EP3673183A1 - Verfahren zum herstellen eines gelenks und/oder eines fahrwerkbauteils mit einem gelenk - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines gelenks und/oder eines fahrwerkbauteils mit einem gelenk

Info

Publication number
EP3673183A1
EP3673183A1 EP18742459.3A EP18742459A EP3673183A1 EP 3673183 A1 EP3673183 A1 EP 3673183A1 EP 18742459 A EP18742459 A EP 18742459A EP 3673183 A1 EP3673183 A1 EP 3673183A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
joint
sleeve
free end
longitudinal axis
counterpart
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.)
Withdrawn
Application number
EP18742459.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friederike Person
Torsten Borcherding
Torsten Haar
Linda Tönsing
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
Publication of EP3673183A1 publication Critical patent/EP3673183A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0614—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part of the joint being open on two sides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/10—Making other particular articles parts of bearings; sleeves; valve seats or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • B23P11/005—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for  by expanding or crimping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/005—Ball joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0685—Manufacture of ball-joints and parts thereof, e.g. assembly of ball-joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/11—Joints, e.g. ball joints, universal joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/416—Ball or spherical joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0666—Sealing means between the socket and the inner member shaft
    • F16C11/0671—Sealing means between the socket and the inner member shaft allowing operative relative movement of joint parts due to flexing of the sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/40—Shaping by deformation without removing material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/40—Shaping by deformation without removing material
    • F16C2220/44—Shaping by deformation without removing material by rolling

