Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk aus einer mit einem Zapfen versehenen Gelenkkugel und einem vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten Gehäuse, in dem die Gelenkkugel unmittelbar verdreh- und kippbar gelagert ist.

Derartige Kugelgelenke mit unmittelbarer Lagerung der Gelenkkugel im Gehäu¬ se sind bekannt.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, diese bekannten Kugelgelenke derart weiterzubilden, daß sich bei einfachster Ausgestaltung des Gehäuses und niedriger Anzahl von Einzelteilen eine sichere und einfach zu montierende Lagerung der Gelenkkugel im Gehäuse ergibt.

Die L ö s u n g dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch ge¬ kennzeichnet, daß durch in radialer Richtung verlaufende und ausgehend von der Öffnung des Gehäuses in axialer Richtung mindestens bis zum Äquator der kugelförmigen Lagerfläche reichende Schlitze eine Mehrzahl von kugelab- schnittförmigen Lagerflächen im Gehäuse gebildet ist, die durch eine sie radial umgebende Ringnut in ihrem von der Gehäuseöffnung etwa bis zum Äquator reichenden Teil zur Aufnahme der Gelenkkugel elastisch verformbar und zur Lagesicherung der Gelenkkugel durch einen in die Ringnut einsetzbaren Siche¬ rungsring in ihrer die Gelenkkugel im Gehäuse sichernden Stellung festlegbar sind.

Durch die von der Öffnung des Gehäuses ausgehenden, in axialer Richtung mindestens bis zum Äquator der kugelförmigen Lagerfläche reichenden Schlit-

ORIΘINAL UNTERLAGEN

ze, deren Tiefe in radialer Richtung verläuft, wird die kugelförmige Lagerfläche des Gehäuses in eine Mehrzahl von einzelnen Lagerflächen unterteilt, die je¬ weils eine der Oberfläche der Gelenkkugel entsprechend gekrümmte, in der Projektion etwa trapezförmige Flächenform haben. An diesen Lagerflächen liegt die Gelenkkugel unmittelbar an.

Da die einzelnen Lagerflächen im Bereich der Gehäuseöffnung einen kleineren Durchmesser haben als die in das Gehäuse einzusetzende Gelenkkugel, sind die einzelnen Lagerflächen durch eine sie radial umgebende, von der die Ge¬ häuseöffnung umgebenden Stirnfläche ausgehende Ringnut in ihrem von der Gehäuseöffnung vorzugsweise bis zum Äquator reichenden Teil elastisch ver¬ formbar, so daß die Gelenkkugel unter Ausnutzung der Elastizität dieser Teile der einzelnen Lagerflächen in das einteilige Gehäuse eingesetzt werden kann.

Damit nach dem Einsetzen die Gelenkkugel zuverlässig innerhalb des Gehäu¬ ses gehalten ist, wird in die Ringnut ein Sicherungsring eingesetzt, der die elastisch verformbaren Teile der einzelnen Lagerflächen in ihrer die Gelenkku¬ gel im Gehäuse sichernden Stellung festlegt, d.h. die elastische Verformbar¬ keit der zwischen der Gehäuseöffnung und dem Äquator liegenden Teile der einzelnen Lagerflächen aufhebt.

Dieser Sicherungsring wird durch Klemmwirkung oder eine entsprechend strukturierte Mantelfläche, beispielsweise Rändelung oder Verzahnung, in der Ringnut gegen Herausfallen aus dem Gehäuse gesichert.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Sicherungsring mit einer Verlängerung versehen, die nach der Montage aus der Ringnut des Gehäuses hervorsteht und eine ringförmige Rille zur Festlegung des gehäuseseitigen Randes des Dichtungsbalges mit Hilfe eines Befestigungsringes bildet.

Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung des Gelenkes wird die nach der Montage aus der Ringnut des Gehäuses hervorstehende Verlängerung des vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Sicherungs¬ ringes radial plastisch verformt, beispielsweise gerollt oder gedrückt, wobei sie den gehäuseseitigen Rand des Dichtungsbalges zwischen sich und der zur Ge-

häuseöffnung hin verlängerten inneren zylindrischen Mantelfläche der Ringnut einklemmt und damit festlegt.

Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße Weiterbildung der bekann¬ ten Kugelgelenke ein konstruktiv einfaches Kugelgelenk mit einem einteiligen Gehäuse, dessen Lagerflächen in einzelne, teilweise elastisch verformbare La¬ gerflächen unterteilt ist, deren Elastizität nach Einsetzen der Gelenkkugel durch einen Sicherungsring aufgehoben wird. Es entsteht ein sogenanntes Schnappgelenk aus wenigen Bauteilen, das besonders einfach montiert wer¬ den kann.

