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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

Method for producing a joint housing of a ball joint and device for machining a joint housing of a ball joint and joint housing Download PDF

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DE102017219026A1
DE102017219026A1 DE102017219026.4A DE102017219026A DE102017219026A1 DE 102017219026 A1 DE102017219026 A1 DE 102017219026A1 DE 102017219026 A DE102017219026 A DE 102017219026A DE 102017219026 A1 DE102017219026 A1 DE 102017219026A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
joint housing
tool
joint
ball
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017219026.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Jürgen Gräber
Cord Fricke
Jan Behrens
Eugen Bröse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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Priority to KR1020180124898A priority patent/KR102507079B1/en
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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.

Figure DE102017219026A1_0000
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.
Figure DE102017219026A1_0000

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 DE 10 2015 211 005 A1 ist ein Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks, insbesondere für einen Lenker einer Radaufhängung, bekannt. Das Gelenkgehäuse wird mit einem ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Funktionsabschnitt und einem zweiten, einen sich verjüngenden Verlauf aufweisenden Funktionsabschnitt hergestellt. In das Gelenkgehäuse wird eine Kugelschale eingesetzt, die durch einen Verschlussring gesichert wird, der axial zwischen der Kugelschale und einer im Bereich einer Zapfenöffnung des ersten Funktionsabschnitts vorgesehenen Innenschulter des Gelenkgehäuses festgelegt wird. Der Verschlussring weist an seiner Anlagefläche, mit welcher der Verschlussring gegen einen korrespondierend ausgeformten, bundförmigen Abschnitt der Kugelschale gedrückt wird, Sicken auf, die sich ringsum der Mittellängsachse des Gelenkgehäuses erstrecken. Durch das Drücken des Verschlussringes gegen die Kugelschale formt sich das Material der Kugelschale in die Sicken ein, wodurch eine Verdrehsicherung erreicht wird.From the DE 10 2015 211 005 A1 is a joint housing a ball joint, in particular for a handlebar of a suspension, known. The joint housing is produced with a first, substantially hollow-cylindrical functional section and a second functional section having a tapered course. In the joint housing, a spherical shell is used, which is secured by a locking ring which is fixed axially between the spherical shell and provided in the region of a journal opening of the first functional portion inner shoulder of the joint housing. The locking ring has on its contact surface, with which the closure ring is pressed against a correspondingly shaped, collar-shaped portion of the spherical shell, beads which extend around the central longitudinal axis of the joint housing. By pressing the locking ring against the ball shell, the material of the ball shell forms into the beads, whereby a rotation is achieved.

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 independent claim 6 in conjunction with its characterizing features. The respective subsequent dependent claims give each advantageous embodiments of the invention. A joint housing for a handlebar of a suspension is also the subject of claim 13.

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 DE 10 2015 211 005 A1 ein Umformen des bundförmigen Abschnitts der Kugelschale durch den Verschlussring statt, um eine Verdrehsicherung zu erreichen. Das Herstellen von Gelenkgehäusen geht mit einem erhöhten fertigungstechnischen Aufwand einher, insbesondere da die feine Geometrie in einem Presswerkzeug verschleißanfälliger ist.In contrast, in the method according to the DE 10 2015 211 005 A1 a deformation of the collar-shaped portion of the spherical shell by the locking ring instead to achieve a rotation. The manufacture of joint housings is associated with an increased production engineering effort, especially since the fine geometry is more susceptible to wear in a pressing tool.

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 independent claim 6, a device for machining a joint housing of a ball joint is proposed, wherein the joint housing has 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 at least partially tapered Has history, wherein in the joint housing a spherical shell is used. For a reliable production of an anti-rotation between the joint housing and the spherical shell is provided that the device comprises a tool, are generated by which in the second functional portion at least two extending in the longitudinal direction of the joint housing recesses by each side outwardly directed material displacement. In particular, a displacement of the material in a direction transverse to and / or at right angles to the longitudinal direction of the joint housing, preferably in a direction coaxial with a longitudinal axis of the joint housing, is to be understood as meaning a laterally outward material displacement. The tool is preferably designed as a plunger having a matched to the contour or inner contour of the first functional section cross-section.

