DE102017219026A1 - Method for producing a joint housing of a ball joint and device for machining a joint housing of a ball joint and joint housing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gelenkgehäuses (1) eines Kugelgelenks, wobei das Gelenkgehäuse (1) mit einem ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen, Funktionsabschnitt (5) und einen zweiten Funktionsabschnitt (6) hergestellt wird, welcher sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses (1) an den ersten Funktionsabschnitt (5) anschließt, wobei in das Gelenkgehäuse (1) eine Kugelschale eingesetzt wird, wobei in dem zweiten Funktionsabschnitt (6) zumindest zwei sich in Längsrichtung des Gelenkgehäuses (1) erstreckende Vertiefungen (14) durch jeweils seitlich nach außen gerichtete Materialverdrängung erzeugt werden. The invention relates to a method for producing a joint housing (1) of a ball joint, wherein the joint housing (1) with a first, substantially hollow cylindrical, functional portion (5) and a second functional portion (6) is produced, which in a longitudinal direction of the joint housing (1) adjoins the first functional section (5), wherein in the joint housing (1) a spherical shell is used, wherein in the second functional portion (6) at least two in the longitudinal direction of the joint housing (1) extending recesses (14) through each laterally outwardly directed material displacement can be generated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gelenkgehäuses eines Kugelgelenks, insbesondere für einen Lenker für eine Radaufhängung, wobei das Gelenkgehäuse mit einem ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Funktionsabschnitt und einem zweiten Funktionsabschnitt hergestellt wird, welcher sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses an den ersten Funktionsabschnitt anschließt und einen sich zumindest abschnittsweise verjüngenden Verlauf aufweist, wobei in das Gelenkgehäuse eine Kugelschale eingesetzt wird.The invention relates to a method for producing a joint housing of a ball joint, in particular for a handlebar for a suspension, wherein the joint housing is produced with a first, substantially hollow cylindrical functional portion and a second functional portion, which adjoins the first functional portion in a longitudinal direction of the joint housing and has an at least partially tapered course, wherein in the joint housing a spherical shell is used.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gelenkgehäuses eines Kugelgelenks, insbesondere für einen Lenker für eine Radaufhängung, wobei das Gelenkgehäuse einen ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen, Funktionsabschnitt und einen zweiten Funktionsabschnitt aufweist, welcher sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses an den ersten Funktionsabschnitt anschließt und einen sich zumindest abschnittsweise verjüngenden Verlauf aufweist, wobei in das Gelenkgehäuse eine Kugelschale einsetzbar ist.Furthermore, the invention relates to a device for machining a joint housing of a ball joint, in particular for a handlebar for a suspension, wherein the joint housing has a first, substantially hollow cylindrical, functional portion and a second functional portion which extends in a longitudinal direction of the joint housing to the first functional portion connects and has an at least partially tapered course, wherein in the joint housing a spherical shell is used.
Schließlich hat die Erfindung noch ein Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks für ein Fahrwerkbauteil, insbesondere einen Lenker und/oder einer Radaufhängung, zum Gegenstand, wobei das Gelenkgehäuse einen ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Funktionsabschnitt und einen zweiten Funktionsabschnitt aufweist, der sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses an den ersten Funktionsabschnitt anschließt und einen sich zumindest abschnittsweise verjüngenden Verlauf aufweist.Finally, the invention has a joint housing of a ball joint for a chassis component, in particular a handlebar and / or a suspension, the subject, wherein the joint housing has a first, substantially hollow cylindrical functional portion and a second functional portion extending in a longitudinal direction of the joint housing to the first functional section connects and has an at least partially tapered course.
