DE3726863A1 - Kugelgelenk und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk und ein Verfahren zur Herstellung desselben und insbesondere ein Kugelgelenk und ein Verfahren zur Herstellung desselben, das einen Ölraum am Bodenteil eines Kugelaufnahmeabschnitts eines Halters hat, um eine gleichförmige Drehung oder Bewegung zu erzielen.

Eine übliche Bauform eines solchen Kugelgelenks weist einen Halter auf, der einen sphärischen Aufnahmeabschnitt an einem Ende und einen Verbindungsabschnitt am anderen Ende hat, fer­ ner eine Kugel und eine Stange auf, deren eines Ende einen sphärischen Körper hat, der drehbar und beweglich in dem Kugel­ aufnahmeabschnitt des vorstehend genannten Halters gehalten ist und das andere Ende einen Verbindungsabschnitt hat. Ein Dichtungselement, das fest mit dem Abschnitt zwischen dem vor­ stehend genannten Kugelaufnahmeabschnitt und einem Basisab­ schnitt des Verbindungsabschnittes der Kugel und der Stange verbunden ist, ist vorgesehen, und hierbei wird Schmiermittel, wie Fett, aufgenommen, das zwischen dem vorstehend genannten sphärischen Körper und dem Kugelaufnahmeabschnitt zugeführt wird, wobei ein Eindringen von Staub usw. in den Abschnitt zwischen dem sphärischen Körper und dem Kugelaufnahmeabschnitt verhindert wird (siehe beispielsweise veröffentlichte japani­ sche Patentanmeldung No. 26 109/1973).

Ein übliches Verfahren zur Herstellung eines solchen Kugelge­ lenkes besteht beispielsweise darin, daß ein sphärischer Kör­ per als ein Kern in ein Formwerkzeug für einen Halter gelegt wird. Eine schmelzbare Druckgußlegierung wird in die Form ge­ gossen, um den Halter zu gießen, in dem der sphärischer Körper in einem Kugelaufnahmeabschnitt gehalten ist. Der sphärische Körper, der vom Halter gehalten wird und der Hauptkörper einer Stange sind mittels Reibungsschweißen geschweißt. Eine Kugel und die Stange, bei denen der sphärische Körper vom Halter ge­ halten wird, wird auf diese Weise gebildet. Dann wird eine äu­ ßere Kraft zwischen dem Kugelaufnahmeabschnitt des vorstehend genannten Halters und dem Kugelabschnitt der Kugel und der Stan­ ge aufgebracht, um den Raum zum Zwecke der Herstellung eines Kugelgelenks zu bilden (siehe beispielsweise veröffentlichte japanische Patentanmeldung No. 11 002/1972 usw.).

Bei diesem Verfahren kann ein sphärischer Körper mit einer glat­ ten Oberfläche und einer genauen Sphärizität verwendet werden, der einen sphärischen Abschnitt der Kugel und der Stange bildet. Ferner kann der Kugelaufnahmeabschnitt des Halters so gegossen werden, daß der sphärische Körper als ein Kern eingesetzt wird. Als Folge hiervon bringt diese Verfahrensweise einen Vorteil mit sich, der darin zu sehen ist, daß eine harte Schalenschicht auf der inneren Fläche des Kugelaufnahmeabschnitts gebildet wer­ den kann.

Bei dem vorstehend beschriebenen Kugelgelenk jedoch ist es er­ forderlich, daß der Zwischenraum zwischen dem sphärischen Kör­ per und dem Kugelaufnahmeabschnitt so klein wie möglich ist. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß ein großer Zwischen­ raum zwischen dem sphärischen Körper und dem Kugelaufnahmeab­ schnitt dazu führen kann, daß der Kugelaufnahmeabschnitt des Halters, der mittels Gießen hergestellt wird, brechen kann, wenn eine Stoßbeanspruchung auftritt. Wenn ferner das Schmier­ mittel, das zwischen dem sphärischen Körper und dem Kugelauf­ nahmeabschnitt zugeführt wird, eine hohe Viskosität, wie z.B. Fett hat, kann das im Dichtungselement eingeschlossene Schmier­ mittel nicht in ausreichendem Maße zugeführt werden. Als Folge hiervon kann das Schmiermittel nicht effizient dem gesamten Teil zugeführt werden, der den sphärischen Körper bedeckt, so­ wie dem Kugelaufnahmeabschnitt, was dazu führt, daß ein Fest­ fressen o.dgl. auftritt, wenn eine solche Einrichtung mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.

Bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren ist keine Möglichkeit gegeben, den sphärischen Körper zu fixieren, der als ein Kern in der Form zum Gießen des Halters verwendet wird. Der sphärische Körper bewegt sich daher manchmal wäh­ rend des Gießens einer schmelzbaren Gußlegierung, wenn das Gußstück in der Form zum Gießen des Halters gegossen wird. Der sphärische Körper bewegt sich manchmal weg, so daß man einen schadhaften Gegenstand erhält. Ferner bedarf es entsprechender Kenntnisse und Erfahrung, um diese schmelzbare Druckgußlegierung zu vergießen, wodurch sich eine Schwierigkeit hinsichtlich der Produzierbarkeit ergibt.

Bei dem üblichen Herstellungsverfahren werden die Kugel und der Stab durch Schweißen des sphärischen Körpers und des Haupt­ körpers der Stange auf die nachstehende Weise gebildet. Zwei Teile werden in Kontakt miteinander gebracht und sie werden unter einem Preßdruck gedreht, wobei Reibungswärme zum Zeit­ punkt der Anwendung dieser Methode erzeugt wird, um diese Teile mittels Reibungsschweißen zu verbinden. Der zum Zeitpunkt des Reibungsschweißens auf den sphärischen Körper und den Haupt­ körper der Stange einwirkende Druck ist extrem hoch. Als Folge dieses hohen Druckes und der großen Reibungswärme, welche auf den sphärischen Körper zum Zeitpunkt des Reibungsschweißens einwirken, wird die Sphärizität des sphärischen Körpers nach­ teilig beeinflußt. Nachdem die Verbindung von Kugel und Stab hergestellt ist, ist die Sphärizität des sphärischen Körpers derart nachteilig beeinflußt, daß die äußerst genaue Sphäri­ zität des sphärischen Körpers, die man als Ausgangspunkt vor­ gegeben hat, von der Bedeutung her verloren geht. Ferner be­ steht die Notwendigkeit, einen großen Zwischenraum zwischen dem sphärischen Körper und dem Kugelaufnahmeabschnitt des Halters vorzusehen, der drehbar und bewegbar den sphärischen Körper aufnimmt. Dieser Zwischenraum oder dieses Spiel dient zur Kompensation des Unterschieds zwischen dem maximalen Durch­ messer und dem minimalen. Um diesen großen Zwischenraum be­ reitzustellen, wird eine große Kraft benötigt, die auf den sphärischen Körper und den Kugelaufnahmeabschnitt einwirken, was dazu führen kann, daß der Kugelaufnahmeabschnitt in uner­ wünschter Weise bricht. Wenn ferner eine Mehrzahl von Teilen miteinander zur Bildung eines Gelenkmechanismus gekoppelt wer­ den, ist der große Zwischenraum zwischen dem vorstehend ge­ nannten sphärischen Körper und dem Kugelaufnahmeabschnitt mit einzubeziehen, was dazu führt, daß die Genauigkeit bei der Krafteinleitung usw. verloren geht. Wenn die Abweichung von der Sphärizität beim sphärischen Körper zu groß wird, so führt dies dazu, daß eine große Stoßbeanspruchung zwischen den bei­ den Teilen im Gebrauchszustand auftritt, was dazu führt, daß der Kugelaufnahmeabschnitt des gegossenen Halters zum Brechen neigt. Wenn ferner die Kugel und die Stange durch Reibungs­ schweißen gebildet werden, muß das Wärmebehandlungsverfahren nach dem Schweißen gesondert durchgeführt werden. Da die ge­ schweißten Teile lange liegen gelassen werden, bevor die Wärme­ behandlung erfolgt, kann in den geschweißen Teilen ein soge­ nannter später auftretender Riß sich ergeben. Daher muß die Wärmebehandlung so schnell wie möglich durchgeführt werden, und es ist ein Abgraten des geschweißten Teils erforderlich. Hieraus ergibt sich, daß das Herstellungsverfahren Beschränkun­ gen unterworfen ist.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Kugelgelenk mit ei­ nem Ölraum am Bodenteil des Kugelaufnahmeabschnitts des Hal­ ters bereitzustellen, das sich gleichförmig drehen und bewegen kann.

Ferner bezweckt die Erfindung, ein Kugelgelenk, bei dem der Kugelabschnitt der Kugel und der Stange eine äußerst genaue Sphärizität haben, bereitzustellen, so daß der Zwischenraum zwischen dem Kugelabschnitt und dem Kugelaufnahmeabschnitt des Halters, der den sphärischen Körper aufnimmt, klein ge­ halten werden kann. Die Rissigkeit zwischen den beiden Teilen wird verhindert, so daß die Drehung und die Bewegung gleich­ förmig sind. Ferner tritt keine große Stoßbeanspruchung zwi­ schen diesen Teilen während des Gebrauchs auf.