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 bis 1c 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 gemäß 2a 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 gemäß 3;
  • 5a auf das Werkzeug gemäß 3 einwirkende Kräfte, die zu einer Selbstzentrierung des Werkzeugs führen; und
  • 5b auf das Werkzeug gemäß 3 einwirkende Kräfte nach einer Selbstzentrierung.
An advantageous embodiment of the invention, which will be explained below, is shown in the drawings. It shows:
  • 1a to 1c 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 to 2a 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 to 3 ;
  • 5a according to the tool 3 acting forces that lead to a self-centering of the tool; and
  • 5b according to the tool 3 acting forces after a self-centering.

In den 1a bis 1c sind Ansichten einer schematisierten Darstellung des Ablaufs eines Verfahrens zur Herstellung eines im Längsschnitt gezeigten Gelenkgehäuses 1 eines Kugelgelenks dargestellt. Hierbei ist das Gelenkgehäuse 1 bereits im Wesentlichen fertig gestellt und es werden gemäß den 1a bis 1c Vertiefungen zum Bereitstellen einer Verdrehsicherung in das Gelenkgehäuse 1 eingebracht. Kugelgelenken kommt die Aufgabe zu Fahrwerkbauteile miteinander oder Lenker mit einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs zu verbinden, um Radkräfte vom Radträger zu dem Lenker zu übertragen. Jedes radführende Kugelgelenk weist ein aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium, bestehendes Gelenkgehäuse 1 auf, sowie einen von diesem aufgenommenen Kugelzapfen, welche die Radkräfte übertragen. Das Gelenkgehäuse 1 wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch Kaltumformung, bevorzugt durch Kaltfließpressen, hergestellt. Die Innenkonturen des Gelenkgehäuses 1 können, insbesondere bei Lenkern, maschinell, beispielsweise mittels Bohren oder Fräsen, bearbeitet werden. Zur wartungsfreien Ausgestaltung des Kugelgelenks ist der Kugelkopf des Kugelzapfens in einer Kugelschale aus einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, gelagert, welche in das Gelenkgehäuse 1 eingepresst wird. Insbesondere Führungsgelenke sind radial belastet und Drehbewegungen mit großen Winkeln ausgesetzt, so dass die Kugelschale gegen ein Verdrehen gesichert werden muss, um Verschleiß durch eine Relativbewegung zwischen der Innenoberfläche des Gelenkgehäuses 1 und der Außenoberfläche der Kugelschale zu verhindern. Zur Vermeidung des Auftretens derartiger Relativbewegungen ist eine Verdrehsicherung im Gelenkgehäuse 1 vorgesehen.In the 1a to 1c are views of a schematic representation of the sequence of a method for producing a joint housing shown in longitudinal section 1 a ball joint shown. Here is the joint housing 1 already substantially finished and it will be in accordance with the 1a to 1c Recesses for providing an anti-rotation in the joint housing 1 brought in. Ball joints comes the task to chassis components with each other or link to connect with a suspension of a motor vehicle to transmit wheel forces from the wheel to the handlebars. Each wheel-guiding ball joint has a joint housing made of plastic or metal, in particular steel or aluminum 1 on, as well as a ball pin received by this, which transmit the wheel forces. The joint housing 1 is produced in this embodiment by cold working, preferably by cold extrusion. The inner contours of the joint housing 1 can, in particular for handlebars, by machine, for example by drilling or milling, are processed. For maintenance-free design of the ball joint of the ball head of the ball stud in a ball shell made of a plastic, in particular a thermoplastic material, mounted, which in the joint housing 1 is pressed. In particular, guide joints are loaded radially and exposed to rotational movements at large angles, so that the ball socket must be secured against rotation to wear through a relative movement between the inner surface of the joint housing 1 and to prevent the outer surface of the spherical shell. To prevent the occurrence of such relative movements is a rotation in the joint housing 1 intended.

