DE2756228B2

DE2756228B2 - Kugelgelenkhalterungseinrichtung zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen, Verfahren zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenen Bauteilen, Vorrichtung zum Verstemmen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen und Verfahren zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen

Info

Publication number: DE2756228B2
Application number: DE2756228A
Authority: DE
Inventors: Michio Kasugai Aichi Abe
Original assignee: Tokai TRW and Co Ltd
Current assignee: Tokai TRW and Co Ltd
Priority date: 1976-12-29
Filing date: 1977-12-16
Publication date: 1981-06-25
Also published as: JPS5382957A; AU519975B2; FR2376322A1; JPS5545770B2; FR2376322B1; IT1091618B; US4256413A; AU3033777A; CA1098330A; GB1601091A; DE2756228A1; BR7708644A; ES464717A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugelgelenkhalterungsemricr-'ung zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, ein Verfahren zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen nach dem Oberbegriff von Anspruch 4, eine Vorrichtung zum Verstemmen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5 und ein Verfahren zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk iu verbindenden Bauteilen nach dem Oberbegriff von Anspruch 8. Mit Hilfe eines solchen Kugelgelenks können beispielsweise obere und untere Arme einer Fahrzeugaufhängung miteinander verbunden werden.

Eine Befestigung von Kugelgelenken in Aufnahmebohrungen der eingangs genannten Art ist aus der DE-AS 12 87 374 bekannt. Diese ist anhand von F i g. 1 der Zeichnung als Beispiel einer üblichen Kugelgelenkhalterungseinrichtung beschrieben. Bei dieser bekannten Kugelgelenkhaherungseinrichtung bestehi die Gefahr, daß sich das Kugelgelenkgehäuse leicht aus dem unteren Arm der Fahrzeugaufhängung lösen kann, da die dort vorgesehenen radialen und axialen Rändelungen nicht ausreichen, um das Kugelgelenkgehäuse sicher in dem hohlzylindnschen Bauteil eines Arms der Fahrzeugaufhängung m halten, was insbesondere auf die auftretenden Schwingrngsbeanspruchungen zurückzuführen ist.

Bei den anderen noch anhand der beigefügten Zeichnung erläuterten üblichen Auslegungen von Kugelgelenkhalterungseinrichtungen sind zum einen ejn» 7iisät»iirhp Bea.'heitung erforderlich, um beispielsweise im K jgclgelenkgehäuse eine Ringnut zur Aufnahme eines Sprengrings zu bilden, oder um Gewindeabschnitte auszubilden, die ebenfalls zur Sicherung dienen, oder zum anderen muß ein Schweißvorgang ausgeführt werden, um die beiden zu verbindenden Bauteile fest miteinander zu verbinden. Beim Schweißen ergibt sich zusätzlich noch der Nachteil, daß die für die zu verbindenden Bauteile zu verwendenden Materialien schweißbar sein müssen und daher beispielsweise nicht aus Kunststoff hergestellt werden können. Zusätzlich sind bei der Erwärmung durch das Schweißen Verschlechterungen hinsichtlich der Eigenschaften des im Kugelgelenkgehäuse eingeschlossenen Schmiermittels zu befürchten, so daß das Kugelgelenk nicht mehr zuverlässig arbeiten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, unter Oberwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten und Nachteile eine Kugelgelenkhalterungseinrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß das Kugelgelenkgehäuse auf möglichst wenig aufwendige Art und Weise sicher und zuverlässig festlegbar ist, sowie hierzu bestimmte Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1. des Anspruchs 4, des Anspruchs 5 und des Anspruchs 8 gelöst.

Weiterbildungen der Gegenstände der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Erfindung ist eine Selbstverstemmungs-Eingriffseinrichtung vorgesehen, die bei einerAusführungsform nach der Erfindung ein Eingriffstei! umfaßt, das mit einer in der Innenfläche des für Kugelgelenkgenäuse vorgesehener Ringnut derart zusammenarbeitet daß sich der Ringflansch bei dem Eindruck" :i des Kugelgelenkgehäuses in das hohlzylindrische Gegenteil plastisch verformt und durch die Ringnut des Flansches gegen die obere Kante der Wand des hohlzylindnschen Teils ^verstemmt wird. Hierdurch sind die beiden zu verbinder -ien Teile sicher festgelegt und festgehalten.

Die hierbei vorgesehene Verstemmung ermöglicht eine selbsttätige Verspannung der beiden zu verbindenden Bauteile.

