Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BALL JOINT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/019440
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a ball joint (10) for a wiper system, comprising a ball shell (12), a ball head (14) within the ball shell (12), a hinged rod (16) into which the ball shell (12) is inserted, and a securing means (18), wherein the securing means (18) engages around the hinged rod (16), in order to reduce an opening (20) in the ball shell (12) to a blocking distance (d), such that the ball head (15) can be removed from the ball shell (12). The invention further relates to a method for assembling the ball joint (10).

Inventors:
ULRICH, Jens (Karl-Franz-Str. 52, Buehl, 77815, DE)
VULETIC, Darko (Mije Jovanovic 116, Bogatic, 15350, RS)
Application Number:
EP2017/061150
Publication Date:
February 01, 2018
Filing Date:
May 10, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
F16C11/10
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Kugelgelenk (10) für eine Wischanlage umfassend, eine Kugelschale (12), einen Kugelkopf (14) innerhalb der Kugelschale (12), eine Gelenkstange (16), in der die Kugelschale (12) eingesetzt ist, und ein Sicherungsmittel (18), wobei das

Sicherungsmittel (18) die Gelenkstange (16) umgreift, und eine Öffnung (20) der Kugelschale (12) auf einen Sperrabstand (d) zu verringern, sodass der Kugelkopf (14) nicht aus der Kugelschale (12) entnehmbar ist.

2. Kugelgelenk (10) nach Anspruch 1, wobei an einem Rand (22) der Gelenkstange (16) wenigstens eine Ausformung (24) angeordnet ist, in die das Sicherungsmittel (18) einrastet, wobei die Ausformung (24) bezüglich der Axialrichtung (1) der

Gelenkstange (16) insbesondere neben der und/oder beanstandet zur Kugelschale (12) angeordnet ist.

3. Kugelgelenk (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Sicherungsmittel (18) u-förmig ausgebildet ist, und vorzugsweise aus Kunststoff und/oder Blech bestehet, wobei das Sicherungsmittel (18) zwei Schenkel (26) aufweist, die den Sperrabstand (d) bestimmen.

4. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sicherungsmittel (18) ein Bügel (180) ist, der zwei Schenkel (26) aufweist, die auf der geschlossenen Seite im Bereich einer Kappe (36) der Kugelschale (12) durchgängig ausgeführt ist, und im Bereich der Öffnung (20) die freien Enden (19) der Schenkel (26) radial nach innen gebogen sind, sodass Fortsätze (28) ausgebildet sind, die den Sperrabstand (d) zueinander aufweisen.

5. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sicherungsmittel (181, 182) die Öffnung (20) mit einer Seitenwand (32) versperrt, wobei die

Seitenwand (32) einen Schlitz (35) mit dem Sperrabstand (d) und vorzugsweise eine Fase (34) im Bereich des freien Endes (19) der Schenkel (26) aufweist.

6. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sicherungsmittel (18, 181) rinnenförmig ist, und einen u-förmigen Querschnitt in Axialrichtung (1) aufweist, und dabei die Schenkel (26) an einem Ende miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung vorzugsweise einen u-förmigen Querschnitt aufweist, und um das axiale Ende (30) der Gelenkstange (16) greift, wobei der Rand (22) entlang seiner Umfangrichtung (2) in das rinnenförmige Sicherungsmittel (181) hineinragt.

7. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sicherungsmittel (18, 182) schalenförmig ist, wobei die Schenkel (26) entlang der öffnungsseitigen

Seitenwand (32) miteinander verbunden sind, und die gegenüberliegende

Seitenwand (33) zwischen den Schenkeln (26) unterbrochen ist.

8. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sicherungsmittel (181, 182) am nach innen gerichteten Rand (34) der gegenüberliegenden

Seitenwand (33) eine Rastausnehmung (37) für die Kappe (36) aufweist.

9. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Ende (30) der Gelenkstange (16) von dem Sicherungsmittel (182) unbedeckt bleibt, und dabei das Sicherungsmittel (182) zwei sich parallel gegenüberstehende Randausschnitte (38) bedeckt.

10. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sicherungsmittel

(182) entlang der Gelenkstange (16) führbar ist.

11. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei an dem Kugelkopf

(14) ein Kugelzapfen (15) angeordnet ist, der mit einer Dichtung (40) umgeben ist, die die Öffnung (20) der Kugelschale (12) abdichtet, wobei das Sicherungsmittel (18) auf der Dichtung (40) angeordnet wird.

12. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das am Kugelzapfen

(15) ein Rückhaltefortsatz (42) - vorzugsweise einen Bund (420) - aufweist, wobei die Abmessung des Rückhaltefortsatzes (42) größer ist, als der Sperrabstand (d).

13. Kugelgelenk (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zwischen dem

Rückhaltefortsatz (42) und der Kugelschale (12) die Dichtung (40) angeordnet ist.

14. Verfahren zum Zusammenbauen eines Kugelgelenks (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kugelschale (12) an die Gelenkstange (16) gespritzt wird, und der Kugelkopf (14) eingesetzt wird, und mit dem Sicherungsmittel (18) gesichert wird, wobei das Sicherungsmittel (18) entlang der Gelenkstange (16) bewegt wird, oder direkt auf den Bereich der Kugelschale (12) gesetzt wird, bevor oder nachdem der

Kugelkopf (14) eingesetzt worden ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei eine Dichtung (40) auf den Kugelzapfen (15) gesetzt wird, bevor das Sicherungsmittel (18) angeordnet wird.

Description:
Beschreibung

Titel

Kugelgelenk Stand der Technik

Es sind Kugelschalen bekannt, in die ein Kugelkopf angeordnet wird, der von der Kugelschale umschlossen ist. Dies stellt ein Kugelgelenk dar. Dabei ist die Kugelschale derart ausgebildet, dass der Kugelkopf durch ein Schlüssel-Schloss- Prinzip in die Kugelschale fügbar ist. Dabei weist die Kugelschale eine Öffnung auf, die eine Kontur aufweist, die der Kontur des Kugelkopfes nachgeformt ist. Durch diese Kontur kann der Kugelkopf geschoben werden, und durch eine Drehung in dessen Umfangsrichtung, werden die beiden Konturen

gegeneinander versetzt, sodass der Kugelkopf nicht mehr aus der Kugelschale entnehmbar ist.

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass ein Kugelgelenk kostengünstig bereitgestellt werden kann. Dazu ist das Kugelgelenk für eine Wischanlage eine s Kraftfahrzeugs ausgebildet. Das Kugelgelenk umfasst eine Kugelschale und einen Kugelkopf innerhalb der Kugelschale. Die Kugelschale ist in einer Gelenkstange eingesetzt. Dabei kann die Kugelschale in die Gelenkstange eingespritzt sein, wobei die Kugelschale aus Kunststoff besteht. Der Kugelkopf wird durch ein Sicherungsmittel gegen eine ungewolltes verlassen der Kugelschale gesichert, wobei das Sicherungsmittel die Gelenkstange umgreift. Eine Öffnung der Kugelschale durch die der Kugelkopf eingesetzt wird, wird durch das Sicherungsmittel auf einen Sperrabstand verringert, sodass der Kugelkopf nicht aus der Kugelschale entnehmbar ist. Es sind weitere Ausführungsformen in den Unteransprüchen aufgeführt. Vorzugsweise ist an einem Rand der Gelenkstange wenigstens eine Ausformung angeordnet ist. So kann das Sicherungsmittel einfach in die Ausformung einrastet, und eine hohe Sicherheit ist gewährleistet. Die Ausformung bezüglich der Axialrichtung der Gelenkstange ist insbesondere neben der und/oder beanstandet zur Kugelschale angeordnet. Es ist möglich eine Mehrzahl solcher Ausformungen zu realisieren.

Vorteilhafter weise ist das Sicherungsmittel u-förmig ausgebildet, und

vorzugsweise aus Kunststoff und/oder Blech. Die U-Form des Sicherungsmittels wird durch zwei Schenkel gebildet, die freie und feste Enden aufweisen. Die freien Enden sind durch den Sperrabstand d beanstandet. Die festen Enden sind miteinander verbunden.

Die Kugelschale weist die Öffnung auf einer Seite und eine geschlossene Kappe auf der gegenüberliegenden Seite auf. Die Kappe und die Öffnung sind auf zwei unterschiedlichen Seiten der Gelenkstange angeordnet. Das Sicherungsmittel ist insbesondere ein Bügel, der zwei Schenkel aufweist, die auf der geschlossenen Seite im Bereich der Kappe der Kugelschale durchgängig ausgeführt ist. So kann eine einfache Anordnung erreicht werden. Im Bereich der Öffnung sind die freien Enden der Schenkel radial nach innen gebogen. An den Enden sind so Fortsätze ausgebildet, die den Sperrabstand d zueinander aufweisen. Die Fortsätze können als gerade Blechstücke ausgebildet sein.

