專利名稱：無卡盤無軸襯的關節(jié)設計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及樞軸關節(jié)，更具體地，涉及一種用于可樞轉地連接兩個連桿的無卡盤 無軸襯的樞軸關節(jié)。
背景技術：
兩個構件或連桿之間的樞轉連接是常見的，特別在用于機動車輛的座椅組件中， 其通常具有位于多對連桿之間的多個樞轉連接。參見圖1，其中一種最常見類型的樞轉連接 10通過傳統(tǒng)的鉚釘或樞軸銷12而形成，該鉚釘或樞軸銷具有預成型頭部14以及可鍛的管 狀體或軸16，該軸延伸穿過待被互相連接的每個連桿22、24中的圓筒形開口 18、20。壓縮 軸16的尾部26以形成第二頭部，從而在樞軸銷12的第一頭部14與第二頭部26之間可樞 轉地連接連桿22、24。這種類型的樞轉連接的一個缺點是，由于可樞轉地連接兩個連桿22、24的樞軸銷 12是直的，幾乎不可能制造一系列樞軸關節(jié)而不使其中一些樞軸關節(jié)在軸向方向上過度松 動而其它樞軸關節(jié)在軸向方向上束縛。另一個缺點是，隨著時間的推移，當樞軸關節(jié)10磨 損時，樞軸銷12延伸穿過的開口 18、20將趨于擴大。擴大的開口 18、20導致在樞軸銷12 與連桿22、24之間在直徑方向上形成過大的間隙，從而導致樞軸關節(jié)10中的松動。為了解決上述缺點，為第一連桿102與第二連桿104之間的樞軸關節(jié)100設置軸 襯106是公知的，如圖2所示。軸襯106通常插在第一連桿102中的開口 108中。軸襯106 的厚度大于第一連桿102的厚度，使得當樞軸銷110穿過軸襯106及第二連桿104中的開 口 112而插入以可樞轉地連接第一連桿102及第二連桿104時，第二連桿104將抵靠軸襯 106的端部而不抵靠第一連桿102。因此，為形成第二頭部從而將第一連桿102及第二連桿 104保持在一起而對樞軸銷110的軸116的尾部114所進行的壓縮不會造成第一連桿102 及第二連桿104束縛在一起。此外，軸襯106控制樞軸銷110與第一連桿102之間在直徑 方向上的間隙。然而，仍然期望提供一種用于可樞轉地連接一對連桿的樞軸關節(jié)，該樞軸關節(jié)不 需要用以控制該對連桿之間的軸向公差的軸襯。也期望提供一種改進的樞軸關節(jié)，該改進 的樞軸關節(jié)不需要用于控制樞軸銷與其中一個連桿之間的直徑方向上的公差的軸襯。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，無卡盤無軸襯的樞軸關節(jié)包括第一連桿及第二連桿。第一 連桿通過樞軸銷可樞轉地連接于第二連桿。第一連桿包括延伸穿過第一連桿的開口，開口 由四個凸起環(huán)繞，凸起從第一連桿的表面突出。凸起限定有凸起高度。第二連桿包括延伸 穿過第二連桿的開口。樞軸銷包括具有第一部分及第二部分的軸，從而在第一部分與第二 部分之間限定肩部。該肩部限定有肩部高度。軸的第一部分布置在第一連桿的開口中，使 得肩部高度等于凸起高度。第一連桿的開口的內(nèi)表面與軸的第一部分接合以控制第一連桿 相對于樞軸銷的直徑方向上的游隙。第二連桿與凸起及肩部接合以控制第一連桿相對于樞軸銷的軸向游隙。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于裝配樞軸關節(jié)的方法，該樞軸關節(jié)包括第 一構件，其具有由多個凸起環(huán)繞的開口，該凸起限定有凸起高度；第二構件，其具有開口 ； 以及樞軸銷，其具有肩部，該肩部限定有肩部高度。裝配樞軸關節(jié)的方法包括以下步驟擠 壓第一構件以形成限定有凸起高度的多個凸起；在多個凸起之間居中地穿孔出第一構件的 開口 ；使樞軸銷插入而穿過第一構件的開口 ；使第一構件在鄰近開口處變形，以向內(nèi)推擠 材料，從而消除第一構件相對于樞軸銷的直徑方向上的游隙；將多個凸起向下擠壓至樞軸 銷的肩部高度；使樞軸銷插入而穿過第二構件的開口 ；以及使樞軸銷變形，以將第二構件 保持抵靠于多個凸起及肩部上，從而消除第一構件相對于樞軸銷的軸向游隙。


