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Patent Searching and Data


Title:
BALL PIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/134604
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a ball pin (28), which comprises a pin stub (10) having a groove (22), and to a method for producing the ball pin (28). The pin stub (10) comprises a groove (22) for retaining a sealing bellows, wherein the groove (22) is produced at least partially by cold free-forming.

Inventors:
WALTER, Harald (Willy-Bartock-Strasse 7, Duisburg, 47179, DE)
PAUL, Alexander (Bartzweg 18, Kempen, 47906, DE)
FORTHAUS, Uwe (Luisenstrasse 116, Düsseldorf, 40215, DE)
Application Number:
EP2011/001869
Publication Date:
November 03, 2011
Filing Date:
April 13, 2011
Export Citation:
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Assignee:
TRW AUTOMOTIVE GMBH (Industriestrasse 20, Alfdorf, 73553, DE)
WALTER, Harald (Willy-Bartock-Strasse 7, Duisburg, 47179, DE)
PAUL, Alexander (Bartzweg 18, Kempen, 47906, DE)
FORTHAUS, Uwe (Luisenstrasse 116, Düsseldorf, 40215, DE)
International Classes:
F16C11/06; B21K1/54
Attorney, Agent or Firm:
STIES, Jochen (Prinz & Partner, Rundfunkplatz 2, München, 80335, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Kugelzapfen (28), umfassend

einen Zapfenstumpf (10) mit einer Nut (22) zum Halten eines Dichtungsbalgs, wobei die Nut (22) zumindest teilweise kalt-freigeformt hergestellt ist, und

einen Kugelkopf (30), der an dem Zapfenstumpf (10) befestigt ist.

Kugelzapfen (28) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (22) in einem Bereich des Zapfenstumpfs (10) ausgebildet ist, der an den Kugelkopf (30) angrenzt.

Kugelzapfen (28) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (22) in axialer Richtung des Zapfenstumpfs (10) durch einen Materialaufwurf (24) begrenzt ist, der kalt-freigeformt hergestellt ist und eine Hinterschneidung in axialer Richtung des Zapfenstumpfs (10) bildet.

Kugelzapfen (28) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialaufwurf (24) durch ein Kalt-Freiformen in axialer Richtung des Zapfenstumpfs (10) hergestellt ist.

Kugelzapfen (28) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfenstumpf (10) einen Kragenabschnitt (20) aufweist, der an die Nut (22) angrenzt und an einer dem Materialaufwurf (24)

gegenüberliegenden Seite der Nut (22) angeordnet ist.

Kugelgelenk (32), insbesondere für Fahrwerksteile von Kraftfahrzeugen umfassend

ein Gelenkgehäuse (34), das eine Ausnehmung (36)aufweist, einen Kugelzapfen (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, einen Dichtungsbalg (42) mit einem gehäuseseitigen Dichtungssitz und einem zapfenseitigen Dichtungssitz in Form eines Balgmunds (48), der zumindest teilweise in Kontakt mit der Nut (22) ist.

Kugelgelenk (32) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidung den Balgmund (48) axial bezüglich des Zapfenstumpfs (10) fixiert.

Verfahren zur Herstellung eines Kugelzapfens, der einen Zapfenstumpf

(10) mit einer Nut (22) umfasst, mit den Schritten:

Bereitstellen eines länglichen Metailelements (8, 9),

Kaltumformen des Metallelements (8, 9) in Richtung seiner Längsachse

(12), so dass dabei zumindest ein Teil der Nut (22) und/oder ein

Materialaufwurf (24), der die Nut (22) axial begrenzt, erzeugt werden, und

Befestigen eines Kugelkopfes an einem Stirnbereich des Zapfenstumpfs (10).

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim

Kaltumformen des Metallelements (8, 9) zwei gegenüberliegende

Werkzeughälften im Wesentlichen in Richtung der Längsachse (12) des Metallelements und in Richtung relativ zueinander bewegt werden, wobei die Kontur der Nut (22) nur von einer Werkzeughälfte in einem

Freiformprozess gebildet wird.

Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kaltumformen des Metallelements (8, 9) die Kontur der Nut (22) erzeugt wird, ohne dass dabei ein Formwerkzeug in die Nut (22) zu deren

Formgebung aus einer Richtung quer zur Längsachse (12) des

Zapfenstumpfs (10) eingebracht wird.

Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Werkzeughälfte, die beim Kaltumformen des Metallelements (8, 9) damit in Kontakt gelangt, mit der resultierenden Kontur der Nut (22) nicht komplementär ist.

Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallelement (8, 9) ein rotationssymmetrischer Körper ohne Hinterschneidung ist.

Description:
Kugelzapfen

Die Erfindung betrifft einen Kugelzapfen, insbesondere für ein Kugelgelenk, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kugelzapfens.

Kugelgelenke für Kraftfahrzeuge werden mittels eines Dichtungsbalgs bzw. einer Dichtungsmanschette gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit bzw. gegen Austreten von Gelenkfett geschützt. Hierbei treten zwei Abdichtbereiche auf: einerseits an der Verbindung des Dichtungsbalgs zum Gehäuse, und andererseits an der Verbindung des Dichtungsbalgs zum Kugelzapfen (an der sich der Balg drehend auf dem Kugelzapfen bewegt), im Folgenden als

"zapfenseitige Dichtung" bezeichnet. Bei den heute üblichen Anwendungen können zur Befestigung des Dichtungsbalgs am Gehäuse bzw. am Kugelzapfen Spannringe zum Einsatz kommen, mittels der die gewünschte Dichtwirkung zwischen Dichtungsbalg und Gehäuse bzw. Kugelzapfen unterstützt bzw.

verbessert wird.

Für die zapfenseitige Dichtung ist es erforderlich, dass der Kugelzapfen bzw. sein Zapfenstumpf eine definierte Fläche aufweist, mit der der Dichtungsbalg dichtend in Kontakt sein kann. Zumeist ist diese Kontaktfläche des Zapfenstumpfs als Nut ausgebildet, so dass der Balg auf der Dichtfläche bei Bewegungen des Zapfens positioniert ist und sich rotatorisch um die Längsachse des Zapfens drehen kann. Im montierten Zustand des Kugelgelenks ist der Dichtungsbalg bzw. sein zapfenseitiger Dichtungssitz in Form eines Balgmunds zumindest teilweise in Kontakt mit einer solchen Nut.

In den Figuren 6 und 7 sind jeweils herkömmliche Kugelzapfen gezeigt, die eine Nut 60 zur Aufnahme des Balgmunds eines Dichtungsbalgs aufweisen. Die Herstellung einer solchen Nut kann durch spanende Bearbeitung erfolgen.

Alternativ hierzu ist es bekannt, den Zapfenstumpf eines solchen Kugelzapfens durch Kaltstauchen herzustellen, wobei die Kontur der Nut durch ein zusätzliches Werkzeug erzeugt wird, das beim Stauchen seitlich, d.h. etwa in einem Winkel von 90° bezüglich der Längsachse des Zapfenstumpfs zugeführt wird. Unter Zapfenstumpf ist die Kugelzapfengeometrie ohne die Kugel zu verstehen. Beide der genannten Herstellungsverfahren sind bezüglich der erforderlichen

Bearbeitungsschritte und der notwendigen Werkzeuge aufwendig und erhöhen die Herstellungskosten des Zapfenstumpfs.

Figur 8 zeigt einen weiteren herkömmlichen Kugelzapfen, der angrenzend an eine Montagefläche 62 eine Kontaktfläche 64 aufweist, mit der ein Balgmund eines Dichtungsbalgs in Kontakt gebracht werden kann. Der Kugelzapfen wird in einer Durchgangsöffnung eines Montagekörpers 63 des Fahrzeugs

aufgenommen. Hierbei wird die Balghaltenut 60 mit ihrer Kontaktfläche 64 zwischen der Montagefläche 62 und dem Montagekörper 63 gebildet. Der in Fig. 8 gezeigte Kugelzapfen unterliegt jedoch dem Nachteil, dass die Kontaktfläche 64 ohne den Montagekörper 63, d.h. ohne Montage am Fahrzeug keinen sicheren axialen Sitz des Balgmundes in der Balghaltenut 60 gewährleistet. Des Weiteren können durch den Montagekörper 63, wenn er nicht exakt auf die Kontaktfläche 64 abgestimmt ist, Dichtigkeitsprobleme auftreten.

