球形接頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種球形接頭（10），包括具有殼體開口（14）的接頭殼體（12）、布置在接頭殼體（12）中的滑動(dòng)支承件（16）、具有接頭球體（20）和銷軸（22）的球頭銷軸（18）以及沿軸向方向（a）將球頭銷軸（18）的接頭球體（20）保持在接頭殼體（12）中的部件（24、30、34），所述球頭銷軸以其接頭球體（20）可轉(zhuǎn)動(dòng)且可擺動(dòng)地支承在滑動(dòng)支承件（16）中并且以其銷軸（18）穿過(guò)殼體開口（14）從接頭殼體（12）中伸出。本發(fā)明的特征在于，所述部件（24、30、34）這樣設(shè)計(jì)并且確定尺寸，使得當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的最大力時(shí)，接頭球體（20）只在接頭殼體（12）內(nèi)進(jìn)行沿軸向方向（a）定向的運(yùn)動(dòng)，以避免接頭球體（20）與接頭殼體（12）分離。
【專利說(shuō)明】球形接頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述類型的球形接頭/球節(jié)/萬(wàn)向球接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]這種球形接頭充分已知并且尤其在汽車中使用于車輪懸架或者轉(zhuǎn)向裝置的區(qū)域中。
[0003]在DE20121158U1中公開了按本發(fā)明所述類型的球形接頭。優(yōu)選設(shè)置用于汽車的行駛機(jī)構(gòu)懸架或者轉(zhuǎn)向裝置的球形接頭包括接頭殼體和接頭銷軸，該接頭銷軸借助球形的接頭區(qū)域可轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)地支承在單件式或多件式滑動(dòng)支承件中，其中，滑動(dòng)支承件本身防損耗地容納在接頭殼體中。
[0004]在DE3915991C2中描述了一種用于轉(zhuǎn)向橫拉桿的所謂的失效元件，所述失效元件在最大力被超過(guò)時(shí)具有指示性的性能。然而業(yè)已證明不利的是，尤其在考慮結(jié)構(gòu)空間要求、重量要求和成本要求方面時(shí)，所述失效元件是一種分離的元件。
[0005]DE69804504T2公開了一種用于汽車的錐形接頭。錐形銷軸接頭包括殼體，該殼體具有接合在殼體內(nèi)部的、由球形頭構(gòu)成的球頭銷軸，所述球形頭與從殼體開口中伸出的桿固定相連，所述錐形銷軸接頭還包括定義出下部軸承面的下部軸承，所述下部軸承面在殼體開口的一側(cè)上包圍球頭銷軸的頭部，所述錐形銷軸接頭還包括可運(yùn)動(dòng)的對(duì)置的上部軸承，所述上部軸承定義出上部軸承面，其中，所述上部軸承通過(guò)彈簧相對(duì)于球頭銷軸的頭部這樣預(yù)緊，使得其可以在一定程度上朝下部軸承移動(dòng)，球頭銷軸的頭部在下部軸承中發(fā)生磨損，其中，所述接頭包括用于顯示球頭銷軸頭部的磨損情況的顯示部件，所述顯示部件適用于根據(jù)可移動(dòng)的上部軸承的位移顯示所述頭部的磨損。所述球頭銷軸接頭的特征在于，磨損顯示部件包括一接觸元件，該接觸元件可與可移動(dòng)的上部軸承的一部分接觸，其中，接觸元件布置在上部軸承朝向下部軸承平移運(yùn)動(dòng)的路徑上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所基于的思想是，將失效元件沿拉伸方向的功能整合到原本就必不可少的構(gòu)件中，其中業(yè)已證明符合目標(biāo)的是，在球形接頭上進(jìn)行功能整合。
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，這樣進(jìn)一步改進(jìn)根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述類型的球形接頭，使得在允許的最大力被超過(guò)時(shí)能夠識(shí)別出球形接頭失效。