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a joint and / or a chassis component with a joint, which is associated with a longitudinal axis, the joint has at least one joint sleeve and at least one closure ring, in a closure ring assembly step, the closure ring is inserted into the joint sleeve, in a closure ring attachment step If the locking ring is fixed axially in the direction of the longitudinal axis of the joint, in a joint sleeve fastening step, the joint sleeve is fixed axially in the direction of the longitudinal axis of the joint on a counterpart, the counterpart having a sleeve receiving opening for inserting the joint sleeve. Furthermore, the invention relates to a joint, a sleeve joint and / or a chassis component with such a joint.
  • Such a method or joint is known from DE 10 2012 207 527 A1.
  • the joint is formed as a sleeve joint or ball sleeve joint and the joint sleeve as an outer sleeve.
  • the locking ring is pressed into the outer sleeve.
  • the locking ring is seated in the axial direction at least form-fitting between an axial end of the outer sleeve, which is radially inwardly deformed, bent or rolled, and an inner sleeve.
  • the forming of the axial ends of the outer sleeve can be done by rolling. These axial or free ends are also referred to as rolling edges or closing edges.
  • a method for producing a joint and / or a chassis component is proposed with a joint, wherein the joint is associated with a longitudinal axis.
  • the longitudinal axis extends in the axial direction of the joint and / or the longitudinal axis defines the axial direction of the joint.
  • the joint has at least one joint sleeve and at least one locking ring.
  • the lock ring is inserted into the hinge sleeve.
  • the closure ring assembly step subsequent closure ring attachment step, the closure ring is axially fixed positively in the direction of the longitudinal axis of the joint.
  • the closure ring is also radially in relation to the longitudinal axis of the joint, in particular form-fitting and / or due to the introduction of the closure ring in the joint sleeve, set.
  • the closure ring can thus be fastened to the joint sleeve and / or with respect to the joint sleeve in the context of the closure ring fastening step.
  • the joint sleeve is fixed axially in the direction of the longitudinal axis of the joint on a counterpart.
  • the joint is fixed to the counterpart.
  • the GE- gen published has a sleeve receiving opening for insertion of the joint sleeve.
  • the sleeve receiving opening is formed as a passage opening.
  • a through-opening in the sense of the invention is to be understood to mean a round or non-round recess penetrating the counterpart or the respectively relevant component.
  • the passage opening is completely, in particular radially encircling the longitudinal axis, enclosed by the counterpart or the respectively relevant component.
  • a free end of the joint sleeve is reshaped such that the deformed free end engages over both the closure ring and the counterpart transversely to the longitudinal axis of the joint.
  • an overlap is to be understood as a partial overlaying or interlocking.
  • the spreading takes place at right angles to the axial direction of the longitudinal axis of the joint.
  • the formation of a material throw-up as known from the prior art, can be avoided.
  • a subsequent treatment process for processing, in particular for grinding, the outside of the joint sleeve and / or the joint can be dispensed with.
  • a significant simplification of the manufacturing process can be achieved.
  • the longitudinal axis of the joint preferably forms a longitudinal central axis of the joint and / or the joint sleeve.
  • One or any direction transverse to the longitudinal axis direction is referred to in particular as a radial direction.
  • the joint has a hinge axis about which the joint and / or an inner joint part is movable.
  • the hinge axis and / or the longitudinal axis extends in the axial direction of the joint sleeve.
  • the joint axis and the longitudinal axis can be sammen fallen.
  • the hinge axis extends in the axial direction of the joint and / or in the axial direction of the longitudinal axis.
  • the joint, the joint sleeve and / or the inner joint part with respect to the longitudinal axis and / or the hinge axis is rotationally symmetrical or substantially rotationally symmetrical.
  • the joint axis and / or the longitudinal axis of the joint can run through a center of the, in particular a spherical or spherical bearing area having, inner joint part.
  • the free end of the joint sleeve is formed like a ring before the forming step.
  • the, preferably ring-like, free end may be web-like in cross-section.
  • the cross section of the free end of the joint sleeve is deformed in the forming step to a mushroom-like cross-section.
  • the free end of the joint sleeve in the forming step in particular to a mushroom-shaped in cross-section, roll edge contour is formed.
  • the outer diameter of the free end may correspond to the maximum outer diameter of the joint sleeve.
  • the joint sleeve may be provided with an outside diameter slightly larger than an inside diameter of the sleeve receiving opening of the counterpart such that in the joint sleeve mounting step, the joint sleeve is inserted into the sleeve receiving opening by pressing the joint sleeve into the sleeve receiving opening.
  • the joint sleeve can be additionally fixed non-positively on the counterpart.
  • the free end after a Gelenkhülsenmontagageschntt, in which the counterpart is inserted into the sleeve receiving opening extends in the axial direction of the longitudinal axis beyond the counterpart.
  • the joint sleeve assembly does not occur before the lock ring mounting step.
  • the joint sleeve is determined due to the forming step at least form-fitting manner to the counterpart. This can be due to the positive fixing of the joint sleeve on the counterpart movement of the joint sleeve with respect to the counterpart in the direction of the longitudinal axis and / or be blocked transversely to the longitudinal axis of the joint.
  • the conversion Form AMD both the locking ring and the counterpart form-fitting and frictionally fixed to the joint sleeve and / or clamped.
  • the free end and a forming tool are pressed axially against each other, so that the free end of the joint sleeve is formed.
  • the forming can be carried out in the forming step by means of a single forming tool.
  • the forming tool comprises a roller arrangement having at least one roller or a plurality of rollers arranged around a forming tool rotation axis.
  • the rollers can be applied axially to the free end of the joint sleeve, so that the Umformwerkmaschinenieritchachse coincides with the longitudinal axis.
  • the roller assembly can be rotated about the forming tool axis of rotation so that the rollers roll on the free end, thereby forming the free end.
  • the free end to a, in particular in cross section mushroom-like, rolling edge contour can be transformed.
  • the rollers and the free end can be pressed axially against each other.
  • a for forming the free end of this axially to be applied or applied Umformwerkmaschinegraphy the forming tool and / or the peripheral surface of each roller may be smooth or concave.
  • a concave design of the Umformwerkmaschinemaschinetechnik Construction and / or the peripheral surface of each roller favors the forming of the free end, in particular in a direction transverse to the longitudinal axis direction.
  • the joint sleeve has a contact surface, wherein in the lock ring assembly step, the closure ring is introduced into the joint sleeve in such a way until the closure ring comes to rest on the contact surface.
  • the locking ring is introduced in the axial direction to the longitudinal axis of the joint in the joint sleeve and / or the locking ring comes to lie in the axial direction to the longitudinal axis on the contact surface.
  • the contact surface for the locking ring form a stop acting in the axial direction of the longitudinal axis.
  • the closure ring is after the forming step and / or due to the forming step between the contact surface of the joint sleeve and the deformed free end of the joint sleeve form-fitting, preferably in the axial and / or radial direction to the longitudinal axis of the joint determined.
  • the joint sleeve in its manufacture on its inner circumference and / or in an axial end region with a be provided transversely and / or perpendicular to the longitudinal axis extending contact surface.
  • the free end is part of the outer circumference of the joint sleeve.
  • the closure ring In the closure ring assembly step, the closure ring can be inserted into the joint sleeve so that the contact surface bears against the closure ring and the free end extends beyond the closure ring on a side of the joint sleeve facing away from the contact surface.
  • an inner sleeve is used as a joint sleeve and an outer sleeve as a counterpart.
  • the joint is designed as a sleeve joint or ball and socket joint.
  • the inner sleeve is disposed within the outer sleeve.
  • the inner sleeve can be arranged at least partially or completely between a bearing shell and the outer sleeve.
  • the inner sleeve has two axially spaced, radially outwardly extending free ends.
  • the counterpart can be designed as a chassis component, a structural component or a handlebar.
  • the structural component may be part of a chassis component or handlebar.
  • Joints in particular press-fit joints, sleeve joints and / or ball joint joints can in various embodiments with a vehicle component, such as a chassis component, combined and / or be pressed into a vehicle component or suspension component.
  • the free end of the hinge sleeve is a first free end in the axial direction of the longitudinal axis of the hinge. Furthermore, there is a second free end facing away from the first free end. Due to the forming step, the deformed first free end may include both a first locking ring and a first counterpart side of the counterpart transverse to the longitudinal axis of the joint overlap. Due to a further forming step, the deformed second free end can overlap both a second locking ring and a second counterpart side of the counterpart transversely to the longitudinal axis of the joint.
  • the, in particular first, forming step and the further, preferably second, forming step may correspond to one another.
  • the joint is mirror-symmetrical to a transverse axis and / or transverse plane.
  • the transverse axis and / or transverse plane can be arranged or aligned at right angles to the longitudinal axis.
  • the first forming step and the further forming step preferably take place one after the other, but not necessarily immediately after one another, but with the interposition of at least one further production step or several production steps.
  • an inner joint part in particular a ball sleeve, is inserted into the joint sleeve in a Geienkinnenteinimontage Kunststoff and movably mounted.
  • the inner joint part is movably mounted in a bearing shell arranged in the joint sleeve.
  • the bearing shell can be used in front of the inner joint part or together with the inner joint part in the joint sleeve.
  • the movably mounted inner joint part is introduced into the joint sleeve such that the inner joint part, in particular on both sides, extends out of the joint sleeve.
  • the inner joint part is inserted through a mounting opening into the joint sleeve.
  • the mounting opening may be arranged axially opposite a first locking ring.
  • the inner joint part is accessible from the outside.
  • the inner joint part may have a storage area.
  • the inner joint part is or is movably mounted with its bearing region, preferably in the Geienkinnenteiimontage Kunststoff, in the joint sleeve.
  • the storage area is spherical and / or spherical.
  • the inner joint part is formed as a ball sleeve.
  • the joint can be realized as a ball and socket joint.
  • the inner joint part with respect to a joint inner longitudinal axis, the realized in particular a hinge axis, rotationally symmetric or approximately rotationally symmetrical.
  • the inner joint part may be made of plastic or metal, in particular aluminum, magnesium or a ferrous material such. As steel.
  • the inner joint part is produced in a joint inner part manufacturing step, preferably before the inner joint part assembly step.