In den Figuren 9 und 10 zeigen Beispiele für Kugelgelenke mit einem

herkömmlichen Kugelzapfen, wobei ein Dichtungsbalg 66 an der zapfenseitigen Dichtung in einer Nut 60 aufgenommen ist. Der Dichtungsbalg 66 wird durch die Nut 60 axial bezüglich des Zapfenstumpfs positioniert, wobei eine Verdrehbarkeit von Dichtungsbalg und Zapfenstumpf relativ zueinander möglich ist. Die Nut 60 ist nachträglich in den Zapfenstumpf eingearbeitet worden, was zu den

vorstehend bereits genannten Nachteilen führt.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kugelzapfen und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, was in vereinfachter Weise möglich ist. Diese Aufgabe wird durch einen Kugelzapfen mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Ein erfindungsgemäßer Kugelzapfen eignet sich insbesondere zur Verwendung bei einem Kugelgelenk, und weist einen Zapfenstumpf mit einer Nut auf, in der ein Dichtungsbalg des Kugelgelenks positioniert bzw. gehalten ist. Die Nut zeichnet sich dadurch aus, dass sie zumindest teilweise kalt-freigeformt hergestellt ist. Vorzugsweise kann die Nut in axialer Richtung des Zapfenstumpfs durch einen Materialaufwurf begrenzt sein, der kalt-freigeformt hergestellt und eine Hinterschneidung in axialer Richtung des Zapfenstumpfs bildet.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass bei dem Kugelzapfen die Nut des Zapfenstumpfs in dessen axialer Richtung zumindest teilweise kalt- freigeformt bzw. kalt-gestaucht wird, und hierzu einfache bzw. standardisierte Werkzeuge, die während des Formgebungsprozesses lediglich in axialer

Richtung im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des Zapfenstumpfs bewegt werden, verwendet werden können. Zur Erzeugung des Materialaufwurfs genügt ein einfach gestaltetes Werkzeug, wobei die Hinterschneidung bzw. die Kontur der Nut ohne eine Wechselwirkung mit einem weiteren Werkzeug gebildet werden. Anders ausgedrückt, wird die Kontur der Nut nur von einer

Werkzeughälfte in einem Freiformprozess gebildet, wobei mit einer

entgegengesetzt angeordneten Werkzeughälfte in bekannter Weise eine auf den Zapfenstumpf wirkende Gegenhaltekraft gewährleistet wird. Bei der Erzeugung der Nut wird demnach kein zusätzliches Formwerkzeug in die Nut zu deren Formgebung, d.h. orthogonal zur Längsachse des Zapfenstumpfs, eingebracht. Im Ergebnis gestalten sich die Beschaffenheit des Werkzeugs und der eigentliche Formgebungsprozess zum Kaltverformen des Zapfenstumpfs einfach und führen zu niedrigen Herstellkosten des Bauteils.

Der Kugelkopf ist zweckmäßigerweise an einem Stirnbereich des Zapfenstumpfs befestigt, z.B. durch Widerstandsschweißen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Nut in einem Bereich des Zapfenstumpfs ausgebildet sein, der an den Kugelkopf angrenzt. Entsprechend kann ein Balgmund eines Dichtungsbalgs in der Nut bzw. in diesem Bereich des Zapfenstumpfs axial positioniert sein, was in Einklang mit dem Aufbau üblicher Kugelgelenke und der Anordnung des Dichtungsbalgs steht.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Bolzen einen an die Nut angrenzenden Kragenabschnitt aufweisen, der an einer Seite der Nut angeordnet ist und dem Materialaufwurf gegenüberliegt. Dies hat den Vorteil, dass durch das Kaltstauchen nur ein Bereich der Nut, nämlich der vorstehend genannte

Materialaufwurf, mit der Hinterschneidung erzeugt wird. Der gegenüberliegende Bereich der Nut wird durch den Kragenabschnitt gebildet bzw. begrenzt, der bei einem Bolzen zumeist ohnehin vorgesehen ist, um diesen geeignet mit anderen Bauelementen zu verbinden. Somit übernimmt der Kragenabschnitt eine

Doppelfunktion, wodurch der Bolzen insgesamt preiswert herstellbar ist.