Hierzu sind nach der Erfindung kein? zusätzlichen Bearbeitungsschritte oder zusätzlichen Bauteile erforderlich, die zur Sicherung des Kugelgelenkgehäuses in dem hohlzyündrischen Aufnahmetei! dienen. Das Kugelgelenkgehäuse bei der Erfindung wird lediglich zur Verstemmung kaltverformt, so daß auch eine Wärmebehandlung entfällt. Deshalb ist die Kugelgelenkhalterungseinrichtung nach der Erfindung äußerst kostengünstig zu fertigen und zu montieren, und zur Montage werden keine Fachkräfte benötigt sordern zur Durchführung können Hilfskräfte oder sogar Maschinen verwendet werden. Bei den anhand der Ansprüche 5 bis 10 wiedergegebenen Verfahren und Vorrichtungen zum Verstemmen oder Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen werden Gesenke, Ober- und Untergesenke verwendet, die mit den beiden zu verbindenden Bauteilen derart zusammenarbeiten, daß beim Zusammenpressen von Ober- und Untergesenk eine plastische Verformung auftritt die die Selbstverstemmungs-Eingriffseinrichtung darstellt. Hierbei entfällt ein bei den anderen Ausführungsformen nach der Erfindung vorgesehener Flansch, wodurch erreicht wir.^J„ daß möglicherweise auftretende Risse bei der Verformung des Flansches vermieden werden. Hierdurch hat die Selbstverstemmungsveroindung eine bessere mechanische Widerstandsfähigkeit, nnd es ist dia Gefahr von Beschädigungen der zu verstemmenden Bauteile ausgeschaltet Ferner ergibt sich hierbei die Möglichkeit, daa das Kugelgelenk in der Aufnahme selbst dann noch festgelegt werden kann, wenn bereits die Staubschutzkappe für das Kugelgelenk angebracht ist. Hierdurch lassen sich auch Beeinträchtigungen des Kugelgelenks durch anhaftenden Staub beispielsweise vor der Festlegung, in der Aufnahme wirksam verhindern. Trotz einer vereinfachten Montage und

einer herstellungstcchniscli günstigen Auslegung der Verbindung der zu verbindenden Bauteile wird hierdurch auch noch erreicht. daD das Kugelgelenk langfristik zuverlässig arbeitet, da keine Verschmutzungen wie Staub im Bereich des Kugelgelenks vorhanden sein können.

Aus der FR-PS 20 09 070 ist aus den F i g. 6 und 7 eine selbstverstemmende Verbindung von zwei rohrförmigen koaxialen Elementen bekannt- Hierbei ist das rohrförmige Einsteckteil mit vorspringenden Eingriffsabsciiniiten versehen, die in entsprechende Schlitze in dem rohrförmigen Aufnahmeteil nach dem Zusammenschieben der beiden zu verbindenden Teile eingreifen und beim Zusammendrücken der beiden zu verbindenden Bauteile radial verformt werden. Eine solche Auslegung einer selbststemmenden Verbindung ist insbesondere auf das Anwendungsgebiet de vorliegenden Erfindung, nämlich auf Kugelgelenkgehäuse, nicht übertragbar, da aus Platzgründen und aus fertigungstechnischen Gründen an den zugewandten Stirnflächen der beiden zu verbindenden Bauteile keine zusammenarbeitenden Vorspränge und Einschnitte vorgesehen werden können. Ferner wird in Abweichung von diesem Stand der Technik bei der vorliegenden Erfindung nichi der vorspringende Teil des EinsteckteiU im Aufnahmeteil radial verformt, sondern das Aufnahmeteil wird bei der Verstemmung selbst radial verformL

Der Stand der Technik sowie die Erfindung werden nachstehend 2n Beispielen unter Bezugn2iiiiie auf die Zeichnung näher erläutert Darin zeigen:

F ig. 1 bis 4 Seitenansichten von Beispielen einer üblichen Kugelgelenkhalterungseinnchtung in Teilschnittdarstellung.

F i g. 5 eine Seitenansicht eines Beispiels nach der Erfindung von einer Kugelgelenkhalterungseinrichtung in Teilschnittdarstellung.

F i g. 6 eine Seitenansicht der Kugelgelenkhalterungsei'irichtung von F i g. 5 in Teilschniitdarstellung, wobei sich die rechte Hälfte auf die anfängliche Befestigungsstufe des Kugelgelenks bezieht, bei der das Kugelgelenkgehäuse in eines der beiden durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteile mit Preßsitz eingepaßt ist. und die linke Hälfte auf die abschließende Festlegungsstufe des Kugelgelenks bezieht bei der das Kugelgelenkgehäuse mit dem einen Bauteil verstemmt ist.

F ι g. 7 ein Diagramm von Versuchen zur Lösung der Verbindung beider zu verbindenden Bauteile, in dem die Beispiele nach dem Stand der Technik jenen nach der Erfindung gegenübergestellt sind.

F i g. 8 eine Seitenansicht in Teilschnittdarstellung zur Verdeutlichung des Verfahrens zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen,

F i g. 9 eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung des Verfahrens zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen und

Fig. 10 eine Vertikalschnittansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verstemmen eines Kugelgelenks, in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen.

In der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen verstehen.