[0008]該技術(shù)問(wèn)題按本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1、2、4或7的特征與其前序部分特征相結(jié)合地解決。
[0009]從屬權(quán)利要求構(gòu)成本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。
[0010]球形接頭按照已知的方式和方法包括接頭殼體，所述接頭殼體具有殼體開口和布置在接頭殼體中的滑動(dòng)支承件/軸瓦/軸承套。具有接頭球體和銷軸的球頭銷軸以其接頭球體可轉(zhuǎn)動(dòng)且可擺動(dòng)地支承在滑動(dòng)支承件中并且通過(guò)部件沿軸向方向保持在接頭殼體中。球頭銷軸的銷軸穿過(guò)殼體開口從接頭殼體中伸出。
[0011]按照本發(fā)明，所述部件這樣設(shè)計(jì)并且確定尺寸，使得當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的最大力時(shí)，接頭球體只在接頭殼體內(nèi)進(jìn)行沿軸向方向定向的運(yùn)動(dòng)，以避免接頭球體與接頭殼體分離。
[0012]通過(guò)按照本發(fā)明的特征以有利的方式確保了在達(dá)到預(yù)設(shè)的允許最大力時(shí)，接頭球體進(jìn)行沿軸向方向定向的運(yùn)動(dòng)。在允許的最大力被超過(guò)時(shí)出現(xiàn)的接頭球體沿軸向方向的運(yùn)動(dòng)對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)很容易識(shí)別/檢測(cè)并且用作最大力被超過(guò)的指示。此外，接頭可以限制施加的最大力并且由此保護(hù)相鄰的部件。
[0013]按照本發(fā)明的第一實(shí)施形式，沿軸向方向?qū)⒔宇^球體保持在接頭殼體中的部件設(shè)計(jì)為與接頭殼體固定相連的閉鎖元件。在此，所述閉鎖元件沿軸向方向具有比接頭殼體更小的強(qiáng)度。此外，所述閉鎖元件具有與接頭殼體間隔布置的、沿徑向方向觀察處于外部的環(huán)區(qū)段。也就是在接頭殼體與閉鎖元件的外部環(huán)區(qū)段之間形成確定的間隙。在閉鎖元件由于作用的最大力而塑性變形時(shí)，閉鎖元件的外部環(huán)區(qū)段貼靠在周圍的接頭殼體上，也就是接頭殼體與閉鎖元件的外部環(huán)區(qū)段之間的間隙閉合。這使得只能進(jìn)行有限的塑性變形，從而排除了接頭球體脫開并且由此使球形接頭分離的可能性。
[0014]在此，閉鎖元件優(yōu)選由可延展的材料構(gòu)成。
[0015]閉鎖元件優(yōu)選具有分段式的結(jié)構(gòu)。所述分段式的結(jié)構(gòu)的積極效果是，即使出現(xiàn)不沿殼體縱向方向作用的最大力，閉鎖元件也能夠有針對(duì)性地塑性變形。
[0016]按照本發(fā)明的另一實(shí)施形式，所述部件也設(shè)計(jì)為與接頭殼體固定相連的閉鎖元件，其中，所述閉鎖元件具有朝向接頭球體變形的、在最大力時(shí)能至少部分再次回復(fù)變形/恢復(fù)原狀的邊緣區(qū)域。此外，所述球形接頭和進(jìn)而所述閉鎖元件由與接頭殼體形鎖合地和/或力鎖合地和/或材料結(jié)合地相連的套管包圍，其中，閉鎖元件的、朝接頭球體定向的、變形的邊緣區(qū)域由套管無(wú)接觸地包圍。也就是在套管與套管的變形的邊緣區(qū)域之間存在確定的間隙。在此，閉鎖元件這樣設(shè)計(jì)和確定尺寸，使得在達(dá)到預(yù)設(shè)的最大力時(shí)，變形的邊緣區(qū)域回復(fù)變形。由于回復(fù)變形，接頭球體再次進(jìn)行沿軸向方向的確定的運(yùn)動(dòng)，這是一種最大力被超過(guò)的指示?；貜?fù)變形的過(guò)程將閉鎖元件的邊緣區(qū)域與套管之間的間隙閉合，從而排除了球形接頭分離的可能性。
[0017]閉鎖元件以有利的方式由可延展的材料構(gòu)成。