Kugelgelenke kommen unter anderem im Bereich der Radaufhängung bei Kraftfahrzeugen zum Einsatz. Die an derartige Kugelgelenke gestellten Anforderungen umfassen insbesondere hohe spezifische Belastbarkeit und geringes Lagerspiel sowohl im statischen als auch im dynamischen Belastungsfall, ferner einen geringen Wartungsbedarf bzw. Wartungsfreiheit möglichst über die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs bzw. des Kugelgelenks, eine möglichst geringe Masse und einen geringen Bauraumbedarf. Darüber hinaus soll die Herstellung nach Möglichkeit kostengünstig erfolgen.Ball joints are used, inter alia, in the field of suspension of motor vehicles. The requirements imposed on such ball joints include in particular high specific load capacity and low bearing clearance both in static and dynamic load case, also low maintenance and maintenance as possible over the life of the motor vehicle or the ball joint, the lowest possible mass and low space requirement. In addition, the production should be cost-effective if possible.
Im Gelenkgehäuse des Kugelgelenks wird eine Kugelschale angeordnet, in der eine Kugel eines Kugelzapfens des Kugelgelenks gleitbeweglich aufgenommen wird. Dabei ist es erforderlich, dass die Kugelschale spielfrei und insbesondere gegen Verdrehen relativ zum Gelenkgehäuse gesichert im Gelenkgehäuse verankert ist, da Bewegungen der äußeren Oberfläche der Kugelschale gegenüber der Innenoberfläche des Gelenkgehäuses zu Abrieb, damit frühzeitig zu unerwünschtem Spiel und zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Kugelgelenks führen würden.In the joint housing of the ball joint, a spherical shell is arranged, in which a ball of a ball stud of the ball joint is slidably received. It is necessary that the ball shell is anchored backlash-free and in particular secured against rotation relative to the joint housing in the joint housing, since movements of the outer surface of the ball shell relative to the inner surface of the joint housing to abrasion, thus early to undesirable play and to shorten the life of the ball joint would lead.
Aus der
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wirksame Verdrehsicherung zwischen Kugelschale und Gelenkgehäuse bei gleichzeitiger Reduzierung der Herstellungskosten zu erzielen.Based on the above-described prior art, it is now the object of the present invention to achieve an effective rotation between ball socket and joint housing while reducing the manufacturing cost.
Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Aus vorrichtungstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung der Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs 6 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen. Die hierauf jeweils folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Gelenkgehäuse für einen Lenker einer Radaufhängung ist ferner Gegenstand von Anspruch 13.This object is achieved from the procedural point of view, starting from the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. From a device technical point of view, a solution of the problem is based on the preamble of
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren ein Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks hergestellt, wobei das Gelenkgehäuse mit einem ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Funktionsabschnitt und einem zweiten Funktionsabschnitt ausgebildet wird. Der zweite Funktionsabschnitt schließt sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses an den ersten Funktionsabschnitt an. In das Gelenkgehäuse wird eine Kugelschale eingesetzt.According to the invention, in one method, a joint housing of a ball joint is produced, wherein the joint housing is formed with a first, substantially hollow-cylindrical functional portion and a second functional portion. The second functional section adjoins the first functional section in a longitudinal direction of the joint housing. In the joint housing a spherical shell is used.