WO2017012821A1 - Verbindungselement - Google Patents
Verbindungselement Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017012821A1 WO2017012821A1 PCT/EP2016/064584 EP2016064584W WO2017012821A1 WO 2017012821 A1 WO2017012821 A1 WO 2017012821A1 EP 2016064584 W EP2016064584 W EP 2016064584W WO 2017012821 A1 WO2017012821 A1 WO 2017012821A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- receiving area
- connecting element
- shaped
- condyle
- cup
- 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.)
- Ceased
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
- F16C11/0685—Manufacture of ball-joints and parts thereof, e.g. assembly of ball-joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/005—Ball joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/16—Arrangement of linkage connections
- B62D7/166—Arrangement of linkage connections substantially perpendicular, e.g. between tie-rod and steering knuckle
-
- 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
- F16C11/0619—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
- F16C11/0623—Construction or details of the socket member
- F16C11/0628—Construction or details of the socket member with linings
-
- 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
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/766—Connecting rods
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/10—Constructional features of arms
- B60G2206/11—Constructional features of arms the arm being a radius or track or torque or steering rod or stabiliser end link
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/80—Manufacturing procedures
- B60G2206/82—Joining
Definitions
- the invention relates to a connecting element, in particular a tie rod or pendulum support for a motor vehicle, having a tubular base body and a cuppfigen receiving area for receiving a spherical condyle.
- the invention also relates to a method for producing such
- pendulum support is known from DE 102 31 014 B4.
- the pendulum support is made of a semi-finished product with a round cross-section. The one end of the
- Semi-finished product is formed into a flat profile.
- the flat profile is a pan for receiving a further joint portion with a spherical
- From DE 10 201 1 000 933 B4 is a method for producing a
- a connecting element for the articulated connection of two components should be designed such that the connecting element is as stable and versatile as possible
- the present invention has for its object to provide a connecting element that is easy to manufacture, robust and versatile.
- the cup-shaped receiving area has a spherical-segment-shaped interior for accommodating a condyle, wherein the height of the spherical segment is greater than the radius of the condyle to be accommodated.
- a portion of a tubular semi-finished product used for the production of the connecting element forms a receiving area for a
- the condyle belongs to a subsequent joint section.
- the subsequent hinge section is the counterpart to the connecting element.
- the receiving area of the connecting element is cup-shaped.
- the receiving area is formed in one piece and forms inside a spherical segment-shaped interior, which serves to receive the condyle of the subsequent joint section to be connected.
- the spherical segment formed by the interior is formed so that its height is greater than the radius of the male head to be absorbed.
- the radius of the ball segment is substantially equal to the radius of the joint head. In this way it is ensured that - based on the spherical surface of the joint head - more than half of it is received in the receiving area of the connecting element. The condyle is thereby secured against slipping out.
- the connecting element and the subsequent joint section together form a pendulum support.
- the pendulum support can be used as a tie rod for
- the base body and the receiving area are integrally formed. It can be formed by forming and one
- the connecting element is also suitable for the stable recording of relatively large rod ends.
- the cup-shaped receiving area is angled relative to the base body. It can be realized various, virtually arbitrary angle between the main body of the connecting element and the joint ball having counterpart. Thus, that is suitable Connecting element for adaptation to different installation situations and space conditions.
- the cup-shaped receiving area for forming a positive connection with the condyle is formed. In this way, a secure and backlash-free connection to the condyle can be made without the need for additional components (e.g., plastic mounts or sockets).
- the interior of the receiving area is provided with a spherical segment-shaped insert or a coating.
- the insert or coating may be plastic or a softer metal than the metal used for the workpiece.
- the friction between the connecting element and the subsequent hinge portion in the interior can be reduced.
- a more precise fitting of the joint ball is made possible.
- the interior can be renewed by replacing the insert or recoating.
- the insert can be made removable. The service life of the connection can thus be increased.
- a method for producing a connecting element, in particular a pendulum support for a motor vehicle comprising: deforming an end portion of a tubular
- cup-shaped receiving area for a spherical condyle, wherein the cup-shaped receiving area has a spherical segment-shaped interior for receiving the condyle, and the height of the
- Ball segment is greater than the radius of the male head to be absorbed.
- the advantage of the method is that all steps from semi-finished to finished product can be performed by forming.
- Connecting element consists of only one workpiece and retains during the throughout the manufacturing process its strength values.
- appropriate manufacturing methods such as drop forging, hot forging or deep drawing also the manufacturing cost can be minimized by combining several process steps in one operation.