[0018]按照本發(fā)明的第三實(shí)施形式，沿軸向方向?qū)⒔宇^球體保持在接頭殼體中的部件設(shè)計(jì)為接頭殼體的朝向接頭球體變形的、在最大力時(shí)能至少部分回復(fù)變形的殼體區(qū)域。此外，所述接頭殼體由與接頭殼體形鎖合地和/或力鎖合地和/或材料結(jié)合地相連的套管包圍。所述接頭殼體在變形的殼體區(qū)域的區(qū)域中由套管無(wú)接觸地包圍，也就是在套管與變形的殼體區(qū)域之間形成確定的間隙。與第二實(shí)施形式相應(yīng)地，在出現(xiàn)最大力時(shí)，在此也會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)寬，即在裝配球形接頭時(shí)變形的殼體區(qū)域部分地回復(fù)變形。這種回復(fù)變形使得接頭球體在接頭殼體內(nèi)進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，所述軸向運(yùn)動(dòng)可檢測(cè)到并且再次用作最大力被超過(guò)的指示。由于在套管與接頭殼體之間的間隙在回復(fù)變形時(shí)閉合，因此排除了接頭分離的可能性。
[0019]套管優(yōu)選借助通過(guò)冷成型過(guò)程變形的套管區(qū)段與接頭殼體相連。借助冷成型的連接被證明是有利的，因?yàn)橛纱瞬粫?huì)將應(yīng)力(例如焊接時(shí)的熱應(yīng)力)傳入接頭中。也就是套管與接頭殼體借助冷成型的接合減小了接頭拉緊狀態(tài)的影響的危險(xiǎn)。
[0020]為了確保套管與接頭殼體之間足夠大的強(qiáng)度，接頭殼體優(yōu)選配設(shè)有環(huán)繞的材料凹處，所述變形的套管區(qū)段接合到該材料凹處中。
[0021]按照本發(fā)明的第四實(shí)施形式，沿軸向方向?qū)⒔宇^球體保持在接頭殼體中的部件又設(shè)計(jì)為單件式閉鎖元件。在此，所述閉鎖元件具有固定區(qū)段，所述固定區(qū)段通過(guò)在最大力時(shí)失效的預(yù)定斷裂部位與所述閉鎖元件相連，并且所述閉鎖元件通過(guò)所述固定區(qū)段與接頭殼體固定相連。此外，所述閉鎖元件具有設(shè)計(jì)為阻擋元件/承受元件的區(qū)域，所述區(qū)域接合到對(duì)應(yīng)地設(shè)置在接頭殼體中的凹處中。在此，在接頭殼體中的凹處與類似阻擋臂的阻擋元件之間形成沿軸向方向定向的間隙。在達(dá)到最大力并且由此發(fā)生預(yù)定斷裂部位失效時(shí)，接頭球體進(jìn)行沿軸向方向的確定的運(yùn)動(dòng)，這又成為最大力被超過(guò)的指示。通過(guò)使阻擋元件形鎖合地接合到凹處中，按定義地停止了軸向運(yùn)動(dòng)并且防止了分離。阻擋元件例如可以在裝配時(shí)通過(guò)閉鎖環(huán)的塑性變形產(chǎn)生。
[0022]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和應(yīng)用可能性由以下說(shuō)明結(jié)合在附圖中示出的實(shí)施例給出。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]以下根據(jù)在附圖中示出的實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
[0024]在說(shuō)明書、權(quán)利要求書和附圖中使用在之后列出的附圖標(biāo)記列表中使用的術(shù)語(yǔ)和配屬的附圖標(biāo)記。
[0025]在附圖中:
[0026]圖1示出按照本發(fā)明的球形接頭的第一實(shí)施形式的剖視圖；
[0027]圖2示出在用允許的最大力加載接頭之后按照?qǐng)D1的球形接頭；
[0028]圖3示出按照本發(fā)明的球形接頭的另一實(shí)施形式；
[0029]圖4示出在用允許的最大力加載接頭之后按照?qǐng)D3的用“X”表示的局部；
[0030]圖5示出按照本發(fā)明的球形接頭的另一實(shí)施形式；和
[0031]圖6示出在用允許的最大力加載接頭之后按照?qǐng)D5的球形接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了避免重復(fù)，只要進(jìn)一步的區(qū)分不是必須的或者合理的，在以下的描述和附圖中用相同的附圖標(biāo)記表不相同的構(gòu)件和部件。
[0033]圖1以剖視圖示出整體用附圖標(biāo)記10表示的球形接頭。
