DE102019209618B4

DE102019209618B4 - Ball joint for a ball joint, ball joint with such a ball joint and method for manufacturing a ball joint with such a ball joint

Info

Publication number: DE102019209618B4
Application number: DE102019209618.2A
Authority: DE
Inventors: Carsten Stillig; Jan-Niclas Hoffmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2039-07-02
Also published as: KR20210003674A; DE102019209618A1

Abstract

Kugelzapfen für ein Kugelgelenk (2) zum Einsatz in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs mit einem Gelenkzapfen (5, 29) und mit einer Gelenkkugel (6), wobei die Gelenkkugel (6) eine Polfläche (16) in einem von dem Gelenkzapfen (5, 29) abgewandten Bereich aufweist und eine kugelsegmentförmige Kappe (9, 22) im Bereich der Polfläche (16) an der Gelenkkugel (6) zum Vervollständigen einer Kugelform in dem von dem Gelenkzapfen (5, 29) abgewandten Bereich angeordnet ist, wobei die Gelenkkugel (6) eine Aufnahme (15) zum Verbinden mit einem Zapfenabschnitt (20, 24) des Gelenkzapfens (5, 29) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungselement (12) der Kappe (9, 22) in die Aufnahme (15) und/oder in eine Vertiefung (25) der Gelenkkugel (6) und/oder des Zapfenabschnitts (24) eingepresst und/oder eingegossen ist.

Ball pivot for a ball joint (2) for use in a chassis of a motor vehicle with a pivot pin (5, 29) and with a joint ball (6), the joint ball (6) having a pole face (16) in one of the pivot pins (5, 29 ) has an area facing away and a cap (9, 22) in the shape of a segment of a sphere is arranged in the area of the pole face (16) on the joint ball (6) to complete a spherical shape in the area facing away from the pivot pin (5, 29), the joint ball (6 ) has a receptacle (15) for connecting to a pin section (20, 24) of the pivot pin (5, 29), characterized in that a fastening element (12) of the cap (9, 22) in the receptacle (15) and / or is pressed and/or cast into a recess (25) of the joint ball (6) and/or the pin section (24).

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelzapfen für ein Kugelgelenk zum Einsatz in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs mit einem Gelenkzapfen und mit einer Gelenkkugel. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kugelgelenk mit einem solchen Kugelzapfen sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Kugelgelenks mit einem solchen Kugelzapfen.The invention relates to a ball pivot for a ball joint for use in a chassis of a motor vehicle, having a pivot pin and a joint ball. Furthermore, the invention relates to a ball joint with such a ball pivot and a method for producing a ball joint with such a ball pivot.

Ein derartiger Kugelzapfen ist aus der DE 10 2016 217 534 A1 bekannt. Hiernach ist der Kugelzapfen zweiteilig, nämlich aus einer Gelenkkugel mit einer als Sackloch ausgebildeten Aufnahme und einem Gelenkzapfen gebildet. Ein Zapfenabschnitt des Gelenkzapfens ist in das Sackloch zum Ausbilden des Kugelzapfens eingepresst. Die Gelenkkugel weist lediglich auf einer dem Gelenkzapfen zugewandten Seite eine Polfläche auf, ansonsten ist die Gelenkkugel kugelförmig ausgestaltet. Derartige Gelenkkugeln bzw. Kugelzapfen eignen sich dazu, mittels eines Spritzgussverfahrens ein Gelenkgehäuse unmittelbar um die Gelenkkugel herum herzustellen. Die auf der von dem Gelenkzapfen abgewandten Seite ausgebildete Kugelform gewährleistet hierbei eine Beweglichkeit des somit herstellbaren Kugelgelenks.Such a ball stud is from DE 10 2016 217 534 A1 known. According to this, the ball pivot is in two parts, namely formed from a joint ball with a receptacle designed as a blind hole and a pivot pin. A pivot portion of the pivot pin is press-fitted into the blind hole to form the ball pivot. The joint ball has a pole face only on one side facing the joint pin, otherwise the joint ball is spherical. Such joint balls or ball pins are suitable for producing a joint housing directly around the joint ball by means of an injection molding process. The spherical shape formed on the side facing away from the pivot pin ensures mobility of the ball joint that can thus be produced.

Nachteilig ist jedoch, dass keine Gelenkkugeln verwendet werden können, die eine Polfläche in einem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich aufweisen. Des Weiteren ist das Herstellen einer Gelenkkugel mit einem Sackloch technisch aufwändig und/oder aufgrund der Herstellungskosten wirtschaftlich uninteressant.The disadvantage, however, is that no joint balls can be used that have a pole face in a region facing away from the pivot pin. Furthermore, the production of a joint ball with a blind hole is technically complex and/or economically uninteresting due to the production costs.

Aus der DE 680 987 A ist ein Kugelzapfen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 bekannt. Hiernach weist die Gelenkkugel eine Polfläche in einem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich auf, wobei eine kugelsegmentförmige Kappe bzw. Kalotte im Bereich der Polfläche an der Gelenkkugel zum Vervollständigen einer Kugelform in dem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich angeordnet ist.From the DE 680 987 A a ball pivot with the features of the preamble of claim 1 is known. Accordingly, the joint ball has a pole face in an area facing away from the pivot pin, with a spherical segment-shaped cap or spherical cap being arranged in the area of the pole face on the joint ball to complete a spherical shape in the area facing away from the pivot pin.

Es ist die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, einen Kugelzapfen, ein Kugelgelenk und/oder ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass Gelenkkugeln verwendet werden können, die auf der von dem Gelenkzapfen abgewandten Seite nicht kugelförmig ausgebildet sind. Insbesondere soll eine alternative Ausführungsform bereitgestellt werden.The object on which the invention is based is to further develop a ball pivot, a ball joint and/or a method of the type mentioned at the outset in such a way that joint balls can be used which are not spherical on the side facing away from the pivot pin. In particular, an alternative embodiment is to be provided.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit einem Kugelzapfen nach Anspruch 1, einem Kugelgelenk nach Anspruch 8 und/oder einem Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung.The object on which the invention is based is achieved with a ball pivot according to claim 1, a ball joint according to claim 8 and/or a method according to claim 9. Preferred developments of the invention can be found in the dependent claims and in the following description.

Der Kugelzapfen ist zur Verwendung in einem Kugelgelenk, insbesondere einem Kugelzapfengelenk, ausgebildet. Des Weiteren ist der Kugelzapfen und/oder das Kugelgelenk zum Einsatz in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Ein Kugelgelenk kann im Fahrzeugbau bzw. in einem Kraftfahrzeug auf vielfältige Weise zum Einsatz kommen. Insbesondere in einem Fahrwerk dienen Kugelgelenke dazu, Fahrwerkskomponenten, wie beispielsweise Lenkerbauteile, Radträger, Spurstangen oder dergleichen gelenkig miteinander oder mit dem Fahrzeugaufbau oder einem daran befestigten Achsträger zu verbinden.The ball pivot is designed for use in a ball joint, in particular a ball pivot joint. Furthermore, the ball pivot and/or the ball joint is designed for use in a chassis of a motor vehicle. A ball joint can be used in vehicle construction or in a motor vehicle in a variety of ways. In particular in a chassis, ball joints are used to connect chassis components such as link components, wheel carriers, tie rods or the like in an articulated manner to one another or to the vehicle body or to an axle carrier attached thereto.

Der Kugelzapfen hat einen Gelenkzapfen und eine Gelenkkugel. Die Gelenkkugel weist eine Polfläche in einem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich auf. Vorzugsweise weist die Gelenkkugel auf einer von der Kappe abgewandten Seite eine weitere Polfläche auf. Somit kann die Gelenkkugel als ein ringartiges Kugelsegment ausgebildet sein.The ball pivot has a pivot pin and a pivot ball. The joint ball has a pole face in a region facing away from the joint pin. The joint ball preferably has a further pole face on a side facing away from the cap. Thus, the joint ball can be designed as a ring-like ball segment.

