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Kugelgelenk
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Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Solche Kugelgelenke werden beispielsweise bei Äußenrückblickspiegeln
von Kraftfahrzeugen verwendet. Sie dienen dazu, einen Verstellhebel an einem im
Außenrückblickspiegel untergebrachten Träger gelenkig zu lagern. An einem Ende dieses
Verstellhebels ist eine Glasträgerplatte des Außenrückblickspiegels befestigt, während
am anderen Ende des Verstellhebels ein Betätigungshebel angelenkt ist, über den
die Glasträgerplatte von der Innenseite des Kraftfahrzeuges aus verstellt werden
kann. Das Lager dieses bekannten Kugelgelenkes wird durch eine auf dem Träger vorgesehene
Kugel gebildet, auf welcher der mit dem Verstellhebel verbundene Kugelschalenteil,
die sogenannte Lagerpfanne, drehbar gelagert ist. Die Lagerpfanne umgibt die Kugel
nahezu vollständig. Darum muß der die Kugel umschließende Kugelschalenteil üblicherweise
zweiteilig ausgebildet werden, damit der Kugelschalenteil auf der Kugel montiert
werden kann. Die Herstellung des zweiteilig ausgebildeten Kugelschalenteiles ist
aufwendig und kompliziert, weil beide Teile sehr exakt gefertigt werden müssen,
um auf der Kugel sauber gedreht werden zu können. In eingebauter Lage sind die beiden
Teile des Kugelschalenteiles unlösbar mit dem Verstellhebel verbunden, so daß bei
Beschädigung oder Verschleiß
des Kugelgelenkes kein Austausch der
Einzelteile des Kugelgelenkes möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Kugelgelenk
so auszubilden, daß es sehr einfach hergestellt und montiert werden kann, derart,
daß die Einzelteile des Kugelgelenkes bei Bedarf ausgetauscht werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kugelgelenk ist der Rugelschalenteil einteilig
ausgebildet, so daß die Montage des Kugelgelenkes sehr einfach durchgeführt werden
kann. Es muß lediglich ein einziger Teil auf dem kugelförmigen Lager angebracht
werden. Infolge der einteiligen ausbildung treten auch keine Probleme bei der Montage
des Kugelgelenkes auf, weil nicht mehrere Teile gegeneinander und in bezug auf das
Lager ausgerichtet werden müssen. Die Einstecköffnung und die Abflachung des Lagers
ermöglichen es, daß der Kugelschalenteil trotz seiner einteiligen Ausbildung auf
dem Lager montiert werden kann. Der Kugelschalenteil wird derart auf das Lager aufgesetzt,
daß das Lager durch die Einstecköffnung zwischen die beiden kalottenförmigen Schalenabschnitte
gelangt und der kalottenförmige Zwischenteil auf der gegenüberliegenden Seite am
Übergang von der Abflachung zur Kalottenwandung liegt. Anschließend wird der mit
dem Kugelschalenteil versehene Bauteil, vorzugsweise ein Verstellhebel für eine
Glasträgerplatte von innenverstellbaren Außenrückblickspiegeln, so verschwenkt,
daß der Zwischenteil längs der Außenwandung des Lagers in Richtung auf den Träger
gleitet, so daß infolge der Krümmung der kalottenförmigvncleitflächen der Kugelschalenteil
nicht mehr vom Lager abgenommen werden
kann. Die Einstecköffnung
ist derart am Kugelschalenteil vorgesehen, daß der Bauteil nur in einer verdrehten
Stellung auf das Lager aufgeschoben werden kann. Diese Lage kann der mit dem Kugelschalenteil
versehene Bauteil während des Gebrauches nicht einnehmen, so daß sichergestellt
ist, daß während des Betriebes dieses Bauteiles der Kugelschalenteil nicht unbeabsichtigt
vom Lager gelöst wird. Wenn der Kugelschalenteil oder das Lager beschädigt sind,
können die beiden Teile in entsprechender Weise voneinander gelöst und gegen neue
Teile ausgetauscht werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles
näher- erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles' I in Fig.
3 auf ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 11-11
inFig... 1, Fig. 3 das Kugelgelenk gemäß Fig. 2 teilweise im Schnitt längs der Linie
III-III in Fig. 2 und teilweise in Ansicht, Fig. 4 eine Seitenansicht eines Kugelschalenteiles
des erfindungsgemäßen Kugelgelenkes, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Lagers des
erfindungsgemäßen Kugelgelenkes, Fig. 6-9 in Darstellungen entsprechend Fig. 2 den
Zusammenbau des Kugelgelenkes aus dem Kugelschalenteil gemäß
Fig.