Der erfindungsgemäße Kugelzapfen eignet sich zur Verwendung für ein

Kugelgelenk, das insbesondere für Fahrwerksteile von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Ein solches Kugelgelenk umfasst ein Gelenkgehäuse, das eine Aufnehmung aufweist, den vorstehend genannten Kugelzapfen, und einen

Dichtungsbalg mit einem gehäuseseitigen Dichtungssitz und einem

zapfenseitigen Dichtungssitz in Form eines Balgmunds, wobei der Balgmund zumindest teilweise in Kontakt mit der Nut des Zapfenstumpfes ist. Die

Hinterschneidung der Nut führt vorteilhaft dazu, dass der Balgmund des

Dichtungsbalgs axial bezüglich des Zapfenstumpfs positioniert ist. Entsprechend ist ein Ausknüpfen des Balgmunds aus der Nut auch dann wirkungsvoll

verhindert, wenn keine zusätzlichen Spannmittel zum Fixieren des Balgmunds bezüglich des Zapfenstumpfs eingesetzt werden.

Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Kugelzapfens, der einen Zapfenstumpf mit einer Nut umfasst, sind folgende Schritte

vorgesehen:

Bereitstellen eines länglichen Metallelements, und

Kaltumformen des Metallelements in Richtung seiner Längsachse, so dass dabei zumindest ein Teil der Nut und/oder ein Materialaufwurf, der die Nut begrenzt, erzeugt werden, und Befestigen eines Kugelkopfes an einem Stirnbereich des Zapfenstumpfs.

Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen eines Zapfenstumpfs durch Kaltverformung mittels Stauchen in axialer Richtung bzw. Längsrichtung des Zapfenstumpfs kommt üblicherweise ein Werkzeug zum Einsatz, dessen zwei Werkzeughälften im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des

Metallelements bzw. des Zapfenstumpfes relativ zueinander auf und zu bewegt werden. Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass das Erzeugen der Nut oder zumindest eines Teils derselben durch ein

Kaltumformen/Stauchen des Metallelements allein in Richtung seiner Längsachse erfolgt, bevor in einem weiteren Schritt der Kugelkopf an einem Stirnbereich des Zapfenstumpfs befestigt wird. Zweckmäßigerweise wird beim Kaltumformen des Metallelements ein Materialaufwurf erzeugt, der die Nut axial begrenzt. Der Materialaufwurf bildet in axialer Richtung des Zapfenstumpfs eine

Hinterschneidung, die einen Teil der Kontur der Nut darstellt.

Beim Durchführen des axialen Kaltumformens des Metallelements kommt ein Werkzeug mit zwei Werkzeughälften zum Einsatz, die in Richtung der

Längsachse des Metallelements und in Richtung zueinander bewegt werden. In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kontur der Nut lediglich von einer Werkzeughälfte in einem Freiformprozess ausgebildet. Das Merkmal Freiformprozess bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Kontur der Werkzeughälfte, die beim Ausbilden der Nut mit dem Zapfenstumpf in Kontakt gelangt, nicht zwangsläufig mit der resultierenden Kontur der Nut bzw. eines Teils davon übereinstimmen muss, da die resultierende Kontur der Nut sich allein aus dem Stauchen bzw. Kaltumformen des Metallelements ergibt.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Kaltumformen des Metallelements die Kontur der Nut erzeugt, ohne dass dabei ein Formwerkzeug in die Nut zu deren Formgebung, d.h. aus einer Richtung quer zur Längsachse des Metallelements, eingebracht wird. Im Ergebnis wird der Zäpfenstumpf ausschließlich durch Werkzeugbewegungen hergestellt, die in Richtung der Längsachse des Zapfenstumpfs erfolgen. Auf diese Weise ist der Umformprozess und die damit in Verbindung stehende Maschinentechnik einfach und preiswert.

Bei dem länglichen Metallelement handelt es sich zweckmäßigerweise um einen rotationssymmetrischen Standardkörper, der keine Hinterschneidung aufweist. Ein solcher Standardkörper lässt sich ausgehend von einem Halbzeug z.B. in Form eines Metalldrahts oder dergleichen ebenfalls durch ein axiales

Kaltverformen bzw. -stauchen allein in axialer Richtung, dh. in Richtung der Längsachse des Metalldrahts herstellen. Der Standardkörper ohne die