- the tubular semi-finished product is made of metal. Deformation is done by hot forging. By the use of metal as
- the semi-finished product can also be made of other materials such. Hard plastic be formed.
- Hot forging has the advantage that good strength values can be achieved. In addition, the material loss during hot forging is low.
- the deformation comprises the angle of the receiving area relative to the tubular semifinished product.
- the Abwinkein has the advantage that the cup-shaped receiving area can be formed as required by the technical application of the connecting element. It is possible angles between 0 ° and to +/- 90 ° or more with respect to the longitudinal axis of the semi-finished product.
- the deformation comprises the fitting of the condyle in the spherical segment-shaped interior of the receiving area.
- the condyle is without additional
- the inner diameter of the circular segment corresponds substantially to the outer diameter of the joint ball to be fitted, so that the ball joint positively in the
- the fitting can be done with the deforming in one
- the fitting includes encircling the condyle by more than 180 degrees.
- the condyle is first inserted into the interior of the receiving area. Since the height of the interior is greater than the radius of the condyle, more than half of the ball of the condyle becomes enclosed by the interior. This enclosing can be done by forging. In this way, a stable connection can be easily made.
- Figure 2 shows the semi-finished product after production of a deformed to a flat profile
- FIG. 3 shows the semifinished product after production of a cup-shaped receiving region
- Figure 4 is a sectional view of a connecting element according to a
- Figure 5 shows a receiving area for a condyle of a
- Figure 6 is a sectional view of a connecting element according to a
- Embodiment of the invention with a fitted into the receiving area ball joint
- Figure 7 is a sectional view of a connecting element according to a
- FIG. 8 shows a flow chart of a method according to an embodiment of the
- FIG. 1 shows a semifinished product 1 with an inner diameter 2 and a
- FIG. 2 shows the semifinished product 1 after a first processing step.
- the semifinished product is deformed into a flat profile.
- the area 6 divides the semifinished product 1 into the main body 4 and a cup-shaped receiving area 7.
- the receiving area 7 is replaced by a corresponding shape of the semifinished product 1, for example by hot forging.
- FIG. 3 shows the semifinished product 1 after a second processing step. After this processing step, the cup-shaped receiving region 7 is angled in the region of the flat profile 6 with respect to the base body 4 by 90 degrees.
- FIG. 4 shows a sectional view of the cup-shaped receiving region 7.
- an interior space 8 is formed.
- the interior 8 is formed spherical segment.
- the interior 8 contains in this embodiment, a likewise spherical segment-shaped insert 9.
- the insert 9 is intended to produce a positive connection with a joint ball 10 of a subsequent hinge portion 1 1 and to minimize the friction.
- the interior 8 is dimensioned so that the spherical segment with the insert 9 has a height which is substantially equal to the radius of the to be fitted
- Joint ball 10 corresponds.
- the dimension of the cup-shaped receiving area 7 and thus the height of the inner space 8 is in the manufacturing process by the
- the interior 8 is lined by the insert 9, which has a spherical segment-shaped inner side 9a.
- Insert 9 encloses the (not shown here) ball joint 10 by more than 180 degrees.
- the insert 9 is fixed by a ring element 12.
- the ring member 12 is supported in this embodiment in undercuts 13 of the receiving area 7 and secured against slipping out.
- the ring member 12 thus secures the entire subsequent hinge portion 1 1 against slipping out.
- the undercuts 13 may be formed by milled grooves or the like.
- FIG. 6 shows a sectional view of the receiving region 7 with the joint ball 10 of the following joint section 1 1 fitted into the interior 8.
- the interior 8 is lined by a spherical segment insert 9.
- the insert 9 is aligned with the edge of the receiving area 7.
- the ball joint 10 is fitted into the insert 9 in a form-fitting manner.
- the insert 9 encompasses more than half of the joint ball 10. The thus formed joint is protected by a bellows 14 from contamination.
- FIG. 7 shows an exemplary possible use of the connecting element 5.
- the connecting element 5 can be used in any technical field for the transmission of control or holding forces. For example, that can
- Connecting element 5 are used in the automotive sector as a pendulum support or tie rod.
- FIG. 8 shows a flow diagram of a method for producing a connecting element according to an embodiment of the invention.
- the tubular semifinished product 1 having a desired cross section (inner diameter 2, outer diameter 3) is provided.
- the region 6 of the semifinished product 1 is formed into a flat profile.
- the arrangement of the area 6 with respect to the base body determines the dimension of the receiving area 7.
