DE19622700A1 - Zusammengesetztes und mit Gehäuse umgebenes Kugelgelenk - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Weiterentwicklungen von Kugelge­ lenken, welche aus Kunststoff bestehende Lagerbüchsen und aus Kunststoff bestehende Ummantelungen bzw. Gehäuseteile haben.

Kugelgelenke, welche Kugelzapfen und Schalen umfassen, werden häufig bei mechanischen Gelenkverbindungen eingesetzt, bei denen ein erstes Teil eine Schwenk- bzw. Drehbewegung relativ zu einem zweiten Teil ausführt. Sie werden daher häufig bei Aufhängungs­ verbindungen oder Gestängeverbindungen bei Kraftfahrzeugen ein­ gesetzt. Ein Kugelzapfen ist relativ zu einem Teil fixiert, und eine Schale ist relativ zu einem zweiten Teil fixiert, wobei die Schale eine Drehbewegung bzw. eine Schwenkbewegung auf dem Ku­ gelzapfen ausführt.

Kugelgelenkanordnungen, welche bei Aufhängungsverbindungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, müssen sehr hohen Belastungen Stand halten können, und haben daher in typischer Weise eine Kugelgelenkschale, welche im wesentlichen aus Stahl ausgebildet ist. Stahlschalen können aus Kunststoff bestehende Lagerbüchsen bzw. Lagereinsatzbüchsen aufweisen. Die Stahlschale wird mittels einer Klemmverbindung um das Kugelende zum Festhalten derselben angebracht, und die Lagerbüchse wird dadurch gebildet, daß Kunststoff zwischen die Schale und den Kugelzapfen gespritzt wird. Eine Kugelgelenkanordnung ist im allgemeinen hauptsächlich aus Kunststoff ausgebildet, wobei die Schale durch ein becher­ förmiges Teil als Halteteil verstärkt ist, durch welches ein Schaft des Kugelzapfens geht. Ein Vorteil einer Kugelgelenkscha­ le, welche hauptsächlich aus Kunststoff hergestellt ist, ist darin zu sehen, daß diese sehr korrosionsbeständig ist und selbst nach mehreren Gebrauchsjahren praktisch wie neu aussieht.

Da die Lagerbüchse um die Schale in das Kugelende gegossen ist, hängt die Dicke der Büchse an der jeweiligen Stelle von der relativen Position des Kugelendes zu der Schale während des Gießvorganges ab. Geringfügige Änderungen der Dicke der Büchse haben einen sehr ausschlaggebenden Einfluß auf die Standzeit des Kugelgelenks. Wenn die Büchse durch die Erzeugung eines Kontakts von Metall zu Metall verschleißt, kann der Kugelzapfen beschä­ digt werden. Die Dicke der Lagerbüchse und somit die Wider­ standsfähigkeit der Kugelgelenkanordnung sind folglich sehr stark abhängig von der relativen Positionierung von Kugelende und Schale bzw. Pfanne.

Es ist erwünscht, ein Kugelgelenk bereitzustellen, welches eine Schale hat, welche in großem Maße aus Kunststoff mit so ausrei­ chender Widerstandsfähigkeit besteht, daß diese bei Anwendungen auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugaufhängungsverbindungen einge­ setzt werden kann, und bei der sich Schwierigkeiten hinsichtlich von Veränderungen bei dem Einsatz eines metallischen Halteteils überwinden lassen.

Ein Kugelgelenkanordnung für ein Kraftfahrzeug umfaßt einen Kugelzapfen, welcher eine Kugelzapfenachse mit einem Schaftab­ schnitt hat, und ein Kugelende, welches zentrisch daran vorgese­ hen ist. Eine Lagereinsatzbüchse hat ein offenes Ende, welches über dem Kugelende angeordnet ist, wobei der offene Teil in Richtung zu dem Schaftabschnitt weist. Die Lagereinsatzbüchse hat eine Lagerfläche, welche mit dem Kugelende zusammenarbeitet. Eine Mehrzahl von Schlitzen verlaufen von dem offenen Ende der Lagereinsatzbüchse weg und bilden eine Mehrzahl von flexiblen bzw. nachgiebigen Teilen. Die nachgiebigen Teile lenken sich im Betriebszustand aus, um das Kugelende aufzunehmen. Wenn das Kugelende vollständig in die Lagereinsatzbuchse eingesetzt ist, kehren die nachgiebigen Teile in ihren Grundzustand oder einen Feststellzustand zurück, in welchem das Kugelende in der Ein­ satzbüchse axial festgehalten ist. Ein mit dem Schacht zusammen­ arbeitendes Element hat eine Schaftachse und verläuft radial von der Lagereinsatzbuchse. Das mit dem Schaft zusammenarbeitende Element hat metallische Gewindegänge. Eine starre Kunststoff­ ummantelung umgibt die Lagereinsatzbüchse. Die starre Kunst­ stoffummantelung und die Lagereinsatzbüchse arbeiten derart zusammen, daß sie zwangsweise das Kugelende in der Lagereinsatz­ büchse festlegen. Die starre Kunststoffummantelung fixiert die nachgiebigen Finger in der Sperrposition, wodurch eine axiale Verschiebung des Kugelzapfens bezüglich der Einsatzbüchse ver­ hindert wird.