Zudem weist der Kugelzapfen eine kugelsegmentförmige Kappe auf. Insbesondere ist eine Außenseite der Kappe kugelsegmentförmig ausgebildet. Die Kappe ist im Bereich der Polfläche an der Gelenkkugel zum Vervollständigen einer Kugelform in dem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich angeordnet.In addition, the ball pivot has a cap in the shape of a segment of a sphere. In particular, an outside of the cap is designed in the shape of a spherical segment. The cap is arranged in the area of the pole face on the joint ball to complete a spherical shape in the area facing away from the joint pin.

Hierbei ist von Vorteil, dass mittels der Kappe zumindest in dem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich die Kugelform der Gelenkkugel vervollständigt werden kann. Insbesondere ist der Kugelzapfen dreiteilig ausgebildet. Hierbei kann sich der Kugelzapfen aus einem Zusammenbau der folgenden einzelnen Bauteile ergeben: Gelenkzapfen, Gelenkkugel und Kappe. Die mit der Kappe ergänzte Gelenkkugel kann unmittelbar mit einem Kunststoff zum Ausbilden eines Gelenkgehäuses und/oder einer Lagerschale bzw. zum Ausbilden eines Kugelgelenks umspritzt werden. Aufgrund der kugelsegmentförmigen Kappe, die im Bereich der von dem Gelenkzapfen abgewandten Polfäche an der Gelenkkugel angeordnet ist, und die zum Vervollständigen der Kugelform in dem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich ausgebildet ist, ist hierbei die gewünschte Gelenkbeweglichkeit des Kugelzapfens in dem spritzgegossenen Gelenkgehäuse und/oder der spritzgegossenen Lagerschale gegeben. Mit anderen Worten ist aufgrund der Kappe eine Blockierung des Kugelzapfens in einem unmittelbar um die Gelenkkugel gespritzten Gelenkgehäuse und/oder in einer unmittelbar um die Gelenkkugel gespritzten Lagerschale aufgrund der Polfläche in dem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich vermeidbar.The advantage here is that the spherical shape of the joint ball can be completed by means of the cap at least in the area facing away from the pivot pin. In particular, the ball pivot is designed in three parts. Here, the ball pivot can result from an assembly of the following individual components: pivot pin, joint ball and cap. The joint ball supplemented with the cap can be directly encapsulated with a plastic to form a joint housing and/or a bearing shell or to form a ball joint. Due to the spherical segment-shaped cap, which is arranged on the joint ball in the area of the pole surface facing away from the pivot pin, and which is designed to complete the spherical shape in the area facing away from the pivot pin, the desired joint mobility of the ball pivot is in the injection-molded joint housing and/or given to the injection molded bearing shell. In other words, due to the cap a blockage of the ball pivot in a joint housing molded directly around the joint ball and/or in a bearing shell molded directly around the joint ball due to the Pole face avoidable in the area facing away from the pivot pin.

Insbesondere ist mittels der Kappe eine Kugelform der Gelenkkugel im Bereich der Polfläche vervollständigt. Vorzugsweise sind eine Außenseite der Kappe und eine Oberfläche der Gelenkkugel mit dem gleichen Radius ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Radius und somit ein Mittelpunkt der Außenseite der Kappe und ein Mittelpunkt der Oberfläche der Gelenkkugel identisch.In particular, a spherical shape of the joint ball in the area of the pole face is completed by means of the cap. Preferably, an outside of the cap and a surface of the joint ball are formed with the same radius. In other words, the radius and thus a center point of the outside of the cap and a center point of the surface of the joint ball are identical.

Die Gelenkkugel weist eine Aufnahme zum Verbinden mit einem Zapfenabschnitt des Gelenkzapfens auf. Insbesondere ist der Kugelzapfen mehrteilig ausgebildet. Die Aufnahme der Gelenkkugel kann als eine Durchgangsöffnung oder als ein Sackloch ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Aufnahme als eine Durchgangsöffnung realisiert. Insbesondere ist die Durchgangsöffnung hohlzylindrisch ausgebildet. Der Zapfenabschnitt des Gelenkzapfens kann in die Aufnahme eingepresst sein. Somit können der Gelenkzapfen und die Gelenkkugel mittels einer Pressverbindung miteinander verbunden sein. Insbesondere ist der Zapfenabschnitt kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig in der Aufnahme angeordnet und/oder befestigt. Vorzugsweise ist die Verbindung des Zapfenabschnitts mit der Gelenkkugel derart ausgebildet, dass eine Relativbewegung zwischen Zapfenabschnitt und Gelenkkugel mindestens im Rahmen der vorgesehenen üblichen Nutzung ausgeschlossen ist. The joint ball has a receptacle for connection to a pivot portion of the pivot pin. In particular, the ball pivot is designed in several parts. The receptacle for the joint ball can be designed as a through opening or as a blind hole. The receptacle is preferably implemented as a through-opening. In particular, the through-opening is designed as a hollow cylinder. The pivot portion of the pivot pin may be press fit into the receptacle. The pivot pin and the joint ball can thus be connected to one another by means of a press connection. In particular, the pin section is arranged and/or fastened in the receptacle in a force-fitting, form-fitting and/or cohesive manner. The connection of the spigot section to the joint ball is preferably designed in such a way that a relative movement between the spigot section and joint ball is excluded at least within the framework of the intended normal use.

Insbesondere ist der Zapfenabschnitt zylinderartig ausgebildet. Der Zapfenabschnitt und/oder die Aufnahme kann eine Rändelung aufweisen. Mittels einer derartigen Rändelung kann ein Toleranzausgleich und/oder eine bessere Pressverbindung realisiert werden. Alternativ kann der Zapfenabschnitt an seiner Außenseite Nuten, insbesondere Luftnuten oder Entlüftungsnuten aufweisen. Beispielsweise können zwei, drei, vier oder mehr Nuten sich an der Außenseite in Längsrichtung des Zapfenabschnittes erstrecken. Insbesondere sind die Nuten gleichmäßig in Umfangsrichtung um den Außenumfang des Zylinderabschnittes verteilt angeordnet.In particular, the spigot section is designed in the manner of a cylinder. The spigot portion and/or the receptacle may have knurling. Tolerance compensation and/or a better press connection can be realized by means of such knurling. Alternatively, the spigot section can have grooves, in particular air grooves or ventilation grooves, on its outside. For example, two, three, four or more grooves can extend on the outside in the longitudinal direction of the pin section. In particular, the grooves are distributed uniformly in the circumferential direction around the outer circumference of the cylinder section.

