[go: up one dir, main page]

DE19823781C5 - Lagerschale - Google Patents

Lagerschale Download PDF

Info

Publication number
DE19823781C5
DE19823781C5 DE19823781A DE19823781A DE19823781C5 DE 19823781 C5 DE19823781 C5 DE 19823781C5 DE 19823781 A DE19823781 A DE 19823781A DE 19823781 A DE19823781 A DE 19823781A DE 19823781 C5 DE19823781 C5 DE 19823781C5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ball
spherical shell
shell
spherical
bearing shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19823781A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19823781C2 (de
DE19823781A1 (de
Inventor
Frank Wenzel
Sven Helgi Dipl.-Ing. Orend
Theo Dipl.-Ing. Heep
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG filed Critical TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority to DE19823781A priority Critical patent/DE19823781C5/de
Priority to US09/290,744 priority patent/US6164829A/en
Priority to JP11148662A priority patent/JPH11351235A/ja
Publication of DE19823781A1 publication Critical patent/DE19823781A1/de
Publication of DE19823781C2 publication Critical patent/DE19823781C2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19823781C5 publication Critical patent/DE19823781C5/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-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
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • F16C11/0628Construction or details of the socket member with linings
    • F16C11/0633Construction or details of the socket member with linings the linings being made of plastics
    • F16C11/0638Construction or details of the socket member with linings the linings being made of plastics characterised by geometrical details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/32Articulated members
    • Y10T403/32606Pivoted
    • Y10T403/32631Universal ball and socket
    • Y10T403/32737Universal ball and socket including liner, shim, or discrete seat