In F i g. 1 ist eine übliche Kugelgelenkhalterungseinrichtung (DE-AS 12 87 374) gezeigt, die einen Ringflansch aufweist, der nahe dem oberen Ende in Fig. 1 eines hohlzyfindrischen Kugelgelenkgehäuses If eines Kugelgelenkes 10 vorgesehen ist und sich vom Kugelgelenkgehäuse 11 radial nach außen erstreckl. Am Auffenumfangdes Kugelgelenkgehäuses 11 ist zwischen seinen beiden gegenüberliegenden Enden eine Rändelung 13 ausgebildet Beim Festlegen des Kugelgelenks

ί 10 in einem der beiden durch das Kugelgelenk 10 zu vorbindenden Bauteile, wie einem unteren Arm 14 einer Fahrzeugaufhängung, wird die Rändelung 13 des Kugelgelenkgehäuses 11 mit einem Preßsitz in das hohlzylindrische Teil 15 des unteren Arms 14eingepaßl,

bis der Ringflansch 12 auf der oberen Kante des

hohlzylindrischen Teils 15 des unteren Arms 14 aufliegt

Das Beispiel einer üblichen Kugelgelenkhalterungs

einrichtung in F ί g. 2 entspricht weitgehend dem

Beispiel in F ig. t. Abweichend ist bei der Kugelgelenk-

f> halterungseinrichtung in Fig.2 jedoch zisätzlich ein Seegerring bzw. Sprengring 16 vorgese^ en. der in der Nähe des dem Ringflansch 12 gegenüberliegenden Endes angeordnet und am Kugelg^'c.ügehäuse 11 an seinem zylindrischen Teil IS angebracht ist wenn das Kugelgelenkgehäuse 11 in er zuvor in Verbindung mit F i g. I beschriebenen Weise in den unteren Arm 14 der Fahrzeug" ¹^ängung mit Preßsitzt eingepaßt ist. Hierdurch isi au . .ugelgelenk 10 lagemäßig im unteren Arm !4 festgelegt.

Bei dem Beispiel einer üblichen Kugelgelenkhaltertingseinrichtung in F i g. 3 ist anstelle des Sprengrings 16 am Anßenumfang des hohlzylindrischen Kugelgelenkgehäuses 11 zwischen seinen beiden Enden ein Außengewi, deteil 17 vorgesehen, das mit einem

Innengewindeteil i7' an tz V.r-nfläche des hohlzylindrischen Teils 15 des unteren Arms 14 zusammenarbeitet Zum Festlegen des Kugelgelenks 10 im unteren Arm 14 wird das Kugeigelenkgehäuse 11 in das Innengewindeteü 17' des unteren Arms 14 eingeschraubt Das Beispiel einer üblichen Kugelgelankhalterungseinrichtung in F i g. 4 stimmt im wesentlichen mit dem Beispiel in Fig.*· übereia Abweichend hiervon ist zwischen der Unterkante der Wand des hohlzylindrischen Teils 15 aes unteren Arms 14 und dem dem Ringflansch 12 gegenüberliegenden Ende des Kugelgelenkgehäuses 11 eine Schweißnaht 18 zur Festlegung des Kugelgelenks 10 im unteren Arm 14 vorgesehen.

Nachteilig hierbei ist daß sich das Kugeigelenkgehäuse 11 leicht aus der Kugelgelenkhalterungseinrichtung von F i g. 1 aus dem unteren Arm 14 löst Bei dem Beispiel nach Fig.2 ist eine zusätzliche Bearbeitung erforderlich, um im Kugelgelenkgehäuse 11 eine Ringnut zur Aufnahme des Sprengrings 16 auszubilden. Ferner muß hierbei der Abstand zwischen der Ringnut und dem Ringflansch 12 außerordentlich genau eingehalten werden. Weiterhin muß das ätugelge^nkgehäuie il beim Beispiel nach Fig.2 wärmebehand^lt ader mittels Hochfrequenzindiktuion gebildet werden, damit die den Sprengring 16 aufnehmende Ringnut

ausreichenf widerstandsfähig ist Das Beispiel in Fig. 3 macht ebenfalls eine zusätzliche Bearbeitung erforderlich, um die Gewindeteile 17,17' auszubilden, die zudem noch gehärtet werden müssen. Beim Beispiel nach Fig.4 schließlich muß geschweißt werden, so daß das Lager des Kugelgelenks nicht aus Kunststoff herstellbar ist und sich das Schmiermittel bei der Erwärmung durch das Schweißen hinsichtlich seiner Eigenschaften verschlechtert

Das Beispiel einer Kugelgelenkhalterungseinrichtung nach der Erfindung Fig.5 und 6 hat ein eine Selbstversternmungseingriffseinrichtung bildendes Eingriffsteil 19. wenn das Kugeigelenkgehäuse 11 des Kugelgelenkes 10 mit Preßsitz in das hohlzylindrische

Teil 15 des unteren Arms 14 eingepaßt ist. Dieses Eingriffsteil 19 liegt zwischen dem Kugelgelenkgehäuse

11 und dem hohlzylindrischen Teil 15. Dieses eine Selbstverstemmungs-Eingriffseinrichtung bildende Eingriffsteil 19 arbeitei mit einer Ringnut 20 in der Innenfläche des Ringflansches 12 nahe dem oberen Ende des hohlzylindrischen Kugelgelenkgehäuses 11 und einer Oberkante 21 des hohlzylindrischen Teils 15 zusammen. >"enn das Kugelgelenkgehäuse 11 vollständig in das hohlzylindrische Teil 15 mit PreBsitz eingepaßt ist (siehe F i g. 5). Die Ringnut 20 ist derart ausgebildet, daß sie eine weitgehend der Dicke der Wand des hohlzylindrischen Teils 15 entsprechende Breite und einen Außendurchmesser aufweist, der weitgehend dem Außendurchmesser des hohlzylindnsehen Teils 15 entspricht Darüber hinaus ist die Ringnut

20 von der Oberkante 21 des hohlzylindrischen Teils 15 aus nach unten in Richtung der Mittelachse des Kugelgelenkgehäuses 11 geneigt Der Neigungswinkel Hegt hierbei zwischen 10-30°. Weiterhin entspricht der wirksame Durchmesser der Rändelung 13 des hohlzylindrischen Kugelgelenkgehäuses 11 etwa dem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Teils 15.

Zum Festlegen des Kugelgelenkes to im unteren Arm

14 der Fahrzeugaufhängung beispielsweise wird das Kugelgelenkgehäuse Il des Kugelgelenkes 10 (siehe insbesondere F i g. 6) koaxial zum hohlzylindrischen Teil

15 des unteren Arms 14 ausgerichtet wobfi das dem Ringflansch 12 gegenüberliegende Ende des Kugelgelenkgehäuses 1 f dem oberen Ende 21 des hohizylindrisehen Teils 15 zugekehrt ist Danach wird das Kugelguer.kgehäuse 11 in das hohlzylindrische Teil 15 mit Preßsitz dadurch eingepaßt daß auf den Ringflansch

12 am oberen Ende des Kugelgelenkgehäuses 11 eine Kraft ausgeübt wird und zwar so lange, bis die Innenfläche des Ringflansches 12 auf dem oberen Ende

21 des hohlzylindrischen Teils 15 aufliegt Während das Kugelgelenkgehäuse 11 in der oben beschriebenen Weise in das hohlzylindrische Teil 15 des unteren Arms

14 mit Preßsitz eingepaßt wird, wird die Innenfläche der Wand des hohlzylindrischen Teils 15 allmählich entsprechend der Kontur der Rändelung 13 des Kugelgeienkgehäuses 11 plastisch verformt Selbst wenn der Ringflansch 12 des Kugelgelenkgehäuses Il auf der oberen Kante 21 des hohlzylindrischen Teils 15 aufliegt werden beim weiteren Einwirken der Kraft auf den Ringflansch 12 die Oberkante 21 und der benachbarte Teil des hohlzylindrischen Teils 15 in die Ringnut 20 des Ringflansches 12 hineingedrückt und entlang der nach innen gerichteten Neigung der Ringnut so 20 oder in Richtung der Mittelachse des Kugelgeienkgehäuses 11 plastisch verformt Das Einpassen ist abgeschlossen, wenn die Oberkante 21 und der benachbarte Teil der Wand des hohlzylindrischen Teils

15 die Ringnut 20 vollständig ausfüllen (siehe Fig.5). Dann ist das Kugelgelenkgehäuse 11 fest und zuverlässig im hohlzylindrischen Teil 15 des unteren Arms 14 aufgenommen.

In der oben beschriebenen Festlegung wird der untere Arm 14 abgestützt und das Kugelgelenk 18 in den hohlzylindrischen Teil 15 nach unten getrieben.

Die zuvor angegebene Kugelgelenkhalterungseinrichtung hat folgende Abmessungen:

Außendurchmesser des	43 mm
Kugelgelenkgehäuses 11	ca. 3 mm
Tiefe der Ringnut 20
hohlzylindrisches Teil 15
des unteren Arms 14	42-42,2 mm
Innendurchmesser	46—46,2 mm
Außendurchmesser

Durchmesser des kugeligen Teils
des Kugelzapfens
Abstand der Rändelungen 13

65

28 mm
1 mm
(90 Rändelungen) in Fig.7 sind die Ergebnisse von Versuchen zum Lösen der beiden verbundenen Bauteile der üblichen Beispiele von Kugelgelenkhalterungseinrichtungen den Beispielen nach der Erfindung gegenübergestellt In Fig. 7 ist auf der Ordinate die Kraft aufgetragen, die erforderlich ist. um das Kugelgelenkgehäuse ti aus dem hohlzylindrischen Teil 15 zu lösen ur.d auf der Abszisse die hierzu erforderlichen Wege aufgetragen. Hierbei zeigt die gestrichelte Kurve A die Kraft, die erforderlich ist. um das Kugelgelenkgehäuse Il aus dem hohlzylindrischen Teil 15 bei der üblichen Auslegung der Kugelgelenkhalterungseinrichtung in Fig.] herauszuziehen, während d,e strichpunktierte Kurve A 'die Kraft angibt, die benötigt wird, um das Kugelgelenkgehäuse 11 in das hohlzylindrische Teil 15 bei der üblichen Auslegung der Kugelgelenkhalterungseinnchtung in F i g. 1 hineinzudrücken. Weiterhin zeigt die doppelt strichpunktierte Kurve ßdie erforderliche Kraft, um das Kugelgelenkgehäuse 11 aus dem hohlzylindrischen Teil 15 bei der üblichen Kugelgelenkhalterungseinrichtung von F i g. 2 zu lösen. Demgegenüber beziehen sich die voll ausgezogenen Kurven Cund C'auf die Verhältnisse beim Beispiel nach der Erfindung, wobei die Kurve Cdie erforderliche Kraft angibt, um das Kugelgdenkgehäuse 11 aus dem hohlzylindrischen Teil 15 herauszuziehen, während die Kurve C" diejenige Kraft angibt die erforderlich ist, um das Kugelgelenkgehäuse 11 in das hohlzylindrische Teil 15 hineinzudrücken. Wie sich aus dem Diagramm in F i g. 7 ergibt ist bei der erfindungsgemäßen Kugelgelenkhalterungseinrichtung die Kraft die zum Herausziehen des Kugelgelenkes 10 aus dem hohizylindrischen Teil 15 erforderlich ist etwa 2—2^sli mal so groß im Vergleich zu den üblichen Kugelgelenkhalterungseinrichtungen. Die beschriebene Kugelgelenkhalterungseinrichtung hält aber noch das Kugelgelenk 10 im hohlzylindrischen Teil 15 sicher fest

Anstelle der dargestellten Ausführungsform, bei der die obere Kante 21 und dessen benachbartes Teil der Wand des hohlzylindrischen Teils 15 derart angeordnet sind, daß sie in die Ringnut 20 in der Innenfläche des Ringflansches 12 des Kugelgelenkgehäuses 11 hineingedrückt werden, ist es auch mögüch, an der Wand des hohlzylindrischen Teils 15 eine Nut vorzusehen, wobei hierbei die Außenumfangskame des am Kugelgelenkgehäuse 11 vorgesehenen Ringflanschs Il mit Preßsitz in der Nut eingepaßt und sodann gegen das hohlzyiindrische Teil gepreßt wird Anstelle der beschriebenen Ringnut läßt sich auch irgendeine Nut mit abweichender Gestalt wählen.

Bei der aus Fig.8 und 9 ersichtlichen Kugelgelenkhalterungseinrichtung soll ebenfalls ein Kugelgelenk

101 in einem von zwei durch das Kugelgelenk !01 zu verbindenden Bauteilen, wie dem unteren Arm einer Kraftfahrzeugaufhängung festgelegt werden. Hierbei ist ein hohlzylindrisches metallisches Kugelgelenkgehäuse

102 vorgesehen, in dem ein Kugelzapfen 104 aufgenommen ist der ein innerhalb des Kugelgeienkgehäuses 102 mittels eines Lagers 103 gelenkig gelagertes kugeliges Teil 104a aufweist Das untere Ende des Lagers 103 ist an einem Ringflansch 102a gelagert der sich vom

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unteren Ende des Kugelgelenkgehäuses 102 aus radial nach innen erstreckt. Das obere Ende des Lagers 103 ist mittels einer Vorspannfeder 105 gegen die Innenfläche einer Verschlußplatte 106 vorbelastet, die sich nahe dem oberen Ende des Kugelgelenkgehäuses 102 Ober dessen hohlzylindrisches Teil erstreckt. Die Verschlußplalte 106 ist an der Innenfläche des Kugelgelenkgehäuses 102 befestigt und veranließt dieses hohlzylindrische Gehäuseteil dadurch, daß der dünner bemessene Wandteil 1026 des Kuge<gelenkgehäuses 102 radial nach innen gegen die Verschlußplatte 106 durch Verformen verstemmt wird. Wie aus Fig.8 ersichtlich, weist der Ringflansch tO2a ein abgeschrägtes Teil 121 auf da' dur~h Anfasen der Innenfläche des Kugelgelenkgehäuses 102 an dessen unterem Ende gebildet ist, so daß die freie Schwingbewegung des Zapfenteils 1046 des Kugelzapfens 104 hierdurch nicht behindert ist.

Das Kugelgelenkgehäuse 102 des Kugelgelenks 101 weist am Außenumfang zwischen den beiden gegenüberliegenden Cehäuseenden eine Rändelung 107 auf. die in der untenstehend beschriebenen Weise in das hohlzylindrische Teil 15 mit Preßsitz eingepaßt wird.

Die Außendurchmesser sämtlicher Teile des Kugelgeienkgehäuses 102 — mit Ausnahme der Rändelung 107 — sind derart gewählt, daß das Kugelgelenkgehäuse 102 ruckfrei in das hohlzyiindrische Teil 15 einführbar ist, wobei der wirksame Durchmesser der Rändelung 107 zweckmäßigerweise so gewählt ist, daß er etwa dem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Teils 15 entspricht Das Kugelgelenk 101 weist weiterhin im Außenumfang des Kugelgelenkgehäuses 102 eine halbkreisförmige Ringnut 108 mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt auf. Diese Ringnut 108 liegt direkt oberhalb der Rändelung 107. Die Ringnut 108 ni nmt die Oberkante der Wand des hohlzylindrischen Teils auf.

Un dasjenige freiliegende Zapfenteil des Kugelzapfens 104 zu schützen, das sich über das untere Ende des Kugelgelenkgehäuses 102 hinaus nach unten erstreckt, ist nach Fig.8 eine aus Gummi bestehende Staubschutzkappe !09 vorgesehen, die eine bestimmte Menge von Schmiermittel hält, um die sich gegenseitig berührenden Flächen des Lagers 103 des kugeligen Teils 104a zu schmieren. Die Staubschutzkappe 109 weist ein oberes zylindrisches Teil 109a und ein hiermit einstückiges Bodenteil 1096 auf, durch das sich das Zapfenteil 1046 des Kugelzapfens 104 hindurch erstreckt Wie aus Fig.8 ersichtlich, ist der Außendurchmesser r₂ des zylindrischen Teils 109a der Staubschutzkappe 109 kleiner als der Außendurchmesser /ι der Rändelung 107 des Kugelgelenkgehäuses 102, wobei die Oberkante des zylindrischen Teils 109a der Staubschutzkappe 109 auf den einen verkleinerten Durchmesser aufweisenden unteren Teil 102c des Kugelgelenkgehäuses 102 passend aufgesetzt ist

Anhand von Fig.9 wird das Verfahren zum Festlegen des Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk 101 zu verbindenden Bauteilen beschrieben. Wie aus Fi₆.9 ersichtlich, ist ein aus Metallbisch bestehender und als Halterung dienender unterer Arm 110 der Fahrzeugaufhängung vorgesehen, der ein hohlzylindrisches Teil 111 aufweist, in den das Kugelgelenkgehäuse 102 des Kugelgelenks 101 mit Preßsite eingepaßt wird. Beim Festlegen des Kugelgelenks 101 im hohlzylindrischen Teil 111 des unteren Arms 110 wird eine hierfür bestimmte Vorrichtung verwendet Diese Vorrichtung weist ein hohlzylindrisches Untergesenk 112 und ein Obergesenk 113 auf. Das Obergesenk 113 besitzt außer einem Drückteil 113a, das gegen die Oberkante W2d des Kugelgelenkgehäuses 102 des Kugelgelenks 101 zur Anlage kommt, arch noch ein Reduzierteil 1136, mittels dessen die ober.. Kante lila des hohlzylindrischen Teils 111 des Arms 110 im Zusammenwirken mit der Ringnut 108 des Kugelgelenkgehäuses 102 verstemmt wird. Wie aus Fig.9 ersichtlich, ist weiterhin noch ein Auswerferzapfen 114 vorgesehen, der im hohlen Teil innerhalb des Obergesenkes 113 aufgenommen ist.

Die rechte Hälfte in Fig.9 zeigt den Beginn des Verfahrens, bei dem das Kugelgelenk 101 und der untere Arm 110 zu dem Untergesenk 112 ausgerichtet sind, wobei das Obergesenk 113 gerade nach unten in Richtung des Untergesenkes 112 bewegt wird, um das Kugelgelenk 101 in das hohlzylindrische Teil Ht des unteren Arms 110 mit Pießsitz einzupassen. Die linke Hälfte der F i g. 9 zeigt demgegenüber die Anordnung nach Durchführung des Verfahrens, wobei das Kugelgelenk 101 vollständig im hohlzylindrischen Teil 11! des unteren Arms 110 festgelegt ist Zum Festlegen des Kugelgelenkes 101 im hohlzylindrischen Teil 111 wird zuallererst das hohlzylindrische Teil 111 koaxial zum hohlen Teil des Untergesenkes 112 ausgerichtet, sodann das Kugelgelenk 101. an dem die Staubschutzkappe 109 bereits befestigt ist in das hohlzylindrische TeM 111 und in das hohie Teil des Untergesenks 112 eingeführt, bis das unmittelbar unterhalb der Rändelung 107 des Kugelgelenkgehäuses 102 liegende Teil innerhalb des hohlen Teils des Untergesenks 112 ist (siehe Fig.9). Wenn dann das Obergesenk 113 nach unten in Richtung des Untergesenks 112 bewegt wird, wobei die erforderliche Kraft dem Obergesenk 113 mittels des nicht dargestellten Pressenarms erteilt wird, kommt das Drückteil 113a des Obergesenks 113 in Eingriff mit der Oberkante der Wand des Kugelgelenkgehäuses 102 und drückt die Rändelung 107 des Kugelgelenkgehäuses 102 in das hohlzylindrische Teil 111 des unteren Arms 110. Wenn hierbei kurz vor dem Ende der Verstimmung die obere Kante UIa des hohlzylindrischen Teils 111 die Ringnut 108 des Kugelgelenkgshäuses 102 erreicht, wird diese Oberkante lila des hohlzylindrischen Teils 111 aufgrurd des sich verjüngenden Reduz'~rteils 1136 des Obergesenkes 113 in Richtung auf die Achse des Kugelgelenkgehäuses 102 umgelenkt bis diese Oberkante lila in die Ringnut 108des Kugelgelenkgehäuses 102 eindringt und dort festgelegt wird. Aufgrund der Kombination von Einpassen mit Preßsitz und Verstemmung durch Kaltverformung ist das Kugelgelenk 101 im hohlzylindrischen Teil Hl sicher festgelegt Danach wird das Obergesenk 113 vom Untergesenk 112 abgedrückt und die hergestellte Verbindung zwischen den beiden Bauteilen wird durch den Auswerferzapfen 114 vom Obergesenk 113 gelöst

