專利名稱：球接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球接頭，其帶有具有球形的支承區(qū)域的球形銷，該球形銷借助于該支承區(qū)域可滑動運動地支承在球殼中并且與該球殼一起布置在支架的孔中；以及通過利用可硬化的材料包封球殼和支架形成的固態(tài)的主體，球形銷在軸向方向上從該主體中延伸出來。
背景技術(shù)：
構(gòu)造成徑向接頭的球接頭的結(jié)構(gòu)和裝配基于單件(球形銷、球殼、罩殼、波紋管密封部等)在一個過程和加工步驟中的制造和接合。該徑向接頭的總體功能和特性通過單件的相應(yīng)的公差范圍確定并且通過隨后的過程(熱處理、磨削等)優(yōu)化，以滿足用戶要求。
文件EP O 927 310 BI公開了帶有球接頭罩殼的球接頭，該球接頭罩殼具有管形的壁部分，該壁部分與載有球形件的、向外伸出的球形銷基本上同軸地延伸并且以間距包圍該球形件，并且其中，在插入球形件時罩殼材料填充在壁部分和球形件之間形成的自由空間并且包圍球形件，使得該球形件在凹陷部中(該凹陷部包圍球的程度超過球形件的半殼)可旋轉(zhuǎn)運動地支承在該罩殼材料中。該管形的壁部件由帶有向內(nèi)和/或向外指向的錨定元件的管型材區(qū)段組成，其中，鑄造的或注塑的罩殼材料僅僅填充在管型材區(qū)段和球形件之間的自由空間并且在該管型材區(qū)段的整個長度上延伸、然而不超過該長度，從而形成環(huán)形壁部分的管型材區(qū)段形成球接頭罩殼的整個徑向外壁。此外，在凹陷部和球形件之間設(shè)置有支承中間層。在較高的軸向負載時該球接頭的斷裂抗性不足。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的為，實現(xiàn)帶有相對高的斷裂抗性的開頭提及類型的球接頭。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過根據(jù)權(quán)利要求I所述的球接頭實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案。特別是用于機動車的根據(jù)本發(fā)明的球接頭包括具有球形的支承區(qū)域的球形銷，該球形銷借助于支承區(qū)域可滑動運動地支承在球殼中并且與該球殼一起布置在支架的孔中；以及通過利用可硬化的材料包封球殼和支架形成的固態(tài)的主體，球形銷在軸向方向上從該主體中延伸出來，其中，在該固態(tài)的主體中設(shè)置有軸向地覆蓋球殼的并且由該材料包封的用于球形銷的軸向固定部。通過由包封集成到固態(tài)的主體中且覆蓋球殼的軸向固定部提高了球接頭的斷裂抗性。根據(jù)本發(fā)明的第一備選方案，軸向固定部通過支架的軸向地覆蓋球殼的邊緣區(qū)段形成，這些邊緣區(qū)段優(yōu)選地沿著支架的孔的包圍球殼的邊緣布置。優(yōu)選地，邊緣區(qū)段在彼此相反的方向上交替地延伸。特別是，邊緣區(qū)段相對于軸向方向傾斜并且在此優(yōu)選地利用其自由的端部軸向地覆蓋球殼。盡管如此，邊緣區(qū)段優(yōu)選地基本上在軸向方向上伸延。該邊緣區(qū)段可制成獨立的構(gòu)件并且固定在支架處。但是，優(yōu)選地，邊緣區(qū)段與支架一起形成一個材料單元。特別是，邊緣區(qū)段從支架彎出。根據(jù)本發(fā)明的第二備選方案，軸向固定部通過盆形的容器形成，帶有球殼的球形銷配合在該容器中。在此，球形銷特別是穿過容器孔從容器中延伸出來，優(yōu)選地在軸向方向上。優(yōu)選地，容器的限制容器孔的邊緣至少局部地在球形銷的方向上徑向地向內(nèi)彎曲，從而邊緣軸向地覆蓋球殼。優(yōu)選地，該容器延伸穿過支架的孔。特別是，該容器通過固態(tài)的主體軸向地被固定在支架處。優(yōu)選地，容器特別是在支架的背離容器孔的一側(cè)具有環(huán)繞的、徑向的凸出部，該凸出部的外直徑大于支架的孔的直徑。由此，容器附加地軸向地被固定在支架處。根據(jù)本發(fā)明的改進方案，固態(tài)的主體包括帶有環(huán)形槽的、在材料的注射時形成的固定突緣，波紋管密封部固定或可固定在該環(huán)形槽處。優(yōu)選地，波紋管密封部延伸到球形
