專利名稱：球頭節(jié)的制作方法
球頭節(jié)本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的球頭節(jié)，例如用 于汽車的軸系或者車輪懸掛裝置。開頭所述種類的球頭節(jié)例如用在汽車的行駛機(jī)構(gòu)或在車輪懸掛裝 置或轉(zhuǎn)向裝置內(nèi)，但并不局限于此，例如作為支承節(jié)或作為導(dǎo)向節(jié)。按照現(xiàn)有技術(shù)，屬于此類的球頭節(jié)通常具有整體的殼體以及設(shè)置于 殼體里面的至少由 一種聚合材料制成的軸瓦。為了使軸瓦固定在殼體 里，將殼體的至少一個(gè)軸向端面?zhèn)鹊牟课蛔冃?，使軸瓦和活節(jié)殼內(nèi)的球 在一定的預(yù)應(yīng)力作用下壓緊或包住。屬于此類的球頭節(jié)的其它已知結(jié)構(gòu)形式同樣也具有整體的活節(jié) 殼，其中在活節(jié)殼里設(shè)有兩部分的軸瓦，該軸瓦通常同樣也由塑料制 成。類似于在已知的具有整體式軸瓦的球頭節(jié)那樣，將活節(jié)殼封閉或?qū)?軸瓦固定于殼體里。然而已知的球頭節(jié)在加工時(shí)的問題是在殼體封閉時(shí)-這如同所述 的那樣通常通過活節(jié)殼的局部變形來實(shí)現(xiàn)-不能最佳地控制或再現(xiàn)軸 瓦在活節(jié)殼里的位置以及尤其是軸瓦和活節(jié)球之間的預(yù)應(yīng)力關(guān)系。在球頭節(jié)里預(yù)應(yīng)力的大小-以及與此相關(guān)的在功能上很重要的用 于使活節(jié)球在軸瓦里運(yùn)動(dòng)所必須的傾覆力矩的特征參數(shù)-在已知的球 頭節(jié)里因此基本上取決于變形過程的精密性。因此在由現(xiàn)有技術(shù)中已知 的球頭節(jié)里，傾覆力矩值的分散范圍就相應(yīng)地要寬。尤其是在要求較高 的應(yīng)用場合，傾覆力矩值的公差就越來越不能再接受。根據(jù)這種背景，本本發(fā)明的任務(wù)是提出一種球頭節(jié)，用此活節(jié)球可 以克服在現(xiàn)有技術(shù)中所述的缺點(diǎn)。球頭節(jié)尤其是應(yīng)該以制造技術(shù)上能可 靠控制的方式具有盡可能最小的公差，尤其是對于傾覆力矩。此任務(wù)通過具有權(quán)利要求1所述特征的球頭節(jié)來完成。優(yōu)選的實(shí)施 方式在從屬權(quán)利要求中說明。按照本發(fā)明的球頭節(jié)，首先以已知的方式包括有活節(jié)殼，該活節(jié)殼 具有大多基本為罐狀或圓柱狀的內(nèi)腔，其中在活節(jié)殼的內(nèi)腔里可滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)地裝有球頭節(jié)的活節(jié)球。按照本發(fā)明，所述球頭節(jié)的特征在于活節(jié)殼-相對于球軸頸的縱軸線處在其中立位置上-由球軸頸側(cè)的半殼體以及殼體蓋側(cè)的半殼體 向方向上精確確定地相k貼靠。"半殼;"的概念此處只:按照意義表示活節(jié)殼以要求的特征方式構(gòu)造成兩部分的，其中"半殼體"決不是 必須有相同的大小或形狀。換言之這意味著在安裝本發(fā)明所述的球頭節(jié)時(shí)，分別布置在兩個(gè) 半殼體上的、彼此形狀相符的止擋，總是使兩個(gè)半殼體在活節(jié)殼軸線方 向上實(shí)現(xiàn)絕對精確的相對定位。然而與現(xiàn)有的技術(shù)不同，因此也保證了 活節(jié)殼的內(nèi)腔容積始終精確地相同，這又導(dǎo)致了在活節(jié)殼和活節(jié)球之間 或者在布置于活節(jié)殼里的軸瓦和活節(jié)球之間的精確可再現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力關(guān) 系。半殼體此外也優(yōu)選分別具有同樣基本環(huán)繞的徑向止擋。兩個(gè)彼此形 狀相符的徑向止擋在此作用是，使半殼體在徑向方向上也精確確定地且 定心地相互貼靠。