DE20000654U1

DE20000654U1 - Lagerschale für eine Kugel eines Kugelgelenks

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Publication number: DE20000654U1
Application number: DE20000654U
Authority: DE
Original assignee: Sachsenring Automobiltechnik AG
Current assignee: Sachsenring Automobiltechnik AG
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2010-01-15
Also published as: WO2001051822A1

Description

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Sachsenring Automobiltechnik AG 08058 Zwickau, DE

Lagerschale für eine Kugel eines Kugelgelenks

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lagerschale für eine Kugel eines Kugelgelenks gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Lagerschale und ein Kugelgelenk mit einer derartigen Lagerschale sind aus der WO 98/15746 bekannt. Dort ist die Kugel in eine größer als die Kugel ausgebildete Aussparung eines Kugelgelenkgehäuses eingesetzt und durch mechanische Mittel lagefixiert. Anschließend wird der gebildete Freiraum durch einen Spritzvorgang mit Füllmaterial ausgefüllt. Danach werden der Raum oberhalb der Kugel und ein Teil des Kugelzapfens mit einer eine Abdichtung bildenden Umhüllung aus einem vernetzten und/oder unvernetzten Elastomer ausgefüllt. Hierbei muß das verwendete Formwerkzeug an die Form des Kugelgelenkgehäuses angepaßt sein. Für verschiedene Kugelgelenkabmessungen oder Kugelgelenkformen müssen daher unterschiedliche, entsprechend angepaßte Formwerkzeuge erstellt werden. Vorteilhaft an dieser Lösung ist, daß die getrennte Herstellung und Lagerhaltung der sonst üblichen Abdichtmanschetten bzw. Abdichtbälge und der Sicherungs- bzw. Spiralfederringe entfällt, da sich der Kunststoff der Umhüllung beim Anformen in die Nut im Kugelgelenkgehäuse

hinein erstreckt und sich mit dem Material des Kugelgelenkgehäuses formschlüssig verbindet.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Herstellung der Lagerschale eines Kugelgelenks weiter zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß kann einerseits die Herstellung der Abdichtmanschette und der Lagerschalenkalotten in einem Arbeitsgang bzw. in einer Spritzgießform derart erfolgen, daß die beiden Lagerschalenkalotten nebeneinander liegen und lediglich durch das Scharnier miteinander verbunden sind. Hierdurch wird nach dem Einstecken des Kugelzapfens durch die Öffnung der einen Lagerschalenkalotte die Lagerschale durch einfaches Zuklappen der anderen Lagerschalenkalotte geschlossen und damit auf der Kugel fixiert. Diese Einheit kann dann in an sich bekannter Weise in ein Kugelgelenkgehäuse eingesetzt und eingeformt werden.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lagerschalenkalotten mit angeformter Abdichtmanschette von der Seite im Schnitt,

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Fig. 2 eine mit einem eingesetzten Kugelzapfen

versehene Lagerschale mit einer Schnappverbindung,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer möglichen, wieder zu öffnenden Schnappverbindung vor dem Verrasten,

Fig. 4 die Schnappverbindung der Fig. 3 nach dem Verrasten,

Fig. 5 einen Rasthaken zum festen Verrasten einer Schnappverbindung und

Fig. 6 einen Ausschnitt einer Lagerschale mit einer Schmiernut in der Ebene des Äquators.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Formwerkzeug bezeichnet. Dieses besteht aus einem Formstempel 2 mit einem Formansatz 3. Seitlich vom Formansatz 3 sind zwei in der Zeichnung nach links bzw. nach rechts entfernbare Formwerkzeugteile 4 und vorgesehen. Diese Formwerkzeugteile 4, 5 besitzen einer der Form des Formansatzes 3 angepaßte Kontur, so daß ein Formhohlraum 6 erzeugt ist, der der zu bildenden Abdichtmanschette 7 entspricht.

Über den Formwerkzeugteilen 4, 5 befindet sich ein von oben ansetzbares Formwerkzeugteil 8. Dieses Formwerkzeugteil 8 besitzt über dem planen Ende 9 des Formansatzes 3 einen Formkopf 10 in Form einer abgeflachten Halbkugel. An diese Form ist eine angepaßte Ausformung 11 im Formwerkzeug 4 vorgesehen, so daß sich ein Formhohlraum 12 ergibt, der zur Ausforroung einer Lagerschalenkalotte 13 mit einer Öffnung dient. Die Formhohlräume 6 und 12 gehen ineinander über. Hierdurch können sich beim gleichzeitigen Einspritzen von Material für die Abdichtmanschette 7 in den Formhohlraum

und Material für die Lagerschalenkalotte 13 in den Formhohlraum 12 im Bereich der Stoßebene 15 zwischen dem Formansatz 3 und dem Formkopf 10 der Formwerkzeugteile 4 bzw. 8 die beiden eingebrachten Materialien form- und kraftschlüssig miteinander verbinden.