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

Lagerschale, insbesondere zur verdreh- und begrenzt kippbaren Lagerung eines Kugelzapfens in einem Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks, bestehend aus einer einstückig aus Kunststoff gefertigten Kugelschale (1), in der eine Gelenkkugel ober- und unterhalb ihrer Äquatorebene (6) zumindest in einem kugelzonenförmigen Bereich (7) an der Innenfläche (3) der Kugelschale (1) formschlüssig anliegend lagerbar ist, wobei die eine geschlossene Mantelfläche (8) aufweisende Kugelschale (1) mit sich in axialer Richtung im wesentlichen meridional erstreckenden, elastisch verformbaren Abschnitten (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Abschnitte (2) entweder als mit einem weichelastischen Material aufgefüllte nutenförmige Ausnehmungen an der Innenfläche (3) der Kugelschale (1) oder als mit einem weichelastischen Material gefüllte schlitzförmige Öffnungen in der Mantelfläche (8) der Kugelschale (1) ausgebildet sind, wobei die Kugelschale (1) aufgrund der elastisch verformbaren Abschnitte (2) eine elastische Verformungsfähigkeit aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lagerschale, insbesondere zur verdreh- und begrenzt kippbaren Lagerung eines Kugelzapfens in einem Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks, bestehend aus einer einstückig aus Kunststoff gefertigten Kugelschale, in der eine Gelenkkugel ober- und unterhalb ihrer Äquatorebene zumindest in einem kugelzonenförmigen Bereich an der Innenfläche der Kugelschale formschlüssig anliegend lagerbar ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Kugelgelenk.
  • Derartige Lagerschalen werden überlicherweise für Kugelgelenke verwendet, die insbesondere im Fahrzeugbau in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt sind. Die Kugelgelenke weisen in der Regel ein Gelenkgehäuse auf, in dem verdreh- und begrenzt kippbar ein eine Gelenkkugel aufweisender Kugelzapfen angeordnet ist. Um unabhängig von dem vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff bestehenden Gelenkgehäuse die gewünschte Werkstoffpaarung und Reibungseigenschaften des Kugelsitzes zu erreichen, ist in dem Gelenkgehäuse eine Lagerschale angeordnet, welche die Gelenkkugel mit einer Preßpassung formschlüssig aufnimmt. Die einstückig aus Kunststoff gefertigten Lagerschalen weisen demzufolge eine Überdeckung gegenüber dem Äquator der Gelenkkugel auf, die vor allem deswegen erforderlich ist, um beim Auftreten von axialen Belastungskomponenten ein Herausreißen des Kugelzapfens aus dem Gelenkgehäuse zu verhindern.
  • Im Stand der Technik ist es bekannt, zur Erzielung einer derartigen Überdeckung an den die oberhalb des Kugeläquators liegende Oberfläche der Gelenkkugel lagernden Teil der Lagerschale einen zylindrischen Teil anzuschließen, der bei der Montage von Lagerschale und Kugelzapfen den Durchtritt der Gelenkkugel ermöglicht, und der nach dem Einsetzen der mit der Lagerschafe versehenen Gelenkkugel in die Öffnung des Gelenkgehäuses durch Verformen des Gelenkgehäuserandes in eine kugelringförmige Gestalt umgeformt wird, so daß auch die unterhalb des Kugeläquators liegende Oberfläche der Gelenkkugel in der Lagerschale gelagert und die Überdeckung auf diese Weise hergestellt wird. Nachteilig hierbei ist, daß sich durch das Verformen der Lagerschale undefinierte Eigenspannungen bilden, aus denen lokal erhöhte Pressungszustände zwischen der Lagerschale und der benachbarten Gelenkkugel beziehungsweise dem Gelenkgehäuse resultieren, die mit der Gefahr mangelhafter Schmierung und Stick-Slip-Effekten einhergehen. Um definierte und über die Gelenklebensdauer gleichbleibende Gelenkeigenschaften zu erzielen, ist es daher erforderlich, die hervorgerufenen Eigenspannungen aufwendig durch thermische Nachbehandlung abzubauen.
  • Um den montagemäßigen Aufwand zu reduzieren, ist bereits vorgeschlagen worden, die Lagerschale mit schlitzartigen Öffnungen zu versehen, die ein Verformen und damit ein Einsetzen der Gelenkkugel ermöglichen. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß durch die Schlitze Schmutzpartikel eindringen können, die dann beispielsweise eine Korrosion des Kugelzapfens hervorrufen, welche die Gelenkeigenschaften und -lebensdauer erheblich beeinträchtigt. Zudem finden neuerdings zunehmend Herstellungsverfahren Anwendung, bei denen, nachdem die Lagerschale auf die Gelenkkugel aufgesetzt worden ist, der Kugelzapfen in eine geteilte Spritzgießform eingelegt und zur Fertigung des Gelenkgehäuses mit Kunststoff umspritzt wird. Da der Kunststoff mit hohem Druck in die Form eingebracht wird, besteht daher die Gefahr, daß Kunststoff durch die schlitzförmigen Öffnungen zwischen die Lagerschale und die Gelenkkugel gelangt, so daß das Kugelgelenk unbrauchbar wird.