Die Kunststofflagereinsatzbüchse und die Kunststoffummantelung bilden zusammen mit dem Kugelzapfen eine gewichtsmäßig leichte und sehr widerstandsfähige Kugelgelenkanordnung mit verbesserter Qualität und einer Lagereinsatzbüchse mit einer vorbestimmten Dicke.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung erge­ ben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung zur Verdeutli­ chung der Bauteile einer ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform eines Kugelgelenks nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht der ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 3 eine Schnittansicht der ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform in Richtung der Pfeile 3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine auseinandergezogene Darstellung zur Verdeutli­ chung der Bauteile einer zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform eines Kugelgelenks nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 6 eine Schnittansicht der zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform in Richtung der Pfeile 6 in Fig. 5,

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Bauteil der zweiten bevorzug­ ten Ausführungsform in einem teilweise ausgeformten Zustand,

Fig. 8 eine Schnittansicht des Bauteils nach Fig. 7 in Rich­ tung des Pfeils 8,

Fig. 9 eine auseinandergezogene Darstellung zur Verdeutli­ chung von Vorteilen einer dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung,

Fig. 10 eine Schnittansicht der dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung,

Fig. 11 eine Draufsicht eines Bauteils der dritten bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 12 eine Seitenansicht mit einer Teilschnittdarstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Bauteils nach Fig. 8, und

Fig. 13 eine Seitenansicht des Bauteils nach Fig. 12.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Kugelgelenkanordnung 10 ist in den Fig. 1 bis 3 gezeigt. Als Komponenten oder Bauteile der Kugelgelenkanordnung 10 sind eine Verstärkungsan­ ordnung 12, eine kugelförmige Lagereinsatzbüchse 14 und ein Kugelzapfen 16 gezeigt. Eine Kunststoffummantelung 18 ist über die Bauteile gespritzt. Zusammen bilden die Verstärkungsanord­ nung 12, die kugelförmige Lagereinsatzbüchse 14 und die ge­ spritzte Kunststoffummantelung 18 eine Schalenanordnung 19.

Der Kugelzapfen 16 hat einen hexagonalen Flansch 20, welcher zwischen einem mit Gewinde versehenen Schaftabschnitt 21 und einem Kugelende 22 angeordnet ist. Eine Längskugelzapfenachse 23 geht durch den Kugelzapfen 16. Der Kugelzapfen 16 ist hinsicht­ lich seiner Auslegung lediglich als Beispiel dargestellt. Ein konischer Schaft oder eine andere Form desselben könnte eben­ falls an Stelle des hexagonalen Flansches 20 vorgesehen sein.

Die Verstärkungsanordnung 12 hat einen geschmiedeten Verstär­ kungsring 24 mit einem Ringabschnitt 25, welcher eine Öffnung 26 mit einem vorbestimmten Innendurchmesser hat. Ein Schaft 27 erstreckt sich von dem Verstärkungsring 24 weg und ist mittels Widerstandsschweißen an einem Flansch 28 des Verstärkungsrings 24 angebracht. Der Verstärkungsring 24 hat einen Übergangsab­ schnitt 29 zwischen dem ringförmigen Abschnitt 25 und dem Flansch 28. Der Schaft 27 ist ein hohles stabförmiges Teil mit Innengewinden und Außengewinden 30, 30 jeweils. Eine Achse 32 des Schafts 27 schneidet die Kugelzapfenachse 23. Wenn man ein mit Gewinde versehenes stabförmiges Teil für den Schaft 27 nimmt und dieses an dem Verstärkungsring 24 anschweißt, erhält man auf kostengünstige Weise eine Ausbildung mit Gewinden. Natürlich sind auch andere Möglichkeiten gegeben, um Gewindeverbindungen einzusetzen, wenn dies entsprechend der Anordnung erforderlich ist. Beispielsweise könnte der Schaft 27 integral mit dem Ver­ stärkungsring 24 geschmiedet sein, und in einem gesonderten Vorgang könnten Gewinde vorgesehen werden, wodurch man eine widerstandsfähigere Übergangsverbindung von Schaft und Ring erhält.

