DE102010037586A1 - Spherical joint for use in chassis of motor vehicle, has ball supported in swivelable manner in housing or in bearing shell arranged in housing, and component comprising coating made of zinc at ball - Google Patents

Spherical joint for use in chassis of motor vehicle, has ball supported in swivelable manner in housing or in bearing shell arranged in housing, and component comprising coating made of zinc at ball Download PDF

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Abstract

The joint has a component (1) provided in form of a ball pin or a coupling rod or a ball rod, and comprising a ball (2). The ball is supported in a swivelable manner in a housing (4) or in a bearing shell (3) arranged in the housing. The component comprises a coating (5) made of zinc at the ball. The coating acts as a sliding layer and a wear protection layer. The coating is provided as a zinc-nickel-layer or a zinc-iron-layer or a zinc-iron-nickel-layer. The coating is sealed with sliding lacquer and reinforced in a mechanical and/or polished manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk und ein Verfahren zu dessen Herstellung nach den Oberbegriffen des ersten und neunten Patentanspruchs, welches im Wesentlichen durch ein Bauteil mit einer Kugel, die in einem Gehäuse schwenkbar gelagert ist, gebildet wird und welches insbesondere in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen einsetzbar ist.The invention relates to a ball joint and a method for its production according to the preambles of the first and ninth patent claim, which is essentially formed by a component with a ball which is pivotally mounted in a housing, and which is used in particular in chassis of motor vehicles.

Es ist bekannt, zwischen der Kugel und dem angrenzenden Gehäuse Schmiermittelschichten zur Verbesserung der Gleiteigenschaften vorzusehen, wobei auch die Kugel des Bauteils mit einer Beschichtung versehen sein kann, die das Gleitverhalten der Kugel im Gehäuse verbessert.It is known to provide between the ball and the adjacent housing lubricant layers to improve the sliding properties, wherein the ball of the component may be provided with a coating which improves the sliding behavior of the ball in the housing.

In der DE-OS 31 27710 wird ein solches Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenks beschrieben. Bei dieser Lösung wird die Gelenkkugel zunächst mit einem Schmiermittel beschichtet und darauf eine verlorene Schalung aus einem Kunststoff mit hervorragenden Gleiteigenschaften aufgetragen, bevor die Gelenkkugel in ein Gehäuse aus einem glasfaserverstärkten Polyesterharz eingebracht wird.In the DE-OS 31 27710 Such a method for producing a ball joint is described. In this solution, the joint ball is first coated with a lubricant and then applied a permanent formwork made of a plastic with excellent sliding properties, before the joint ball is placed in a housing made of a glass fiber reinforced polyester resin.

Aus DE 41 08 219 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenks für Kraftfahrzeuge bekannt, welches aus einem Gelenkzapfen mit Gelenkkugel und einer die Gelenkkugel gleitbeweglich lagernden, in einem Gelenkgehäuse aufgenommenen Lagerschale aus Kunststoff gebildet wird. Die Oberfläche der Gelenkkugel wird mit einer Gleitschicht aus einem gute Gleiteigenschaften aufweisenden Werkstoff, insbesondere aus Polytetrafluoräthylen (PTFE), beschichtet. Der verbleibende Gelenkgehäuseinnenraum wird anschließend mit den beiden Komponenten eines duroplastischen Zweikomponenten-Kunststoffes ausgefüllt. Dabei besteht die Gleitschicht aus einer zunächst auf die Gelenkkugel aufgebrachten ersten Schicht und einem auf diese Schicht aufgebrachten Fasergeflecht.Out DE 41 08 219 C2 a method for producing a ball joint for motor vehicles is known, which is formed from a pivot pin with ball joint and a ball joint slidably mounted, received in a joint housing bearing shell made of plastic. The surface of the joint ball is coated with a sliding layer made of a good sliding properties material, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE). The remaining Gelenkgehäuseinnenraum is then filled with the two components of a thermoset two-component plastic. In this case, the sliding layer consists of a first layer applied first to the joint ball and a fiber braid applied to this layer.