Ferner bezweckt die Erfindung, ein Kugelgelenk mit einem Ölraum bereitzustellen, der durch eine Öffnung am Bodenteil des Kugelaufnahmeabschnitts des vorstehend genannten Halters gebil­ det wird, wobei ein Abdeckteil an dieser Öffnung von außen fest angebracht ist. Die Öffnung wird von einem Kugeltragabschnitt des Formwerkzeugs gebildet, der dazu verwendet wird, den vor­ stehend genannten sphärischen Körper zum Zeitpunkt des Gie­ ßens des Halters unter Verwendung des sphärischen Körpers zu fixieren, die die Kugel und die Stange als einen Kern bilden.

Ferner bezweckt die Erfindung, ein Kugelgelenk bereitzustellen, bei dem zum Zeitpunkt des Gießens eines Halters unter Verwen­ dung des sphärischen Körpers, der den Kugelabschnitt der Ku­ gel und der Stange als einen Kern bildet, der Durchmesser des Tragabschnitts für den sphärischen Körper im Formwerkzeug, der zur Fixierung des vorstehend genannten sphärischen Körpers verwendet wird, derart gewählt ist, daß er im wesentlichen gleich oder größer als der Durchmesser des Hauptkörpers einer Stange ist, die den Verbindungsabschnitt von Kugel und Stange bildet. Wenn der sphärische Körper, der im Halter gegossen ist, und der Hauptkörper der Stange, der den Verbindungsabschnitt von Kugel und Stange bildet, mittels Warzenschweißen verbunden werden, kann die Öffnung, die von diesem Tragabschnitt für den sphärischen Körper am Bodenteil des Kugelaufnahmeabschnit­ tes gebildet wird, als ein Zutritt für eine Tragelektrode ver­ wendet werden.

Nach der Erfindung wird daher ein Kugelgelenk bereitgestellt, das einen Halter hat, der einen Kugelaufnahmeabschnitt an einem Ende und einen Verbindungsabschnitt am anderen Ende hat, sowie eine Kugel und eine Stange aufweist, die einen Kugelab­ schnitt an einem Ende hat, der drehbar und beweglich in dem Kugelaufnahmeabschnitt aufgenommen ist und einen Verbindungs­ abschnitt am anderen Ende hat, und ein Dichtungselement auf­ weist, das zwischen dem Kugelaufnahmeabschnitt des Halters und dem Grundabschnitt des Verbindungsabschnitts der Kugel und der Stange festgelegt ist, wobei das Schmiermittel in diesem Bereich aufgenommen ist und dazu dient, ein Eindringen von Staub u.dgl. zu verhindern. Hierbei wird eine Öffnung am Bodenabschnitt des Kugelaufnahmeabschnitts des Halters durch einen sphärischen Tragabschnitt eines Formwerkzeugs zum Fixieren des sphärischen Körpers gebildet, wenn der Halter mit einem sphärischen Körper gegossen wird, der den Kugelabschnitt der Kugel und der Stange als ein Kern verwendet, und es ist ein Ölraum vorhanden, der dadurch gebildet wird, daß ein Abdeckteil von der Außenseite der vorgesehenen Öffnung aufgelegt wird.

Die Erfindung gibt ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Kugelgelenkes an, das einen Schritt aufweist, bei dem ein sphä­ rischer Körper mit einer genauen Sphärizität als ein Kern eines Kugelaufnahmeabschnittes in einem Halterformteil gelegt wird, der sphärische Körper eine Kugel und eine Stange dadurch bil­ det, daß der sphärische Körper zwischen einem der Formteile und einem Kugeltragabschnitt fixiert wird, der einen Durchmes­ ser hat, der im wesentlichen gleich oder größer als der Durch­ messer des Hauptkörpers einer Stange ist, die einen Verbindungs­ abschnitt von Kugel und Stange bildet, bei dem der Kugeltrag­ abschnitt in dem anderen Formteil ausgebildet ist, bei dem fer­ ner in einem nächsten Schritt ein Halter gegossen wird, bei dem ein sphärischer Körper in dem Kugelaufnahmeabschnitt ge­ halten wird, wobei eine schmelzbare Druckgußlegierung in das Halterformteil gegossen wird, bei dem ferner ein Schritt vor­ gesehen ist, bei dem eine Stützelektrode von einer Öffnung aus eingeführt wird, die am Bodenteil des Kugelaufnahmeabschnittes ausgebildet ist, so daß der sphärische Körper von der Unter­ seite her unterstützt wird, bei dem in einem weiteren Schritt der sphärische Körper und ein Hauptkörper einer Stange zur Bildung einer Kugel und einer Stange, bei denen ein sphäri­ scher Körper mittels eines Halters gehalten ist, durch War­ zenschweißen verbunden werden, bei dem in einem weiteren Schritt von außen eine Kraft zwischen dem Kugelaufnahmeab­ schnitt des Halters und dem sphärischen Körper von Kugel und Stange zu dem Zwecke zur Einwirkung gebracht wird, daß sich ein Raum zwischen diesen bildet, und daß bei einem weiteren Schritt ein Ölraum dadurch gebildet wird, daß ein Abdeckele­ ment auf einer Öffnung angebracht wird, die einen Durchmesser hat, der im wesentlichen gleich oder größer als der Durchmes­ ser eines Verbindungsabschnittes der Kugel und der Stange ist, die von einem Kugelaufnahmeabschnitt des Formteils gebildet wird.

