONCLUSIES

1. Kogelgewricht samenstel (1), omvattende een kogelgewricht behuizing (2), een draaipen (3) voorzien van een bolvormige kop (4), een tussen de bolvormige kop (4) en de behuizing (2) geplaatste kunststof kogelhouder (5) voorzien voor het opnemen van de bolvormige kop (4), en borgmiddelen (6, 7, 8) voorzien om de kogelhouder (5) tegen de behuizing (2) te borgen, met het kenmerk dat de genoemde borgmiddelen een borgelement (6) omvatten, en dat het borgelement (6) en de kogelhouder (5) elk voorzien zijn van mannelijke (7) en/of vrouwelijke (8) verbindingsmiddelen, welke verbindingsmiddelen (7, 8) voorzien zijn om de kogelhouder (5) permanent tegen de behuizing (2) te borgen door aangrijping van de verbindingsmiddelen (7, 8) van het borgelement (6) in de verbindingsmiddelen (7, 8) van de kogelhouder (5).
2. Kogelgewricht samenstel (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het genoemde borgelement (6) draaibaar is tussen een startpositie en een eindpositie waarin het borgelement (6) in de eindpositie permanent tegen de behuizing (2) geborgd zit.
3. Kogelgewricht samenstel (1) volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het borgelement (6) een opening, uitsparing of uitstulping (12) omvat geschikt voor het opnemen van een draaimiddel waarmee het borgelement (6) verdraaibaar is tussen start- en eindpositie.
4. Kogelgewricht samenstel (1) volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk dat het borgelement (6) en/of de kogelhouder (5) een draaivergrendeling omvat.
5. Kogelgewricht samenstel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de kogelhouder (5) een bodem (10) en een met de bodem (10) verbonden omtrekswand (11) omvat.
6. Kogelgewricht samenstel (1) volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de verbindingsmiddelen (7, 8) van de kogelhouder (5) deel uitmaken van het bodemvlak (10) van de kogelhouder (5).
7. Kogelgewricht samenstel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de kogelhouder (5) een stofzak (9) omvat, waarbij de kogelhouder (5) en stofzak (9) ééndelig zijn uitgevoerd.
8. Kogelgewricht samenstel (1) volgens conclusie 7, met het kenmerk dat de stofzak (9) vervaardigd is uit een flexibel materiaal en verbonden is met een deel van de omtrekswand (11) van de kogelhouder (5).
9. Kogelgewricht samenstel (1) volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk dat de kogelhouder (5) met stofzak (9) via een spuitgietproces vervaardigd is.
10. Kogelgewricht samenstel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het borgelement (6) schijfvormig is uitgevoerd.
11. Kogelgewricht samenstel (1), omvattende een kogelgewricht behuizing (2), een draaipen (3) voorzien van een bolvormige kop (4), een tussen de bolvormige kop (4) en de behuizing (2) geplaatste kunststof kogelhouder (5) voorzien voor het opnemen van de bolvormige kop (5), en borgmiddelen (7, 8) voorzien om de kogelhouder (5) tegen de behuizing (2) te borgen, met het kenmerk dat de kogelhouder (5) een stofzak (9) omvat, waarbij de kogelhouder (5) en stofzak (9) ééndelig zijn uitgevoerd.
12. Kogelgewricht samenstel (1) volgens conclusie 11, met het kenmerk dat het genoemde samenstel (1) uitgevoerd is zoals beschreven in één van de conclusies 1 t/m 10.