DE20311595U1

DE20311595U1 - Kugelgelenk sowie Bauteil mit Kugelgelenk

Info

Publication number: DE20311595U1
Application number: DE20311595U
Authority: DE
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2013-07-29
Also published as: US7367743B2; WO2005012740A1; EP1649176A1; US20060153632A1; CN1829866A; CN100408875C

Abstract

Kugelgelenk (5) mit einem Gehäuse (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Schweißabschnitt (14) aufweist, mittels dem es an einem Bauteil (7) angeschweißt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, wie es insbesondere bei Fahrwerken von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem ein Bauteil, insbesondere einen Fahrwerkslenker, mit einem solchen Kugelgelenk.
Zur Befestigung des Kugelgelenks an einem Bauteil wie einem Fahrwerkslenker ist bekannt, das Gehäuse des Kugelgelenks in eine Öffnung im Fahrwerkslenker einzupressen. Nachteilig hierbei ist der vergleichsweise hohe Aufwand. Nachteilig ist außerdem, daß sich durch das Einpressen des Gehäuses in die Öffnung die Reibmomente des Kugelgelenks erhöhen können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kugelgelenk der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß es mit geringerem Aufwand an einem Bauteil befestigt werden kann.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Gehäuse des Kugelgelenks einen Schweißabschnitt aufweist, mittels dem es an einem Bauteil angeschweißt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist auch ein Bauteil vorgesehen, insbesondere ein Fahrwerkslenker, mit einem Kugelgelenk, wobei das Gehäuse in eine Öffnung des Bauteils eingesetzt ist und der Schweißabschnitt des Gehäuses mit dem Bauteil verschweißt ist. Der wesentlichste Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß sich geringere Kosten im Vergleich mit einem einge preßten Kugelgelenk ergeben. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich höhere Ein- bzw. Ausdrückkräfte ergeben als bei eingepreßten Gelenken. Außerdem wird die Funktion des Gelenks durch das Verschweißen nicht verändert, insbesondere ergeben sich keine höheren Gelenk-Reibmomente, wie dies bei Einpreßgelenken auftreten kann. Schließlich ergibt sich als Vorteil, daß ein kleinerer Bauraum erzielt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am Kugelgelenk ein Dichtungsbalg vorgesehen, der einen Klemmabschnitt aufweist, wobei der Klemmabschnitt am Gehäuse festgeklemmt ist, insbesondere zwischen dem Gehäuse und dem Rand der Öffnung des Bauteils. Auf diese Weise kann auf einen ansonsten üblichen Klemmring verzichtet werden, der dafür vorgesehen ist, den Dichtungsbalg am Gehäuse festzuklemmen, beispielsweise in einer extra für diesen Zweck gedrehten Nut.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:
1 einen Querschnitt durch ein Kugelgelenk angeordnet in einem Bauteil gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
2 in einem Querschnitt ein Kugelgelenk angeordnet in einem Bauteil gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In 1 ist ein Kugelgelenk 5 gezeigt, das in ein Bauteil 7 eingesetzt ist. Das Bauteil 7 ist zu diesem Zweck mit einer Öffnung 9 versehen, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Gehäuses 10. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um einen Fahrwerkslenker eines Kraftfahrzeugs handeln.
Das Kugelgelenk 5 weist ein Gehäuse 10 auf, das einstückig und ohne spanende Nachbearbeitung hergestellt ist, nämlich durch Fließpressen. Im Inneren des Gehäuses ist in an sich bekannter Weise ein Kugelzapfen 12 angeordnet, der um einen konstruktiv vorgegebenen Winkel relativ zum Gehäuse 10 schwenkbar ist.
Das Gehäuse 10 ist mit einem Schweißabschnitt 14 versehen, der hier als umlaufender Flansch ausgebildet ist. An seinem radial außenliegenden Ende ist der Schweißabschnitt 14 mit einem umlaufenden, konisch zulaufenden Randabschnitt 16 versehen. Dieser Randabschnitt ist zur Befestigung des Kugelgelenks 5 am Bauteil 7 vorgesehen.
Zwischen dem Kugelbolzen 12 und dem Gehäuse 10 des Kugelgelenks dichtet ein Dichtungsbalg 18 ab, der am Kugelbolzen 12 durch einen Spannring 20 dicht angebracht ist. Auf der Seite des Gehäuses ist der Dichtungsbalg 18 mit einem Klemmabschnitt 22 versehen, der als umlaufender, rechtwinklig abstehender Flansch ausgebildet ist. Dieser Flansch liegt am Schweißabschnitt 14 auf, und zwar in dem Raum, der vom umlaufenden Randabschnitt 16 des Schweißabschnittes 14 umschlossen ist.
Zur Anbringung des Kugelgelenks 5 am Bauteil 7 wird das Gehäuse mit dem Kugelzapfen so durch die Öffnung 9 im Bauteil 7 hindurchgesteckt, daß der konische Randabschnitt 16 des Gehäuses 10 des Kugelgelenks auf der Oberseite des Bauteils 7 aufliegt. Dabei wird der Klemmabschnitt 22 des Dichtungsbalgs 18 zwischen dem die Öffnung 9 des Bauteils 7 umgebenden Randabschnitt des Bauteils, dem Schweißabschnitt 14 sowie in axialer Richtung der Wand des Gehäuses 10 zusammengedrückt, so daß er dort zuverlässig ohne sonstige Maßnahmen gehalten wird. Zur Verbindung des Schweißabschnittes 14 mit dem Bauteil 7 ist insbesondere ein Kondensatorentladungs-Schweißverfahren oder Widerstands-Schweißverfahren geeignet, bei dem kurzzeitig ein hoher Strom zwischen dem Gehäuse 10 des Kugelgelenks 5 und dem Bauteil 7 fließt. Dabei erwärmt sich das Material des Schweißabschnittes 14 und des Bauteils 7 im Bereich ihrer Berührstelle lokal derart, daß die Materialien miteinander verschweißen. Es wird also eine ringförmige, umlaufende Zone 24 gebildet, in der der Randabschnitt 16 des Schweißabschnittes 14 des Gehäuses 10 stoffschlüssig mit dem Bauteil 7 verbunden ist. Beim Schweißvorgang wird so wenig Wärme freigesetzt, daß der Dichtungsbalg 18, insbesondere im Bereich des Klemmabschnittes 24, nicht beeinträchtigt wird.
In 2 ist eine zweite Ausführungsform eines Kugelgelenks gezeigt. Für die von der ersten Ausführungsform bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Der wesentlichste Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform besteht darin, daß der Schweißabschnitt 14 bei der zweiten Ausführungsform einseitig abgeschrägt ausgeführt ist, und zwar mit der Seite, die dafür vorgesehen ist, am Rand der Öffnung 9 im Bauteil 7 anzuliegen. Der zweite Unterschied besteht darin, daß der Klemmabschnitt 22 des Dichtungsbalgs 18 ohne Flansch ausgeführt ist, sondern sich nach Art einer zylindrischen Buchse in den Spalt zwischen dem Bauteil 7 und dem Gehäuse 10 hineinerstreckt und an der abgeschrägten Fläche des Schweißabschnittes 14 anliegt.
Bei der Montage wird das Gehäuse 10 mit dem Dichtungsbalg 18 in die Öffnung 9 im Bauteil 7 eingeschoben, bis der Schweißabschnitt 14 am Rand der Öffnung 9 des Bauteils 7 anliegt. Da der Schweißabschnitt 14 abgeschrägt ist, ergibt sich hier eine kreisförmige Linienberührung. Der Klemmabschnitt 22 des Dichtungsbalgs 18 wird dabei mit einer gewissen Vorspannung zwischen dem Gehäuse und dem Bauteil 7 eingeklemmt. Zur Verbesserung des Halts des Dichtungsbalgs 18 am Gehäuse 10 ist ein Klemmring 26 vorgesehen, der den Dichtungsbalg in eine Nut 28 am Gehäuse 10 preßt und dort festhält.
Zum Verschweißen des Gehäuses 10 mit dem Bauteil 7 ist auch hier ein Kondensatorentladungs-Schweißverfahren besonders geeignet. Die dabei zwischen dem Bauteil 7 und dem Gehäuse 10 fließenden Ströme bewirken eine stoffschlüssige Verbindung in der umlaufenden Zone 24 zwischen dem Gehäuse 10 und dem Bauteil 7.
Da das Gehäuse 10 bei beiden Ausführungsformen ohne spanende Bearbeitung hergestellt ist, nämlich durch Fließpressen, ergeben sich geringe Herstel lungskosten. Da außerdem bei der ersten Ausführungsform vollständig auf zusätzliche Sicherungsmittel zum Festhalten des Dichtungsbalgs 18 am Gehäuse 10 verzichtet werden können, sinken die Herstellungskosten zusätzlich.