銷、特別是延伸到球形銷的銷區(qū)域。球殼可被噴鑄到支承區(qū)域處。但是優(yōu)選地，球殼構(gòu)造成獨立的構(gòu)件并且特別是被咬緊到支承區(qū)域上。優(yōu)選地，球形銷和/或支架分別由金屬、特別是鋼制成。例如，該支架由板材制成。球殼特別是由塑料、優(yōu)選地由聚甲醛(POM)制成。如果存在，容器優(yōu)選地由金屬、特別是鋼制成?？捎不牟牧侠缬伤芰匣蚪饘俳M成。特別是，可硬化的材料由鋅、鋁、鎂或纖維加強的聚酰胺、例如由PA66 GF30組成。優(yōu)選地，支承區(qū)域具有球形的支承面，其貼靠在球殼的優(yōu)選空心球形的支承面處。該球形銷特別是包括聯(lián)接到支承區(qū)域處的銷區(qū)域，其從球殼、從固態(tài)的主體中伸出，如果存在，從容器中伸出。該支架特別是在其赤道的高度上包圍支承區(qū)域，從而可良好地在球形銷和支架之間傳遞徑向的力。優(yōu)選地，該支架包括包圍支架的孔的環(huán)形的區(qū)段，其優(yōu)選地構(gòu)造成平的。優(yōu)選地，該支架形成底盤構(gòu)件或者其一部分。例如，該底盤構(gòu)件為轉(zhuǎn)向器或車輪架。根據(jù)本發(fā)明的球接頭特別是構(gòu)造成徑向接頭，并且優(yōu)選地包括更少數(shù)量的構(gòu)件。特別是，根據(jù)本發(fā)明的球接頭可以數(shù)量更少的裝配過程制造。通過借助于注塑過程(塑料、鋅、Al、Mg等)將預(yù)裝配的球形銷與球殼和罩殼接合，完成優(yōu)選地作為接頭筒(Gelenkkartusche)的球接頭。概念“罩殼”特別理解為支架或由支架和容器形成的部件。緊接著，通過裝配包括波紋管密封部的密封系統(tǒng)完成球接頭。為了改進力傳遞，特別是如此實施該罩殼，即，在軸向和徑向的方向上支撐球殼和/或由球形銷和球殼形成的部件。通過罩殼和/或完全地或部分地通過噴射的材料、優(yōu)選地以固定突緣的形式實現(xiàn)密封系統(tǒng)的容納部的構(gòu)造。優(yōu)選地，罩殼包括軸向固定部。根據(jù)一種解決方案，罩殼也可包括固態(tài)的主體。根據(jù)本發(fā)明的球接頭可應(yīng)用在通常的徑向地被加載的產(chǎn)品或底盤組件中，例如作為凸緣接頭、作為轉(zhuǎn)向接頭或作為外接頭?？赏ㄟ^附加元件(例如提高拉出力)改進性能。例如，可通過應(yīng)用容器實現(xiàn)在軸向的和徑向的負載方向上的性能的強化和/或提高。特別是得到以下優(yōu)點-不需要熱處理，因為通過被噴入的材料(可硬化的材料)的注射過程匹配實際尺寸。-減少了構(gòu)件數(shù)量。
-減少了裝配過程數(shù)量。-通過應(yīng)用已知的系統(tǒng)(Ρ0Μ球殼、潤滑脂(Fett))和優(yōu)化的預(yù)緊得到良好的松開力矩與摩擦力矩比例。


下面根據(jù)優(yōu)選的實施方式參考附圖描述本發(fā)明。其中圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的球接頭的局部立體圖，圖2顯示了根據(jù)圖I的球接頭的俯視圖，
圖3顯示了根據(jù)圖I的球接頭的另一局部剖開的立體圖，圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的球接頭的側(cè)視圖。
具體實施例方式從圖I至3中可看出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的球接頭I的不同的視圖，該球接頭I包括帶有也被稱為球形活節(jié)的球形的支承區(qū)域3的球形銷2，該支承區(qū)域3可滑動運動地支承在球殼4中。球形銷2可旋轉(zhuǎn)地且可擺動地配合在球殼4中，該球殼布置在支架6的貫穿的孔5中。支架6在球形活節(jié)3的赤道的高度上包圍未偏出的球形銷2，從而支架6可承受被引入到球形銷2上的徑向的力。邊緣區(qū)段7、8、9和10從支架6中彎出，該邊緣區(qū)段7、8、9和10相對于軸向方向11傾斜地伸延并且利用其自由的端部軸向地覆蓋球殼
4。在此，該邊緣區(qū)段在彼此相反的方向上交替地彎出，其中，根據(jù)該圖示，邊緣區(qū)段8和10向上延伸并且邊緣區(qū)段7和9向下延伸。在將由球殼4和球形銷2形成的部件插入孔5中之前，邊緣區(qū)段或邊緣區(qū)段中的至少兩個彼此相對者在軸向方向11上伸延，并且在將該部件插入孔5中之后才在球形銷2的方向上徑向地向內(nèi)傾斜以將該部件軸向地固定在支架6處?，F(xiàn)在，利用可硬化的材料包封由球形銷2、球殼4和支架6形成的組件，該材料在其硬化后形成固態(tài)的主體12，其在圖I中僅僅以透明的方式示出并且僅僅通過其輪廓線13指出。該固態(tài)的主體12包括帶有環(huán)形槽15的固定突緣14，在環(huán)形槽15處固定有示意性地指出的波紋管密封部16，其延伸到球形銷2的銷區(qū)域24。此外，從圖2中可看出，球形銷2在其自由的端部17處設(shè)有凹部18，配合面19被引入該凹部18中(在圖2和3中移除了波紋管密封部)。從圖4中可看出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的球接頭I的側(cè)視圖，其中，與第一實施方式相似的或相同的特征用與在第一實施方式中相同的附圖標記表示。