專利名稱：帶有用于橫軸套筒端部的密封環(huán)的橫軸球窩接合的制作方法
帶有用于橫軸套筒端部的密封環(huán)的橫軸球窩接合 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及橫軸接合，更具體地說(shuō)涉及橫軸球窩接合構(gòu)造， 所述橫軸球窩接合構(gòu)造具有帶通孔的球套和帶樞銷端部(套筒端部) 的中心球，該樞銷端部在外表面上具有密封區(qū)，用于與波紋管元件(密
封套)連接。
背景技術(shù)：
橫軸接合已知包括一接合兩個(gè)樞銷(短軸端部)的中心球。這種 球窩接合能控制兩個(gè)相鄰部件彼此之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。中心球窩接合安 裝在軸承殼套中，所述軸承殼套支承在殼體內(nèi)。球和樞銷結(jié)構(gòu)是空心 的，同時(shí)提供用于容納螺栓的球套。
橫軸接合是一種球窩接合，所述球窩接合特別設(shè)計(jì)成在徑向方向 上運(yùn)送載荷，并通過(guò)夾緊力和摩擦作用將這類載荷轉(zhuǎn)移到配合部分。 通常，把兩側(cè)夾板(具有兩個(gè)凸緣的連接部分構(gòu)架)觸及內(nèi)套筒的相 應(yīng)表面。夾板(凸緣)具有通孔，且在裝配過(guò)程中使螺栓穿過(guò)夾板和 橫軸接合的內(nèi)徑或通孔。在那之后將螺栓擰緊，以便(端面和連接件 之間的)摩擦作用阻止接頭移動(dòng)。通常，橫軸接合用作阻尼器接合(殼 體壓入阻尼器中)或者用作樞軸接合，所述樞軸接合作為前懸掛裝置 控制臂副架連接處襯套的替代物，及此外用作后懸掛裝置中的鉸鏈接 合。墊圈和組合式內(nèi)套筒已知設(shè)置在連接部分和套筒端面之間，但它 們顯示缺點(diǎn)是二者墊圈都?jí)喝雰?nèi)徑中，并因此減少斷裂載荷，或者對(duì) 某些直徑來(lái)說(shuō)，增加外徑或組合式套筒也減少斷裂載荷。目前難以密 封橫軸接合，這主要是于缺少密封區(qū)和配合部分表面的"保護(hù)"。常 見的現(xiàn)行設(shè)計(jì)具有套圈(墊圈)，所述套圈(墊圏)壓入套筒的內(nèi)孔
中，這要求內(nèi)孔尺寸過(guò)大(通常比螺栓直徑大2mm),所述尺寸過(guò)大 決定橫軸開口要求和套筒厚度。也可能有墊圈在運(yùn)動(dòng)到客戶的過(guò)程中 掉落的質(zhì)量關(guān)系。
美國(guó)專利申請(qǐng)公報(bào)2004 14 63 38 (還有DE 10202022 )公開了包括
橫軸型的球窩接合。 一個(gè)部件通過(guò)容納在球套的孔內(nèi)的螺栓連接到另 一個(gè)部件上，所述另一個(gè)部件緊固在接頭殼體的外部上。軸承殼套在樞銷的縱向軸線的軸向方向上用兩個(gè)擋圈(closing ring )固定。為了
固定軸承殼套，這些擋圈具有圓筒形外部輪廓和朝向軸承殼套外部輪 廓的內(nèi)側(cè)。密封圈在擋圏的外部輪廓處連接到殼體上。每個(gè)樞銷端部 的外表面都具有密封區(qū)，所述密封區(qū)帶有輪廓，用于容納波紋管元件。 DE 1036 2009公開了一種用于汽車和飛機(jī)起落架的球窩接合，所 述球窩接合帶有殼體，該殼體具有主要部分和環(huán)部分。殼體具有一內(nèi) 部部分或球套，所述球套在殼體主要部分中帶有軸承面和軸承殼套。 球套的每個(gè)樞銷端的外表面具有一密封區(qū)，所述密封區(qū)帶有用于容納
波紋管元件的輪廓。
把球套的每個(gè)樞銷端部的外表面加工成具有用于容納波紋管元件
