DE102018127390B4

DE102018127390B4 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Koppelelements mit einem Kugelgelenk sowie derartiges Kunststoff-Koppelelement

Info

Publication number: DE102018127390B4
Application number: DE102018127390.8A
Authority: DE
Inventors: Manuel Derks; Oliver Kreinjobst; Wolfgang Schmitt
Original assignee: Vorwerk Drivetec GmbH
Current assignee: Vorwerk Drivetec GmbH
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2038-11-03
Also published as: DE102018127390A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Koppelelements (1) mit einem Kraftübertragungselement (10) und einer Kugelgelenkanordnung (20), umfassend die Schritte:- Bereitstellen eines Kugelbolzens (50), umfassend eine auf einem Schaft aufsitzende Kugel (51), die eine Abflachung (52) im Bereich eines dem Schaft (56) gegenüberliegenden Kugelpols aufweist;- Bereitstellen einer Lagerschale (30, 90) mit einer Öffnung zur Einführung der Kugel (51) des Kugelbolzens (50) in die Lagerschale (30, 90);- Einführen der Kugel (51) des Kugelbolzens (50) in die Lagerschale (30, 90);- Bereitstellen einer Spritzgießform zum Umspritzen des mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzens (50) mit dem Kraftübertragungselement (10);- Einsetzen des mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzens (50) in die Spritzgießform, wobei der mit der Lagerschale (30, 90) versehene Kugelbolzen (50) am Schaft (56) des Kugelbolzens und in einem der Öffnung (32) der Lagerschale (30, 90) gegenüberliegenden Polbereich (34) am Außenmantel der Lagerschale abgestützt wird;- Umspritzen des mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzens (50) mit dem Kraftübertragungselement (10), wobei flüssiger Kunststoff in die Spritzgießform beabstandet zum in der Spritzgießform abgestützten und mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzen (50) injiziert wird, sodass an dem fertiggestellten Koppelelement (1) der Außenmantel der Lagerschale in einem der Öffnung (32, 92) der Lagerschale (30, 90) gegenüberliegenden Polbereich (34, 94) freiliegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Koppelelements mit einem Kugelgelenk sowie ein derartiges Kunststoff-Koppelelement zum gelenkigen Verbinden von im Fahrwerk eines Fahrzeugs angeordneten Bauelementen.
Die Gebrauchsmusterschrift DE 20 2004 019 733 U1 betrifft ein Kugelgelenk mit einer Kugel, die mit ihrer Kugelfläche in einem Kugelgelenkgehäuse beweglich gelagert ist, und mit einer Dichtungsbalgaufnahme, wobei das Kugelgelenkgehäuse ein von der Kugel beabstandetes Gehäuseteil aufweist, und sich mindestens ein Kugelzapfen oder mindestens eine Hülse an die Kugel anschließt, wobei der Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Gehäuseteil mit Kunststoff gefüllt und das Gehäuseteil zumindest teilweise von Kunststoff umschlossen ist. Die Gebrauchsmusteranmeldung DE 19 74 981 U betrifft ein Kugel- oder Winkelgelenk, das ein mit einem Dichtungsbalg einteiliges Kunststoffgehäuse aufweist, das eine Armierung aus Spritzguss umfasst, die aus einem in einer Umfangsnut des Gehäuses liegenden Ring besteht, sowie aus einem damit einteiligen Anschlussstück für ein Gestänge, wobei die Achsen von Ring und Anschlussstück vorzugsweise quer zueinander verlaufen.
Solche eingangs angegebene Kunststoff-Koppelelemente werden im Kraftfahrzeugbereich insbesondere zur Gewichtsreduzierung und zur Bereitstellung eines einfachen und damit kostengünstigen Aufbaus bzw. einer kostengünstigen Herstellung verstärkt eingesetzt. Dabei besteht jedoch Bedarf, den Aufwand bei der Herstellung des Kunststoff-Koppelelements und damit die Kosten weiter zu reduzieren unter Beibehaltung einer vielseitigen Anwendbarkeit bei hoher Zuverlässigkeit.
Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung verfahrensseitig durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dabei die Schritte auf: Bereitstellen eines Kugelbolzens, umfassend eine auf einem Schaft aufsitzende Kugel, die eine Abflachung im Bereich eines dem Schaft gegenüberliegenden Kugelpols aufweist; Bereitstellen einer Lagerschale mit einer Öffnung zur Einführung der Kugel des Kugelbolzens; Einführen der Kugel des Kugelbolzens in die Lagerschale; Bereitstellen einer Spritzgießform zum Umspritzen des mit der Lagerschale versehenen Kugelbolzens mit dem Kraftübertragungselement; Einsetzen des mit der Lagerschale versehenen Kugelbolzens in die Spritzgießform, wobei der mit der Lagerschale versehene Kugelbolzen am Schaft des Kugelbolzens und in einem der Öffnungen der Lagerschale gegenüberliegenden Polbereich am Außenmantel der Lagerschale abgestützt wird; Umspritzen des mit der Lagerschale versehenen Kugelbolzens mit dem Kraftübertragungselement, wobei flüssiger Kunststoff in die Spritzgießform beabstandet zum in der Spritzgießform abgestützten und mit der Lagerschale versehenen Kugelbolzen injiziert wird, sodass an dem fertiggestellten Koppelelement der Außenmantel der Lagerschale in einem der Öffnungen der Lagerschale gegenüberliegenden Polbereich freiliegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Verwendung einer abgeflachten Kugel des Kugelbolzens der Kugelgelenkanordnung, was einerseits eine Materialersparnis darstellt und zum anderen die Herstellung des Kugelbolzens vereinfachen kann. Dadurch, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren der Einspritzort in die Spritzgießform beabstandet von dem mit der Lagerschale versehene Kugelbolzen gewählt wird und die Lagerschale somit an ihrem Außenmantel im Bereich der Kugelabflachung, d.h. im Bereich eines Hohlraums zwischen abgeflachter Kugel und ihrer Innenmantelfläche, keinem Injektionsdruck durch den flüssigen Kunststoff ausgesetzt wird, kann eine Beschädigung der Lagerschale bei der Umspritzung sicher vermieden werden. Insofern kann die Einspritzung des Kunststoffes so erfolgen, dass der Bereich der Lagerschale, der innenseitig den Hohlraum zwischen der abgeflachten Kugel und der Innenmantelfläche festlegt, an der Außenmantelfläche nicht umspritzt wird. Hierdurch wird an diesen Außenmantelbereich der Lagerschale beim Einspritz- bzw. Anspritzvorgang kein Kunststoff angespritzt, stattdessen liegt dieser frei, d.h. ist nicht mit Kunststoff abgedeckt. Erfindungsgemäß kann die Ein- bzw. Anspritzung im Bereich des eigentlichen Kraftübertragungselements erfolgen, beispielsweise im Bereich der Längsmitte eines stabförmigen Kraftübertragungselements bzw. der diesbezüglichen Kavität in der Spritzgießform. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, bei welchen eine Kunststoff-Anspritzung im Bereich des der Öffnung der Lagerschale gegenüberliegenden Polbereichs durchgeführt wird, kann an dieser Stelle beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Abstützung des mit einer Lagerschale versehenen Kugelbolzens erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Herstellung beliebiger Kunststoff-Koppelelemente verwendet werden, beispielsweise Koppelelemente mit einem oder mehreren Lageranordnungen neben der angegebenen Kugelgelenkanordnung, darüber hinaus ist das Kraftübertragungselement nicht auf eine bestimmte Gestalt beschränkt und kann beispielsweise eine flächige oder eine stabförmige Gestalt aufweisen.