當結合附圖考慮時，通過參考下文的具體實施方式
部分，本發(fā)明將變得更好理解， 由此本發(fā)明的其它優(yōu)點也將容易體會，在所述附圖中圖1是第一種現(xiàn)有技術的樞軸關節(jié)的局部剖視側視圖；圖2是第二種現(xiàn)有技術的樞軸關節(jié)的局部剖視側視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的樞軸關節(jié)的局部剖視側視圖；圖4A是示出樞軸關節(jié)的第一裝配步驟的第一連桿的局部頂視立體圖；圖4B是示出第一裝配步驟的第一連桿的局部底視立體圖；圖4C是示出第二裝配步驟的第一連桿的局部頂視立體圖；圖4D是沿圖4C的4D-4D線剖取以及鉚釘?shù)木植科室晜纫晥D；圖4E是示出第三裝配步驟的部分裝配的樞軸關節(jié)的局部剖視側視圖；圖4F是示出第四裝配步驟的部分裝配的樞軸關節(jié)的局部頂視立體圖；圖4G是沿圖4F的4G-4G線剖取的局部剖視側視圖；以及圖4H是示出第五裝配步驟的部分裝配的樞軸關節(jié)的局部剖視側視圖。
具體實施例方式參見圖3至圖4H，樞轉連接或樞軸關節(jié)總體上以200示出。樞軸關節(jié)200減小磨 損，同時，幾乎消除了不期望的軸向及直徑方向上的游隙。本發(fā)明的樞軸關節(jié)200特別地設 計為用作可樞轉地連接車輛座椅組件的構件或連桿的簡單樞軸關節(jié)。然而，應當理解，樞軸 關節(jié)200可用于可樞轉地連接多種構件中的任一種而不偏離本發(fā)明的范圍。樞軸關節(jié)200包括第一或樞轉連桿202以及第二或固定連桿204。第一連桿202 及第二連桿204各自包括穿過其延伸的圓筒形開口 206、208。第一連桿202的開口 206大 于第二連桿204的開口 208。多個凸起210圍繞第一連桿202的開口 206的圓周布置，如圖 4C及4E所示。更具體地，在所示的實施方式中，四個凸起210圍繞開口 206的圓周等距隔 開。然而，應當理解，能夠圍繞開口 206布置任何數(shù)量的凸起210而不偏離本發(fā)明的范圍。在裝配樞軸關節(jié)200之前，每個凸起210從第一連桿202的第一表面212向上延 伸，從而限定了上表面214。第一連桿202限定了高度H1，這在圖4D中最清楚看出。凸起 210限定了大于第一連桿202的高度Hl的高度H2，這也在圖4D中示出。為了形成從圖4A 中所示的第一連桿202的第一表面212突出的凸起210，使用壓花工具擠壓圖4B中所示的第一連桿202的第二表面216。然后，在凸起210之間居中地穿過第一連桿202而穿孔出開 口 206，如圖4C所示。第一連桿202及第二連桿204通過鉚釘或樞軸銷218可樞轉地聯(lián)接在一起，鉚釘 或樞軸銷218延伸穿過相應的第一連桿202及第二連桿204的開口 206、208。更具體地， 鉚釘218是包括頭部220、長形軸222以及尾部224的肩狀鉚釘。頭部220包括接觸表面 226，并且軸222從接觸表面延伸。軸222包括第一部分228以及第二部分230，從而在第一 部分與第二部分之間限定了鉚釘肩部232。在樞軸關節(jié)200的裝配過程中，鉚釘218的軸222穿過第一連桿202的開口 206 而插入使得頭部220的接觸表面226與第一連桿202的第二表面216接合，并且軸222的 第一部分228布置在第一連桿的開口 206中。在這個階段，軸222的第一部分228松動地 布置在開口 206內(nèi)，如圖4E所示。第一連桿202的高度Hl小于鉚釘肩部232的高度H3，并 且凸起210的高度H2大于鉚釘肩部232的高度H3。