DE20000654U1 - Bearing shell for a ball of a ball joint - Google Patents
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Description
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Sachsenring Automobiltechnik AG 08058 Zwickau, DESachsenring Automobiltechnik AG 08058 Zwickau, DE
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lagerschale für eine Kugel eines Kugelgelenks gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a bearing shell for a ball of a ball joint according to the preamble of claim 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 KugelgelenkgehäuseSuch a bearing shell and a ball joint with such a bearing shell are known from WO 98/15746. There, the ball is inserted into a recess in a ball joint housing that is larger than the ball and is fixed in position by mechanical means. The free space created is then filled with filling material by an injection molding process. The space above the ball and part of the ball stud are then filled with a sealing sheath made of a cross-linked and/or non-cross-linked elastomer. The mold used must be adapted to the shape of the ball joint housing. Different, appropriately adapted molds must therefore be created for different ball joint dimensions or ball joint shapes. The advantage of this solution is that the separate production and storage of the otherwise usual sealing sleeves or sealing bellows and the locking or spiral spring rings is no longer necessary, since the plastic of the sheath fits into the groove in the ball joint housing when molded.
hinein erstreckt und sich mit dem Material des Kugelgelenkgehäuses formschlüssig verbindet.and forms a positive connection with the material of the ball joint housing.
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Herstellung der Lagerschale eines Kugelgelenks weiter zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten.The present invention is intended to solve the problem of further simplifying the production of the bearing shell of a ball joint and making it more cost-effective.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.This problem is solved by the features of claim 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.According to the invention, the sealing sleeve and the bearing shell caps can be manufactured in one operation or in an injection mold in such a way that the two bearing shell caps lie next to each other and are only connected to each other by the hinge. As a result, after inserting the ball pin through the opening of one bearing shell cap, the bearing shell is closed by simply closing the other bearing shell cap and thus fixed to the ball. This unit can then be inserted and molded into a ball joint housing in a manner known per se.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:Further advantageous details of the invention are specified in the subclaims and are described in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the drawing. They show:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lagerschalenkalotten mit angeformter Abdichtmanschette von der Seite im Schnitt,Fig. 1 shows a device for producing the bearing shell caps according to the invention with a molded-on sealing sleeve, from the side in section,
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Fig. 2 eine mit einem eingesetzten KugelzapfenFig. 2 one with an inserted ball stud
versehene Lagerschale mit einer Schnappverbindung, bearing shell with a snap connection,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer möglichen, wieder zu öffnenden Schnappverbindung vor dem Verrasten,Fig. 3 an enlarged view of a possible snap connection that can be reopened before locking,
Fig. 4 die Schnappverbindung der Fig. 3 nach dem Verrasten,Fig. 4 the snap connection of Fig. 3 after locking,
Fig. 5 einen Rasthaken zum festen Verrasten einer Schnappverbindung undFig. 5 a locking hook for firmly locking a snap connection and
Fig. 6 einen Ausschnitt einer Lagerschale mit einer Schmiernut in der Ebene des Äquators.Fig. 6 shows a section of a bearing shell with a lubrication groove in the plane of the equator.
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.In Fig. 1, a mold is designated with 1. This consists of a molding die 2 with a mold attachment 3. Two molding tool parts 4 and 5 are provided to the side of the mold attachment 3, which can be removed to the left and right in the drawing. These molding tool parts 4, 5 have a contour adapted to the shape of the mold attachment 3, so that a mold cavity 6 is created which corresponds to the sealing sleeve 7 to be formed.
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 FormhohlraumAbove the mold parts 4, 5 there is a mold part 8 which can be attached from above. This mold part 8 has a mold head 10 in the form of a flattened hemisphere above the flat end 9 of the mold attachment 3. A molding 11 adapted to this shape is provided in the mold 4, so that a mold cavity 12 is created which serves to form a bearing shell cap 13 with an opening. The mold cavities 6 and 12 merge into one another. This allows for the simultaneous injection of material for the sealing sleeve 7 into the mold cavity.
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.and material for the bearing shell cap 13 in the mold cavity 12 in the region of the joint plane 15 between the mold attachment 3 and the mold head 10 of the mold parts 4 and 8, the two introduced materials are positively and non-positively connected to one another.
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.A short distance from the mold head 10, there is another mold head 16 in the form of a hemisphere in the mold part 8. A short distance from this, an adapted recess 17 is provided in the mold part 5, so that when mold material is injected into the mold cavity 18 thus formed, a bearing shell cap 19 is produced.