Es sei bemerkt, dass beim mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Kunststoff-Koppelelement die Kugel des Kugelbolzens beweglich in der Lagerschale angeordnet ist, die auf dem Gebiet auch als Gleitschale bezeichnet wird. Das Kraftübertragungselement wird auf dem Gebiet auch als Koppelkörper bezeichnet.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale und erfindungsgemäße Weiterbildungen der Erfindung sind in der allgemeinen Beschreibung, den Figuren, der Figurenbeschreibung sowie den Unteransprüchen angegeben.
Zur Umspritzung des mit einer Lagerschale versehenen Kugelbolzens zur Gestaltung des Kraftübertragungselements können unterschiedliche Kunststoffmaterialien eingesetzt werden, beispielsweise Polyamid (PA), jedoch auch faserverstärkte, insbesondere glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe. Als Material für die Lagerschale ist beispielsweise ein weiterer Kunststoff, z.B. Polyoxymethylen (POM), oder andere Kunststoffe mit guten Gleiteigenschaften für die Kugel des Kugelbolzens einsetzbar. Als Material für den Kugelbolzen eignet sich z.B. ein Stahlmaterial, insbesondere ein Stahlmaterial, das mittels eines Kaltfließpressvorgangs umformbar ist.
Je nach Ausführungsform kann zur Gestaltung des Kraftübertragungselements auch eine oder mehrere Einlagen, insbesondere aus einem Metall, verwendet werden, die zusammen mit dem mit einer Lagerschale versehenen Kugelbolzen umspritzt werden, um das Kraftübertragungselement zu verstärken. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, keine derartigen Einlagen zu verwenden, sodass das Kraftübertragungselement allein durch den eingespritzten Kunststoff gebildet wird, wodurch die Herstellung des Koppelelements wesentlich vereinfacht wird.
Vorzugsweise kann das Bereitstellen der mit einer Öffnung versehenen Lagerschale die Herstellung dieser Lagerschale umfassen, wobei zumindest ein Schlitz gestaltet sein kann, der sich von der Öffnung der Lagerschale in Richtung zum der Öffnung gegenüberliegenden Pol der Lagerschale erstreckt. Dabei kann der zumindest eine Schlitz im weiteren Verfahren zur Erweiterung der Öffnung der Lagerschale dienen beim Einführen der Kugel des Kugelbolzens in die Lagerschale. Je nach Dicke und Material der Lagerschale kann ein einzelner Schlitz hierzu ausreichen, was der Stabilität der Schale im späteren Betrieb zuträglich ist.
Zweckmäßigerweise können an der Lagerschale bei deren Herstellung an ihrer Innenmantelfläche eine Mehrzahl von Nuten gestaltet werden, insbesondere eine Mehrzahl von umfänglich beabstandeten, jeweils auf einem Längenkreisabschnitt angeordnete Nuten. Zweckmäßigerweise können diese Nuten nicht als Schlitze, die sich ausgehend von der Innenmantelfläche bis zur Außenmantelfläche erstrecken, ausgebildet werden, sondern derart, dass sie ein zum Inneren der Lagerschale offenes Volumen bereitstellen, in welchem im eingebauten Zustand ein Schmiermittel gelagert sein kann. Zur Erleichterung der Anspritzung des Kraftübertragungselements können diese Nuten beabstandet zum Pol der Lagerschale und beabstandet zum Öffnungsrand der Lagerschale gestaltet sein.
Wie obenstehend erläutert, erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einspritzung des Kunststoffes in die Kavität des Spritzgießwerkzeuges nicht im Bereich bzw. direkt auf die Lagerschale, sondern beabstandet hierzu um eine Beschädigung der Lagerschale im Bereich der Abflachung der Kugel des Kugelbolzens zu vermeiden, da in diesem Lagerschalenabschnitt die Lagerschalenwand nicht durch die Kugel des Kugelbolzens abgestützt ist. Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass die Einspritzung an einem Einspritzort durchgeführt wird, der von der Lagerschale zumindest um den Durchmesser der Lagerschale beabstandet ist. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Einspritzort in Längsrichtung bzw. einer Richtung mit der größten Ausdehnung der Kavität etwa mittig liegt, d. h. etwa in der Mitte zur Längserstreckung des zu spritzenden Kraftübertragungselements.
Zur Bereitstellung eines Abstützbereichs der Lagerschale, der eine sichere Abstützung in der Spritzgießform beim Umspritzen des mit der Lagerschale versehenen Kugelbolzens mit dem Kraftübertragungselement ermöglicht, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Lagerschale in ihrem Polbereich eine radiale Aufdickung aufweist, deren Außenflächen den besagten Abstützbereich bereitstellen kann.
Zur Aufnahme der Kugel weist die Lagerschale eine zumindest abschnittsweise kugelförmige Innenmantelfläche auf, während in einer Ausführungsform die Außenmantelfläche darüber hinaus grundsätzlich auch als Kugelfläche ausgebildet sein kann, sodass die Lagerschale in der Art einer Kugelschale gestaltet sein kann. Diese Kugelschale kann zur Bereitstellung einer Aufdickung im Abstützbereich, d.h. im Polbereich der Lagerschale eine größere Dicke aufweisen, wobei vorgesehen sein kann, diesen Abstützbereich in Bezug auf seine Außenfläche als Kugeloberfläche zu gestalten, beispielsweise um eine automatische Zentrierung eines Werkzeugs zur Abstützung im Abstützbereich der Lagerschale zu erleichtern.