Gemäß einer Weiterbildung weist die Kappe auf einer der Gelenkkugel und/oder dem Zapfenabschnitt zugewandten Seite mindestens ein Befestigungselement auf. Die Kappe kann somit ein einziges Befestigungselement oder mehrere Befestigungselemente haben. Insbesondere sind die Kappe und das mindestens eine Befestigungselement einstückig ausgebildet. Alternativ können die Kappe und das Befestigungselement als einzelne Bauteile ausgebildet sein, die miteinander formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sind. Das Befestigungselement wirkt zum Halten der Kappe an der Gelenkkugel mit der Gelenkkugel und/oder der Aufnahme und/oder dem Zapfenabschnitt zusammen. Vorzugsweise wirkt das Befestigungselement formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Gelenkkugel und/oder der Aufnahme und/oder dem Zapfenabschnitt zum Halten der Kappe an der Gelenkkugel zusammen. Das Befestigungselement kann als ein Vorsprung ausgebildet sein. Insbesondere ist das Befestigungselement als ein Zapfen oder Bolzen realisiert. Das Befestigungselement kann mittig an einer Unterseite der Kappe angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Befestigungselement und/oder die Unterseite der Kappe der Gelenkkugel oder dem Zapfenabschnitt oder einer Stirnseite des Zapfenabschnitts zugewandt.According to a development, the cap has at least one fastening element on a side facing the joint ball and/or the pin section. The cap can thus have a single fastener or multiple fasteners. In particular, the cap and the at least one fastening element are designed in one piece. Alternatively, the cap and the fastening element can be designed as individual components which are connected to one another in a form-fitting, force-fitting and/or material-fitting manner. The fastener cooperates with the joint ball and/or the socket and/or the spigot portion to hold the cap to the joint ball. The fastening element preferably interacts with the joint ball and/or the receptacle and/or the pin section in a form-fitting, material-locking and/or force-fitting manner in order to hold the cap on the joint ball. The fastening element can be designed as a projection. In particular, the fastening element is implemented as a pin or bolt. The fastening element can be arranged centrally on an underside of the cap. The fastening element and/or the underside of the cap preferably faces the joint ball or the spigot section or an end face of the spigot section.

Das Befestigungselement kann in der Aufnahme der Gelenkkugel gehalten sein. Insbesondere sind das Befestigungselement und der Zapfenabschnitt innerhalb der Aufnahme einander zugewandt angeordnet. Bei einer als Durchgangsöffnung ausgebildeten Aufnahme kann sich somit der Zapfenabschnitt ausgehend von einer ersten Seite der Gelenkkugel in die Aufnahme hineinerstrecken. Das Befestigungselement kann sich von einer von der ersten Seite abgewandten weiteren Seite der Gelenkkugel in die Aufnahme hineinerstrecken. Insbesondere füllen das Befestigungselement und der Zapfenabschnitt die Aufnahme jeweils nur teilweise aus. Vorzugsweise wird die Aufnahme mindestens zu 2/3 oder mindestens zu 3/4 mittels des Zapfenabschnitts ausgefüllt. Das Befestigungselement und der Zapfenabschnitt können innerhalb der Aufnahme voneinander beabstandet sein oder, insbesondere stirnseitig, aneinander liegen.The fastening element can be held in the seat of the joint ball. In particular, the fastening element and the spigot section are arranged facing one another within the receptacle. In the case of a receptacle designed as a through-opening, the pin section can thus extend into the receptacle, starting from a first side of the joint ball. The fastening element can extend into the receptacle from a further side of the joint ball that faces away from the first side. In particular, the fastening element and the spigot section only partially fill the receptacle. The receptacle is preferably filled up at least 2/3 or at least 3/4 by means of the spigot section. The fastening element and the spigot section can be spaced apart from one another within the receptacle or, in particular at the front, can lie against one another.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist das mindestens eine Befestigungselement in einer Vertiefung der Gelenkkugel und/oder des Zapfenabschnitts gehalten. Die Vertiefung kann sacklochartig ausgebildet sein. Insbesondere ist die Vertiefung korrespondierend zu der Form und/oder Kontur des Befestigungselementes realisiert. Vorzugsweise ist die Vertiefung in einer der Kappe zugewandten Polfläche der Gelenkkugel oder einer der Kappe zugewandten Stirnseite des Zapfenabschnitts angeordnet. Die Stirnseite des Zapfenabschnitts kann mit der Ebene der Polfläche der Gelenkkugel zusammenfallen. Alternativ kann die Stirnseite des Zapfenabschnitts innerhalb der Aufnahme der Gelenkkugel oder außerhalb der Aufnahme der Gelenkkugel angeordnet sein. Alternativ kann eine Vertiefung zum haltenden Aufnehmen des Befestigungselementes durch ein Zusammenwirken einer Innenwand der Aufnahme und einer Nut in der Außenseite des Zylinderabschnittes gebildet sein. Vorzugsweise sind mehrere Vertiefungen zum haltenden Aufnehmen jeweils eines Befestigungselementes ausgebildet.According to a further embodiment, the at least one fastening element is held in a recess in the joint ball and/or the pin section. The recess can be designed like a blind hole. In particular, the indentation is realized corresponding to the shape and/or contour of the fastening element. The depression is preferably arranged in a pole face of the joint ball facing the cap or in an end face of the pin section facing the cap. The end face of the journal section can coincide with the plane of the pole face of the joint ball. Alternatively, the end face of the spigot section can be arranged inside the seat of the joint ball or outside of the seat of the joint ball. Alternatively, a recess for retainingly receiving the fastener may be formed by cooperation of an inner wall of the recess and a groove in the outside of the barrel portion. Preferably, a plurality of indentations are formed for receiving a respective fastening element in a holding manner.

Erfindungsgemäß ist das Befestigungselement der Kappe in die Aufnahme und/oder in die Vertiefung des Zapfenabschnitts eingepresst und/oder eingegossen und/oder eingeklebt sein.According to the invention, the fastening element of the cap is pressed and/or cast and/or glued into the receptacle and/or into the depression of the spigot section.

Die Gelenkkugel, der Gelenkzapfen und die Kappe können aus einem Metall gebildet sein. Alternativ können nur die Gelenkkugel und der Gelenkzapfen aus einem Metall gebildet sein, wobei die Kappe aus einem Kunststoffmaterial gebildet, insbesondere spritzgegossen, ist. Vorzugsweise unterscheidet sich das Kunststoffmaterial der Kappe von dem Kunststoff des Gelenkgehäuses. Insbesondere ist das Kunststoffmaterial der Kappe derart ausgebildet, dass beim Spritzgießen des Gelenkgehäuses um die Gelenkkugel mit der Kappe keine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Kappe und dem Gelenkgehäuse entsteht. Zum Herstellen des Kugelzapfens kann die Kappe mittels eines Spritzgussverfahrens vorgefertigt sein. Die vorgefertigte Kappe wird dann im Bereich der Polfläche an der Gelenkkugel und/oder dem Zapfenabschnitt des Gelenkzapfens angeordnet. Alternativ kann die Kappe direkt auf die Polfläche der Gelenkkugel und/oder an den Zapfenabschnitt spritzgegossen oder angegossen werden. Hierdurch kann eine ggf. unerwünschte Spaltbildung zwischen der Kappe und der Polfläche der Gelenkkugel mindestens reduziert oder vermieden werden. Gemäß einer weiteren Alternative kann die Gelenkkugel und/oder die Kappe aus einer Keramik gebildet sein.The pivot ball, pivot pin, and cap may be formed of a metal. Alternatively, only the joint ball and the pivot pin can be formed from a metal, with the cap being formed from a plastic material, in particular injection molded. The plastic material of the cap preferably differs from the plastic material of the joint housing. In particular, the plastic material of the cap is designed in such a way that when the joint housing is injection molded around the joint ball with the cap, there is no material connection between the cap and the joint housing. To produce the ball pivot, the cap can be prefabricated using an injection molding process. The prefabricated cap is then arranged in the area of the pole face on the joint ball and/or the pivot section of the pivot pin. Alternatively, the cap can be injection molded or cast directly onto the pole face of the joint ball and/or onto the trunnion section. This can at least reduce or avoid any unwanted formation of a gap between the cap and the pole face of the joint ball. According to a further alternative, the joint ball and/or the cap can be made of ceramic.

Das Kugelgelenk mit dem erfindungsgemäßen Kugelzapfen weist ein Gelenkgehäuse auf, das einen Gehäuseinnenraum hat. In dem Gehäuseinnenraum ist die Gelenkkugel zusammen mit der Kappe gelenkbeweglich gelagert. Insbesondere ist der Kugelzapfen aufgrund der gelenkbeweglichen Lagerung in Bezug zu dem Gelenkgehäuse verdrehbar und/oder verkippbar. Das Gelenkgehäuse kann aus einem Kunststoff spritzgegossen sein. Alternativ kann das Gelenkgehäuse aus einem Metall gebildet sein. Insbesondere ist eine zwischen dem Gelenkgehäuse und der Gelenkkugel angeordnete Lagerschale aus einem Kunststoff spritzgegossen. Vorzugsweise ist der Gehäuseinnenraum und/oder die Lagerschale korrespondierend zu der aus der Gelenkkugel und der Kappe gebildeten Kugelform gebildet. Insbesondere ist das Gelenkgehäuse und/oder der Gehäuseinnenraum und/oder die Lagerschale einseitig offen ausgebildet. Der Gelenkzapfen des Kugelzapfens kann sich aus einer Gehäuseöffnung des Gelenkgehäuses heraus erstrecken. Insbesondere erstreckt sich der Gelenkzapfen aus einer Öffnung der Lagerschale.The ball joint with the ball pivot according to the invention has a joint housing which has a housing interior. In the interior of the housing, the joint ball is articulated together with the cap. In particular, the ball pivot can be rotated and/or tilted in relation to the joint housing due to the articulated mounting. The joint housing can be injection molded from a plastic. Alternatively, the joint housing can be formed from a metal. In particular, a bearing shell arranged between the joint housing and the joint ball is injection molded from a plastic. Preferably, the housing interior and/or the bearing shell is formed to correspond to the spherical shape formed by the joint ball and the cap. In particular, the joint housing and/or the housing interior and/or the bearing shell is designed to be open on one side. The pivot pin of the ball pivot can extend out of a housing opening of the joint housing. In particular, the pivot pin extends out of an opening in the bearing shell.

Von besonderem Vorteil ist ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird zunächst ein erfindungsgemäßer Kugelzapfen hergestellt und/oder bereitgestellt. Der Kugelzapfen wird in einem Spritzgusswerkzeug angeordnet und ein Gelenkgehäuse und/oder eine Lagerschale wird aus einem Kunststoff um die Gelenkkugel mit der Kappe spritzgegossen. Hierdurch kann die Gelenkkugel mit der Kappe gelenkbeweglich in einem Gehäuseinnenraum des Gelenkgehäuses bzw. in der Lagerschale gelagert werden. Somit kann eine Gelenkkugel verwendet werden, die eine Polfläche in einem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich aufweist. Hierbei wird eine Blockierung der Gelenkbeweglichkeit aufgrund des Spritzgießens unmittelbar um die Gelenkkugel mittels der Kappe verhindert. Die kugelsegmentförmige Kappe bzw. die Kappe mit der kugelsegmentförmigen Außenseite wird im Bereich der Polfläche an der Gelenkkugel angeordnet, wobei die Kappe die Kugelform der Gelenkkugel zumindest in dem von dem Gelenkzapfen abgewandten Bereich vervollständigt.A method for producing a ball joint according to the invention for a chassis of a motor vehicle is particularly advantageous. In this case, a ball pivot according to the invention is first produced and/or provided. The ball pivot is placed in an injection molding tool and a joint housing and/or a bearing shell is injection molded from a plastic around the joint ball with the cap. As a result, the joint ball with the cap can be mounted in an articulated manner in a housing interior of the joint housing or in the bearing shell. Thus, a joint ball can be used which has a pole face in a region remote from the pivot pin. Here, a blocking of the mobility of the joint due to the injection molding directly around the joint ball is prevented by means of the cap. The cap in the shape of a segment of a sphere or the cap with the outside in the shape of a segment of a sphere is arranged on the joint ball in the area of the pole face, with the cap completing the spherical shape of the joint ball at least in the area facing away from the pivot pin.

Erfindungsgemäß werden eine Oberfläche der Gelenkkugel und eine Oberfläche der Kappe, nämlich eine Außenseite der Kappe, nach einem Verbinden der Gelenkkugel mit der Kappe zum Realisieren der Kugelform spanend oder spanlos bearbeitet. Insbesondere wird hiernach der Gelenkzapfen zum Ausbilden des Kugelzapfens mit der Gelenkkugel verbunden und anschließend der Kugelzapfen in dem Spritzgusswerkzeug angeordnet. Die Bearbeitung der Gelenkkugel zusammen mit der daran befestigten Kappe kann mittels Rundschleifen, Abschleifen, Drehen, Fräsen und/oder Rollen erfolgen. Hierdurch kann eine qualitativ hochwertige Kugelform des Verbunds aus Gelenkkugel und Kappe realisiert werden.According to the invention, a surface of the joint ball and a surface of the cap, namely an outside of the cap, are machined or machined after the joint ball has been connected to the cap to realize the spherical shape. In particular, the pivot pin is then connected to the joint ball to form the ball pivot and the ball pivot is then arranged in the injection molding tool. The joint ball together with the cap attached to it can be machined by means of cylindrical grinding, grinding, turning, milling and/or rolling. As a result, a high-quality spherical shape of the combination of joint ball and cap can be realized.

Gemäß einer Weiterbildung dringt beim Spritzgießen des Gelenkgehäuses und/oder der Lagerschale Kunststoff in einen Spalt zwischen der Gelenkkugel und der Kappe ein. Dieser Kunststoff härtet anschließend aus. Insbesondere ist hierdurch das Gelenkgehäuse gebildet. Bei einer ersten Bewegung des Kugelzapfens nach der Herstellung des Gelenkgehäuses und/oder der Lagerschale wird der Kunststoff in den Spalt von dem Gelenkgehäuse abgetrennt und/oder abgeschert. Der in den Spalt eingedrungene Kunststoff verbleibt in diesem. Insbesondere ist der Spalt zwischen der Gelenkkugel und der Kappe mittels des eingedrungenen Kunststoffs ausgefüllt und/oder verschlossen.According to a further development, during the injection molding of the joint housing and/or the bearing shell, plastic penetrates into a gap between the joint ball and the cap. This plastic then hardens. In particular, this forms the joint housing. During a first movement of the ball pivot after the production of the joint housing and/or the bearing shell, the plastic is separated and/or sheared off the joint housing in the gap. The plastic that has penetrated the gap remains in it. In particular, the gap between the joint ball and the cap is filled and/or closed by means of the plastic that has penetrated.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kugelgelenk um ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Kugelgelenk. Insbesondere ist das Verfahren gemäß den im Zusammenhang mit dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Kugelgelenk und/oder Kugelzapfen erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet. Ferner kann das hier beschriebene Kugelgelenk und/oder der hier beschriebene Kugelzapfen gemäß den im Zusammenhang mit den Verfahren erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.The ball joint produced according to the method according to the invention is preferably a ball joint according to the invention as described above. In particular, the method is further developed according to the configurations explained in connection with the ball joint and/or ball pin according to the invention described here. Furthermore, the ball joint described here and / or here be further developed according to the configurations explained in connection with the method.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:

1 eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kugelzapfens zum Ausbilden eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks mit einem geschnittenen schematisch dargestellten Gelenkgehäuse,
2 eine perspektivische Seitenansicht einer Kappe für den erfindungsgemäßen Kugelzapfen gemäß 1,
3 eine perspektivische Seitenansicht der Kappe gemäß 2 an einer teiltransparent dargestellten Gelenkkugel für den erfindungsgemäßen Kugelzapfen gemäß 1,
4 eine perspektivische Seitenansicht der Kappe und der Gelenkkugel gemäß 3 mit einem Zapfenabschnitt zum Ausbilden des erfindungsgemäßen Kugelzapfens gemäß 1,
5 eine perspektivische Seitenansicht einer weiteren Kappe für einen weiteren erfindungsgemäßen Kugelzapfen,
6 eine perspektivische Seitenansicht einer Gelenkkugel mit einem weiteren Zapfenabschnitt zum Ausbilden des weiteren erfindungsgemäßen Kugelzapfens, und
7 einen Ausschnitt einer perspektivischen sowie teiltransparenten Seitenansicht des weiteren erfindungsgemäßen Kugelzapfens.

The invention is explained in more detail below with reference to the figures. In this case, the same reference symbols relate to the same, similar or functionally the same components or elements. Show it:

1 a perspective side view of a ball pivot according to the invention for forming a ball joint according to the invention with a sectioned joint housing shown schematically,
2 according to a perspective side view of a cap for the ball stud according to the invention 1 ,
3 a perspective side view of the cap according to FIG 2 according to a partially transparent shown joint ball for the ball pivot according to the invention 1 ,
4 a perspective side view of the cap and the joint ball according to FIG 3 with a pin section for forming the ball pivot according to the invention 1 ,
5 a perspective side view of another cap for another ball stud according to the invention,
6 a perspective side view of a joint ball with a further pin section for forming the further ball pin according to the invention, and
7 a section of a perspective and partially transparent side view of the other ball pivot according to the invention.

1 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kugelzapfens 1 zum Ausbilden eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks 2 mit einem geschnittenen schematisch dargestellten Gelenkgehäuse 3. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gelenkgehäuse 3 und damit das Kugelgelenk 2 Bestandteil eines lediglich schematisch dargestellten Fahrwerkbauteils 4. 1 shows a perspective side view of a ball pivot 1 according to the invention for forming a ball joint 2 according to the invention with a sectioned joint housing 3, shown schematically. In this exemplary embodiment, the joint housing 3 and thus the ball joint 2 are part of a chassis component 4, shown only schematically.

Der Kugelzapfen 1 weist einen Gelenkzapfen 5 auf. Des Weiteren weist der Kugelzapfen 1 eine Gelenkkugel 6 auf. Die Gelenkkugel 6 ist gelenkbeweglich in einem Gehäuseinnenraum 7 des Gelenkgehäuses 3 gelagert. Der Gehäuseinnenraum 7 bzw. das Gelenkgehäuse 3 weist eine Gehäuseöffnung 8 auf, aus der sich der Kugelzapfen 1 bzw. der Gelenkzapfen 5 herauserstreckt. Der Kugelzapfen 1 hat eine Kappe 9, die an einem von dem Gelenkzapfen 5 abgewandten Bereich der Gelenkkugel 6 angeordnet ist. Die Kappe 9 ist kugelsegmentförmig ausgebildet und vervollständigt eine Kugelform der Gelenkkugel 7 zumindest in dem von dem Gelenkzapfen 5 abgewandten Bereich.The ball pivot 1 has a pivot pin 5 . Furthermore, the ball pivot 1 has a joint ball 6 . The joint ball 6 is articulated in a housing interior 7 of the joint housing 3 . The housing interior 7 or the joint housing 3 has a housing opening 8 from which the ball pivot 1 or the joint pin 5 extends. The ball pivot 1 has a cap 9 which is arranged on a region of the joint ball 6 which is remote from the pivot pin 5 . The cap 9 is designed in the shape of a segment of a sphere and completes a spherical shape of the joint ball 7 at least in the area facing away from the pivot pin 5 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Kugelzapfen 1 somit dreiteilig aus dem Gelenkzapfen 5, der Gelenkkugel 6 und der Kappe 9 gebildet. Des Weiteren sind bei diesem Ausführungsbeispiel der Gelenkzapfen 5, die Gelenkkugel 6 und die Kappe 9 aus einem Metall gebildet. Alternativ kann die Kappe 9 aus einem Kunststoffmaterial spritzgegossen sein.In this exemplary embodiment, the ball pivot 1 is thus formed in three parts from the pivot pin 5 , the pivot ball 6 and the cap 9 . Furthermore, in this exemplary embodiment, the pivot pin 5, the pivot ball 6 and the cap 9 are formed from a metal. Alternatively, the cap 9 may be injection molded from a plastics material.

Das Gelenkgehäuse 3 ist aus einem Kunststoff spritzgegossen, wobei bei der Herstellung des Kugelgelenks 2 der Kugelzapfen 1 in ein hier nicht näher dargestelltes Spritzgusswerkzeug eingelegt wird und die Gelenkkugel 6 mit der Kappe 9 zum Ausbilden des Gelenkgehäuses 3 unmittelbar mit einem Kunststoff umspritzt bzw. umgossen wird. Alternativ kann das Gelenkgehäuse 3 aus einem Metall gebildet sein und zwischen dem Gelenkgehäuse 3 und der Gelenkkugel 6 mit der Kappe 9 ist eine hier lediglich gestrichelt angedeutete Lagerschale 31 aus Kunststoff eingespritzt.The joint housing 3 is injection molded from a plastic, with the production of the ball joint 2 the ball pivot 1 being inserted into an injection mold not shown here and the joint ball 6 with the cap 9 to form the joint housing 3 being directly encapsulated or encapsulated with a plastic . Alternatively, the joint housing 3 can be formed from a metal and between the joint housing 3 and the joint ball 6 with the cap 9 a bearing shell 31 made of plastic, indicated here only by dashed lines, is injected.

Beim Spritzgießen des Gelenkgehäuses 3 kann gegebenenfalls Kunststoff in einen Spalt 30 zwischen der Gelenkkugel 6 und der Kappe 9 eindringen. Dieser Kunststoff härtet anschließend aus. Bei einer ersten Bewegung des Kugelzapfens 1 nach der Herstellung des Gelenkgehäuses 3 wird der Kunststoff in dem Spalt 30 von dem Gelenkgehäuse 3 abgetrennt bzw. abgeschert. Der in den Spalt 30 eingedrungene Kunststoff verbleibt in diesem, wodurch der Spalt 30 zwischen der Gelenkkugel 6 und der Kappe 9 mittels des eingedrungenen Kunststoffs ausgefüllt und/oder verschlossen.When the joint housing 3 is injection molded, plastic can optionally penetrate into a gap 30 between the joint ball 6 and the cap 9 . This plastic then hardens. During a first movement of the ball pivot 1 after the production of the joint housing 3 , the plastic in the gap 30 is severed or sheared off from the joint housing 3 . The plastic that has penetrated into the gap 30 remains in it, as a result of which the gap 30 between the joint ball 6 and the cap 9 is filled and/or closed by means of the plastic that has penetrated.

2 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der Kappe 9 für den erfindungsgemäßen Kugelzapfen 1 gemäß 1. Die Kappe 9 hat eine Außenseite 10, die kugelsegmentförmig ausgebildet ist. An einer von der Außenseite 10 abgewandten Unterseite 11 weist die Kappe 9 ein Befestigungselement 12 auf. Die Kappe 9 mit dem Befestigungselement 12 ist rotationssymmetrisch zu einer Mittellängsachse 13 ausgebildet. 2 shows a perspective side view of the cap 9 for the ball pivot 1 according to the invention according to FIG 1 . The cap 9 has an outer side 10 which is designed in the shape of a segment of a sphere. The cap 9 has a fastening element 12 on an underside 11 facing away from the outside 10 . The cap 9 with the fastening element 12 is rotationally symmetrical to a central longitudinal axis 13 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Befestigungselement 12 als ein zapfenartiger Vorsprung realisiert. Des Weiteren ist das Befestigungselement 12 gemäß diesem Beispiel zylinderartig ausgebildet. Die Unterseite 11 hat eine das Befestigungselement 12 umlaufende, ringartige Anlagefläche 14.In this exemplary embodiment, the fastening element 12 is implemented as a peg-like projection. Furthermore, according to this example, the fastening element 12 is designed in the manner of a cylinder. The underside 11 has a ring-like contact surface 14 surrounding the fastening element 12.

