DE1906524C2

DE1906524C2 - Verfahren zur Herstellung von Kugelgelenken

Info

Publication number: DE1906524C2
Application number: DE19691906524
Authority: DE
Inventors: Teramachi Hiroshi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-07-09
Filing date: 1969-02-10
Publication date: 1971-02-11
Also published as: GB1217305A; SE347453B; US3570090A; JPS4711002B1; FR2012564A1; SE349753B; DE1906524B1

Description

ι *

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Fig. 6 ist eine vergrößerte, teilweise geschnittene

lung von Kugelgelenken, bei dem eine aus einer Teilansicht des kugeligen Teils des Kugelgelenkes,

oberen und unteren Hälfte bestehende Form für das welches das Spiel zeigt;

Formen eines äußeren Gelenkteiles des Kugelgelen- Fig. 7 veranschaulicht das Prinzip des gemäß

kes vorbereitet wird, in der eine Stahlkugel, auf die ein 5 F i g. 6 verwendeten Verfahrens,

dünner Film aus Zinn, Kupfer oder Blei auf einem Eine allgemein mit α in Fig. 4 bezeichnete K.._m

Teil der Oberfläche aufgebrächt worden ist, so in Lage wird zur Bildung des Gelenkteils eines Kugelgelenkes,

gebracht wird, daß die Stahlkugel als Kern auf der wie in Fig. 1 gezeigt, vorbereitet, pie rornia Kann

unterenHälftederFormruht,undbeidemeineCharge eine für die Massenproduktion geeignete, herkomm-

aus Aluminiumschmelze in die Form gegossen wird. io liehe Spritzgußform sein, die aus einer oberen und

Es ist an sich bekannt, Kugelgelenke durch Umgie- unteren Hälfte besteht. In der Form ist ein Formßen einer leeren Kugel herzustellen, die dabei zugleich gebungshohlraum 2 vorgesehen, der einen hinterals Kern dient. Weiterhin ist bekannt, die Innenkugel schnittenen kugeligen kaum 3 iur die Bildung des vor dem Gießen mit einer Überzugsschicht zu ver- Kopfteils des Kugelgelenkes einschließt. In dem kugeschen. Bei den bekannten Kugelgelenken erfordert die 15 ligen Raum 3 der Form wird eine Stahlkugel 4 m Herstellung jedoch einen großen Aufwand, und es ist Lage gebracht, deren Oberfläche teilweise mit einem sehr kompliziert. Demzufolge sind die hergestellten dünnen Film A aus Zinn, Kvpfer oder Blei derart Kugelgelenke nicht nur sehr teuer, sondern auch in plattiert oder überzogen ist, daß die Stahlkugel als ihrer . arbeitsweise uuvirtschaftlich. »Kern« auf der unteren Hälfte der Form, wie in

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Auf- ao Fig. 4 gezeigt, ruht. Eine Charge geschmolzenen

gäbe zugrunde, Kugelgelenke einfacher Art und Aluminiums wird in die Formhöhlung 2 eingegossen,

hohen Leistungsvermögens leicht und wirtschaftlich worauf der dünne Film aus Zinn, Kupfer oder Blei,

herzustellen. der einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist, sich mit

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dem geschmolzenen Aluminium vermischt, wodurch

man einen Innenstab mit einem Außengewinde und 35 ein Film B einer Aluminiumlegierung gebildet wird,

einem sechseckigen Flansch mit der freien Oberfläche der sehr gute Lagergeschäften bzw. eine hohe

der von dem äußeren Getenkteil festgehaltenen Stahl- Lagerleistung aufweist (F i g. 5). Auf diese Weise wird

kugel durch Reibungsschweißen verbindet und daß in der Form ein Gelenkteil hergestellt, das in seinem

man das äußere Gelenkteil von außen her einer Kopfteil eine Stahlkugel umfaßt Das so hergestellte