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass in dem zweiten Funktionsabschnitt zumindest zwei sich in Längsrichtung des Gelenkgehäuses erstreckende Vertiefungen durch jeweils seitlich nach außen gerichtete Materialverdrängung erzeugt werden. Auf diese Weise bilden sich furchenförmige Vertiefungen aus, die jeweils beidseitig durch Materialaufwürfe flankiert werden, welche durch die nach außen gerichtete Materialverdrängung erzeugt werden. Vorzugsweise ist unter einer seitlich nach außen gerichteten Materialverdrängung eine Verdrängung des Materials in einer Umlaufrichtung und/oder Drehrichtung zu verstehen, die zu einer Längsachse des Gelenkgehäuses umlaufend und/oder koaxial ausgerichtet ist. Insbesondere erstrecken sich die furchenförmigen Vertiefungen in und/oder parallel zur Längsrichtung und/oder einer Längsachse des Gelenkgehäuses. Vorzugsweise sind die seitlich nach außen gerichteten Materialverdrängungen möglichst steil ausgebildet. Das Einsetzen der Kugelschale in das Gelenkgehäuse führt dazu, dass sich Material der Kugelschale in die jeweilige Vertiefung einformt bzw. die jeweiligen beidseitig flankierenden Materialaufwürfe auf der Innenumfangsfläche des Gelenkgehäuses sich in das Material der Kugelschale einformen, wodurch eine Verdrehsicherung der Kugelschale erzielt wird. Eine solche gefurchte Verdrehsicherung ist von Vorteil für Gelenke, die durch einen Umformprozess des Gelenkgehäuses ohne Verschlusselemente verschlossen werden, wie dies zum Beispiel bei Spurstangenaußengelenken der Fall ist.The invention now includes the technical teaching that in the second functional section at least two depressions extending in the longitudinal direction of the joint housing through each produced laterally outward material displacement. In this way, furrow-shaped recesses are formed, which are flanked on both sides by material editions, which are produced by the outward material displacement. Preferably, a laterally outwardly directed material displacement is to be understood as meaning a displacement of the material in a circumferential direction and / or rotational direction, which is aligned circumferentially and / or coaxially with respect to a longitudinal axis of the joint housing. In particular, the furrow-shaped depressions extend in and / or parallel to the longitudinal direction and / or a longitudinal axis of the joint housing. Preferably, the laterally outwardly directed material displacements are as steep as possible. The insertion of the ball shell in the joint housing causes material of the ball shell forms in the respective recess or the respective flanking material jacks flanking on the inner peripheral surface of the joint housing form into the material of the spherical shell, whereby a rotation of the ball socket is achieved. Such a grooved anti-rotation is advantageous for joints that are closed by a forming process of the joint housing without closure elements, as is the case for example with tie rod outer joints.
Ebenso vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar für Gelenkgehäuse, die durch ein Verschlusselement umgeformt werden, wobei jedoch die von den Gelenkgehäusen aufgenommene Kugelschale keinen bund- oder flanschförmigen als Verdrehsicherung aufweist. Entsprechend hergestellte Gelenkgehäuse mit eingefurchter Verdrehsicherung für Kugelschalen ohne bundförmigen Abschnitt kommen zum Beispiel an Traggelenken oder Führungsgelenken zum Einsatz. Zudem zeichnen sich Kugelschalen ohne bund- oder flanschförmigen Abschnitt durch eine einfachere Fertigung und einen höheren Traganteil aus. Darüber hinaus werden durch den Fortfall des bund- oder flanschförmigen Abschnittes die Gehäuseauslegung und das Zusammenspiel aller Toleranzen vereinfacht. Die Herstellung von Kugelschalen und Gelenkgehäusen, insbesondere kaltumgeformten Gelenkgehäusen, wird einfacher und kostengünstiger.Likewise advantageously, the inventive method is applicable to joint housing, which are formed by a closure element, but the ball socket received by the joint housings has no collar or flange-shaped as anti-rotation. Correspondingly produced joint housing with a grooved anti-rotation device for spherical shells without a collar-shaped section are used, for example, on suspension joints or guide joints. In addition, spherical shells without collar or flange-shaped section are characterized by a simpler production and a higher load-bearing ratio. In addition, the housing design and the interaction of all tolerances are simplified by eliminating the collar or flange-shaped section. The production of spherical shells and joint housings, in particular cold-formed joint housings, becomes simpler and less expensive.
Dagegen findet bei dem Verfahren gemäß der
Die Kugelschale besteht bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise aus Polyoxymethylen, Polyamid, Polyetherketon, Polyphthalamid oder Polyetherimid.The spherical shell is preferably made of a thermoplastic material, for example of polyoxymethylene, polyamide, polyether ketone, polyphthalamide or polyetherimide.