Hinterschneidung kann zum Beispiel einen gestuften Bereich in Form eines Schulterabschnitts oder dergleichen aufweisen, mit dem ein Werkzeug für ein anschließendes Kaltumformen des Metallelements zum Erzeugen zumindest eines Teils der Nut und/oder des Materialaufwurfs in Kontakt gelangt.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung

ausführlich beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen

Zapfenstumpfs,

Figur 2 eine Schrittabfolge, wie aus einem länglichen Metalle|ement mittels eines axialen Kaltumformens der Zapfenstumpf gemäß Figur 1 hergestellt wird,

Figur 3a eine Seitenansicht eines Zapfenstumpfs und eines davon

getrennten Kugelkopfs, Figur 3b eine Seitenansicht eines Kugelzapfens, wobei der

Zapfenstumpf und der Kugelkopf gemäß Figur 3a miteinander geeignet befestigt sind,

Figuren 4, 5 verschiedene Ausführungsformen eines Kugelgelenks mit einem Kugelzapfen gemäß Figur 3b,

Figuren 6-8 herkömmliche Kugelzapfen nach dem Stand der Technik, und Figuren 9, 10 herkömmliche Kugelgelenke nach dem Stand der Technik.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Zapfenstumpfs 10, der Teil eines

erfindungsgemäßen Kugelzapfens 28 (Fig. 3b) ist. Der Zapfenstumpf 10 ist bezüglich seiner Längsachse 12 rotationssymmetrisch. Der Zapfenstumpf 10 weist einen ersten Endbereich 14 auf, der zur Befestigung eines Kugelkopfs 30 (Fig. 3a) vorgesehen ist. Der Zapfenstumpf 10 weist ungefähr in einem mittigen Bereich einen Kragenabschnitt 20 auf, der den maximalen Durchmesserbereich des Bolzens 10 darstellt. Unterhalb des Kragenabschnitts 20, in Richtung eines unteren zweiten Endbereichs 16, können an dem Zapfenstumpf 10

Verbindungsmittel in Form eines Gewindes 18 oder dergleichen vorgesehen sein, mittels dessen der Zapfenstumpf 10 mit weiteren Bauteilen verbindbar ist.

Angrenzend an den zweiten Endbereich 16 weist der Zapfenstumpf 10 eine

Angriffsfläche 19 für ein Montagewerkzeug auf.

Der Kragenabschnitt 20 kann einen Anlagebereich bilden, mittels dessen der Zapfenstumpf 10 an weiteren Bauteilen zur Anlage gebracht werden kann, so dass eine geeignete Kraftübertragung zwischen dem Zapfenstumpf 10 und diesen Bauteilen gewährleistet ist. Zwischen dem Kragenabschnitt 20 und dem ersten Endbereich 14 weist der Zapfenstumpf 10 eine Nut 22 auf, die durch einen Materialaufwurf 24 begrenzt ist. Der Materialaufwurf 24 bildet in axialer Richtung des Zapfenstumpfs 10 eine Hinterschneidung, deren Funktion nachstehend noch im Detail erläutert ist. Die Darstellung von Figur 1 verdeutlicht, dass die Nut 22 zwischen dem Materialaufwurf 24 und dem Kragenabschnitt 20 ausgebildet ist, wobei ein Randbereich des Kragenabschnitts 20 dem Materialaufwurf 24

gegenüberliegt. Der Materialaufwurf 24 und somit der obere Bereich der Nut 22 werden

erfindungsgemäß durch ein axiales Kaltstauchen des Zapfenstumpfes 10 in Richtung seiner Längsachse 12 hergestellt. Figur 2 verdeutlicht einen

Herstellungsprozess zur Ausbildung des Materialaufwurfs 24.

Die Herstellung des Zapfenstumpfs 10 beginnt mit der Bereitstellung eines Metallelements in Form eines Rohlings, zum Beispiel ein Stück Metalldraht 8, der in Figur 2 oben dargestellt ist. Zur Vereinfachung wird ein solches Metallelement nachfolgend stets als Draht bezeichnet, ohne darin eine Einschränkung zu sehen. Der Draht 8 ist länglich und zylinderförmig, somit also rotationssymmetrisch. In bekannter weise wird der Draht 8 zunächst durch axiales Stauchen bzw. eine axiale Kaltumformung zu einem Zwischenprodukt 9 (Fig. 2, mittlere Darstellung) geformt, das keine Hinterschneidungen aufweist. Im Wege eines solchen axialen Stauchens werden zwei Hälften eines Werkzeugs in bekannter Weise in

mehreren Schritten relativ zueinander bewegt und dabei auf- und zugefahren, nämlich in Richtung des Pfeils A von Figur 2. Die Bewegung der Werkzeug hälften erfolgt somit in Richtung der Längsachse 12 des Drahts 8.