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.In the space between the bearing shell caps 13 and 19 there is a low groove 20 made in the mold 5. This creates a thin, narrow gap which is filled with the material of the bearing shell caps 13 and 19.
Dieser Spalt bildet eine Verbindung zwischen beiden Lagerschalenkalotten 13, 19 in Form eines Filmscharniers 21.This gap forms a connection between the two bearing shell caps 13, 19 in the form of a film hinge 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..The material for the sealing sleeve 7 consists of a thermoplastic elastomer, for example an elastomeric polyethylene, polypropylene, polyurethane or the like. The material for the bearing shell caps 13 and 19 and for the film hinge 21 consists of a polymer suitable for bearing purposes, for example hard-elastic polyethylene, polypropylene, polyimide, polytetrafluorocarbon, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate or the like.
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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.In this way, as shown in Fig. 2, a bearing shell 22 is obtained from two bearing shell caps 13 and 19, which are connected to one another by the Filro hinge 21. The pin 23 of a ball pin 24 is inserted through the bearing shell cap 13 with the opening 14 and through the sealing sleeve 7. The bearing shell cap 19 is then folded onto the ball 26 in the direction of the arrow 25. The snap elements 27, 28 lock together. This connects the two bearing shell caps 13 and 19 to one another and at the same time the bearing shell 22 is fixed to the ball 26.
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.In the embodiment shown in Fig. 2, a snap element 27 designed as a tab is provided on the foldable bearing shell cap 19 on the side 29 opposite the film hinge 21. This snap element 27 is provided on the inside with a locking lug 30 which can snap into a molded snap element 28 designed as a groove 31 and adapted in the opposite direction to the other bearing shell cap 13. In the folded state, the dividing line 32 between the two bearing shell caps 13 and 19 forms a virtual equatorial plane 33 indicated by an arrow, in which the two bearing shell caps 13, 19 touch with their end surfaces 34, 35.
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.Several snap connections can be provided on the circumference of the bearing shell caps 13 and 19, as shown in Fig. 2 by the drawn tab 36 on the bearing shell cap 19.
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.Furthermore, the snap-action elements 27, 28 can also be provided in sections on the circumference of the bearing shell caps 13, 19 in the region of the equatorial plane 33 or on the end surfaces 34 and 35. They can also advantageously extend over the entire circumference of the bearing shell caps 13, 19 in the region of the equatorial plane 33, as indicated by dashed lines in Fig. 2.
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.On the inner side 37 of the bearing shell cap 13 and/or, as shown in Fig. 2 for the bearing shell cap 19, at least one lubrication groove 38 can be provided. This can extend parallel to the equatorial plane 33. This lubrication groove 38 or further lubrication grooves can also be provided in other planes or paths running obliquely thereto, for example spirally or the like. Preferably, according to Fig. 2, a lubrication groove 38 extends along the equatorial plane 33, in that one or more recesses forming a lubrication groove 38 are provided on the inner side 37 of the bearing shell cap 13 and/or the bearing shell cap 19.
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.In Figs. 3 and 4, a possible type of snap connection is shown which can be easily locked and separated again by the run-up surfaces 39, 40 of the groove 31 and the run-off surfaces 41, 42 of the locking lug 30 each being formed obliquely.
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 montiertenAccording to an advantageous development of the invention, fixing means 45, for example in the form of pins, webs or the like, can be provided on the outer surfaces 43 and 44 of the bearing shell caps 13 and 19. These can be used to fix the bearing shell 22 in the assembled with the ball pin 23, 24
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.State can be fixed in a recess of a ball joint housing (not shown) so that a cavity also formed thereby can be filled in a manner known per se with a filling compound, for example with a thermoplastic injection molding compound.
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.In the snap element 27 shown in Fig. 5, the locking lug 30 is designed as a locking hook. This locking hook can engage behind an edge of the other snap connection 28. This creates a fixed connection between the two bearing shell caps 13 and 19 that cannot be released or cannot be released without aids.
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.Fig. 6 shows on an enlarged scale a section of the bearing shell cap 19 with the film hinge 21, the dividing line 32 between the two bearing shell caps 13, 19, the lubrication groove 38 and the equatorial plane 33.
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| DE102005061939B4 (en) * | 2005-11-29 | 2009-03-19 | Teleflex Automotive Germany Gmbh | Damped bearing shell for manual shift lever |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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