Um die Lagerschale während des Gießprozesses des Kraftübertragungselements an den mit einer Lagerschale versehenen Kugelbolzen in dem Bereich zu verstärken, an welchem das eingespritzte Material an die Lagerschale fließt, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass sich die Aufdickung der Lagerschale in Richtung zur Öffnung in einen Kalottenbereich der Lagerschale hinein erstreckt, der sich bei einer zentrischen Ausrichtung des Schafts des Kugelbolzens zur Öffnung der Lagerschale über die Höhe der Abflachung der Kugel hinaus erstreckt. Diese Übererstreckung kann je nach Ausführungsform weniger als 50%, insbesondere weniger als 30% der Höhe der Abflachung der Kugel betragen.
Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass beim Spritzgießen des Kraftübertragungselements an den mit einer Lagerschale versehenen Kugelbolzen dieser so orientiert und gehalten wird, dass der Schaft des Kugelbolzens zentrisch zur Öffnung der Lagerschale ausgerichtet ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass die Lagerschale in dem Bereich, in welchem beim Anspritzvorgang das Material gegen die Lagerschale drückt, an ihrer Innenseite durch die Oberfläche der Kugel abgestützt ist zur Vermeidung einer Verformung oder gar Zerstörung der Lagerschale während der Anspritzung des Kraftübertragungselements.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die beschriebene Aufdickung im Abstützbereich und/oder in dem angegebenen Kalottenbereich in Richtung zur Öffnung der Lagerschale eine Aufdickung von mindestens 50 % zur regelmäßigen Wandstärke der Lagerschale beträgt. In einer Ausführungsform kann die Aufdickung im Abstützbereich und/oder in dem angegebenen Kalottenbereich in Richtung zur Öffnung der Lagerschale eine Aufdickung von mindestens 75 % zur regelmäßigen Wandstärke der Lagerschale betragen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Koppelelements eignet sich insbesondere für die Verwendung eines Kugelbolzens mit abgeflachter Kugel, der materialschonend und je nach Ausführungsform mittels einfacher Umformprozesse hergestellt werden kann. Beispielsweise kann der Kugelbolzen mit abgeflachter Kugel aus einem entsprechenden Stahl, der als Draht- oder Stabteil vorliegt, mittels eines Kaltfließpressvorgangs als einstückiges Teil hergestellt werden. Dies hat in einer Ausführungsform den Vorteil, dass die Kugeloberfläche keiner weiteren Nachbehandlung bedarf, da der Kaltfließpressvorgang zur Gestaltung der Kugeloberfläche so geführt werden kann, dass überschüssiges Material während der Umformung im abgeflachten Bereich der Kugel abgelegt wird. In einer weiteren Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, zunächst Schaft und Kugel in getrennten Kaltfließpressvorgängen herzustellen und einem nachfolgenden Kaltfließpressvorgang einen einteiligen Kugelbolzen mit abgeflachter Kugel herzustellen, der dann für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann, bei dem das Kraftübertragungselement an den mit der Lagerschale versehenen Kugelbolzen angespritzt wird. Zweckmäßigerweise kann das Verhältnis des Durchmessers D der Kugel zu dem Durchmesser der kreisförmigen Begrenzungsfläche der Abflachung im Bereich von etwa 1,9 +- 25 % liegen.
Erfindungsgemäß kann nach der Bereitstellung der Lagerschale und des Kugelbolzens die Kugel des Kugelbolzens in die Lagerschale eingesetzt werden, wobei deren Öffnung über den zumindest einen, sich in Richtung zum Polbereich erstreckenden Schlitz erweitert wird. Danach kann der Kugelbolzen in der Lagerschale so orientiert werden, dass der Schlitz vollständig durch Kugeloberflächenabschnitte der Kugel abgedeckt ist, sodass beim nachfolgenden Spritzvorgang der Schlitz mit Kunststoffmaterial ausgefüllt wird und vermieden werden kann, dass Kunststoffmaterial in den durch die Abflachung der Kugel und die Lagerschale festgelegten Hohlraum gelangt.
Vorrichtungsseitig wird die obige Aufgabe gelöst durch ein erfindungsgemäß gestaltetes Kunststoff-Koppelelement mit einem Kraftübertragungselement und einer daran angebrachten Kugelgelenkanordnung, welche einen Kugelbolzen mit einer auf einem Schaft aufsitzenden und beweglich in einer Lagerschale gelagerten Kugel umfasst, wobei die Kugel eine Abflachung im Bereich eines dem Schaft gegenüberliegenden Kugelpols aufweist. Das erfindungsgemäße Kunststoff-Koppelelement zeichnet sich dadurch aus, dass die Kugelgelenkanordnung zur Gestaltung des Kraftübertragungselements Kunststoff-umspritzt ist, wobei ein Außenmantelabschnitt der Lagerschale in einem der Öffnung der Lagerschale gegenüberliegenden Polbereich der Lagerschale freiliegt. Der freiliegende Lagerschalenabschnitt dient wie obenstehend ausführlich erläutert zur Abstützung innerhalb des Spritzgießwerkzeuges und damit zur Erleichterung des Herstellungsvorgangs.
Je nach Ausführungsform, insbesondere in Abhängigkeit der verwendeten Materialien zur Gestaltung der Lagerschale bzw. des Kunststoffübertragungselements kann die Lagerschale stoffschlüssig und formschlüssig, nur stoffschlüssig oder auch nur formschlüssig im Kunststoffübertragungselement angeordnet sein. In solchen Ausführungsformen, bei welchen beispielsweise das Kunststoffmaterial des Kraftübertragungselements ein Polyamid ist und die Lagerschale Polyoxymethylen umfasst, ist in der Regel keine stoffschlüssige Verbindung zwischen Lagerschale und Kraftübertragungselement möglich. Zweckmäßigerweise kann insbesondere in solchen Fällen vorgesehen sein, an der Außenmantelfläche der Lagerschale insbesondere in radialer Richtung verlaufende Strukturen wie Nuten, Ausnehmungen etc. vorzusehen, die beim Gießvorgang mit Kunststoff ausgegossen werden und einen Formschluss zwischen Lagerschale und angegossenem Kraftübertragungselement bereitstellen. Diese, einen Formschluss bereitstellenden Hinterschnitte an der umspritzten Lagerschale können so ausgebildet sein, dass sowohl translatorische als auch rotatorische Bewegungen der Lagerschale im Kraftübertragungselement verhindert sind.