[0034]所述球形接頭10按照已知的方式和方法包括接頭殼體12，所述接頭殼體具有殼體開口 14和布置在接頭殼體中的滑動(dòng)支承件16。
[0035]整體用附圖標(biāo)記18表示的球頭銷軸以其接頭球體20可轉(zhuǎn)動(dòng)且可擺動(dòng)地支承在滑動(dòng)支承件16中并且以其銷軸22從殼體開口 14中伸出。
[0036]按照?qǐng)D1所示的實(shí)施形式，接頭球體20通過(guò)與接頭殼體固定相連的閉鎖元件(此處形式為閉鎖環(huán)24)沿軸向方向a保持在接頭殼體12中。
[0037]如圖1所示，閉鎖環(huán)24具有與接頭殼體12間隔布置的、沿徑向方向r觀察處于外部的環(huán)區(qū)段26。也就是在接頭殼體12與閉鎖環(huán)24之間形成間隙28。
[0038]此外，閉鎖環(huán)24沿軸向方向a具有比環(huán)繞的接頭殼體12更小的強(qiáng)度。
[0039]球形接頭10的按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)的積極效果可從圖2中看出:[0040]閉鎖環(huán)24的尺寸這樣設(shè)計(jì)，使得在達(dá)到預(yù)先確定的沿軸向方向a作用的最大力F時(shí)，閉鎖環(huán)24按定義地塑性變形，并且由此使接頭球體20沿軸向方向進(jìn)行確定的運(yùn)動(dòng)S。所述運(yùn)動(dòng)s能夠輕易地從外部檢測(cè)到并且用作最大力被超過(guò)的指示。
[0041]閉鎖環(huán)24的塑性變形使得環(huán)區(qū)段26貼靠在接頭殼體12上，也就是間隙28閉合。由此排除了球形接頭10分離的可能性。
[0042]在圖3中示出的球形接頭10基本上與圖1所示的球形接頭一致。與圖1相對(duì)，接頭球體20通過(guò)朝向接頭球體20變形的殼體區(qū)域30沿軸向方向a保持在接頭殼體12中。此外，接頭殼體12由套管32包圍。在變形的殼體區(qū)域32的區(qū)域中，接頭殼體12由套管32無(wú)接觸地包圍，從而在套管32與變形的殼體區(qū)域30之間形成確定的間隙28。
[0043]套管32借助適當(dāng)方法在沒(méi)有熱量引入的情況下與接頭殼體12固定相連。
[0044]如圖4所示，在接頭球體20沿軸向方向進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，成型的殼體區(qū)域32回復(fù)變形。接頭球體20的這種軸向運(yùn)動(dòng)再次用作最大力被超過(guò)的指示。
[0045]由于環(huán)繞的套管32，回復(fù)變形只能進(jìn)行到縫隙28閉合為止，從而排除了球形接頭10分離的可能性。
[0046]在圖5和圖6示出的實(shí)施形式中，接頭球體20再次借助閉鎖元件34沿軸向方向a保持在接頭殼體12中。
[0047]如圖5所示,單件式設(shè)計(jì)的閉鎖元件34具有固定區(qū)段36。閉鎖元件34通過(guò)固定區(qū)段36與接頭殼體12固定相連。在此，所述固定區(qū)段36通過(guò)在最大力時(shí)失效的預(yù)定斷裂部位與閉鎖元件34相連。
[0048]此外如圖5所示，閉鎖元件具有設(shè)計(jì)為阻擋臂形式的阻擋元件38。所述阻擋元件38接合到設(shè)置在接頭殼體12中的凹處40中。在阻擋元件38與凹處40之間形成了沿軸向方向a定向的間隙28。
[0049]在最大力被超過(guò)并且預(yù)定斷裂部位失效時(shí)(參見(jiàn)圖6)，接頭球體20沿軸向方向a進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)用作最大力被超過(guò)的指示。
[0050]接頭球體20的軸向運(yùn)動(dòng)只能進(jìn)行到阻擋元件38與凹處40之間的間隙28閉合為止。通過(guò)類似阻擋臂的設(shè)計(jì)，成功地防止了球形接頭10的分離。
[0051]附圖標(biāo)記列表
[0052]10球形接頭
[0053]12接頭殼體
[0054]14殼體開口
[0055]16滑動(dòng)支承件
[0056]18球頭銷軸
[0057]20接頭球體
[0058]22 銷軸
[0059]24閉鎖環(huán)
[0060]26環(huán)區(qū)段
[0061]28 間隙