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist die bei der Ausführungsform gemäß F i g. 8 bzw. 9 vorgesehene Ringnut 108, in die das hohlzylindrische Teil 111 eingreift nicht vorgesehen; stattdessen ist das hohlzylindrische Teil 111 des unteren Arms 110 derart ausgebildet, daß es mit den durch die Rändelung 107 des Kugelgelenkes 101 gebildeten Nuten 107a in Eingriff kommt

Zu diesem Zweck ist ein Obergesenk 213 vorgesehen, das eine Drückstange 213a sowie ein

•65 zylindrisches Reduzierteil 2136 aufweist Mittels der Drückstange 213a wird über eine Feder 215 dem Kugelgelenk 101 eine nach unten gerichtete Kraft erteilt, wälrend das zylindrische Reduzierteil 2136

derart ausgebildet ist, daß es auf das hohlzylindrische Teil JIl des unteren Arms 110 eine radial nach innen gerichtete Kraft aufbringt, um dadurch die Innenfläche des hohlzylindrischen Teils 111 plastisch zu verformen, so daß diese in die Nuten 107a eindringt, die zwischen ier Rändelung 107 des Kugelgelenkgehäuses 102 vorgesehen sind.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kugelgelenkhalterungsemnchtung zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen, wobei das Kugelgelenk ein hohlzylindrisches Gehäuse und das eine Bauteil ein hohlzylindrisches Teil aufweist, in welches das Kugelgelenkgehäuse mit Preßsitz eingepaßt ist, und wobei die verbundenen Teile zusätzlich verstemmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kugelgelenkgehäuse (11, 102) und dem zylindrischen Teil (15,111) eine Selbstverstemmungs-Eingriffseinrichtung (20, 21; 108, lila; 107a, 111) vorgesehen ist, die das Kugelgelenkgehäuse beim Einpressen in das zylindrische Teil automatisch mit diesem verstemmt und aus einer Ringnut (20,108,107a) in der Außenfläche des Kugelgelenkgehäuses sowie aus einem Eingriffswandteil (21, lila. 107a) des zylindrischen Teils gebildet ist das bei in das zylindrische Teil eingepreßtem Kugelgelenkgehäuse in der Ringnut verstemmt unü · icht in dieser aufgenommen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (20) in einem am einen Ende des Kugelgelenkgehäuses (11) vorgesehenen Ringflansch i2) angeordnet ist und daß das Eingriffswandteil (21) die Stirnkante des zylindrischen Teils (15) bildet, die bein Einpressen des Kugelgelenkgehäuses (11) in das zylindrische Teil (15) plastisch in der Ringnut verformbar ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer an der Außenfläche des Kugelgelenkgehäuses vorgesehenen Ränderung, dadurch gekennzeichnet, «JaS die Ringnut (20) rr^;! eine- weitgehend der Wanddicke des zylindrischen Te>'s (15) entsprechenden Breite und einem weitgehend d?m Außendurchmesser des zylindrischen Teils (115) entsprechenden Außendurchmesser versehen ist und gegenüber der Achse des Kugelgelenkgehäuses (11) nach unten weggeneigt verläuft und daß der wirksame Durchmesser de: Rändelung (13) weitgehend dem Innendurchmesser des zylindrischen Teils (15) entspricht, wobei beim Einpressendes Kugelgelenk gehäuses (11) in das zylindrische Teil (15) die *5 Innenfläche des zylindrischen Teils (15) gemäß der Kontur der Rändelung (13) plastisch verformbar ist, bis das Eingriffswandteil (21) dicht in der Ringnut (20) aufgenommen ist, so daß dadurch das Kugelgelenkgehäuse (11) und das zylindrische Teil (15) in w Dichtberührung miteinander kommen.