Das Gelenkgehäuse 1 weist einen rotationsymmetrisch ausgeführten Innenraum 2 auf. Eine Mittellängsachse 3 bildet die Rotationsachse einer zylindrischen Innenumfangsfläche 4, die in einen ersten Funktionsabschnitt 5 und einen zweiten Funktionsabschnitt 6 unterteilt ist. Der erste Funktionsabschnitt 5 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Der zweite Funktionsabschnitt 6 schließt sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses 1 an den ersten Funktionsabschnitt 5 an und weist einen sich zumindest abschnittsweise verjüngenden respektive trichterförmigen bzw. kugelsegmentförmigen Verlauf auf. In den zweiten Funktionsabschnitt 6 werden mehrere sich in Längsrichtung des Gelenkgehäuses 1 erstreckende Vertiefungen 14, wie in den 2a und 2b näher dargestellt, durch jeweils seitlich nach außen gerichtete Materialverdrängung erzeugt. Die erzeugten Vertiefungen 14 sowie die jeweilige Vertiefung 14 beidseitig flankierende Materialaufwürfe 15 dienen der Verdrehsicherung der in das Gelenkgehäuse 1 eingepressten Kugelschale. Durch das Einpressen der Kugelschale formt sich das Material der Kugelschale in die jeweilige Vertiefung 14 bzw. formen sich die jeweiligen beidseitig flankierenden Materialaufwürfe 15 auf dem zweiten Funktionsabschnitt der der Innenumfangsfläche 4 des Gelenkgehäuses 1 in das Material der Kugelschale ein, wodurch die Verdrehsicherung der Kugelschale realisiert wird.The joint housing 1 has a rotationally symmetrical running interior 2 on. A central longitudinal axis 3 forms the axis of rotation of a cylindrical inner peripheral surface 4 into a first functional section 5 and a second functional section 6 is divided. The first functional section 5 is essentially hollow cylindrical educated. The second functional section 6 closes in a longitudinal direction of the joint housing 1 to the first functional section 5 and has an at least partially tapered respectively funnel-shaped or spherical segment-shaped course. In the second functional section 6 are several in the longitudinal direction of the joint housing 1 extending depressions 14 as in the 2a and 2 B shown in more detail, generated by each laterally outwardly directed material displacement. The generated pits 14 as well as the respective depression 14 both sides flanking Materialaufwürfe 15 serve to prevent rotation in the joint housing 1 pressed ball socket. By pressing in the spherical shell, the material of the spherical shell forms in the respective recess 14 or form the respective bilaterally flanking Materialaufwürfe 15 on the second functional portion of the inner peripheral surface 4 of the joint housing 1 in the material of the ball shell, whereby the rotation of the ball socket is realized.