的密封區(qū)輪廓的形狀有缺點(diǎn)。樞軸的端部加工成形或形成框架降低了 材料性能和降低了承受夾緊力的能力。螺栓另外加工成一定尺寸以便 提供足夠的夾緊力(比如在螺栓和表面及夾緊到球套上的一部分之間 產(chǎn)生摩擦作用)，以便可以承受徑向載荷而不滑動(dòng)。球套必須在設(shè)有 屈服或破碎的情況下承受徑向螺栓的夾緊力。照這樣，與夾緊部分接 觸所需的球套端面的表面積量必需變得更大。照這樣，利用墊圈來(lái)增 加這個(gè)用于夾緊的面積。墊圈可以在球套的端面處4吏用，并且這些墊 圏可以延伸到套筒的內(nèi)部。因而這些墊圈限制可以穿過(guò)套筒開口裝配 的螺栓尺寸，或者構(gòu)造必需擴(kuò)大尺寸。 發(fā)明提要
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的球窩接合，尤其是設(shè)有上述問(wèn)題 的橫軸接合，所述改進(jìn)的球窩接合設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、構(gòu)造堅(jiān)固且制造成本低。
按照本發(fā)明，提供一種球窩接合，所述球窩接合包括殼體、在殼 體中的軸承殼套和球套。球套包括球部分及第一樞銷和第二樞銷，上 述球部分具有與軸承殼套協(xié)同工作的軸承面，而上述第一和第二樞銷 從球部分朝軸向方向上延伸。球套具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定用于
限定連接螺栓的通孔。第一樞銷具有第一端，所述第一端具有第一外 表面和第一環(huán)形端面。第二樞銷具有第二端，所述第二端具有第二外 表面和第二環(huán)形端面。設(shè)置第一密封環(huán)，所述第一密封環(huán)具有軸向上 延伸部分和徑向上延伸部分，上述軸向上延伸部分沿著第一外表面延 伸，并具有限定第一波紋管密封底座的密封區(qū)外表面，而上述徑向上 延伸部分沿著第一端面延伸。設(shè)置一第二密封環(huán)，所述第二密封環(huán)具有第二軸向上延伸部分和徑向上延伸部分，上述第二軸向上延伸部分 沿著第二外表面延伸，并具有限定第二波紋管密封底座的密封區(qū)外表 面，而上述徑向上延伸部分沿著第二端面延伸。第一波紋管密封件在 一端處連接到殼體上，而在第一波紋管另一端處連接到第一波紋管密 封底座上。第二波紋管密封件在一端處處連接到殼體上，并在第二波 紋管另 一端處連接到第二波紋管密封底座上。
保持機(jī)構(gòu)可以設(shè)置成與第一密封環(huán)和第二密封環(huán)中的每個(gè)都相 連，用來(lái)相對(duì)于第一外表面固定第一軸向上延伸部分和相對(duì)于第二外 表面固定第二軸向上延伸部分。
保持機(jī)構(gòu)可以每個(gè)軸向上延伸部分的彎曲端，上述彎曲端具有一 接合在樞銷外表面中的邊緣。保持機(jī)構(gòu)還可以包括徑向上突出部分和 凹槽，上述徑向上突出部分是在每個(gè)軸向上延伸部分的一端處，而上 述凹槽在每個(gè)外表面中，以便容納相關(guān)的突出部分。每個(gè)軸向上延伸 部分的外表面都可以包括突出部分，以便限定波紋管密封底座。
每個(gè)沿著第一端面延伸的徑向上延伸部分有利的是可以包括蓋面
(facing)部分和折疊部分，上述蓋面部分從軸向延伸部分朝通孔方向 延伸，并面向端面，而上述折疊部分從蓋面部分延伸在徑向上遠(yuǎn)離通 孔，以便限定連接部分接觸面。每個(gè)沿著第一端面延伸的徑向上延伸 部分有利的是可以包括一蓋面部分和折疊部分，上述蓋面部分從軸向 上延伸部分朝通孔方向延伸，而上述折疊部分/人蓋面部分在徑向上遠(yuǎn) 離通孔延伸，以《更限定連接部分接觸面。