  • the inner joint part with its storage area in a bearing shell in particular slidably and / or slidably used.
  • the bearing shell can, in particular in the inner joint part assembly step, be introduced together with the inner joint part in the joint sleeve.
  • the bearing shell can be rotationally symmetrical or approximately rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis of the joint.
  • the bearing shell is or forms a spherical shell.
  • the bearing shell made of plastic, for example of a thermoplastic material.
  • the bearing shell can be produced in a bearing shell production step, in particular before the inner joint assembly step.
  • the joint sleeve is rotationally symmetric or approximately rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis.
  • the joint sleeve has a joint sleeve interior.
  • the joint sleeve interior can be accessible by means of two axially facing away from each other mounting holes.
  • the joint sleeve interior can be formed as a passage opening of the joint sleeve.
  • the inner joint part can, in particular in the inner joint part assembly step, be introduced together with the bearing shell in the joint sleeve interior and stored in this movable.
  • the bearing shell is introduced into the joint sleeve interior.
  • the joint sleeve consists of a deformable material.
  • the joint sleeve may be made of plastic or metal, in particular aluminum, magnesium or a ferrous material, such. As steel.
  • the joint sleeve can be manufactured in a joint sleeve production step, in particular before the joint sleeve assembly step.
  • the joint sleeve senher einritts Colour the joint sleeve is provided in particular with the mounting hole, the through hole, the inner sleeve sleeve space and / or with the contact surface.
  • the joint sleeve can be produced by cold forming and / or massive forming and / or extrusion, preferably by cold extrusion or hot extrusion. In this case, can be dispensed with a subsequent machining of the joint sleeve.
  • the joint sleeve can be produced by deep-drawing a sheet or by machining, for example by turning.
  • the free end may be annular, cylindrical or approximately cylindrical and / or straight or approximately straight in the axial direction.
  • the chassis component may be designed as a link, a flange joint, a control arm, a trailing arm, a tension strut, a strut, a trailing arm, a spring link or a tie rod.
  • the chassis component in the form of a two-point link, a three-point link, a four-point link or another multiaxially loaded link or loaded joint member may be formed.
  • a corresponding joint or chassis component can be used in a chassis of a vehicle or motor vehicle.
  • the closure ring preferably has a retaining groove running around on its outer circumference.
  • the retaining groove is used for arranging and / or fixing a peripheral portion of a sealing bellows.
  • a sealing bellows can be used.
  • the sealing bellows is made of a flexible, in particular elastic material, preferably an elastomer, as a hose-like hollow body with two open ends.
  • the sealing bellows has a closure-ring-side edge section on an axial end facing the locking ring.
  • the sealing bellows has a joint inner joint part. edge section.
  • the sheath may be designed differently, it being possible to select a contour which is both compressible and extensible, such as, for example, a bulbous contour and / or a contour provided with folds, to ensure joint mobility.
  • the edge portions of the sealing bellows can be fastened by means of a clamping ring in the retaining groove of the closure ring and / or in a fastening groove of the inner joint part.
  • the joint produced according to the method according to the invention is a previously described joint according to the invention.
  • the method is developed in accordance with all embodiments explained in connection with the joint according to the invention described here.
  • the joint described here can be developed according to all embodiments explained in connection with the method.
  • FIG. 2 is a sectional side view of an inner sleeve and an outer sleeve of the joint in an unassembled state
  • FIG. 3 is a sectional side view of the inner sleeve and the outer sleeve in a preassembled state
  • FIG. 5 is a sectional side view of the inner sleeve, the outer sleeve and the locking ring in a partially assembled state of the joint, wherein additionally a forming tool for fastening the closure ring and the outer sleeve is shown on the inner sleeve,
  • FIG. 7 is a perspective side view of a chassis component with another joint according to the invention.
  • Fig. 8 is a sectional side view of the further joint of FIG. 7, wherein the further joint is mounted in the chassis component.
  • FIG. 1 shows a sectional side view of a joint 1 according to the invention.
  • the joint 1 is designed as a sleeve joint, namely a ball sleeve joint.
  • the joint 1 is rotationally symmetrical to a longitudinal axis 2.
  • the longitudinal axis 2 extends in the axial direction of the joint 1 according to arrow 3.
  • a transverse axis 4 is arranged at right angles to the longitudinal axis 2, wherein the longitudinal axis 2 and the transverse axis 4 intersect at a center 5 of the joint 1.
  • the joint 1 has a joint sleeve 6.
  • the joint sleeve 6 is formed as an inner sleeve 6.
  • the joint sleeve or inner sleeve 6 is inserted in a counterpart 7.
  • the counterpart 7 is formed as an outer sleeve 7 of the joint 1.
  • a bearing shell 8 is arranged within the inner sleeve 6, .
  • an inner joint part 9 is movably mounted.
  • the bearing shell 8 is formed as a spherical shell and the inner joint part 9 as a ball sleeve.
  • the inner joint part 9 has a bearing region 10, which is rotatably and / or pivotally mounted with respect to the bearing shell 8.
  • the bearing portion 10 is formed like a ball and thus realizes a joint ball of the inner joint part 9.
  • the through hole 11 is here exemplified cylindrically.
  • two locking rings 12, 13 are held or fixed in a form-fitting manner.
  • the locking rings 12, 13 are each axially on the one hand on the bearing shell 8 and the inner sleeve 6 at.
  • the locking rings 12, 13 are respectively overlapped by means of a deformed free end 14 or 15.
  • the bearing shell 8 is arranged in the axial direction of the longitudinal axis 2 between the closure rings 12, 13, so that the bearing shell 8 is under axial bias.
  • the joint sleeve or inner sleeve 6 has axially opposite to the longitudinal axis 2 facing away from each other sections each have a free end 14 and 15 respectively.
  • the free ends 14, 15 are ring-shaped. According to this illustration, the free ends 14, 15 are each reshaped, so that a mushroom-like shape or mushroom-like rolling edge contour results in cross-section.
  • the locking rings 12, 13 each have a ring portion 16. This annular portion 16 is located in the axial direction of the longitudinal axis 2 on a contact surface 17 and 18 of the joint sleeve or the inner sleeve 6.
  • the free ends 14, 15 of the inner sleeve 6 extend in the axial direction over the annular portion 16 of the locking ring 12 and 13 also , Furthermore, the free ends 14, 15 also extend beyond the edges 19, 20 of the counterpart or outer sleeve 7 in the axial direction.
  • the free ends 14, 15 are reshaped such that the deformed free end 14 or 15 both the locking ring 12 and 13 and the counterpart or the outer sleeve 7 in a direction transverse, namely at right angles, to the longitudinal axis 2 of the joint. 1 overlaps.
  • the free ends 14, 15 simultaneously engage on the one hand the ring section 16 of the closure ring 12 or 13 and on the other hand the edge 19 or 20 of the counterpart or the outer sleeve 7.
  • the inner joint part 9 extends axially on both sides of the inner sleeve 6 and the outer sleeve 7 out and thereby axially through the locking rings 12, 13 therethrough.
  • a sealing bellows 23 and 24 is attached in each case.
  • the sealing bellows 23 extends from the axial end portion 21 to the locking ring 12 and is secured thereto.
  • the sealing bellows 24 extends from the axial end portion 22 to the locking ring 13th and is attached to this.
  • a first edge portion 25 of the sealing bellows 23 and 24 held by a clamping ring 26 in a mounting groove 27 and 28 of the inner joint part 9.
  • An edge portion 29 of the sealing bellows 23 or 24 which is axially remote from the edge portion 25 is held in a retaining groove 30 of the locking ring 12 or 13 by means of a further clamping ring 31.
  • a hinge axis of the inner joint part 9 coincides with the longitudinal axis 2.
  • the hinge axis of the inner joint part 9 includes with the longitudinal axis 2 an angle which is greater than zero degrees.
  • Figure 2 shows a sectional side view of the joint sleeve or inner sleeve 6 and the counterpart or the outer sleeve 7 of the joint 1 in an unmounted state.
  • the joint sleeve 6 has previously been manufactured in a joint sleeve manufacturing step.
  • the counterpart 7 has previously been manufactured in a counterpart manufacturing step.
  • the joint sleeve production step the joint sleeve 6 has been provided with a joint sleeve interior 32, the contact surfaces 17, 18 and the free ends 14, 15.
  • the free ends 14, 15 are ring-like and web-like in cross-section.
  • the free end 14 extends in the axial direction of the longitudinal axis 2 of the contact surface 17 away.
  • the free end 15 extends axially in the direction of the longitudinal axis 2 of the contact surface 18 away.
  • the free ends 14, 15 are arranged radially to the longitudinal axis 2 on an outer side of the joint sleeve 6 or define the outside of the joint sleeve 6. In this embodiment, the free ends 14, 15 determine a maximum outer diameter of the joint sleeve 6.
  • the contact surfaces 17, 18 extend starting from the free end 14 and 15 radially inwards.
  • the maximum outer diameter of the joint sleeve or inner sleeve 6 and the inner diameter of the counterpart or the outer sleeve 7 are formed and coordinated with each other, that the inner sleeve 6 can be introduced into the outer sleeve 7.
  • the inner sleeve 6 is pressed into the outer sleeve 7.
  • the inner sleeve 6 is held in this embodiment by means of a holding tool 33.
  • the joint sleeve 6 is inserted or pressed into the counterpart 7.
  • the counterpart or outer sleeve 7 has a sleeve receiving opening 42.
  • the sleeve receiving opening 42 is formed due to the sleeve-like or hollow cylinder-like design of the counterpart 7.
  • the counterpart or the outer sleeve 7 is pushed over the joint sleeve or inner sleeve 6.
  • the inner sleeve 6 can be introduced into the outer sleeve 7.
  • the joint sleeve or inner sleeve 6 has a circumferential groove groove 34 on its outer side.
  • the sleeve groove is axially bounded on both sides by means of the radially projecting free ends 14, 15.
  • the free ends 14, 15 project radially with respect to the sleeve groove 34.
  • Figure 3 shows a sectional side view of the joint sleeve or inner sleeve 6 and the counterpart or the outer sleeve 7 in a preassembled state.
  • This state corresponds to the state of the inner sleeve 6 and the outer sleeve 7 after performing the Gelenkhülsenmontage suitses.
  • the inner sleeve 6 is pressed into the outer sleeve 7.
  • a circumferential clearance 35 between the inner sleeve 6 and the outer sleeve 7 is formed by means of the sleeve groove 34.
  • the axial edges 19, 20 of the counterpart and the outer sleeve 7 are in the axial direction to the longitudinal axis 2 via the contact surface 17 and 18 via.
  • Figure 4 shows a sectional side view of the joint sleeve or inner sleeve 6 and the counterpart or the outer sleeve 7 in the preassembled state and with an unassembled locking ring 12.
  • the Lock ring 12 is introduced into the joint sleeve or inner sleeve 6 in a closure ring mounting step.
  • the contact surfaces 17, 18 are ring-like or annular.
  • the locking ring 12 has in the region of the annular portion 16 its maximum outer diameter.
  • the maximum outer diameter of the closure ring 12 and the inner diameter of the joint sleeve or inner sleeve 6 in the region of the free end 14 are designed or matched such that the closure ring 12 is inserted or pressed into the inner sleeve 6 in the region of the free end 14 in the context of the lock ring assembly step ,