Weiterhin zeigt 1a ein Werkzeug 7, welches zur Erzeugung der Vertiefungen durch die jeweils seitlich nach außen gerichtete Materialverdrängung in dem Gelenkgehäuse 1 vorgesehen ist. Das Werkzeug 7 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 8, der vorrichtungsseitig schwimmend oder pendelnd gelagert ist, so dass das Werkzeug 7 in radialer Richtung eine Ausgleichsbewegung ausführen kann. Auf der dem zu bearbeitenden Werkstück, d.h. dem Gelenkgehäuse 1, zugewandten Kopfseite des Werkzeugs 7 sind in Umfangsrichtung verteilt als Schneidrollen 9 ausgeführte Schneidelemente angeordnet. Die Schneidrollen 9 weisen auf ihrem äußeren Umfang Schneiden 10 auf. Die Schneidrollen 9 sind auf Achsen 11 angeordnet, welche drehbar in dem zylindrischen Abschnitt 8 des Werkzeugs 7 angeordnet sind, vorzugsweise durch Gleitlagerung. Alternativ können die Achsen 11 nicht drehbar befestigt sein. Hierdurch können noch größere Kräfte übertragen werden. Die Achsen 11 erstrecken sich tangential zu dem einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden zylindrischen Abschnitt 8. Die Anordnung der Schneidrollen 9 bzw. der Achsen 11 ist in Umfangsrichtung des zylindrischen Abschnitts 8 äquidistant ausgeführt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Schneidrollen 9 vorgesehen, die in radialer Richtung abschnittsweise über den zylindrischen Abschnitt 8 hinausragen. Um die Vertiefungen 14 zur Verdrehsicherung herzustellen, sind wenigstens zwei Schneidelemente vorzusehen, die um 180° versetzt angeordnet sind. Die Anordnung von fünf oder mehr Schneidelementen ist ebenfalls denkbar, insbesondere wenn die Schneidelemente kufenförmig ausgebildet und feststehend im Werkzeug 7 angeordnet sind.Further shows 1a a tool 7 which is used to produce the recesses by the respective laterally outwardly directed material displacement in the joint housing 1 is provided. The tool 7 includes a cylindrical section 8th , the device side is floating or oscillating, so that the tool 7 can perform a compensating movement in the radial direction. On the workpiece to be machined, ie the joint housing 1 , facing the head of the tool 7 are distributed in the circumferential direction as cutting rollers 9 arranged cutting elements arranged. The cutting rollers 9 have on their outer circumference cutting 10 on. The cutting rollers 9 are on axes 11 arranged, which rotatably in the cylindrical portion 8th of the tool 7 are arranged, preferably by sliding bearings. Alternatively, the axes can 11 not be rotatably mounted. As a result, even larger forces can be transmitted. The axes 11 extend tangentially to the circular section having a cylindrical section 8th , The arrangement of the cutting rollers 9 or the axes 11 is in the circumferential direction of the cylindrical portion 8th Equidistant executed. In the illustrated embodiment, a total of four cutting rollers 9 provided in sections in the radial direction over the cylindrical portion 8th protrude. To the wells 14 to produce against rotation, at least two cutting elements are to be provided, which are arranged offset by 180 °. The arrangement of five or more cutting elements is also conceivable, especially if the cutting elements skid-shaped and fixed in the tool 7 are arranged.

Die Anordnung der Schneidrollen 9 erfolgt in Ausnehmungen 12, die sich in axialer und radialer Richtung des Abschnitts 8 am kopfseitigen Ende des Werkzeugs 7 erstrecken. Die Ausnehmungen 12 sind durch paarweise angeordnete Stege 13 begrenzt, die der Aufnahme der Achsen 11 dienen.The arrangement of the cutting rollers 9 takes place in recesses 12 extending in the axial and radial directions of the section 8th at the head end of the tool 7 extend. The recesses 12 are by pairs arranged webs 13 limited, the inclusion of the axes 11 serve.

In 1b ist dargestellt, wie das Werkzeug 7 in das Gelenkgehäuse 1 eingeführt wird. Aufgrund der schwimmenden oder pendelnden Lagerung des Werkzeugs 7 wird das Werkzeug 7 selbststätig zur Mittellängsachse 3 des Gelenkgehäuses 1 geführt, wenn die Schneidrollen 9 mit dem ersten Funktionsabschnitt 5 in Berührung kommen. Im weiteren Verlauf des Absenkens des Werkzeugs 7 führt der erste Funktionsabschnitt 5 dieses. Der erste Funktionsabschnitt 5 hat somit eine Führungsfunktion. Der Durchmesser eines äußeren Begrenzungskreis, der sich in Umfangsrichtung des Werkzeugs 7 einstellt und an welchem die Schneidrollen 9 ihre maximale radiale Erstreckung über den Abschnitt 8 aufweisen, ist derart bemessen, dass die Schneidrollen 9 auf dem ersten Funktionsabschnitt 5 abrollen können, ohne dessen Oberfläche nennenswert zu manipulieren.In 1b is shown as the tool 7 in the joint housing 1 is introduced. Due to the floating or oscillating mounting of the tool 7 becomes the tool 7 self-acting to the central longitudinal axis 3 of the joint housing 1 guided when the cutting rollers 9 with the first functional section 5 come in contact. In the course of lowering the tool 7 leads the first functional section 5 this. The first functional section 5 thus has a leadership function. The diameter of an outer boundary circle extending in the circumferential direction of the tool 7 adjusts and on which the cutting rollers 9 their maximum radial extent over the section 8th have, is dimensioned such that the cutting rollers 9 on the first functional section 5 can roll without appreciably manipulating its surface.