Die Herstellung dieser bisher verwendeten Gleitschichten ist relativ aufwendig und die Lebensdauer dieser Kugelgelenke ungenügend.The preparation of these previously used sliding layers is relatively expensive and the life of these ball joints insufficient.

In der Druckschrift DE 297 02 965 U1 wird ein Kugelgelenk mit einer Korrosionsschutzschicht (unter anderem Zink oder Nickel) am Kugelzapfen offengelegt. Die Kugel ist dabei nicht beschichtet. Eine ähnliche Lösung, bei welcher die nicht von der Dichtungsmanschette abgedeckte äußere Oberfläche des Kugelgehäuses, gegebenenfalls einschließlich des nicht von der Dichtungsmanschette bedeckten freien Abschnitts des Kugelzapfens, eine galvanisch aufgebrachte Schicht aus Metall oder aus einer Metall-Legierung aufweist, die als Korrosionsschutzschicht dient, ist aus EP 0 819 598 B1 bekannt.In the publication DE 297 02 965 U1 a ball joint with a corrosion protection layer (including zinc or nickel) is exposed on the ball pivot. The ball is not coated. A similar solution in which the outer surface of the ball housing not covered by the gasket, optionally including the free portion of the ball stud not covered by the gasket, comprises an electrodeposited layer of metal or of a metal alloy serving as a corrosion protection layer out EP 0 819 598 B1 known.

In DE 692 19 330 T2 wird ein Rollkörperlager beschrieben, dessen Laufringe mit einer korrosionsbeständigen Schicht versehen sind, die eine Zink-Nickel-Beschichtung sein kann.In DE 692 19 330 T2 describes a roller bearing whose races are provided with a corrosion resistant layer, which may be a zinc-nickel coating.

Die Druckschriften DE 41 42 313 C2 und DE 91 17 069 U1 legen ein Radial- oder Axialwälzlager aus Stahl mit konzentrisch ineinander oder parallel zueinander angeordneten Laufringen offen, die ebenfalls mit einer Zink-Nickel-Beschichtung als Korrosionsschutzschicht versehen sind.The pamphlets DE 41 42 313 C2 and DE 91 17 069 U1 lay open a radial or axial roller bearing made of steel with concentric with each other or parallel to each other arranged races, which are also provided with a zinc-nickel coating as a corrosion protection layer.

Aus der Druckschrift WO 2006/087072 A1 ist ein Gelenkzapfen für ein Kugelgelenk mit einem Zapfenabschnitt und einem Kugelabschnitt bekannt, wobei der gesamte Gelenkzapfen zur Verbesserung des Korrosionsschutzes eine Beschichtung aufweist, die wenigstens im Bereich des Kugelabschnitts durch Rollieren oder Walzen geglättet ist. Ferner umfasst diese Lösung ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Gelenkzapfens für ein Kugelgelenk, das folgende Schritte umfasst: Der gesamte Gelenkzapfen wird zunächst auf ein vorbestimmtes Maß zerspant, dann wird der gesamte Gelenkzapfen beschichtet und schließlich wird die Gelenkzapfenoberfläche wenigstens im Bereich des Kugelabschnitts rolliert oder gewalzt. Die Beschichtung kann dabei ein galvanischer Überzug aus Zink oder einer Zinklegierung sein, wobei die Art der Zinklegierung nicht näher definiert wurde und daher für den Fachmann die konkrete Legierungsauswahl nicht nachvollziehbar ist. Der wesentliche Nachteil dieser Lösung besteht in dem hohen fertigungstechnischen Aufwand, da zuerst eine mechanische Vorbearbeitung erforderlich ist und nach der Beschichtung eine mechanische Verfestigung in Form des Rollierens oder Walzens erfolgt.From the publication WO 2006/087072 A1 a joint pin for a ball joint with a pin portion and a ball portion is known, wherein the entire pivot pin to improve the corrosion protection has a coating which is smoothed at least in the region of the ball portion by rolling or rolling. Furthermore, this solution comprises a method for producing a coated pivot pin for a ball joint comprising the following steps: the entire pivot pin is first machined to a predetermined extent, then the entire pivot pin is coated and finally the pivot pin surface is rolled or rolled at least in the area of the ball section , The coating may be a galvanic coating of zinc or a zinc alloy, the nature of the zinc alloy has not been defined and therefore the concrete alloy selection is not comprehensible to the expert. The main disadvantage of this solution is the high manufacturing complexity, since first a mechanical pre-processing is required and after the coating takes place a mechanical consolidation in the form of rolling or rolling.