  • the locking ring 12 is inserted in the axial direction of the longitudinal axis 2 in the inner sleeve 6 until the annular portion 16 bears against the contact surface 17.
  • Figure 5 shows a sectional side view of the joint sleeve or inner sleeve 6, the counterpart or the outer sleeve 7 and the locking ring 12 in a partially assembled state of the joint 1, wherein additionally a forming tool 36 for securing the locking ring 12 and the outer sleeve 7 on the inner sleeve. 6 is shown.
  • a lock ring attaching step is performed.
  • the locking ring 12 is fixed in a form-fitting manner axially in the direction of the longitudinal axis 2 of the joint 1.
  • a joint sleeve fastening step takes place in which the joint sleeve or inner sleeve 6 is fixed in a form-fitting manner axially in the direction of the longitudinal axis of the joint 1 on the counterpart or outer sleeve 7.
  • the lock ring attaching step and the joint sleeve attaching step occur simultaneously in a common forming step.
  • the free end 14 of the joint sleeve or inner sleeve 6 is reshaped such that the deformed free end 14 of the joint sleeve or inner sleeve 6 both the locking ring 12 and the counterpart or the outer sleeve 7 transversely, namely at right angles, to the longitudinal axis 2 of Joint 1 overlaps.
  • the deformed free end 14 forms a rolling edge contour and is substantially mushroom-shaped in cross-section.
  • the deformed free end 14 extends over the annular section 16 of the locking ring 12 radially inwardly directed. At the same time, the deformed free end 14 radially overlaps the edge 19 of the locking ring 12.
  • the locking ring 12 and the annular portion 16 is positively fixed between the deformed free end 14 and the contact surface 17 of the joint sleeve or inner sleeve 6.
  • the free end 14 and the forming tool 36 are pressed axially against each other, so that the free end 14 is formed to its apparent from Figure 5 state.
  • rollers 36 comprise a roller assembly having a plurality of rollers 37 arranged around a forming tool axis of rotation.
  • the Umformtechnikmaschinefitachse coincides with the longitudinal axis 2.
  • the rollers For the forming of the free end 14, the rollers
  • FIG. 6 shows a sectional side view of further individual parts for the final assembly of the joint 1.
  • a joint inner part assembly step takes place.
  • the bearing shell 8 and the inner joint part 9, in particular the bearing shell 8 together with the inner joint part 9, in the Gelenkhülseninnenraum 32 of the joint sleeve or inner sleeve 6 is used.
  • the bearing shell 8 and the inner joint part 9 is inserted through a mounting opening 38 of the joint sleeve or inner sleeve 6 in the Gelenkhülseninnenraum 32.
  • the mounting opening 38 is arranged in an axially remote from the locking ring 12 area.
  • a further closure ring assembly step in which the closure ring 13 is inserted into the joint sleeve or inner sleeve 6.
  • a further closure ring fastening step takes place, in which the closure ring 13 is fixed in a form-fitting manner axially in the direction of the longitudinal axis 2 of the joint 1.
  • a further joint sleeve fastening step in which the joint sleeve or inner sleeve 6 is fixed in a form-fitting manner axially in the direction of the longitudinal axis 2 of the joint 1 on the counterpart or the outer sleeve 7.
  • the further closure fastening step and the further joint sleeve fastening step occur simultaneously in a common further forming step.
  • the free end 15 of the joint sleeve or inner sleeve 6 is reshaped such that the deformed free end 15 according to Figure 1, both the locking ring 13 and the counterpart or the inner sleeve 6 transversely, namely in this embodiment, at right angles to the longitudinal axis 2 of the joint 1 overlaps.
  • FIG. 7 shows a perspective side view of a chassis component 39 with a further joint 40 according to the invention.
  • the chassis component is designed as a handlebar.
  • the joint 40 is arranged in the chassis component 39.
  • the chassis component has a structural part 41 and the joint 40 is arranged in the structural part 41.
  • the hinge 40 is formed as a sleeve joint, namely as a ball and socket joint.
  • the structure of the joint 40 and the connection of the joint 40 with the chassis component 39 will be explained in more detail with reference to the following figure.
  • FIG. 8 shows a sectional side view of the further joint 40 according to FIG. 7, wherein the further joint 40 is mounted in the chassis component 39.
  • the joint 40 is constructed similar to the joint 1 according to FIG. In that regard, reference is also made to the preceding description.
  • the joint 40 according to FIG. 8 has no counterpart in the embodiment as an outer sleeve 7.
  • the chassis component 39 itself is used as a counterpart.
  • the structural part 41 serves as a counterpart to the interaction with the joint sleeve 6.
  • the production of the joint 40 likewise takes place analogously to the production of the joint 1 according to FIGS. 1 to 6.
  • the structural part 41 is used as a counterpart.
  • the joint 40 in a passage opening of the chassis component 39 and the structural part 41 can be produced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gelenks (1 ) und/oder eines Fahrwerkbauteils (39) mit einem Gelenk (40), dem eine Längsachse (2) zugeordnet ist, das Gelenk (1, 40) weist mindestens eine Gelenkhülse (6) und mindestens einen Verschlussring (12, 13) auf, in einem Verschlussringmontageschritt wird der Verschlussring (12, 13) in die Gelenkhülse (6) eingebracht, in einem Verschlussringbefestigungsschritt wird der Verschlussring (12, 13) axial in Richtung der Längsachse (2) des Gelenks (1, 40) formschlüssig festgelegt, in einem Gelenkhülsenbefestigungsschritt wird die Gelenkhülse (6) axial in Richtung der Längsachse (2) des Gelenks (1, 40) an einem Gegenstück (7, 41) festgelegt, wobei das Gegenstück (7, 41) eine Hülsenaufnahmeöffnung (42) zum Einsetzen der Gelenkhülse (6) aufweist. Um auf eine Nachbearbeitung der Gelenkhülse (6) und/oder einer Außenseite des Gelenks (1, 40) verzichten zu können, ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussbefestigungsschritt und der Gelenkhülsenbefestigungsschritt in einem gemeinsamen Umformschritt gleichzeitig erfolgen, wobei ein freies Ende (14, 15) der Gelenkhülse (6) derart umgeformt wird, dass das umgeformte freie Ende (14, 15) sowohl den Verschlussring (12, 13) als auch das Gegenstück (7, 41) quer zur Längsachse (2) des Gelenks (1, 40) übergreift.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Gelenks und/oder eines Fahrwerkbauteils mit einem
Gelenk
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gelenks und/oder eines Fahrwerkbauteils mit einem Gelenk, dem eine Längsachse zugeordnet ist, das Gelenk weist mindestens eine Gelenkhülse und mindestens einen Verschlussring auf, in einem Verschlussringmontageschritt wird der Verschlussring in die Gelenkhülse eingebracht, in einem Verschlussringbefestigungsschritt wird der Verschlussring axial in Richtung der Längsachse des Gelenks formschlüssig festgelegt, in einem Gelenkhül- senbefestigungsschritt wird die Gelenkhülse axial in Richtung der Längsachse des Gelenks an einem Gegenstück festgelegt, wobei das Gegenstück eine Hülsenauf- nahmeöffnung zum Einsetzen der Gelenkhülse aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gelenk, ein Hülsengelenk und/oder ein Fahrwerkbauteil mit einem solchen Gelenk.
Ein derartiges Verfahren bzw. Gelenk ist aus der DE 10 2012 207 527 A1 bekannt. Hierbei ist das Gelenk als ein Hülsengelenk bzw. Kugelhülsengelenk und die Gelenkhülse als eine Außenhülse ausgebildet. Der Verschlussring ist in die Außenhülse eingepresst. Hierbei sitzt der Verschlussring in axialer Richtung mindestens formschlüssig zwischen einem axialen Ende der Außenhülse, das radial nach innen umgeformt, abgebogen oder verrollt ist, und einer Innenhülse. Somit kann das Umformen der axialen Enden der Außenhülse durch Verrollen erfolgen. Diese axialen bzw. freien Enden werden auch als Rollkanten oder Verschlusskanten bezeichnet.
Hierbei ist von Nachteil, dass aufgrund des Verroll prozesses des axialen Endes der Außenhülse an der Außenseite der Außenhülse ein Materialaufwurf entstehen kann. Dieser Materialaufwurf muss in der Regel in einem nachfolgenden Prozess bzw. in einem separaten Schritt entfernt werden, um eine möglichst gleichmäßige, glatte bzw. von Unebenheiten befreite Außenseite der Außenhülse bereitzustellen. Eine aufgrund eines Materialaufwurfs oder mehrerer Materialaufwürfe unebene Außenseite wäre beispielsweise für den Verbau des Gelenks und/oder Anforderungen an das Gelenk in einem Fahrwerkbauteil von Nachteil. Hierbei kann die Behandlung der Au- ßenseite der Außenhülse zum Entfernen des Materialaufwurfs mittels Schleifen erfolgen. Dieser zusätzliche Arbeitsschritt verursacht einen unerwünschten Mehraufwand.
Es ist die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, ein Verfahren und/oder ein Gelenk der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass auf eine Nachbearbeitung der Gelenkhülse und/oder einer Außenseite des Gelenks verzichtet werden kann. Insbesondere soll eine alternative Ausführungsform bereitgestellt werden.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 und mittels eines Gelenks, Hülsengelenks und/oder Fahrwerkbauteils mit einem solchen Gelenk nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung.
Somit wird ein Verfahren zum Herstellen eines Gelenks und/oder eines Fahrwerkbauteils mit einem Gelenk vorgeschlagen, wobei dem Gelenk eine Längsachse zugeordnet ist. Insbesondere erstreckt sich die Längsachse in axialer Richtung des Gelenks und/oder die Längsachse definiert die axiale Richtung des Gelenks. Das Gelenk weist mindestens eine Gelenkhülse und mindestens einen Verschlussring auf. In einem Verschlussringmontageschritt wird der Verschlussring in die Gelenkhülse eingebracht. In einem, insbesondere dem Verschlussringmontageschritt nachfolgenden, Verschlussringbefestigungsschritt wird der Verschlussring axial in Richtung der Längsachse des Gelenks formschlüssig festgelegt. Vorzugsweise wird der Verschlussring auch radial in Bezug zur Längsachse des Gelenks, insbesondere formschlüssig und/oder aufgrund des Einbringens des Verschlussringes in die Gelenkhülse, festgelegt. Somit kann der Verschlussring im Rahmen des Verschlussringbefesti- gungsschrittes an der Gelenkhülse und/oder in Bezug zu der Gelenkhülse befestigt werden. In einem Gelenkhülsenbefestigungsschritt wird die Gelenkhülse axial in Richtung der Längsachse des Gelenks an einem Gegenstück festgelegt. Insbesondere wird aufgrund des Gelenkhülsenbefestigungsschrittes das Gelenk an dem Gegenstück festgelegt. Insbesondere ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung unter einer Festlegung eine derartige Befestigung zu verstehen, so dass eine relative Positionsveränderung der beiden miteinander festgelegten Teile verhindert ist. Das Ge- genstück weist eine Hülsenaufnahmeöffnung zum Einsetzen der Gelenkhülse auf. Insbesondere ist die Hülsenaufnahmeöffnung als eine Durchgangsöffnung ausgebildet.
Insbesondere ist unter einer Durchgangsöffnung im Sinne der Erfindung eine runde oder unrunde, das Gegenstück oder das jeweils betreffende Bauteil durchdringende Ausnehmung zu verstehen. Vorzugsweise wird die Durchgangsöffnung vollständig, insbesondere radial zur Längsachse umlaufend, von dem Gegenstück oder dem jeweils betreffenden Bauteil umschlossen.
Der Verschlussbefestigungsschntt und der Gelenkhülsenbefestigungsschntt erfolgen gleichzeitig in einem gemeinsamen Umformschritt. Hierbei wird ein freies Ende der Gelenkhülse derart umgeformt, dass das umgeformte freie Ende sowohl den Verschlussring als auch das Gegenstück quer zur Längsachse des Gelenks übergreift. Insbesondere ist unter einem Übergreifen ein teilweises Überlagern, oder Ineinandergreifen zu verstehen. Vorzugsweise erfolgt das Übergreifen rechtwinklig zur axialen Richtung der Längsachse des Gelenks.
Hierbei ist von Vorteil, dass der Verschlussbefestigungsschntt und der Gelenkhülsenbefestigungsschntt zusammen gefasst sind. Insbesondere wird in dem Umformschritt lediglich das freie Ende der Gelenkhülse umgeformt. Hierbei kann die Entstehung eines Materialaufwurfes, wie aus dem Stand der Technik bekannt, vermieden werden. Entsprechend kann auf einen nachfolgenden Behandlungsprozess zur Bearbeitung, insbesondere zum Schleifen, der Außenseite der Gelenkhülse und/oder des Gelenks verzichtet werden. Somit ist eine deutliche Vereinfachung des Herstellungsverfahrens erzielbar.