Die sphärische Lagereinsatzbuchse 14 hat zwölf nach außen vor­ stehende Positioniernasen 34, welche in eine Ebene parallel zu einer Bodenfläche der Einsatzbüchse 14 weisen. Die Nasen 34 sind derart gestaltet, daß sie mit einer Öffnung 26 zusammenarbeiten und hierdurch eine radiale Positionierung der Einsatzbüchse 14 vornehmen. Ein Positioniervorsprung 25 steht an der Oberseite der Einsatzbüchse 14 vor. Der Vorsprung 35 arbeitet mit einer Formfläche zusammen, um die Einsatzbüchse 14 während des Spritz­ gießens zu positionieren. Vier in regelmäßigen Abständen ange­ ordnete Expansionsschlitze 36 erstrecken sich ausgehend von einem offenen Ende 37 an der Bodenseite der Einsatzbüchse 14 nach oben weg und bilden vier flexible bzw. nachgiebige Finger 38. Die Nasen 34 sind an den nachgiebigen Fingern 38 angeordnet.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, umgibt die Kunststoffummantelung 18 nicht nur die sphärische Lagereinsatzbüchse 14, sondern auch die Verstärkung 12. Nur die Innengewindegänge 30 des Schafts 27 sind freigelegt. Die Kunststoffummantelung 18 umfaßt eine Hin­ terschneidung 39, welche zum Anbringen einer Balgdichtung (nicht gezeigt) genutzt wird. Die Kunststoffummantelung 18 korrodiert nicht, so daß man eine Kugelgelenkschale erhält, welche wie neu aussieht, ohne daß ein korrosionsverhindernder Anstrich oder eine zweite Beschichtung vorgesehen zu werden brauchen.

Die Kugelgelenkanordnung 10 wird auf die nachstehend beschriebe­ ne Weise zusammengesetzt. Die sphärische Lagereinsatzbüchse 14 hat ihr offenes Ende 37 derart angeordnet, daß es gegen das Kugelende 22 weist, und es wird gegen den Schaftabschnitt 21 gedrückt. Die nachgiebigen Finger 38 lenken sich radial nach außen aus, um sich über das Kugelende 22 zu spreitzen und hier­ bei zu erweitern, wodurch ermöglicht wird, daß die Einsatzbüchse 14 über das Kugelende 22 schnappt. Die nachgiebigen Finger 38 kehren in eine Festlegeposition zurück, wodurch man eine Lager­ fläche 40 erhält, welche mit dem Kugelende 22 zusammenarbeitet. Der Positioniervorsprung 35 fluchtet mit der Kugelzapfenachse 23, wobei die Ebene der Nasen 34 zur Mitte senkrecht zu dieser Achse 23 ist. Der Kugelzapfen 16 und die Einsatzbüchse 14 haben eine gemeinsame Achse 23, welche zu der Mittellinie der Öffnung 26 ausgerichtet ist, und sie sind axial relativ zu der Verstär­ kung 12 derart positioniert, daß die Positioniernasen 34 radial mit der Öffnung 26 zusammenarbeiten. Die Öffnung 26 kann als eine Aufnahmefläche bezeichnet werden. Durch dieses Zusammen­ arbeiten schneidet die Schaftachse 32 die Kugelzapfenachse 23. Der Kugelzapfen 16, die Einsatzbüchse 14 und die Verstärkung 12 werden in eine Form für die Ausbildung der Kunststoffummantelung 18 in der vorstehend beschriebenen Position eingebracht. Der Positioniervorsprung 35 dient zur Positionierung der Einsatz­ büchse 14 in der Form. Kunststoff wird in die Form eingedrückt, welcher die Einsatzbüchse 14 und die Verstärkung 12 bedeckt und der um und zwischen die nachgiebigen Finger 38 fließt, wodurch die nachgiebigen Finger 38 in der Festlegeposition fixiert wer­ den. Nach dem Aushärten verhindern die mit dem Kunststoff zu­ sammenarbeitenden Positioniernasen 34 und der Positioniervor­ sprung 35 eine Verdrehung der Einsatzbüchse 14 in der Kunst­ stoffummantelung 18. Es wird bevorzugt, daß der für die Einsatz­ büchse 14 eingesetzte Kunststoff einen höheren Schmelzpunkt als der Kunststoff hat, welcher für die Ummantelung 18 genommen wird, so daß die Einsatzbüchse nicht schmilzt und nicht ermög­ licht wird, daß der Kugelzapfen 16 oder die Verstärkung 12 sich während des Spritzgießens verlagern, wodurch die Dicke der La­ gereinsatzbüchse reduziert würde.