Vorzugsweise kann die Lagerschale im Polbereich, welcher der Öffnung der Lagerschale gegenüberliegt, eine radiale Aufdickung aufweisen, die insbesondere an ihrer Begrenzungsfläche als Kugeloberfläche ausgebildet sein kann.
Vorzugsweise kann die Lagerschale an ihrer Innenmantelfläche eine Mehrzahl von umfänglich beabstandeten, jeweils auf einem Längenkreisabschnitt angeordnete Fettnuten aufweisen, die beabstandet vom Pol der Lagerschale und beabstandet zum Öffnungsrand der Lagerschale verlaufen können.
Darüber hinaus kann die Lagerschale einen beabstandet zum Pol der Lagerschale bis in die Öffnung der Lagerschale hinein verlaufenden Längenkreisabschnitt in Form eines Schlitzes aufweisen, der zur Aufweitung der Lagerschale bei der Einführung der Kugel des Kugelbolzens in die Lagerschale zur Erweiterung der Öffnung zweckmäßig sein kann. Im fertiggestellten Kunststoff-Koppelelement kann dieser Schlitz mit Kunststoffmaterial des Kraftübertragungselements gefüllt sein.
Zur Bereitstellung einer Nut zur Befestigung eines Dichtungsbalgs an der Lagerschale kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Lagerschale im Bereich ihrer Öffnung eine Verdickung in Form eines umlaufenden Kragens aufweist. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass eine die innere und die äußere Mantelfläche der Lagerschale verbindende, etwa ebene Begrenzungsfläche eine Flächennormale aufweist, die etwa senkrecht zu einem an der Begrenzungsfläche anliegenden Radiusvektor der Kugel verläuft.
Um eine nachhaltige Schmierung des in der Lagerschale beweglich angeordneten Kugelkopfs bereitzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass ein, insbesondere hülsenartiger, Dichtungsbalg an der Lagerschale und dem Kugelbolzen bzw. dessen Schaft befestigt ist zur Bereitstellung eines Schmiermittel- wie eines Fettreservoirs, wobei vorzugsweise das Schmiermittelreservoir vollständig durch Oberflächenabschnitte des Kugelbolzens, der Lagerschale und des Dichtungsbalgs festgelegt, d.h. beschränkt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass keine Oberflächenabschnitte des Koppelkörpers zur Festlegung des Schmiermittelreservoirs beitragen, sodass keine Schmiermittel in Fügeabschnitte zwischen Lagerschale und Koppelkörper eindringen können.
In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Befestigung eines Dichtungsbalgs mittels einer Spannut zur abschnittsweisen Aufnahme und Befestigung des Dichtungsbalgs im Bereich der Lagerschale bzw. des Koppelkörpers derart ausgeführt ist, dass die Lagerschale im Bereich ihrer Öffnung einen umlaufenden Kragen aufweist, der zumindest abschnittsweise zur Aufnahme eines Spannrings bzw. eines Dichtungsbalgs ausgebildet ist, sodass der Dichtungsbalg an der Lagerschale befestigt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der umlaufende Kragen der Lagerschale an seinem freien Ende eine umlaufende, insbesondere radiale, Abstufung zur zumindest abschnittsweisen Bereitstellung einer Spannut zur Aufnahme des Dichtungsbalgs bzw. eines zugeordneten Spannrings aufweist.
In einer Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Spannut zur Befestigung des Dichtungsbalgs am bzw. im Bereich der Lagerschale eine Gesamtbreite aufweist, welche abschnittsweise durch die Lagerschale und abschnittsweise durch den Koppelkörper bereitgestellt ist, d.h. die lagerschalenseitige Spannut zur Befestigung einer Dichtungseinrichtung wie eines Dichtungsbalgs wird in dieser Ausführungsform abschnittsweise durch die Lagerschale und abschnittsweise durch den Koppelkörper bereitgestellt. Dabei können die Lagerschale und der Koppelkörper, beispielsweise durch das Vorsehen jeweiliger aufeinander angepasster Abstufung, axial hintereinander angeordnete Abschnitte bereitstellen, die zusammen die Spannut zur Aufnahme des Dichtungsbalgs bzw. eines zugeordneten Spannrings bilden. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Spannutgrundabschnitt des Koppelkörpers kürzer als die Hälfte des Spannutgrundabschnittes der Lagerschale ist, sodass mit dieser konstruktiven Maßnahme sichergestellt ist, dass kein Schmiermittel in einen Fügeabschnitt zwischen Lagerschale und Koppelkörper eindringt. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Spannnut zur lagerschalenseitigen Befestigung des Dichtungsbalgs vollständig an einem öffnungsseitigen Kragen der Lagerschale angeordnet ist.
Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einer Ausführungsform nebst Abwandlungen und der Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei

1a eine erfindungsgemäß ausgebildete Kunststoff-Koppelstange in einer perspektivischen Ansicht,
1b die erfindungsgemäße Kunststoff-Koppelstange der 1a in einer frontalen Seitenansicht,
2 die erfindungsgemäße Kunststoff-Koppelstange der 1a in einer Explosionsdarstellung,
3a eine Lagerschale für eine Kunststoff-Koppelstange der 1a, b in einer Seitenansicht,
3b die Lagerschale der 3a in einer Polansicht,
3c die Lagerschale der 3b in einem Schnitt zur Ebene E-E
4a einen Kugelbolzen für eine erfindungsgemäße Kunststoff-Koppelstange der 1a, b in einer Seitenansicht,
4b den Kugelbolzen der 4a in einer perspektivischen Ansicht,
5a die Ausrichtung des Kugelbolzens zur Lagerschale zum Zusammenführen der beiden Bauteile,
5b den mit der Lagerschale versehene Kugelbolzen in einer perspektivischen Ansicht,
6 die Kugelgelenkanordnung der Kunststoff-Koppelstange der 1a, b in einer Schnittdarstellung etwa senkrecht zur Längsrichtung der Koppelstange,
7a eine alternative Ausführungsform einer Lagerschale für die erfindungsgemäße Kunststoff-Koppelstange der 1a, b in einer Schrägansicht,
7b die alternative Lagerschale der 7a in einer Seitenansicht,
7c die alternative Lagerschale der 7a in einer Polansicht,
7d eine Schnittdarstellung der alternativen Lagerschale der 7c in der Ebene a-a,
8 eine Darstellung entsprechend der 2 mit einer weiteren erfindungsgemäßen Kunststoff-Koppelstange in einer Explosionsdarstellung mit zum erstgenannten Beispiel unterschiedlicher Lagerschale, und
9 eine entsprechend der 6 angegebene Kugelgelenkanordnung der Kunststoff-Koppelstange der 8 in einer Schnittdarstellung etwa senkrecht zur Längsrichtung der Koppelstange

Mit Bezug auf die 1a, b und 2 soll zunächst der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäß gestalteten Kunststoff-Koppelstange 1 erläutert werden. In der beschrieben Ausführungsform ist das Kunststoff-Koppelelement stabförmig ausgebildet und weist einen auch als Koppelkörper bezeichnetes Kraftübertragungselement 10 auf. Dieses weist in der beschriebenen Ausführungsform eine Rippenstrukturierung in Form von vier beanstandeten, rippenförmigen Elementen auf, welche im Bereich der beiden Enden des Koppelkörpers ineinander übergehen zur Ausbildung einer jeweiligen Aufnahme 13, 14, die durch Anspritzen des Koppelkörpers 10 an einen Befestigungseinsatz 15 bzw. eine Kugelgelenkanordnung 20 gebildet werden. Der Befestigungseinsatz 15 ist hier aus einem Metallmaterial, beispielsweise Alu oder Stahl hergestellt und weist eine Mittenbohrung 16 auf zum Befestigen der Koppelstange 1 mittels einer Bolzenverbindung innerhalb eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeuges. Demgegenüber entsteht die Aufnahme 13 durch Umspritzen einer Kugelgelenkanordnung, umfassend einen Kugelbolzen 50, der beweglich in einer Kugelschale 30 angeordnet ist. Zur Bereitstellung eines Fett- bzw. Schmiermittelreservoirs und zum Schutz der Kugelgelenkanordnung 20 ist ein Dichtungsbalg 70 vorgesehen, der am Koppelkörper 10 sowie am Kugelbolzen 50 befestigt ist.