Ein Kugelzapfen mit einer Kugel an einem Ende eines stabförmigen Zapfens mit einem Metallplattierungsfilm auf der Zapfenoberfläche und einem Film von dreiwertigem Chromat, der durchgehend über sowohl der Oberfläche des auf dem Zapfen gebildeten Metallplattierungsfilms als auch der Oberfläche der Kugel gebildet wird, ist aus DE 10 2007 023 245 B4 bekannt. Dabei wird der Metallplattierungsfilm insbesondere auf der oberen Hälfte des Zapfens ausgebildet, nämlich von dem Außengewindebereich zu dem oberen Flanschbereich zum Befestigen des Deckels 23 und der dreiwertige Chromatfilm 5 wird insgesamt über dem Zapfen ausgebildet, nämlich von dem Außengewindeteil über den oberen Flanschabschnitt zu der Kugel, so dass im Bereich des Zapfens ein relativ dicker rosthemmender Zwei-Lagen-Film, zusammengesetzt aus dem Metallplattierungsfilm und dem dreiwertigen Chromatfilm, gebildet wird. Der Metallplattierungsfilm ist dabei ein Zink-Nickel-Plattierungsfilm, der als Rostschutz dient und im Bereich der Kugel nicht vorgesehen ist. Zur Gewährleistung guter Gleiteigenschaften wird im Bereich der Kugel die Chromatschicht vorgesehen.A ball stud having a ball at one end of a rod-shaped pin with a metal plating film on the pin surface and a film of trivalent chromate continuously formed over both the surface of the metal plating film formed on the pin and the surface of the ball is made of DE 10 2007 023 245 B4 known. Here, the metal plating film is formed particularly on the upper half of the pin, namely, from the male threaded portion to the upper flange portion for fixing the lid 23 and the trivalent chromate film 5 is formed integrally over the pin, namely from the male threaded portion via the upper flange portion to the ball, so that in the region of the pin, a relatively thick rust-inhibiting two-layer film, composed of the metal cladding film and the trivalent chromate film, is formed. The metal plating film is a zinc-nickel plating film, which serves as a rust prevention and is not provided in the sphere. To ensure good Sliding properties is provided in the sphere of the chromate layer.

Durch das zweistufige Beschichtungsverfahren ist ebenfalls ein hoher fertigungstechnischer Aufwand zu verzeichnen.Due to the two-stage coating process is also a high manufacturing effort to record.

Die Druckschrift DE 10 2008 007 133 A1 betrifft eine Beschichtung enthaltend einen galvanisch aufgebrachten Korrosionsschutz, insbesondere auf Beschlagteilen. Dabei ist vorgesehen, dass die Beschichtung zumindest aus einer ersten auf das Rohmaterial aufgebrachten alkalischen Zinkschicht und einer darauf aufgebrachten zweiten sauren Zink-Nickel-Schicht besteht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass zumindest eine Beschichtung in einer alkalischen zinkhaltigen Lösung und eine Beschichtung in einem sauren Bad mit Zink- und Nickelanoden und zumindest einer zwischen den Beschichtungen erfolgten Aktivierung in einer salpetersäurehaltigen Lösung und einer anschließenden salzsäurehaltigen Lösung erfolgt.The publication DE 10 2008 007 133 A1 relates to a coating containing a galvanically applied corrosion protection, especially on fitting parts. It is provided that the coating consists at least of a first applied to the raw material alkaline zinc layer and a second acidic zinc-nickel layer applied thereto. In the method according to the invention it is provided that at least one coating takes place in an alkaline zinc-containing solution and a coating in an acidic bath with zinc and nickel anodes and at least one between the coatings activation in a nitric acid-containing solution and a subsequent hydrochloric acid-containing solution.