- the following step comprises forming the spherical segment-shaped interior 8.
- the forming can be done by deforming the receiving region 7.
- the deformation can be done by hot forging.
- the insert 9 can be inserted into the interior space 8.
- the joint ball 10 of the subsequent joint portion 1 1 is fitted into the receiving area 7.
- the edge of the receiving area 7 is then deformed so that this more than half of the joint ball 10, i. encloses more than 180 degrees and fixed the ball joint 10 in the interior 8 of the receiving area 7. This deformation is preferably carried out by hot forging.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement (5), insbesondere Spurstange oder Pendelstütze für ein Kraftfahrzeug, mit einem rohrförmigen Grundkörper (4) und einem topfförmigen Aufnahmebereich (7) für die Aufnahme eines kugelförmigen Gelenkkopfes (10), dadurch gekennzeichnet, dass der topfformige Aufnahmebereich (7) einen kugelsegmentförmigen Innenraum (8) zur Aufnahme des Gelenkkopfes (10) aufweist, wobei die Höhe des Kugelsegments größer als der Radius des aufzunehmenden Gelenkkopfes (10) ist.
Description
Verbindungselement
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement, insbesondere eine Spurstange oder Pendelstütze für ein Kraftfahrzeug, mit einem rohrförmigen Grundkörper und einem topfformigen Aufnahmebereich für die Aufnahme eines kugelförmigen Gelenkkopfes. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zu Herstellung eines solchen
Verbindungselementes.
Eine derartige Pendelstütze ist aus DE 102 31 014 B4 bekannt. Die Pendelstütze ist aus einem Halbzeug mit rundem Querschnitt gebildet. Das eine Ende des
Halbzeuges ist zu einem Flachprofil ausgebildet. Das Flachprofil ist zu einer Pfanne zur Aufnahme eines weiteren Gelenkabschnittes mit einem kugelförmigen
Gelenkkopf geformt.
Aus DE 10 201 1 000 933 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung einer
Gelenkverbindung bekannt, wobei ein rohrförmiges Profil an einem Ende zu einem Flachprofil verformt wird. Die beiden Lagen des Flachprofils werden durchstoßen und zu einer Aufnahme für eine Gelenkkugel aufgeweitet.
Aus US 3 861 812 B sind eine Pendelstütze und ein Herstellungsverfahren bekannt, bei der in eine Aussparung der Pendelstütze eine Aufnahme aus Plastikspritzguss für eine Gelenkkugel eingesetzt wird.
Generell soll ein Verbindungselement zum gelenkigen Verbinden zweier Bauteile so gestaltet sein, dass das Verbindungselement möglichst stabil und vielseitig
einsetzbar ist und in wenigen Arbeitsschritten hergestellt werden kann.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verbindungselement bereitzustellen, das einfach herstellbar, robust und vielseitig einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene
Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gegeben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der topfförmige Aufnahmebereich einen kugelsegmentförmigen Innenraum zur Aufnahme eines Gelenkkopfes aufweist, wobei die Höhe des Kugelsegments größer als der Radius des aufzunehmenden Gelenkkopfes ist.
Somit bildet ein Bereich eines für die Herstellung des Verbindungselements verwendeten rohrförmigen Halbzeuges einen Aufnahmebereich für einen
kugelförmigen Gelenkkopf. Der Gelenkkopf gehört dabei zu einem nachfolgenden Gelenkabschnitt. Der nachfolgende Gelenkabschnitt ist das Gegenstück zu dem Verbindungselement. Der Aufnahmebereich des Verbindungselementes ist topfförmig ausgebildet. Dabei ist der Aufnahmebereich aus einem Stück geformt und bildet im Inneren einen kugelsegmentförmigen Innenraum, der zur Aufnahme des Gelenkkopfes des zu verbindenden, nachfolgenden Gelenkabschnittes dient. Das durch den Innenraum gebildete Kugelsegment ist so ausgebildet, dass seine Höhe größer ist als der Radius des aufzunehmenden Gelenkkopfes. Der Radius des Kugelsegmentes ist im Wesentlichen gleich dem Radius des Gelenkkopfes. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass - bezogen auf die Kugelfläche des Gelenkkopfes - mehr als dessen Hälfte in dem Aufnahmebereich des Verbindungselementes aufgenommen ist. Der Gelenkkopf ist dadurch gegen Herausrutschen gesichert.