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，首先并不重要的是球頭節(jié)是否特意也具有軸 瓦，由什么材料制成并且軸瓦必要時(shí)以何種結(jié)構(gòu)型式構(gòu)造，或者必要時(shí) 存在的軸瓦是否構(gòu)造成整體的還是兩部分的。然而按照一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，至少一個(gè)半殼體，優(yōu)選兩個(gè)半 殼體，同時(shí)地分別直^矣地形成用于活節(jié)球的軸瓦的一部分。換句話說這 意味著活節(jié)殼的 一個(gè)或兩個(gè)半部分-沒有特意地設(shè)于中間的軸瓦-在 其內(nèi)側(cè)面上同時(shí)形成用于活節(jié)球的支承表面。因此首先就不必要附加地構(gòu)造單獨(dú)的軸瓦，這樣就可以節(jié)省費(fèi)用和 相應(yīng)的成本。此外還可以按此方式，對于3求頭節(jié)的尺寸以及相關(guān)出現(xiàn)的 預(yù)應(yīng)力和傾覆力矩實(shí)現(xiàn)更小的公差。由于這樣在活節(jié)球和活節(jié)殼之間不再必需要附加的軸瓦，該軸瓦按 照現(xiàn)有技術(shù)-也由于那里規(guī)定的公差補(bǔ)償?shù)谋匾?至少由可相對較 小承栽的聚合材料制成，因此此外由活節(jié)球和活節(jié)殼形成的金屬配對之 間允許的表面擠壓可以顯著提髙。由此可以導(dǎo)出或者延長了使用壽 命，在相同外形尺寸下提高了負(fù)載能力，或者減小了球頭節(jié)的尺寸和重 量。所有這些都對于改善球頭節(jié)的成本效用比是有利的。在現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常出現(xiàn)以下問題同時(shí)要在軸瓦和活節(jié)球之間保持 確定的預(yù)應(yīng)力的情況下，很難使軸瓦正確地固定到球頭節(jié)里。這一問題 通過這種球頭節(jié)被完全解決在這種球頭節(jié)中，半殼體同時(shí)直接形成軸 瓦。構(gòu)成了軸瓦的半殼體或構(gòu)成了兩個(gè)軸瓦的半殼體，特別優(yōu)選地在其 與活節(jié)球的接觸表面的區(qū)域里具有表面硬化。由于優(yōu)選構(gòu)造為感應(yīng)硬化 (Induktivhaertung)形式的表面硬化，還可以進(jìn)一步顯著提高活節(jié)殼和 活節(jié)球之間的允許的表面擠壓。因此在保持相同的負(fù)載能力時(shí)，可以進(jìn) 一步減小球頭節(jié)，或者在外形尺寸不變時(shí)，提高球頭節(jié)的名義負(fù)載。此 外按此方式可以進(jìn)一步減小摩擦系數(shù)，進(jìn)一步減小在球頭節(jié)的傾覆力矩 情況下的分散寬度，以及大大延長球頭節(jié)的使用壽命。按照本發(fā)明的另 一特別優(yōu)選的實(shí)施方式，活節(jié)殼內(nèi)腔具有環(huán)狀環(huán)繞 的凹槽。在該環(huán)繞的凹槽里設(shè)有環(huán)狀元件，它由彈性聚合材料制成，其 中該環(huán)狀元件優(yōu)選被作用有確定的預(yù)應(yīng)力。這種實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，以這種方式可以特別精確地確定期望的 預(yù)應(yīng)力以及球頭節(jié)的期望的摩擦力矩或傾覆力矩。同樣也可以按此方 式，對于球頭節(jié)為沖擊阻尼或振動(dòng)阻尼設(shè)定精確規(guī)定的值，附帶地可以 將環(huán)狀元件用作磨損補(bǔ)償，用于對活節(jié)球或活節(jié)殼的支承表面的預(yù)計(jì)的 磨損。本發(fā)明首先與按什么方式從結(jié)構(gòu)上使兩個(gè)半殼體連接起來無關(guān)，只 要半殼體的可靠連接在球頭節(jié)工作中能夠確保預(yù)計(jì)的負(fù)載。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，兩個(gè)半殼體具有由內(nèi)螺紋和外 螺紋構(gòu)成的相對應(yīng)的配對(Paarung)。