Die einzelnen Bauelemente der erfindungsgemäßen Kunststoff-Koppelstange 1 gehen aus der Explosionsdarstellung der 2 vor. Der Befestigungseinsatz 15 ist etwa walzenförmig mit vermindertem Durchmesser in der Mitte und einer dort geriffelten Oberflächenstruktur gestaltet zur Bereitstellung eines Formschlusses zwischen dem Einsatz und der um diesen herum gespritzten Koppelkörper 10. Demgegenüber ist in der durch den Koppelkörper 10 bereitgestellten Aufnahme 13 ein mit der Lagerschale 30 versehener Kugelbolzen 50 umspritzt. Die Lagerschale 30 weist eine Öffnung 32 auf, welche durch einen Kragen 31 begrenzt ist. Senkrecht zur Öffnungsebene und senkrecht zu dieser ist an der gegenüberliegenden Seite ein Pol 33 der Lagerschale definiert mit einem Polbereich 34 in der Umgebung des Pols der an der fertiggestellten, erfindungsgemäßen Kunststoff-Koppelstange 1 frei liegt, siehe 1b, d.h. nicht durch Kunststoffmaterial des Koppelkörpers 10 abgedeckt ist. Die Lagerschale 30 stellt eine Innenmantelfläche bereit zur im Wesentlichen vollflächigen Anlage mit der Kugel 51 des Kugelbolzens 50. In der beschrieben Ausführungsform weist die Kugel 51 an ihrem, dem Schaft 56 des Kugelbolzens 50 gegenüberliegenden Seite eine Abflachung 52 auf, die herstellungsbedingt ist und auf die untenstehend noch näher eingegangen wird. Der Kugelbolzen 50 weist ausgehend von der Kugel 51 in Längsrichtung des Schaftes 56 eine Abschnürung bzw. einen Kugelhals 53 auf sowie einen Bolzenkragen 54, der eine Nut 55 bereitstellt. Der Schaft 56 des Kugelbolzens 50 dient zur Befestigung der Kunststoff-Koppelstange 1 an einem weiteren Bauteil in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges.
Wie aus 2 hervorgeht wird die Aufnahme 13 des Koppelkörpers 10 durch einen axialen Kragen 18 begrenzt, welcher eine Spannut 17 bereitstellt zur Innenanlage mit der zugeordneten Spannut 71b des Dichtungsbalgs 70, wobei eine Fixierung der beiden Bauteile über den ersten Spannring 76 erfolgt. Demgegenüber kommt im zusammengesetzten Zustand die zweite Spannut 71a mit der Nut 55 des Kugelbolzens 50 zur Anlage, wobei eine Fixierung der beiden Bauteile aneinander über dem zweiten Spannring 75 erfolgt.
In der in 2 angegebenen Ausführungsform ist das Material der Lagerschale 30 ausgewählt, um nach der Umspritzung des mit der Lagerschale versehenen Kugelbolzens 50 eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Koppelkörper 10 zu bilden. In anderen Ausführungsformen kann jedoch vorgesehen sein, durch eine entsprechende Oberflächenstrukturierung der Lagerschale 30 in ähnlicher Weise wie für den Befestigungseinsatz 15 beschrieben, einen Formschluss zwischen der Lagerschale 30 und dem an diese angespritzten Koppelkörper vorzusehen ist.
Die 3a - c zeigen den Aufbau der Lagerschale 30 der erfindungsgemäßen Kunststoff-Koppelstange 1 im Detail. Aus der Seitenansicht der 3a geht im Polbereich 34 eine Oberflächenstrukturierung in Form von flachen, nadelförmigen und in Richtung zum Pol 33 verlaufende Ausnehmungen 37 hervor, welche zum Fixieren des mit der Lagerschale versehenen Kugelbolzens in der Spritzgießform am Polbereich 34 dienen, siehe auch 3b, welche eine Ansicht auf den Pol der Lagerschale 30 zeigt. Aus dieser Darstellung geht auch ein sich beabstandet vom Pol, jedoch vom Polbereich 34 ausgehender Schlitz 35 hervor, welcher sich bis in die Öffnung 32 der Lagerschale erstreckt und zur Aufweitung der Lagerschale beim Einfügen der Kugel 51 des Kugelbolzens 50 in die Lagerschale dient. Die Dickengestaltung der dem Grunde nach kugelförmigen Lagerschale geht insbesondere aus 3c hervor, welche eine Schnittdarstellung in der in 3b definierten Ebene E-E ist. An der kugelförmigen Innenmantelfläche der Lagerschale sind in der Art von Längskreisabschnitten umfänglich beabstandete Fettnuten 36 angeordnet, welche sich beabstandet zur Öffnung 32 und beabstandet zum Pol 33 an der Innenseite der Lagerschale erstrecken. Darüber hinaus weist die Lagerschale 30 in der beschriebenen Ausführungsform im Bereich B1 eine Verdeckung in Form einer erhöhten Schalendicke d1 auf, welche in der beschriebenen Ausführungsform etwa das 3- bis 4-fache der Dicke d0 der Lagerschale mit regelmäßiger Wandstärke im Bereich B0 aufweist. In allen zweckmäßigen Ausführungsformen liegt die Dicke D1 zumindest um das 1,5-fache höher als die Dicke D0 innerhalb des Bereichs B0, in welchem die Lagerschale als Kugelschale, d.h. sowohl außenseitig als auch innenseitig mit einer Kugeloberfläche ausgebildet ist.