Der Verstärkungsring 24 kann entweder eine glatte Seite, wie gezeigt, haben, oder er kann ausgebogt sein, um die Verbindungs­ fläche von dem Ring mit dem Kunststoff, welcher die Kunststoff­ ummantelung oder das Kunststoffgehäuse 18 bildet, zu vergrößern.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Kugelgelenkanordnung 41. Die Ver­ stärkung 42 der zweiten bevorzugten Ausführungsform 41 stellt den Hauptunterschied gegenüber der ersten Ausführungsform 10 dar. Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform hat die Kugelgelenkanordnung 41 eine sphärisch ausgebildet Lagereinsatz­ büchse 44, welche auf einem Kugelzapfen 45 angeordnet ist, wobei der Kugelzapfen 45 und die Einsatzbüchse 44 in der Verstärkung 42 angeordnet sind. Die Kunststoffummantelung 46 umgibt die Büchse 44 und einen wesentlichen Teil der Verstärkung 42. Die Verstärkung 42, die Lagereinsatzbüchse 44 und die Kunststoff­ ummantelung 46 bilden zusammen eine Schalenanordnung 47.

Die Verstärkung 42 hat eine wenig tief ausgebildete Schale 48, welche eine Aufnahmefläche 49 bildet, welche mit der äußeren Fläche der Einsatzbüchse 44 zusammenarbeitet. Die Aufnahmefläche 49 hat einen vorbestimmten Innendurchmesser. Ausnehmungen 50 sind auf der Außenseite der Schale 48 vorgesehen. Die Schale 48 hat auch eine leichte Vertiefung 42 mit einer vorbestimmten Tiefe an der oberen Fläche. Ein Schaft 54 ist mit der wenig tiefen Schale 48 über einen Übergangsabschnitt 56 verbunden, welcher sich von der Schale 48 weg erstreckt. Der Schaft 54 hat sowohl Innengewindegänge 58 als auch Außengewindegänge 60, so daß dieser sowohl als ein Außengewindeverbindungsteil als auch als ein Innengewindeverbindungsteil genutzt werden kann. Der Schaft 54 hat eine Fuge 61 entlang eines unteren Randes, welche sich in charakteristischer Weise bei dieser Verstellungsmethode bildet. Die Einsatzbüchse 44 hat Positioniernasen 62 und Deh­ nungsschlitze 64, welche dieselben Aufgaben wie die Nasen 34 und die Schlitze 36 bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der Kugelgelenkanordnung 10 haben. Die Nasen 62 arbeiten mit der Aufnahmefläche 49 zusammen. Der Kugelzapfen 15 hat ein Kugelende 66 und einen konisch ausgebildeten Schaft 68, er könnte aber auch alternativ in gleicher Weise wie der Kugelzapfen 16 ausge­ bildet sein.

Die Kunststoffummantelung 46 umgibt die Einsatzbüchse 44 und die wenig tief ausgebildete Schale 48 und erstreckt sich durch den Mittelhohlraum des Schafts 54, wobei die Außengewindegänge 60 freigelegt bleiben, um als ein Aufschraubverbindungsteil genutzt zu werden, welches zur Versteifung des Schafts 54 dient. Die Innengewindegänge 58 unterstützen das Festhalten des Kunststoffs im Schaft 54. Die Ummantelung 46 hat eine Hinterschneidung 70 zum Anbringen einer Balgdichtung (nicht gezeigt).