保持機(jī)構(gòu)可以包括在軸向上延伸部分和樞銷外表面之間的干涉配 合。這可以通過(guò)使接觸面變粗糙或者通過(guò)給用于干涉配合的部件定尺
括2粗糙表面的地;，得;良好的i緊/固定。 - '
本發(fā)明提供改進(jìn)的密封性能，所述改進(jìn)的密封性能包括增加密封 區(qū)/保護(hù)及可以使用厚的涂層(Everlube， Geomet)。密封區(qū)是在一個(gè) 表面上而不是在多個(gè)表面上。球套可以是直的或任何容易生產(chǎn)的形狀， 因此消除了球套構(gòu)造中的一部分復(fù)雜性，以便補(bǔ)償環(huán)的外加成本。與 典型的螺紋切削機(jī)加工的套筒相比，本發(fā)明可用于潛在使用具有最少 機(jī)加工的球套原料部分。
密封環(huán)在樞銷端面(套筒端面)與連接部分之間的界面處具有墊圈的功能(增加軸承面積)。這種起墊圈作用的密封環(huán)固定到組件上， 且不能使它掉落(密封圈或波紋管將密封環(huán)鎖緊到部件上)。
厚的金屬件設(shè)計(jì)也可以起套圏作用，但沒(méi)有增加通孔直徑和沒(méi)有 與"內(nèi)部"壓入有關(guān)的制造和質(zhì)量問(wèn)題(掉落、存在檢驗(yàn))。
本發(fā)明還有下述優(yōu)點(diǎn)，即與僅覆蓋密封環(huán)或帽部分(各帽對(duì)稱， 因此只有一個(gè)部件進(jìn)入生產(chǎn)區(qū))相比，有可能減少涂裝整個(gè)短軸(樞 銷)的涂裝成本。另外，可以使密封環(huán)表面的內(nèi)軸向上延伸表面(和 還有徑向上延伸的表面)變粗造，因而增加夾緊連接部分的摩擦作用
(由此可以減少螺栓和接頭的尺寸)。按照本發(fā)明所述的橫軸或X軸
接合比現(xiàn)有接合更堅(jiān)固，并可以通過(guò)基于密封環(huán)的鍵壽命測(cè)試，同時(shí) 為增加預(yù)先密封唇的機(jī)會(huì)提供適量的密封表面。
表征本發(fā)明的各種新穎特點(diǎn)在所附權(quán)利要求中詳細(xì)指出，并形成 本公開的一部分。為了更好地理解本發(fā)明、它的操作優(yōu)點(diǎn)及通過(guò)它的 使用所達(dá)到的特殊目的，參見附圖及說(shuō)明的問(wèn)題，在所述說(shuō)明的問(wèn)題 中，舉例說(shuō)明了本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例。
附圖簡(jiǎn)介
在附圖中


圖1是示出按照本發(fā)明所述的球窩接合及按照本發(fā)明所述的球窩 接合的周圍情況的示意透視圖2是按照本發(fā)明所述的球窩接合包括套筒密封環(huán)的剖視圖； 圖3是示出按照本發(fā)明所述的球套密封環(huán)的第 一 實(shí)施例的剖視圖； 圖4是示出按照本發(fā)明所述的球套密封環(huán)的第二實(shí)施例的剖視圖； 圖5是示出按照本發(fā)明所述的球套密封環(huán)的第三實(shí)施例的剖視圖； 圖6是示出按照本發(fā)明所述的球套密封環(huán)的第四實(shí)施例的剖視圖； 圖7是示出按照本發(fā)明所述的球套密封環(huán)的第五實(shí)施例的剖視圖。 優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明