Schlagbeanspruchung unterwirft. 30 Gelenkteil mit der darin umfaßten Stahlkugel wird

Das äußere Gelenkten besteht zweckmäßig aus dann, während es sich in der Form befindet, abgeeinem kugeligen Kopfteil und einsa. z'ipfenförmigen kühlt und danach aus der Form entfernt. Nach dem Ansatz. Eine axial in dem zapfenfötmigen Ansatz Entfernen aus der Form hält das äußere Gelenkteil oder Außenstab verlaufende Bohrung wird mit einem bzw. Kopfteil 5 die Stahlkugel 4 fest in Lage. Zu Innengewinde versehen. Der kugelige Kopfteil des 35 diesem Zeitpunkt steht das Kopfteil 5 mit der Stahläußeren Gelenkteiles wird einer Schlagbeanspruchung kugel 4 so in Verbindung, daß es die letztere auf ausgesetzt, damit ein Spiel zwischen der Innenober- Grund >_-s unterschiedlichen Kons^ktionskoeffizienfläche des kugeligen Kopfteiles und der eng darin ten zwischen den zwei Teilen umspannt, wodurch ein gemltenen Oberfläche der Stahlkugel geschaffen Drehen der Stahlkugel 4 in dem Kopfteil 5 verhindert wird. Dadurch kann sich die Stahlkugel, die mit dem 4a wird. Durch Ausnutzen dieses Unterschiedes im Innenstab verbunden ist, in dem Kopfteil des äußeren Kontraktionskoeffizienten wird mit der Stahlkugel 4 Gelenkteiles drehen. ein kugeliger Bolzen oder InncQstab S durch Rei-

Das auf diese Weise hergestellte Kugelgelenk ist bungsschweißen verbunden. Der Innenstab S ist mit

einfach in der Bauweise und wirtschaftlich in der einem Außengewinde 6 und einem sechseckigen

Herstellung. Das erfindungsgemäß hergestellte Kugel- 45 Flansch 7, wie in F i g. 5 gezeigt, versehen. Das Rei-

gelenk ist fehlerfrei und hinsichtlich seiner Arbeits- bungsschweißen ist Jann nicht möglich, wenn das für

weise und Leistungsfähigkeit hervorragend. das äußere Gelenkteil verwendete Material einen so

Im folgenden wird eins beispielsweise Ausführungs- geringen Kontraktionskoeffizienten aufweist, daß die

form der Erfindung an Hand der Zeichnung näher Stahlkugel 4 sich in dem äußeren Gelenkteil 5 drehen

erläutert. 50 kann.

Fig. 1 zeigt «m Längsschnitt eine Seitenansicht des Darauf wird auf die in Fig. 6 gezeigte Weise der

erfindungsgemäß hergestellten Kugelgelenkes; Kopneü 5 des Auüe55tsh£ 1, d. h. der kugelige, die

F i g. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie H-II von Stahlkugel haltend»· Teil von außen her an~seiner

Fig. 1; Oberfläche einer :hlagbeanspruchung ausgesetzt,

Fig. 3 ist ein Querschnitt längs der Linie ΙΙΙ-ΠΙ 55 wodurch der kugelige Teil des AuBenstabs in einen

von Fig. 1; Flteßzustand gebracht wird. Dadurch wird ein Spiel c

Fig. 4 zeigt die Ansicht eines Längsquerschnittes bei 12 zwischen der Innenohsrfläche des kugeligen der beim erfindungsgemäßen Gießen verwendeten Teils und der Außsnobcrüäche der Stahlkugel 4 geForm, wobei die Stahlkugel einen dünnen Film aus schaffen.

