專(zhuān)利名稱(chēng)：焊接球銷(xiāo)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接球銷(xiāo)并且涉及其制造方法。
技術(shù)背景
球銷(xiāo)優(yōu)選地用于一個(gè)或兩個(gè)部件必須可移動(dòng)地彼此連接的情況。
球銷(xiāo)一般包括球體和軸。對(duì)于焊接球銷(xiāo)，通過(guò)焊接工藝將球體和軸這兩部分連 接。在現(xiàn)有技術(shù)中，軸一般由圓柱形棒料制成，其中球體被焊接到軸上。基于這種幾何 形狀，現(xiàn)有技術(shù)中的球銷(xiāo)增加了在交變彎曲載荷下在球和軸之間的過(guò)渡區(qū)以及焊接部分 處的應(yīng)力。因此，現(xiàn)有技術(shù)中，過(guò)渡區(qū)部分中焊接部斷裂的風(fēng)險(xiǎn)增加，焊接部的斷裂可 導(dǎo)致焊接球銷(xiāo)的徹底損壞。
對(duì)于這樣的球銷(xiāo)，先前已經(jīng)試圖防止球體和軸之間的焊接部的斷裂。因此，例 如，DE-OS 2300670已經(jīng)提出用兩個(gè)分別的半部一起制造球體和軸，其中，一個(gè)半部單 獨(dú)地包括半球和半中空軸，然后通過(guò)焊接將兩個(gè)半部連接起來(lái)。
然而，該方法具有以下缺點(diǎn)球體的同心度由于圓周焊接部而隨后受損。而 且，該方案由于半部各自的焊接非常復(fù)雜因此沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。
此外，從DD 278175A1獲知，給球體設(shè)置圓盤(pán)狀添加體，并且僅在此添加體處 應(yīng)用單獨(dú)的中空?qǐng)A柱軸。然而，這需要對(duì)設(shè)置有圓盤(pán)狀添加體的球體的復(fù)雜制造。
從DE 856256獲知相似的方案。其中球體設(shè)置有中空的添加體，其直徑對(duì)應(yīng)于 所連接到的軸，該軸也配置成中空的。然而，由于需要對(duì)帶有中空添加體的球體相對(duì)于 軸的精確校準(zhǔn)，因此導(dǎo)致相對(duì)復(fù)雜的制造。
不過(guò)，在DE 19735638A1中描述了相對(duì)于本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)。該文件已 經(jīng)公開(kāi)了用于制造球銷(xiāo)的方法和單獨(dú)的球銷(xiāo)，其中所制造的球銷(xiāo)包括基本為球形的上部 以及基本為棒狀的下部。然而，在其中，基本為球形的元件必須設(shè)置有合適的第一接觸 面并且圓盤(pán)狀部分必須設(shè)置有合適的接觸面，使得可通過(guò)摩擦焊接將接觸面彼此連接。 然而，這也增加了復(fù)雜性，尤其是當(dāng)制造軸的時(shí)候，該軸必須設(shè)置有單獨(dú)的曲面，其中 當(dāng)使用不同直徑的球體時(shí)也必須制造各個(gè)不同的接觸面。
因此，本發(fā)明的目的是改善這種類(lèi)型的焊接球銷(xiāo)，使得可以用非常簡(jiǎn)單的方式 制造球銷(xiāo)，并且焊接部可以不一定是高負(fù)載的，而可以降低斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)明的另一個(gè) 目的是提供改善的焊接球銷(xiāo)的制造方法。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，軸的幾何形狀需要重新設(shè)計(jì)。根據(jù)本發(fā)明，軸被構(gòu)造為中空?qǐng)A柱 體。
中空?qǐng)A柱體能夠以彈性的方式部分地承受球體和軸之間的載荷，因此它像彈簧 一樣起作用并且因而減小焊接部中的張力。這種方式可以顯著提高焊接部的使用壽命以 及載荷承受能力。有利的副效果是焊接球銷(xiāo)的重量的顯著減小。
通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的具有中空軸的配置，軸因此可以像彈簧一樣起作用，可以將 張力從焊接部轉(zhuǎn)移到軸。因此根據(jù)本發(fā)明的焊接球銷(xiāo)不再將交變彎曲載荷較大程度地加 載到焊接部分，而是將動(dòng)態(tài)交變載荷提供給整個(gè)軸部。因此，可以減少球體-軸過(guò)渡區(qū) 的焊接部中斷裂的形成。因此，特別優(yōu)選地，給軸的內(nèi)壁設(shè)置與于軸的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸的凹槽。以 這種方式，軸的材料中的纖維定向可平行排列并且軸的彈性和彎曲疲勞可以進(jìn)一步得到
改善。
因此，特別優(yōu)選地，將槽的深度選擇為大于中空?qǐng)A柱軸的壁厚的一半。進(jìn)一步優(yōu)選地，凹槽包含半圓形橫截面。這還提高了軸的彈性。還進(jìn)一步優(yōu)選地，凹槽延伸過(guò)中空?qǐng)A柱軸的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度。這也提高了彈性并 且降低了焊接部的載荷。通過(guò)用于制造這種類(lèi)型的球銷(xiāo)的方法進(jìn)一步達(dá)到了根據(jù)本發(fā)明的目的，在這類(lèi) 球銷(xiāo)中，將中空心圓柱體焊接到球體上以作為軸。因此，特別優(yōu)選地，將凹槽應(yīng)用于軸的內(nèi)壁使得凹槽與軸的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延 伸。因此，特別優(yōu)選地，將凹槽的深度配置為大于軸的壁厚的一半。因此，特別優(yōu)選地，將凹槽配置為具有半圓形橫截面。因此，特別優(yōu)選地，將凹槽應(yīng)用于軸的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度。