4. Verfahren zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen, wobei das Kugelgelenk ein hohlzylindrisches Gehäuse mit einem Ringflanscr- an einem Ende und einer Ringrut in der Außenfläche aufweist und das eine Bauteil ein hohlzylindrisches Te»! besitzt, das mit wenigstens einer tingrütskame versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenkgehäuse zuerst koaxial zum zylindrisehen Teil ausgerichtet und sodann, um den Ringflansch und die Eingnffskante plastisch zu verformen, in das zylindrische Teil so weit hineingetrieben wird, bis die Eingriffskante dicht in die Ringnut eingepaßt ist.

5. Vorrichtung zum Verstemmen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen, wobei das Kugelgelenk ein hohlzylindrisches Gehäuse mit einer in der Außenfläche vorgesehenen Nuteinrichtung, einen Kugelzapfen mit einem mittels eines Lagers drehbar im Gehäuse aufgenommenen Kugelteil und ein Zapfenteil aufweist das sich vom Kugelteil durch das Gehäuse hindurch nach unten erstreckt während das eine Bauteil ein zur Aufnahme des Kugelgelenkgehäuses im Preßsitz dienendes hohlzylindrisches Teil sowie eine am unteren Gehäuse befestigte, schmiermitteihaltende Dichtmanschette aufweist, die das Zapfenteil des Kugelgelenks schützt und einen kleineren Außendurchmesser als das Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet daß ein Untergesenk (112) mit einem hohlen Teil zur Aufnahme des zylindrischen Teils des Kugelgelenks (101) und der Dichtmanschette (109) sowie ein Obergesenk (113, 213) mit einem Reduzierteil (1136,2126) vorgesehen sind, wobei beim mittels des Obergesenks erfolgenden Einpressen des Kugelgelenkgehäuses (102) in das zylindrische Teil (111) bis zur vollständigen Aufnahme der Rändelung (107) innerhalb .!es zylindrischen Teils das Reduzierteil (1136, 2136) die Wand des zylindrischen Teils (111) in die Rungnut (108, 107a) des Gehäuses (102) drückt und dadurch das Kugelgelenk (101) fest an dem einen Bauteil (110) festlegt

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuteinrichtung (108) in der Außenfläche des KugelgelenkgehäuG^s (102) an einer Stelle genau oberhalb der Rändelung (107) vorgesehen ist und daß das Reduzierteil (1136) des Obergesenks (113) die Oberkante (lila) des zylindrischen Teils (111) des einen Bauteils (110) in die Ringnut (108) drückt und dadurch die Oberkante in die Ringnut verstemmt

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Nuteinrichtung durch die mittels der Rändelung (107) des Gehäuses (102) begrenzten Nuten (107a) gebildet ist und daß das Reduzierteil (2136) des Obergesenks (213) durch Aufbringen einer radial nach innen gerichteten Kraft auf das zylindrische Teil (111) die In: enfläche dieses zylindrischen Teils (111) in die Nuten (107a) drückt

8. Verfahren zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen, wobei das Kugelgelenk ein hoiiUyiifidrisches Gehäuse mit einer Rändelung und wenigstens einer Nuteinrichtung, einen Kugelzapfen mit einem mittels eines Lagers drehbar innerhalb des Gehäuses aufgenommenen Kugelteil und ein Zapfenteil aufweist, das sich vom Kugelteil aus durch das Gehäuse hindurch nach unten erstreckt, während das eine Bauteil ein hohlzylindrisches Teil, in welches das Gehäuse des Kugelgelenks einzupressen ist, aufweist und das Gehäuse weiterhin eine an seinem unteren Ende befestigte, schmiermittelhaltende Dichtmanschette besitzt die das Zapfenteil schützt und einen kleinere·· AüScr-dürch^escer z\z άζε Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das zylindrische Teil in einem hohlzylindrischen Untergesenk angeordnet wird, daß das Gehäuse teilweise in das zylindrische Teil und das Untergesenk verbracht wird, bis die Dichtmanschette im Untergesenk angeordnet ist, und daß daraufhin das Gehäuse mittels eines ein Reduzierteil aufweisenden Obergesenks in das Untergesenk hineingetrieben wird, bis die Rändelung des Gehäuses in das zylindrische Teil eingepreßt ist, wobei kurz vor dem

vollständig erfolgten Einpressen der Rändelung in das zylindrische Teil des Reduzierteil des Obergesenks die Wand des zylindrischen Teils in die Nuteinrichtung drückt, um hierdurch das Gehäuse an dem einen Bauteil festzulegen.

9. Verfahren nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Nuteinrichtung eine Ringnut ist, die in der Außenfläche des Gehäuses an einer Stelle genau oberhalb der Rändelung vorgesehen ist, und daß das Reduzierteil des Obergesenks die Oberkante des zylindrischen Teils ir- diese Ringnut drückt, um die Oberkante kaltzuverformen bzw. zu verstemmen.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuteinrichtung durch die Nuten der Rändelung gebildet wird und daß das Reduzierteil des Obergesenks die Innenfläche dcL -,iindrischen Teils in diese Nuten drückt, _um das zylindrische Teil kaltzuverformen bzw. zu verstemmen.