Zweckmäßiger Weise ist das Sicherungsmittel mit wenigstens einer Seitenwand ausgestattet, die im Wesentlichen parallel zur Gelenkstange verläuft. Es ist dankbar, das zwei Seitenwände angeordnet sind, die jeweils auf einer Seite der Gelenkstange verlaufen. Die Öffnung ist mit einer Seitenwand versperrt. Die Seitenwand weist einen Schlitz mit dem Sperrabstand d auf. Im Falle der zweiten Seitenwand auf der Seite der Kappe, kann die zweite Seitenwand ebenfalls einen Schlitz aufweisen, oder durchgängig ohne Unterbrechung in Form eines Schlitzes ausgebildet sein. Das Sicherungsmittel weist am nach innen gerichteten Rand der gegenüberliegenden zweiten Seitenwand eine Rastausnehmung für die Kappe auf. Es kann auch nur eine Ausnehmung mit einem geschlossenen Rand oder eine Erhebung ausgeformt sein, in die die Kappe einrasten kann.

Vorzugsweise ist eine Fase im Bereich des freien Endes der Schenkel auf der Seitenwand angeordnet, die die Öffnung versperrt. Dies unterstützt die Montage des Sicherungsmittels. Das Sicherungsmittel ist rinnenförmig geformt. Es weist zwei Seitenwände auf und diese sind durch einen Bügel miteinander verbunden, so dass entlang des Sicherungsmittels, dieses immer einen u-förmigen Querschnitt aufweist, wie eine Rinne. Denke man sich eine gerade Rinne, die man zu einer u-Form böge, sodass die Rinnenöffnung nach innen und der Rinnenboden nach außen gerichtet ist, käme man zur Form der Sicherungsmittels. Dabei ist der

Rinnenboden durch den Bügel gegeben. Das Sicherungsmittel weist entlang seiner Schenkel einen u-förmigen Querschnitt in Axialrichtung auf. Dabei sind die Schenkel miteinander zu einer u-Form verbunden. Das Sicherungsmittel umgreift das axiale Ende der Gelenkstange, wobei der Rand entlang seiner

Umfangrichtung in das rinnenförmige Sicherungsmittel hineinragt. Dies gewährleistet einen sicheren Halt.

Das Sicherungsmittel ist schalenförmig, wobei die Schenkel entlang der öffnungsseitigen Seitenwand miteinander verbunden sind, und die

gegenüberliegende zweite Seitenwand zwischen den Schenkeln unterbrochen ist. Somit stellt die öffnungsseitige Seitenwand die einzige Verbindung zwischen den Schenkeln dar. Das Ende der Gelenkstange bleibt von dem Sicherungsmittel unbedeckt. Die Verbindung zwischen den Seitenwänden ist ebenfalls

unterbrochen, sodass kein durchgehender Bügel ausgebildet ist. Dabei bedeckt das Sicherungsmittel zwei sich parallel gegenüberstehende Randausschnitte. Dies ermöglicht das Sicherungsmittel bei einer Vielzahl von

Kugelgelenkausführungen einzusetzen.

Vorteilhaft ist für die Montage, dass das Sicherungsmittel entlang der

Gelenkstange führbar ist. So kann das Sicherungsmittel vor dem Einsetzen der Kugelschale und des Kugelkopfes schon auf der Gelenkstange aufgebracht werden. Danach kann das Sicherungsmittel in Richtung des freien Endes geschoben werden, und eingerastet werden, sodass der Kugelkopf in der Kugelschale gesichert ist. So kann eine einfache Montage erfolgen.

An dem Kugelkopf ist ein Kugelzapfen angeordnet. Der Kugelzapfen kann mit einer Dichtung umgeben, die die Öffnung der Kugelschale abdichtet. So kann kein Fluid aus der Kugelschale austreten oder eintreten. Das Sicherungsmittel wird auf der Dichtung angeordnet. Die Dichtung kann aus Gummi oder einem anderen elastischen Material sein. Dabei kann die Dichtung angespritzt werden durch ein Spritgussverfahren, bevor oder nachdem der Kugelzapfen eingesetzt worden ist. Es ist auch denkbar, dass die Dichtung als ein separates Bauteil vorher gefertigt wird, und dann auf den Kugelzapfen aufgesetzt wird. Der Kugelzapfen kann mit einem Rückhaltefortsatz - vorzugsweise einen Bund - ausgeführt werden. Der Rückhaltefortsatz erstreckt sich radial von dem

5 Kugelzapfen. Der Rückhaltefortsatz kann als umlaufender Bund oder als eine

Mehrzahl von Rückhaltefortsätzen ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, mehrere Rückhaltefortsätze axial nebeneinander anzuordnen. Die radiale Abmessung des Rückhaltefortsatzes ist größer als der Sperrabstand d. Es ist möglich einen Kugelzapfen mit Rückhaltefortsatz mit einer Dichtung zwischen

10 dem Rückhaltefortsatz und der Kugelschale auszustatten.