4 und dem Lager gemäß Fig. 5, Fig. 10 in perspektivischer Darstellung den mit dem
Kugelschalenteil versehenen Verstellhebel.
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Das Kugelgelenk gemäß Ausführungsbeispiel ist zur gelenkigen Verbindung
eines Verstellhebels 1 mit einem (nicht dargestellten) Gehäuse eines fernbedienbaren
Außenrückblickspiegels von Kraftfahrzeugen vorgesehen. Das eine Ende 2 des Verstellhebels
1 (Fig. 4) wird gelenkig mit einer (nicht dargestellten) Glasträgerplatte des Außenrückblickspiegels
verbunden. Am anderen Ende 3 des Verstellhebels 1 wird ein Betätigungshebel angelenkt,
mit dem der Verstellhebel vom Fahrzeuginnenraum aus zur Einstellung der Glasträgerplatte
betätigt werden kann. Infolge des Kugelgelenkes kann der Verstellhebel 1 sowohl
geschwenkt als auch gedreht werden, soweit dies der (nicht dargestellte), am Ende
3 angelenkte Betätigungshebel zuläßt.
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Am Verstellhebel 1 ist ein Kugelschalenteil 4 vorgesehen, das vorzugsweise
einstückig mit dem:Verstellhebel ausgebildet ist. Es weist zwei kalottenförmige
Schalenabschnitte 5, 6 auf, die an die Unterseite 7 des Verstellhebels anschließen
und beidseitig über den Verstellhebel ragen (Fig. 1). Die beiden Schalenabschnitte
5, 6 sind. spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Ihre unteren Ränder 8, 9 liegen
annähernd parallel zueinander (Fig. 1) und begrenzen eine längliche Durchtrittsöffnung
10, die über den gesamten Durchmesser des Kugelschalenteiles 4 verläuft. Die Innenseiten
11,. 12 der beiden Schalenabschnitte 5, 6 liegen auf dem Mantel einer gedachten
und in Fig. 4 durch strichpunktierte Linie angedeuteten Kugel. Die Innenseiten 11,
12 gehen über eine Zwischenfläche 13 ineinander über.
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Die Innenseiten 11, 12 und die Zwischenfläche 13 schließen an eine
Innenseite 14 eines kalottenförmigen Zwischenteiles 15 (Fig. 2) an, der die beiden
Schalenabschnitte 5, 6 miteinander verbindet. Wie Fig. 4 zeigt, verläuft der untere
Rand 16 des Zwischenteiles 15 gerade und liegt, quer zur Längsrichtung des Verstellhebels
1 gesehen, mit Abstand von den Rändern 8, 9 der Schalenabschnitte 5, 6. Die Innenseiten
11, 12 der Schalenabschnitte 5, 6 schließen längs der Linie 17 an die Innenseite
14 des Zwischenteiles 15 an (Fig. 4).
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Die Linie 17 liegt, senkrecht zur Längsachse des Verstellhebels 1
gesehen (Fig. 4) bündig mit den einander zugewandten Stirnseiten 18, 19 der Schalenteile
5, 6. Die Stirnseiten 18, 19 konvergieren in Richtung auf den Verstellhebel 1, so
daß die Anschlußlinie 17 ebenfalls konvergierende Abschnitte aufweist, die bogenförmig
ineinander übergehen.
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Die Schalenabschnitte 5, 6 und der Zwischenteil 15 bilden eine Aufnahme
20, deren Wandung durch die Innenseiten 11, 12, 14 der Schalenabschnitte 5, 6 und
des Zwischenteiles 15 sowie durch die Zwischenfläche 13 gebildet wird. Diese Flächen
bilden Gleitflächen, die auf dem Mantel einer gedachten Kugel liegen.
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Auf der dem Zwischenteil 15,gegenüberliegenden' Seite begrenzen die
Schalenabschnitte 5, 6 eine teilkreisförmige Einstecköffnung 21(Fig. 4), deren Rand
22 über einen Winkelbereich von etwa über 340" verläuft und an den Stirnseiten 18,
19 der Schalenabschnitte 5, 6 endet. Die Durchtrittsöffnung 10, die sich über den
Durchmesser des Kugelschalenteiles 4 erstreckt, mündet in die Einstecköffnung 21
und die Aufnahme 20.
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Durch die Einstecköffnung 21 kann, wie dies anhand der Figuren
6
bis 9 erläutert werden soll, ein Lager 23 (Fig. 5) gesteckt werden, das vorzugsweise
einstückig mit einem Träger 24 des Gehäuses eines Rückblickspiegels ausgebildet
ist. Das Lager 23 hat die Form einer Kugel, die in ihrem dem Kugelschalenteil 4
zugewandten Bereich abgeschnitten ist. Dadurch hat das Lager 23 eine ebene Abflachung
25, die parallel zum plattenförmigen Träger 24 verläuft. Vorzugsweise ist das kugelförmige
Lager 23 hohl ausgebildet (Fig. 2). Das Lager 23 ist auf einem Steg 26 angeordnet
(Fig. 3 und 5), der in Einbaulage gemäß den Figuren 1 und 3 zwischen den beiden
Schalenabschnitten 5, 6 liegt und dessen Länge dem Durchmesser des Kugelschalenteiles
4 annähernd entspricht.
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Das Lager 23 ist mit Abstand von einem Ring 27 umgeben, der vorzugsweise
einstückig mit dem Träger 24 ausgebildet ist und nur über einen Teil der Höhe des
Lagers 23 reicht. Im Bereich zwischen dem Ring 27 und dem Lager 23 bzw. dem Steg
26 sind Durchgangsöffnungen 28, 29 (Fig. 3) vorgesehen, die auch den Träger 24 durchsetzen.
In die Durchgangsöffnungen 28, 29 greifen die Schalenabschnitte 5, 6 des Kugelschalenteiles
4 in der Einbaulage ein (Fig. 3). Die Durchgangsöffnungen 28, 29 liegen diametral
einander gegenüber und sind durch den Steg 26 voneinander getrennt. Am Übergang
vom Steg 26 zum Ring 27 (Fig. 2) ist jeweils ein Zwischenraum 30, 31 vorgesehen,
der bis in Höhe der Oberseite des Trägers 24 reicht. Die Zwischenräume 30, 31 liegen
ebenfalls diame.tral einander gegenüber sowie in einem Winkelabstand von jeweils
900 zu den Durchgangsöffnungen 28, 29.
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Das kugelförmige Lager 23 hat eine äußere Gleitfläche 32, die in der
Einbaulage an den Innenseiten 11 , 12, 14 und der Zwischenfläche 13 des Kugelschalenteiles
4 anliegt (Fig. 2 und 3).
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Der Verstellhebel 1 mit dem Kugelschalenteil 4 ist lösbar mit dem
Lager 23 des Trägers 24 verbunden. Zur Befestigung des Kugelschalenteiles 4 auf
dem Lager 23 wird der Verstellhebel 1 entsprechend Fig. 6 in eine solche Lage verdreht,
daß die Einstecköffnung 21 dem Lager 23 zugewandt ist. In dieser Lage wird der Kugelschalenteil
4 gemäß Fig. 7 an das Lager 23 derart angesetzt, daß die Durchtrittsöffnung 10 zwischen
den beiden Schalenabschnitten 5, 6 parallel zum Steg 26 des Lagerteiles 23 verläuft.
Da der Durchmesser der Einstecköffnung 21 dem Außendurchmesser des Lagers 23 entspricht,
läßt sich das Lager in die Aufnahme 20 des Kugelschalenteiles 4 einschieben. Der
Kugelschalenteil 4 nimmt hierbei eine solche Lage ein, daß der Rand 22 der Einstecköffnung
21 an der Gleitfläche 32 des Lagers 23 anliegt. Der Zwischenteil 15' mit seinem
geraden Rand 16 hat in dieser Stellung seinen größten Abstand vom Lager 23. Wenn
das Lager 23 in die Aufnahme 20 des Kugelschalenteiles 4 eingreift, wird der Verstellhebel
in Richtung des Pfeiles' 33 in Fig. 7 geschwenkt. Hierbei gleiten die Innenseiten.11,
12 der Schalenabschnitte 5, 6 sowie die Zwischenfläche 13 auf der Außenfläche 32
des Lagers 23 (Fig. 8). In dieser verschwenkten Lage ist der Kugelschalenteil 4
bereits gegen Lösen gesichert, da schon beim ersten Verschwenken des Verstellhebels
1 die Schalenabschnitte 5, 6 in die Durchgangsöffnungen 28, 29 zwischen dem vom
plattenförmigen Träger 24 aufragenden Ring 27 und dem Lager 23 eingreifen. Beim
weiteren Verschwenken gelangt schließlich der Zwischenteil 15 des Kugelschalenteiles
4 mit seinem den geraden Rand 16 aufweisenden Endabschnitt 34 (Fig. 9) in den Zwischenraum
30 zwischen dem Ring 27 und dem Lager 23. Der Endabschnitt 34 ist so ausgebildet,
daß er in Qer in Fi;9Fia, dargestellten Endstellung sowohl am Lager -a am Stecr
26 23\als auch am oberen Rand 35 des Ringes 27 anliegt. Um die Schwenkbewegung des
Verstellhebels 1 zu'ermöglichen, ist der an der Innenseite des Ringes 27 liegende
Rand 35 gekrümmt
ausgebildet. Der Endabschnitt 34 dient als Endanschlag,
der den Schwenkweg des Verstellhebels 1 in Richtung 33 (Fig. 7) dadurch begrenzt,
daß er in den Zwischenraum 30 eingreift und am Lager 23 g d am Rand 35 des Ringes
27 anliegt (Fig.9).
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In der Einbaulage nehmen die Schalenteile 5, 6, von denen in Fig.
9 nur der Schalenteil 5 dargestellt ist, die in Fig. 3 dargestellte Endlage ein.
Sie greifen in die Durchgangsöffnungen 28, 29 ein und liegen mit ihrer kalottenförmigen
Außenfläche 36, 37.am Rand 35 des Ringes 27 an (Fig. 3). Wenn der Verstellhebel
1 horizontal bzw. parallel zum Träger 24 ausgerichtet ist (Fig. 3), haben die einander
zugewandten Stirnseiten 18, 19 der Schalenabschnitte 5,. 6 Abstand vom Steg 26 des
Lagers 23. Aus der in Fig. 3 dargestellten Mittelstellung kann der Verstellhebel
1 in Richtung des Doppelpfeiles 38 so weit geschwenkt werden, bis einer der Schalenabschnitte
5, 6 mit seiner Stirnseite 18, 19 am Steg 26 anliegt. In der horizontalen Mittelstellung
gemäß Fig. 3 nimmt der Zwischenteil 15 mit seinem Endabschnitt- 34 die in Fig. 2
dargestellte Lage ein, in der er nur geringfügig in den Zwischenraum 30 eingreift.
Bei der Schwenkbewegung des Verstellhebels 1 in Richtung 38 gemäß Fig. 3 kann dadurch
der Zwischenteil 15 mit seinem Endabschnitt 34 in den Zwischenraum 30 eintauchen,
ohne daß der Endabschnitt in seine Endlage gelangt.
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Soll der Verstellhebel 1 wieder vom; Lager 23 gelöst werden, dann
wird er entgegen Pfeilrichtung 33 (Fig. 7) in die in Fig. 6 dargestellte Lage zurückgeschwenkt,
in der der Verstellhebel vom Lager 23 abgenommen werden kann Um das Aufsetzen des
Kugelschalenteiles 4 auf das Lager 23 zu erleichtern, liegt die Zwischenfläche 13
nicht vollständig auf einem Kugelmantel (strichpunktierte Linie in Fig. 6), sondern
weicht von diesem in Richtung auf den geraden Rand
16 des Endabschnittes
34 des Zwischenteiles 15 ab. Die Zwischenfläche 13 geht in diesem Bereich in einen
Flëchenabschnitt 39 über, der tangential zum gedachten Kugelmantel liegt. Außerdem
geht die Zwischenfläche 13 in Richtung auf die Einstecköffnung 21 in einen ebenfalls
vom Kugelmantel abweichenden Flächenabschnitt 40 über, der bis zum Rand 22 der Einstecköffnung
verläuft und auf dem Mantel eines gedachten Zylinders liegt. Dadurch ist die Einstecköffnung
21 so groß, daß das kugelförmige Lager 23 bequem durch die Einstecköffnung 21 in
die Aufnahme 20 des Kugelschalenteiles 4 geschoben werden kann. Während des Verschwenkens
des Verstellhebels 1 aus der Lage gmäß Fig. 6 in die Lage gemäß Fig. 9 liegen die
Innenseiten 11, 12, 14 und die Zwischenfläche 13 des Kugelschalenteiles 4 an der
Außenfläche 32 des Lagers 23 an, so daß der Verstellhebel einwandfrei geführt ist.
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Wie Figur 9 zeigt, liegt der Zwischenteil 15 in der Anschlagstellung
nicht nur mit seinem Endabschnitt 34 am Rand 35 des Ringes 27, sondern-auch am Steg
26 sowie an der Außenfläche 32 des Lagers 23 an. Dadurch ist der Kugelschalenteil
4 in der Anschlagstellung großflächig und sicher abgestützt.