Die 4a und 4b zeigen die Gestaltung des Kugelbolzens 50 zum Einsatz in die erfindungsgemäß ausgebildete Kunststoff-Koppelstange in einer frontalen Seitenansicht sowie in einer Perspektivansicht. In der beschriebenen Ausführungsform weist der Kugelbolzen 50 eine Rotationssymmetrie um dessen Längsachse A2 auf. An den Schaft 56 schließt sich in Längsrichtung eine radiale Erweiterung in Form des Bolzenkragens 54 an, der axial mittig die umlaufende Nut 55 umfasst. Daran schließt sich in axialer Richtung der Kugelhals 53 an, auf dem die Kugel 51 aufsitzt. Diese weist in einem zentralen Bereich K0 eine ideale Kugeloberfläche auf, die in Längsrichtung durch eine Abflachung in Form einer kreisförmigen Schnittfläche 52 beschränkt ist, die hier senkrecht zur Achse A2 orientiert ist. In der beschriebenen Ausführungsform ist der Kugelbolzen einstückig hergestellt, bei welchem ein Drahtteil in einem Kaltfließpressvorgang umgeformt wird. Das Vorsehen der Abflachung 52 am Pol der Kugel hat den Vorteil, dass der Umformprozess zur Gestaltung einer idealen Kugeloberfläche im Bereich K0 eingestellt werden kann, wobei überschüssiges Material im Bereich der Abflachung eingeformt werden kann, sodass sich eine aufwendige Nachbearbeitung der Kugeloberfläche im Bereich K0 erübrigt. In der vorliegenden Ausführungsform liegt das Verhältnis des Durchmessers D der Kugel 51 zu dem Durchmesser der kreisförmigen Begrenzungsfläche der Abflachung 52 bei etwa 1,9. Der Schaft 56 stellt an seiner Außenmantelfläche eine Einspannfläche zur Befestigung des Kugelbolzens innerhalb eines Fahrwerks in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung. Zur Fixierung des Kugelbolzens während dessen Befestigung im Fahrwerk weist der Schaft an seinem der Kugel gegenüberliegenden Endabschnitt innenliegende Werkzeugflächen 58 auf.
Die 5a und 5b zeigen die Einführung des Kugelbolzens mit dessen Kugel 51 in die Lagerschale 30. Nach der Ausrichtung beider Bauteile derart, dass die Achse A2 des Kugelbolzens zur Öffnung 32 der Lagerschale 30 ausgerichtet ist, sodass der Pol 33 der Lagerschale 30 auf der verlängerten Achse A2 des Kugelbolzens liegt, kann die Kugel auf die Lagerschale 30 aufgedrückt und die Öffnung der Lagerschale durch elastische Aufweitung des Kragens 31 über den Schlitz 35 so weit vergrößert werden, dass die Kugel in der Lagerschale aufgenommen wird und bis auf den über der Abflachung befindlichen Hohlraum das Innere der Lagerschale 30 ausfüllt.
Zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kunststoff-Koppelelements wird in der beschriebenen Ausführungsform der Befestigungseinsatz 15 sowie der mit der Lagerschale 30 versehene Kugelbolzen 50 in ein entsprechendes Spritzgießwerkzeug eingesetzt. Dabei wird der Befestigungseinsatz 15 an seinen beiden axialen Stirnseiten und der mit der Lagerschale 30 versehene Kugelbolzen 50 zum einen am Schaft 56 des Kugelbolzens 50 und zum anderen im Polbereich 34 der Lagerschale 30 abgestützt. Danach kann das Werkzeug geschlossen werden, wobei Abdichtungen am Kugelbolzen 50 sowie am Befestigungseinsatz über entsprechende Schiebeelemente erfolgt. In der beschriebenen Ausführungsform kann eine Negativform der Ausnehmungsrippen 37 eines Abstützstempels am Spritzgießwerkzeug eine sichere Fixierung des Kugelbolzens während des Umspritzvorgangs sicherstellen.
In der beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Injektion des flüssigen Kunststoffes, beispielsweise PA, etwa in der axialen Mitte des Koppelkörpers 10, die in 2 mit dem Bezugszeichen 19 gekennzeichnet ist. Beim Einspritzvorgang sind Kugelbolzen 50 und Lagerschale 30 wie in 5b angegeben zueinander zentriert, sodass die Verlängerung der Achse A2 durch den Pol 33 der Lagerschale 30 verläuft.
Nach der Umspritzung des Befestigungseinsatzes 15 und des mit der Lagerschale 30 versehenen Kugelbolzens 50 kann der Koppelkörper mit den umspritzten Bauteilen entnommen und durch Befestigen des Dichtungsbalgs 70 nach der Platzierung eines Fettreservoirs in dem zwischen dem Dichtungsbalg 70 und dem Kragen 31 der Lagerschale 30 und dem Kugelhals 53 gebildeten Hohlraum durch Aufbringen der Spannringe 75, 76 fertiggestellt werden. 6 zeigt hierzu eine Schnittdarstellung durch die Kugelgelenkanordnung der Kunststoff-Koppelstange 1 senkrecht zur Zeichnungsebene der 1b darstellt, wobei die Achse A2 des Kugelbolzens 50 in dieser Schnittebene liegt. Aus 6 geht hervor, dass in der Kunststoff-Koppelstange 1 die Lagerschale 30 im Bereich des Polbereichs der Lagerschale frei liegt, d.h. nicht vom Kunststoffmaterial des Koppelkörpers 10 abgedeckt ist.
