DE102008041619A1

DE102008041619A1 - Ball joint and method for its production

Info

Publication number: DE102008041619A1
Application number: DE200810041619
Authority: DE
Inventors: Axel Blöcker; Klaus Pape; Hans Prins
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-04
Also published as: WO2010022717A2; WO2010022717A3

Abstract

Es wird ein Kugelgelenk (10) mit einem Gehäuse (12), einer im Gehäuse (12) in einer darin gebildeten Ausnehmung (14) beweglich gelagerten Kugel (16) und einem mit der Kugel (16) verbundenen Kugelzapfen (18) und ein Verfahren zu dessen Herstellung angegeben, wobei sich das Gelenk (10) durch eine in der Ausnehmung (14) angeordnete, mehrteilige Kugelschale (20), mit zumindest einem ersten Teil (22) aus einem Kunststoff und zumindest einem anderen, in einem hochbelasteten Bereich des Kugelgelenks (10) angeordneten, zweiten Teil (24) aus einem im Vergleich zum Kunststoff des oder jedes ersten Teils (22) höher verschleißfesten Werkstoff auszeichnet, wobei zur Herstellung des Gelenks (10) die in der Ausnehmung anzuordnende und die Kugel (16) aufnehmende Kugelschale (20) durch eine Kombination des oder jedes ersten Teils (22) mit zumindest einem zweiten Teil (24) erhalten wird, wobei der zweite Teil (24) in einem hochbelasteten Bereich des Kugelgelenks (10) angeordnet ist.There is a ball joint (10) comprising a housing (12), a ball (16) movably mounted in the housing (12) in a recess (14) formed therein, and a ball stud (18) connected to the ball (16) and a method indicated for its production, wherein the joint (10) by a in the recess (14) arranged, multi-part ball shell (20), with at least a first part (22) of a plastic and at least one other, in a highly loaded area of the ball joint (10) arranged, second part (24) of a compared to the plastic of the or each first part (22) higher wear resistant material, wherein for the production of the joint (10) to be arranged in the recess and the ball (16) receiving ball socket (20) is obtained by a combination of the or each first part (22) having at least a second part (24), wherein the second part (24) in a highly loaded area of the ball joint (10) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Kugelgelenke finden in vielfältiger Form Einsatz, immer dann, wenn es darum geht, eine Schwenkbewegung zusammen mit einer Drehbewegung ermöglichen zu müssen.The The invention relates to a ball joint and a method for its Production. Ball joints are used in a variety of forms, always when it comes to pivoting along with to allow a rotational movement.

Kugelgelenke sind an sich bekannt und werden z. B. von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung in vielfältiger Form, insbesondere zum Einsatz in Automobilen, namentlich Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen, also Lastkraftwagen und dergleichen, angeboten.ball joints are known per se and z. By the assignee of the present invention Invention in a variety of forms, especially for use in Automobiles, namely passenger cars and commercial vehicles, ie Trucks and the like, offered.