Das Zwischenprodukt 9 ist in Figur 2 in der Mitte dargestellt. Hierbei ist in dem Abschnitt zwischen dem ersten Endbereich 14 und dem Kragenabschnitt 20 ein Schulterabschnitt 26 ausgebildet, dessen Durchmesser sich ausgehend vom ersten Endbereich 14 in Richtung des Kragenabschnitts 20 vergrößert. Der Schulterbereich 26 geht in Richtung des Kragenabschnitts 20 in einen

Bolzenabschnitt 27 über. Anders ausgedrückt, ist der Bolzenabschnitt 27 zwischen dem Schulterbereich 26 und dem Kragenabschnitt 20 angeordnet. Der Bolzenabschnitt 27 und der Schulterabschnitt 26 erfüllen bei der Erzeugung der Nut 22 eine wesentliche Funktion, wobei der Bolzenabschnitt 27 hierbei eine Anbind ungsfläche zur Positionierung von weiteren Bauteilen bildet.

Ausgehend von dem Zwischenprodukt 9 wird in einem nächsten Schritt ein geeignetes Werkzeug aus Richtung des ersten Endbereichs 14 auf den Draht bzw. Bolzen 10 aufgesetzt. Dieses Werkzeug gelangt dabei in Kontakt mit dem Schulterabschnitt 26. Durch ein axiales Verfahren des Werkzeugs (in Richtung des Pfeils A von Figur 2) nach unten, d.h. in Richtung des Kragenabschnitts 20, wird der Schulterabschnitt 26 zu dem Materialaufwurf 24 umgeformt, so dass aus dem Bolzenabschnitt 27 die Nut 22 erzeugt wird. Die Formgebung der Nut 22 hängt dabei von der Existenz und der Ausgestaltung des Bolzenabschnitts 27 und des Materialaufwurfs 24 ab. Hierbei ist von Bedeutung, dass der Bolzenabschnitt 27 eine ausreichende Länge in Richtung der Längsachse des Drahts 8 aufweist, so dass zwischen dem Materialaufwurf 24 und dem Kragenabschnitt 20 die Nut entsteht. Demgegenüber darf der Schulterabschnitt 26 nicht direkt in den

Kragenabschnitt 20 übergehen.

In Fig. 2 sind im unteren Bild die Nut 22 bzw. der Materialaufwurf 24 im fertigen Zustand dargestellt ist. Der Materialaufwurf 24 bildet in axialer Richtung des Bolzens 10 eine Hinterschneidung, so dass sich im Wechselspiel mit einem Randbereich des Kragenabschnitts 20 daraus die Nut 22 ergibt.

Bezüglich der Verformung des Schulterabschnitts 26 durch das Werkzeug ist zu verstehen, dass es sich hierbei um einen Freiformprozess handelt. Dies bedeutet, dass sich beim Verformen des Schulterabschnitts 26 durch das Werkzeug die Kontur dieses Bereichs der Nut 22 selbständig bildet, ohne dass dabei ein

Kontaktbereich des Werkzeugs mit der resultierenden Kontur der Nut

komplementär ist. Es versteht sich, dass beim Kaltstauchen des

Schulterabschnitts 26 durch das Werkzeug eine weitere Werkzeughälfte in

Kontakt mit dem Bolzen 10 gelangt, zum Beispiel an einem unteren Rand des Kragenabschnitts 20, wobei dieser Rand des Kragenabschnitts 20

entgegengesetzt zu dem Schulterabschnitt 26 ist. Mittels dieser weiteren

Werkzeughälfte, die in Kontakt mit dem unteren Bereich des Kragenabschnitts 20 ist, wird eine notwendige Gegenhaltekraft erzeugt. Diese weitere Werkzeughälfte gelangt nicht in direkten Kontakt mit dem Schulterabschnitt 26 und ist deshalb auch nicht an dem Freiformprozess für den Materialaufwurf 24 beteiligt.