Insbesondere in solchen Fällen, in welchen das Material der Lagerschale 30 bei der Umspritzung keine stoffschlüssige Verbindung mit dem Koppelkörper eingeht, weist die Lagerschale 30 zur Bereitstellung eines Formschlusses zwischen dieser und dem Koppelkörper umfänglich beabstandete Formschlussausnehmungen 89 auf, siehe 7a bis 7d. Dabei zeigen die 7a und 7b die Lagerschale 80 in unterschiedlichen Seitenansichten, während die Darstellung der 7c die alternative Ausführungsform der Lagerschale 80 mit Blick auf deren Pol 83 zeigt und die Darstellung der 7d einen Schnitt durch den Pol 83 in der Ebene A-A der 7c. Gleiche Merkmale zu der Lagerschale 30 sind hier mit einem Bezugszeichen versehen, das dem der Lagerschale 30 plus der Zahl 50 entspricht.
Mit Bezug auf die 8, 9 wird im Folgenden eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgestalteten Kunststoff-Koppelelements beschrieben, das mit Ausnahme einer spezifischen Gestaltung der Lagerschale 90 im Wesentlichen identisch zu der Ausführungsform der 2, 6 aufgebaut ist. Gleiche Bauteile sind insofern mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Auch das Kunststoff-Koppelelement der 8 wird nach dem beschriebenen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ausgebildet.
Erkennbar weist die Lagerschale 90 im Unterschied zu der Lagerschale 30 der 2, 3a bis 3c einen ausgeprägteren, radial nach außen sich erstreckenden Kragen 91 auf. In gleicher Weise wie die Lagerschale 30 umfasst die Lagerschale 90 an ihrer kugelförmigen Innenmantelfläche in der Art von Längskreisabschnitten umfänglich beabstandete Fettnuten 96, welche sich beabstandet zur Öffnung 92 und beabstandet zum Pol 93 an der Innenseite der Lagerschale erstrecken. Außenseitig weist die Lagerschale beabstandete und in der Art jeweiliger Längskreisabschnitte angeordnete Formschlussausnehmungen 99 auf, sowie einen etwa senkrecht zu den Formschlussausnehmungen 99 angeordneten Formschlusssteg 100, welche mit komplementär ausgebildeten Abschnitten des angespritzten Materials des Koppelkörpers 10 jeweilige Formschlussverbindungen in Umfangsrichtung und axialer Richtung bereitstellen zur Aufnahme der jeweiligen Betriebskräfte. Aus 8 gehen die in der zugeordneten Aufnahme des Koppelkörpers 10 innenflächig über den Anspritzvorgang ausgebildete Formschlusselemente zur Wechselwirkung mit den beschriebenen Formschlusselementen am Außenmantel der Lagerschale 90 hervor. Darüber hinaus sind der Koppelkörper 10, der Kugelbolzen 50 sowie der Befestigungseinsatz 15 identisch zu der Ausführungsform der 2 ausgebildet, sodass darauf nicht weiter eingegangen werden muss.
Insofern unterscheidet sich die Ausführungsform der 8, 9 zu der in 2 angegebenen sowohl in Bezug auf das Herstellungsverfahren als auch in Bezug auf die Gestaltung der Einzelteile allein dadurch, dass die Lagerschale 90 im Bereich ihrer Öffnung 92 und ihrer Außenfläche zu der Lagerschale 30 unterschiedlich gestaltet ist, was insbesondere aus der 9 hervorgeht, die der Darstellung der 6 entspricht und eine Schnittdarstellung durch die Kugelgelenkanordnung der Kunststoff-Koppelstange etwa senkrecht zur Längserstreckung des Kopplungskörpers zeigt. Dagegen ist die Lagerschale 90 und der angespritzte Koppelkörper 10 im Polbereich 94 der Lagerschale 90 identisch zu der Ausführungsform gemäß 2 ausgebildet, sodass darauf nicht weiter eingegangen werden muss.
Erkennbar und im Gegensatz zu der Gestaltung gemäß 6 erstreckt sich der Kragen 91 axial in Richtung zum Lagerbolzen 56 über das entsprechende axiale Ende des Koppelkörpers 10 hinaus und bildet eine in der beschriebenen Ausführungsform umlaufende radiale Abstufung 102 aus, welche zu einer radialen Abstufung 12 des Koppelkörpers 10 ausgerichtet ist, sodass beide radialen Abstufungen 12, 102 eine Spannut 110 ausbilden zur Aufnahme des kugelseitigen Dichtungsbalgs 70 bzw. eines zugeordneten Spannrings 76, siehe 6, wobei zur Klarheit der Darstellung in 9 der Dichtungsbalg sowie der zugeordnete Spannring 76 nicht dargestellt sind. Der Nutgrund der Spannut 110 wird ausweislich der 9 in der beschriebenen Ausführungsform über eine Erstreckung h1 durch den Koppelkörper 10 und über eine Erstreckung h2 der Lagerschale 90 gebildet. Vorzugsweise ist die Abmessung h1 kleiner als die Hälfte der Erstreckung h2 eingestellt.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Spannut 110 vollständig durch einen radial außen liegenden Abschnitt des Kragens 91 der Lagerschale 90 gebildet ist.