Die Verstärkung 42 wird durch Stanzen ausgebildet. Eine teilwei­ se ausgebildete Verstärkung 42 ist in Fig. 7 gezeigt. Innenge­ windegänge 58 und Außengewindegänge 60 werden eingeschnitten oder auf gegenüberliegenden Seiten einer ebenen Flügelplatte 72 ausgestanzt, wie dies in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Die Flügelplatte 72 wird um einen Dorn 74 gewickelt, um den Schaft 54 zu bilden, wobei die Enden der Flügelplatte 72 aufeinander treffen, um eine Fuge bzw. eine Naht 61 zu bilden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die Vertiefung 52 kann gegebenenfalls in der wenig tief ausgebildeten Schale 48 ausgebildet werden, bevor die Kunststoffummantelung 46 gegossen wird, um eine gewünschte Positionierung des Kugelzapfens 45 und der Lagereinsatzbüchse 44 in der Schale 48 vorzunehmen. Während des Gießvorganges arbeitet die Lagereinsatzbüchse 44 mit dem geschlossenen Ende der Schale 48 zusammen, um die Einsatzbüchse 44 und den Kugelzapfen 45 darin axial zu positionieren.

Die Vertiefung 52 kann alternativ ausgebildet werden, oder sie kann in der Tiefe vergrößert werden, und zwar nach dem Ausformen der Kunststoffummantelung 46, beispielsweise dadurch, daß ein Kugelnasenwerkzeug 53 gegen die Oberseite der Kunststoffummante­ lung 46 entlang der Kugelzapfenachse angedrückt wird. Die Schale 48 und die Einsatzbüchse 44 verformen sich folglich nach innen, wodurch ein Zwischenraum zwischen einer Abflachung 75 an dem vorderen Ende des Kugelendes 66 reduziert wird, wodurch der Widerstand vergrößert wird, welcher einer Schwenkbewegung bzw. einer Drehbewegung des Kugelzapfens 45 in der Schalenanordnung 47 entgegengesetzt wird. Wenn das Kugelnasenwerkzeug gegen die Kunststoffummantelung 46 gedrückt wird, wird der Kugelzapfen 45 unterstützt, um eine Verlagerung desselben zu verhindern.

Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine dritte bevorzugte Ausführungs­ form 76 einer Kugelgelenkanordnung. Ein wesentlicher Unterschied zwischen der dritten bevorzugten Ausführungsform 76 und den ersten beiden bevorzugten Ausführungsformen 10 und 40 ist darin zu sehen, daß die Verstärkungen 12, 42 fehlen. Der Kugelzapfen 16 ist bei dieser Ausführungsform dargestellt, obgleich der Kugelzapfen 15 natürlich auch in ähnlicher Weise genommen werden könnte. Eine Schalenanordnung 77 der dritten bevorzugten Aus­ führungsform 76 ist über dem Kugelende 22 angeordnet und umfaßt einen einteilig ausgelegten Lagereinsatz 78 mit einem Rand 80, mit einem mit Gewinde versehenen Schaft 82 und einer Kunststoff­ ummantelung 84.

Die dritte bevorzugte Ausführungsform 76 ist für Anwendungen bei Fahrzeugen mit geringerer Belastung bestimmt, wie zum Beispiel bei Golfwagen. Durch das Fehlen einer Metallverstärkung läßt sich jegliche Korrosion an der Kugelgelenkschalenanordnung 77 ausschalten. Der Lagereinsatz 78 hat einen Nabenabschnitt 86 mit vier Dehnungsschlitzen 87 darin. Zwölf Speichen 88 gehen von dem Nabenabschnitt 86 radial aus und stellen eine Verbindung mit dem Rand 80 her. Der Rand 80 hat elf zahnähnliche Nasen 90 und einen verlängerten Abschnitt 92, welcher jeweils zu einer Speiche 88 ausgerichtet ist. Der Verlängerungsabschnitt 92 verbindet den Rand 80 mit einem Flanschabschnitt 94, welcher einen Führungs­ zapfen 95 an einem Ende hat.

Der Schaft 82 hat äußere Rippen 96 und Innengewindegänge 97. Der Schaft ist über dem Führungszapfen 95 angeordnet und zentriert sich selbst zu einer Schaftachse 98, welche folglich die Kugel­ zapfenachse 23 schneidet. Ein Positioniervorsprung 91 ist auf der Oberseite des Nabenabschnitts 86 ausgebildet. Die Kunst­ stoffummantelung 84 umgibt den Lagereinsatz 78 und den Schaft 82, die Eingriffsrippen 96 und den Rand 80 und die Speichen 88.