Es ist bekannt, bei Kugelgelenken, die normalerweise ein Gehäuse, eine im Gehäuse in einer darin gebildeten Ausnehmung beweglich gelagerte Kugel und einen mit der Kugel verbundenen Kugelzapfen als Gelenkarm umfassen, in dem Gehäuse eine mehrteilige Kugelschale vorzusehen. Aus der US 2,708,590 ist z. B. eine solche mehrteilige Kugelschale bekannt, die einen unteren und einen oberen Schalenteil und einen dazwischen angeordneten Ring umfasst. Diese Konfiguration soll die Montage des Kugelgelenks erleichtern, indem die mehrteilige Kugelschale sukzessive in die im Gehäuse gebildete Ausnehmung eingebracht werden kann. Darüber hinaus soll ein zwischen den Einzelteilen der Kugelschale erlaubtes Spiel zudem die Führung und die Schmierung der Kugel verbessern. Aus der US 4,875,794 ist ein Ansatz bekannt, bei der bei einer mehrteiligen Kugelschale gerade auf einen Mittelring verzichtet wird und die Kugel durch ein unteres und oberes Schalenteil geführt und gehalten wird, wobei ein Zwischenraum zwischen unterem und oberem Schalenteil zur Schmierung der Kugel Verwendung finden soll. Unteres und oberes Schalenteil werden dabei mit einem elastisch oder federnd wirkenden Element in Kontakt mit der Kugel gehalten. Aus der DE 297 08 162 U1 ist eine Lösung bekannt geworden, die sich in der Praxis für insbesondere Radialkugelgelenke bewährt hat, wenn Dämpfungseigenschaften im Vordergrund stehen. Dementsprechend ist in der DE 297 08 162 U1 vorgeschlagen, bei einer mehrteiligen Kugelschale den Mittelring als Dämpfungselement auszubilden. Dazu hat der Mittelring im Vergleich zu den sonstigen Teilen der Kugelschale eine geringere sogenannte Shorehärte. Zusätzlich ist bei dieser Lösung noch vorgesehen, dass die sonstigen Teile der Kugelschale im unbelasteten Zustand des Kugelgelenks nur punktuell oder linear an der Kugel anliegen, so dass sich günstige Verhältnisse hinsichtlich eines Losbrechmoments ergeben.It is known in ball joints, which normally comprise a housing, a ball movably mounted in the housing in a recess formed therein and a ball pin connected to the ball as an articulated arm, to provide a multi-part ball socket in the housing. From the US 2,708,590 is z. B. such a multi-part ball shell is known which comprises a lower and an upper shell part and a ring arranged therebetween. This configuration is intended to facilitate the assembly of the ball joint by the multi-part ball socket can be successively introduced into the recess formed in the housing. In addition, an allowed between the items of the ball shell game also improve the leadership and lubrication of the ball. From the US 4,875,794 An approach is known in which is dispensed with a multi-part ball shell just on a center ring and the ball is guided and held by a lower and upper shell part, with a gap between the lower and upper shell part for lubrication of the ball to use. Lower and upper shell part are held with an elastically or resiliently acting element in contact with the ball. From the DE 297 08 162 U1 is a solution has become known, which has proven in practice for particular radial ball joints, when damping properties are in the foreground. Accordingly, in the DE 297 08 162 U1 proposed to form the middle ring as a damping element in a multi-part ball shell. For this purpose, the middle ring in comparison to the other parts of the spherical shell has a lower so-called Shore hardness. In addition, it is provided in this solution that the other parts of the ball socket in the unloaded state of the ball joint only selectively or linearly abut the ball, so that there are favorable conditions with respect to a breakaway torque.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend von dem vorstehend skizzierten Stand der Technik darin, ein Kugelgelenk anzugeben, dass bei vergleichsweise kleiner Bauform eine ausreichende Verschleißfestigkeit der bei einer Bewegung des Kugelgelenks miteinander im Eingriff stehenden Teile gewährleistet.A The object of the present invention is based on the above sketched prior art is to specify a ball joint, that with a comparatively small design sufficient wear resistance the engaged with each other during a movement of the ball joint Parts guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist bei einem Kugelgelenk der eingangs genannten Art, also einem Kugelgelenk mit einem Gehäuse, einer im Gehäuse in einer darin gebildeten Ausnehmung beweglich gelagerten Kugel und einem mit der Kugel verbundenen Kugelzapfen, eine in der Ausnehmung angeordnete, mehrteilige Kugelschale, mit zumindest einem ersten Teil aus einem Kunststoff und zumindest einem anderen, in einem hochbelasteten Bereich des Kugelgelenks angeordneten, zweiten Teil aus einem im Vergleich zum Kunststoff des oder jedes ersten Teils höher verschleißfesten Werkstoff vorgesehen.These Task is according to the invention with the features of claim 1. This is in a ball joint of the aforementioned type, ie a ball joint with a housing, a movable in the housing in a recess formed therein mounted ball and connected to the ball ball pivot, a arranged in the recess, multi-part ball socket, with at least a first part of a plastic and at least one another, arranged in a highly loaded area of the ball joint, second part of one compared to the plastic of the or each first part higher wear-resistant material provided.