  • Aus der US-PS 3,411,815 ist eine Lagerschale bekannt, die sich in axialer Richtung im wesentlichen meridional erstreckende, verformbare Abschnitte in Form von nutenförmigen Ausnehmungen an der Innenfläche der Kugel schale aufweist. Bei der aus dieser Druckschrift vorbekannten Lagerschale ist es erforderlich, den zur Montage von Lagerschale und Gelenkkugel zunächst zylindrisch ausgebildetet Teil der Kugelschale unterhalb des Kugeläquators zu einer kugelringförmigen Gestalt zu formen, um die ein Her ausreißen des Kugelzapfens aus dem Gelenkgehäuse verhindernde Überdeckung zu erzielen. Bei diesem Gelenk ist es jedoch notwendig, die durch die Kaltumformung zwangsläufig hervorgerufenen Eigenspannungen durch eine thermische Nachbehandlung abzubauen, damit lokal erhöhte Pressungszustände zwischen der Lagerschale und der benachbarten Gelenkkugel bzw. dem Gelenkgehäuse abgebaut werden können, da sich andernfalls eine mangelhafte Schmierung ergibt und Stick-Slip-Effekte auftreten.
  • Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lagerschale dahingehend weiterzubilden, daß sich bei Vermeidung der zuvor beschriebenen Nachteile eine einfache und qualitätsverbessernde Herstellung erzielen läßt.
  • Als Lösung der Aufgabe wird eine Lagerschale, insbesondere zur verdreh- und begrenzt kippbaren Lagerung eines Kugelzapfens in einem Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks vorgeschlagen, bestehend aus einer einstückig aus Kunststoff gefertigten Kugelschale, in der eine Gelenkkugel ober- und unterhalb ihrer Äquatorebene zumindest in einem kugelzonenförmigen Bereich an der Innenfläche der Kugelschale formschlüssig anliegend lagerbar ist, wobei die eine geschlossene Mantelfläche aufweisende Kugelschale mit sich in axialer Richtung im wesentlichen meridional erstrekkenden, elastisch verformbaren Abschnitten versehen ist, und wobei die verformbaren Abschnitte als mit einem weichelastischen Material gefüllte Ausnehmungen ausgebildet sind, die ein elastisches Formänderungsvermögen aufweisen.
  • Eine solchermaßen ausgestaltete Lagerschale weist die notwendige Verformungsfähigkeit auf, um beispielsweise eine Gelenkkugel zur Bildung eines Kugelgelenks einzusetzen, ohne daß plastische Deformationen der Schalenkontur auftreten. Durch die geschlossene Mantelfläche der Kugelschale ist zudem sichergestellt, daß keine Schmutzpartikel zwischen Lagerschale und Gelenkkugel eintreten können und die Lagerschale zur Herstellung des Gelenkgehäuses auch direkt umspritzt werden kann. Aufgrund der elastisch verformbaren Abschnitte ist es möglich, den Rest der Lagerschale beispielsweise aus einem harten Kunststoff zu fertigen, so daß eine langlebige Preßpassung der Gelenkkugel in der Lagerschale sichergestellt ist. Aufgrund der geschlossenen Mantelfläche ist hierbei sichergestellt, daß eine, beispielsweise in ein Gelenkgehäuse eingebaute, Lagerschale keine Korrosion des Kugelzapfens durch Eindringen von Schmutzpartikeln, Wasser oder dergleichen zwischen Lagerschale und Gelenkkugel verursacht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die elastisch verformbaren Abschnitte als nutenförmige Ausnehmung an der Innenfläche der Kugelschale ausgebildet. Dies bietet eine einfache und kostengünstige Fertigung, indem die Lagerschale beispielsweise durch Umspritzen eines Kernstempels hergestellt wird. Die nutenförmigen Ausnehmungen sorgen dabei für die notwendige Elastizität zum Entfernen des Kernstempels nach dem Spritzgießvorgang. Die Nuten können durch ein weichelastisches Material aufgefüllt sein.
  • Von besonderem Vorteil ist es, die elastisch verformbaren Abschnitte gleichmäßig über die gesamte Man telfläche der Kugelschale verteilt anzuordnen, so daß sich in allen radialen Richtungen gleiche Federungseigenschaften der Lagerschale ergeben. Wird hingegen die Lagerschale für Kugelgelenke in einer Spurstange eines Fahrzeugs verwendet, so daß bei Kuvenfahrten unterschiedliche Seitenkräfte kompensiert werden müssen, um das Lenkverhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, so können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die elastisch verformbaren Abschnitte lediglich auf einen Teilbereich der Mantelfläche der Kugelschale verteilt angeordnet sein. Die sich daraus ergebenden unterschiedlichen Federungseigenschaften der Lagerschale ermöglichen das Auffangen der Stoßbelastung im Fahrbetrieb.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die elastisch verformbaren Abschnitte sich von dem die aufnahmeseitige Öffnung der Kugelschale umgebenden Rand bis oberhalb der Äquatorebene des kugelzonenförmigen Bereichs der Innenfläche der Kugelschale erstreckend ausgebildet, so daß im Bereich der Überdeckung die erforderliche Verformungsfähigkeit zum Einsetzen einer Gelenkkugel beziehungsweise Entfernen eines Kernstempels gewährleistet ist, während im geschlossenen, kalottenförmigen Abschnitt der Kugelschale eine ausreichende Steifigkeit vorhanden ist, um beispielsweise die Lagerschale in einem Gelenkgehäuse zu verstemmen. Zweckmäßigerweise ist der die aufnahmeseitige Öffnung der Kugelschale umgebende Rand als kragenförmiger Flansch ausgebildet, der mit einer stirnseitigen Ringnut auf der Seite der Öffnung der Kugelschale und einem radialen Absatz auf der dieser gegenüberliegenden Seite versehen ist. Auf diese Weise läßt sich mittels eines korrespondierend ausgebildeten Befestigungselements, das in der stirnseitigen Nut zentriert wird und einen in den radialen Absatz eingreifenden Vorsprung aufweist, eine lösbare Schnappverbindung geschaffen, die beispielsweise ein Festlegen eines Dichtungsbalgs an der Lagerschale ermöglicht.