Zur Materialverdrängung auf der Innenumfangsfläche des Gelenkgehäuses kann ein Werkzeug mit zumindest zwei Schneidelementen verwendet werden, welche einen gekrümmten Verlauf aufweisende Schneiden umfassen, wobei das Werkzeug achsparallel zur Mittellängsachse des Gelenkgehäuses eingeführt wird. Die zumindest zwei Schneidelemente dringen im Bereich des zweiten Funktionsabschnitts in das Material des Gelenkgehäuses ein und erzeugen die beidseitigen Materialaufwürfe, welche quer zu einer Drehrichtung stehen können. Insbesondere ist die Drehrichtung umlaufend und/oder koaxial zu einer Längsachse des Gelenkgehäuses ausgerichtet. Dabei kann die jeweilige Schneide mit zunehmender Durchmesserverringerung des zweiten Funktionsabschnitts tiefer in dessen Material eindringen. Die furchenförmigen Vertiefungen sowie die Materialaufwürfe bilden eine große Angriffsfläche aus, wodurch eine Verdrehsicherung, insbesondere in Bezug zu einer Kugelschale, geschaffen wird, durch die das Verschleißverhalten von Gelenken und Lenkern verbessert wird. Das Herstellen der Verdrehsicherung kann durch eine geradlinige Bewegung oder eine umlaufende Bewegung der Schneidelemente bewirkt werden.For material displacement on the inner peripheral surface of the joint housing, a tool with at least two cutting elements can be used, which comprise a curved course having cutting edges, wherein the tool is introduced axially parallel to the central longitudinal axis of the joint housing. The at least two cutting elements penetrate in the region of the second functional section into the material of the joint housing and generate the two-sided material jettings, which can be transverse to a direction of rotation. In particular, the direction of rotation is circumferential and / or aligned coaxially to a longitudinal axis of the joint housing. In this case, the respective cutting edge can penetrate deeper into its material with increasing diameter reduction of the second functional section. The furrow-shaped depressions as well as the Materialaufwürfe form a large attack surface, whereby an anti-rotation, in particular with respect to a spherical shell, created by the wear behavior of joints and links is improved. The production of the rotation can be effected by a linear movement or a circumferential movement of the cutting elements.
Erfindungsgemäß kann das Werkezeug beim Einführen in den zweiten Funktionsabschnitt selbstständig durch diesen zentriert werden. Es bedarf somit keiner zusätzlichen Hilfsmittel, um das Werkzeug gegenüber dem Werkstück auszurichten, bevor die Schneiden mit der Innenumfangsfläche des zweiten Funktionsabschnitts in Eingriff gebracht werden, um durch eine geradlinige Bewegung oder eine umlaufende Bewegung der Schneiden die furchenförmigen Vertiefungen zu erzeugen.According to the invention, the tool can be centered independently during insertion into the second functional section. Thus, there is no need for additional tools to align the tool with the workpiece before engaging the blades with the inner circumferential surface of the second functional portion to produce the furrow-like depressions by linear or circumferential movement of the blades.
Die Vertiefungen können durch das Werkzeug in Umfangsrichtung äquidistant verteilt erzeugt werden. Dadurch wird eine gleichmäßige Kräfteverteilung auf die Verdrehsicherung erzielt. Besonders bevorzugt werden drei oder mehr äquidistant verteilte Vertiefungen erzeugt. Insbesondere sind durch Mehrmaliges Einführen und/oder Einpressen des Werkzeugs in das Gelenkgehäuse eine Vielzahl von Vertiefungen realisierbar. Vorzugsweise bilden zwei Vertiefungen ein Paar von einander gegenüber liegend in das Gelenkgehäuse eingebrachten Vertiefungen. Es können zwei, drei, vier, fünf oder mehr Vertiefungen äquidistant in Umfangsrichtung verteilt erzeugt werden. Insbesondere sind die Schneidelemente äquidistant in Umfangsrichtung an einem freien Ende des Werkzeugs angeordnet.The depressions can be generated distributed by the tool in the circumferential direction equidistant. As a result, a uniform distribution of forces on the rotation is achieved. Particularly preferably, three or more equidistantly distributed depressions are produced. In particular, a plurality of depressions can be realized by repeatedly inserting and / or pressing the tool into the joint housing. Preferably, two recesses form a pair of recesses placed opposite one another in the joint housing. Two, three, four, five or more depressions can be generated equidistantly distributed in the circumferential direction. In particular, the cutting elements are arranged equidistantly in the circumferential direction at a free end of the tool.