Zinn, Kupfer oder Blei teilweise über ihrer Ober- 60 Bas Prinzip für die Ausbildung eines derartigen

Üäche trägt; Spiels win! 45η Hasd 4er Fig. 7 erklärt. Es soll aa-

F ig. S zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht der genommen werden, csb eine Gnmdplstte IS nüt einer Verbindung des Innenstabes mit der Stahlkugel durch vorher festgelegten Dicke einem Walzvorgang unier-ReibungsschweiBen. Die Stahlkugel tost ihren dünnen worfea wird. Die Basisplatte I® wird dann in der Film aus Zinn, Kupfer oder Blei, der mit dem ge- Sg Onfe jjndBwiie, wie durch die Pfeile χ and y dargeschmolzenen Aluminium gemischt ist, um einen Film stellt, gedehnt, so UeB die Bsslsplatie zu einer 4nrch aus gegossener Aluminiumlegierung zu bilden, die die strichpunktierten liaiea gezeigten Form gewalzt ein hohe Lagelleistung aufweist; wird. Dies soll zinn leichteren Verständnis dafür die-

nen, wie das \ erstehend erwähnte Spiel zwischen dem kugeligen Kopfteil und der Stahlkugel gebildet wird. Danach werden von dem hergestellten Außenstab oder Gelenkteil 1 daran angeformte Guß- und Schweißrippen entfernt und axial im Inneren des S Außenstabes 1 eine Bohrung 11 mit Innengewinde auf bekannte Weise geschaffen, wodurch das in den F i g. 1 und 3 gezeigte Ersderzeugnss erzielt wird.

In dem so hergestellten Kugelgelenk fällt die Härte der Stahlkugel 4, welche normalerweise in dem Bereich HrC 60 bis 66 liegt, auf eine Größenordnung von HrC 40 bis 45, da die Stahlku^l während des Gießens des Außenstabs 1 einer heben Temperatur ausgesetzt ist. Der Außenstab i behält . **-** eine ausreichende Funktion als Metal: bei. da La Kontakt zwischen dem Stab und der Si^hikug ' 4 ein Oberflächenkontakt ist und der kag^'s^ Vesl des Außenstabs i, der die Stahlkugel half. var. emer Aluminsuingußlegierung gebildet sm<> -.-eiche als Zapfenlager hochleistungsfähig ist a©

Die Verwendung des Reibungsschweißen für das Verbinden des Innenstabs 8 mit der Stahlkugel 4 führt auch zu dem Vorteil, daß die verwendete Stahlkugel im Handel zu niedrigen Kosten verfügbar ist, sehr nahe an die Idealform der Kugel herankommt und eine äußerst glatte Oberfläche hat.

Weiterhin dient der filmartige Überzug über einen Teil der Stahlkugeloberfläche zur Unterstützung der leichten Anpassung des Gußmaterials an die Kugeloberfläche und zur Verhinderung jeglicher Poren od. dgl. in dem Außenstab, wodurch sein kugeliger Tei! eine hohe Qualität erhält.

Außerdem kann das Spiel c zwischen dem kugeli-

gen Teil des Außenstabs 1undI der Stahlkugel^ leicht bestimmt werden, indem de,-Grad^j die Stahlkugel mischen sich haltende

ÄroSt ete^Whot Genauigkeit und großes I ,iftunSvcrmögen ebenso wie ein leichtes Gewicht und stungsycrmogc Darüber hinaus ver-

. was daher zu n.edngeren Her-

die .

Stellungskosten fuhrt.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Kugelgelenken, bei dem eine aus einer oberen und unteren Hälfte ο! tehTndeⁿFonn für das Formen e.nesaußeren G»lenkteiles des Kugelgelenks vom™«·«.·, wwc, S de^Stahlkugel, auf die ein dunner F- m aus Zinn Kupfer oder B!ei auf einem Te.l der Oberfläche aufgebracht worden ist, so in Lage SachTwird, daß die Stahlkugel als Kern auf ^ unteren Hälfte der Form ruht, «ad bei dem (Sarge aus Aluminiumschmelze in die Form ,Sn wird, dadurch gekennzeichnet, man einen Innenstab (8) mit einem Außea- €\ und einem sechseckigen Flansch (7)

30 beanspruchung unterwirft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen