專利名稱：球節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球節(jié)，尤其是徑向球節(jié)(Radialkugelgelenk)，其具 有殼體、支承套以及帶有球頭的球面軸頸，支承套設(shè)置在殼體內(nèi)，球頭 設(shè)置在支承套內(nèi)，其中，殼體具有安裝開口以接納支承套和球頭，安裝 開口通過固定在殼體上的殼體蓋封閉。
背景技術(shù)：
例如在車輛中使用徑向球節(jié)，在軸向力較低而傾斜角較大的情況下 這種球節(jié)必須承受較高的徑向力。由于徑向球節(jié)的長期使用產(chǎn)生的磨損 可能會導(dǎo)致球節(jié)由于關(guān)節(jié)內(nèi)的自由間隙而在車輛運行中引起噪音。
為了避免關(guān)節(jié)內(nèi)的這種自由間隙，現(xiàn)有技術(shù)公開了 一種球節(jié)11'(參 見圖4)，其中，在所述關(guān)節(jié)已組裝的狀態(tài)下，在殼體蓋22'和支承套10' 之間設(shè)置獨立的、預(yù)緊的彈性元件13'。通過彈性元件13'(圖4中是兩 個盤形彈簧)的預(yù)緊，使支承套10'壓靠在球面軸頸26，的球頭28，上，從 而，在出現(xiàn)支承套10'磨損的情況下，在支承套10，和球面軸頸26'之間也 始終存在接觸，并且在球頭28'和支承套10'之間不會產(chǎn)生自由間隙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種球節(jié)，尤其是徑向球節(jié)，其中，在關(guān)節(jié) 內(nèi)不會出現(xiàn)由于支承套磨損導(dǎo)致的自由間隙，在此應(yīng)該能夠特別緊湊、 簡單且廉價地制造這種球節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過前言所述類型的球節(jié)得以實現(xiàn)，其中， 球頭和殼體蓋使支承套如此彈性變形，即，由變形得到的回復(fù)力對球頭 以離開殼體蓋的方式加載并且相對殼體預(yù)緊該球頭。在現(xiàn)有技術(shù)中常見 的獨立彈性元件的功能在根據(jù)本發(fā)明的球節(jié)中由支承套承擔(dān)，因此可以棄用獨立彈性元件。由此使得球節(jié)整體更緊湊，其結(jié)構(gòu)更簡單，并且其 制造更廉價。
在一個實施方式中，在安裝殼體蓋之前，球頭和支承套具有至少在 局部相反的曲率。因而避免了在支承套未變形情況下球頭在該區(qū)域內(nèi)全 面貼合在支承套上。因此，支承套的彈性變形不僅僅是在保持支承套形 狀的條件下壓縮材料，而是(也)使套殼的實際形狀亦即支承套的外形 輪廓發(fā)生改變。通過這種形狀變化，允許實現(xiàn)相對較大的變形路程，而 不必將關(guān)節(jié)構(gòu)造得特別僵緊或者將支承套構(gòu)造得特別厚。因此，也能夠 補償較強的磨損現(xiàn)象，而不會在關(guān)節(jié)內(nèi)出現(xiàn)自由間隙。在該實施方式中，支承套的一個反向于球頭彎曲的部分起到環(huán)形彈 簧的作用，該環(huán)形彈簧相對于殼體沿球節(jié)的縱軸線方向?qū)η蝾^加載。支 承套由此便承擔(dān)了在殼體內(nèi)預(yù)緊球頭的彈性元件的功能。而至今在現(xiàn)有 技術(shù)中為此設(shè)置常見的獨立彈性元件，例如盤形彈簧。
在其未變形的初始狀態(tài)下，支承套優(yōu)選具有基本為圓柱形的側(cè)壁以 及鄰接于殼體蓋的端壁。在此尤其優(yōu)選的是，端壁在殼體和殼體蓋之間 按照盤形彈簧的方式預(yù)緊。因此通過準(zhǔn)確限定的支承套部分而確定了彈 簧硬度。相應(yīng)地，通過端壁的構(gòu)造設(shè)計，能夠準(zhǔn)確地設(shè)定后來以離開殼 體蓋的方式加載球頭的回復(fù)力。