Das Verbindungselement und der nachfolgende Gelenkabschnitt bilden gemeinsam eine Pendelstütze. Die Pendelstütze kann unter anderem als Spurstange für
Kraftfahrzeuge verwendet werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind der Grundkörper und der Aufnahmebereich einstückig ausgebildet. Er kann durch Umformen gebildet sein und eine
entsprechend hohe Festigkeit aufweisen. Damit eignet sich das Verbindungselement auch für die stabile Aufnahme von relativ großen Gelenkköpfen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der topfförmige Aufnahmebereich gegenüber dem Grundkörper abgewinkelt. Es können verschiedene, quasi beliebige Winkel zwischen dem Grundkörper des Verbindungselementes und dem die Gelenkkugel aufweisenden Gegenstück realisiert werden. Somit eignet sich das
Verbindungselement für die Anpassung an unterschiedliche Einbausituationen und Platzverhältnisse.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der topfförmige Aufnahmebereich zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung mit dem Gelenkkopf ausgebildet. Auf diese Weise ist eine sichere und spielfreie Verbindung mit dem Gelenkkopf herstellbar, ohne dass hierfür zusätzliche Bauteile (z.B. Kunststoffhalterungen oder - fassungen) benötigt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenraum des Aufnahmebereichs mit einem kugelsegmentförmigen Einsatz oder einer Beschichtung versehen. Der Einsatz oder die Beschichtung kann aus Kunststoff oder einem gegenüber dem für das Werkstück verwendeten Metall weicheren Metall sein. Durch den Einsatz oder die Beschichtung kann die Reibung zwischen dem Verbindungselement und dem nachfolgenden Gelenkabschnitt im Innenraum vermindert werden. Weiterhin wird ein präziseres Einpassen der Gelenkkugel ermöglicht. Bei Bedarf kann der Innenraum durch Austausch des Einsatzes oder Neubeschichtung erneuert werden. Zu diesem Zweck kann der Einsatz herausnehmbar ausgestaltet sein. Die Lebensdauer der Verbindung kann somit erhöht werden.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Verfahren geschaffen zur Herstellung eines Verbindungselementes, insbesondere einer Pendelstütze für ein Kraftfahrzeug, das Verfahren umfassend: Verformen eines Endabschnittes eines rohrförmigen
Halbzeuges zu einem topfförmigen Aufnahmebereich für einen kugelförmigen Gelenkkopf, wobei der topfförmige Aufnahmebereich einen kugelsegmentförmigen Innenraum zur Aufnahme des Gelenkkopfes aufweist, und die Höhe des
Kugelsegments größer als der Radius des aufzunehmenden Gelenkkopfes ist.
Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass alle Arbeitsschritte vom Halbzeug bis zum Fertigprodukt durch Umformen ausgeführt werden können. Es sind in der einfachsten Ausführungsform des Verbindungselementes keinerlei Bearbeitungen am Werkstück erforderlich, wie zum Beispiel Sägen, Fräsen etc. Das
Verbindungselement besteht aus nur einem Werkstück und behält während des
gesamten Herstellungsprozesses seine Festigkeitswerte. Bei Einsatz entsprechender Fertigungsmethoden wie zum Beispiel Gesenkschmieden, Warmschmieden oder Tiefziehen lässt sich zudem der Fertigungsaufwand durch Zusammenfassen von mehreren Verfahrensschritten in einem Arbeitsgang minimieren.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist das rohrförmige Halbzeug aus Metall. Das Verformen erfolgt durch Warmschmieden. Durch den Einsatz von Metall als
Werkstoff können entsprechende Festigkeitswerte erreicht werden. Das Halbzeug kann aber auch aus anderen Werkstoffen wie z.B. Hartplastik gebildet sein.
Warmschmieden hat den Vorteil, dass gute Festigkeitswerte erreicht werden können. Zudem ist der Materialverlust beim Warmschmieden gering.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Verformen das Abwinkein des Aufnahmebereichs gegenüber dem rohrförmigen Halbzeug. Das Abwinkein hat den Vorteil, dass der topfförmige Aufnahmebereich so ausgebildet werden kann, wie es die technische Anwendung des Verbindungselementes erfordert. Es sind Winkel zwischen 0° und bis +/- 90° oder mehr in Bezug auf die Längsachse des Halbzeuges möglich.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Verformen das Einpassen des Gelenkkopfes in den kugelsegmentförmigen Innenraum des Aufnahmebereichs. In der einfachsten Ausgestaltungsform wird der Gelenkkopf ohne zusätzliches
Verbindungsteil direkt in den Innenbereich eingepasst. Der Innendurchmesser des Kreissegmentes entspricht dabei im Wesentlichen dem Außendurchmesser der einzupassenden Gelenkkugel, so dass die Gelenkkugel formschlüssig in den
Innenraum eingepasst wird. Das Einpassen kann mit dem Verformen in einem
Arbeitsschritt kombiniert werden.