Auch in der Druckschrift DE 10 2005 040 964 A1 wird eine Zinkschicht und ein Verfahren und ein Elektrolyt zur Abscheidung dieser Schichten beschrieben, wobei die Elektrolyten mit dem Verfahren die Abscheidung solcher Zinkschichten unter sauren oder alkalischen Bedingungen erlauben und eine gleichmäßige matte Zinkbeschichtung für dekorative Zwecke zur Verfügung gestellt werden soll. Aus dieser Veröffentlichung geht weiterhin hervor, dass derartige Zinkschichten auch zur Erzielung eines Korrosionsschutzes und das Erreichen einer bestimmten Leitfähigkeit der Oberfläche eingesetzt werden.Also in the publication DE 10 2005 040 964 A1 describes a zinc layer and a method and an electrolyte for depositing these layers, which method allows the electrolytes to deposit such zinc layers under acidic or alkaline conditions and to provide a uniform matte zinc coating for decorative purposes. From this publication also shows that such zinc layers are also used to achieve a corrosion protection and the achievement of a specific conductivity of the surface.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kugelgelenk zu entwickeln, welches einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine hohe Lebensdauer sowie gute Gleiteigenschaften aufweist.The object of the invention is to develop a ball joint which is simple and inexpensive to produce and has a long service life and good sliding properties.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten und neunten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the features of the first and ninth patent claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Das Kugelgelenk, welches insbesondere für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges Anwendung findet, weist ein Bauteil mit einer Kugel und einem sich an die Kugel anschließenden Element auf, wobei die Kugel in einer Ausnehmung, die in einem Gehäuse oder in einer im Gehäuse angeordneten Lagerschale ausgebildet ist, schwenkbar gelagert ist, wobei erfindungsgemäß das Bauteil zumindest an der Kugel und/oder die Ausnehmung des Gehäuses oder der Lagerschale eine als Gleitschicht und/oder Verschleißschutzschicht wirkende Beschichtung aufweist/aufweisen, die aus Zink besteht oder Zink enthält.The ball joint, which is used in particular for a chassis of a motor vehicle application, has a component with a ball and an adjoining the ball element, the ball in a recess which is formed in a housing or in a housing arranged in the housing shell, is pivotally mounted, according to the invention, the component comprises at least on the ball and / or the recess of the housing or the bearing shell acting as a sliding layer and / or wear protection coating / which consists of zinc or zinc.

Es wurde überraschender Weise festgestellt, dass durch diese Beschichtung der Kugel des Bauteils, die hier als Gleitschicht und/oder Verschleißschutzschicht wirkt, hervorragende Gleiteigenschaften bei einer hohen Lebensdauer erzielt werden.It has surprisingly been found that this coating of the ball of the component, which acts here as a sliding layer and / or wear protection layer, excellent sliding properties are achieved with a long service life.

Bisher hat sich die Verwendung derartiger Zinkschichten nur auf den Korrosionsschutz der Kugelgelenke reduziert, dies verdeutlicht die DE 10 2007 023 245 B4 , bei welcher die Zink-Nickel-Beschichtung lediglich auf dem Zapfen aufgebracht wurde, da offensichtlich das Vorurteil bestand, dass diese Art der Beschichtung zur Gewährleistung guter Gleiteigenschaften nicht geeignet ist. Dieses Vorurteil wurde mit der erfindungsgemäßen Lösung erstmalig überwunden.So far, the use of such zinc layers has only reduced to the corrosion protection of the ball joints, this illustrates the DE 10 2007 023 245 B4 in which the zinc-nickel coating was only applied to the pin, since it was obviously prejudiced that this type of coating is not suitable for ensuring good sliding properties. This prejudice was overcome for the first time with the solution according to the invention.

Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Zink-Nickel-Schicht erwiesen, wobei jedoch auch eine Beschichtung in Form einer Zink-Eisen-Schicht oder eine Zink-Eisen-Nickel-Schicht möglich ist.A zinc-nickel layer has proven to be particularly advantageous, although a coating in the form of a zinc-iron layer or a zinc-iron-nickel layer is also possible.

Vorteilhaft kann es dabei weiterhin sein, wenn die Beschichtung z. B. mit Gleitlack versiegelt und/oder passiviert ist.It may also be advantageous if the coating z. B. sealed with lubricating varnish and / or passivated.