Die oben genannte Aufgabe wird ebenfalls mit einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs gelöst. Dazu ist bei Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenks der soeben beschriebenen Art, also mit Gehäuse, Ausnehmung, Kugel und Kugelzapfen, vorgesehen, dass aus zumindest einem aus Kunststoff gefertigten ersten Teil und zumindest einem aus einem im Vergleich zum Kunststoff des oder jedes ersten Teils höher verschleißfesten Werkstoff gefertigten zweiten Teil eine in der Ausnehmung anzuordnende und die Kugel aufnehmende Kugelschale gebildet wird, bei welcher der zweite Teil in einem hochbelasteten Bereich des Kugelgelenks angeordnet ist.The The above object is also achieved by a method with the Characteristics of the independent method claim solved. This is just in process for producing a ball joint of the just described type, ie with housing, recess, ball and ball stud, provided that at least one of plastic manufactured first part and at least one from a compared to the Plastic wear of the or each first part higher wear Material manufactured second part to be arranged in the recess and the ball-receiving spherical shell is formed, wherein the second part arranged in a highly loaded area of the ball joint is.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass derzeit bei Kugelgelenken als Material der Kugelschalen hauptsächlich POM (Polyoxymethylen) zum Einsatz kommt. POM neigt bei hohen Betriebsraten zu einer als „Fließen” bezeichneten Plastifizierung. Durch hohe Verschlusskräfte wird zwar versucht, einen ausreichenden Verspannungszustand im Kugelgelenk zu erzeugen, um dem Fließen vorzubeugen. Allerdings geht dies mit dem Nachteil einher, dass zur Berücksichtigung der stetig ansteigenden Belastungen der Kugelgelenke immer größere Kugeldurchmesser gewählt werden müssen. Nur so kann eine Flächenpressung unterhalb der technischen Grenzen der Kugelschalenmaterialen gehalten werden. Größere Kugeldurchmesser bedeuten allerdings größeren Bauraum und erhöhtes Gewicht. Darüber hinaus resultieren aus größeren Kugeldurchmessern und dem hohen Verspannungszustand der Kugelgelenke unerwünscht große Losbrech- und Bewegungsmomente.The Invention is based on the recognition that currently in ball joints as the material of the spherical shells mainly POM (polyoxymethylene) is used comes. POM tends to flow at high operating rates Plasticizing. By high closure forces is indeed trying to get a sufficient state of tension in the ball joint to prevent it from flowing. However, it works this is associated with the disadvantage that for consideration the steadily increasing loads of the ball joints ever larger Ball diameter must be selected. Only so can a surface pressure below the technical limits the spherical shell materials are held. larger Ball diameters, however, mean larger ones Space and increased weight. In addition, result from larger ball diameters and the high stress state the ball joints undesirably large breakaway and Moving moments.

Diese Erkenntnis wird so umgesetzt, dass zumindest ein Teil der Kugelschale, und zwar genau ein innerhalb der Einzelteile der Kugelschale geeignet gebildetes Element, das in einem besonders hoch belasteten Bereich angeordnet ist, aus einem im Vergleich zu den Werkstoffen, aus denen die sonstigen Elemente der Kugelschale gefertigt sind, höher verschleißfesten Werkstoff gefertigt ist. Die höhere Verschleißfestigkeit lässt sich durch Verwendung von im Vergleich zu z. B. POM höher verschleißfesten Kunststoffen erreichen. Alternativ kommt aber auch die Verwendung einer verschleißfesten Einlage, z. B. Blech, Sintermetall oder hochfester Kunststoff, in Betracht.This knowledge is implemented so that at least a part of the spherical shell, namely exactly one within the items of the ball shell suitably formed element, which is arranged in a particularly highly loaded area, from a compared to the materials from which the other elements of the ball shell are made, higher wear-resistant material is made. The higher wear resistance can be achieved by using compared to z. B. POM reach higher wear resistant plastics. Alternatively, however, the use of a wear-resistant insert, z. As sheet metal, sintered metal or high-strength plastic, into consideration.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass in einem hochbelasteten Bereich der Kugelschale diese partiell durch einen harten und verschleißfesten Teil ersetzt oder um ein solches Teil ergänzt wird. Mit einer Kugelschale mit einem solchen Teil ist eine deutliche Erhöhung der möglichen Flächenpressung zu erreichen. In den übrigen Abschnitten der Kugelschale können weiterhin bewährte Materialien, also insbesondere POM oder andere geeignete Kunststoffe, zum Einsatz kommen. Mit der Erfindung können die Kugelgrößen und damit Bauraum und Gewicht der Kugelgelenke bei gleichzeitiger Reduzierung der Momente klein gehalten werden.Of the Advantage of the invention is that in a highly loaded Part of the spherical shell this partially by a hard and wear-resistant Part is replaced or added to such a part. With a spherical shell with such a part is a significant increase to achieve the possible surface pressure. In the remaining portions of the spherical shell can furthermore proven materials, in particular POM or other suitable plastics are used. With the invention can the ball sizes and thus installation space and weight of the ball joints while reducing the Moments are kept small.

Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches oder des oder der unabhängigen Ansprüche durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.The dependent claims are on preferred embodiments directed to the present invention. It used reverse relationships on the further training of the subject of the main claim or the one or more independent claims the features of the respective subclaim; you are not as a waiver of the achievement of an independent, objective protection for the feature combinations of to understand the dependent claims. Of Another is with regard to an interpretation of the claims in a closer concretization of a feature in one subordinate claim to assume that such a restriction not present in the respective preceding claims is.

Für Kugelgelenke mit axialer Zugbelastung, also insbesondere für Kugelgelenke in einer Ausführung als sogenanntes Traggelenk, ist der zweite Teil bevorzugt in einem Öffnungsbereich des Gehäuses angeordnet.For Ball joints with axial tensile load, ie in particular for Ball joints in one embodiment as a so-called ball joint, the second part is preferably in an opening area of the housing.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass der zweite Teil oder ein Abschnitt desselben als Verschlussring fungiert. Der Verschlussring umschließt die Kugel in einem oberen, dem angeformten Kugelzapfen zugewandten Abschnitt, also dem sogenannten Zapfenhals, und dient als Gleitpartner in diesem Bereich. Der zweite Teil der Kugelschale wird also durch einen Bereich oder Teilbereich eines der Kugel in einem Übergangsbereich zum Kugelzapfen zugeordneten Verschlussrings gebildet.at a particularly preferred embodiment is provided here, that the second part or a portion thereof as a locking ring acts. The lock ring encloses the ball in one upper, the molded ball stud facing portion, ie the so-called pin neck, and serves as a sliding partner in this Area. The second part of the spherical shell is thus through an area or partial area of one of the ball in a transition area formed to ball pin associated locking ring.

Für Kugelgelenke mit vorwiegend radialer Belastung, also insbesondere für Kugelgelenke in einer Ausführung als sogenanntes Radial- oder Hülsengelenk, ist der zweite Teil bevorzugt einem Äquatorbereich der Kugel zugeordnet. Für Kugelgelenke in einer Ausführung als sogenanntes Axialgelenk, ist der zweite Teil bevorzugt einem Polbereich der Kugel zugeordnet.For Ball joints with predominantly radial load, ie in particular for ball joints in one embodiment as so-called Radial or sleeve joint, the second part is preferred associated with an equatorial area of the sphere. For Ball joints in one embodiment as a so-called axial joint, the second part is preferably associated with a pole region of the ball.