  • Zweckmäßig ist ferner, wenn der die Öffnung der Kugelschale umgebende Rand auf der der Öffnung zugewandten Seite als sich konisch zum kugelzonenförmigen Bereich der Innenfläche der Kugelschale hin verjüngende oder stufenfömige Anschlagfläche ausgebildet ist, um den Winkelausschlag eines in der Kugelschale aufgenommenen Kugelzapfens zu begrenzen.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an der äußeren Mantelfläche der Kugelschale eine Ringnut angeordnet, mittels der sich die Lagerschale durch Verstemmen, beispielsweise in einem Gelenkgehäuse, formschlüssig befestigen läßt. Um Maßtoleranzen bezüglich der Einbauhöhe eines beispielsweise Gelenkgehäuses durch lokale plastische Deformation des Lagerschalenwerkstoffes auszugleichen, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein ringförmiger Flansch vorgesehen, der an der Außenseite der Kugelschale konzentrisch zu deren geschlossenem kalottenförmigen Abschnitt angeordnet ist.
  • Ferner wird ein Kugelgelenk, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem eine Gelenkkugel aufweisenden Kugelzapfen, der verdreh- und begrenzt kippbar in einer in einem Gelenkgehäuse angeordneten Lagerschale gelagert ist, die an ihrer dem Kugelzapfen zugewandten Öffnung durch einen Dichtungsbalg abgedichtet ist, vorgeschlagen, daß sich durch die Verwendung der zuvor beschriebenen Lagerschale auszeichnet. Von besonderem Vorteil hierbei ist es, wenn die Lagerschale mittels der an ihrer äußeren Mantelfläche angeordneten Ringnut durch Verstemmen formschlüssig im Gelenkgehäuse des Kugelgelenks gehalten ist, um eine besonders einfache Befestigung zu erzielen. Schließlich wird vorgeschlagen, daß der Dichtungsbalg des Kugelgelenks durch eine Schnappverbindung lösbar an dem kragenförmigen Flansch der Lagerschale festlegbar ist, so daß eine einfache Montage einerseits und recyclinggerechtes Trennen andererseits sichergestellt sind.
  • Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist die Kugelschale im Umfangsbereich benachbart zur für das Verstemmen vorgesehenen Ringnut mit einem Wulstring versehen. Dieser Ring kann einstückig mit der Kugelschale ausgebildet sein oder aus einem zusätzlich aufgebrachten, vorzugsweise elastischen Material bestehen. Die Aufgabe dieses Wulstringes ist es, eine Dichtlippe zu bilden, die beim Einbringen beispielsweise in ein Gelenkgehäuse in die Ringnut verdrängt wird. Dadurch wird eine weitere Abdichtung des darunterliegenden Bereiches bewirkt. In vorteilhafter Weise kann die Ringnut über den Umfang gesehen unterschiedlichen Tiefen aufweisen. Dadurch ergibt sich automatisch durch die Ringnut eine Verdrehsicherung. Die Ringnut kann zu diesem Zweck auch beispielsweise sechskantförmig ausgebildet sein.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, und zwar zeigen:
  • 1 eine mit nutenförmigen Ausnehmungen versehene Kugelschale in einer Ansicht von unten;
  • 2 einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie II-II in 1;
  • 2a einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie IIa-IIa in 1 einer alternativen Ausführungsform und
  • 2b einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie IIb-IIb in 1 einer weiteren alternativen Ausführungsform.
  • Die in 1 gezeigte Kugelschale 1 weist fünf gleichmäßig über die gesamte Mantelfläche angeordnete nutenförmige Ausnehmungen 2 auf, die sich in axialer Richtung im wesentlichen meridional an der Innenfläche 3 der Kugelschale 1 erstrecken, wie insbesondere auch aus 2 ersichtlich ist. Die nutenförmigen Ausnehmungen 2 verlaufen von dem die aufnahmeseitige Öffnung 4 der Kugelschale 1 umgebenden Rand 5 bis oberhalb der Äquatorebene 6 eines kugelzonenförmigen Bereichs 7 der Innenfläche 3 der Kugelschale 1.
  • Die in den 2 und 2a dargestellten Kugelschalen 1 weisen im Gegensatz zu der in 2b gezeigten Kugelschale 1 an der äußeren Mantelfläche 8 eine Ringnut 9 auf, die in der Zeichnung etwas oberhalb des Endes der nutenförmigen Ausnehmungen 2 angeordnet ist. Unter Bildung einer ringförmigen Aussparung 10 ist an der Außenseite der Kugelschale 1 ein ringförmiger Flansch 11 angeordnet, der einen geschlossenen kalottenförmigen Abschnitt 12 der Kugelschale 1 konzentrisch umgibt und in etwa auf Höhe der Ringnut 9 an die Kugelschale 1 angeformt ist.