在沿球節(jié)的縱剖面中觀察，球頭和支承套端壁尤其能夠至少在局部 是反向彎曲的。
在另一實施方式中，支承套端壁具有居中的開口，其中，開口邊緣 在球節(jié)已裝配的狀態(tài)下形成一個與殼體蓋接觸的環(huán)形蓋接觸面。在安裝 殼體蓋時，通過移動該開口邊緣使得支承套尤其是支承套端壁變形并被 預(yù)緊。
在這里，在開口的邊緣上成形一增強環(huán)，用以加大環(huán)形蓋接觸面。 開口邊緣構(gòu)成了在殼體蓋上支承套的起彈簧作用的端壁的支座。借助于 增強的彈簧支座更精確地確定端壁的邊緣條件，從而能夠更好地設(shè)定回 復(fù)力。
在環(huán)形蓋接觸面和側(cè)壁之間，端壁優(yōu)選形成一個與球頭接觸的球頭接觸面。通過所述環(huán)形球頭接觸面，支承套對球頭施加回復(fù)力，該回復(fù) 力對球頭以離開殼體蓋的方式加載并且相對殼體預(yù)緊該球頭。


結(jié)合附圖從對優(yōu)選實施方式的以下說明得到本發(fā)明的其他特征和優(yōu)
點。圖中
圖1示出在未變形初始狀態(tài)下的本發(fā)明球節(jié)的支承套的縱剖圖； 圖2示出本發(fā)明球節(jié)的縱剖圖，在此裝上了殼體蓋，但是還未將其 固定在殼體上；
圖3示出在完成裝配狀態(tài)下的本發(fā)明球節(jié)的縱剖圖，在該圖中，殼 體蓋被固定在殼體上；以及
圖4示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的球節(jié)的縱剖圖。
具體實施例方式
圖1示出在未變形的初始狀態(tài)下的球節(jié)11 (圖2和圖3)的支承套 10。支承套10至少部分是彈性的，并且優(yōu)選由彈性的塑料材料制成。在 所示實施方式中，支承套10具有基本為圃柱形的側(cè)壁12以及與之鄰接 的端壁14。側(cè)壁12和端壁14之間的過渡區(qū)域以增強的方式構(gòu)造，并且 該過渡區(qū)域具有突出部16，通過該突出部，支承套10在球節(jié)11裝配好 的狀態(tài)下被固定在殼體18上(圖3)。因而該過渡區(qū)域就作為用于彎曲端 壁14的固定的支座。從外部觀察端壁14呈凹形，并且在本實施例中具 有一曲率半徑r。此外，端壁14具有居中的開口 20，其中，開口20的 邊緣在球節(jié)裝配好的狀態(tài)下形成一個與殼體蓋22接觸的環(huán)形蓋接觸面 (圖3)。該開口 20的邊緣構(gòu)成了起到彈簧作用的彎曲端壁14的另一支 座。越準(zhǔn)確地確定端壁14的邊緣條件或者支座狀況，越能夠準(zhǔn)確地設(shè)定 希望的回復(fù)力。因此，通過在開口 20的邊緣上成形一增強環(huán)24用以加 大環(huán)形蓋接觸面，所述另一支座便也被以增強的方式構(gòu)造。
在圖2中示出了一個球節(jié)11，更準(zhǔn)確地說是徑向球節(jié)，其具有殼體 18和帶球頭28的球面軸頸26，支承套10設(shè)置在殼體18內(nèi)，其中，球頭28設(shè)置在支承套10內(nèi)。為了接納支承套10和球頭28，在殼體18內(nèi) 設(shè)有安裝開口 30，該安裝開口在接納了支承套10和球頭28之后通過殼 體蓋22加以封閉。在安裝開口 30的對置側(cè)，殼體18還具有軸頸開口 32， 球面軸頸26的軸頸部34通過該軸頸開口伸出殼體18之外。安裝開口 30 和軸頸開口 34通常是圓形開口，其中，安裝開口 30的直徑大于球頭28 的直徑，而軸頸開口 34的直徑小于球頭28的直徑。在此，安裝開口 30、 軸頸開口 34和支承套內(nèi)的開口 20的中心都位于球節(jié)11的縱軸線A上。