In den Figuren 3a und 3b ist der erfindungsgemäße Kugelzapfen 28 dargestellt, der aus dem Zapfenstumpf 10 gemäß Figur 1 und einem Kugelkopf 30 gebildet ist. In Figur 3a sind der Zapfenstumpf 10 und der Kugelkopf 30 getrennt voneinander dargestellt. Diesbezüglich ist zu verstehen, dass der Zapfenstumpf 10 zunächst als separates Bauteil hergestellt wird, in Entsprechung der

Schrittabfolge von Figur 2. Erst nachdem der Zapfenstumpf 10 gemäß Figur 2 fertiggestellt ist, wird der Kugelkopf 30 in geeigneter Weise mit dem ersten Endbereich 14 des Zapfenstumpfs 10, d.h. mit dessen Stirnseite verbunden bzw. daran befestigt, zum Beispiel durch Verschweißen, zweckmäßigerweise in Form von Widerstandsschweißen. In Figur 3b ist der Kugelzapfen 28 in fertigem

Zuständ gezeigt, wenn der Kugelkopf 30 an dem Zapfenstumpf 10 befestigt ist.

Figur 4 zeigt ein Verwendungsbeispiel für den Kugelzapfen 28 gemäß Figur 3b, nämlich ein Kugeigeienk 32, das in einem Längsschnitt dargestellt ist.

Nachstehend sind die wesentlichen Funktionselemente eines solchen

Kugelgelenks 32 im Einzelnen genannt und erläutert.

Das Kugelgelenk 32 umfasst ein Gehäuse 34, das eine Ausnehmung 36 in Form einer Durchgangsöffnung aufweist. Der Kugelzapfen 28 ist mit seinem Kugelkopf 30 mittels einer Gelenkschale 38 in der Ausnehmung 36 des Gelenkgehäuses 34 eingerastet. Eine kraft- und/oder formschlüssige Positionierung der Gelenkschale 38 innerhalb der Ausnehmung 36 ist durch geeignete Schnapphaken 40 sichergestellt, die mit einem Rand 37 der Ausnehmung 36 verrastet sind.

Zur Abdichtung des Kugelgelenks 32 ist ein Dichtungsbalg 42 vorgesehen, der geeignet das Eindringen von Schmutz bzw. Feuchtigkeit in das Innere des

Kugelgelenks 32 verhindert. In gleicher Weise schließt der Dichtungsbalg 42 das Austreten von Schmierfett oder dergleichen aus dem Innern des Kugelgelenks 32 aus. Mittels einer an seinem oberen Rand 43 ausgebildeten Aussparung 44 in Form einer Nut ist der Dichtungsbalg 42 mit einem Halteflansch 46 der

Gelenkschale 38 verbunden bzw. verknüpft. Der untere Rand des Dichtungsbalgs 42 in Form eines Balgmunds 48 ist dichtend in Kontaktanlage mit der Nut 22 des Kugelzapfens 28.

Die Längsschnittdarstellung von Figur 4 verdeutlicht, dass der Balgmund 48 innerhalb der Nut 22, die durch einen Randbereich des Kragenabschnitts 20 und die Hinterschneidung des Materialaufwurfs 24 gebildet ist, positionssicher bezüglich des Kugelzapfens 28 gehalten ist. Dies bedeutet, dass ein

betriebssicherer Dichtsitz des Balgmunds 48 innerhalb der Nut 22 auch dann gewährleistet ist, wenn der Kugelzapfen mit seiner Längsachse 12 relativ zum Gelenkgehäuse 24 verschwenkt wird und dabei der Dichtungsbalg 42 verformt wird.

In Figur 5 ist eine Längsschnittansicht eines weiteren Beispiels für ein

Kugelgelenk 32 gezeigt. Einziger Unterschied im Vergleich mit dem Kugelgelenk 32 gemäß Figur 4 besteht darin, dass der Balgmund 48 zusätzlich durch einen Spannring 50 gesichert ist, der den Balgmund 48 an seinem Umfang umschließt. Der Spannring 50 verbessert somit den Sitz des Balgmunds 48 innerhalb der Nut 22 und verhindert wirkungsvoll ein Ausknüpfen des Balgmunds 48 aus der Nut 22. Im übrigen ist das Kugelgelenk von Figur 5 in seinem Aufbau mit dem

Kugelgelenk von Figur 4 identisch, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen darauf verwiesen wird.