Insbesondere umfasst das Einpassen das Umschließen des Gelenkkopfes um mehr als 180 Grad. Beim Einpassen wird der Gelenkkopf zunächst in den Innenraum des Aufnahmebereichs eingeschoben. Da die Höhe des Innenraums größer als der Radius des Gelenkkopfes ist, wird mehr als die Hälfte der Kugel des Gelenkkopfes
von dem Innenraum umschlossen. Dieses Umschließen kann durch Schmieden erfolgen. Auf diese Weise kann eine stabile Verbindung einfach hergestellt werden.
Nachstehend ist anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein rohrförmiges Halbzeug für die Herstellung eines
Verbindungselementes gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
Figur 2 das Halbzeug nach Herstellung eines zu einem Flachprofil verformten
Bereiches;
Figur 3 das Halbzeug nach Herstellung eines topfförmigen Aufnahmebereiches;
Figur 4 eine Schnittdarstellung eines Verbindungselementes gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung;
Figur 5 einen Aufnahmebereich für einen Gelenkkopf eines
Verbindungselementes gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
Figur 6 eine Schnittdarstellung eines Verbindungselementes gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung mit einer in den Aufnahmebereich eingepassten Gelenkkugel;
Figur 7 eine Schnittdarstellung eines Verbindungselementes gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung in einer beispielhaften Anwendung; und
Figur 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausgestaltung der
Erfindung.
Die Figur 1 zeigt ein Halbzeug 1 mit einem Innendurchmesser 2 und einem
Außendurchmesser 3. Das Halbzeug 1 bildet einen Grundkörper 4 für die Herstellung eines Verbindungselementes 5.
Die Figur 2 zeigt das Halbzeug 1 nach einem ersten Bearbeitungsschritt. In einem Bereich 6 ist das Halbzeug zu einem Flachprofil verformt. Der Bereich 6 unterteilt das Halbzeug 1 in den Grundkörper 4 und einen topfförmigen Aufnahmebereich 7. Der Aufnahmebereich 7 erhält seine Topfform durch entsprechendes Verformen des Halbzeuges 1 , beispielsweise durch Warmschmieden.
Die Figur 3 zeigt das Halbzeug 1 nach einem zweiten Bearbeitungsschritt. Nach diesem Bearbeitungsschritt ist der topfförmige Aufnahmebereich 7 im Bereich des Flachprofils 6 gegenüber dem Grundkörper 4 um 90 Grad abgewinkelt.
Die Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung des topfförmigen Aufnahmebereichs 7.
Innerhalb des Aufnahmebereichs 7 ist ein Innenraum 8 ausgebildet. Der Innenraum 8 ist kugelsegmentförmig ausgebildet. Der Innenraum 8 enthält in dieser Ausgestaltung einen ebenfalls kugelsegmentförmigen Einsatz 9. Der Einsatz 9 ist dazu vorgesehen, eine formschlüssige Verbindung mit einer Gelenkkugel 10 eines nachfolgenden Gelenkabschnittes 1 1 herzustellen und die Reibung zu minimieren.
Der Innenraum 8 ist so dimensioniert, dass das Kugelsegment mit dem Einsatz 9 eine Höhe aufweist, die im Wesentlichen dem Radius der einzupassenden
Gelenkkugel 10 entspricht. Das Abmaß des topfförmigen Aufnahmebereiches 7 und damit die Höhe des Innenraumes 8 wird im Herstellungsverfahren durch die
Positionierung des Flachprofilbereiches 6 in Bezug auf das Ende des Halbzeuges 1 festgelegt.
Die Figur 5 zeigt eine Schnittdarstellung des Innenraumes 8 des topfförmigen
Aufnahmebereiches 7 zum Einpassen der Gelenkkugel 10 des nachfolgenden Gelenkabschnittes 1 1 . Der Innenraum 8 ist durch den Einsatz 9 ausgekleidet, welcher eine kugelsegmentförmige Innenseite 9a hat. Die Innenseite 9a des
Einsatzes 9 umschließt die (hier nicht dargestellte) Gelenkkugel 10 um mehr als 180 Grad.