在圖2中，殼體蓋22已經(jīng)蓋裝在殼體18上，但是還未固定在殼體 18上。殼體蓋在軸向上與其在球節(jié)11裝配好的狀態(tài)下的最終位置分開一 段大小為s的距離，因而支承套10尤其是支承套10的端面14還沒有或 者僅稍微被預(yù)緊。
支承套10的側(cè)壁12的表面已基本完全貼合在殼體18和球頭28上， 在這里側(cè)壁相對于其圓柱形的初始狀態(tài)(圖1)稍稍變形。然而與圖2 不同，在球節(jié)11已裝配完成的狀態(tài)下，從圖3也可以看出，支承套IO 的端壁14不完全填滿球頭28和殼體蓋22之間的空間。在縱剖面中觀察， 端壁14在該區(qū)域內(nèi)在局部反向于球頭28地彎曲，僅以端壁開口的邊緣 貼合在殼體蓋22上，并且形成一個與殼體蓋22接觸的環(huán)形蓋接觸面。 在該環(huán)形蓋接觸面和側(cè)壁12之間，端壁14接觸球頭28，并且構(gòu)成一個 與球頭28接觸的環(huán)形球頭接觸面。支承套10的側(cè)壁12和端壁14之間 的過渡區(qū)域以及端壁14內(nèi)開口 20的邊緣形成了用于支承套10的被構(gòu)造 為彈簧的端壁14的支座。為了獲得盡可能確定的邊緣條件，支承套10 在該區(qū)域內(nèi)具有增強部。于是，外側(cè)環(huán)繞的突出部16是成形在側(cè)壁12 和端壁14之間的過渡區(qū)域內(nèi)，該突出部16嵌入到殼體18的凹口內(nèi)。將 殼體蓋22固定在殼體18上之后(圖3 )，突出部16通過殼體蓋22被如 此壓入缺口部之內(nèi)，即，支承套10的側(cè)壁12和端壁14之間的過渡區(qū)域 至少在縱軸線A的方向上是固定的。在端壁14開口的邊緣上成形有增強 環(huán)24，用以加大環(huán)形蓋接觸面。在開口邊緣上的該增強也屬于被構(gòu)造為 彈簧的端壁14的確定的邊緣條件。
從圖2出發(fā)，殼體蓋22在軸向上朝殼體18運動大小為s的一段距離并被固定到殼體18上，從而得到根據(jù)圖3的裝配完成的球節(jié)11。在此， 支承套10的端壁14按照盤形彈簧的方式預(yù)緊并且彈性地變形，其中， 由變形得到的回復(fù)力對球頭28以離開殼體蓋22的方式加載并且相對殼 體18預(yù)緊球頭。在這里，所述變形除了端壁14中的材料壓縮之外，還 包括端壁14的實際的形狀變化，這時，曲率半徑r (參見圖1)變大了。 在此，該變形可如此程度地進行，使得在固定了殼體蓋22之后，在球節(jié) 縱剖面中觀察，端壁14不再有彎曲，而基本上呈現(xiàn)為截錐體形形狀。通 過位于突出部16和增強環(huán)24區(qū)域內(nèi)的支座，端壁14支承在殼體18以 及殼體蓋22上，并且通過環(huán)形球頭接觸面沿箭頭F方向?qū)η蝾^28加載 (圖3)。在此，沿整體的環(huán)形球頭接觸面觀察，那些不在軸向上發(fā)生作 用的力分量是彼此抵消的，從而使獲得的合力朝軸頸開口 32那邊沿軸向 作用于球頭28。因而，在出現(xiàn)磨損的情況下在關(guān)節(jié)內(nèi)不產(chǎn)生自由間隙， 而是端壁14變形逐漸增大地回到圖1所示的其初始位置，并且負責(zé)使球 頭28和支承套10之間持久接觸。
權(quán)利要求