Die Kunststoffummantelung 84 wird dadurch gebildet, daß zuerst der Lagereinsatz 78 über das Kugelende 22 mittels einer Schnapp­ verbindung verbunden wird, und daß dann der Schaft 82 über den Führungszapfen 95 gebracht wird. Die Teile 78, 82, 16 werden von einer oberen Form 99 und einer unteren Form 100 umgeben. Die untere Form 100 kann eine geteilte Auslegung haben, um den Ku­ gelzapfen aufzunehmen und eine Hinterschneidung für die Balg­ dichtung zu bilden. Die Nasen 90 und der Positioniervorsprung 91 arbeiten mit der oberen Form 99 zusammen, um den Lagereinsatz 78 darin zu positionieren. Der schmelzflüssige Kunststoff wird in die Form eingespritzt, um die Kunststoffummantelung bzw. das Kunststoffgehäuse 84 auszubilden.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine Verstärkung 102, wobei es sich um eine alternative bevorzugte Ausführungsform mit einer Ver­ stärkung 42 bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform einer Kugelgelenkanordnung 41 handelt. Die Verstärkung 102 wird da­ durch gebildet, daß Metallpulver in eine Form eingebracht wird und erhöhten Druckwerten und Temperaturen ausgesetzt wird, und zwar an Stelle der Herstellung mittels Stanzen. Die Verstärkung 102 hat eine wenig tiefe Schale 104 mit Ausnehmungen 106 um dieselbe. Ein Schaft 108 ist einteilig mit der wenig tiefen Schale 104 ausgebildet. Ein hexagonaler Flansch 110 ist zwischen dem Schaft 108 und der wenig tiefen Schale 104 angeordnet. Der Schaft 108 hat Außengewindegänge 112 sowie Innengewindegänge 114, welche durch maschinelle Bearbeitung erstellt werden. Wenn nur Außengewindegänge erwünscht sind, brauchen die Innengewindegänge 114 nicht eingearbeitet zu werden. Wenn nur Innengewindegänge 114 erwünscht sind, können die Außengewindegänge 112 durch die Kunststoffummantelung (nicht gezeigt) bedeckt werden, um einen Korrosionsschutz zu bieten. Eine weitere Variante (nicht gezeigt) der Verstärkung 102 hat einen Vorsprung auf der Ober­ seite der Schale 104 mit einer durch dieselbe gehenden Öffnung, welche ein Fett zum Schmieren der Kugelgelenkanordnung aufnimmt.

Bevorzugte Ausführungsformen wurden beschrieben. Natürlich sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich. Beispiels­ weise kann es erwünscht sein, einen Kugelzapfen einzusetzen, welcher einen Schaft hat, der von den beiden dargestellten Arten abweicht. Zusätzlich können bei den bevorzugten Ausführungsfor­ men nach den Fig. 1 bis 3 und 9 bis 11 bei alternativen Aus­ führungsformen andere Verfahrensweisen eingesetzt werden, mit­ tels denen der Schaft an dem Verstärkungsring oder dem Lagerein­ satz angebracht werden kann. Zusätzlich können auch die Innen- und Außenflächen des Schafts in entsprechender Weise anders als dargestellt ausgestaltet werden. Rippen können an Stelle der Gewindegänge vorgesehen sein, falls dies erwünscht ist. Massive Schaftteile können an Stelle von hohlen Schaftteilen eingesetzt werden, wenn nur Außengewindegänge erforderlich sind. Auch kön­ nen die Nasen auf den Lagereinsatzbüchsen andere Gestaltgebungen haben.

Claims (21)

1. Kugelgelenkanordnung für Aufhängungsverbindungen von Kraft­ fahrzeugen, welche folgendes aufweist:

einen Kugelzapfen (16), welcher eine Kugelzapfenachse (23) und einen Schaftabschnitt (21) sowie ein zentrisch daran angebrachtes Kugelende (22) hat,
eine Kunststofflagerbüchse (14), welche ein offenes Ende hat, das über dem Kugelende (12) angeordnet ist, wobei das offene Ende zu dem Schaftabschnitt (21) weist und eine Lagerfläche besitzt, welche mit dem Kugelende (22) zusammen­ arbeitet, wobei eine Mehrzahl von Schlitzen (36) von dem offenen Ende ausgehen und eine Mehrzahl von flexiblen bzw. nachgiebigen Fingern (38) bilden, welche sich radial ausgehend von einer ersten Position zur Aufnahme des Kugelendes (22) auslenken und nach dem Einführen des Kugelendes (22) in die Büchse (14) in die erste Position zurückkehren, wodurch das Kugelende (22) darin axial gehalten ist,
einen Schaft (27), welcher eine Schaftachse (32) hat, die sich radial ausgehend von der Lagerbüchse (14) erstreckt und Eingriffsgewindegänge (30, 31) hat, und
eine Kunststoffummantelung (18), welche die Lagerbüchse (14) umgibt und mit der Lagerbüchse (14) zusammenarbeitet, um das Kugelende (22) in der Lagerbüchse (14) dadurch zwangsweise festzulegen, daß die flexiblen Teil (38) in der ersten Position fixiert werden, wodurch eine axiale Ver­ schiebung des Kugelzapfens (16) verhindert wird.