Der Einsatz 9 wird durch ein Ringelement 12 fixiert. Das Ringelement 12 ist in dieser Ausführungsform in Hinterschneidungen 13 des Aufnahmebereichs 7 abgestützt und
gegen Herausrutschen gesichert. Das Ringelement 12 sichert so den gesamten nachfolgenden Gelenkabschnitt 1 1 gegen Herausrutschen.
In der illustrierten Ausführungsform sind die Hinterschneidungen 13 durch
Einschlagen des Randes des Aufnahmebereichs 7 gebildet. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform können die Hinterschneidungen 13 durch eingefräste Nuten oder Ähnliches gebildet sein.
Figur 6 zeigt eine Schnittdarstellung des Aufnahmebereiches 7 mit der in den Innenraum 8 eingepassten Gelenkkugel 10 des nachfolgenden Gelenkabschnittes 1 1 .
Der Innenraum 8 ist durch einen kugelsegmentförmigen Einsatz 9 ausgekleidet. Der Einsatz 9 fluchtet mit dem Rand des Aufnahmebereiches 7. Die Gelenkkugel 10 ist in den Einsatz 9 formschlüssig eingepasst. Dabei umgreift der Einsatz 9 mehr als die Hälfte der Gelenkkugel 10. Das somit gebildete Gelenk wird durch einen Balg 14 vor Verschmutzung geschützt.
Figur 7 zeigt eine beispielhafte Einsatzmöglichkeit des Verbindungselements 5. Das Verbindungselement 5 kann in jedem technischen Bereich zur Übertragung von Steuer- oder Haltekräften eingesetzt werden. Beispielsweise kann das
Verbindungselement 5 im Kraftfahrzeugbereich als Pendelstütze oder Spurstange eingesetzt werden.
In der dargestellten Ausgestaltung ist der Grundkörper 4 des
Verbindungselementes 5 im Aufnahmebereich 7 mit einem nachfolgenden
Gelenkabschnitt 1 1 , hier ausgeführt als Pendelstütze, verbunden. Der Grundkörper 4 weist auf der der Pendelstütze abgewandten Seite an seinem Innendurchmesser 2 ein Innengewinde 15 auf. Der Grundkörper 4 ist auf dieser Seite mit einer Strebe 16 verbunden. Die Strebe 16 kann mittels eines entsprechenden Außengewindes 17 in den Grundkörper 4 eingeschraubt werden. Grundkörper 4 und Strebe 16 bilden eine kraft- und formschlüssige Verbindung zur Kraftübertragung.
Figur 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Verbindungselementes gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
Zunächst wird in einem ersten Schritt das rohrförmige Halbzeug 1 mit einem gewünschten Querschnitt (Innendurchmesser 2, Außendurchmesser 3) bereitgestellt.
In einem zweiten Schritt wird der Bereich 6 des Halbzeuges 1 zu einem Flachprofil geformt. Die Anordnung des Bereiches 6 in Bezug auf den Grundkörper legt das Abmaß des Aufnahmebereiches 7 fest.
Im folgenden Schritt wird der Aufnahmebereich 7 im Bereich des
Flachprofils 6 gegenüber dem Grundkörper 1 abgewinkelt.
Der folgende Schritt umfasst das Ausbilden des kugelsegmentformigen Innenraums 8. Das Ausbilden kann dabei durch Verformen des Aufnahmebereichs 7 geschehen. Das Verformen kann durch Warmschmieden erfolgen. In diesem Schritt kann nach dem Verformen der Einsatz 9 in den Innenraum 8 eingesetzt werden.
Im nächsten Schritt wird die Gelenkkugel 10 des nachfolgenden Gelenkabschnittes 1 1 in den Aufnahmebereich 7 eingepasst. Der Rand des Aufnahmebereichs 7 wird dann so verformt, dass dieser die Gelenkkugel 10 um mehr als die Hälfte, d.h. um mehr als 180 Grad umschließt und die Gelenkkugel 10 in dem Innenraum 8 des Aufnahmebereichs 7 fixiert. Auch dieses Verformen erfolgt vorzugsweise durch Warmschmieden.
Die in Figur 8 dargestellten Arbeitsschritte lassen sich zu einem Arbeitsgang zusammenfassen. Dies ist beispielsweise in einem Herstellungsprozess mittels Warmschmieden, ausgeführt als Gesenkschmieden möglich. Das Zusammenfassen erfolgt durch den Einsatz eines entsprechend ausgebildeten Schmiedegesenks und einer entsprechenden Gesenkform.