Es ist ebenfalls möglich, die Beschichtung zu polieren und/oder mechanisch zu verfestigen.It is also possible to polish and / or mechanically strengthen the coating.

Gemäß einer Variante der Erfindung wird zumindest die Kugel des Kugelzapfens mit einer Beschichtung aus einem sauren Elektrolyt, insbesondere in Form einer Zink-Nickel-Schicht aus einem sauren Elektrolyt, versehen.According to a variant of the invention, at least the ball of the ball stud is provided with a coating of an acidic electrolyte, in particular in the form of a zinc-nickel layer of an acidic electrolyte.

Vorteilhafter Weise kann auch das gesamte Bauteil entsprechend beschichtet werden, wobei die Beschichtung an der Kugel als Gleitschicht und Verschleißschutzschicht und am restlichen Bauteil als Korrosionsschutzschicht wirkt.Advantageously, the entire component can be coated accordingly, wherein the coating acts on the ball as a sliding layer and wear protection layer and the rest of the component as a corrosion protection layer.

Insbesondere saure Zink-Nickel-Schichten weisen dabei eine harte und sehr glatte Oberfläche ohne Knospenbildung und ohne Oberflächenversprödung auf, wodurch insgesamt die Gleiteigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen erheblich verbessert werden und der Verschleiß reduziert wird.In particular, acidic zinc-nickel layers have a hard and very smooth surface without bud formation and without embrittlement on the surface, whereby overall the sliding properties are significantly improved compared to conventional solutions and the wear is reduced.

Das Bauteil kann z. B. in Form eines Kugelzapfens oder auch in Form einer Kugelstange ausgebildet sein, wobei sich dann an die Kugel, je nach Ausführung des Bauteils, ein- oder beidseitig ein Zapfen oder eine Stange oder ein sich längs erstreckendes Profil anschließt.The component can, for. B. in the form of a ball pin or in the form of a ball bar, which is then connected to the ball, depending on the design of the component, one or both sides of a pin or a rod or a longitudinally extending profile.

Verfahrensgemäß erfolgt die zur Herstellung des Kugelgelenkes, welches insbesondere für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges Anwendung findet, erfindungsgemäß dadurch, dass die Kugel und/oder die Ausnehmung vor dem Montieren mit einer als Gleitschicht und/oder Verschleißschutzschicht wirkenden Beschichtung, die aus Zink besteht oder Zink enthält, beschichtet werden.According to the method for the manufacture of the ball joint, which is particularly for a chassis of a motor vehicle application, according to the invention is carried out in that the ball and / or the recess before mounting with a coating acting as a sliding layer and / or wear protection coating, which consists of zinc or zinc, coated.

Bevorzugt wird die Beschichtung galvanisch in einem sauren Elektrolyten (bevorzugt einem schwach sauren ZnNi-Elektrolyten) durchgeführt und bedarfsweise anschließend mit einer Versiegelung und/oder Gleitlack und/oder Passivierung versehen und/oder poliert und/oder mechanisch verfestigt.The coating is preferably carried out galvanically in an acidic electrolyte (preferably a weakly acidic ZnNi electrolyte) and, if necessary, subsequently provided with a sealant and / or lubricating varnish and / or passivation and / or polished and / or mechanically solidified.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein einfaches und kostengünstig herstellbares Kugelgelenk geschaffen, welches hervorragende Gleiteigenschaften und einen guten Verschleißschutz im Bereich der Gleitpaarung bei einer hohen Lebensdauer aufweist.With the solution according to the invention a simple and inexpensive to produce ball joint is created, which has excellent sliding properties and good wear protection in the region of the sliding pair with a long service life.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and an associated drawing.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Kugelgelenk, welches ein Bauteil 1 in Form eines Kugelzapfens mit einer Kugel 2 und einem sich daran anschließenden Element in Form eines Zapfens 1.1 mit Gewinde 1.2 aufweist, wobei die Kugel 2 in einer aus Kunststoff bestehenden Lagerschale 3 schwenkbar gelagert ist, und die Lagerschale 3 in einem Gehäuse 4 aufgenommen ist, dessen Innenkontur (nicht bezeichnet) von der Lagerschale (3) beabstandet ist. Der dadurch gebildete Zwischenraum zwischen der Innenkontur des Gehäuses 4 und der Außenkontur der Lagerschale 3 ist mit einem injizierten und ausgehärteten Kunststoff 6 ausgefüllt. Zum Einspritzen des Kunststoffs 6 weist das Gehäuse 4 an seiner vom Zapfen 1.1 abgewandten Seite eine Öffnung 4.1 auf.The drawing shows a longitudinal section through a ball joint, which is a component 1 in the form of a ball stud with a ball 2 and an adjoining element in the form of a pin 1.1 with thread 1.2 has, wherein the ball 2 in a plastic bearing shell 3 is pivotally mounted, and the bearing shell 3 in a housing 4 is received, the inner contour (not labeled) of the bearing shell ( 3 ) is spaced. The gap thus formed between the inner contour of the housing 4 and the outer contour of the bearing shell 3 is with an injected and cured plastic 6 filled. For injecting the plastic 6 shows the case 4 at his from the thong 1.1 opposite side an opening 4.1 on.