尤其是參見附圖，本發(fā)明包括球窩接合IO，尤其是橫軸接合(cross axis joint),所述橫軸接合設(shè)計(jì)成在徑向方向上運(yùn)送栽荷，并在兩個(gè)配 合部件之間轉(zhuǎn)移載荷。在圖l所示的實(shí)施例中，球窩接合10具有主殼 體部分28(圖2)，所述主殼體部分28連接到臂12上。另外部分14 取兩個(gè)有邊的夾板的形式，亦即具有第一凸緣20和第二凸緣22。各凸 緣具有孔24, 26，以便容納一帶螺母18的螺栓16。螺栓16穿過(guò)球窩接合10的通孔50。
圖2示出按照本發(fā)明所述的球窩接合10的笫一實(shí)施例。設(shè)置金屬 殼體30將軸承殼套30支承在內(nèi)部空間中。軸承殼套30通過(guò)在一端處 的下面中間部分32和下面壓緊環(huán)(housing ring) 36及通過(guò)上面中間 部分34和上面壓緊環(huán)38保持在合適位置。壓緊環(huán)36和38通過(guò)主殼體 部分28的材料端部的變形保持在合適位置，以便將壓緊環(huán)36和38鎖 緊在合適位置。在軸承殼套30內(nèi)設(shè)置一球套40，尤其是用球套軸承面 46與軸承殼套30接觸。球套40具有內(nèi)部通孔50和具有第 一和第二(示 出為上面和下面)樞銷(也稱之為短軸)，所述第一和第二樞銷具有 外套筒表面42和44。球套40還具有第一端面41和第二端面43。在球 套40的每一端處都設(shè)置密封環(huán)60。每個(gè)密封環(huán)60都包括沿端面(分 別是43或41)延伸的徑向上延伸部分62和沿著外套筒表面(分別是 42或44)延伸的軸向上延伸部分64。每個(gè)密封環(huán)60都提供徑向上延 伸部分62的摩擦夾緊表面65,所述摩擦夾緊表面65與連接部分(20 或22)接觸。每個(gè)軸向上延伸部分64都包括與套筒外表面(42或44) 接觸的內(nèi)表面66。每個(gè)軸向上延伸部分64都具有限定密封波紋管底座 的外表面66。如圖2所示，壓緊環(huán)38和36各限定一密封波紋管底座， 以便容納密封波紋管54或52的一端。密封波紋管52具有一端部56, 所述端部56座落在密封波紋管底座68中，并通過(guò)夾緊元件57固定。 密封波紋管54具有一端部58，所述端部58座落在相應(yīng)密封環(huán)60的底 座68中，并通過(guò)夾緊元件59固定。
圖3示出按照本發(fā)明的第 一 實(shí)施例所述的密封環(huán)6 0的放大局部剖 視圖。密封環(huán)60由薄的環(huán)形金屬片形成具有第一彎頭73,所述第一彎 頭形成徑向上延伸部分62,所述徑向延伸部分62在彎頭73的上方和 下方具有折疊區(qū)。這提供表面65,所述表面65作為接觸面，具有比球 套40的端面43(或41)大的表面積。如在圖3可以看出的，軸向上延 伸部分提供底座68。軸向上延伸部分64還具有上面那個(gè)彎頭部分73, 所述那部分73帶有邊緣70，所述邊緣70伸入外套筒表面44 (或外套 筒表面42)處凹槽72中
圖4示出第二實(shí)施例，所述第二實(shí)施例是圖3實(shí)施例的不同方案。 按照?qǐng)D4的密封環(huán)60，的第二實(shí)施例，徑向上延伸部分62和軸向上延 伸部分64與圖3所示的相同，不過(guò)軸向上延伸部分64具有一彎頭71,所述彎頭71提供一邊緣部分70，，該邊緣部分70，在不需要外套筒表面 44 (或外套筒表面42)上的溝槽的情況接合外套筒表面44 (或外套筒 表面42)。邊緣部分70，接合外套筒表面44 (或外套筒表面42)，以 便將密封環(huán)16保持在合適位置。