按此方式，在活節(jié)球裝入到由兩 個(gè)半殼體所形成的內(nèi)腔里之后，借助于螺紋連接可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)半殼體的 簡單、準(zhǔn)確和可靠地裝配。在兩個(gè)半殼體上優(yōu)選設(shè)有扳手面，通過該板 手面可以將用于螺紋連接所必需的扭矩傳遞到半殼體上。按照本發(fā)明的一種備選的實(shí)施方式，半殼體具有基本環(huán)繞的底切部 位(Hinterschmtt)。在球頭節(jié)的裝配中，另 一半殼體具有同樣也是基本環(huán)繞的突起。在裝配成的球頭節(jié)上，第一半殼體的底切部位形狀配合地 被第二半殼體的突起底切，使得半殼體的兩個(gè)環(huán)繞的止擋相互牢固地貼靠。環(huán)繞的突起例如可以借助于對半殼體的端面進(jìn)行擠壓、端軋(Stirnwalzen )或滾壓來產(chǎn)生 4會(huì)it匕》A，地制成，而同時(shí)由于兩個(gè)半殼體的按照本發(fā)明的止擋，而保證了半殼體 相互之間精確的定位。按照另 一 同樣也是特別優(yōu)選的實(shí)施方式，球頭節(jié)是一種聯(lián)軸節(jié) (Axialgelenk)。其中蓋側(cè)的半殼體-也就是活節(jié)殼的背離于軸頸孔的 半殼體-優(yōu)選與連接元件構(gòu)造成整體。連接元件尤其可以是指整體模制 出的內(nèi)螺紋，或是指整體模制出的螺栓，但絕對僅限于此。按此方式， 球頭節(jié)構(gòu)造為具有特別少構(gòu)件的聯(lián)軸節(jié)，這又有利于保證球頭節(jié)的成本 有利地制造和裝配以及可靠地工作。示為圖；以下根據(jù)僅僅表示出實(shí)施例的附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖所

圖1本發(fā)明所述球頭節(jié)的一種實(shí)施方式的局部剖視示意圖；圖2本發(fā)明所述球頭節(jié)的另一實(shí)施方式的相應(yīng)于圖1的視圖；圖3本發(fā)明所述球頭節(jié)的第三種實(shí)施方式的相應(yīng)于圖1和2的視圖4本發(fā)明所述球頭節(jié)的第四種實(shí)施方式的相應(yīng)于圖1至3的視圖1示出了本發(fā)明所述球頭節(jié)的一種實(shí)施方式的局部剖視示意圖。 首先可以看到，圖1所示的球頭節(jié)是一種聯(lián)軸節(jié)，它具有一個(gè)球軸頸1和一個(gè)活節(jié)殼2以及一個(gè)密封罩3。然而活節(jié)殼2構(gòu)造成兩個(gè)部分，并包括有兩個(gè)半殼體4和5。這兩個(gè)半殼體4和5借助于螺紋6相互擰緊，并按此方式不僅構(gòu)成活節(jié)殼本身，而且同時(shí)形成用于活節(jié)球7本身的支承表面。兩個(gè)半殼體4和5的^t青確而可再現(xiàn)的相對定位，通過徑向止擋8以及軸向止擋或軸向定心，借助于在9處的配合而得以保證。件10,該環(huán)狀元件以確定的預(yù)應(yīng)力布置在半殼體5的環(huán)繞的環(huán)形槽里。 通過環(huán)狀元件10，可以從結(jié)構(gòu)上特別精確地以及以最高可再現(xiàn)性來確定 球頭節(jié)的期望預(yù)應(yīng)力，以及當(dāng)球頭節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)確定預(yù)定的摩擦-或傾覆力矩。同樣也可以按此方式，精確地規(guī)定或設(shè)定球頭節(jié)的預(yù)定的沖擊阻尼 或振動(dòng)阻尼值，而且此外環(huán)狀元件可以被用來補(bǔ)償由于隨著時(shí)間出現(xiàn)的 活節(jié)球和活節(jié)殼的支承表面磨損而引起的損耗。在圖1中還可以見到，圖中右半殼體5具有一個(gè)整體模制成的螺栓 11,通過該螺栓，可以使所示的聯(lián)軸節(jié)可靠地與鄰接的構(gòu)件連接。最后 還可以見到，兩個(gè)半殼體4和5設(shè)有扳手面12、 13，在裝配球頭節(jié)時(shí)， 這些扳手面用于簡單和可靠地傳入用于使兩個(gè)半殼體4和5擰緊所必需 的扭矩。