Das Bauteil 1 ist komplett mit einer Beschichtung 5 in Form einer Zink-Nickel-Legierung aus einem sauren Elektrolyt versehen, die daher sowohl auf der Kugel 2 als auch auf dem Zapfen 1.1 einschließlich seines Gewindes 1.2 aufgebracht ist.The component 1 is complete with a coating 5 provided in the form of a zinc-nickel alloy of an acidic electrolyte, therefore, both on the ball 2 as well as on the cone 1.1 including its thread 1.2 is applied.

Diese Beschichtung 5 wirkt im Wirkkontakt mit der Lagerschale 3 sowohl als Gleitschicht und Verschleißschutzschicht und am Zapfen als Korrosionsschutzschicht. Die Schichtdicke der Beschichtung 5 beträgt vorzugsweise 1 bis 30 μm. Die Lagerschale 3 besteht bevorzugt aus thermoplastischem Kunststoff, in Form von POM (Polyoxymethylen).This coating 5 acts in operative contact with the bearing shell 3 both as a sliding layer and wear protection layer and on the pin as a corrosion protection layer. The layer thickness of the coating 5 is preferably 1 to 30 microns. The bearing shell 3 is preferably made of thermoplastic material, in the form of POM (polyoxymethylene).

Dabei wurde überraschender Weise festgestellt, dass insbesondere mit der Werkstoffpaarung Kunststoff (insbesondere POM) und einer Beschichtung des Gleitbereiches der Kugel aus saurer Zink-Nickel-Legierung die hervorragenden Gleiteigenschaften bei hoher Verschleißfestigkeit zu verzeichnen waren, da eine derartige Materialkombination bisher nicht üblich war.It was surprisingly found that in particular with the material pairing of plastic (in particular POM) and a coating of the sliding region of the sphere of acidic zinc-nickel alloy excellent sliding properties were recorded with high wear resistance, since such a combination of materials was not common practice.

Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispiels ist es auch möglich, nur die Kugel bzw. nur den Bereich der Kugel, der in der Lagerschale gleitet oder auch die Ausnehmung im Gelenk bzw. der Lagerschale, in welcher die Kugel schwenkbar auf genommen wird, mit der Beschichtung zu versehen, welche im Bereich der Gleitpaarung die Gleiteigenschaften verbessert und/oder als Verschleißschutzschicht wirkt.According to an embodiment not shown, it is also possible, only the ball or only the region of the ball which slides in the bearing shell or the recess in the joint or the bearing shell, in which the ball is pivotally mounted, with the coating to provided, which improves the sliding properties in the region of the sliding pair and / or acts as a wear protection layer.

Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die Lagerschale anderweitig im Gehäuse zu befestigen.According to an embodiment not shown, it is also possible to attach the bearing shell elsewhere in the housing.