1.一種球節(jié)，尤其是徑向球節(jié)，其具有殼體(18)、支承套(10)以及帶有球頭(28)的球面軸頸(26)，所述支承套設(shè)置在所述殼體(18)內(nèi)，所述球頭設(shè)置在所述支承套(10)內(nèi)，其中，所述殼體(18)具有安裝開口(30)以接納所述支承套(10)和所述球頭(28)，所述安裝開口通過固定在所述殼體(18)上的殼體蓋(22)封閉，其特征在于，所述球頭(28)以及所述殼體蓋(22)使所述支承套(10)如此彈性變形，即，由變形得到的回復(fù)力對所述球頭(28)以離開殼體蓋(22)的方式加載并且相對殼體(18)預(yù)緊所述球頭(28)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球節(jié)，其特征在于，在安裝所述殼體蓋(22)之前，所述球頭(28)和所述支承套(10)具有至少在局部相反的曲率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的球節(jié)，其特征在于，所述支承套(10)的一個反向于所述球頭(28)彎曲的部分起到環(huán)形彈簧的作用，該環(huán)形彈簧相對于所述殼體(18 )沿所述球節(jié)(11)的縱軸線方向?qū)λ銮蝾^(28 )加載。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的球節(jié)，其特征在于，所述支承勤10 )在其未變形的初始狀態(tài)下具有基本為圓柱形的側(cè)壁(12)以及與所述殼體蓋鄰接的端壁(14)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的球節(jié)，其特征在于，所述端壁(14)在所述殼體(18)和所述殼體蓋(22)之間按照盤形彈簧的方式預(yù)緊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的球節(jié)，其特征在于，在所述球節(jié)(11)的縱剖面中觀察，所述球頭(28)和所述支承套(10)的端壁(14)至少在局部是反向彎曲的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的球節(jié)，其特征在于，所述支承套(10)的端壁(14)具有居中的開口 (20)，其中，所述開口 (20)的邊緣在所述球節(jié)(11)已裝配的狀態(tài)下形成一個與所述殼體蓋(22)接觸的環(huán)形蓋接觸面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的球節(jié)，其特征在于，在所述開口 (20)的邊緣上成形一增強環(huán)(24),用以加大所述環(huán)形蓋接觸面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的球節(jié)，其特征在于，所述端壁(14)在所述環(huán)形蓋接觸面和所述側(cè)壁(12)之間形成一個與所述球頭(28)接觸的環(huán)形球頭接觸面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球節(jié)(11)，尤其是徑向球節(jié)，其具有殼體(18)、支承套(10)以及帶有球頭(28)的球面軸頸(26)，支承套設(shè)置在殼體(18)內(nèi)，球頭設(shè)置在支承套(10)內(nèi)，其中，殼體(18)具有安裝開口(30)以接納支承套(10)和球頭(28)，安裝開口通過固定在殼體(18)上的殼體蓋(22)封閉。球頭(28)以及殼體蓋(22)使支承套(10)如此變形，即，由變形得到的回復(fù)力對球頭(28)以離開殼體蓋(22)的方式加載并且相對殼體(18)預(yù)緊所述球頭。
文檔編號F16C11/06GK101627216SQ200780051767
公開日2010年1月13日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者L·紹曼 申請人:Trw汽車股份有限公司