Für eine kostengünstige Herstellung des Gelenkgehäuses ist vorgesehen, dass das Gelenkgehäuse mittels eines Kaltumformverfahrens, insbesondere Kaltfließpressen, hergestellt wird. Durch die Integration der Verdrehsicherung in den zweiten Funktionsabschnitt des Gelenkgehäuses wird dessen Geometrie vereinfacht, so dass das Gelenkgehäuse kostengünstiger herstellbar ist. Das Gelenkgehäuse besteht bevorzugt aus Stahl oder einem Leichtmetall, wie Aluminium.For a cost-effective production of the joint housing is provided that the joint housing by means of a cold forming process, in particular cold extrusion, is produced. By integrating the rotation in the second functional portion of the joint housing whose geometry is simplified, so that the joint housing is cheaper to produce. The joint housing is preferably made of steel or a light metal, such as aluminum.
Gemäß dem nebengeordneten Anspruch 6 wird eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gelenkgehäuses eines Kugelgelenks vorgeschlagen, wobei das Gelenkgehäuse einen ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Funktionsabschnitt und einen zweiten Funktionsabschnitt aufweist, welcher sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses an den ersten Funktionsabschnitt anschließt und einen sich zumindest abschnittsweise verjüngenden Verlauf aufweist, wobei in das Gelenkgehäuse eine Kugelschale einsetzbar ist. Für eine prozesssichere Herstellung einer Verdrehsicherung zwischen dem Gelenkgehäuse und der Kugelschale ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Werkzeug umfasst, durch welches in dem zweiten Funktionsabschnitt zumindest zwei sich in Längsrichtung des Gelenkgehäuses erstreckende Vertiefungen durch jeweils seitlich nach außen gerichtete Materialverdrängung erzeugbar sind. Insbesondere ist unter einer seitlich nach außen gerichteten Materialverdrängung eine Verdrängung des Materials in eine Richtung quer und/oder rechtwinklig zur Längsrichtung des Gelenkgehäuses, vorzugsweise in eine Richtung koaxial umlaufend zu einer Längsachse des Gelenkgehäuses, zu verstehen. Das Werkzeug ist bevorzugt als ein Stößel ausgeführt, der einen an die Kontur oder Innenkontur des ersten Funktionsabschnitts angepassten Querschnitt aufweist.According to the
Hierzu kann das Werkzeug zumindest zwei Schneidelemente aufweisen, die mit einen gekrümmten Verlauf aufweisenden Schneiden versehen sind. Die zumindest zwei Schneidelemente erzeugen beim Einführen des Werkzeugs in das Gelenkgehäuse furchenförmige Vertiefungen in dem zweiten Funktionsabschnitt, wobei die Schneiden der zumindest zwei Schneideelemente das Material während der Erzeugung der furchenförmigen Vertiefungen beidseitig seitlich nach außen verdrängen. Die dadurch entstehenden seitlichen Materialaufwürfe bilden sich jeweils quer zur Drehrichtung aus, wodurch eine größere Angriffsfläche für die aufzunehmenden Kräfte erzeugt wird.For this purpose, the tool may have at least two cutting elements which are provided with a curved course having cutting edges. The at least two cutting elements produce during the insertion of the tool in the joint housing furrow-shaped depressions in the second functional portion, wherein the cutting edges of the at least two cutting elements displace the material during the production of furrow-shaped depressions laterally outward on both sides. The resulting material build-up of material formed in each case transverse to the direction of rotation, whereby a larger attack surface for the forces to be absorbed is generated.
Durch eine äquidistante Anordnung der zumindest zwei Schneidelemente zueinander am Werkzeug lässt sich eine zuverlässige Zentrierung beim Einführen eines insbesondere schwimmend oder pendelnd gelagerten Werkzeugs in das Gelenkgehäuse erreichen. Alternativ oder zusätzlich kann das Gelenkgehäuse schwimmend gelagert sein. Insbesondere wird das Werkzeug beim Einführen in das Gelenkgehäuse, vorzugsweise mittels der Schneidelemente, an und/oder entlang einer Innenseite des ersten hohlzylindrischen Funktionsabschnittes geführt.By equidistant arrangement of the at least two cutting elements to each other on the tool, a reliable centering during insertion of a particular floating or oscillating tool mounted in the joint housing can be achieved. Alternatively or additionally, the joint housing can be mounted floating. In particular, the tool is guided on insertion into the joint housing, preferably by means of the cutting elements, on and / or along an inner side of the first hollow cylindrical functional section.