Um den Sicherungsring zuverlässig in der Ringnut des Gehäuses festzulegen, wird dieser gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit in den Schlitzen des Gehäuses verlaufenden, die Gelenkkugel umgreifenden Stegen versehen. Durch die Ausbildung dieser die Gelenkkugel umgreifenden Stege wird der Si¬ cherungsring zusammen mit der Gelenkkugel in das Gehäuse eingesetzt, wo¬ durch er selbsttätig die Elastizität der einzelnen, im Gehäuse ausgebildeten La¬ gerflächen aufhebt, sobald die Gelenkkugel ihre Endposition innerhalb des Ge¬ häuses einnimmt. Da die Stege die Gelenkkugel umgreifen, ergibt sich zwangsläufig eine Sicherung des Sicherungsringes gegen Herausfallen aus der im Gehäuse ausgebildeten Ringnut.

Sofern zwischen dem Gehäuse und dem Zapfen der Gelenkkugel ein Dich¬ tungsbalg angeordnet werden soll, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Sicherungsring mit einer eine axiale ringförmige Aufnahmenut für den ge¬ häuseseitigen Rand eines Dichtungsbalges aufweisenden Verlängerung zu versehen. Durch Einfügen des gehäuseseitigen Randes des Dichtungsbalges in die hierfür vorgesehene Aufnahmenut am Sicherungsring wird bei der Mon¬ tage der Gelenkkugel und des Sicherungsringes gleichzeitig der gehäuseseitige Rand des Dichtungsbalges am Gehäuse festgelegt, ohne daß hierzu zu¬ sätzliche Handgriffe oder Bauteile erforderlich sind. Außerdem ergibt sich durch die erfindungsgemäße Weiterbildung eine für den Balgwerkstoff span¬ nungsarme Befestigung des Dichtungsbalges am Gehäuse und eine saubere Abrollbewegung des Dichtungsbalges bei Kippbewegungen des Kugelzapfens.

Auf den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kugelgelenkes dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des Kugel¬ gelenks,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Kugelgelenks,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Kugel¬ gelenks,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Gehäuse, gemäß der Schnittlinie IV - IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht des Gehäuses nach Fig. 4 von der Gehäuseöffnung aus gesehen,

Fig. 6 einen Schnitt durch den mit Stegen versehenen Sicherungsring nach Fig. 3,

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Sicherungsring nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung des Kugelgelenks nach Fig. 3 nach einer Teilmontage,

Fig. 9 eine weitere Schnittdarstellung gemäß Fig. 8 während des letzten Montageschrittes und

Fig. 10 insgesamt acht den Fügevorgang beim Eintritt des Sicherungsringes in die Ringnut des Gehäuses zeigende Schnittdarstellungen in dem in Fig. 9 durch "X" gekennzeichneten Bereich.

Das anhand von drei Ausführungsbeispielen dargestellte Kugelgelenk umfaßt eine mit einem Zapfen 1 versehene Gelenkkugel 2 und ein aus Kunststoff her-

gestelltes Gehäuse 3, in dem die Gelenkkugel 2 unmittelbar verdreh- und kippbar gelagert ist.

Dieses Gehäuse 3 ist auf seiner ursprünglich kugelförmigen Lagerfläche durch Schlitze 3a in eine Mehrzahl von kugelabschnittförmigen Lagerflächen 3b un¬ terteilt. Die durch in radialer Richtung verlaufende Vertiefungen gebildeten Schlitze 3a gehen von der Öffnung des Gehäuses 3 aus und reichen minde¬ stens bis zum Äquator der Lagerfläche. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 verlaufen sie erheblich über den beispielsweise in Fig. 4 strichpunktiert einge¬ zeichneten Äquator 3c hinaus und münden in einem kugelkappenförmigen Hohlraum 3d. Wie die Fig. 3 und 5 erkennen lassen, ist das Gehäuse 3 beim Ausführungsbeispiel am Ende einer Strebe 3e angeformt.

Im Bereich der die Öffnung des Gehäuses 3 umgebenden Stirnfläche ist im Gehäuse 3 eine bis vorzugsweise bis zum Äquator 3c reichende Ringnut 3f ausgebildet. Durch diese Ringnut 3f erhalten die zwischen dem Äquator 3c und der Öffnung liegenden Teile der Lagerflächen 3b eine so große Elastizität, daß die Gelenkkugel 2 des Kugelgelenkes unter Aufweiten der entsprechenden Teile der Lagerflächen 3b in das Gehäuse 3 eingedrückt werden kann. Um die Gelenkkugel 2 in dieser Lage innerhalb des Gehäuses 3 festzuhalten, wird nach dem Einsetzen der Gelenkkugel 2 in das Gehäuse 3 ein Sicherungsring 4 in die Ringnut 3f des Gehäuses 3 eingesetzt, der die Elastizität der zwischen dem Äquator 3c und der Öffnung des Gehäuses 3 liegenden Teile der Lager¬ flächen 3b aufhebt.