In 1c ist eine Positionierung des Werkzeugs 7 dargestellt, in welcher die Schneiden 10 der Schneidrollen 9 bereits abschnittsweise in die Oberfläche des zweiten Funktionsabschnitts 6 eingedrungen sind. Der zweite Funktionsabschnitt 6 hat eine Zentrierfunktion, welche weiter unten anhand der 5a und 5b näher erläutert wird. Aufgrund der gekrümmten Form der als Schneidrollen 9 ausgeführten Schneidelemente wird beim Eindringen in die Oberfläche des zweiten Funktionsabschnitts 6 eine seitliche Verdrängung des Materials bewirkt. Es kommt zu den Materialaufwürfen 15 beiderseits von den sich ausbildenden furchenförmigen Vertiefungen 14, die in Längsrichtung des Gelenkgehäuses 1 verlaufen. Ein Schieben von Material in Bewegungsrichtung der Schneide 10, was am Ende der Einführbewegung des Werkzeugs 7 zu einer Materialanhäufung am unteren Ende der Vertiefung führen würde, findet nahezu nicht statt. Im Anschluss an diesen Vorgang wird die Kugelschale in das Gelenkgehäuse 1 eingesetzt, wobei sich Material auf der Außenfläche der Kugelschale in die jeweilige Vertiefung einformt, während die beidseitig der jeweiligen Vertiefung 14 erzeugten, parallel zu der Vertiefung 14 verlaufenden Materialaufwürfe 15 sich ihrerseits in die Kugelschale einformen. Das Herstellen der Verdrehsicherung wird durch die umlaufende Bewegung der Schneiden bewirkt, was den Vorteil hat, dass ein gleichmäßiger Verschleiß an dem Werkzeug 7 auftritt, da die Schneiden 10 der Schneidrollen weitgehend gleichmäßig über den gesamten Umfang in Eingriff gebracht werden.In 1c is a positioning of the tool 7 shown in which the cutting 10 the cutting rollers 9 already in sections into the surface of the second functional section 6 have penetrated. The second functional section 6 has a centering function, which is described below on the basis of 5a and 5b is explained in more detail. Due to the curved shape of the cutting rollers 9 running cutting elements is when penetrating into the surface of the second functional section 6 causes a lateral displacement of the material. It comes to the Materialaufwürfen 15 on both sides of the forming furrow-shaped depressions 14 in the longitudinal direction of the joint housing 1 run. A pushing of material in the direction of movement of the cutting edge 10 What happens at the end of the insertion movement of the tool 7 would lead to an accumulation of material at the lower end of the depression, almost does not take place. Following this process, the ball socket is in the joint housing 1 used, wherein material forms on the outer surface of the spherical shell in the respective recess, while the both sides of the respective recess 14 generated, parallel to the depression 14 running material jams 15 in turn form into the spherical shell. The production of the anti-rotation is effected by the circumferential movement of the cutting, which has the advantage that a uniform wear on the tool 7 occurs as the cutting edges 10 the cutting rollers are largely uniformly engaged over the entire circumference.

In 2a ist schematisch eine vergrößerte Ansicht einer Schneidrolle 9 sowie einer durch die Schneidrolle 9 in der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnitts 6 erzeugten Vertiefung 14 in einer Teilschnittansicht dargestellt.In 2a is a schematic enlarged view of a cutting roller 9 and one by the cutting roller 9 in the surface of the second functional section 6 created depression 14 shown in a partial sectional view.