Bezugszeichenliste

1: Kunststoff-Koppelstange, Kunststoff-Koppelelement
10: Kraftübertragungselement, Koppelkörper
11: Rippe
12: Abstufung
13: Aufnahme
14: Aufnahme
15: Befestigungseinsatz
16: Mittenbohrung
17: Spannut
18: axialer Kragen
19: Einspritzort
20: Kugelgelenkanordnung
30: Lagerschale
31: Kragen
32: Öffnung
33: Pol
34: Polbereich
35: Schlitz
36: Nut, Fettnut
37: Ausnehmung
50: Kugelbolzen
51: Kugel
52: Abflachung
53: Kugelhals
54: Bolzenkragen
55: Nut
56: Schaft
58: Werkzeugfläche
70: Dichtungsbalg
71a, b: Spannut
75: Spannring
76: Spannring
77: Fettraum
80: Lagerschale
81: Kragen
82: Öffnung
83: Pol
84: Polbereich
85: Schlitz
87: Ausnehmung
89: Formschlussausnehmung
90: Lagerschale
91: Kragen
92: Öffnung
93: Pol
94: Polbereich
96: Fettnut
99: Formschlussausnehmung
100: Formschlusssteg
102: Abstufung
110: Spannut
A1, A2: Achse
B0: Lagerschalenabschnitt
B1: Lagerschalenabschnitt
d0: Lagerschalendicke
d1: erhöhte Lagerschalendicke
h1: Nutgrundmaß des Koppelkörpers
h2: Nutgrundmaß der Lagerschale
K0: Kugelabschnitt

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Koppelelements (1) mit einem Kraftübertragungselement (10) und einer Kugelgelenkanordnung (20), umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Kugelbolzens (50), umfassend eine auf einem Schaft aufsitzende Kugel (51), die eine Abflachung (52) im Bereich eines dem Schaft (56) gegenüberliegenden Kugelpols aufweist; - Bereitstellen einer Lagerschale (30, 90) mit einer Öffnung zur Einführung der Kugel (51) des Kugelbolzens (50) in die Lagerschale (30, 90); - Einführen der Kugel (51) des Kugelbolzens (50) in die Lagerschale (30, 90); - Bereitstellen einer Spritzgießform zum Umspritzen des mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzens (50) mit dem Kraftübertragungselement (10); - Einsetzen des mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzens (50) in die Spritzgießform, wobei der mit der Lagerschale (30, 90) versehene Kugelbolzen (50) am Schaft (56) des Kugelbolzens und in einem der Öffnung (32) der Lagerschale (30, 90) gegenüberliegenden Polbereich (34) am Außenmantel der Lagerschale abgestützt wird; - Umspritzen des mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzens (50) mit dem Kraftübertragungselement (10), wobei flüssiger Kunststoff in die Spritzgießform beabstandet zum in der Spritzgießform abgestützten und mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzen (50) injiziert wird, sodass an dem fertiggestellten Koppelelement (1) der Außenmantel der Lagerschale in einem der Öffnung (32, 92) der Lagerschale (30, 90) gegenüberliegenden Polbereich (34, 94) freiliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen einer mit einer Öffnung (32, 92) versehen Lagerschale (30, 90) die Herstellung der mit der Öffnung versehene Lagerschale umfasst, wobei zumindest ein Schlitz (35) gestaltet wird, der sich von der Öffnung in Richtung zum der Öffnung gegenüberliegenden Pol der Lagerschale erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung des Materials in die Kavität des Spritzgießwerkzeuges an einem Einspritzort durchgeführt wird, der in Längsrichtung der Kavität etwa mittig liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (30, 90) in ihrem Polbereich (34, 94) eine radiale Aufdickung aufweist, an dem die Lagerschale während des Spritzgießvorganges zur Umspritzen des mit der Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzens (50) mit einem Kraftübertragungselements (10) abgestützt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufdickung der Lagerschale (30, 90) in Richtung zur Öffnung (32, 92) in einen Kalottenbereich der Lagerschale hinein erstreckt, der sich bei einer zentrischen Ausrichtung des Schaftes (56) des Kugelbolzens (50) zur Öffnung (32, 92) der Lagerschale (30) über die radiale Höhe der Abflachung der Kugel (51) hinaus erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeflachte Kugel (51) des Kugelbolzens (50) durch Umformung in einem Fließpressvorgang, insbesondere einem Kaltfließpressvorgang, hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen der Kugel (51) des Kugelbolzens (50) in die Lagerschale (30, 90) deren Öffnung (32, 92) über den zumindest einen sich in Richtung zum Polbereich (34, 94) erstreckenden Schlitz (35) erweitert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Spritzgießen des Kraftübertragungselementes (10) an den mit einer Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzen (50), dieser so orientiert und gehalten wird, dass der Schaft (56) des Kugelbolzens (50) zentrisch zur Öffnung (32, 92) der Lagerschale (30, 90) ausgerichtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Spritzgießen des Kraftübertragungselementes (10) an den mit einer Lagerschale (30, 90) versehenen Kugelbolzen (50) der zumindest eine Schlitz (35) mit Kunststoffmaterial ausgefüllt wird.
Kunststoff-Koppelelement (1) mit einem Kraftübertragungselement (10) und einer daran angebrachten Kugelgelenkanordnung (20), welche einen Kugelbolzen (50) mit einer auf einem Schaft (56) aufsitzenden und beweglich in einer Lagerschale (30, 90) gelagerten Kugel (51) umfasst, wobei die Kugel eine Abflachung (52) im Bereich eines dem Schaft (56) gegenüberliegenden Kugelpols aufweist, dadurch gekennzeichnet, das s die Kugelgelenkanordnung (20) zur Gestaltung des Kraftübertragungselements (10) Kunststoff-umspritzt ist, wobei ein Außenmantelabschnitt der Lagerschale (30, 90) in einem der Öffnung (32, 92) der Lagerschale gegenüberliegenden Polbereich (34, 94) der Lagerschale (30, 90) freiliegt.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (30, 90) in dem Polbereich (34, 94) eine radiale Aufdickung aufweist.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufdickung der Lagerschale (30, 90) in Richtung zur Öffnung (32, 92) in einen Kalottenbereich (B1) der Lagerschale (30, 90) hinein erstreckt, der sich bei einer zentrischen Ausrichtung des Schaftes (56) des Kugelbolzens (50) zur Öffnung (32, 92) der Lagerschale (30, 90) über die radiale Höhe der Abflachung (52) der Kugel (51) hinaus erstreckt.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeflachte Kugel (51) des Kugelbolzens (50) durch Umformung in einem Fließpressvorgang, insbesondere einem Kaltfließpressvorgang, hergestellt ist.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (30, 90) an ihrer Innenmantelfläche eine Mehrzahl von umfänglich beabstandeten, jeweils auf einem Längenkreisabschnitt angeordnete Fettnuten (36, 96) aufweist.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (30, 90) an ihrer Innenmantelfläche zumindest einen, insbesondere einen einzelnen, auf einem Längenkreisabschnitt verlaufenden Schlitz (35) aufweist.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (30, 90) im Bereich ihrer Öffnung (32, 92) eine Verdickung in Form eines umlaufenden Kragens (31, 91) aufweist.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Lagerschale (90) im Bereich ihrer Öffnung (92) einen umlaufenden Kragen (91) aufweist, der an seinem freien Ende eine umlaufende, insbesondere radiale Abstufung (102) zur zumindest abschnittsweisen Bereitstellung einer Spannut (110) zur Aufnahme eines Spannrings aufweist.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannut (110) eine Gesamtbreite aufweist, welche abschnittsweise durch die Lagerschale (90) und abschnittsweise durch den Koppelkörper (10) bereitgestellt ist.
Kunststoff-Koppelelement (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsbalg (70) an der Lagerschale (10) und dem Kugelbolzen (50) befestigt ist zur Bereitstellung eines Schmiermittelreservoirs für die sich relativ zur Lagerschale bewegbare Kugel (51) des Kugelbolzens (50), wobei das Schmiermittelreservoir vollständig durch Oberflächenabschnitte des Kugelbolzens (50), der Lagerschale (90) und des Dichtungsbalgs (70) festgelegt ist.