Auch ist es möglich, in dem Gehäuse für die Lagerung der Kugel eine Ausnehmung auszubilden, die mit der entsprechenden Beschichtung beschichtet wird und die Kugel aus Kunststoff zu fertigen oder zumindest teilweise an deren Oberfläche mit Kunststoff (bevorzugt POM) zu versehen, so dass damit auch eine Gleitpaarung mit den gewünschten guten Gleiteigenschaften und hohem Verscheißschutz gebildet wird.It is also possible to form a recess in the housing for the bearing of the ball, which is coated with the corresponding coating and to manufacture the ball of plastic or at least partially provided on the surface with plastic (preferably POM), so that so too a sliding pair with the desired good sliding properties and high Verscheidißschutz is formed.

Es ist ebenfalls gemäß nicht dargestellten Varianten möglich, auch andere Bauteile, die eine entsprechende Kugel aufweisen und mit der Kugel in einem Gehäuse zur Bildung eines Kugelgelenkes gelagert sind, nahezu vollständig oder zumindest nur im Bereich der Kugel mit der Beschichtung zu versehen.It is also possible according to variants not shown, also other components having a corresponding ball and are mounted with the ball in a housing to form a ball joint, almost completely or at least only in the sphere to be provided with the coating.

Insbesondere die Verwendung einer Beschichtung in Form einer Zink-Nickel-Schicht hat sich in vielen Versuchen als besonders günstig hinsichtlich der Gleiteigenschaften und des Verschleißverhaltens der Gleitpaarung des Kugelgelenkes erwiesen, insbesondere wenn der andere Gleitpartner aus Kunststoff (bevorzugt POM) besteht. Dabei ist es vorteilhaft, dass die ZnNi-Schicht einerseits einen sehr hohen Korrosionsschutz bietet und eine geringe Neigung zur Bildung von Überzugskorrosion aufweist und andererseits, wie überraschender Weise festgestellt wurde, die Gleiteigenschaften verbessert und das Verschleißverhalten positiv beeinflusst. Dadurch ist es möglich, das gesamte Bauteil insbesondere galvanisch mit Zink oder einer Zinklegierung (bevorzugt einer Zink-Nickel-Legierung) zu beschichten und innerhalb der Gleitpaarung, die nicht den Umwelteinflüssen ausgesetzt ist, die guten Gleiteigenschaften und außerhalb der Gleitpaarung in den Bereichen, die den Umwelteinflüssen unterliegen, den guten Korrosionsschutz zu nutzen.In particular, the use of a coating in the form of a zinc-nickel layer has been found in many experiments to be particularly favorable in terms of sliding properties and wear behavior of the sliding joint of the ball joint, especially if the other sliding plastic (preferably POM) consists. It is advantageous that the ZnNi layer on the one hand offers a very high corrosion protection and has a low tendency to form coating corrosion and on the other hand, as has been surprisingly found, improves the sliding properties and positively influenced the wear behavior. This makes it possible to coat the entire component in particular galvanically with zinc or a zinc alloy (preferably a zinc-nickel alloy) and within the sliding, which is not exposed to environmental influences, the good sliding properties and outside of the sliding in the areas that subject to the environmental influences, to use the good corrosion protection.

Die Kugel und/oder das Gehäuse, welche/s an der/den Gleitflächen mit der Beschichtung aus Zink oder einer Zinklegierung versehen werden, bestehen bevorzugt aus Stahl oder Aluminium oder einem anderen metallischen Werkstoff.The ball and / or the housing, which are provided on the sliding surfaces with the coating of zinc or a zinc alloy, are preferably made of steel or aluminum or another metallic material.

Neben der Verwendung der galvanischen, insbesondere aus einem sauren Elektrolyt erzeugten Beschichtung aus Zink oder einer Zinklegierung als Gleitschicht für ein Kugelgelenk ist es auch möglich, diese bei anderen Gleitpaarungen einzusetzen.In addition to the use of the galvanic, in particular made of an acidic electrolyte coating of zinc or a zinc alloy as a sliding layer for a ball joint, it is also possible to use these in other sliding pairings.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bauteilcomponent
1.11.1
Zapfenspigot
1.21.2
Gewindethread
22
KugelBullet
33
Lagerschalebearing shell
44
Gehäusecasing
4.14.1
Öffnungopening
55
Beschichtungcoating
66
Injizierter und verfestigter KunststoffInjected and solidified plastic
77
Dichtungsbalgbellows