球形銷2可滑動運動地支承在布置在盆形容器20中的球殼4中，該容器20具有容器孔21，球形銷2穿過該容器孔21從容器20中延伸出來。容器20的限制容器孔21的邊緣22徑向地向內(nèi)彎曲并且由此在軸向方向11上固定由球形銷2和球殼4形成的部件。容器20延伸穿過支架6的貫穿的孔5并且在支架6的背離容器孔21的一側(cè)具有環(huán)繞的徑向的凸出部23，其外直徑大于孔5的直徑。由球形銷2、球殼4、容器20和支架6形成的組件利用可硬化的材料包封，該材料在其硬化后形成固態(tài)的主體12，其在圖4中以透明的方式示出并且僅僅通過其輪廓線13指出。該固態(tài)的主體12包括帶有環(huán)形槽15的固定突緣14，在環(huán)形槽15處可固定有延伸到球形銷2的銷區(qū)域24的波紋管密封部。附圖標記列表I球接頭2球形銷3球形銷的支承區(qū)域/球形活節(jié)4 球殼5在支架中的貫穿的孔6 支架 7邊緣區(qū)段8邊緣區(qū)段9邊緣區(qū)段10邊緣區(qū)段11球接頭的軸向方向12固態(tài)的主體13固態(tài)的主體的輪廓線14固定突緣15環(huán)形槽16波紋管密封部17球形銷的自由的端部18 凹部19配合面20 容器21容器孔22容器的邊緣23環(huán)繞的徑向的凸出部24球形銷的銷區(qū)域
權(quán)利要求
1.一種球接頭，其帶有具有球形的支承區(qū)域(3)的球形銷(2)，所述球形銷(2)借助于所述支承區(qū)域(3)可滑動運動地支承在球殼(4)中并且與所述球殼(4) 一起布置在支架(6)的孔(5)中；以及通過利用可硬化的材料包封所述球殼⑷和支架(6)形成的固態(tài)的主體(12)，所述球形銷(2)在軸向方向(11)上從所述固態(tài)的主體(12)中延伸出來，其特征在于，在所述固態(tài)的主體(12)中設(shè)置有軸向地覆蓋所述球殼(4)的并且由所述材料包封的用于所述球形銷(2)的軸向固定部。
2.按照權(quán)利要求I所述的球接頭，其特征在于，所述軸向固定部通過所述支架(6)的軸向地覆蓋所述球殼的邊緣區(qū)段(7、8、9、10)形成。
3.按照權(quán)利要求2所述的球接頭，其特征在于，所述邊緣區(qū)段(7、8、9、10)在彼此相反的方向上交替地延伸。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的球接頭，其特征在于，所述邊緣區(qū)段(7、8、9、10)相對于所述軸向方向(11)傾斜并且利用其自由的端部軸向地遮蓋所述球殼(4)。
5.按照權(quán)利要求I所述的球接頭，其特征在于，所述軸向固定部通過盆形的容器(20)形成，帶有球殼⑷的球形銷⑵配合在所述容器(20)中，所述球形銷(2)穿過容器孔(21)從所述容器(20)中延伸出來。
6.按照權(quán)利要求5所述的球接頭，其特征在于，所述容器(20)的限制所述容器孔(21)的邊緣(22)至少局部地在所述球形銷(2)的方向上徑向地向內(nèi)彎曲。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的球接頭，其特征在于，所述容器(20)延伸穿過所述支架(6)的孔(5) ο
8.按照權(quán)利要求7所述的球接頭，其特征在于，所述容器(20)具有環(huán)繞的、徑向的凸出部(23)，該凸出部的外直徑大于所述支架￠)的孔(5)的直徑。
9.按照以上權(quán)利要求中任一項所述的球接頭，其特征在于，所述固態(tài)的主體(12)包括帶有環(huán)形槽(15)的、在材料的注射時形成的固定突緣(14)，波紋管密封部(16)能固定在所述環(huán)形槽(15)處。
10.按照以上權(quán)利要求中任一項所述的球接頭，其特征在于，所述球殼(4)咬緊到所述支承區(qū)域⑶上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球接頭，其帶有具有球形的支承區(qū)域(3)的球形銷(2)，所述球形銷借助于所述支承區(qū)域(3)可滑動運動地支承在球殼(4)中并且與所述球殼一起布置在支架(6)的孔(5)中；以及通過利用可硬化的材料包封所述球殼(4)和支架(6)形成的固態(tài)的主體(12)，所述球形銷(2)在軸向方向(11)上從所述固態(tài)的主體中延伸出來，其中，在所述固態(tài)的主體(12)中設(shè)置有軸向地覆蓋所述球殼(4)的并且由所述材料包封的用于所述球形銷(2)的軸向固定部。
文檔編號F16C11/06GK102959255SQ201180030360
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者F·納赫巴, V·格魯貝, C·格羅內(nèi)韋格, T·霍德 申請人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司