Bezugszeichenliste
1 . Halbzeug
2. Innendurchmesser des Halbzeuges
3. Außendurchmesser des Halbzeuges
4. Grundkörper
5. Verbindungselement
6. Flachprofil/Bereich des Flachprofils
7. topfförmiger Aufnahmebereich
8. Innenraum
9. Einsatz
9a. Innenseite des Einsatzes
10. Gelenkkopf
1 1 . nachfolgender Gelenkabschnitt
12. Ringelement
13. Hinterschneidungen
14. Balg
15. Innengewinde
16. Strebe
17. Außengewinde
Claims
1 . Verbindungselement (5), insbesondere Spurstange oder Pendelstütze für ein Kraftfahrzeug, mit einem rohrförmigen Grundkörper (4) und einem topfförmigen Aufnahmebereich (7) für die Aufnahme eines kugelförmigen Gelenkkopfes (10), dadurch gekennzeichnet, dass der topfförmige Aufnahmebereich (7) einen
kugelsegmentförmigen Innenraum (8) zur Aufnahme des Gelenkkopfes (10) aufweist, wobei die Höhe des Kugelsegments größer als der Radius des aufzunehmenden Gelenkkopfes (10) ist.
2. Verbindungselement (5) nach Anspruch 1 , wobei der Grundkörper (4) und der Aufnahmebereich (7) einstückig ausgebildet sind.
3. Verbindungselement (5) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der topfförmige Aufnahmebereich (7) gegenüber dem Grundkörper (4) abgewinkelt ist.
4. Verbindungselement (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der topfförmige Aufnahmebereich (7) zur Herstellung einer formschlüssigen
Verbindung mit dem Gelenkkopf (10) ausgebildet ist.
5. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Innenraum (8) des Aufnahmebereichs (7) mit einem kugelsegmentförmigen
Einsatz (9) oder einer Beschichtung versehen ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes (5), insbesondere Pendelstütze für ein Kraftfahrzeug, das Verfahren umfassend:
Verformen eines Endabschnittes eines rohrförmigen Halbzeuges (1 ) zu einem topfförmigen Aufnahmebereich (7) für einen kugelförmigen Gelenkkopf (10), wobei der topfförmige Aufnahmebereich (7) einen kugelsegmentförmigen Innenraum (8) zur Aufnahme des Gelenkkopfes (10) aufweist, und die Höhe des Kugelsegments größer als der Radius des aufzunehmenden Gelenkkopfes (10) ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das rohrförmige Halbzeug (1 ) aus Metall ist und das Verformen durch Warmsch mieden erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Verformen das Abwinkeln des Aufnahmebereichs (7) gegenüber dem rohrförmigen Halbzeug (1 ) umfasst.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Verformen das Ausbilden des kugelsegmentförmigen Innenraums (8) umfasst.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Verformen ein Einpassen eines Gelenkkopfes (10) in den kugelsegmentförmigen Innenraum (8) des Aufnahmebereichs (7) umfasst.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Einpassen das Umschließen des Gelenkkopfes (10) um mehr als 180 Grad umfasst.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16731896.3A EP3325829A1 (de) | 2015-07-23 | 2016-06-23 | Verbindungselement |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015213875.5A DE102015213875A1 (de) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Verbindungselement |
| DE102015213875.5 | 2015-07-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2017012821A1 true WO2017012821A1 (de) | 2017-01-26 |
Family
ID=56203384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2016/064584 Ceased WO2017012821A1 (de) | 2015-07-23 | 2016-06-23 | Verbindungselement |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3325829A1 (de) |
| DE (1) | DE102015213875A1 (de) |
| WO (1) | WO2017012821A1 (de) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3861812A (en) | 1971-07-26 | 1975-01-21 | Nippon Denso Co | Ball joint |
| JPS58112626A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-05 | Musashi Seimitsu Kogyo Kk | トランスフア−プレスによるタイロツドエンドハウジング冷間鍛造方法 |
| DE19504086A1 (de) * | 1995-02-08 | 1996-08-14 | Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co | Fahrwerkstrebe |
| JP2000087948A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-28 | Musashi Seimitsu Ind Co Ltd | ボールジョイントハウジングの製造方法 |
| US20030170069A1 (en) * | 2000-11-22 | 2003-09-11 | Yoshihiro Suzuki | Method for manufacturing arm of joint and joint |