Der zweite Teil ist bevorzugt aus Sintermetall, Blech oder hochfestem Kunststoff oder mit einem der vorgenannten Werkstoffe gefertigt, wobei eine „Fertigung mit einem der vorgenannten Werkstoffe” meint, dass z. B. ein Blechstreifen Bestandteil der Kugelschale wird, indem er um- oder hinterspritzt wird, insbesondere mit dem gleichen Kunststoff, aus dem auch der umgebende erste Teil der Kugelschale gebildet ist. Die vorgenannten Materialien zeichnen sich durch die zu fordernde höhere Verschleißfestigkeit aus.Of the second part is preferably made of sintered metal, sheet metal or high-strength Plastic or manufactured with one of the aforementioned materials, where a "production with one of the aforementioned materials" means that z. B. a metal strip is part of the spherical shell, by he is um- or injected behind, especially with the same plastic, from which also the surrounding first part of the spherical shell is formed. The aforementioned materials are characterized by the demanding higher wear resistance.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der höher verschleißfeste zweite Teil zumindest eine Schmiernut umfasst. In die Oberfläche des zweiten Teils, insbesondere wenn dieses als Verschlussring fungiert, können auch mehrere Schmiernuten eingearbeitet sein. Mit einem über die oder jede Schmiernut den in Kontakt stehenden Oberflächen von Kugel und Kugelschale zuführbaren Schmierstoff, z. B. Öl oder dergleichen, lässt sich eine dauerhafte leichte Beweglichkeit des Kugelgelenks erreichen.According to one further preferred embodiment, it is provided that the higher wear resistant second part at least includes a lubrication groove. In the surface of the second Part, especially if this acts as a lock ring can be incorporated several lubrication grooves. With an over the or each lubrication groove to the surfaces in contact from ball and spherical shell feedable lubricant, z. As oil or the like, can be a permanent to achieve easy mobility of the ball joint.

Weiter kann bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kugelgelenks für das zweite Teil der Kugelschale eine Oberflächenbeschichtung vorgesehen sein. Mit einer geeigneten Oberflächenbeschichtung lässt sich dessen Verschleißfestigkeit ohne gleichzeitige überproportionale Gewichtszunahme nochmals deutlich verbessern. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich die Oberflächenbeschichtung durch eine Nitrierung oder Nitrocarburierung ergibt.Further can in a preferred embodiment of the invention Ball joint for the second part of the ball shell a surface coating be provided. With a suitable surface coating can its wear resistance without simultaneous disproportionate Significantly improve weight gain again. According to one Particularly preferred embodiment is provided that the surface coating is nitrided or nitrocarburizing.

Eine besonders günstige Konfiguration hinsichtlich der Herstellung des Kugelgelenks ergibt sich für einzelne Ausführungsformen, wenn bei der Kugelschale jeder erste Teil mit zumindest einem zweiten Teil stoffschlüssig verbunden ist. Bei nur einem ersten und nur einem zweiten Teil, also z. B. bei einem Traggelenk, bei dem das zweite Teil als Verschlussring fungiert, werden beide Teile z. B. durch Anspritzen des ersten Teils zu der Kugelschale komplettiert. Bei zwei ersten Teilen und einem einem Äquatorialbereich der Kugel zugeordneten zweiten Teil können die Teile ebenfalls durch Anspritzen zu der Kugelschale komplettiert werden, indem beide erste Teile im Wege des Anspritzens stoffschlüssig mit dem zweiten Teil verbunden werden.A particularly favorable configuration in terms of production of the ball joint results for individual embodiments, if at the ball shell each first part with at least a second part is connected cohesively. With only a first and only a second part, so z. B. in a ball joint, in which the second part acts as a locking ring, both parts become z. B. completed by injection molding of the first part to the spherical shell. at two first parts and one an equatorial area of Ball associated second part, the parts can also be completed by injection molding to the spherical shell by both first parts by means of cohesive cohesive with connected to the second part.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Hereinafter, an embodiment the invention explained in more detail with reference to the drawing. Corresponding objects or elements are provided in all figures with the same reference numerals.

Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.The or each embodiment is not limiting to understand the invention. Rather, in the context of the present Revelation numerous modifications and modifications possible, in particular such variants and combinations and / or materials, for example, by combination or modification of individual in conjunction with the general or special Description part described and in the claims and / or the features or elements contained in the drawings or Process steps for the skilled in the art with regard to Solution of the task are removable and combinable Features on a new subject or on new procedural steps or process steps lead.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks als Traggelenk, 1 An embodiment of a ball joint according to the invention as a ball joint,

2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks als Radialgelenk und 2 an embodiment of a ball joint according to the invention as a radial joint and

3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks als Axialgelenk, wie es z. B. bei einer Spurstange oder dergleichen Verwendung finden kann. 3 an embodiment of a ball joint according to the invention as an axial joint, as it is z. B. in a tie rod or the like can be used.