Zum Zusammenbauen des Kugelgelenks wird an die Gelenkstange die

Kugelschale befestigt wird, und der Kugelkopf eingesetzt. Das Sicherungsmittel sichert den Kugelkopf es entlang der Gelenkstange bewegt wird und auf der Kugelschale eingerastet wird. Eine Alternative dazu stellt die direkte Montage des

15 Sicherungsmittels auf den Bereich der Kugelschale dar. Dazu wird das

Sicherungsmittel auf die in die Gelenkstange gefügte Kugelschale gesetzt, ohne dass das Sicherungsmittel vorher auf der Gelenkstange angeordnet war. Es ist möglich das Sicherungsmittel vor oder nachdem der Kugelkopf in die Kugelschale gefügt wurde anzuordnen.

2 0

Zeichnungen

Es zeigen

Figur la ein nicht montiertes Kugelgelenk mit einem Bügel als Sicherungsmittel,

Figur lb ein montiertes Kugelgelenk mit einem Bügel als Sicherungsmittel, wobei dieses

25 durch eine Bewegung entlang der Gelenkstange montiert wird,

Figur 2a ein montiertes Kugelgelenk mit einem rinnenförmigen Sicherungsmittel,

Figur 2b ein montiertes Kugelgelenk mit einem rinnenförmigen Sicherungsmittel,

Figur 3 ein montiertes Kugelgelenk mit einem schalenförmigen Sicherungsmittel,

Figur 4 ein montiertes Kugelgelenk mit einem einer Dichtung.

30

Ausführungsformen

In den Figuren ist jeweils ein Kugelgelenk 10 für eine Wischanlage eines

Kraftfahrzeugs gezeigt. Das Kugelgelenk 10 umfasst eine Kugelschale 12 und einen Kugelkopf 14 innerhalb der Kugelschale 12. Weiter ist eine Gelenkstange 16, in der die Kugelschale 12 eingesetzt ist gezeigt. Ein Sicherungsmittel 18 umgreift die Gelenkstange 16, sodass eine Öffnung 20 der Kugelschale 12 auf einen Sperrabstand d verringert wird. Durch die Öffnung wird der Kugelkopf 14 in die Kugelschale 12 eingesetzt. Nachdem die Öffnung auf den Sperrabstand verringert ist, ist der Kugelkopf 14 nicht mehr aus der Kugelschale 12

entnehmbar, sodass die Öffnung versperrt ist.

An einem Rand 22 der Gelenkstange 16 ist wenigstens eine Ausformung 24 angeordnet, in die das Sicherungsmittel 18 einrastet, was in Figur la und lb und 4 zu sehen ist. Die Ausformung 24 ist bezüglich der Axialrichtung 1 der

Gelenkstange 16 insbesondere neben der und/oder beanstandet zur Kugelschale 12 angeordnet. In Figur la und lb sind zwei Ausformungen 24 symmetrisch neben der Kugelschale ausgeformt. Eine weitere ebenso symmetrische

Ausformung 24 ist in Figur lb dargestellt, die beanstandet zur Kugelschale angeformt ist. Die Ausformung 24 die beanstandet ist, ist von einem Ende 30 der Gelenkstange 16 weiter entfernt als die Kugelschale 12. Diese Ausformung 24 dient zur Führung des Sicherungselements 18 entlang der Axialrichtung 1.

Das Sicherungsmittel 18 aus den Figuren ist u-förmig ausgebildet, und vorzugsweise aus Kunststoff und/oder Blech gefertigt. Die u-Form ist durch zwei Schenkel 26 geformt, die miteinander verbunden sind und zwei freie Enden 19 aufweisen. An den Schenkeln 26 ist wenigstens an einer Stelle der Sperrabstand d ausgebildet. In Figur la und lb und 4 ist der Sperrabstand zwischen dem freien Enden 19 ausgebildet, während in dem Figuren 2a, 2b und 3 der Sperrabstand d zwischen den Schenkeln 26 beanstandet zu deren freien Enden 19 der

Sperrabstand d ausgebildet ist.

Das Sicherungsmittel 18 aus Figur la und lb und 4 ist ein Bügel 180, der zwei Schenkel 26 aufweist. Die Schenkel 26 sind miteinander auf der geschlossenen Seite im Bereich einer Kappe 36 der Kugelschale 12 durchgängig ausgeführt, und somit miteinander verbunden. Im Bereich der Öffnung 20 sind die freien Enden 19 der Schenkel 26 radial nach innen gebogen sind, sodass Fortsätze 28 ausgebildet sind, die den Sperrabstand d zueinander aufweisen. Die Fortsätze 28 halten den Kugelkopf 14 zurück.