| JP2004050241A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Somic Ishikawa Inc | ジョイント装置のソケット体の製造方法 |
| DE10231014B4 (de) | 2002-07-09 | 2009-10-01 | ZF Lemförder GmbH | Pendelstütze mit integriertem Kugelgelenk |
| DE102011000933B4 (de) | 2010-02-26 | 2012-12-27 | Hqm Sachsenring Gmbh | Kugelgelenk, insbesondere in der Art eines Führungsgelenks |
-
2015
- 2015-07-23 DE DE102015213875.5A patent/DE102015213875A1/de not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-06-23 EP EP16731896.3A patent/EP3325829A1/de not_active Withdrawn
- 2016-06-23 WO PCT/EP2016/064584 patent/WO2017012821A1/de not_active Ceased
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3861812A (en) | 1971-07-26 | 1975-01-21 | Nippon Denso Co | Ball joint |
| JPS58112626A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-05 | Musashi Seimitsu Kogyo Kk | トランスフア−プレスによるタイロツドエンドハウジング冷間鍛造方法 |
| DE19504086A1 (de) * | 1995-02-08 | 1996-08-14 | Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co | Fahrwerkstrebe |
| JP2000087948A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-28 | Musashi Seimitsu Ind Co Ltd | ボールジョイントハウジングの製造方法 |
| US20030170069A1 (en) * | 2000-11-22 | 2003-09-11 | Yoshihiro Suzuki | Method for manufacturing arm of joint and joint |
| DE10231014B4 (de) | 2002-07-09 | 2009-10-01 | ZF Lemförder GmbH | Pendelstütze mit integriertem Kugelgelenk |
| JP2004050241A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Somic Ishikawa Inc | ジョイント装置のソケット体の製造方法 |
| DE102011000933B4 (de) | 2010-02-26 | 2012-12-27 | Hqm Sachsenring Gmbh | Kugelgelenk, insbesondere in der Art eines Führungsgelenks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3325829A1 (de) | 2018-05-30 |
| DE102015213875A1 (de) | 2017-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112014003031B4 (de) | Schwingungsdämpfungsbuchse und Herstellungsverfahren einer Schwingungsdämpfungsbuchse | |
| DE10258986B4 (de) | Elastisches Fahrwerklager für Nutzfahrzeuge | |
| EP2380762A1 (de) | Federbeinlager und Herstellungsverfahren für ein Bauteil eines Federbeinlagers | |
| WO2007031052A2 (de) | Hohlwelle und verfahren zur herstellung | |
| WO2001007201A1 (de) | Hohlkolben für eine kolbenmaschine und verfahren zum herstellen eines hohlkolbens | |
| DE19638252A1 (de) | Kugelgelenk und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE102018106365B4 (de) | Lageranordnung | |
| EP3625065A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines verbindungselementes sowie verbindungselement | |
| EP3947990B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines kugelgelenks und/oder eines fahrwerkbauteils sowie ein solches fahrwerkbauteil | |
| DE112018007430T5 (de) | Verschlossene hohle Kernwelle und vibrationsdämpfendes Kugelgelenk mit der Kernwelle | |
| WO2020083589A1 (de) | Innenteil für ein molekulargelenk eines fahrwerklenkers | |
| EP3513084B1 (de) | Kugelzapfen | |
| DE102021002183B4 (de) | Kugelgelenk und Verfahren für seine Herstellung | |
| WO2011134604A1 (de) | Kugelzapfen | |
| EP3325829A1 (de) | Verbindungselement | |
| DE102007000950B4 (de) | Zahnstange und Verfahren zur Herstellung | |
| DE10233932A1 (de) | Mechanisches Verbindungselement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE102014112181A1 (de) | Elastisches Gelenk für einen Fahrzeug-Lenkerarm | |
| DE102018124493B4 (de) | Gelenkgehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gelenkgehäuses | |
| DE29616350U1 (de) | Kugelgelenk | |
| DE60302267T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mit einem Halter verbundenen Gelenks | |
| WO2018166547A1 (de) | Spindelmutter für einen kugelgewindetrieb und verfahren zur herstellung einer spindelmutter | |
| DE102005005667A1 (de) | Kugelgelenk und eine Verfahren zu dessen Herstellung | |
| EP2979773B1 (de) | Gelenkgehäuse für eine Spurstange und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| EP1964694B1 (de) | Gelenk- und/oder Lageranordnung, insbesondere Hülsengelenk zur Anbindung von Radführungselementen eines Fahrzeugs, sowie Verfahren zur Herstellung einer Gelenk- und/oder Lageranordnung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16731896 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2016731896 Country of ref document: EP |