Claims

Kugelgelenk (5) mit einem Gehäuse (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Schweißabschnitt (14) aufweist, mittels dem es an einem Bauteil (7) angeschweißt werden kann.
Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißabschnitt (14) ein umlaufender Flansch ist.
Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißabschnitt (14) abgeschrägt ist.
Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißabschnitt (14) mit einem umlaufenden, konisch zulaufenden Randabschnitt (16) versehen ist.
Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) einstückig ausgeführt ist.
Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein Kugelzapfen (12) angeordnet ist und daß ein Dichtungsbalg (18) vorgesehen ist, der zwischen dem Kugelzapfen (12) und dem Gehäuse (10) abdichtet, wobei der Dichtungsbalg einen Klemmabschnitt (22) aufweist, der am Gehäuse (10) festgeklemmt ist.
Kugelgelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmabschnitt (22) am Schweißabschnitt (14) anliegt.
Bauteil (7), insbesondere Fahrwerkslenker, mit einem Kugelgelenk (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (10) in eine Öffnung (9) des Bauteils (7) eingesetzt ist und der Schweißabschnitt (14) des Gehäuses (10) mit dem Bauteil (7) verschweißt ist.
Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmabschnitt (22) des Dichtungsbalgs (18) zwischen dem Gehäuse (10) und dem Rand der Öffnung (9) des Bauteils (7) eingeklemmt ist.
Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Klemmring (26) vorgesehen ist, der den Dichtungsbalg (18) am Gehäuse (10) hält.