Die Figuren zeigen sämtlich eine Ausführungsform eines jeweils insgesamt mit 10 bezeichneten Kugelgelenks gemäß der Erfindung. Die Darstellung in 1 zeigt ein Kugelgelenk 10 als Traggelenk. Die Darstellung in 2 zeigt ein Kugelgelenk 10 als Radialgelenk und die Darstellung in 3 zeigt ein Kugelgelenk 10 als Axialgelenk. Jedes Kugelgelenk 10 umfasst in an sich bekannter Art und Weise ein Gehäuse 12 und eine im Gehäuse 12 in einer darin gebildeten Ausnehmung 14 beweglich gelagerte Kugel 16 sowie einen mit der Kugel 16 verbundenen Kugelzapfen 18.The figures all show an embodiment of each with a total of 10 designated ball joint according to the invention. The representation in 1 shows a ball joint 10 as a ball joint. The representation in 2 shows a ball joint 10 as a radial joint and the representation in 3 shows a ball joint 10 as an axial joint. Every ball joint 10 includes a housing in a conventional manner 12 and one in the housing 12 in a recess formed therein 14 movably mounted ball 16 as well as one with the ball 16 connected ball studs 18 ,

In der Ausnehmung 14 ist eine die Kugel 16 teilweise einschließende Kugelschale 20 vorgesehen. Diese umfasst mehrere Teile, nämlich zumindest ein erstes Teil 22 und zumindest ein zweites Teil 24. Das oder jedes erste Teil 22 ist aus einem Kunststoff, z. B. POM, gefertigt. Das oder jedes zweite Teil 24 ist in einem hochbelasteten Bereich des Kugelgelenks 10 angeordnet und aus einem im Vergleich zum Kunststoff des oder jedes ersten Teils 22 höher verschleißfesten Werkstoff gefertigt.In the recess 14 is one the ball 16 partially enclosing spherical shell 20 intended. This comprises several parts, namely at least a first part 22 and at least a second part 24 , The or each first part 22 is made of a plastic, z. B. POM, manufactured. The or every second part 24 is in a heavily loaded area of the ball joint 10 arranged and one compared to the plastic of the or each first part 22 made of higher wear resistant material.

Im Falle des in 1 und 3 dargestellten Trag- bzw. Axialgelenks ist der zweite Teil 24 der Kugelschale 20 in einem Öffnungsbereich des Gehäuses 12 als hochbelastetem Teil eines solchen Kugelgelenks 10 angeordnet. Im Falle des Traggelenks (1) fungiert der zweite Teil 24 als Verschlussring 26. Der Verschlussring 26 umschließt einen oberen Teil der Kugel 16 sowie einen Zapfenhals 28 des Kugelzapfens 18 und dient als deren Gleitpartner in diesem Bereich. Im Falle des in 2 dargestellten Radialgelenks ist der zweite Teil 24 einem Äquatorbereich der Kugel 16 als hochbelastetem Teil eines solchen Kugelgelenks 10 zugeordnet. Mit dem zweiten Teil 24 ist der oder jeder erste Teil 22 (nur in 2 sind zwei erste Teile 22 gezeigt) zum Erhalt der Kugelschale 20 verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden, z. B. in dem der oder jeder erste Teil 22 an zumindest einen oder den einen zweiten Teil 24 angespritzt ist. Die Kugelschale 20 umschließt den in das Gehäuse 12 eingesetzten Teil der Kugel 16. Im Falle der in 1 und 3 dargestellten Ausführungsform eines Kugelgelenks 10 umschließt dabei der erste Teil 22, der insbesondere einstückig, z. B. als Ergebnis eines Spritzvorgangs, gefertigt ist, einen unteren Teil der Kugel 16 und dient in diesem Bereich als Gleitpartner und sorgt für einen Toleranzausgleich. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform eines Kugelgelenks 10 mit zwei ersten Teilen 22, die sich jeweils in Richtung eines Pols der Kugel erstrecken – ein erstes Teil 22 ist offen –, fungieren beide ersten Teile 22 als Gleitpartner und sorgen beide für einen Toleranzausgleich.In the case of in 1 and 3 shown support or axial joint is the second part 24 the spherical shell 20 in an opening area of the housing 12 as a highly loaded part of such a ball joint 10 arranged. In the case of the ball joint ( 1 ) acts the second part 24 as a lock ring 26 , The lock ring 26 encloses an upper part of the ball 16 and a pin neck 28 of the ball stud 18 and serves as their sliding partner in this area. In the case of in 2 Radial joint shown is the second part 24 an equatorial area of the sphere 16 as a highly loaded part of such a ball joint 10 assigned. With the second part 24 is the or each first part 22 (only in 2 are two first parts 22 shown) to obtain the spherical shell 20 connected, in particular cohesively connected, z. In which the or each first part 22 at least one or a second part 24 is injected. The ball cup 20 encloses the in the housing 12 inserted part of the ball 16 , In the case of in 1 and 3 illustrated embodiment of a ball joint 10 encloses the first part 22 in particular in one piece, e.g. B. as a result of an injection process, is manufactured, a lower part of the ball 16 and serves as a sliding partner in this area and ensures a tolerance compensation. At the in 2 illustrated embodiment of a ball joint 10 with two first parts 22 , each extending in the direction of a pole of the ball - a first part 22 is open -, both act first parts 22 as a sliding partner and both ensure a tolerance compensation.