In 2b ist schematisch ein Profilverlauf einer der furchenförmigen Vertiefungen 14 auf der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnittes 6 in Längsrichtung des Gelenkgehäuses 1 dargestellt. Der Verlauf gibt die Kontur der Vertiefung 14 an ihrem tiefsten Punkt wieder, welcher mit der maximalen Eindringtiefe der Schneide 10 der Schneidrolle 9 korrespondiert. Ein Pfeil 16 veranschaulicht die Bewegungsrichtung des Werkzeugs 7.In 2 B is a schematic profile of one of the furrow-shaped depressions 14 on the surface of the second functional section 6 in the longitudinal direction of the joint housing 1 shown. The course gives the contour of the depression 14 at its lowest point again, which with the maximum penetration depth of the cutting edge 10 the cutting roller 9 corresponds. An arrow 16 illustrates the direction of movement of the tool 7 ,

2c zeigt eine Darstellung eines schematischen Profilverlaufs der Vertiefung 14 gemäß 2b auf der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnittes 6 in Querrichtung des Gelenkgehäuses1. Die Abrollbewegung der Schneidrolle 9 führt zu einer beiderseits der Schneide 10 seitlich nach außen gerichteten Materialverdrängung und zur Ausbildung der Materialaufwürfe 15, deren Verdrängungsrichtung mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichnet ist. 2c shows a representation of a schematic profile profile of the depression 14 according to 2 B on the surface of the second functional section 6 in the transverse direction of the Gelenkgehäuses1. The rolling movement of the cutting roller 9 leads to either side of the cutting edge 10 laterally outward material displacement and the formation of the material jams 15 , The displacement direction with the reference numeral 17 is marked.

In 3 ist eine perspektivische Ansicht des in das Gelenkgehäuse 1 eingeführten Werkzeugs 7 dargestellt.In 3 is a perspective view of the in the joint housing 1 introduced tool 7 shown.

4 zeigt eine vergrößerte Detailansicht X gemäß 3. Insbesondere aus der Darstellung der Detailansicht ist zu entnehmen, dass die Schneidrolle 9 zunächst auf dem ersten Funktionsabschnitt 5 abgerollt wird, um sich zu zentrieren, bevor die auf das Werkzeug 7 ausgeübte Druckkraft und die sich verjüngende Form des zweiten Funktionsabschnitts 6 dazu führen, dass die jeweilige Schneide 10 mit zunehmender Durchmesserverringerung des zweiten Funktionsabschnitts 6 tiefer in dessen Material eindringt. 4 shows an enlarged detail view X according to 3 , In particular, from the representation of the detailed view it can be seen that the cutting roller 9 first on the first functional section 5 is unrolled to center before the on the tool 7 applied compressive force and the tapered shape of the second functional section 6 cause the respective cutting edge 10 with increasing diameter reduction of the second functional section 6 penetrates deeper into its material.

5a zeigt auf das Werkzeug 7 gemäß 3 einwirkende Kräfte, die zu einer Selbstzentrierung des Werkzeugs 7 führen. Wie in der 5a angedeutet, ist das Werkzeug 7 gegenüber dem Gelenkgehäuse 1 nicht exakt positioniert, d.h. zwischen der Längsachse des Werkzeugs 7 und der Mittellängsachse 3 tritt ein Versatz in radialer Richtung auf. Aufgrund der abweichenden Ausrichtung kommt nur eine von zwei gegenüberliegend angeordneten Schneidrollen 9 mit der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnitts 6 in Berührung, im dargestellten Ausführungsbeispiel nur die rechte Schneidrolle 9. Von dem Werkzeug 7 wird eine in Bewegungsrichtung 16 des Werkzeugs 7 gerichtete Werkzeugkraft FWerkzeug auf die mit dem zweiten Funktionsabschnitt 6 in Berührung stehende Schneidrolle 9 aufgebracht. Eine sich aus der Berührung der einen Schneidrolle 9 mit der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnitts 6 ergebende Gegenkraft FSchneidrolle wirkt senkrecht zu der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnitts 6 im Berührpunkt der Schneidrolle 9. Eine aus der FWerkzeug und der Gegenkraft FSchneidrolle resultierende Kraft FRes wirkt auf das Werkzeug 7 und bewirkt eine Verschiebung des schwimmend oder pendelnd gelagert Werkzeugs 7 in der Richtung der resultierende Kraft FRes , so dass die gegenüberliegend angeordnete Schneidrolle 9 mit der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnitts 6 in Eingriff kommt. 5a points to the tool 7 according to 3 acting forces leading to a self-centering of the tool 7 to lead. Like in the 5a implied, is the tool 7 opposite the joint housing 1 not exactly positioned, ie between the longitudinal axis of the tool 7 and the central longitudinal axis 3 If an offset occurs in the radial direction. Due to the deviating orientation comes only one of two oppositely arranged cutting rollers 9 with the surface of the second functional section 6 in contact, in the illustrated embodiment, only the right cutting role 9 , From the tool 7 becomes one in the direction of movement 16 of the tool 7 directed tool force F tool on with the second functional section 6 in contact standing cutting role 9 applied. A result of the touch of a cutting roller 9 with the surface of the second functional section 6 resulting counterforce F cutting roller acts perpendicular to the surface of the second functional section 6 at the point of contact of the cutting roller 9 , One from the F tool and the drag F cutting roller resulting power F res acts on the tool 7 and causes a displacement of the floating or oscillating stored tool 7 in the direction of the resulting force F res , so that the oppositely disposed cutting roller 9 with the surface of the second functional section 6 engages.