Bei dem Kugelgelenk nach der Erfindung wird der Halter der­ art gebildet, daß der Kugelaufnahmeabschnitt desselben eine Öffnung hat, die im wesentlichen rechtwinklig bezüglich des Verbindungsabschnittes angeordnet ist. Die Verbindungsab­ schnitte, die jeweils für die Halterseite und die Kugelstangen­ seite vorgesehen sind, können die Einrichtungen bilden, die lediglich eine Verbindung mit dem anderen Teil, wie einem Außengewinde oder einem Innengewinde, herstellt, wobei beide Einrichtungen miteinander verbunden werden können oder es kön­ nen auch andersartige Einrichtungen vorgesehen sein.

Der Durchmesser der Öffnung, die im Bodenabschnitt des Kugel­ aufnahmeabschnitts des Halters gebildet wird, ist vorzugs­ weise gleich oder größer als der Durchmesser des Verbindungs­ abschnitts von Kugel und Stange. Die Öffnung kann somit als eine Zutrittsöffnung für eine Tragelektrode verwendet werden, die den vorstehend genannten sphärischen Körper zum Zeitpunkt der Verbindung mittels Warzenschweißen stützt, wenn der sphä­ rische und in dem Halter gegossene Körper und der Hauptkörper der Stange verbunden werden, um den Verbindungsabschnitt von Kugel und Stange zu bilden.

Dank der Herstellung der Verbindung von Kugel und Stange mit­ tels Warzenschweißen von Hauptkörper der Stange und sphärischem Körper läßt sich die Sphärizität des sphärischen Körpers ver­ bessern. Wenn daher beim Warzenschweißen von sphärischem Kör­ per und Hauptkörper der Stange der Durchmesser der Öffnung, die vom Tragabschnitt des sphärischen Körpers für Formwerkzeuge gebildet wird, im wesentlichen gleich oder größer als der Durchmesser des Hauptkörpers der Stange ist, kann der Durchmes­ ser der Tragelektrode, die den sphärischen Körper stützt, in­ dem sie in die Öffnung eingeführt wird und die eine Seite der Elektrode beim Warzenschweißen bildet, im wesentlichen gleich oder größer als der Durchmesser des vorstehend genannten Haupt­ körpers der Stange sein. Als Folge hiervon kann der elektri­ sche Strom in dem Teil zwischen dem sphärischen Körper und dem Hauptkörper der Stange zum Zeitpunkt des Warzenschweißens kon­ zentriert werden, so daß sich das Schweißen an dieser Stelle effizient ausführen läßt. Zugleich kann der Teil, an dem sphä­ rische Körper in Kontakt mit dem Tragabschnitt der Tragelek­ trode ist, seine Oberflächengleichmäßigkeit und Sphärizität usw. beibehalten.

Die Einrichtung zum Fixieren eines Abdeckteils, das einen Öl­ raum bildet, der im Bodenabschnitt des Kugelaufnahmeabschnitts des Halters ausgebildet ist, kann dadurch gebildet werden, daß ein ringförmiger Vorsprung am Umfang des Randes der Öffnung ausgebildet wird, an dem das Abdeckteil zum Zwecke des Abdich­ tens des ringförmigen Vorsprunges fest angebracht werden kann.