  • Bei den in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsformen der Kugelschale 1 ist der die Öffnung 4 umgebende Rand 5 als kragenförmiger Flansch 13 ausgebildet, der mit einer stirnseitigen Ringnut 14 auf der Seite der Öffnung 4 und einem radialen Absatz 15 auf der dieser gegenüberliegenden Seite versehen ist. Die der Öffnung 4 zugewandte Seite des kragenförmigen Flansches 13 ist als sich konisch zum kugelzonenförmigen Bereich 7 der Innenfläche 3 der Kugelschale 1 hin verjüngende Anschlagfläche 16 ausgebildet, die über einen Übergangsabschnitt 17 in den kugelzonenförmigen Bereich 7 der Innenfläche 3 übergeht. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Kugelschale 1 hingegen ist der die Öffnung 4 umgebende Rand 5 auf der der Öffnung 4 zugewandten Seite mit einem stufenförmigen Absatz 18 versehen, der über eine sich konisch verjüngende Anschlagfläche 16a in den kugelzonenförmigen Bereich 7 der Innenfläche 3 mündet.
  • Die einstückig aus Kunststoff spritzgegossene Kugelschale 1 weist aufgrund der nutenförmigen Ausnehmungen 2 ausreichende Verformungselastizität auf, um nach dem Spritzgießen von einem im Inneren der Kugelschale 1 befindlichen Kernstempel entformt zu werden, ohne daß eine plastische Deformation der Innenkontur der Kugelschale 1, insbesondere des für die formschlüssige Aufnahme der Gelenkkugel eines Kugelzapfens erforderlichen Preßsitzes im kugelzonenförmigen Bereich 7, auftritt. Indem die nutenförmigen Ausnehmungen 2 lediglich an der Innenfläche 3 der Kugelschale 1 ausgebildet sind, ergibt sich zudem eine geschlossene Mantelfläche 8 an der Außenseite der Kugelschale 1, die verhindert, daß Schmutzpartikel oder Wasser bei einem eingesetzten Kugelzapfen zwischen Kugelschale 1 und der Gelenkkugel des Kugelzapfens gelangt. Auf diese Weise werden korrosionsbedingte Einflüsse auf den Kugelzapfen vermieden mit der Folge einer präzisen Gelenkbewegung und langen Lebensdauer.
  • Um die Kugelschale 1 in einfacher Weise, beispielsweise in einem Gelenkgehäuse, zu befestigen, ist die umlaufende Ringnut 9 an der äußeren Mantelfläche 8 vorgesehen, die bei Verstemmen in einem Gelenkgehäuse mit einem korrespondierenden Vorsprung ermöglicht, daß die Kugelschale 1 durch Formschluß in dem Gelenkgehäuse festgelegt wird. Die umlaufende Ringnut 9 schafft zudem eine definierte Endlage der Kugelschale 1 in dem Gelenkgehäuse. Fertigungsbedingte Toleranzen des Gelenkgehäuses werden durch den ringförmigen Flansch 11 kompensiert, indem dieser plastisch auf das Maß des Innendurchmessers einer zur Aufnahme der Kugelschale 1 vorgesehenen Ausnehmung des Gelenkgehäuses deformierbar ist.
  • Einer einfachen und schnellen Befestigung eines Dichtungsbalgs an der Kugelschale 1 wird schließlich durch die Ringnut 14 und den Absatz 15 am kragenförmigen Flansch 13 Rechnung getragen. Ein mit einem in die Ringnut 14 eingreifenden Vorsprung versehenes Befestigungselement für den Dichtungsbalg ermöglicht dabei ein Zentrieren des Dichtungsbalgs auf der Kugelschale 1, während ein den Absatz 15 umgreifender, elastischer Vorsprung des Befestigungselements dieses in Art einer Schnappverbindung an dem kragenförmigen Flansch 13 festlegt.
  • Mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen einer Lagerschale läßt sich eine einfache und qualitätsverbessernde Herstellung erzielen. Hierzu trägt die aufgrund der nutenförmigen Ausnehmung 2 vorhandene elastische Verformungsfähigkeit der Kugelschale 1 bei, die beim Entformen von einem Kernstempel nach dem Spritzgießen beziehungsweise beim Einsetzen der Gelenkkugel eines Kugelzapfens eine plastische Deformation der Innenkontur der Kugelschale 1 verhindert. Durch die geschlossene Mantelfläche 8 der Kugelschale 1 ist zudem der für die langlebige Bewegungspräzision eines Kugelgelenks erforderliche Preßsitz der Gelenkkugel eines Kugelzapfens sichergestellt, der darüber hinaus keinen schädlichen Einflüssen, wie beispielsweise Eindringen von Wasser oder Schmutzpartikeln, unterliegt. Nicht zuletzt wird durch die Ausgestaltung des kragenförmigen Flansches 13 in Art einer Schnappverbindung eine einfache Montage eines Dichtungsbalgs ermöglicht.
  • In den 2, 2a und 2b ist unter der Ringnut 9 ein Dichtwulst 19 gezeigt, welcher eine umlaufende Dichtlippe bildet. Beim Einbringen der Kugelschale beispielsweise in ein Gelenkgehäuse wird das Dichtwulstmaterial in die Ringnut verdrängt und erzeugt somit eine äußerst gute Abdichtung. Die Ringnut 9 kann umlaufend unterschiedliche Tiefen aufweisen, so daß unterschiedliche Materialverstemmungen erzeugt werden, wodurch eine automatische Verdrehsicherung gebildet ist. Auch kann eine Mehrkantform der Ringnut oder des Dichtwulstes eine Verdrehsicherung unterstützen.
  • 1
    Kugelschale
    2
    nutenförmige Ausnehmung
    3
    Innenfläche
    4
    Öffnung
    5
    Rand
    6
    Äquatorebene
    7
    kugelzonenförmiger Bereich
    8
    Mantelfläche
    9
    Ringnut
    10
    Aussparung
    11
    ringförmiger Flansch
    12
    kalottenförmiger Abschnitt
    13
    kragenförmiger Flansch
    14
    Ringnut
    15
    Absatz
    16
    Anschlagfläche
    16a
    Anschlagfläche
    17
    Übergangsabschnitt
    18
    stufenfömiger Absatz
    19
    Dichtwulst