5b zeigt auf das Werkzeug 7 gemäß 3 einwirkende Kräfte nach einer Selbstzentrierung. Beide einander gegenüberliegend angeordnete Schneidrollen 9 stehen mit der Oberfläche des zweiten Funktionsabschnitts 6 in Berührung, so dass sich das Werkzeug 7 radial so ausrichtet, dass jeweils radial wirkende Komponenten der Gegenkraft FSchneidrolle der Schneidrollen 9 sich ausgleichen und aufheben. Ein jeweiliger axialer Anteil der Gegenkraft FSchneidrolle der Schneidrollen 9, der der Bewegungsrichtung 16 des Werkzeugs 7 entgegengerichtet ist, muss durch die Werkzeugkraft FWerk- zeug des Werkzeugs 7 aufgebracht werden. 5b points to the tool 7 according to 3 acting forces after a self-centering. Both oppositely disposed cutting rollers 9 stand with the surface of the second functional section 6 in contact, so that the tool 7 radially aligned so that each radially acting components of the opposing force F cutting roller the cutting rollers 9 balance and cancel. A respective axial portion of the counterforce F cutting roller the cutting rollers 9 , the direction of movement 16 of the tool 7 must be opposed by the tool force F tool of the tool 7 be applied.

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

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015211005 A1 [0006, 0012]DE 102015211005 A1 [0006, 0012]