3 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der Kappe 9 gemäß 2 an einer teiltransparent dargestellten Gelenkkugel 6 für den erfindungsgemäßen Kugelzapfen 1 gemäß 1. Die Gelenkkugel 6 weist eine Aufnahme 15 auf. Die Aufnahme 15 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Durchgangsöffnung realisiert und weist hier eine beispielhaft hohlzylindrische Gestalt auf. Die Gelenkkugel 6 und die Aufnahme 15 sind rotationssymmetrisch zu der Mittellängsachse 13 ausgebildet. 3 shows a perspective side view of the cap 9 according to FIG 2 on a joint ball 6 shown partially transparent for the ball pivot 1 according to the invention 1 . the Joint ball 6 has a receptacle 15 . In this exemplary embodiment, the receptacle 15 is implemented as a through-opening and has, for example, a hollow-cylindrical shape. The joint ball 6 and the receptacle 15 are rotationally symmetrical to the central longitudinal axis 13 .

Die Gelenkkugel 6 hat eine Polfläche 16, die der Kappe 9 zugewandt ist. Die Kappe 9 ist im Bereich der Polfläche 16 an der Gelenkkugel 6 angeordnet. Hierbei liegt die Unterseite 11 bzw. die Anlagefläche 14 der Kappe 9 auf der Polfläche 16 der Gelenkkugel 6 an. Das Befestigungselement 12 ist in die Aufnahme 15 eingepresst, wodurch die Kappe 9 zuverlässig und ortsfest an der Gelenkkugel 6 gehalten ist. Zum Herstellen der Pressverbindung zwischen der Kappe 9 und der Gelenkkugel 6 ist das Befestigungselement 12 mit einem Außendurchmesser ausgebildet, der ein hinreichendes Übermaß in Bezug zu dem Innendurchmesser der Aufnahme 15 aufweist.The joint ball 6 has a pole face 16 facing the cap 9 . The cap 9 is arranged on the joint ball 6 in the area of the pole face 16 . Here, the underside 11 or the contact surface 14 of the cap 9 rests on the pole face 16 of the joint ball 6 . The fastening element 12 is pressed into the receptacle 15, as a result of which the cap 9 is held reliably and stationary on the joint ball 6. In order to produce the press connection between the cap 9 and the joint ball 6 , the fastening element 12 is designed with an outer diameter which is sufficiently oversized in relation to the inner diameter of the receptacle 15 .

Mittels der Kappe 9 ist eine Kugelform der Gelenkkugel 6 zumindest im Bereich der Polfläche 16 vervollständigt. Hierzu sind die Außenseite 10 der Kappe 9 und eine Oberfläche 17 der Gelenkkugel 6 mit dem gleichen Radius ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Radius und somit ein Mittelpunkt 18 der Außenseite 10 und der Oberfläche 17 identisch.A spherical shape of the joint ball 6 is completed by means of the cap 9 at least in the area of the pole face 16 . For this purpose, the outside 10 of the cap 9 and a surface 17 of the joint ball 6 are formed with the same radius. In other words, the radius and thus a center 18 of the outside 10 and the surface 17 is identical.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Gelenkkugel 6 auf einer von der Kappe 9 abgewandten Seite eine weitere Polfläche 19 auf. Somit ist die Gelenkkugel 6 bei diesem Ausführungsbeispiel als ein ringartiges Kugelsegment ausgebildet.In this exemplary embodiment, the joint ball 6 has a further pole face 19 on a side facing away from the cap 9 . Thus, in this exemplary embodiment, the joint ball 6 is designed as a ring-like ball segment.

4 zeigte eine perspektivische Seitenansicht der Kappe 9 und der Gelenkkugel 6 gemäß 3 mit einem Zapfenabschnitt 20 zum Ausbilden des erfindungsgemäßen Kugelzapfens 1 gemäß 1. Der Zapfenabschnitt 20 ist ein Bestandteil des Gelenkzapfens 5. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Zapfenabschnitt 20 zylinderartig ausgebildet. Der Zapfenabschnitt 20 dient zum Verbinden des Gelenkzapfens 5 mit der Gelenkkugel 6. Hierzu ist der Zapfenabschnitt 20 in der Aufnahme 15 angeordnet bzw. in die Aufnahme 15 eingepresst. Eine Stirnseite 21 des Zapfenabschnitts 20 ist dem Befestigungselement 12 zugewandt. Bei diesem Ausführungsbeispiel füllt der Zapfenabschnitt 20 mehr als 3/4 der Aufnahme 15 aus. Des Weiteren sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Stirnseite 21 des Zapfenabschnitts 20 und das Befestigungselement 12 voneinander beabstandet. Alternativ können das Befestigungselement 12 und die Stirnseite 21 aneinander liegen. 4 showed a perspective side view of the cap 9 and the joint ball 6 according to FIG 3 with a pin portion 20 for forming the ball pivot 1 according to the invention 1 . The pin portion 20 is a component of the pivot pin 5. In this embodiment, the pin portion 20 is formed like a cylinder. The pin section 20 is used to connect the pivot pin 5 to the joint ball 6 . For this purpose, the pin section 20 is arranged in the receptacle 15 or pressed into the receptacle 15 . An end face 21 of the spigot section 20 faces the fastening element 12 . In this exemplary embodiment, the spigot section 20 fills more than 3/4 of the receptacle 15 . Furthermore, in this exemplary embodiment, the end face 21 of the spigot section 20 and the fastening element 12 are spaced apart from one another. Alternatively, the fastening element 12 and the end face 21 can lie against one another.

5 zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer weiteren Kappe 22 für einen weiteren erfindungsgemäßen Kugelzapfen. Der Aufbau der weiteren Kappe 22 entspricht im Wesentlichen dem der Kappe 9. Gleiche Merkmale wie zuvor tragen die gleichen Bezugszeichen. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen. 5 shows a perspective side view of a further cap 22 for a further ball stud according to the invention. The structure of the further cap 22 essentially corresponds to that of the cap 9. The same features as before have the same reference numbers. In this respect, reference is also made to the previous description.

Abweichend zu der Kappe 9 ist bei der hier gezeigten weiteren Kappe 22 das Befestigungselement 12 mit einem deutlich geringeren Außendurchmesser ausgebildet. Aufgrund des geringeren Außendurchmessers ist das Befestigungselement 12 der weiteren Kappe 22 nicht zum Zusammenwirken mit der Aufnahme 15 der Gelenkkugel 6 im Sinne der 3 und 4 geeignet. Des Weiteren ergibt sich bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen der ringartigen Anlagefläche 14 und dem Befestigungselement 12 ein Hohlkugelsegment 23.In contrast to the cap 9, in the further cap 22 shown here the fastening element 12 is designed with a significantly smaller outer diameter. Due to the smaller outer diameter, the fastening element 12 of the additional cap 22 is not intended to interact with the receptacle 15 of the joint ball 6 within the meaning of FIG 3 and 4 suitable. Furthermore, in this exemplary embodiment, there is a hollow spherical segment 23 between the ring-like contact surface 14 and the fastening element 12.

6 zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer Gelenkkugel 6 mit einem weiteren Zapfenabschnitt 24 zum Ausbilden des weiteren erfindungsgemäßen Kugelzapfens. Der weitere Zapfenabschnitt 24 entspricht weitgehend dem Zapfenabschnitt 20 gemäß 4. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen. 6 shows a perspective side view of a joint ball 6 with a further pin section 24 for forming the further ball pin according to the invention. The other pin section 24 largely corresponds to the pin section 20 according to FIG 4 . In this respect, reference is also made to the previous description.