Um diesen Sicherungsring 4 zuverlässig in seiner die Gelenkkugel 2 im Ge¬ häuse 3 sichernden Stellung zu halten, ist er in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 mit einer Rändelung seiner zylindrischen äußeren Man¬ telfläche versehen. Im Ausführungsbeispiei nach Fig. 3 ist er dagegen mit in den Schlitzen 3a des Gehäuses 3 verlaufenden, die Gelenkkugel 2 umgreifen¬ den Stegen 4a versehen. Diese einstückig mit dem Sicherungsring 4 ausgebil¬ deten Stege 4a halten den Sicherungsring 4 gegen Herausfallen aus der Ring¬ nut 3f fest. Durch eine entsprechende Formgebung ergibt sich eine form¬ schlüssige Festlegung, wie am besten aus Fig. 10 hervorgeht, die in der Dar¬ stellungsart von Momentaufnahmen das Eintreten des Sicherungsringes 4 in

die Ringnut 3f im Zusammenwirken mit der in das Gehäuse 3 eingeführten Gelenkkugel 2 zeigt.

Da die Gehäuseöffnung des Kugelgelenks üblicherweise durch einen Dich¬ tungsbalg 5 abgedichtet ist, der mit seiner einen Öffnung am Gehäuse 3 und seiner anderen Öffnung in einer Nut 1 a des Zapfens 1 festgelegt ist, ist der Sicherungsring 4 mit einer Verlängerung 4b versehen. Beim Ausführungsbei¬ spiel nach Fig. 1 steht diese Verlängerung 4b nach der Montage aus der Ring¬ nut 3f des Gehäuses 3 hervor und bildet eine ringförmige Rille, die zur Festle¬ gung des gehäuseseitigen Randes 5a des Dichtungsbalges 5 mit Hilfe eines Befestigungsringes 6a dient. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 hingegen wird die nach der Montage aus der Ringnut 3f des Gehäuses 3 hervorstehen¬ de Verlängerung 4b des vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff ge¬ fertigten Sicherungsringes 4 radial plastisch verformt, wobei sie den gehäuse¬ seitigen Rand 5a des Dichtungsbalges 5 zwischen sich und der zur Gehäuse¬ öffnung hin verlängerten inneren zylindrischen Mantelfläche 3g der Ringnut 3f einklemmt und damit festlegt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 schließlich ist der Sicherungsring 4 vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und mit einer Verlängerung 4b versehen, in der eine ringförmige Aufnahmenut 4c ausgebildet ist. Diese Aufnahmenut 4c dient zur Aufnahme des gehäuse¬ seitigen Randes 5a des Dichtungsbalges 5, der auf diese Weise durch Ein¬ klemmen zwischen der Verlängerung 4b des Sicherungsringes 4 und der Stirnfläche des Gehäuses 3 zusammen mit dem Sicherungsring 4 am Gehäuse 3 festgelegt wird. Der zapfenseitige Rand 5b des Dichtungsbalges 5 wird bei allen drei Ausführungsbeispielen in bekannter Weise durch einen Sicherungs¬ ring 6 im Bereich der Nut 1 a am Zapfen 1 festgelegt.

Durch die voranstehend beschriebene Ausgestaltung des Gehäuses 3 wird auf einfache Weise die jeweils benötigte Elastizität der Lagerflächen 3b erzeugt, um die Gelenkkugel 2 ohne die Gefahr einer Beschädigung der Lagerflächen in das Gehäuse 3 einführen zu können. Der in die Ringnut 3f des Gehäuses 3 einzusetzende Sicherungsring 4 dient nicht nur zur Lagesicherung der im Ge¬ häuse 3 angeordneten Gelenkkugel 2, sondern durch die Ausbildung der Ver¬ längerung 4b der Befestigung des gehäuseseitigen Randes 5a des Dichtungs¬ balges 5 am Gehäuse 3. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 stellen die am

Sicherungsring 4 ausgebildeten Stege 4a hierbei sicher, daß der Sicherungs¬ ring 4 nicht unbeabsichtigt aus der Ringnut 3f des Gehäuses 3 heraustreten kann.

Bezuqszeichenliste

1 Zapfen

1a Nut

2 Gelenkkugel

3 Gehäuse

3a Schlitz

3b Lagerfläche

3c Äquator

3d Hohlraum

3e Strebe

3f Ringnut

3g zylindrische Mantelfläche

4 Sicherungsring

4a Steg

4b Verlängerung

4c Aufnahmenut

4d strukturierte Mantelfläche

5 Dichtungsbalg

5a gehäuseseitiger Rand

5b zapfenseitiger Rand

6 Befestigungsring

6a Befestigungsring