Claims (11)

  1. Lagerschale, insbesondere zur verdreh- und begrenzt kippbaren Lagerung eines Kugelzapfens in einem Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks, bestehend aus einer einstückig aus Kunststoff gefertigten Kugelschale (1), in der eine Gelenkkugel ober- und unterhalb ihrer Äquatorebene (6) zumindest in einem kugelzonenförmigen Bereich (7) an der Innenfläche (3) der Kugelschale (1) formschlüssig anliegend lagerbar ist, wobei die eine geschlossene Mantelfläche (8) aufweisende Kugelschale (1) mit sich in axialer Richtung im wesentlichen meridional erstreckenden, elastisch verformbaren Abschnitten (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Abschnitte (2) entweder als mit einem weichelastischen Material aufgefüllte nutenförmige Ausnehmungen an der Innenfläche (3) der Kugelschale (1) oder als mit einem weichelastischen Material gefüllte schlitzförmige Öffnungen in der Mantelfläche (8) der Kugelschale (1) ausgebildet sind, wobei die Kugelschale (1) aufgrund der elastisch verformbaren Abschnitte (2) eine elastische Verformungsfähigkeit aufweist.
  2. Lagerschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Abschnitte (2) gleichmäßig über die gesamte Mantelfläche (8) der Kugelschale (1) verteilt angeordnet sind.
  3. Lagerschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Abschnitte (2) auf einem Teilbereich der Mantelfläche (8) der Kugelschale (1) verteilt angeordnet sind.
  4. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Abschnitte (2) sich von dem die aufnahmeseitige Öffnung (4) der Kugelschale (1) umgebenden Rand (5) bis oberhalb der Äquatorebene (6) des kugelzonenförmigen Bereichs (7) der Innenfläche (3) der Kugelschale (1) erstreckend ausgebildet sind.
  5. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die aufnahmeseitige Öffnung (4) der Kugelschale (1) umgebende Rand (5) als kragenförmiger Flansch (13) ausgebildet ist, der mit einer stirnseitigen Ringnut (14) auf der Seite der Öffnung (4) der Kugelschale (1) und einem radialen Absatz (15) auf der dieser gegenüberliegenden Seite versehen ist.
  6. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Öffnung (4) der Kugelschale (1) umgebende Rand (5) auf der der Öffnung (4) zugewandten Seite als sich konisch zum kugelzonenförmigen Bereich (7) der Innenfläche (3) der Kugelschale (1) hin verjüngende oder stufenförmige Anschlagfläche (16, 16a) ausgebildet ist.
  7. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Mantelfläche (8) der Kugelschale (1) eine Ringnut (9) angeordnet ist.
  8. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Flansch (11), der an der Außenseite der Kugelschale (1) konzentrisch zu deren geschlossenem kalottenförmigen Abschnitt (11) angeordnet ist.
  9. Kugelgelenk, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem eine Gelenkkugel aufweisenden Kugelzapfen, der verdreh- und begrenzt kippbar in einer in einem Gelenkgehäuse angeordneten Lagerschale gelagert ist, die an ihrer dem Kugelzapfen zugewandten Öffnung durch einen Dichtungsbalg abgedichtet ist, gekennzeichnet durch eine Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Kugelgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (1) mittels der an ihrer äußeren Mantelfläche (8) angeordneten Ringnut (9) durch Verstemmen formschlüssig im Gelenkgehäuse gehalten ist.
  11. Kugelgelenk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsbalg durch eine Schnappverbindung lösbar an dem kragenförmigen Flansch (13) der Lagerschale (1) festlegbar ist.
DE19823781A 1998-05-28 1998-05-28 Lagerschale Expired - Fee Related DE19823781C5 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823781A DE19823781C5 (de) 1998-05-28 1998-05-28 Lagerschale
US09/290,744 US6164829A (en) 1998-05-28 1999-04-13 Bearing shell
JP11148662A JPH11351235A (ja) 1998-05-28 1999-05-27 支承シェル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823781A DE19823781C5 (de) 1998-05-28 1998-05-28 Lagerschale