Im Unterschied zu dem Zapfenabschnitt 20 erstreckt sich der hier dargestellte weitere Zapfenabschnitt 24 durch die gesamte Aufnahme 15 der Gelenkkugel 6. Mit anderen Worten ist die Aufnahme 15 mittels des weiteren Zapfenabschnitts 24 vollständig ausgefüllt.In contrast to the pin section 20, the further pin section 24 shown here extends through the entire receptacle 15 of the joint ball 6. In other words, the receptacle 15 is completely filled by means of the further pin section 24.

In der Stirnseite 21 weist der weitere Zapfenabschnitt 24 eine Vertiefung 25 auf. Die Vertiefung 25 ist bei diesem Ausführungsbeispiel sacklochartig ausgebildet. Des Weiteren ist die Vertiefung 25 mittig in dem weiteren Zapfenabschnitt 24 bzw. in der Stirnseite 21 und somit rotationssymmetrisch zu der Mittellängsachse 13 angeordnet bzw. ausgebildet. Die Vertiefung 25 ist korrespondierend zu dem Befestigungselement 12 der weiteren Kappe 22 gemäß 5 ausgebildet. Hierbei sind das Befestigungselement 12 der weiteren Kappe 22 und die Vertiefung 25 derart aufeinander abgestimmt, dass eine Pressverbindung zwischen dem Befestigungselement 12 und der Vertiefung 25 des weiteren Zapfenabschnitts 24 realisierbar ist.In the end face 21 the further pin section 24 has a depression 25 . In this exemplary embodiment, the depression 25 is designed in the manner of a blind hole. Furthermore, the indentation 25 is arranged or formed centrally in the further pin section 24 or in the end face 21 and thus rotationally symmetrically to the central longitudinal axis 13 . The depression 25 corresponds to the fastening element 12 of the further cap 22 5 educated. In this case, the fastening element 12 of the further cap 22 and the recess 25 are matched to one another in such a way that a press connection can be realized between the fastening element 12 and the recess 25 of the further pin section 24 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel ragt der weitere Zapfenabschnitt 24 mit der Stirnseite 21 über die Ebene der Polfläche 16 der Gelenkkugel 6 nach außen hinaus. Hierdurch ergibt sich ein über die Polfläche 16 nach außen hinausstehendes stirnseitiges Ende 26 des weiteren Zapfenabschnitts 24. Das stirnseitige Ende 26 weist einen umlaufenden Rand 27 auf. Der Rand 27 ist rotationssymmetrisch zu der Mittellängsachse 13 ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Rand 27 eine kugelsegmentartige Oberfläche auf. Die Oberfläche des Randes 27 ist korrespondierend zu dem Hohlkugelsegment 23 ausgebildet. Somit liegt das Hohlkugelsegment 23 bei einer Montage der weiteren Kappe 22 an den weiteren Zapfenabschnitt 24 mindestens teilweise am Rand 27 an.In this exemplary embodiment, the end face 21 of the further pin section 24 protrudes outwards beyond the plane of the pole face 16 of the joint ball 6 . This results in a front end 26 of the further pin section 24 that protrudes outwards beyond the pole face 16 . The front end 26 has a peripheral edge 27 . The edge 27 is rotationally symmetrical to the central longitudinal axis 13 . In this embodiment, the edge 27 has a spherical segment-like surface. The surface of the edge 27 corresponds to the hollow spherical segment 23 educated. Thus, when the additional cap 22 is mounted on the additional pin section 24 , the hollow spherical segment 23 rests at least partially on the edge 27 .

7 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen sowie teiltransparenten Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Kugelzapfens 28. Der weitere Kugelzapfen 28 ist aus einem weiteren Gelenkzapfen 29, der Gelenkkugel 6 und der weiteren Kappe 22 gebildet. Hierbei weist der weitere Gelenkzapfen 29 den weiteren Zapfenabschnitt 24 gemäß 6 auf. Das Befestigungselement 12 der weiteren Kappe 22 ist zum Halten der weiteren Kappe 22 an der Gelenkkugel 6 in die Vertiefung 25 des weiteren Zapfenabschnitts 24 eingesteckt bzw. eingepresst. Die Anlagefläche 14 der weiteren Kappe 22 liegt auf der Polfläche 16 der Gelenkkugel 6. 7 shows a detail of a perspective and partially transparent side view of a further ball pin 28 according to the invention. In this case, the further pivot pin 29 has the further pin section 24 in accordance with 6 on. The fastening element 12 of the further cap 22 is inserted or pressed into the depression 25 of the further pin section 24 to hold the further cap 22 on the joint ball 6 . The contact surface 14 of the additional cap 22 lies on the pole surface 16 of the joint ball 6.

Mittels der weiteren Kappe 22 ist eine Kugelform der Gelenkkugel 6 zumindest im Bereich der Polfläche 16 vervollständigt. Hierzu sind die Außenseite 10 der weiteren Kappe 22 und die Oberfläche 17 der Gelenkkugel 6 mit dem gleichen Radius ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Radius und somit ein Mittelpunkt 18 der Außenseite 10 und der Oberfläche 17 identisch.The additional cap 22 completes the spherical shape of the joint ball 6 at least in the area of the pole face 16 . For this purpose, the outside 10 of the additional cap 22 and the surface 17 of the joint ball 6 are formed with the same radius. In other words, the radius and thus a center 18 of the outside 10 and the surface 17 is identical.

Der weitere Kugelzapfen 28 kann anstelle des Kugelzapfens 1 zum Ausbilden des Kugelgelenks 2 gemäß 1 eingesetzt bzw. verwendet werden. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.The additional ball pivot 28 can be used instead of the ball pivot 1 to form the ball joint 2 according to FIG 1 are deployed or used. In this respect, reference is also made to the previous description.

BezugszeichenlisteReference List

11: Kugelzapfenball stud
22: Kugelgelenkball joint
33: Gelenkgehäusejoint housing
44: Fahrwerkbauteilundercarriage component
55: Gelenkzapfenpivot pin
66: Gelenkkugeljoint ball
77: Gehäuseinnenraumhousing interior
88th: Gehäuseöffnungcase opening
99: Kappecap
1010: Außenseiteoutside
1111: Unterseitebottom
1212: Befestigungselementfastener
1313: Mittellängsachsecentral longitudinal axis
1414: Anlageflächecontact surface
1515: Aufnahmerecording
1616: Polflächepole face
1717: Oberflächesurface
1818: MittelpunktFocus
1919: weitere Polflächefurther pole face
2020: Zapfenabschnittspigot section
2121: Stirnseiteface
2222: weitere Kappeanother cap
2323: Hohlkugelsegmenthollow spherical segment
2424: weiterer Zapfenabschnittanother trunnion section
2525: Vertiefungdeepening
2626: stirnseitiges Endeface end
2727: Randedge
2828: weiterer Kugelzapfenanother ball stud
2929: weiterer Gelenkzapfenanother pivot pin
3030: Spaltgap
3131: Lagerschalebearing shell

Claims

Kugelzapfen für ein Kugelgelenk (2) zum Einsatz in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs mit einem Gelenkzapfen (5, 29) und mit einer Gelenkkugel (6), wobei die Gelenkkugel (6) eine Polfläche (16) in einem von dem Gelenkzapfen (5, 29) abgewandten Bereich aufweist und eine kugelsegmentförmige Kappe (9, 22) im Bereich der Polfläche (16) an der Gelenkkugel (6) zum Vervollständigen einer Kugelform in dem von dem Gelenkzapfen (5, 29) abgewandten Bereich angeordnet ist, wobei die Gelenkkugel (6) eine Aufnahme (15) zum Verbinden mit einem Zapfenabschnitt (20, 24) des Gelenkzapfens (5, 29) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungselement (12) der Kappe (9, 22) in die Aufnahme (15) und/oder in eine Vertiefung (25) der Gelenkkugel (6) und/oder des Zapfenabschnitts (24) eingepresst und/oder eingegossen ist.Ball pivot for a ball joint (2) for use in a chassis of a motor vehicle with a pivot pin (5, 29) and with a joint ball (6), the joint ball (6) having a pole face (16) in one of the pivot pins (5, 29 ) has an area facing away and a cap (9, 22) in the shape of a segment of a sphere is arranged in the area of the pole face (16) on the joint ball (6) to complete a spherical shape in the area facing away from the pivot pin (5, 29), the joint ball (6 ) has a receptacle (15) for connecting to a pin section (20, 24) of the pivot pin (5, 29), characterized in that a fastening element (12) of the cap (9, 22) in the receptacle (15) and / or is pressed and/or cast into a recess (25) of the joint ball (6) and/or the pin section (24).

Kugelzapfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (15) als eine Durchgangsöffnung oder als ein Sackloch ausgebildet ist, insbesondere ist der Zapfenabschnitt (20, 24) in die Aufnahme (15) eingepresst.ball stud after claim 1 , characterized in that the receptacle (15) is designed as a through opening or as a blind hole, in particular the pin section (20, 24) is pressed into the receptacle (15).

Kugelzapfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (9, 22) auf einer der Gelenkkugel (6) und/oder einem Zapfenabschnitt (20, 24) des Gelenkzapfens (5, 29) zugewandten Seite (11) das mindestens eine Befestigungselement (12) aufweist, das zum Halten der Kappe (9, 22) an der Gelenkkugel (6) mit der Gelenkkugel (6), einer Aufnahme (15) und/oder dem Zapfenabschnitt (20, 24) zusammenwirkt.ball stud after claim 1 or 2 , characterized in that the cap (9, 22) has the at least one fastening element (12) on a side (11) facing the joint ball (6) and/or a pin section (20, 24) of the joint pin (5, 29), which cooperates with the joint ball (6), a socket (15) and/or the pin section (20, 24) to hold the cap (9, 22) on the joint ball (6).

Kugelzapfen nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (12) in der Aufnahme (15) der Gelenkkugel (6) gehalten ist, insbesondere sind das Befestigungselement (12) und der Zapfenabschnitt (20, 24) innerhalb der Aufnahme (15) einander zugewandt angeordnet.ball stud after claim 2 and 3 , characterized in that the fastening element (12) is held in the receptacle (15) of the joint ball (6), in particular the fastening element (12) and the pin section (20, 24) are arranged within the receptacle (15) facing one another.

Kugelzapfen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Befestigungselement (12) in einer, insbesondere sacklochartigen, Vertiefung (25) der Gelenkkugel (6) und/oder des Zapfenabschnitts (24) gehalten ist, insbesondere ist die Vertiefung (25) in einer der Kappe (22) zugewandten Polfläche (16) der Gelenkkugel (6) und/oder Stirnseite (21) des Zapfenabschnitts (24) angeordnet.ball stud after claim 3 or 4 , characterized in that the at least one fastening element (12) is held in a depression (25), in particular in the form of a blind hole, in the joint ball (6) and/or the pin section (24), in particular the depression (25) is in one of the cap ( 22) facing the pole face (16) of the joint ball (6) and/or the end face (21) of the pin section (24).

Kugelzapfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkugel (6), der Gelenkzapfen (5, 29) und die Kappe (9, 22) aus einem Metall gebildet sind.Ball pivot according to one of the preceding claims, characterized in that the joint ball (6), the joint pin (5, 29) and the cap (9, 22) are formed from a metal.

Kugelzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkugel (6) und der Gelenkzapfen (5, 29) aus einem Metall gebildet sind, wobei die Kappe (9, 22) aus einem Kunststoffmaterial gebildet, insbesondere spritzgegossen, ist.Ball stud according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the joint ball (6) and the pivot pin (5, 29) are formed from a metal, wherein the cap (9, 22) is formed from a plastic material, in particular injection molded.

Kugelgelenk mit einem Kugelzapfen (1, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einem Gelenkgehäuse (3), das einen Gehäuseinnenraum (7) aufweist, in dem die Gelenkkugel (6) zusammen mit der Kappe (9, 22) gelenkbeweglich gelagert ist, wobei das Gelenkgehäuse (3) und/oder eine zwischen dem Gelenkgehäuse (3) und der Gelenkkugel (6) angeordneten Lagerschale (31) aus einem Kunststoff spritzgegossen ist.Ball joint with a ball pivot (1, 28) according to one of the preceding claims and with a joint housing (3) which has a housing interior (7) in which the joint ball (6) is mounted in an articulated manner together with the cap (9, 22), wherein the joint housing (3) and/or a bearing shell (31) arranged between the joint housing (3) and the joint ball (6) is injection molded from a plastic.

Verfahren zum Herstellen eines Kugelgelenks (1) für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, wobei zunächst ein Kugelzapfen (1, 28) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wird, der Kugelzapfen (1, 28) in einem Spritzgusswerkzeug angeordnet wird, und ein Gelenkgehäuse (3) und/oder eine Lagerschale (31) aus einem Kunststoff um die Gelenkkugel (6) mit der Kappe (9, 22) spritzgegossen wird, wodurch die Gelenkkugel (6) mit der Kappe (9, 22) gelenkbeweglich gelagert ist, und eine Oberfläche (17) der Gelenkkugel (6) und eine Außenseite (10) der Kappe (9, 22) nach einem Verbinden der Gelenkkugel (6) mit der Kappe (9, 22) zum Realisieren der Kugelform spanend oder spanlos bearbeitet wird.Method for producing a ball joint (1) for a chassis of a motor vehicle, wherein first a ball pivot (1, 28) according to one of Claims 1 until 8th is produced, the ball pivot (1, 28) is arranged in an injection molding tool, and a joint housing (3) and/or a bearing shell (31) is injection molded from a plastic around the joint ball (6) with the cap (9, 22), whereby the joint ball (6) is articulated with the cap (9, 22), and a surface (17) of the joint ball (6) and an outside (10) of the cap (9, 22) after connecting the joint ball (6) is machined with the cap (9, 22) to realize the spherical shape by cutting or without cutting.

Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass hiernach der Gelenkzapfen (5, 29) zum Ausbilden des Kugelzapfens mit der Gelenkkugel (6) verbunden und anschließend der Kugelzapfen (1, 28) in dem Spritzgusswerkzeug angeordnet wird.procedure after claim 9 , characterized in that the pivot pin (5, 29) is then connected to the joint ball (6) to form the ball pivot and the ball pivot (1, 28) is then arranged in the injection molding tool.

Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Spritzgießen des Gelenkgehäuses (3) und/oder der Lagerschale (31) Kunststoff in einen Spalt (30) zwischen der Gelenkkugel (6) und der Kappe (9, 22) eindringt und anschließend aushärtet, wobei bei einer ersten Bewegung des Kugelzapfens (1, 28) nach der Herstellung des Gelenkgehäuses (3) und/oder der Lagerschale (31) der Kunststoff in dem Spalt (30) von dem Gelenkgehäuse (3) abgetrennt und/oder abgeschert wird und der in den Spalt (30) eingedrungene Kunststoff in dem Spalt (30) verbleibt.procedure after claim 9 or 10 , characterized in that during injection molding of the joint housing (3) and/or the bearing shell (31), plastic penetrates into a gap (30) between the joint ball (6) and the cap (9, 22) and then hardens, with a first Movement of the ball pivot (1, 28) after the production of the joint housing (3) and/or the bearing shell (31), the plastic in the gap (30) is separated and/or sheared off the joint housing (3) and the plastic in the gap ( 30) penetrated plastic remains in the gap (30).