Nachstehend wird das Verfahren zum Herstellen eines Kugelgelen­ kes mit einer Kugel und einer Stange, die eine genaue Sphäri­ zität am sphärischen Teil hat, näher beschrieben. Ein sphäri­ scher Körper mit einer genauen Sphärizität wird hauptsächlich verwendet und dann werden der sphärische Körper und der Haupt­ körper der Stange mittels Warzenschweißen verbunden. Das Verfahren zum Schweißen kann ein laminiertes Warzenschweißen usw. sein. Vorzugsweise wird ein stumpf stoßendes Warzenschwei­ ßen angewandt. Das Anwenden des Warzenschweißens kann die Ent­ stehung von Schweißgraten vermindern und das Entgraten durch Abtrennen der Grate und weiteres lassen sich vermeiden. Ferner läßt sich das Wärmebehandeln des geschweißten Teils leicht dadurch vornehmen, daß ein elektrischer Strom nach dem Warzenschweißen von sphärischem Körper und Hauptkörper der Stan­ ge durchgeleitet wird. Auf diese Weise läßt sich das Auftreten von sogenannten späteren Rissen, wie bei geschweißen Teilen beispielsweise, von unlegiertem Hartstahl dann auftreten, wenn sie lange Zeit nach dem Schweißen liegen gelassen werden, vollständig verhindert werden, da die Wärmebehandlung direkt im Anschluß nach dem Schweißen durchgeführt werden kann. Da das Kugelgelenk nach der Erfindung einen Ölraum im Bodenteil des Kugelaufnahmeabschnitts des Halters hat, von dem aus Schmiermittel,wie Fett, sowohl von den oberen als auch den unteren Teilen des Abschnittes zwischen dem sphärischen Körper der Kugel und der Stange und dem Kugelaufnahmeabschnitt des Halters zugeführt wird, kann das Schmiermittel gleichmäßig zugeleitet werden. Das Schmiermittel kann somit effektiv den Teil zwischen dem sphärischen Körper und dem Kugelaufnahmeab­ schnitt schmieren. Dank der gleichmäßigen Schmiermittelzulei­ tung erreicht man eine gleichmäßige Drehung und Bewegung selbst bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten usw., wobei sich keine Schwierigkeiten, wie Fressen u.dgl. auftreten.

Bei der Erfinung wird ferner der als Kern dienende sphärische Körper durch eines der Formteile und den Stützabschnitt für den sphärischen Körper fixiert, der am anderen Formteil vorge­ sehen ist, so daß verhindert werden kann, daß der sphärische Körper sich beim Vergießen der schmelzbaren Druckgußlegierung wegbewegt, so daß aufgrund dieser Tatsache die Herstellung defekter Gegenstände vermieden wird. Da der sphärische Körper und der Hauptkörper der Stange durch Warzenschweißen ver­ bunden sind, lassen sich eine Kugel und eine Stange unter Verwendung eines sphärischen Körpers, der eine genaue Sphärizität hat, herstellen, ohne daß die Sphärizität hier­ durch nachteilig beeinflußt wird. Ferner wird der Kugelauf­ nahmeabschnitt des Halters unter Verwendung des sphärischen Körpers mit einer sehr genauen Sphärizität als ein Kern ge­ gossen, wobei der Zwischenraum zwischen dem Kugelaufnahme­ abschnitt und dem sphärischen Körper so klein wie möglich ge­ halten werden kann, um dieses Erfordernis zu erfüllen. Als Folge hiervon kann während der Anwendung das Auftreten von großen Stoßkräften verhindert werden, so daß sich ein Kugel­ gelenk herstellen läßt, das eine lange Lebensdauer hat.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Kugelgelenkes gemäß einer Ausbildungsform nach der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine linke Seitenansicht des Kugelgelenks von Fig. 1,

Fig. 3 eine rechte Seitenansicht des Kugelgelenks von Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Herstellungsverfahrens eines Halters unter Verwendung eines sphärischen Körpers als ein Kern,

Fig. 5 eine Teilschnittansicht zur Verdeutlichung des Halters, in dem ein sphärischer Körper eingegossen ist,

Fig. 6 eine rechte Seitenansicht der Anordnung von Fig. 5,

Fig. 7 eine Draufsicht der Anordnung von Fig. 5,

Fig. 8 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung des Verfahrens zum Verbinden eines sphärischen Körpers, der in einem Halter eingegossen ist, und einem Hauptkörper einer Stange mittels Warzenschweißen, und

Fig. 9 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung einer Kugel und einer Stange und eines Halters, die mittels Schwarzenschweißen entsprechend Fig. 8 hergestellt sind.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird eine bevorzugte Aus­ bildungsform eines Kugelgelenks nach der Erfindung nachstehend näher beschrieben.