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines Gelenkgehäuses (1) eines Kugelgelenks, wobei das Gelenkgehäuse (1) mit einem ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Funktionsabschnitt (5) und einem zweiten Funktionsabschnitt (6) hergestellt wird, welcher sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses (1) an den ersten Funktionsabschnitt (5) anschließt und einen sich zumindest abschnittsweise verjüngenden Verlauf aufweist, wobei in das Gelenkgehäuse (1) eine Kugelschale eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass 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.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) to the first functional portion (5) connects and has an at least partially tapering course, wherein in the joint housing (1) a ball shell is used, characterized in that in the second functional portion (6) at least two in the longitudinal direction of the joint housing (1) extending recesses (14) are produced by laterally outwardly directed material displacement. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Materialverdrängung ein Werkzeug (7) mit zumindest zwei einen gekrümmten Verlauf aufweisenden Schneiden (10) verwendet wird, welches entlang einer Mittellängsachse (3) des Gelenkgehäuses (1) in das Gelenkgehäuse (1) eingeführt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that for material displacement a tool (7) with at least two curved course having cutting edges (10) is used, which along a central longitudinal axis (3) of the joint housing (1) in the joint housing (1) is introduced. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (7) beim Einführen in den zweiten Funktionsabschnitt (5) selbstständig durch diesen zentriert wird.Method according to Claim 2 , characterized in that the tool (7) during insertion into the second functional portion (5) is independently centered by this. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (14) in Umfangsrichtung äquidistant verteilt erzeugt werden.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the recesses (14) are generated distributed in the circumferential direction equidistant. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkgehäuse (1) durch ein Kaltumformverfahren, insbesondere Kaltfließpressen, hergestellt wird.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the joint housing (1) by a cold forming process, in particular cold extrusion is prepared. Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gelenkgehäuses (1) eines Kugelgelenks, wobei das Gelenkgehäuse einen ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Funktionsabschnitt (5) und einen zweiten Funktionsabschnitt (6) aufweist, welcher sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses (1) an den ersten Funktionsabschnitt (5) anschließt und einen sich zumindest abschnittsweise verjüngenden Verlauf aufweist, wobei in das Gelenkgehäuse (1) eine Kugelschale einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Werkzeug (7) umfasst, durch welches in dem zweiten Funktionsabschnitt (6) zumindest zwei sich in Längsrichtung des Gelenkgehäuses (1) erstreckende Vertiefungen (14) durch jeweils seitlich nach außen gerichtete Materialverdrängung erzeugbar sind.Device for machining a joint housing (1) of a ball joint, wherein the joint housing has a first, substantially hollow-cylindrical functional section (5) and a second functional section (6) which adjoins the first functional section (5) in a longitudinal direction of the joint housing (1) connected and at least partially tapered course, wherein in the joint housing (1) is a ball shell is used, characterized in that the device comprises a tool (7) through which in the second functional portion (6) at least two in the longitudinal direction of the Joint housing (1) extending recesses (14) are each produced by laterally outwardly directed material displacement. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) zumindest zwei Schneidelemente (9) aufweist, die mit einen gekrümmten Verlauf aufweisenden Schneiden (10) versehen sind.Device after Claim 6 , characterized in that the tool (1) has at least two cutting elements (9) which are provided with a curved course having cutting edges (10). Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (7) in radialer Richtung schwimmend oder pendelnd gelagert ist.Device after Claim 6 or 7 , characterized in that the tool (7) is mounted floating or pendulum in the radial direction. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (7) in radialer Richtung federnd gelagert ist.Device after Claim 6 or 7 , characterized in that the tool (7) is resiliently mounted in the radial direction. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideelemente als Schneidrollen (9) ausgeführt sind.Device according to one of Claims 7 to 9 , characterized in that the cutting elements are designed as cutting rollers (9). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidelemente kufenförmig ausgebildete Schneiden aufweisen.Device according to one of Claims 7 to 9 , characterized in that the cutting elements have blade-shaped cutting edges. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Schneidelemente (9) äquidistant zueinander an dem Werkzeug (7) angeordnet sind.Device according to one of Claims 6 to 11 , characterized in that the at least two cutting elements (9) are arranged equidistant from each other on the tool (7). Gelenkgehäuse (1) eines Kugelgelenks für ein Fahrwerkbauteil, insbesondere einen Lenker und/oder einer Radaufhängung, mit einer darin angeordneten Kugelschale, wobei das Gelenkgehäuse (1) einen ersten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Funktionsabschnitt (5) und einen zweiten Funktionsabschnitt (6) aufweist, welcher sich in einer Längsrichtung des Gelenkgehäuses (1) an den ersten Funktionsabschnitt (5) anschließt und einen sich zumindest abschnittsweise verjüngenden Verlauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Funktionsabschnitt (6) eine für die Kugelschale vorgesehene Verdrehsicherung aufweist, die als zumindest zwei sich in Längsrichtung des Gelenkgehäuses (1) erstreckende, durch jeweils seitlich nach außen gerichtete Materialverdrängung ausgebildete Vertiefungen (14) ausgebildet ist.Joint housing (1) of a ball joint for a chassis component, in particular a handlebar and / or a suspension, having a ball shell disposed therein, wherein the joint housing (1) has a first, substantially hollow cylindrical functional portion (5) and a second functional portion (6), which adjoins the first functional section (5) in a longitudinal direction of the joint housing (1) and has a profile which tapers at least in sections, characterized in that the second functional section (6) has an anti-twist device provided for the ball socket, which is at least two formed in the longitudinal direction of the joint housing (1) extending through each laterally outwardly directed material displacement depressions (14) is formed.
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