隨后將參考附圖中圖示的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的焊接球銷(xiāo)的立體分解圖；圖2圖示了圖1中的焊接球銷(xiāo)的軸的截面圖；并且圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的焊接球銷(xiāo)的軸的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的(將球體和軸焊接到一起之前)焊接球銷(xiāo)的立體分解 圖。根據(jù)本發(fā)明的焊接球銷(xiāo)10包括球體12，其被焊接到軸14上。軸14然后過(guò)渡到 力感應(yīng)元件16和外螺紋支撐部18。由于這些元件可以對(duì)應(yīng)到現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)施例并且對(duì) 本發(fā)明的目的沒(méi)有實(shí)質(zhì)上地貢獻(xiàn)，所以這里未詳細(xì)描述這些元件。然而，根據(jù)本發(fā)明，軸14被配置為帶有內(nèi)圓柱腔20的中空?qǐng)A柱體。因此，球 體12和軸14之間的焊接僅在環(huán)形部分22處進(jìn)行，其中在環(huán)形部分22處中空?qǐng)A柱軸14 與球體12接觸。盡管如此，該配置比其中提供了由實(shí)心棒料制成的軸14的現(xiàn)有技術(shù)持 久耐用得多。根據(jù)本發(fā)明，軸14基于其構(gòu)造(即，作為中空?qǐng)A柱)包含足夠的彈性以幫 助實(shí)質(zhì)地減小球體12和軸14的載荷。圖2圖示了軸14的截面圖，其中可清楚地辨識(shí)同軸內(nèi)腔20。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的軸的另一構(gòu)造14’，其中，中空?qǐng)A柱軸14’的內(nèi)包絡(luò) 面設(shè)置有與軸14’的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸的凹槽24。
為了向軸14’提供特別良好的彈性因此提供球體12和軸14’之間的焊接部的 特別強(qiáng)的去載荷能力，優(yōu)選地凹槽M的深度大于中空?qǐng)A柱軸14’的壁厚的一半。
特別優(yōu)選地，凹槽M包含半圓形橫截面。這可簡(jiǎn)化制造并且當(dāng)軸14’接收球體 12和軸14’之間的焊接部的載荷時(shí)以彈簧彈性的方式減小軸14’的壁中的峰值張力。
因此，特別優(yōu)選地，凹槽M延伸過(guò)中空?qǐng)A柱軸14’的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度。然而， 凹槽M的長(zhǎng)度可根據(jù)制造要求在較大范圍內(nèi)進(jìn)行選擇而不會(huì)面對(duì)軸14’的彈性的較大縮 減的問(wèn)題，其中根據(jù)本發(fā)明，彈性是理想的。
因此，提供了焊接球銷(xiāo)10，其一方面具有比現(xiàn)有技術(shù)的球銷(xiāo)更小的重量并且另 一方面提供了球體12和軸14、14’之間的顯著應(yīng)力減小。
權(quán)利要求
1.一種焊接球銷(xiāo)(10)，包括軸(14; 14’)，其上焊接有完全封閉的球體(12)，其 中所述軸(14; 14’)被構(gòu)造為中空?qǐng)A柱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接球銷(xiāo)(10)，其中所述軸(14’)的內(nèi)壁設(shè)置有與所述軸 (14’)的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸的凹槽(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接球銷(xiāo)(10)，其中所述凹槽(24)的深度大于所述中空?qǐng)A 柱軸(14’ )的壁厚的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的焊接球銷(xiāo)(10)，其中所述凹槽(24)具有半圓形橫截
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的焊接球銷(xiāo)(10)，其中所述凹槽(24)延伸過(guò)所述中 空?qǐng)A柱軸(14’ )的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度。
6.—種用于制造球銷(xiāo)(10)的方法，所述球銷(xiāo)(10)包括完全封閉的球體(12)以及軸 (14，14’)，其中所述方法包括以下步驟將中空?qǐng)A柱體作為軸(14，14’)焊接到球體(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述軸(14’)的內(nèi)壁設(shè)置與所述軸(14’) 的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸的凹槽(24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述凹槽(24)的深度被配置為大于所述軸 (14’ )的壁厚。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中所述凹槽(24)被配置為具有半圓形橫截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的方法，其中所述凹槽(24)被應(yīng)用于所述軸(14’) 的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明揭示了焊接球銷(xiāo)(10)，該焊接球銷(xiāo)包括其上焊接有完全封閉的球體(12)的軸(14，14’)，其中，軸(14，14’)被構(gòu)造為中空?qǐng)A柱體，并且軸(14’)的內(nèi)壁設(shè)置有與軸(14’)的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸的凹槽(24)。
文檔編號(hào)B23K31/02GK102026771SQ200980117521
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者羅伯特·伯恩蓋茨 申請(qǐng)人:阿久曼特有限公司