Fig. 1 bis 3 zeigen ein Kugelgelenk gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung. Dieses Kugelgelenk weist einen Halter 1 auf, der einen Kugelaufnahmeabschnitt 2 an ei­ nem Ende und einen Verbindungsabschnitt 3 am anderen Ende hat. Ferner sind eine Kugel und eine Stange 4 vorgesehen, an deren einem Ende ein Kugelabschnitt 5 vorgesehen ist, der eine genaue Sphärizität hat, und der drehbar und beweglich mit minimalem Spiel in dem Kugelaufnahmeabschnitt 2 des vorstehend genannten Halters 1 aufgenommen ist. Die Kugel und die Stange 4 weisen einen Verbindungsabschnitt 6 am anderen Ende auf. Das Kugel­ gelenk weist ferner ein Dichtungselement 7 auf, das sich zwi­ schen dem vorstehend genannten Kugelabschnitt 2 und einem Ba­ sisabschnitt des Verbindungsabschnittes 6 von Kugel und Stange 4 befindet. Das Dichtungselement 7 dient zur Aufnahme von Schmier­ mittel, wie Fett, das zwischen dem vorstehend genannten Kugel­ abschnitt 5 und dem Kugelaufnahmeabschnitt 2 eingebracht wird. Auch wird hierdurch das Eindringen von Staub u.dgl. zwischen diesem Kugelabschnitt 5 und dem Kugelaufnahmeabschnitt 2 ver­ hindert. Der vorstehend genannte Halter 1 ist derart ausgebil­ det, daß der Kugelaufnahmeabschnitt 2 eine Öffnung hat, die im wesentlichen rechtwinklig bezüglich des Verbindungsabschnittes angeordnet ist. Ein Ölraumteil 9, der eng umschließend und dicht durch ein Abdeckteil 8 abgedeckt ist, ist am Bodenteil des Bodenaufnahmeabschnittes 2 des Halters 1 ausgebildet.

Das Abdeckmaterial 8, das den vorstehend genannten Ölraum 9 bil­ det, der bei dieser Ausbildungsform vorgesehen ist, besteht aus einer dünnen scheibenförmigen Platte. Sie ist durch Verstemmen an einem ringförmigen Vorsprung 10 festgelegt, der um den Um­ fang einer Öffnung vorgesehen ist, die als Ölraum 9 im Halter 1 dient, wobei die Öffnung am Bodenteil des Kugelaufnahmeabschnitts 2 ausgebildet ist. Der Verbindungsabschnitt 3 des vorstehend ge­ nannten Halters 1 ist mit einem Innengewinde 3 a versehen. Der Verbindungsabschnitt 6 von Kugel und Stange 4 ist mit einem Au­ ßengewinde 6 a versehen. Ein hexagonaler Werkzeugbefestigungsab­ schnitt 11, der dazu dient, daß ein Werkzeug zum Verdrehen von Kugel und Stange 4 zum Zeitpunkt der Festlegung des Außengewin­ des 6 a an dem anderen Teil dient, ist im Grundabschnitt von Ku­ gel und Stange 4 ausgebildet. Ein Werkzeugbefestigungsabschnitt 12 mit einer etwa rechteckigen Gestalt, an dem ein Werkzeug an­ gebracht wird, ist ebenfalls an einem Ende des Verbindungsab­ schnittes 3 des Halters 1 ausgebildet. Ferner ist ein Endab­ schnitt 7 a der vorstehend genannten Dichtung 7 fest mit dem vorstehend genannten Werkzeugbefestigungsabschnitt 11 verbun­ den. Das andere Ende 7 b ist fest mit dem Rand der Öffnung des Kugelaufnahmeabschnitts 2 verbunden und somit wird eine Schmier­ mitteltasche 13 dazwischen gebildet. Eine Randfläche 14 ist im Randabschnitt der Öffnung des Kugelaufnahmeabschnittes 2 des vorstehend genannten Halters 1 ausgebildet, um einen Bewegungs­ winkel von Kugel und Stange 4 verstellen zu können, der mit­ tels dieses Kugelaufnahmeabschnittes 2 bei der Bewegung vorge­ geben wird.

Nachstehend wird das Herstellungsverfahren des Kugelgelenks nach der Erfindung näher erläutert.