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Kugelgelenk, insbesondere für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kugelgelenk ein Bauteil (1) mit einer Kugel (2) und einem sich an die Kugel (2) anschließenden Element aufweist und die Kugel (2) in einer Ausnehmung, die in einem Gehäuse (4) oder in einer im Gehäuse (4) angeordneten Lagerschale (3) ausgebildet ist, schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Bauteil (1) zumindest an der Kugel (2) und/oder – die Ausnehmung des Gehäuses oder der Lagerschale eine als Gleitschicht und/oder Verschleißschutzschicht wirkende Beschichtung (5) aufweist, die aus Zink besteht oder Zink enthält.Ball joint, in particular for a chassis of a motor vehicle, wherein the ball joint is a component ( 1 ) with a ball ( 2 ) and one to the ball ( 2 ) adjoining element and the ball ( 2 ) in a recess in a housing ( 4 ) or in a housing ( 4 ) arranged bearing shell ( 3 ) is pivotally mounted, characterized in that - the component ( 1 ) at least on the ball ( 2 ) and / or - the recess of the housing or the bearing shell acting as a sliding layer and / or wear protection coating ( 5 ), which consists of zinc or contains zinc. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) eine galvanisch erzeugte – Zinkschicht, – Zink-Nickel-Schicht, – Zink-Eisen-Schicht oder – Zink-Eisen-Nickel-Schicht ist.Ball joint according to claim 1, characterized in that the coating ( 5 ) is a galvanically generated - zinc layer, - zinc-nickel layer, - zinc-iron layer or - zinc-iron-nickel layer. Kugelgelenk nach einem der Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) versiegelt und/oder passiviert ist.Ball joint according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the coating ( 5 ) is sealed and / or passivated. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) mit Gleitlack versiegelt ist.Ball joint according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coating ( 5 ) is sealed with lubricating varnish. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) poliert und/oder mechanisch verfestigt ist.Ball joint according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coating ( 5 ) is polished and / or mechanically solidified. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) durch einen sauren Elektrolyt erzeugt ist.Ball joint according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coating ( 5 ) is generated by an acidic electrolyte. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Bauteil (1) mit der Beschichtung (5) versehen ist.Ball joint according to one of claims 1 to 6, characterized in that the entire component ( 1 ) with the coating ( 5 ) is provided. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) ein Kugelzapfen, eine Kugelstange oder eine Koppelstange ist.Ball joint according to one of claims 1 to 8, characterized in that the component ( 1 ) is a ball pin, a ball bar or a coupling rod. Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenkes, insbesondere für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kugelgelenk ein Bauteil (1) mit einer Kugel (2) und einem sich an die Kugel (2) anschließenden Element aufweist und die Kugel (2) in einer Ausnehmung, die in einem Gehäuse (4) oder in einer im Gehäuse (4) angeordneten Lagerschale (3) ausgebildet ist, schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel und/oder die Ausnehmung vor dem Montieren mit einer als Gleitschicht und/oder Verschleißschutzschicht wirkenden Beschichtung, die aus Zink besteht oder Zink enthält, beschichtet werden.Method for producing a ball joint, in particular for a chassis of a motor vehicle, wherein the ball joint is a component ( 1 ) with a ball ( 2 ) and one to the ball ( 2 ) adjoining element and the ball ( 2 ) in a recess in a housing ( 4 ) or in a housing ( 4 ) arranged bearing shell ( 3 ), is pivotally mounted, characterized in that the ball and / or the recess before mounting with a coating acting as a sliding layer and / or wear protection coating, which consists of zinc or zinc, are coated. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung galvanisch in einem sauren Elektrolyten erfolgt und die Beschichtung bedarfsweise anschließend mit einer Versiegelung und/oder Gleitlack und/oder Passivierung versehen wird und/oder poliert und/oder mechanisch verfestigt wird.A method according to claim 9, characterized in that the coating is carried out galvanically in an acidic electrolyte and the coating is then required, then provided with a seal and / or lubricating varnish and / or passivation and / or polished and / or mechanically solidified.
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