按照本發(fā)明所述的第三實(shí)施例具有如圖3或4(或其它實(shí)施例的其 中之一)所示的結(jié)構(gòu)，^旦在徑向上延伸部分62和/或軸向上延伸部分 64處具有粗糙內(nèi)表面。此外，或者作為可供選擇的方案，球套40的蓋 面(側(cè)面42, 44和/或底部43, 41)可以變粗糙。圖5示出密封環(huán)60" 具有一軸向上延伸部分64,所述軸向上延伸部分64用內(nèi)表面66與外 表面44接觸。徑向上延伸部分62和軸向上延伸部分64不需要有彎頭 部分73， 71,而這也可以用與如圖3和4所示不同的方法提供。軸向 上延伸部分64與外表面44的接觸和連接取干涉配合的形式。另外， 在這方面，其中表面66 (或者外表面44或42)變粗糙以便增加摩擦 作用可以得到良好的連接性能。這種干涉配合或粗糙的表面配合提供 增加的摩擦作用，所述摩擦作用可用來(lái)使密封環(huán)60"保持在合適位置， 尤其是還用在裝配好的位置中由波紋管底座56和58 (密封套端部)所 施加的力。
圖6示出按照本發(fā)明所述的第四實(shí)施例的剖視圖。按照第四實(shí)施 例，設(shè)置密封環(huán)90代替圖2所示的密封環(huán)60。密封環(huán)90提供密封底 座98用于容納波紋管底座52 (或54)的端部56 (或58)。然而，密 封環(huán)90作為帶機(jī)加工表面的厚金屬片具有在端面43 (或41)處的表 面92和與連接部分(20或22)接觸的接觸表面91。沖幾加工的或用別 的方法提供的表面還包括徑向上突出部分93,所述突出部分93用一側(cè) 伸入外套筒表面44 (或42)處的溝槽72，而另一側(cè)突出以形成底座 98。密封環(huán)90可以壓到套筒40的端部上，同時(shí)讓徑向上突出部分93 接合槽72,以便將密封環(huán)90鎖緊在合適位置。
圖7用剖視圖視出按照本發(fā)明所述的第五實(shí)施例。設(shè)置一厚金屬 坯料，所述厚金屬坯料在徑向上延伸部分96和97處折疊，以^更形成 環(huán)形密封環(huán)95。這提供與端面43 (或端面41)接觸的內(nèi)表面102和與 連接部分(20或22)接觸的外表面101。另外，軸向上延伸部分98從 徑向上延伸部分97朝球表面46方向延伸。軸向上延伸部分98沿著外 表面44延伸到彎曲區(qū)域99。彎曲區(qū)域99提供邊緣104,所述邊緣104接合在外表面44 (或外表面42 )上的槽72中。照這樣，密封環(huán)95相 對(duì)于球套40固定。如同其它實(shí)施例情況一樣，密封環(huán)95提供一波紋 管密封底座98。
盡管已經(jīng)詳細(xì)示出和說(shuō)明了本發(fā)明的 一些具體實(shí)施例，以便舉例 說(shuō)明本發(fā)明原理的應(yīng)用，但應(yīng)該理解，在不脫離這些原理的情況下， 本發(fā)明可以用別的方法實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種球窩接合，包括殼體；殼體中的軸承殼套；球套，所述球套包括球部分，該球部分具有軸承面及第一樞銷和第二樞銷，上述軸承面與軸承殼套協(xié)同工作，而上述第一和第二樞銷從上述球部分朝軸向方向上延伸，上述球套具有一內(nèi)表面，該內(nèi)表面限定用于容納連接螺栓的通孔，上述第一樞銷具有第一端，所述第一端帶有第一外表面和第一環(huán)形端面，上述樞銷具有第二端，所述第二端具有第二外表面和第二環(huán)形端面；第一密封環(huán)，所述第一密封環(huán)具有第一軸向上延伸部分和徑向上延伸部分，上述第一軸向上延伸部分沿著上述第一外表面延伸并具有一限定第一波紋管密封底座的密封區(qū)外表面，而上述徑向上延伸部分沿著上述第一端面延伸；第二密封環(huán)，所述第二密封環(huán)具有第二軸向上延伸部分和徑向上延伸部分，上述第二軸向上延伸部分沿著上述第二外表面延伸，并具有限定第二波紋管密封底座的密封區(qū)外表面，而上述徑向上延伸部分沿著上述第二端面延伸；第一波紋管密封件，所述第一波紋管密封件在一端處連接到上述殼體上，而在第一波紋管另一端處連接到上述第一波紋管密封底座上；和第二波紋管密封件，所述第二波紋管密封件在一端處連接到上述殼體上，而在第二波紋管另一端處連接到上述第二波紋管密封底座上。