Der Halter 1 wird mit einem sphärischen Körper 4 a als ein Kern gegossen. Der sphärische Körper 4 a, der im gegossenen Halter 1 aufgenommen ist, und der Hauptkörper 4 b der Stange werden mittels Warzenschweißen zur Herstellung der Anordnung von Kugel und Stange 4 verbunden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird der sphärische Körper 4 a, der eine genaue Sphärizität hat, als ein Kern des Kugelaufnahme­ abschnittes 2 in das Halterformwerkzeug 20 eingesetzt, das in vertikaler Richtung geteilt ist. Der sphärische Körper 4 a dient hier als ein Kern, der zwischen einem oberen Formteil 21 und einem Kugelaufnahmeabschnitt 23 eingesetzt ist, der von einem unteren Formwerkzeug 22 gebildet wird und dessen Durch­ messer größer als jener des unteren Abschnittes des Hauptkör­ pers 4 b der Stange 1, der einen Verbindungsabschnitt 6 von Kugel und Stange 4 zum Zwecke der Fixierung bildet. Ein Kern 24 zur Bildung des Innengewindes 3 a wird an dem Abschnitt einge­ setzt, der den Verbindungsabschnitt 3 des Halters 1 bildet. Dann wird eine schmelzbare Druckgußlegierung in das Haltergieß­ werkzeug 20 eingegossen, um den Halter 1 zu gießen. In dem gegossenen Halter 1 wird, wie in den Fig. 5 bis 7 gezeigt ist, der sphärische Körper 4 a, der einen sphärischen Abschnitt 5, der Anordnung aus Kugel und Stange 4 bildet, eingegossen, und er wird im Aufnahmeabschnitt 2 des Halters 1 gehalten. Eine Öff­ nung 9 a, die als ein Ölraum 9 dient, wird im Bodenabschnitt des vorstehend genannten Kugelaufnahmeabschnittes 2 ausgebildet. Ein ringförmiger Vorsprung 10, der zum Zeitpunkt der Fixierung des Abdeckmaterials 8 verstemmt wird, ist am Umfang des Randes der Öffnung ausgebildet. Bei dieser Ausbildungsform werden das Innengewinde 3 a und der Werkzeugbefestigungsabschnitt 12 in dieser Stufe im Verbindungsabschnitt 3 des Halters 1 ausgebil­ det. Nach dem Gießen des Halters 1, bei dem der sphärische Kör­ per 4 a eingegossen wird, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, wird eine Stützelektrode 25 für das Warzenschweißen durch die Öff­ nung 9 a eingeführt, die von dem Kugelaufnahmeabschnitt 23 am unteren Formteil 22 im Bodenabschnitt des Halters 1 zum Zeitpunkt des Gießens des Halters 1 gebildet wird, um den sphärischen Körper 4 a zu stützen. Der sphärische Körper 4 a und der Hauptkörper 4 b der Stange liegen an ihren Enden gegenein­ ander an. Unter einem vorbestimmten Druck F und einer Durch­ leitung eines vorbestimmten elektrischen Stromes während einer vorbestimmten Schweißzeit erfolgt dann das Warzenschweißen an diesen Enden. Der elektrische Strom wird wiederum zwecks Wärme­ behandlung durchgeleitet. Der Halter 1, in den ein sphärischer Körper 5 von Kugel und Stange 4 in den Kugelaufnahmeabschnitt 2 eingegossen ist, wird auf diese Weise gebildet. Unter Ver­ wendung der vorstehend genannten Stützelektrode 25, wobei der Durchmesser d 2 des Stützabschnittes 25 a größer als der Durch­ messer d 1 des Hauptkörpers 4 b der Stange ist und dieser wiederum kleiner als der Durchmesser d 3 der Öffnung 9 a ist, wird er­ reicht, daß kein Kontakt mit der Umfangsfläche der Öffnung 9 a vorhanden ist (es gilt nämlich die Beziehung: d 1 < d 2 < d 3), wodurch ein effizientes Warzenschweißen zwischen dem sphäri­ schen Körper 4 a und dem Hauptkörper 4 b der Stange ermöglicht wird. Ferner können der sphärische Körper 4 a und der Hauptkör­ per 4 b der Stange ohne eine Verschlechterung der Gleichförmig­ keit der Sphärizität des sphärischen Körpers 4 a verschweißt werden, mit der die Stützelektrode 25 in Kontakt steht. Um zu ermöglichen, daß der sphärische Abschnitt 5 der Anordnung aus Kugel und Stange 4 sich bezüglich des Kugelaufnahmeabschnittes 2 des Halters 1 drehen kann, ist ein kleiner Zwischenraum zwi­ schen dem Kugelaufnahmeabschnitt 2 des so gebildeten Halters 1 und dem sphärischen Abschnitt 5 der Anordnung aus Kugel und Stange 4 vorgesehen, wozu eine Kraft von außen beispielsweise dadurch aufgebracht wird, daß auf den äußeren Umfang des vor­ stehend genannten Kugelaufnahmeabschnittes 2 geschlagen wird, oder daß eine Zugbelastung auf der Anordnung von Kugel und Stange 4 aufgebracht wird. Dann wird die Öffnung 9 a, die am Bodenabschnitt des Kugelaufnahmeabschnittes 2 des Halters 1 ausgebildet ist, mit einem Schmiermittel, wie Fett u.dgl., gefüllt. Das Abdeckteil 8 wird dann passend auf den Rand die­ ser Öffnung 9 a und den ringförmigen Vorsprung 10 aufgebracht, der im Umfang dieser Öffnung 9 a ausgebildet ist und dann erfolgt ein Verstellen, um den Ölraum 9 zusammen mit dem Abdeckteil zu bilden, das am Rand der Öffnung 9 a festgelegt ist.