Die Längsachse des Gelenks bildet bevorzugt eine Längsmittelachse des Gelenks und/oder der Gelenkhülse. Eine oder jedwede quer zur Längsachse verlaufende Richtung wird insbesondere als radiale Richtung bezeichnet. Vorzugsweise weist das Gelenk eine Gelenkachse auf, um die das Gelenk und/oder ein Gelenkinnenteil bewegbar ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Gelenkachse und/oder die Längsachse in axialer Richtung der Gelenkhülse. Die Gelenkachse und die Längsachse können zu- sammenfallen. Insbesondere erstreckt sich die Gelenkachse in axialer Richtung des Gelenks und/oder in axialer Richtung der Längsachse. Insbesondere ist das Gelenk, die Gelenkhülse und/oder das Gelenkinnenteil bezüglich der Längsachse und/oder der Gelenkachse rotationssymmetrisch oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Gelenkachse und/oder die Längsachse des Gelenks kann durch einen Mittelpunkt des, insbesondere einen kugelartigen oder kugelförmigen Lagerbereich aufweisenden, Gelenkinnenteils verlaufen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das freie Ende der Gelenkhülse vor dem Umformschritt ringartig ausgebildet. Hierbei kann das, vorzugsweise ringartige, freie Ende im Querschnitt stegartig ausgebildet sein. Insbesondere wird der Querschnitt des freien Endes der Gelenkhülse im Umformschritt zu einem pilzkopfartigen Querschnitt umgeformt. Vorzugsweise wird das freie Ende der Gelenkhülse im Umformschritt, insbesondere zu einer im Querschnitt pilzkopfartigen, Roll kanten kontur umgeformt. Der Außendurchmesser des freien Endes kann dem maximalen Außendurchmesser der Gelenkhülse entsprechen. Die Gelenkhülse kann bei ihrer Herstellung mit einem Außendurchmesser versehen werden, der geringfügig größer ist als ein Innendurchmesser der Hülsenaufnahmeöffnung des Gegenstücks, so dass in dem Ge- lenkhülsenbefestigungsschritt die Gelenkhülse in die Hülsenaufnahmeöffnung eingesetzt wird, indem die Gelenkhülse in die Hülsenaufnahmeöffnung eingepresst wird. Somit kann Gelenkhülse zusätzlich kraftschlüssig an dem Gegenstück festgelegt werden.
Insbesondere erstreckt sich das freie Ende nach einem Gelenkhülsenmontageschntt, in dem das Gegenstück in die Hülsenaufnahmeöffnung eingesetzt wird, in axialer Richtung der Längsachse über das Gegenstück hinaus. Insbesondere erfolgt der Gelenkhülsenmontageschntt vor dem Verschlussringmontageschritt.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Gelenkhülse aufgrund des Umformschrittes mindestens formschlüssig an dem Gegenstück festgelegt. Hierbei kann aufgrund der formschlüssigen Festlegung der Gelenkhülse an dem Gegenstück eine Bewegung der Gelenkhülse in Bezug zu dem Gegenstück in Richtung der Längsachse und/oder quer zur Längsachse des Gelenks blockiert sein. Vorzugsweise ist aufgrund des Um- formschrittes sowohl der Verschlussring als auch das Gegenstück formschlüssig und kraftschlüssig an der Gelenkhülse festgelegt und/oder geklemmt.
Insbesondere wird in dem Umformschritt das freie Ende und ein Umformwerkzeug axial gegeneinander gedrückt, so dass das freie Ende der Gelenkhülse umgeformt wird. Hierbei kann das Umformen in dem Umformschritt mittels eines einzigen Umformwerkzeugs erfolgen. Vorteilhaft umfasst das Umformwerkzeug eine Rollenanordnung mit mindestens einer Rolle oder mehreren rings einer Umformwerkzeugdrehachse angeordneten Rollen. Die Rollen können axial an das freie Ende der Gelenkhülse angelegt werden, so dass die Umformwerkzeugdrehachse mit der Längsachse zusammenfällt. Die Rollenanordnung kann um die Umformwerkzeugdrehachse gedreht werden, so dass die Rollen auf dem freien Ende rollen und dabei das freie Ende umformen. Hierbei kann das freie Ende zu einer, insbesondere im Querschnitt pilzkopfartigen, Rollkantenkontur umgeformt werden. Zum Umformen können die Rollen und das freie Ende axial gegeneinander gedrückt werden. Eine zum Umformen des freien Endes an dieses axial anzulegende oder angelegte Umformwerkzeugfläche des Umformwerkzeugs und/oder die Umfangsfläche jeder Rolle kann glatt oder konkav ausgebildet sein. Eine konkave Ausbildung der Umformwerkzeugfläche und/oder der Umfangsfläche jeder Rolle begünstigt das Umformen des freien Endes, insbesondere in einer quer zur Längsachse verlaufenden Richtung.
Vorzugsweise hat die Gelenkhülse eine Anlagefläche, wobei in dem Verschlussring- montageschritt der Verschlussring derart in die Gelenkhülse eingebracht wird, bis der Verschlussring auf der Anlagefläche zu liegen kommt. Vorzugsweise wird der Verschlussring in axialer Richtung zur Längsachse des Gelenks in die Gelenkhülse eingebracht und/oder der Verschlussring kommt in axialer Richtung zur Längsachse auf der Anlagefläche zu liegen. Somit kann die Anlagefläche für den Verschlussring einen in axialer Richtung der Längsachse wirkenden Anschlag bilden. Insbesondere wird der Verschlussring nach dem Umformschritt und/oder aufgrund des Umformschrittes zwischen der Anlagefläche der Gelenkhülse und dem umgeformten freien Ende der Gelenkhülse formschlüssig, vorzugsweise in axialer und/oder radialer Richtung zur Längsachse des Gelenks, festgelegt. Somit kann die Gelenkhülse bei ihrer Herstellung an ihrem Innenumfang und/oder in einem axialen Endbereich mit einer sich quer und/oder rechtwinklig zur Längsachse erstreckenden Anlagefläche versehen werden. Vorzugsweise erstreckt sich von der Anlagefläche das die Längsachse der Gelenkhülse umringende freie Ende, insbesondere axial, weg. Insbesondere ist das freie Ende Bestandteil des Außenumfangs der Gelenkhülse. In dem Verschluss- ringmontageschritt kann der Verschlussring in die Gelenkhülse eingesetzt werden, so dass die Anlagefläche an dem Verschlussring anliegt und sich das freie Ende auf einer von der Anlagefläche abgewandten Seite der Gelenkhülse über den Verschlussring hinaus erstreckt.
Nach einer weiteren Ausbildungsform wird eine Innenhülse als Gelenkhülse und eine Außenhülse als Gegenstück verwendet. Insbesondere ist das Gelenk als ein Hülsengelenk oder Kugelhülsengelenk ausgebildet. Somit kann ein in axialer Richtung der Längsachse über den Verschlussring und über die Außenhülse hinaus stehendes freies Ende in einem Umformschritt derart umgeformt werden, dass das umgeformte freie Ende gleichzeitig den Verschlussring und einen axialen Rand der Außenhülse in einer Richtung quer und/oder rechtwinklig zur Längsachse übergreift. Bei einem Gelenk mit einer Innenhülse als Gelenkhülse und einer Außenhülse als Gegenstück wird die Innenhülse innerhalb der Außenhülse angeordnet. Des Weiteren kann die Innenhülse mindestens teilweise oder vollständig zwischen einer Lagerschale und der Außenhülse angeordnet sein. Insbesondere hat die Innenhülse zwei axial voneinander beabstandete, sich radial nach außen erstreckende freie Enden.
Alternativ kann das Gegenstück als ein Fahrwerkbauteil, ein Strukturbauteil oder ein Lenker ausgebildet sein. Hierbei kann das Strukturbauteil ein Teil eines Fahrwerkbauteils oder Lenkers sein. Gelenke, insbesondere Einpressgelenke, Hülsengelenke und/oder Kugelhülsengelenke können in verschiedenen Ausführungsformen mit einem Fahrzeugbauteil, wie beispielsweise einem Fahrwerkbauteil, kombiniert und/oder in ein Fahrzeugbauteil oder Fahrwerkbauteil eingepresst werden.
Vorzugsweise ist das freie Ende der Gelenkhülse ein erstes freies Ende in axialer Richtung der Längsachse des Gelenks. Des Weiteren ist ein von dem ersten freien Ende abgewandtes zweites freies Ende vorhanden. Aufgrund des Umformschrittes kann das umgeformte erste freie Ende sowohl einen ersten Verschlussring als auch eine erste Gegenstückseite des Gegenstücks quer zur Längsachse des Gelenks übergreifen. Aufgrund eines weiteren Umformschrittes kann das umgeformte zweite freie Ende sowohl einen zweiten Verschlussring als auch eine zweite Gegenstückseite des Gegenstücks quer zur Längsachse des Gelenks übergreifen. Somit können der, insbesondere erste, Umformschritt und der weitere, vorzugsweise zweite, Umformschritt einander entsprechen. Insbesondere ist das Gelenk spiegelsymmetrisch zu einer Querachse und/oder Querebene ausgebildet. Hierbei kann die Querachse und/oder Querebene rechtwinklig zu der Längsachse angeordnet bzw. ausgerichtet sein. Vorzugsweise erfolgen der erste Umformschritt und der weitere Umformschritt zeitlich nacheinander, jedoch nicht zwingend unmittelbar hintereinander, sondern unter Zwischenschaltung mindestens eines weiteren Herstellungsschrittes oder mehrerer Herstellungsschritte.
Gemäß einer Weiterbildung wird zwischen dem Umformschritt und dem weiteren Umformschritt ein Gelenkinnenteil, insbesondere eine Kugelhülse, in einem Geienkinnenteiimontageschritt in die Gelenkhülse eingesetzt und beweglich gelagert. Vorzugsweise wird das Gelenkinnenteil in einer in der Gelenkhülse angeordneten Lagerschale beweglich gelagert. Hierbei kann die Lagerschale vor dem Gelenkinnenteil oder zusammen mit dem Gelenkinnenteil in die Gelenkhülse eingesetzt werden.
Vorzugsweise wird das beweglich gelagerte Gelenkinnenteil derart in die Gelenkhülse eingebracht, dass sich das Gelenkinnenteil, insbesondere beidseitig, aus der Gelenkhülse heraus erstreckt. Vorzugsweise wird in dem Geienkinnenteiimontageschritt das Gelenkinnenteil durch eine Montageöffnung hindurch in die Gelenkhülse eingebracht. Die Montageöffnung kann axial gegenüberliegend eines ersten Verschlussringes angeordnet sein. Wenn sich das Gelenkinnenteil aus der Gelenkhülse heraus erstreckt, ist das Gelenkinnenteil von außen zugänglich. Das Gelenkinnenteil kann einen Lagerbereich aufweisen. Insbesondere ist oder wird das Gelenkinnenteil mit seinem Lagerbereich, vorzugsweise in dem Geienkinnenteiimontageschritt, in der Gelenkhülse beweglich gelagert. Insbesondere ist der Lagerbereich kugelförmig und/oder kugelartig ausgebildet. Bevorzugt ist das Gelenkinnenteil als eine Kugelhülse ausgebildet. Somit kann das Gelenk als ein Kugelhülsengelenk realisiert sein. Vorzugsweise ist das Gelenkinnenteil bezüglich einer Gelenkinnenteillängsachse, die insbesondere eine Gelenkachse realisiert, rotationssymmetrisch oder näherungsweise rotationssymmetrisch. Das Gelenkinnenteil kann aus Kunststoff oder Metall, insbesondere aus Aluminium, aus Magnesium oder aus einem Eisenwerkstoff, wie z. B. Stahl, bestehen. Insbesondere wird das Gelenkinnenteil in einem, vorzugsweise vor dem Gelenkinnenteilmontageschritt erfolgenden, Gelenkinnenteilherstellungsschritt hergestellt.
Vorzugsweise wird das Gelenkinnenteil mit seinem Lagerbereich in eine Lagerschale, insbesondere gleitfähig und/oder gleitbeweglich, eingesetzt. Die Lagerschale kann, insbesondere im Gelenkinnenteilmontageschritt, zusammen mit dem Gelenkinnenteil in die Gelenkhülse eingebracht werden. Die Lagerschale kann bezüglich der Längsachse des Gelenks rotationssymmetrisch oder näherungsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Beispielsweise ist oder bildet die Lagerschale eine Kugelschale. Bevorzugt besteht die Lagerschale aus Kunststoff, beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff. Die Lagerschale kann in einem, insbesondere vor dem Gelenkinnenteilmontageschritt erfolgenden, Lagerschalenherstellungsschritt hergestellt werden.
Vorzugsweise ist die Gelenkhülse bezüglich der Längsachse rotationssymmetrisch oder näherungsweise rotationssymmetrisch. Insbesondere weist die Gelenkhülse einen Gelenkhülseninnenraum auf. Der Gelenkhülseninnenraum kann mittels zweier axial voneinander abgewandter Montageöffnungen zugänglich sein. Somit kann der Gelenkhülseninnenraum als eine Durchgangsöffnung der Gelenkhülse ausgebildet sein. Das Gelenkinnenteil kann, insbesondere in dem Gelenkinnenteilmontageschritt, zusammen mit der Lagerschale in dem Gelenkhülseninnenraum eingebracht und in diesem beweglich gelagert werden. Insbesondere ist oder wird, insbesondere im Gelenkinnenteilmontageschritt, die Lagerschale in dem Gelenkhülseninnenraum eingebracht. Vorzugsweise besteht die Gelenkhülse aus einem umformbaren Material. Die Gelenkhülse kann aus Kunststoff oder aus Metall, insbesondere aus Aluminium, aus Magnesium oder aus einem Eisenwerkstoff, wie z. B. Stahl, bestehen.