In bevorzugter Weiterbildung ist das Werkzeug in radialer Richtung schwimmend oder pendelnd gelagert. Der gekrümmte Verlauf der Schneiden führt beim Einführen in das Gelenkgehäuse dazu, dass der zweite Funktionsabschnitt eine Führungs- und Zentrierfunktion übernehmen kann, durch welche das schwimmend oder pendelnd gelagerte Werkzeug selbsttätig zentriert werden kann, damit die Schneiden mit der Innenumfangsfläche des zweiten Funktionsabschnitts gleichmäßig in Eingriff treten können. Mit dem Erreichen des zweiten Funktionsabschnitts führt die Berührung zumindest einer der gekrümmten Schneiden dazu, dass eine senkrecht zur Kontur des zweiten Funktionsabschnitts gerichtete Kraft auf das entsprechende Schneidelement einwirkt. Eine aus der vertikal gerichteten, auf das Werkzeug wirkende Kraft und der senkrecht zur Kontur des zweiten Funktionsabschnitts gerichtete Kraft resultierende Kraft bewirkt eine Verschiebung des Werkzeugs in Richtung der resultierenden Kraft, so dass ein aufgrund der äquidistanten Anordnung gegenüberliegendes Schneidelement ebenfalls mit dem zweiten Funktionsabschnitt in Eingriff gebracht wird. Auf diese Weise lässt sich ein im Wesentlichen gleichmäßiges Tiefenprofil der von den Schneidelementen erzeugten furchenförmigen Vertiefungen im zweiten Funktionsabschnitt erzielen.In a preferred embodiment, the tool is mounted floating or pendulum in the radial direction. The curved course of the cutting leads during insertion into the joint housing to the second functional portion can take over a guiding and centering function by which the floating or oscillating tool can be automatically centered, so that the blades with the inner peripheral surface of the second functional portion uniformly engaged can occur. When the second functional section is reached, the contact of at least one of the curved cutting edges causes a force directed perpendicular to the contour of the second functional section to act on the corresponding cutting element. A force resulting from the vertically directed force acting on the tool and the force directed perpendicularly to the contour of the second functional section causes a displacement of the tool in the direction of the resulting force, so that a cutting element lying opposite due to the equidistant arrangement likewise engages with the second functional section is brought. In this way, a substantially uniform depth profile of the furrow-shaped depressions generated by the cutting elements can be achieved in the second functional section.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können die im Werkzeug angeordneten Schneidelemente in radialer Richtung federnd gelagert sein. Hierzu können die Schneidelemente durch eine Federkraft vorgespannt werden, um bei Überschreiten dieser Federkraft mit zunehmender Eindringtiefe des Werkzeugs eine Ausgleichsbewegung der Schneidelemente in radialer Richtung zu ermöglichen.According to an alternative embodiment, the cutting elements arranged in the tool can be resiliently mounted in the radial direction. For this purpose, the cutting elements can be biased by a spring force to allow when exceeding this spring force with increasing penetration depth of the tool a compensating movement of the cutting elements in the radial direction.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schneideelemente als Schneidrollen ausgeführt sind. Hierzu können die Schneiderollen im Kopfbereich des Werkzeugs um jeweils tangential verlaufende Achsen drehbar gelagert sein. Die drehbare Lagerung der Schneidrollen hat den Vorteil, dass sich die Schneidrollen beim Erzeugen der im Wesentlichen furchenförmigen Vertiefungen in Umfangsrichtung abrollen können. Dadurch, dass wegen des Abrollens unterschiedliche Abschnitte der Schneidrollen zum Eingriff kommen, wird eine im Wesentlichen gleichmäßige Abnutzung über den gesamten Umfang der Schneidrollen