Wie ferner in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Dichtungselement 7 an dem Teil zwischen dem Rand der Öffnung im Kugelaufnahme­ abschnitt 2 des Halters 1 und dem Werkzeugbefestigungsabschnitt 11 festgelegt, der am Grundabschnitt des Verbindungsabschnit­ tes 6 von Kugel und Stange 4 gebildet wird. Die dann durch dieses Dichtungselement 7 gebildete Schmiermitteltasche 13 wird mit Schmiermittel, wie Fett u.dgl., gefüllt.

Claims (4)

1. Kugelgelenk, gekennzeichnet durch:
einen Halter (1), der einen Kugelaufnahmeabschnitt (2) an einem Ende und einen Verbindungsabschnitt (3) am an­ deren Ende hat,
eine Kugel und eine Stange (4), die einen sphärischen Abschnitt an einem Ende hat, der drehbar und beweglich in dem Kugelaufnahmeabschnitt (2) gehalten ist, und einen Ver­ bindungsabschnitt (6) am anderen Ende hat, und
ein Dichtungselement (7), das zwischen dem Kugelauf­ nahmeabschnitt (2) des Halters (1) und einem Grundabschnitt des Verbindungsabschnittes (6) der Anordnung aus Kugel und Stange (4) fest vorgesehen ist, und das Schmiermittel auf­ nimmt, um ein Eindringen von Staub u.dgl. zu verhindern, wo­ bei eine Öffnung (9 a) am Bodenabschnitt des Kugelaufnahme­ abschnittes (2) des Halters (1) durch einen sphärischen Stütz­ abschnitt an einem Formwerkzeug (22) zur Fixierung der Kugel (5) ausgebildet ist, wenn diese im Halter (1) unter Verwendung der Kugel eingeschlossen wird, die den sphärischen Abschnitt von Kugel und Stange (4) als ein Kern bildet, und wobei ein Ölraum (9), der dadurch gebildet wird, daß ein Abdeckteil (8) von außen auf die Öffnung (9 a) aufgesetzt wird, vorgesehen ist.

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung (9 a), die im Bodenabschnitt des Kugelaufnahmeabschnittes (2) des Halters (1) ausgebildet ist, im wesentlichen gleich oder größer als der Durchmesser des Verbindungsabschnittes (6) von Kugel und Stange (4) ist.

3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Anordnung aus Kugel und Stange (4), die eine genaue Sphärizität hat, bei der Herstellung dadurch ge­ bildet wird, daß ein Warzenschweißen eines Hauptkörpers der Stange (4) und des sphärischen Körpers (5) erfolgt, um eine Anordnung von Kugel und Stange (4) zu bilden.

4. Verfahren zum Herstellen eines Kugelgelenks, gekenn­ zeichnet durch folgende Schritte:
Einlegen eines sphärischen Körpers, der eine genaue Sphärizität hat, als einen Kern eines Kugelaufnahmeabschnit­ tes in ein Halterformteil, wobei der sphärische Körper eine Kugel und Stange bildet, wenn der sphärische Körper zwischen einem der Formteile und einem Kugelstützabschnitt fixiert wird, der einen Durchmesser hat, der im wesentlichen gleich oder größer als der Durchmesser eines Hauptkörpers einer Stange ist, die einen Verbindungsabschnitt von Kugel und Stange bildet, und wobei der Kugelstützabschnitt im an­ deren Formteil ausgebildet ist,
Gießen eines Halters, in dem der sphärische Körper im Kugelaufnahmeabschnitt gehalten wird, indem eine schmelz­ bare Druckgußlegierung in das Halterformteil gegossen wird,
Einführen einer Stützelektrode von einer Öffnung her, die im Bodenabschnitt des Kugelaufnahmeabschnittes ausge­ bildet ist, und die von dem Kugelaufnahmeabschnitt gebildet wird, um den sphärischen Körper von unten her zu stützen,
Warzenschweißen des sphärischen Körpers und des Haupt­ körpers einer Stange, um eine Kugel und Stange zu bilden, bei der der sphärische Körper vom Halter gehalten wird,
Aufbringen einer äußeren Kraft zwischen dem Kugelauf­ nahmeabschnitt des Halters und dem sphärischen Körper der Kugel und Stange zwecks Bildung eines Raumes zwischen diesen und
Ausbildung eines Ölraumes, bei der ein Abdeckteil auf die Öffnung passend gesetzt wird, die einen Durchmesser hat, der etwa gleich oder größer als der Durchmesser eines Verbin­ dungsabschnittes von der Kugel und der Stange ist, und die von dem Kugelaufnahmeabschnitt des Formteils gebildet wird.