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE19823781A1 DE19823781A1 (de) 1999-12-09
DE19823781C2 DE19823781C2 (de) 2002-11-14
DE19823781C5 true DE19823781C5 (de) 2006-10-05

Family

ID=7869134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19823781A Expired - Fee Related DE19823781C5 (de) 1998-05-28 1998-05-28 Lagerschale

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6164829A (de)
JP (1) JPH11351235A (de)
DE (1) DE19823781C5 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031283A1 (de) 2009-06-30 2011-01-05 Trw Automotive Gmbh Lagervorrichtung zur Lagerung eines Kugelzapfens
DE102009031738A1 (de) 2009-06-30 2011-01-05 Trw Automotive Gmbh Kugelgelenk
WO2011000352A2 (de) 2009-06-30 2011-01-06 Trw Automotive Gmbh Kugelgelenk

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2789359B1 (fr) * 1999-02-04 2001-03-30 Mecanique De Villeurbanne Soc Rotule, notamment rotule de direction ou de suspension pour vehicules automobiles, et procede de fabrication d'un coussinet pour une telle rotule
BR0100428A (pt) * 2001-01-24 2004-06-22 Dana Industrial Ltda Construção de mancal e caixa para articulação esférica
DE20107002U1 (de) * 2001-04-23 2001-08-23 Igus Spritzgußteile für die Industrie GmbH, 51147 Köln Winkelgelenk
US6505990B1 (en) * 2001-06-22 2003-01-14 Dana Corporation Bearing socket liner for ball joint
US6710593B2 (en) * 2001-07-25 2004-03-23 American Electronic Components, Inc. Rotary position sensor with a self-lubricating bearing
DE10233489B4 (de) * 2002-07-24 2004-08-12 ZF Lemförder Metallwaren AG Hochleistungs-Kugelschale
DE10328109B4 (de) * 2003-06-20 2005-12-29 ZF Lemförder Metallwaren AG Kugelgelenk
DE10346068A1 (de) * 2003-10-04 2005-04-28 Daimler Chrysler Ag Kugelschale
JP4162579B2 (ja) * 2003-11-27 2008-10-08 株式会社ユアビジネス 負角成形金型
NO323260B1 (no) * 2004-02-12 2007-02-19 Raufoss Tech As Kuleledd for hjuloppheng og foring for kuleledd
US7344311B2 (en) * 2004-03-16 2008-03-18 Federal-Mogul World Wide, Inc. Suspension joint bearing
DE102004022533B4 (de) 2004-05-05 2006-08-03 Zf Friedrichshafen Ag Lagerschale
US7900630B2 (en) 2005-06-17 2011-03-08 Nellcor Puritan Bennett Llc Gas delivery mask with flexible bellows
US7827987B2 (en) * 2005-06-17 2010-11-09 Nellcor Puritan Bennett Llc Ball joint for providing flexibility to a gas delivery pathway
US7849855B2 (en) 2005-06-17 2010-12-14 Nellcor Puritan Bennett Llc Gas exhaust system for a gas delivery mask
US7455063B2 (en) 2005-06-17 2008-11-25 Nellcor Puritan Bennett Llc Adjustable gas delivery mask having a flexible gasket
JP5316837B2 (ja) * 2008-02-27 2013-10-16 株式会社ジェイテクト ボールジョイントの製造方法
US9476447B2 (en) * 2008-05-21 2016-10-25 Federal-Mogul Powertrain, Inc. Ball joint assembly and method of making
KR100948816B1 (ko) * 2009-11-04 2010-03-19 주식회사 센트랄 링크텍 인서트 몰딩 형식의 볼조인트
DE102010017738A1 (de) * 2009-11-08 2011-08-04 Eichelhardter Werkzeug- und Maschinenbau GmbH, 57612 Verbindungsanordnung zum Verbinden eines Mähmesserantriebs mit einem Mähmesser
KR20110063164A (ko) 2009-12-04 2011-06-10 현대자동차주식회사 서스펜션 암
KR20110063173A (ko) 2009-12-04 2011-06-10 현대자동차주식회사 서스펜션 암
KR101789821B1 (ko) * 2011-04-18 2017-10-25 엘지이노텍 주식회사 볼 조인트
DE102011121831A1 (de) * 2011-12-21 2013-06-27 Anvis Deutschland Gmbh Elastisches Gelenk insbesondere für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
US10119562B2 (en) 2014-12-16 2018-11-06 Itt Manufacturing Enterprises Llc One-hand operable end fitting connector assembly
US10557496B2 (en) * 2016-04-08 2020-02-11 RB Distribution, Inc. Ball joint
DE102016207175A1 (de) * 2016-04-27 2017-11-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schwenklager eines hydraulischen Spielausgleichselements
EP3543410B1 (de) * 2016-10-27 2021-12-29 Volvo Construction Equipment AB Vorrichtung zum halten eines oberen schwenkkörpers einer baumaschine
JP6909352B2 (ja) 2017-08-16 2021-07-28 マルチマティック インコーポレーテッドMultimatic Inc. 射出モールドベアリングを有するボールジョイントとその製造方法
WO2019084374A2 (en) * 2017-10-27 2019-05-02 Federal-Mogul Motorparts Llc SPHERICAL HOUSING AND MANUFACTURING METHOD
JP7030504B2 (ja) * 2017-12-22 2022-03-07 株式会社クボタ 作業機
DE112019002246B4 (de) * 2018-05-02 2025-01-16 Hc-Atm Group Pty Ltd Buchsenanordnung
EP3875793B1 (de) * 2018-08-29 2023-04-19 Schaublin SA Kugelgelenk mit ausziehsicherungskragen
US11976716B2 (en) * 2019-08-30 2024-05-07 Caterpillar Inc. Seal assembly for a grading machine
DE102020102971B4 (de) 2020-02-05 2022-09-29 Edscha Engineering Gmbh Gelenkteil mit einem Lagerelement
US12435753B2 (en) * 2022-08-30 2025-10-07 Federal-Mogul Motorparts Llc Socket joint and pressure cup for a socket joint