Das Sicherungsmittel 181, 182 aus Figur 2a, 2b und 3 versperrt die Öffnung 20 mit einer Seitenwand 32, wobei die Seitenwand 32 einen Schlitz 35 mit dem Sperrabstand d und vorzugsweise eine Fase 34 im Bereich des freien Endes 19 der Schenkel 26 aufweist. Der Sperrabstand d befindet sich auf der Öffnung 20. Die Seitenwand 32 ist parallel zur Gelenkstange 16. Die Fase 34 ist axial nach außen geneigt. Der Schlitz 35 erstreckt sich von den freien Enden 19 bis zu den festen Enden der Schenkel 26.

Das Sicherungsmittel 181 aus Figur la und lb ist rinnenförmig, da eine öffnungsseitige Seitenwand 32 einer kappenseitigen zweiten Seitenwand 33 parallel gegenüberliegt, wobei die beiden Seitenwände 32, 33 miteinander durch eine bügelähnliche Wand verbunden sind. Die bügelähnliche Wand 31 stellt den Rillenboden dar. Der Querschnitt entlang der Schenkel 26 ist u-förmigen in Axialrichtung 1. Zwischen den Schenkeln ist eine Verbindung 27 der festen Enden ausgebildet. Diese Verbindung 27 umgreift das axiale Ende 30 der Gelenkstange 16. Der Rand 22 entlang der Gelenkstange 16 Umfangrichtung 2 in das rinnenförmige Sicherungsmittel 181 hineinragt.

Das Sicherungsmittel ist 182 schalenförmig, und weist eine Seitenwand 32 auf. Die Schenkel 26 sind entlang der öffnungsseitigen Seitenwand 32 miteinander verbunden, wie in Figur 3 zu sehen. Es erstreckt sich keine Verbindung 27 entlang dem Rand des Endes 30 der Gelenkstange 16. Die gegenüberliegende Seitenwand 33 zwischen den Schenkeln 26 ist unterbrochen.

Das Sicherungsmittel 181, 182 aus Figuren 2a, 2b und 3 weist am nach innen gerichteten Rand 34 der gegenüberliegenden Seitenwand 33 eine

Rastausnehmung 37 für die Kappe 36 auf. Die Rastausnehmung 37 ist gekrümmt und weist einen Radius auf der größer oder gleich dem Radius der Kappe 36 ist. Das Ende 30 der Gelenkstange 16 ist in Figur 3 von dem Sicherungsmittel 182 unbedeckt, da die Wand 31 unterbrochen ist im Bereich zwischen den Schenkeln 26. Dabei bedeckt das Sicherungsmittel 182 zwei sich parallel

gegenüberstehende Randausschnitte 38 mit zwei Abschnitten der unterbrochen Wand 31. Dabei ist das Sicherungsmittel 182 entlang der Gelenkstange 16 führbar, und bevor es an der Kappe 36 mittels der Rastausnehmung 37 eingerastet wird, in einer Ausformung 24 positioniert, wobei die Ausformung 24 von der Kappe 36 beanstandet ist.

An dem Kugelkopf 14 ist ein Kugelzapfen 15 angeordnet ist, der mit einer Dichtung 40 umgeben ist, wie in Figur 2b und 4 dargestellt. Die Öffnung 20 der Kugelschale 12 wird durch die Dichtung 40 abgedichtet. Die Dichtung 40 ist angespritzt oder als separates Bauteil aufgesetzt. Das Sicherungsmittel 18 ist auf der Dichtung 40 angeordnet wird.

Zusätzlich kann ein Rückhaltefortsatz 42 am Kugelzapfen 15 als Bund 420 ausgeführt werden, wie in Figur 4 abgebildet. Der Durchmesser des Bundes 420 ist größer als der Sperrabstand d. Die Dichtung 40 ist dabei zwischen dem Bund

420 und der Kugelschale 12 angeordnet.

In Figur la ist ein nicht montiertes Kugelgelenk 10 gezeigt. Der Bügel 180 ist auf der Kugelschale 12 in den Ausformungen 24 eingerastet. An der Oberseite der Kappe 36 ist ein Nippel 13 ausgebildet um die Verbindung 27 der Schenkel 26 zu stützen. Die Fortsätze 28 müssen durch eine axiale Kraft F entlang des

Kugelkopfes 14 an diesem vorbeigeführt werden, oder seitlich direkt am

Kugelzapfen 15 eingeschwenkt werden, bis der Kugelkopf 14 in der Kugelschale 12 zum Liegen kommt.