Die Gelenkhülse kann in einem, insbesondere vor dem Gelenkhülsenmontageschritt erfolgenden, Gelenkhülsenherstellungsschritt hergestellt werden. In dem Gelenkhül- senherstellungsschritt wird die Gelenkhülse insbesondere mit der Montageöffnung, der Durchgangsöffnung, dem Gelenkhülseninnenraum und/oder mit der Anlagefläche versehen. Die Gelenkhülse kann durch Kaltumformen und/oder Massivumformen und/oder Fließpressen, vorzugsweise mittels Kaltfließpressen oder Warmfließpressen, hergestellt werden. In diesem Fall kann auf eine nachträgliche spanende Bearbeitung der Gelenkhülse verzichtet werden. Alternativ kann die Gelenkhülse durch Tiefziehen eines Blechs oder aufgrund einer spanenden Bearbeitung, beispielsweise Drehen, hergestellt werden. Bei der Herstellung der Gelenkhülse und/oder vor dem Umformschritt kann das freie Ende ringartig, zylindrisch oder näherungsweise zylindrisch und/oder in axialer Richtung gerade oder näherungsweise gerade ausgebildet sein.
Von besonderem Vorteil ist ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gelenk, Hülsengelenk und/oder Fahrwerkbauteil mit einem solchen Gelenk. Das Fahrwerkbauteil kann als ein Lenker, ein Flanschgelenk, ein Querlenker, ein Längslenker, eine Zugstrebe, eine Druckstrebe, ein Schräglenker, ein Federlenker oder eine Spurstange ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Fahrwerkbauteil in Form eines Zweipunktlenkers, eines Dreipunktlenkers, eines Vierpunktlenkers oder eines anderen multiaxial belasteten Lenkers oder belasteten Gelenkbauteils ausgebildet sein. Ein entsprechendes Gelenk bzw. Fahrwerkbauteil kann in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs oder Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen.
Vorzugsweise weist der Verschlussring eine an seinem Außenumfang umlaufende Haltenut auf. Die Haltenut dient zum Anordnen und/oder Befestigen eines Randabschnitts eines Dichtungsbalgs. Um einen Lagerbereich des Gelenkinnenteils gegenüber äußeren Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Verunreinigungen, Feuchtigkeit, mechanischen Einflüssen und dergleichen, zu schützen, kann ein Dichtungsbalg eingesetzt werden. Zur Erfüllung dieser Funktion ist der Dichtungsbalg aus einem flexiblen, insbesondere elastischen Material, vorzugsweise einem Elastomer, als schlauchähnlicher Hohlkörper mit zwei offenen Enden ausgebildet. Insbesondere weist der Dichtungsbalg an einem dem Verschlussring zugewandten axialen Ende einen verschlussringseitigen Randabschnitt auf. An einem gegenüberliegenden, dem Gelenkinnenteil zugewandten Ende, hat der Dichtungsbalg einen gelenkinnenteilsei- tigen Randabschnitt. Diese beiden Randabschnitte werden mittels eines Mantels miteinander verbunden. Der Mantel kann hierbei prinzipiell unterschiedlich ausgebildet sein, wobei zur Gewährleistung der Gelenkbeweglichkeit eine Kontur gewählt werden kann, die sowohl stauchbar als auch streckbar ist, wie beispielsweise eine bauchige Kontur und/oder eine mit Falten versehene Kontur. Die Randabschnitte des Dichtungsbalgs können mittels eines Spannrings in der Haltenut des Verschlussrings und/oder in einer Befestigungsnut des Gelenkinnenteils befestigt sein.
Insbesondere handelt es sich bei dem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gelenk um ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Gelenk. Vorzugsweise ist das Verfahren gemäß allen im Zusammenhang mit dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Gelenk erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet. Ferner kann das hier beschriebene Gelenk gemäß allen im Zusammenhang mit den Verfahren erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gelenks,
Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht einer Innenhülse und einer Außenhülse des Gelenks in einem unmontierten Zustand,
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Innenhülse und der Außenhülse in einem vormontierten Zustand,
Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht der Innenhülse und der Außenhülse im vormontierten Zustand und mit einem unmontierten Verschlussring,
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht der Innenhülse, der Außenhülse und des Verschlussringes in einem teilmontierten Zustand des Gelenks, wobei zusätzlich ein Umformwerkzeug zum Befestigen des Verschlussringes und der Außenhülse an der Innenhülse dargestellt ist,
Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht von weiteren Einzelteilen zum Endmontieren des Gelenks,
Fig. 7 eine perspektivische Seitenansicht eines Fahrwerkbauteils mit einem weiteren erfindungsgemäßen Gelenk, und
Fig. 8 eine geschnittene Seitenansicht des weiteren Gelenks gemäß Fig. 7, wobei das weitere Gelenk in dem Fahrwerkbauteil montiert ist.
Figur 1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gelenks 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gelenk 1 als ein Hülsengelenk, nämlich ein Kugelhülsengelenk ausgebildet. Das Gelenk 1 ist zu einer Längsachse 2 rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Längsachse 2 verläuft in axialer Richtung des Gelenks 1 gemäß Pfeil 3. Eine Querachse 4 ist rechtwinklig zu der Längsachse 2 angeordnet, wobei die Längsachse 2 und die Querachse 4 sich in einem Mittelpunkt 5 des Gelenks 1 schneiden.
Das Gelenk 1 weist eine Gelenkhülse 6 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Gelenkhülse 6 als eine Innenhülse 6 ausgebildet. Die Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 ist in ein Gegenstück 7 eingebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gegenstück 7 als eine Außenhülse 7 des Gelenks 1 ausgebildet. Innerhalb der Innenhülse 6 ist eine Lagerschale 8 angeordnet. In der Lagerschale 8 ist ein Gelenkinnenteil 9 bewegbar gelagert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Lagerschale 8 als eine Kugelschale und das Gelenkinnenteil 9 als eine Kugelhülse ausgebildet. Das Gelenkinnenteil 9 hat einen Lagerbereich 10, der drehbar und/oder schwenkbar in Bezug zu der Lagerschale 8 gelagert ist. Der Lagerbereich 10 ist kugelartig ausgebildet und realisiert somit eine Gelenkkugel des Gelenkinnenteils 9. Durch das Gelenkinnenteil 9 erstreckt sich in axialer Richtung der Längsachse 2 ein Durchgangsloch 11. Das Durchgangsloch 11 ist hier beispielhaft zylindrisch ausgebildet. In der Gelenkhülse bzw. der Innenhülse 6 sind zwei Verschlussringe 12, 13 formschlüssig gehalten bzw. festgelegt. Die Verschlussringe 12, 13 liegen jeweils axial einerseits an der Lagerschale 8 und der Innenhülse 6 an. Andererseits werden die Verschlussringe 12, 13 jeweils mittels eines umgeformten freien Endes 14 bzw. 15 übergriffen. Hierbei ist die Lagerschale 8 in axialer Richtung der Längsachse 2 zwischen den Verschlussringen 12, 13 angeordnet, so dass die Lagerschale 8 unter axialer Vorspannung steht.
Die Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 weist an axial zur Längsachse 2 voneinander abgewandten Abschnitten jeweils ein freies Ende 14 bzw. 15 auf. Die freien Enden 14, 15 sind ringartig ausgebildet. Gemäß dieser Darstellung sind die freien Enden 14, 15 jeweils umgeformt, so dass sich im Querschnitt eine pilzkopfartige Gestalt bzw. pilzkopfartige Rollkantenkontur ergibt. Die Verschlussringe 12, 13 weisen jeweils einen Ringabschnitt 16 auf. Dieser Ringabschnitt 16 liegt in axialer Richtung der Längsachse 2 auf einer Anlagefläche 17 bzw. 18 der Gelenkhülse bzw. der Innenhülse 6. Die freien Enden 14, 15 der Innenhülse 6 erstrecken sich in axialer Richtung über den Ringabschnitt 16 des Verschlussringes 12 bzw. 13 hinaus. Des Weiteren erstrecken sich die freien Enden 14, 15 in axialer Richtung auch über die Ränder 19, 20 des Gegenstücks bzw. der Außenhülse 7 hinaus. Die freien Enden 14, 15 sind derart umgeformt, dass das umgeformte freie Ende 14 bzw. 15 sowohl den Verschlussring 12 bzw. 13 als auch das Gegenstück bzw. die Außenhülse 7 in einer Richtung quer, hier nämlich rechtwinklig, zur Längsachse 2 des Gelenks 1 übergreift. Im Einzelnen übergreifen die freien Enden 14, 15 gleichzeitig einerseits den Ringabschnitt 16 des Verschlussringes 12 bzw. 13 und andererseits den Rand 19 bzw. 20 des Gegenstücks bzw. der Außenhülse 7.
Das Gelenkinnenteil 9 erstreckt sich axial beidseitig aus der Innenhülse 6 und der Außenhülse 7 heraus und dabei auch axial durch die Verschlussringe 12, 13 hindurch. An außerhalb der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 angeordneten axialen Endabschnitten 21 und 22 des Gelenkinnenteils 9 ist jeweils ein Dichtungsbalg 23 bzw. 24 befestigt. Der Dichtungsbalg 23 erstreckt sich von dem axialen Endabschnitt 21 bis zum Verschlussring 12 und ist an diesem befestigt. Analog hierzu erstreckt sich der Dichtungsbalg 24 von dem axialen Endabschnitt 22 bis zum Verschlussring 13 und ist an diesem befestigt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist jeweils ein erster Randabschnitt 25 des Dichtungsbalgs 23 bzw. 24 mittels eines Spannrings 26 in einer Befestigungsnut 27 bzw. 28 des Gelenkinnenteils 9 gehalten. Ein von dem Randabschnitt 25 axial abgewandter Randabschnitt 29 des Dichtungsbalgs 23 bzw. 24 ist in einer Haltenut 30 des Verschlussringes 12 bzw. 13 mittels eines weiteren Spannrings 31 gehalten.
Gemäß der Darstellung in Figur 1 fällt eine Gelenkachse des Gelenkinnenteils 9 mit der Längsachse 2 zusammen. In einem ausgelenkten Zustand des Gelenkinnenteils 9 schließt die Gelenkachse des Gelenkinnenteils 9 dagegen mit der Längsachse 2 einen Winkel ein, der größer als Null Grad ist.
Nachfolgend wird die Herstellung des Gelenks 1 unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 6 näher erläutert.
Figur 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 und dem Gegenstück bzw. der Außenhülse 7 des Gelenks 1 in einem unmontierten Zustand. Die Gelenkhülse 6 ist zuvor in einem Gelenkhülsenherstellungsschritt hergestellt worden. Zum Bereitstellen des Gegenstücks 7 ist das Gegenstück 7 zuvor in einem Gegenstückherstellungsschritt hergestellt worden. In dem Gelenkhülsenher- stellungsschritt ist die Gelenkhülse 6 mit einem Gelenkhülseninnenraum 32, den Anlageflächen 17, 18 und den freien Enden 14, 15 versehen worden. Die freien Enden 14, 15 sind ringartig und im Querschnitt stegartig ausgebildet. Hierbei erstreckt sich das freie Ende 14 in axialer Richtung der Längsachse 2 von der Anlagefläche 17 weg. Analog hierzu erstreckt sich das freie Ende 15 axial in Richtung der Längsachse 2 von der Anlagefläche 18 weg. Die freien Enden 14, 15 sind radial zur Längsachse 2 an einer Außenseite der Gelenkhülse 6 angeordnet oder definieren die Außenseite der Gelenkhülse 6. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestimmen die freien Enden 14, 15 einen maximalen Außendurchmesser der Gelenkhülse 6. Die Anlageflächen 17, 18 erstrecken sich ausgehend von dem freien Ende 14 bzw. 15 radial nach innen.
Der maximale Außendurchmesser der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 und der Innendurchmesser des Gegenstücks bzw. der Außenhülse 7 sind derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt, dass die Innenhülse 6 in die Außenhülse 7 eingebracht werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Innenhülse 6 in die Außenhülse 7 eingepresst. Hierzu wird die Innenhülse 6 bei diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Haltewerkzeugs 33 gehalten.
Im Rahmen eines Gelenkhülsenmontageschrittes wird die Gelenkhülse 6 in das Gegenstück 7 eingebracht oder eingepresst. Hierzu weist das Gegenstück bzw. die Außenhülse 7 eine Hülsenaufnahmeöffnung 42 auf. Die Hülsenaufnahmeöffnung 42 ist aufgrund der hülsenartigen oder hohlzylinderartigen Ausbildung des Gegenstücks 7 gebildet. Zum Einbringen der Gelenkhülse 6 in das Gegenstück 7 wird das Gegenstück bzw. die Außenhülse 7 über die Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 geschoben. Alternativ kann die Innenhülse 6 in die Außenhülse 7 eingebracht werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 eine an ihrer Außenseite umlaufende Hülsennut 34 auf. Die Hülsennut ist axial beidseitig mittels der radial vorstehenden freien Enden 14, 15 begrenzt. Somit stehen die freien Enden 14, 15 radial in Bezug zu der Hülsennut 34 vor.
Figur 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 und dem Gegenstück bzw. der Außenhülse 7 in einem vormontierten Zustand. Dieser Zustand entspricht dem Zustand der Innenhülse 6 und der Außenhülse 7 nach Durchführung des Gelenkhülsenmontageschrittes. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Innenhülse 6 in die Außenhülse 7 eingepresst. Hierbei liegen Außenumfangs- flächen der freien Enden 14, 15 an Innenumfangsflächen der Ränder 19, 20 der Außenhülse 7 an. Zwischen den freien Enden 14, 15 ist mittels der Hülsennut 34 ein umlaufender Freiraum 35 zwischen der Innenhülse 6 und der Außenhülse 7 gebildet. Die axialen Ränder 19, 20 des Gegenstücks bzw. der Außenhülse 7 stehen in axialer Richtung zur Längsachse 2 über die Anlagefläche 17 bzw. 18 über. Zugleich stehen die freien Enden 14, 15 in axialer Richtung zur Längsachse 2 über die Ränder 19 bzw. 20 über.