2. Kugelgelenkanordnung für die Aufhängungsverbindung bei Fahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelgelenkanordnung eine metallische Verstärkung (12) umfaßt, welche eine Aufnahmefläche hat, die radial mit den Fingern (38) der Büchse (14) in der ersten Position zusammenarbeitet, um hierdurch die flexiblen Finger (38) in der ersten Position zu halten, und daß die Verstärkung (12) fest mit dem Schaft (27) verbunden ist.

3. Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verstärkung (12) ringförmig ausgebildet ist.

4. Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofflagerbüchse (14) eine Mehrzahl von Nasen (34) hat, welche mit der Aufnahmefläche zusammenarbeiten, um hierdurch zu ermöglichen, daß ein Abschnitt der starren Kunststoffummantelung (18) zwischen der Verstärkung (12) und der Büchse (14) angeordnet ist.

5. Kugelgelenkanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Positioniervorsprung (35) von der Büchse (14) zu einer Fläche der Kunststoffummante­ lung (18) verläuft.

6. Kugelgelenkanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung von einem wenig tief ausgebildeten schalenförmigen Teil (48) gebildet wird, welcher die Büchse (44) und das Kugelende ausgehend von einer einzigen Richtung aufnimmt, wobei die Büchse (44) mit der Oberseite des schalenförmigen Teils (48) zusammen­ arbeitet.

7. Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Vertiefung (52) in der Oberseite des schalen­ förmigen Teils (48) vorgesehen ist, welche mit der Lager­ büchse (44) zusammenarbeitet, um hierdurch die axiale Position des Kugelzapfens (45) in dem schalenförmigen Teil (48) zu beeinflussen.

8. Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelende eine Abflachung (75) auf einem oberen Ende hat, und daß die Büchse (44) eine im wesentlichen sphärische Lagerfläche, abgesehen von einer Oberseite hat, an der die Büchse und das Schalenförmige Teil (48) nach unten verformt sind, wodurch der Widerstand bezüglich einer Verdrehung des Kugelzapfens relativ zu dem schalenförmigen Teil (48) vergrößert wird.

9. Kugelgelenkanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft Ausnehmungen auf der Außenseitenfläche und Gewindegänge auf der Innenseitenfläche hat, wobei Kunststoff auf den äußeren Ausnehmungen angeord­ net ist.

10. Kugelgelenkanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft Gewindegänge auf der Außenseite und Ausnehmungen auf der Innenseite hat, und daß diese mit Kunststoff ausgefüllt sind.

11. Kugelgelenkanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rand (80) die Büchse (78) umgibt, und mit dieser über eine Mehrzahl von Kunststoff­ speichen (88) verbunden ist, welche sich dazwischen er­ strecken, und der auch einen Schaftübergang (95) besitzt, welcher sich von dem Rand (80) zu dem Schaft erstreckt.

12. Verfahren zum Herstellen einer Kugelgelenkanordnung für Aufhängungsverbindungen bei Fahrzeugen, welches die folgen­ den Schritte aufweist:
Ausbilden eines Kugelzapfens, welcher eine Kugelzapfen­ achse und einen Schaftabschnitt hat, sowie ein zentrisch daran vorgesehenes Kugelende besitzt;
Ausformen einer Kunststofflagerbüchse, welche eine Lagerfläche und ein Ende hat, welches zu der Lagerfläche offen ist sowie eine Mehrzahl von Schlitzen besitzt, welche sich von dem offenen Ende weg erstrecken und eine Mehrzahl von flexiblen bzw. nachgiebigen Fingern bilden;
Anordnen des offenen Endes der Lagerbüchse gegen das Kugelende;
Andrücken der Lagerbüchse gegen das Kugelende, wodurch bewirkt wird, daß die nachgiebigen Finger sich radial auslenken, um das Kugelende aufzunehmen, und wobei die Finger in eine erste Position nach dem Einführen des Kugelendes in die Lagerbüchse zurückkehren, wodurch das Kugelende darin festgelegt ist;
Ausbilden eines Schafts mit einer Schaftachse; Positionieren des Schafts und der zusammengesetzten Anordnung aus dem Kugelzapfen und der Lagerbüchse in einer Form; und
Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in die Form, um eine Ummantelung zu bilden, welche die Lagerbüchse umgibt, und das Kugelende in der Lagerbüchse zwangsläufig festlegt.

13. Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 12, welches folgende zusätzlichen Schritte auf­ weist:
Ausbilden einer Metallverstärkung, welche derart ausgelegt ist, daß sie die Lagerbüchse umgibt und mit dem Schaft zusammenarbeitet; und
Anordnen der Verstärkung über der Lagerbüchse und in der Form vor dem Einspritzen des Kunststoffs.

14. Verfahren zum Herstellen einer Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 13, welches den zusätzlichen Schritt umfaßt:
Schmieden der Verstärkung zu der Form eines Ringes, welcher derart ausgelegt ist, daß er mit der Kunststoff­ lagereinsatzbüchse zusammenarbeitet.

15. Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Schritt vorgesehen ist, gemäß welchem die Verstärkung ausgestanzt wird, wenn sie eine schalenförmige Auslegung hat, um die Kunststofflagerbüchse im Zusammen­ wirken aufzunehmen.

16. Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, welche den folgenden zusätz­ lichen Schritt umfaßt:
Erwärmen und unter Drucksetzen eines Metallpulvers in einer Form, um die Verstärkung in Form eines schalenförmigen Teils auszubilden, wobei der schalenförmige Teil derart gestaltet ist, daß er im Zusammenwirken die Kunststoff­ lagerbüchse aufnimmt.

17. Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 15 oder 16, welches die folgenden zusätzlichen Schritte umfaßt:
Abstützen des Kugelzapfens; und
Andrücken eines Druckwerkzeugs gegen die Kunststoff­ ummantelung an einer dem Kugelzapfen gegenüberliegenden Stelle, um eine Vertiefung in der Ummantelung zu bilden.

18. Verfahren zum Herstellen eines Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 16 oder 17, welches die zusätzlichen Schritte umfaßt:
Abstützen des Kugelzapfens; und
Andrücken eines Werkzeugs gegen die Kunststoffummante­ lung an einer dem Kugelzapfen gegenüberliegenden Stelle, um eine Vertiefung in der Ummantelung zu bilden.

19. Verfahren zum Herstellen einer Kugelgelenkanordnung nach Anspruch 17 oder 18, welches die folgenden zusätzlichen Schritte umfaßt:
Ausstanzen eines schalenförmigen Teils und einer rechteckförmigen Flügelplatte in Form einer integralen Einheit;
Ausbilden von Gewindegängen wenigstens auf einer Seite der Flügelplatte; und
Biegen der Flügelplatte um einen Dorn zur Ausbildung des Schafts.

20. Kugelgelenkanordnung für Aufhängungsverbindungen bei Kraftfahrzeugen, welche folgendes aufweist:
einen Kugelzapfen, welcher eine Kugelzapfenachse hat, und einen schaftabschnitt sowie ein Kugelende, wobei beide auf dieser Achse zentrisch angeordnet sind;
eine Kunststofflagerbüchse, welche ein offenes Ende hat und auf dem Kugelende angeordnet ist, wobei das offene Ende zu dem Schaftabschnitt weist, und welche eine Lagerfläche besitzt, welche mit dem Kugelende zusammenarbeitet, sowie eine Mehrzahl von Schlitzen hat, welche von dem offenen Ende ausgehen und eine Mehrzahl von flexiblen Fingern bilden, welche derart gestaltet sind, daß sie sich verformen, so daß die Finger sich radial aus einer ersten Position aus lenken können, um das Kugelende aufzunehmen und nach dem Einführen des Kugelendes in die Büchse in die erste Position zurück­ kehren, um das darin aufgenommene Kugelende festzulegen;
einen Schaft, welcher eine Schaftachse hat, die radial von der Lagerbüchse ausgeht und Eingriffsgewindegänge hat; und
eine Kunststoffummantelung, welche die Lagerbüchse umgibt und mit der Lagerbüchse zusammenarbeitet, um das Kugelende in der Lagerbüchse dadurch zwangsläufig festzule­ gen, daß die nachgiebigen Teile in der ersten Position fixiert werden, wodurch eine axiale Verschiebung des Kugelzapfens verhindert wird.