圖2所示的球頭節(jié)與圖1所示實(shí)施方式的區(qū)別基本上只是在于，徑 向止擋8和環(huán)形槽或環(huán)狀元件10的位置。與圖1不同的是，在按圖2 所示的球頭節(jié)中，徑向止擋8布置在半殼體4的軸向端部區(qū)域里。在按 圖i所示的球頭節(jié)中，用于安放彈性環(huán)狀元件10的環(huán)形槽由半殼體5 里的凹槽構(gòu)成，而在按照圖2的球頭節(jié)中，這種環(huán)形槽僅通過兩個(gè)半殼 體4和5的共同作用形成。按照本發(fā)明的球頭節(jié)的另一個(gè)實(shí)施方式表示于圖3中，又是一種聯(lián) 軸節(jié)的形式。按照圖1和2所示的實(shí)施方式與按照圖3所示的實(shí)施方式 之間的主要區(qū)別在于在按照圖3所示的球頭節(jié)中，并不借助于螺紋連 接，而是通過軸頸側(cè)的半殼體4的塑性變形來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)半殼體4和5的 連接。例如可以借助于擠壓或端軋所產(chǎn)生的變形，在此在軸頸側(cè)的半殼體 4的用標(biāo)記M標(biāo)出的端側(cè)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)。通過這種變形，在半殼體4的端 面區(qū)域里產(chǎn)生環(huán)狀環(huán)繞的突起，該突起形狀配合地在標(biāo)號14處底切半 殼體5的同樣環(huán)繞的底切部位，從而使這兩個(gè)半殼體4和5可拆地相互 連接起來。其中兩個(gè)半殼體4和5的軸向止擋9以及徑向止擋或配合8 牢固地相互擠壓，從而保證了兩個(gè)半殼體4和5的精確確定的相對位 置。圖4最后表示了按照本發(fā)明的球頭節(jié)的第四種實(shí)施方式，它同樣也 是構(gòu)造成聯(lián)軸節(jié)。按照圖4的聯(lián)軸節(jié)其主要的特征相應(yīng)于按圖3的聯(lián)軸 節(jié)，與其的區(qū)別在于在標(biāo)號14處，并不是如圖3所述的聯(lián)軸節(jié)那樣， 軸頸側(cè)的半殼體4包圍著蓋側(cè)的半殼體5,而是反過來，蓋側(cè)的半殼體 包圍著軸頸側(cè)的半殼體4。在按圖4所示的聯(lián)軸節(jié)里，因此并不是通過軸頸側(cè)的半殼體4的變形來實(shí)現(xiàn)擠壓部位14,而是通過頂蓋側(cè)的半殼體 5的變形來實(shí)現(xiàn)的，其中后者又直接承栽著螺栓11,用于與鄰接的構(gòu)件 可靠地連接。圖4所示的球頭節(jié)可以構(gòu)造得特別緊湊和堅(jiān)實(shí)，此外還能附帶地實(shí) 現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的簡化和因此可能的成本節(jié)省，尤其是涉及到用于密封罩3的 殼體側(cè)的固定槽的構(gòu)造方面。結(jié)果顯而易見，通過本發(fā)明提出的球頭節(jié)，其在制造技術(shù)方面可以 特別容易地進(jìn)行控制，并因此在保持高質(zhì)量的同時(shí)，地可以成本節(jié)省地 重復(fù)制造。按照本發(fā)明的球頭節(jié)其特征還在于，提高特定的承栽能力以 及可以選擇性地減小外形尺寸。通過按照本發(fā)明的球頭節(jié)，因此可以滿 足市場上對質(zhì)量的要求，而不會(huì)在制造方面引起顯著的成本上升。因此本發(fā)明對于改善球頭節(jié)的質(zhì)量有重要貢獻(xiàn)，并且尤其是作為導(dǎo) 向活節(jié)，在汽車中用作高要求的軸系和轉(zhuǎn)向系以及車輪懸掛裝置領(lǐng)域內(nèi) 的導(dǎo)向活節(jié)，顯示出其優(yōu)點(diǎn)。附圖標(biāo)記列表13求軸頸2活節(jié)殼3密封罩4、 5半殼體6螺紋7活節(jié)球8徑向止擋，配合9軸向止擋10彈性環(huán)狀元件11螺栓12、 13扳手面14擠壓部位，環(huán)繞的突起
權(quán)利要求