erreicht. Auf diese Weise lässt sich die Standzeit des Werkzeugs erheblich erhöhen. Die mit der Erzeugung der im Wesentlichen furchenförmigen Vertiefung erzeugten beidseitigen Materialaufwürfe stehen quer zur Drehrichtung. Um die Belastung der die Schneidrollen aufnehmenden Achsen bei zunehmender Eindringtiefe des Werkzeugs in das Gelenkgehäuse zu reduzieren, können diese in axialer Richtung des Werkzeugs federgelagert sein. Vorzugsweise dienen die Schneidelemente beim Einführen des Werkzeugs in das Gelenkgehäuse als Führungselemente, die entlang der Innenseite des ersten Funktionsabschnittes rollen oder gleiten. Hierbei liegen die Schneidelemente derart an dem ersten Funktionsabschnitt an, dass ein Einschneiden im Bereich des ersten Funktionsabschnittes vermieden ist.It is advantageous if the cutting elements are designed as cutting rollers. For this purpose, the cutting rollers can be rotatably mounted in the head region of the tool about respective tangentially extending axes. The rotatable mounting of the cutting rollers has the advantage that the cutting rollers can roll in the circumferential direction when generating the substantially furrow-shaped depressions. Due to the fact that different sections of the cutting rollers come into engagement because of the rolling, a substantially uniform wear over the entire circumference of the cutting rollers is achieved. In this way, the life of the tool can be significantly increased. The two-sided Materialaufwürfe generated with the generation of the substantially furrow-shaped recess are transverse to the direction of rotation. To the burden of the cutting rollers receiving axes at To reduce increasing depth of penetration of the tool in the joint housing, these can be spring-loaded in the axial direction of the tool. When inserting the tool into the joint housing, the cutting elements preferably serve as guide elements which roll or slide along the inside of the first functional section. In this case, the cutting elements rest against the first functional section in such a way that a cutting in the region of the first functional section is avoided.
In alternativer Ausgestaltung können die Schneideelemente kufenförmig ausgebildete Schneiden aufweisen. Die kufenförmigen Schneiden sind feststehend am Werkzeug angeordnet und erstrecken sich in axialer Richtung, wobei das dem Werkzeug zugewandte Ende aufwärts gekrümmt ist. Auch mit den kufenförmigen Schneiden lässt sich die vorteilhafte Ausrichtung der Materialauswürfe beim Einprägen der im Wesentlichen furchenförmigen Vertiefung im zweiten Funktionsabschnitt erzielen.In an alternative embodiment, the cutting elements may have blade-shaped cutting edges. The skid-shaped blades are fixedly arranged on the tool and extend in the axial direction, wherein the tool-facing end is curved upward. Even with the blade-shaped cutting edges, the advantageous alignment of the material ejections can be achieved when impressing the essentially furrow-shaped depression in the second functional section.
Ein erfindungsgemäß gestaltetes Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks für ein Fahrwerkbauteil, insbesondere einen Lenker oder eine Spurstange, kann Teil einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sein. Das Kugelgelenk kann als Traggelenk oder Führungsgelenk vorgesehen sein. Besonders bevorzugt umfasst eine Radaufhängung dabei aber mehrere Fahrwerkbauteile und/oder Lenker mit erfindungsgemäß gestaltetem Gelenkgehäuse.An inventively designed joint housing a ball joint for a chassis component, in particular a handlebar or a tie rod, may be part of a suspension of a motor vehicle. The ball joint may be provided as a ball joint or joint. Particularly preferably, however, a wheel suspension comprises a plurality of chassis components and / or handlebars with joint housing designed according to the invention.