Figur 4 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 und des Gegenstücks bzw. der Außenhülse 7 im vormontierten Zustand und mit einem unmontierten Verschlussring 12. Nach dem Gelenkhülsenmontageschritt wird der Verschlussring 12 in einem Verschlussringmontageschritt in die Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 eingebracht. Die Anlageflächen 17, 18 sind ringartig oder ringförmig ausgebildet. Der Verschlussring 12 weist im Bereich des Ringabschnitts 16 seinen maximalen Außendurchmesser auf. Der maximale Außendurchmesser des Verschlussrings 12 und der Innendurchmesser der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 im Bereich des freien Endes 14 sind derart ausgebildet oder aufeinander abgestimmt, dass der Verschlussring 12 in die Innenhülse 6 im Bereich des freien Endes 14 im Rahmen des Verschlussringmontageschrittes eingebracht oder eingepresst wird. Der Verschlussring 12 wird in axialer Richtung der Längsachse 2 in die Innenhülse 6 eingebracht, bis der Ringabschnitt 16 an der Anlagefläche 17 anliegt.
Figur 5 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6, des Gegenstücks bzw. der Außenhülse 7 und des Verschlussringes 12 in einem teilmontierten Zustand des Gelenks 1 , wobei zusätzlich ein Umformwerkzeug 36 zum Befestigen des Verschlussringes 12 und der Außenhülse 7 an der Innenhülse 6 dargestellt ist. Nach dem Verschlussringmontageschritt erfolgt ein Verschlussringbefes- tigungsschritt. Im Rahmen des Verschlussringbefestigungsschrittes wird der Verschlussring 12 axial in Richtung der Längsachse 2 des Gelenks 1 formschlüssig festgelegt. Des Weiteren erfolgt ein Gelenkhülsenbefestigungsschritt, bei dem die Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 axial in Richtung der Längsachse des Gelenks 1 an dem Gegenstück bzw. der Außenhülse 7 formschlüssig festgelegt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgen der Verschlussringbefestigungsschritt und der Gelenkhülsenbefestigungsschritt in einem gemeinsamen Umformschritt gleichzeitig. Hierbei wird das freie Ende 14 der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 derart umgeformt, dass das umgeformte freie Ende 14 der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 sowohl den Verschlussring 12 als auch das Gegenstück bzw. die Außenhülse 7 quer, hier nämlich rechtwinklig, zur Längsachse 2 des Gelenks 1 übergreift.
Das umgeformte freie Ende 14 bildet ein Rollkantenkontur und ist im Querschnitt im Wesentlichen pilzkopfartig ausgebildet. Das umgeformte freie Ende 14 übergreift radial nach innen gerichtet den Ringabschnitt 16 des Verschlussringes 12. Zugleich übergreift das umgeformte freie Ende 14 radial nach außen den Rand 19 des Ge- genstücks bzw. der Außenhülse 7. Somit ist der Verschlussring 12 bzw. der Ringabschnitt 16 formschlüssig zwischen dem umgeformten freien Ende 14 und der Anlagefläche 17 der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 festgelegt.
Zum Durchführen des Umformschrittes werden das freie Ende 14 und das Umform- werkzeug 36 axial gegeneinander gedrückt, so dass das freie Ende 14 zu seinem aus Figur 5 ersichtlichen Zustand umgeformt wird. Hierzu kann das Umformwerkzeug
36 eine Rollenanordnung mit mehreren rings einer Umformwerkzeugdrehachse angeordneten Rollen 37 umfassen. Hierbei fällt die Umformwerkzeugdrehachse mit der Längsachse 2 zusammen. Für das Umformen des freien Endes 14 werden die Rollen
37 auf dem freien Ende 14 angelegt bzw. gedrückt und um die Umformwerkzeugdrehachse bzw. Längsachse 2 gedreht.
Figur 6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht von weiteren Einzelteilen zum Endmontieren des Gelenks 1. Nach dem Umformschritt gemäß Figur 5 erfolgt ein Ge- lenkinnenteilmontageschritt. Bei dem Gelenkinnenteilmontageschritt wird die Lagerschale 8 und das Gelenkinnenteil 9, insbesondere die Lagerschale 8 zusammen mit dem Gelenkinnenteil 9, in den Gelenkhülseninnenraum 32 der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 eingesetzt. Hierzu wird die Lagerschale 8 und das Gelenkinnenteil 9 durch eine Montageöffnung 38 der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 in den Gelenkhülseninnenraum 32 eingeführt. Die Montageöffnung 38 ist in einem axial von dem Verschlussring 12 abgewandten Bereich angeordnet.
Hieran anschließend erfolgt ein weiterer Verschlussringmontageschritt, in dem der Verschlussring 13 in die Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 eingebracht wird. Anschließend erfolgt ein weiterer Verschlussringbefestigungsschritt, bei dem der Verschlussring 13 axial in Richtung der Längsachse 2 des Gelenks 1 formschlüssig festgelegt wird. Es erfolgt zudem ein weiterer Gelenkhülsenbefestigungsschritt, bei dem die Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 axial in Richtung der Längsachse 2 des Gelenks 1 an dem Gegenstück bzw. der Außenhülse 7 formschlüssig festgelegt wird. Der weitere Verschlussringmontageschritt, der weitere Verschlussringbefestigungsschritt und der weitere Gelenkhülsenbefestigungsschritt erfolgen hierbei analog zu den entspre- chenden Schritten bezüglich des zuvor beschriebenen Verschlussringes 12 in Figuren 4 und 5. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Somit erfolgen auch der weitere Verschlussbefestigungsschritt und der weitere Ge- lenkhülsenbefestigungsschritt in einem gemeinsamen weiteren Umformschritt gleichzeitig. Hierbei wird das freie Ende 15 der Gelenkhülse bzw. Innenhülse 6 derart umgeformt, dass das umgeformte freie Ende 15 gemäß Figur 1 sowohl den Verschlussring 13 als auch das Gegenstück bzw. die Innenhülse 6 quer, nämlich bei diesem Ausführungsbeispiel rechtwinklig, zur Längsachse 2 des Gelenks 1 übergreift.
Anschließend werden die Dichtungsbälge 23, 24 mittels der Spannringe 26, 31 montiert, so dass das Gelenk 1 gemäß Figur 1 fertig montiert ist.
Figur 7 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Fahrwerkbauteils 39 mit einem weiteren erfindungsgemäßen Gelenk 40. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Fahrwerkbauteil als ein Lenker ausgebildet. Das Gelenk 40 ist in dem Fahrwerkbauteil 39 angeordnet. Hierbei weist das Fahrwerkbauteil ein Strukturteil 41 auf und das Gelenk 40 ist in dem Strukturteil 41 angeordnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gelenk 40 als ein Hülsengelenk, nämlich als ein Kugelhülsengelenk ausgebildet. Der Aufbau des Gelenks 40 und die Verbindung des Gelenks 40 mit dem Fahrwerkbauteil 39 wird anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert.
Figur 8 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des weiteren Gelenks 40 gemäß Figur 7, wobei das weitere Gelenk 40 in dem Fahrwerkbauteil 39 montiert ist. Das Gelenk 40 ist ähnlich dem Gelenk 1 gemäß Figur 1 aufgebaut. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen. Im Unterschied zu dem Gelenk 1 gemäß Figur 1 weist das Gelenk 40 gemäß Figur 8 jedoch kein Gegenstück in der Ausbildung als eine Außenhülse 7 auf. Stattdessen wird das Fahrwerkbauteil 39 selbst als Gegenstück eingesetzt. Konkret dient in diesem Fall das Strukturteil 41 als Gegenstück zum Zusammenwirken mit der Gelenkhülse 6. Die Herstellung des Gelenks 40 erfolgt ebenfalls analog zu der Herstellung des Gelenks 1 gemäß Figuren 1 bis 6. Hierbei wird gemäß Figuren 7 und 8 anstelle der Außenhülse 7 das Strukturteil 41 als Gegenstück eingesetzt. Somit ist das Gelenk 40 in einer Durchgangsöffnung des Fahrwerkbauteils 39 bzw. des Strukturteils 41 herstellbar.
Bezuqszeichen Gelenk
Längsachse
Pfeil
Querachse
Mittelpunkt
Gelenkhülse (Innenhülse)
Gegenstück (Außenhülse)
Lagerschale
Gelenkinnenteil
Lagerbereich
Durchgangsloch
Verschlussring
Verschlussring
freies Ende
freies Ende
Ringabschnitt
Anlagefläche
Anlagefläche
Rand
Rand
Endabschnitt
Endabschnitt
Dichtungsbalg
Dichtungsbalg
Randabschnitt
Spannring
Befestigungsnut
Befestigungsnut
Randabschnitt
Haltenut
Spannring Gelenkhülseninnenraum Haltewerkzeug
Hülsennut
Freiraum
Umformwerkzeug Rolle
Montageöffnung
Fahrwerkbauteil
Gelenk
Gegenstück (Strukturteil) Hülsenaufnahmeöffnung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines Gelenks (1) und/oder eines Fahrwerkbauteils (39) mit einem Gelenk (40), dem eine Längsachse (2) zugeordnet ist, das Gelenk (1 , 40) weist mindestens eine Gelenkhülse (6) und mindestens einen Verschlussring (12, 13) auf, in einem Verschlussringmontageschritt wird der Verschlussring (12, 13) in die Gelenkhülse (6) eingebracht, in einem Verschlussringbefestigungsschritt wird der Verschlussring (12, 13) axial in Richtung der Längsachse (2) des Gelenks (1 , 40) formschlüssig festgelegt, in einem Gelenkhülsenbefestigungsschritt wird die Gelenkhülse (6) axial in Richtung der Längsachse (2) des Gelenks (1 , 40) an einem Gegenstück (7, 41) festgelegt, wobei das Gegenstück (7, 41 ) eine Hülsenaufnahmeöffnung (42) zum Einsetzen der Gelenkhülse (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussbefestigungsschritt und der Gelenkhülsenbefestigungsschritt in einem gemeinsamen Umformschritt gleichzeitig erfolgen, wobei ein freies Ende (14, 15) der Gelenkhülse (6) derart umgeformt wird, dass das umgeformte freie Ende (14, 15) sowohl den Verschlussring (12, 13) als auch das Gegenstück (7, 41 ) quer zur Längsachse (2) des Gelenks (1 , 40) übergreift.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (14, 15) der Gelenkhülse (6) vor dem Umformschritt ringartig und/oder im Querschnitt stegartig ausgebildet ist, insbesondere wird das freie Ende (14, 15) der Gelenkhülse (6) im Umformschritt zu einer im Querschnitt pilzkopfartigen Rollkantenkontur umgeformt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkhülse (6) aufgrund des Umformschrittes formschlüssig an dem Gegenstück (7, 41) festgelegt wird, insbesondere wird in dem Umformschritt das freie Ende (14, 15) und ein Umformwerkzeug (36) axial gegeneinander gedrückt, so dass das freie Ende (14, 15) der Gelenkhülse (6) umgeformt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkhülse (6) eine Anlagefläche (17, 18) hat, wobei in dem Verschlussringmontageschritt der Verschlussring (12, 13) derart in die Gelenkhülse (6) eingebracht wird, bis der Verschlussring (12, 13) auf der Anlagefläche (17, 18) zu liegen kommt, insbesondere wird der Verschlussring (12, 13) nach dem Umformschritt zwischen der Anlagefläche (17, 18) der Gelenkhülse (6) und dem umgeformten freien Ende (14, 15) der Gelenkhülse (6) formschlüssig festgelegt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenhülse als Gelenkhülse (6) und eine Außenhülse als Gegenstück (7) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als das Gegenstück (41) ein Fahrwerkbauteil (39), ein Strukturteil und/oder ein Lenker verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (14, 15) der Gelenkhülse (6) ein erstes freies Ende (14) in axialer Richtung der Längsachse (2) des Gelenks (1 , 40) ist und ein von dem ersten freien Ende (14) abgewandtes zweites freies Ende (15) vorhanden ist, wobei aufgrund des Umformschrittes das umgeformte erste freie Ende (14) sowohl einen ersten Verschlussring (12) als auch eine erste Gegenstückseite des Gegenstücks (7, 41) quer zur Längsachse (2) des Gelenks (1 , 40) übergreift, und aufgrund eines weiteren Umformschrittes das umgeformte zweite freie Ende (15) sowohl einen zweiten Verschlussring (13) als auch eine zweite Gegenstückseite des Gegenstücks (7, 41 ) quer zur Längsachse (2) des Gelenks (1 , 40) übergreift.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Umformschritt und dem weiteren Umformschritt ein Gelenkinnenteil (9), insbesondere eine Kugelhülse, in einem Gelenkinnenteilmontageschritt in die Gelenkhülse (6) eingesetzt und beweglich gelagert wird, vorzugsweise wird das Gelenkinnenteil (9) in einer in der Gelenkhülse (6) angeordneten Lagerschale (8) beweglich gelagert.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein beweglich gelagertes Gelenkinnenteil (9) derart in die Gelenkhülse (6) eingebracht wird, dass sich das Gelenkinnteil (9), insbesondere beidseitig, aus der Gelenkhülse (6) heraus erstreckt.
10. Gelenk, Hülsengelenk und/oder Fahrwerkbauteil mit einem solchen Gelenk (1 , 40) hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP18742459.3A 2017-08-22 2018-07-16 Verfahren zum herstellen eines gelenks und/oder eines fahrwerkbauteils mit einem gelenk Withdrawn EP3673183A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017214617.6A DE102017214617B3 (de) 2017-08-22 2017-08-22 Verfahren zum Herstellen eines Gelenks und/oder eines Fahrwerkbauteils mit einem Gelenk sowie Gelenk
PCT/EP2018/069187 WO2019037948A1 (de) 2017-08-22 2018-07-16 Verfahren zum herstellen eines gelenks und/oder eines fahrwerkbauteils mit einem gelenk