然后，使用沖制環(huán)工具來在第一連桿202的第一表面212中圍繞開口 206的圓周 形成弧形溝槽234，如圖4F所示。在所示的實施方式中，在每一個相鄰的凸起210之間形成 一個溝槽234，從而一共設有四個溝槽234。可以設想，可在第一連桿202中形成任何數(shù)量 的溝槽234而不偏離本發(fā)明的范圍。對第一連桿202所進行的沖制將連桿材料從開口 206 的圓周周圍向內(nèi)推向軸222的第一部分228，由此消除了第一連桿202與鉚釘218的軸222 之間的直徑方向上的游隙。因此，承載表面236限定在開口 206的內(nèi)表面與軸222的第一 部分228之間，如圖4G所示。接下來，使用凸起再撞擊沖壓工具，將凸起210的上表面214向下擠壓至鉚釘肩部 232的高度H3，如圖4H所示。將凸起210向下擠壓至鉚釘肩部232的高度H3提供了由凸 起210的上表面214和鉚釘肩部232構成的均勻表面。當?shù)谝贿B桿202及第二連桿204可 樞轉地聯(lián)接在一起時，第二連桿204抵靠該均勻表面，如下文所詳細描述。可以設想，擠壓 凸起210所需的壓力的量將足以移動凸起材料，但將不會使鉚釘肩部232變形。如圖3所示，然后，使軸222的第二部分230穿過第二連桿204的開口 208而插入 直至第二連桿204的第一表面238抵接由均處于相同高度H3的凸起210的上表面214和 鉚釘肩部232構成的均勻表面。樞軸關節(jié)200通過對鉚釘218的尾部224進行鉚合或旋轉 鉚接而完成，由此使尾部224變形以將第一連桿202以及第二連桿204保持在一起。使鉚 釘218的尾部224變形而將第二連桿204保持在凸起210的上表面214以及鉚釘肩部232 上，由此消除第一連桿202在鉚釘218的頭部220與第二連桿204的第一表面238之間的 軸向游隙。可替代地，可以設想，鉚釘218的尾部224可具有螺紋，以便以螺紋方式接收螺 母(未示出)，以將第一連桿202和第二連桿204保持在一起。此外，鉚釘肩部232以及凸 起210防止第二連桿204的第一表面238接觸第一連桿202的第一表面212，以便當?shù)谝贿B 桿202相對于第二連桿204樞轉時，限制它們之間的摩擦量。本發(fā)明的樞軸關節(jié)200根據(jù)以下步驟制造和裝配，這些步驟在附圖4A至4H中示 出。在第一步驟中，使用壓花工具擠壓第一連桿202的第二表面216以形成凸起210，凸起 210從第一連桿的第一表面212突出。在這個階段，每個凸起210從第一連桿202的第一表 面212向上延伸至上表面214，從而限定高度H2。在第二步驟中，在凸起210之間居中地穿過第一連桿202而穿孔出開口 206。
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在第三步驟中，鉚釘218的軸222穿過第一連桿202的開口 206而插入，使得頭部 220的接觸表面226與第一連桿202的第二表面216接合。軸222的第一部分228松動地 布置在開口 206內(nèi)。在這個階段，凸起210的高度H2大于鉚釘肩部232的高度H3。在第四步驟中，對第一連桿202的第一表面212進行沖制以在相鄰的凸起210之 間形成弧形溝槽234。形成溝槽234使連桿材料從開口 206的圓周周圍向內(nèi)推向軸222的 第一部分228，以消除在第一連桿202與鉚釘218之間的直徑方向上的游隙。在第五步驟中，將凸起210的上表面214向下擠壓至鉚釘肩部232的高度H3，從而 提供用于與第二連桿204的第一表面238接合的均勻表面。在第六步驟中，使軸222的第二部分230穿過第二連桿204的開口 208而插入直 至第二連桿204的第一表面238抵接凸起210的上表面214以及鉚釘肩部232。