In geringem Abstand neben dem Formkopf 10 ist im Formwerkzeugteil 8 ein weiterer Formkopf 16 in Form einer Halbkugel vorhanden. In geringem Abstand hierzu ist im Formwerkzeugteil 5 eine angepaßte Aussparung 17 vorgesehen, so daß beim Einspritzen von Formmaterial in den so gebildeten Formhohlraum 18 eine Lagerschalenkalotte 19 erzeugt wird.

In der Abstandsstrecke zwischen den Lagerschalenkalotten 13 und 19 befindet sich eine im Formwerkzeug 5 angebrachte niedrige Nut 20. Hierdurch ist ein dünner, schmaler Spalt gebildet, der mit dem Material der Lagerschalenkalotten 13 und 19 ausgefüllt wird.

Dieser Spalt bildet eine Verbindung zwischen beiden Lagerschalenkalotten 13, 19 in Form eines Filmscharniers 21.

Das Material für die Abdichtmanschette 7 besteht aus einem thermoplastischen Elastomer, beispielsweise einem elastomeren Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan oder dgl.. Das Material für die Lagerschalenkalotten 13 und 19 und für das Filmscharnier 21 besteht aus einem für Lagerzwecke geeigneten Polymer, beispielsweise aus hartelastischem Polyethylen, Polypropylen, Polyimid, Polytetrafluorkohlenstoff, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat oder dgl..

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Auf diese Weise erhält man, wie in Fig. 2 veranschaulicht, eine Lagerschale 22 aus zwei Lagerschalenkalotten 13 und 19, die durch das Filroscharnier 21 miteinander verbunden sind. Durch die Lagerschalenkalotte 13 mit der Öffnung 14 und durch die Abdichtmanschette 7 ist der Zapfen 2 3 eines Kugelzapfens 24 gesteckt. Anschließend wird die Lagerschalenkalotte 19 in Richtung des Pfeiles 25 auf die Kugel 26 geklappt. Hierbei verrasten die Schnappelemente 27, 28 miteinander. Dadurch werden die beiden Lagerschalenkalotten 13 und 19 miteinander verbunden und gleichzeitig wird die Lagerschale 22 auf der Kugel 26 fixiert.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein als Lasche ausgebildetes Schnappelement 27 an der anklappbaren Lagerschalenkalotte 19 auf der dem Filmscharnier 21 gegenüberliegenden Seite 29 vorgesehen. Dieses Schnappelement 27 ist innen mit einer Rastnase 30 versehen, die in ein als Nut 31 ausgebildetes, an der anderen Lagerschalenkalotte 13 gegengleich angepaßtes, angeformtes Schnappelement 28 einrasten kann. Im zusammengeklappten Zustand bildet die Trennlinie 32 zwischen den beiden Lagerschalenkalotten 13 und 19 eine virtuelle, durch einen Pfeil angedeutete Äquatorebene 33, in der sich die beiden Lagerschalenkalotten 13, 19 mit ihren Endflächen 34, 35 berühren.

Am Umfang der Lagerschalenkalotten 13 und 19 können mehrere Schnappverbindungen vorgesehen sein, wie in Fig. 2 durch die gezeichnete Lasche 36 an der Lagerschalenkalotte 19 dargestellt ist.

Weiterhin können die Schnappeleroente 27, 28 auch abschnittsweise am Umfang der Lagerschalenkalotten 13, 19 im Bereich der Äquatorebene 33 bzw. an den Endflächen 34 bzw. 35 verteilt vorgesehen sein. Sie können sich vorteilhaft auch, wie in der Fig. 2 gestrichelt angedeutet, über den gesamten Umfang der Lagerschalenkalotten 13, 19 im Bereich der Äquatorebene 33 erstrecken.

Auf der Innenseite 37 der Lagerschalenkalotte 13 und/oder kann, wie anhand der Fig. 2 für die Lagerschalenkalotte 19 gezeigt, wenigstens eine Schmiernut 38 vorgesehen sein. Diese kann sich parallel zur Äquatorebene 33 erstrecken. Diese Schmiernut 38 bzw. weitere Schmiermuten kann bzw. können auch in anderen, schräg dazu verlaufenden Ebenen oder Bahnen, beispielsweise spiralförmig oder dgl., vorgesehen sein. Vorzugsweise erstreckt sich gemäß Fig. 2 eine Schmiernut 38 entlang der Äquatorebene 33, indem auf der Innenseite 37 der Lagerschalenkalotte 13 und/oder der Lagerschalenkalotte 19 eine bzw. je eine eine Schmiernut 38 bildende Aussparung vorgesehen ist.