2. 按照權(quán)利要求1所述的球窩接合，還包括保持機(jī)構(gòu)，所述保持 機(jī)構(gòu)與上述第一密封環(huán)和第二密封環(huán)每個(gè)都相連，用于相對(duì)于上述第 一外表面保持上述第一軸向上延伸部分和相對(duì)于上述第二外表面保持 上述第二軸向上延伸部分。
3. 按照權(quán)利要求1所述的球窩接合，其中上述保持機(jī)構(gòu)包括每個(gè) 軸向上延伸部分的彎曲端，所述彎曲端具有一邊緣，該邊緣接合在樞 銷外表面中。
4. 按照權(quán)利要求1所述的球窩接合，其中上述保持機(jī)構(gòu)包括徑向 上突出部分和凹槽，上述徑向上突出部分在每個(gè)上述軸向上延伸部分的一端處，而上述凹槽在每個(gè)外表面中，用于容納相連的突出部分。
5.按照權(quán)利要求4所述的球窩接合，其中包括上述伸出部分的軸
6.按 吸權(quán)利要求1所述的球窩接合，其中每個(gè)上述沿著第一端面 延伸的徑向上延伸部分都包括蓋面部分和折疊部分，上述蓋面部分從 軸向上延伸部分朝上述通孔方向延伸并面向上述端面，而上述折疊部 分從上述蓋面部分在徑向上延伸離開上述通孔，以便限定連接部分接 觸表面。
7. 按照權(quán)利要求1所述的球窩接合，其中每個(gè)沿著上述第一端面 延伸的徑向上延伸部分都包括蓋面部分和折疊部分，上述蓋面部分從 軸向上延伸部分朝上述通孔方向延伸并面向上述端面，而上述4斤疊部 分從上述蓋面在徑向上延伸離開上述通孔，以便限定連接部分接觸表面。
8. 按照權(quán)利要求1所述的球窩接合，其中上述保持機(jī)構(gòu)包括上述 軸向上延伸部分和樞銷外表面之間的干涉配合。
9. 按照權(quán)利要求1所述的球窩接合，其中上述保持機(jī)構(gòu)包括在上 述軸向上延伸部分和樞銷外表面之間的變粗糙的表面。
全文摘要
殼體、殼體中的殼套和球套。球套包括一球、及第一和第二銷，上述球具有與殼套協(xié)同工作的軸承面，而上述第一和第二銷在軸向上從球延伸。球套具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定用于容納螺栓的通孔(50)。第一銷具有第一端，所述第一端帶第一外表面(42)和第一環(huán)形端面(41)，而第二銷具有第二端，所述第二端帶有第二外表面(44)和第二環(huán)形端面(43)。設(shè)置若干密封環(huán)(60，60’，60”，90，95)，每個(gè)密封環(huán)都具有第一軸向上延伸部分和徑向上延伸部分，上述第一軸向上延伸部分沿著第一外表面延伸，并具有限定波紋管密封底座(54，98)的密封區(qū)外表面，而上述徑向上延伸部分沿著端面延伸。每個(gè)波紋管密封件(52，54)都在一端處連接到殼體上，而在另一端處連接到波紋管密封底座(64，98)上。
文檔編號(hào)F16C11/06GK101300428SQ200680041158
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者E·霍姆斯, F·費(fèi)雷, M·費(fèi)希爾 申請(qǐng)人:Zf腓特烈港股份公司