在第七步驟中，樞軸關節(jié)200通過對鉚釘218的尾部224進行鉚合或旋轉鉚接、以 使尾部224變形并將第一連桿202和第二連桿204保持在一起而完成。將第二連桿204保 持在凸起210的上表面214及鉚釘肩部232上消除了第一連桿202在鉚釘218的頭部220 與第二連桿204的第一表面238之間的軸向游隙。這里已以說明性方式描述了本發(fā)明，并且應當理解，所使用的術語是出于描述而 非限制的語言本質(zhì)。依據(jù)上述教導，本發(fā)明的多種改型及變型是可能的。因此，應當理解， 在所附權利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可按描述部分中所具體列舉方式以外的方式實施。
權利要求
一種樞軸關節(jié)，包括第一構件，其包括第一表面、相對的第二表面、以及在所述第一表面與所述第二表面之間延伸穿過所述第一構件的開口，所述開口由多個凸起環(huán)繞，所述凸起從所述第一表面突出并限定有凸起高度；第二構件，其包括第一表面、相對的第二表面、以及在所述第一表面與所述第二表面之間延伸穿過所述第二構件的開口；以及樞軸銷，其延伸穿過所述第一構件和所述第二構件的所述開口并以可樞轉方式連接所述第一構件和所述第二構件，所述樞軸銷具有肩部，所述肩部限定有等于所述凸起高度的肩部高度，其中，所述第二構件的所述第一表面與所述多個凸起和所述肩部接合，由此控制所述樞軸關節(jié)的軸向游隙，并且，所述第一構件的所述開口的內(nèi)表面與所述樞軸銷接合，由此控制所述樞軸關節(jié)的直徑方向上的游隙。
2.根據(jù)權利要求1所述的樞軸關節(jié)，進一步包括圍繞所述第一構件的所述開口并且從 所述第一表面突出至上表面的至少兩個間隔開的凸起，其中，所述凸起高度限定在所述凸 起的所述上表面與所述第一構件的所述第二表面之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的樞軸關節(jié)。
4.一種裝配樞軸關節(jié)的方法，所述樞軸關節(jié)包括第一構件，其具有由多個凸起環(huán)繞 的開口，所述凸起限定有凸起高度；第二構件，其具有開口 ；以及樞軸銷，其具有肩部，所述 肩部限定有肩部高度，所述方法包括以下步驟擠壓所述第一構件以形成限定有所述凸起高度的所述多個凸起；在所述多個凸起之間居中地穿孔出所述第一構件的開口；使所述樞軸銷插入而穿過所述第一構件的開口；使所述第一構件在鄰近所述開口處變形，以向內(nèi)推擠材料，從而消除所述第一構件相 對于所述樞軸銷的直徑方向上的游隙；將所述多個凸起向下擠壓至所述樞軸銷的肩部高度；使所述樞軸銷插入而穿過所述第二構件的開口 ；以及使所述樞軸銷變形，以將所述第二構件保持抵靠于所述多個凸起和所述肩部上，從而 消除所述第一構件相對于所述樞軸銷的軸向游隙。
全文摘要
一種樞軸關節(jié)，包括第一構件，其通過樞軸銷而可樞轉地連接于第二構件。第一構件包括第一表面、第二表面以及穿過第一構件延伸的開口。開口由多個凸起環(huán)繞，凸起從第一表面突出并且限定有凸起高度。第二構件包括第一表面、第二表面以及穿過第二構件延伸的開口。樞軸銷延伸穿過第一及第二構件的開口并且包括肩部，該肩部限定有等于凸起高度的肩部高度。第二構件的第一表面與凸起及肩部接合以控制樞軸關節(jié)的軸向游隙。第一構件的開口的內(nèi)表面與樞軸銷接合以控制樞軸關節(jié)的直徑方向上的游隙。
文檔編號E05D5/10GK101983291SQ200980108275
公開日2011年3月2日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權日2008年3月11日
發(fā)明者威廉·A·馬克唐納, 德米特里·澤爾曼諾夫, 拉賓德拉納特·佩薩德, 納森·A·延森, 詹姆斯·E·巴斯萊, 雷吉納德·約翰·O·維貝爾 申請人:麥格納座椅公司