In den Fig. 3 und 4 ist eine mögliche Art einer Schnappverbindung gezeigt, die in einfacher Weise verrastbar und wieder trennbar ist, indem die Auflaufflächen 39, 40 der Nut 31 und die Ablaufflächen 41, 42 der Rastnase 30 jeweils schräg ausgebildet sind.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können an den Außenflächen 43 bzw. 44 der Lagerschalenkalotten 13 bzw. 19 Fixiermittel 45, beispielsweise in Form von Stiften, Stegen oder dgl., vorgesehen sein. Durch diese kann die Lagerschale 22 im mit dem Kugelzapfen 23, 24 montierten

Zustand in einer Aussparung eines nicht gezeigten Kugelgelenkgehäuses fixiert werden, damit ein hierdurch ebenfalls gebildeter Hohlraum in an sich bekannter Weise mit einer Füllmasse, beispielsweise mit einer thermoplastischen Spritzgießmasse, ausgefüllt werden kann.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Schnappelelement 27 ist die Rastnase 30 als Rasthaken ausgebildet. Dieser Rasthaken kann eine Kante der anderen Schnappverbindung 28 hintergreifen. Dadurch ist eine nicht oder nicht ohne Hilfsmittel lösbare feste Verbindung zwischen den beiden Lagerschalenkalotten 13 und 19 gegeben.

Die Fig. 6 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt der Lagerschalenkalotte 19 mit dem Filmscharnier 21, der Trennlinie 32 zwischen den beiden Lagerschalenkalotten 13, 19, der Schmiernut 38 und der Äquatorebene 33.

Claims

1. Lagerschale für eine an einem Kugelzapfen (24) angeordnete Kugel (26) eines Kugelgelenks (21, 22, 24) mit einer zur Bildung einer Dichtung zwischen Kugel (26) mit anschließendem Kugelzapfenabschnitt (23) und der Außenathmosphäre vorgesehenen, an die Lagerschale (22) angeformten Abdichtmanschette (7), wobei die Abdichtmanschette (7) an dem dem Kugelzapfen (24) zugewandten Rand der vom Kugelzapfen (24) durchstoßenen offenen Seite der Lagerschale (22) stoff- und/oder formschlüssig angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (22) aus zwei in der Äquatorebene (33) oder annähernd in der Äquatorebene (33) getrennte Lagerschalenkalotten (13, 19) besteht, welche durch ein Filmscharnier (21) miteinander verbunden sind.

2. Lagerschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die im Montagezustand in der Äquatorebene (33) oder im Bereich der Äquatorebene (33) oder in der Trennlinie (32) erstreckenden Endflächen (34, 35) der Lagerschalenkalotten (13, 19) berühren.

3. Lagerschale nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerschalenkalotten (13, 19) durch wenigstens eine Schnappverbindung (27, 28) miteinander lösbar oder unlösbar verbunden sind.

4. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnappverbindung (27, 28) in der Äquatorebene (33) bzw. Trennlinie (32) auf der dem Filmscharnier (21) direkt oder wenigstens annähernd direkt gegenüberliegenden Seite (29) der Lagerschalenkalotten (13, 19) vorgesehen ist.

5. Lagerschale nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schnappverbindung (27, 28) ganz oder nahezu ganz über den Umfang der Lagerschalenkalotten (13, 19) im Bereich der Äquatorebene (33) bzw. der Trennlinie (32) erstreckt.

6. Lagerschale nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schnappverbindungen (27, 28) über den Umfang verteilt vorgesehen sind.

7. Lagerschale nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappverbindungen (27, 28) abschnittsweise am Äquatorumfang (33) bzw. an der Trennlinie (32) vorgesehen sind.

8. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnappverbindung (27, 28) jeweils aus einer an der einen Lagerschalenkalotte (13) vorgesehenen Nut (31) und einer an der anderen Lagerschalenkalotte (19) vorgesehenen zugeordneten Rastnase (30) besteht.

9. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite (37) wenigstens einer Lagerschalenkalotte (13 und/oder 19) mindestens eine Schmiernut (38) vorgesehen ist.

10. Lagerschale nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmiernut (38) durch die Äquatorebene (33) bzw. die Trennlinie (32) gebildet ist.

11. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche (43) der Lagerschalenkalotten (13, 19) Fixiermittel (45) vorgesehen sind, welche die Lagerschale (22) beim Einsetzen in ein Kugelgelenkgehäuse derart fixieren, daß der zwischen der Lagerschale (22) und der Innenseite des Kugelgelenkgehäuses vorhandene Raum mit einer Füllmasse, insbesondere mit einer Spritzgießmasse, ausfüllbar ist.

12. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (22) aus einem thermoplastischen Polymer oder aus einem Duroplast, insbesondere aus hartelastischem Polyethylen, Polypropylen, Polyimid, Polytetrafluorkohlenstoff, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat oder aus einer Mischung von wenigstens zwei dieser Materialien besteht.

13. Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtmanschette (7) aus einem thermoplastischen Elastomer, insbesondere aus einem elastomeren Polyethylen, Polypropylen oder Polyurethan oder aus einer Mischung von wenigstens zwei dieser Materialien besteht.