Das zweite Teil 24 ist zum Erhalt einer im Vergleich zum ersten Teil 22 erhöhten Verschleißfestigkeit aus Sintermetall, Blech oder hochfestem Kunststoff oder mit einem der vorgenannten Werkstoffe gefertigt. In 1 ist das zweite Teil 24 als Einpressring aus Sintermetall dargestellt. In 2 ist das zweite Teil 24 als einlegbarer Ring aus z. B. Blech dargestellt. In 3 ist das zweite Teil 24 als Ring, der z. B. aus einem hochfesten Kunststoff gefertigt ist, gezeigt. In allen Figuren ist gezeigt, dass das zweite Teil 24 Schmiernuten 30 umfassen kann.The second part 24 is to receive one in comparison to the first part 22 increased wear resistance of sintered metal, sheet metal or high-strength plastic or manufactured with one of the aforementioned materials. In 1 is the second part 24 shown as a press-in ring made of sintered metal. In 2 is the second part 24 as an insertable ring of z. B. sheet metal shown. In 3 is the second part 24 as a ring, the z. B. is made of a high strength plastic, shown. In all figures is shown that the second part 24 lubrication 30 may include.

Das zweite Teil 24 der Kugelschale 20 kann mit einer Oberflächenbeschichtung (nicht gezeigt) versehen sein. Als Verfahren für eine Oberflächenbeschichtung kommt insbesondere eine Nitrierung oder Nitrocarburierung in Betracht.The second part 24 the spherical shell 20 may be provided with a surface coating (not shown). As a method for a surface coating is in particular a nitration or nitrocarburizing into consideration.

Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen: Es wird ein Kugelgelenk 10 mit einem Gehäuse 12, einer im Gehäuse 12 in einer darin gebildeten Ausnehmung 14 beweglich gelagerten Kugel 16 und einem mit der Kugel 16 verbundenen Kugelzapfen 18 und ein Verfahren zu dessen Herstellung angegeben, wobei sich das Gelenk 10 durch eine in der Ausnehmung 14 angeordnete, mehrteilige Kugelschale 20, mit zumindest einem ersten Teil 22 aus einem Kunststoff und zumindest einem anderen, in einem hochbelasteten Bereich des Kugelgelenks 10 angeordneten, zweiten Teil 24 aus einem im Vergleich zum Kunststoff des oder jedes ersten Teils 22 höher verschleißfesten Werkstoff auszeichnet, wobei zur Herstellung des Gelenks 10 die in der Ausnehmung anzuordnende und die Kugel 16 aufnehmende Kugelschale 20 durch eine Kombination des oder jedes ersten Teils 22 mit zumindest einem zweiten Teil 24 erhalten wird, wobei der zweite Teil 24 in einem hochbelasteten Bereich des Kugelgelenks 10 angeordnet ist.Thus, the invention can be briefly represented as follows: It is a ball joint 10 with a housing 12 , one in the housing 12 in a recess formed therein 14 movably mounted ball 16 and one with the ball 16 connected ball studs 18 and a method for its preparation indicated, wherein the joint 10 through one in the recess 14 arranged, multi-part ball shell 20 , with at least a first part 22 from one plastic and at least one other, in a highly loaded area of the ball joint 10 arranged, second part 24 one in comparison to the plastic of the or each first part 22 higher wear-resistant material, wherein for the manufacture of the joint 10 to be arranged in the recess and the ball 16 receiving ball cup 20 by a combination of the or each first part 22 with at least a second part 24 is obtained, the second part 24 in a highly loaded area of the ball joint 10 is arranged.

1010: Kugelgelenkball joint
1212: Gehäusecasing
1414: Ausnehmung (im Gehäuse)recess (in the case)
1616: KugelBullet
1818: Kugelzapfenball pin
2020: Kugelschalespherical shell
2222: erstes Teil (der Kugelschale)first Part (the ball cup)
2424: zweites Teil (der Kugelschale)second Part (the ball cup)
2626: Verschlussringlock ring
2828: Zapfenhalspin neck
3030: Schmiernutlubrication

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2708590 [0003]
- US 4875794 [0003]
- DE 29708162 U1 [0003, 0003]

Claims

Ball joint ( 10 ) with a housing ( 12 ), one in the housing ( 12 ) in a recess formed therein ( 14 ) movably mounted ball ( 16 ) and one with the ball ( 16 ) connected ball studs ( 18 ) and one in the recess ( 14 ) arranged, multi-part spherical shell ( 20 ), characterized by the multi-part spherical shell with at least a first part ( 22 ) of a plastic and at least one other, in a highly loaded area of the ball joint ( 10 ), second part ( 24 ) from one compared to the plastic of the or each first part ( 22 ) higher wear-resistant material.

Ball joint according to claim 1, wherein the second part ( 24 ) in an opening area of the housing ( 12 ) is arranged.

Ball joint according to claim 1 or 2, wherein the second part ( 24 ) of the spherical shell ( 20 ) through a region or subregion of the sphere ( 16 ) in a transition region to the ball pivot ( 18 ) associated closure ring ( 26 ) is formed.

Ball joint according to claim 1, wherein the second part ( 24 ) an equatorial area of the sphere ( 16 ) assigned.

Ball joint according to claim 1, wherein the second part ( 24 ) a pole region of the sphere ( 16 ) assigned.

Ball joint according to claim 2, 3, 4 or 5, wherein the second part ( 24 ) made of sintered metal, sheet metal or high-strength plastic or with one of the aforementioned materials.

Ball joint according to one of the preceding claims, wherein the second part ( 24 ) at least one lubrication groove ( 30 ).

Ball joint according to one of the preceding claims, wherein the second part ( 24 ) is provided with a surface coating.

Ball joint according to claim 8, with one by nitriding or nitrocarburizing surface coating.

Ball joint according to one of the preceding claims, wherein each first part ( 22 ) with at least a second part ( 24 ) is integrally connected.

Method for producing a ball joint ( 10 ), according to one of the preceding claims, with a housing ( 12 ), one in the housing ( 12 ) in a recess formed therein ( 14 ) movably mounted ball ( 16 ) and one with the ball ( 16 ) connected ball studs ( 18 ), wherein from at least one made of plastic first part ( 22 ) and at least one of one compared to the plastic of the or each first part ( 22 ) higher wear resistant material manufactured second part ( 24 ) to be arranged in the recess and the ball ( 16 ) receiving ball socket ( 20 ) is formed, in which the second part ( 24 ) in a highly loaded area of the ball joint ( 10 ) is arranged.