Vorzugsweise bewirken die Schneiden, Schneidelemente und/oder Schneidrollen, insbesondere ausschließlich, eine Materialverdrängung. Vorzugsweise ist die Materialverdrängung ausschließlich seitlich nach außen gerichtet. Hierdurch kann das Material in einem Umlaufrichtung und/oder Drehrichtung verdrängt werden, die zu einer Längsachse des Gelenkgehäuses umlaufend und/oder koaxial ausgerichtet ist. Insbesondere können die Schneiden, Schneidelemente und/oder Schneidrollen als Verdrängungselemente und/oder Verdrängungsrollen aufgefasst oder bezeichnet werden.Preferably, the cutting, cutting elements and / or cutting rollers, in particular exclusively, cause a material displacement. Preferably, the material displacement is directed only laterally outward. In this way, the material can be displaced in a circumferential direction and / or rotational direction, which is aligned circumferentially and / or coaxially to a longitudinal axis of the joint housing. In particular, the cutting edges, cutting elements and / or cutting rollers can be understood or designated as displacement elements and / or displacement rollers.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
-
1a bis1c eine schematisierte Darstellung des Ablaufs eines Verfahrens zur Herstellung von Vertiefungen in einem im Längsschnitt gezeigten Gelenkgehäuses; -
2a eine vergrößerte Ansicht einer Schneidrolle; -
2b einen schematischen Profilverlauf einer Vertiefung auf der Oberfläche eines zweiten Funktionsabschnittes in Längsrichtung des Gelenkgehäuses; -
2c einen schematischen Profilverlauf der Vertiefung gemäß2a auf der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnittes in Querrichtung des Gelenkgehäuses; -
3 eine perspektivische Ansicht eines in das Gelenkgehäuse eingeführten Werkzeugs; -
4 eine vergrößerte Detailansicht X gemäß3 ; -
5a auf das Werkzeug gemäß3 einwirkende Kräfte, die zu einer Selbstzentrierung des Werkzeugs führen; und -
5b auf das Werkzeug gemäß3 einwirkende Kräfte nach einer Selbstzentrierung.
-
1a to1c a schematic representation of the sequence of a method for the production of depressions in a joint housing shown in longitudinal section; -
2a an enlarged view of a cutting roller; -
2 B a schematic profile profile of a recess on the surface of a second functional portion in the longitudinal direction of the joint housing; -
2c a schematic profile profile of the recess according to2a on the surface of the second functional section in the transverse direction of the joint housing; -
3 a perspective view of an inserted into the joint housing tool; -
4 an enlarged detail view X according to3 ; -
5a according to thetool 3 acting forces that lead to a self-centering of the tool; and -
5b according to thetool 3 acting forces after a self-centering.
In den
Das Gelenkgehäuse
Weiterhin zeigt
Die Anordnung der Schneidrollen
In
In
In
In
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gelenkgehäusejoint housing
- 22
- Innenrauminner space
- 33
- Mittellängsachsecentral longitudinal axis
- 44
- InnenumfangsflächeInner circumferential surface
- 55
- Erster FunktionsabschnittFirst functional section
- 66
- Zweiter FunktionsabschnittSecond functional section
- 77
- WerkzeugTool
- 88th
- Zylindrischen AbschnittCylindrical section
- 99
- Schneidrollecutting roller
- 1010
- Schneidecutting edge
- 1111
- Achseaxis
- 1212
- Ausnehmungrecess
- 1313
- Stegweb
- 1414
- Vertiefungdeepening
- 1515
- MaterialaufwurfMaterial throw
- 1616
- Bewegungsrichtungmovement direction
- 1717
- Verdrängungsrichtungdisplacement direction
- FWerkzeug F tool
- Werkzeugkrafttool force
- FSchneidrolle F cutting roller
- Gegenkraft der SchneidrolleCounterforce of the cutting roller
- FRes F res
- Resultierende KraftResulting power
- FRadial F Radial
- Radiale Kraftkomponente der GegenkraftRadial force component of the opposing force
- FAxial F Axial
- Axiale Kraftkomponente der GegenkraftAxial force component of the reaction force
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015211005 A1 [0006, 0012]DE 102015211005 A1 [0006, 0012]
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JP2010101416A (en) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Jtekt Corp | Ball joint |
US20160215814A1 (en) | 2016-04-06 | 2016-07-28 | Caterpillar Inc. | Housing of a ball joint assembly |
-
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