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3673183A1 true EP3673183A1 (de) 2020-07-01

Family

ID=62948109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18742459.3A Withdrawn EP3673183A1 (de) 2017-08-22 2018-07-16 Verfahren zum herstellen eines gelenks und/oder eines fahrwerkbauteils mit einem gelenk

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3673183A1 (de)
DE (1) DE102017214617B3 (de)
WO (1) WO2019037948A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019219952B4 (de) 2019-12-18 2024-09-26 Zf Friedrichshafen Ag Fahrwerkbauteil mit einem Kugelhülsengelenk und Verfahren zum Herstellen eines solchen Fahrwerkbauteils

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH068643B2 (ja) * 1987-05-28 1994-02-02 武蔵精密工業株式会社 ボ−ルジョイントの製造方法
DE10201022A1 (de) * 2002-01-11 2003-07-24 Zf Lemfoerder Metallwaren Ag Kugelgelenk
DE102012207527B4 (de) 2012-05-07 2022-12-29 Zf Friedrichshafen Ag Hülsengelenk für ein Fahrzeug
US8925944B2 (en) * 2012-06-06 2015-01-06 Federal-Mogul Products, Inc. Control arm with socket

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019037948A1 (de) 2019-02-28
DE102017214617B3 (de) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2631499B1 (de) Kugelgelenk
DE69225629T2 (de) Kombination eines Querstabilisators und eines Befestigungselementes
EP3692269B1 (de) Winkelkupplung
EP1031756B1 (de) Befestigung eines Luftfeder-Rollbalges an einem Stützteil
DE102016206863A1 (de) Axialkugelgelenk und längeneinstellbarer Zweipunktlenker mit einem solchen Axialkugelgelenk
DE102016008773A1 (de) Kugelgelenk
DE2739250A1 (de) Federgehaenge
WO2019052753A1 (de) Radialkugelgelenk für ein lenkerbauteil eines kraftfahrzeugs
EP4119368B1 (de) Gelenklager für die abstützung eines fahrzeug-lenkerarms
DE102017214617B3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Gelenks und/oder eines Fahrwerkbauteils mit einem Gelenk sowie Gelenk
DE102008025266B4 (de) Lageranordnung und Montageverfahren
DE102014224130A1 (de) Lageranordnung
WO2018050351A1 (de) Verfahren zur herstellung eines fahrzeugbauteils
DE102006034035B4 (de) Radnaben-Drehgelenk-Anordnung mit Axialsicherung der Radnabe durch gesicherten Sicherungsring
EP3608552B1 (de) Kugelgelenk
DE102018210913A1 (de) Gelenkbauteil
EP3554867B1 (de) Gelenk für ein fahrzeug und verfahren zum herstellen eines solchen gelenkes
EP4237700A1 (de) Luftfeder
EP3325293A2 (de) Kugelzapfen mit einem aufgepressten ringkörper und kugelgelenk mit einem solchen kugelzapfen
DE102017218421B4 (de) Umformwerkzeug zum Herstellen einer Fahrwerkvorrichtung
DE102017012168B4 (de) Lageranordnung zur Verbindung zweier Bauteile
DE102023207417B3 (de) Gelenk mit einem mit wenigstens einer Öffnung versehenen Gehäuse sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Gelenks
EP1454073A1 (de) Kugelgelenk
WO2005038310A1 (de) Rollbalg mit grossem krümmungsradius
WO2018177769A1 (de) Verfahren zum herstellen eines fahrzeugbauteils sowie ein nach diesem verfahren hergestelltes fahrzeugbauteil

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20200121

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: B21D 53/10 20060101ALI20210127BHEP

Ipc: B60G 7/00 20060101ALI20210127BHEP

Ipc: B21D 53/88 20060101ALI20210127BHEP

Ipc: B23P 11/00 20060101ALI20210127BHEP

Ipc: F16C 11/06 20060101AFI20210127BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20210215

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20210626