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3411815A (en) * 1967-07-21 1968-11-19 Gen Motors Corp Ball joint assembly
DE1300740B (de) * 1967-10-27 1969-08-07 Lemfoerder Metallwaren Ag Kugelgelenk fuer Kraftfahrzeuge
DE4306006A1 (de) * 1993-02-26 1994-09-01 Lemfoerder Metallwaren Ag Arbeitsverfahren zur Herstellung eines Kugelgelenkes
DE29708162U1 (de) * 1997-05-09 1997-07-17 Lemförder Metallwaren AG, 49448 Lemförde Radialkugelgelenk für Kraftfahrzeug

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3226141A (en) * 1962-10-22 1965-12-28 Gen Motors Corp Ball joint seat assembly
JPS6215535Y2 (de) * 1981-03-13 1987-04-20
EP0144775B1 (de) * 1983-11-15 1986-12-10 TRW Ehrenreich GmbH & Co. KG Kugelgelenk
US4591276A (en) * 1984-01-14 1986-05-27 Skf Gmbh Radial ball-and-socket bearing
JPH0610195Y2 (ja) * 1987-03-20 1994-03-16 リズム自動車部品製造株式会社 ボ−ルジヨイントのボ−ルシ−ト
JPH0426733Y2 (de) * 1987-04-13 1992-06-26
JPH01100920U (de) * 1987-12-25 1989-07-06
JPH01172610A (ja) * 1987-12-25 1989-07-07 Ishikawa Tekko Kk ポールジョイント及びその製造方法
JPH058341Y2 (de) * 1988-02-02 1993-03-02
JPH0558941U (ja) * 1992-01-28 1993-08-03 株式会社三ツ葉電機製作所 ボールジョイント装置
DE19543688C2 (de) * 1995-11-23 1998-04-09 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co Vorrichtung zur Festlegung einer Lagerschale eines Gelenkes in einer Aufnahmeöffnung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3411815A (en) * 1967-07-21 1968-11-19 Gen Motors Corp Ball joint assembly
DE1300740B (de) * 1967-10-27 1969-08-07 Lemfoerder Metallwaren Ag Kugelgelenk fuer Kraftfahrzeuge
DE4306006A1 (de) * 1993-02-26 1994-09-01 Lemfoerder Metallwaren Ag Arbeitsverfahren zur Herstellung eines Kugelgelenkes
DE29708162U1 (de) * 1997-05-09 1997-07-17 Lemförder Metallwaren AG, 49448 Lemförde Radialkugelgelenk für Kraftfahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031283A1 (de) 2009-06-30 2011-01-05 Trw Automotive Gmbh Lagervorrichtung zur Lagerung eines Kugelzapfens
DE102009031738A1 (de) 2009-06-30 2011-01-05 Trw Automotive Gmbh Kugelgelenk
WO2011000352A2 (de) 2009-06-30 2011-01-06 Trw Automotive Gmbh Kugelgelenk
DE102009031738B4 (de) 2009-06-30 2024-06-27 THK RHYTHM AUTOMOTIVE GmbH Kugelgelenk

Also Published As

Publication number Publication date
DE19823781C2 (de) 2002-11-14
JPH11351235A (ja) 1999-12-24
DE19823781A1 (de) 1999-12-09
US6164829A (en) 2000-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19823781C5 (de) Lagerschale
DE3843331C2 (de)
DE69621211T2 (de) Gelenkanordnung
DE102007024628B4 (de) Radaufhängungseinrichtung und Federbein
EP2619466B1 (de) Verfahren zum herstellen eines kugelhülsengelenks
EP1463891A1 (de) Kugelgelenk
DE3843335A1 (de) Verbessertes abgedichtetes lager und verfahren zu seiner herstellung
DE19755020B4 (de) Axialgelenk
DE102008063813A1 (de) Kugelgelenk und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19747931C1 (de) Kugelgelenk
DE20010377U1 (de) System zur Verbindung eines Anlasserzahnkranzes mit einem der Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors verbundenen Träger
DE69310005T2 (de) Axialwälzlager für Fahrzeugaufhängung und sein Montageverfahren
DE4445251A1 (de) Befestigungsanordnung zwischen einem Innenteil und einem Außenteil
DE4212346B4 (de) Kugelgelenk
EP3615831B1 (de) Scheibenbremse für ein nutzfahrzeug
EP1474615B2 (de) Elastomergelenk
DE20116358U1 (de) Kugelgelenk
DE112019001179T5 (de) Verbesserte Buchsenbaugruppe und Herstellungsverfahren
DE19921952B4 (de) Kugelgelenk
DE10300678B4 (de) Kugelgelenk
DE102009031738B4 (de) Kugelgelenk
DE19911770B4 (de) Kugelgelenk
EP0285818B1 (de) Selbstnachstellendes Drehzapfengelenk mit Axialspiel für Kraftfahrzeuge
EP1681478B1 (de) Kugelgelenk
DE102005054113B4 (de) Anlaufscheibe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings
8392 Publication of changed patent specification
8339 Ceased/non-payment of the annual fee