1.球頭節(jié)，例如用于汽車的軸系，該球頭節(jié)包括基本為環(huán)狀或罐狀的活節(jié)殼(2)，球軸頸(1)的球(7)可滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)地容納在該活節(jié)殼的內(nèi)腔里，其特征在于，所述活節(jié)殼(2)由在球軸頸側(cè)的半殼體以及在殼體蓋側(cè)的半殼體(4，5)構(gòu)成，其中兩個(gè)半殼體(4，5)分別具有基本環(huán)繞的軸向止擋(9)，通過該軸向止擋，所述半殼體(4，5)可以在活節(jié)殼軸向上精確確定地相互貼靠。
2. 按照權(quán)利要求1所述的球頭節(jié)，其特征在于，所述半殼體(4,5) 分別具有基本環(huán)繞的徑向止擋(8),通過該徑向止擋，所述半殼體(4, 5)可以在徑向方向上精確定心地相互貼靠。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的球頭節(jié)，其特征在于，所述半殼體 (4,5)中的至少一個(gè)半殼體構(gòu)造為用于活節(jié)球(7)的軸瓦的一部分。
4. 按照權(quán)利要求3所述的球頭節(jié)，其特征在于，所述形成軸瓦的半 殼體(4,5)在與活節(jié)球(7)的接觸表面的區(qū)域內(nèi)具有表面硬化。
5. 按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的球頭節(jié)，其特征在于，所 述活節(jié)殼內(nèi)腔具有環(huán)狀環(huán)繞的凹槽，在該凹槽里布置有由彈性聚合材料 制成的環(huán)狀元件(10)。
6. 按照權(quán)利要求5所述的球頭節(jié)，其特征在于，所述環(huán)狀元件(10) 處于確定的預(yù)應(yīng)力下。
7. 按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的球頭節(jié)，其特征在于，所 述半殼體(4，5)具有由內(nèi)螺紋(6)和外螺紋(6)形成的對應(yīng)的配對。
8. 按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的球頭節(jié)，其特征在于，所 述半殼體具有扳手面(12, 13)。
9. 按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的球頭節(jié)，其特征在于，所 述半殼體(4,5)之一具有基本環(huán)繞的底切部位，其中該底切部位形狀配 合地被另一半殼體的形狀相符的、基本上環(huán)繞的突起(14)底切。
10. 按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的球頭節(jié)，其特征在于，所述球頭節(jié)是聯(lián)軸節(jié)。
11. 按照權(quán)利要求IO所述的球頭節(jié)，其特征在于，所述蓋側(cè)的半 殼體(5)與連接元件(11 )構(gòu)造成整體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球頭節(jié)，例如用于汽車的軸系。該球頭節(jié)包括有基本為環(huán)狀或罐狀的活節(jié)殼(2)，球軸頸(1)的球(7)可滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)地容納在該活節(jié)殼的內(nèi)腔里。按照本發(fā)明，活節(jié)殼(2)由在球軸頸側(cè)的半殼體以及在殼體蓋側(cè)的半殼體(4，5)構(gòu)成。其中兩個(gè)半殼體(4，5)分別具有基本環(huán)繞的軸向止擋(9)。通過該軸向止擋，所述半殼體(4，5)可以在活節(jié)殼軸向上精確確定地相互貼靠。按照本發(fā)明的球頭節(jié)的公差可再現(xiàn)性可以在制造中良好地控制，并且可以成本有利地生產(chǎn)。通過本發(fā)明還可以提高球頭節(jié)的單位承載能力，或者可以減小球頭節(jié)的外形尺寸。
文檔編號F16C11/06GK101218441SQ200680021624
公開日2008年7月9日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者M·布爾, R·孔澤 申請人:Zf腓特烈港股份公司