[0062]30成型的殼體區(qū)域
[0063]32 套管[0064]34閉鎖元件
[0065]36固定區(qū)段
[0066]38阻擋元件
[0067]40 凹處
[0068]a軸向方向
[0069]r徑向方向
[0070]s 路徑
[0071]F 力
【權(quán)利要求】
1.一種球形接頭(10)，包括 -具有殼體開口(14)的接頭殼體(12)； -布置在所述接頭殼體(12)中的滑動(dòng)支承件(16)； -具有接頭球體(20)和銷軸(22)的球頭銷軸(18)，所述球頭銷軸以其接頭球體(20)可轉(zhuǎn)動(dòng)且可擺動(dòng)地支承在滑動(dòng)支承件(16)中并且以其銷軸(18)穿過(guò)殼體開口( 14)從接頭殼體(12)中伸出；以及 -沿軸向方向(a)將球頭銷軸(18)的接頭球體(20)保持在接頭殼體(12)中的部件(24、30、34)， 其特征在于，所述部件設(shè)計(jì)為與接頭殼體(12)固定相連的閉鎖元件(24)，所述閉鎖元件沿軸向方向具有比接頭殼體(12)更小的強(qiáng)度，其中，所述閉鎖元件(24)具有與接頭殼體(12)間隔布置的、沿徑向方向(r)觀察處于外部的環(huán)區(qū)段(26)，從而在閉鎖元件(24)的外部環(huán)區(qū)段(26)與接頭殼體(12)之間形成沿軸向方向(a)定向的間隙(28)，該間隙在最大力被超過(guò)之后使接頭球體(20)能進(jìn)行沿軸向方向(a)定向的運(yùn)動(dòng)并且在閉合后控制性地限制所述運(yùn)動(dòng)，從而防止分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的球形接頭，其特征在于，所述部件設(shè)計(jì)為與接頭殼體(12)固定相連的閉鎖元件，其中，所述閉鎖元件具有朝向接頭球體(20)變形的、在最大力時(shí)能至少部分回復(fù)變形的邊緣區(qū)域，并且所述接頭殼體(12)由與接頭殼體(12)形鎖合地和/或力鎖合地和/或材料結(jié)合地相連的套管(32)包圍，其中，閉鎖元件的、朝接頭球體(20)定向的、變形的邊緣區(qū)域由套管(32)無(wú)接觸地包圍，從而在閉鎖元件的能回復(fù)變形的邊緣區(qū)域與套管(32)之間形成沿軸向方向(a)定向的間隙(28)，該間隙在最大力被超過(guò)之后使接頭球體(20)能進(jìn)行沿軸向方向(a)定向的運(yùn)動(dòng)并且在閉合后控制性地限制所述運(yùn)動(dòng)，從而防止分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球形接頭，其特征在于，所述閉鎖元件(24、34)具有分段式的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的球形接頭，其特征在于，所述部件設(shè)計(jì)為接頭殼體(12 )的朝向接頭球體(20 )變形的、在最大力時(shí)能至少部分回復(fù)變形的殼體區(qū)域(30 )，其中，所述接頭殼體(12)由與接頭殼體(12)形鎖合地和/或力鎖合地和/或材料結(jié)合地相連的套管(32)包圍，所述接頭殼體(12)在變形的殼體區(qū)域(30)的區(qū)域中由套管(32)無(wú)接觸地包圍，從而在變形的殼體區(qū)域(30)與套管(32)之間形成沿軸向方向(a)定向的間隙(28)，該間隙在最大力被超過(guò)之后使接頭球體(20)能進(jìn)行沿軸向方向(a)定向的運(yùn)動(dòng)并且在閉合后控制性地限制所述運(yùn)動(dòng)，從而防止分離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的球形接頭，其特征在于，所述套管(32)借助通過(guò)冷成型過(guò)程變形的套管區(qū)段與所述接頭殼體(12)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球形接頭，其特征在于，所述接頭殼體(12)具有環(huán)繞的材料凹處，所述變形的套管區(qū)段接合到該材料凹處中。
7.根據(jù)權(quán)利要求 1的前序部分所述的球形接頭，其特征在于，所述部件設(shè)計(jì)為與接頭殼體(12)固定相連的閉鎖元件(34)，其中，所述閉鎖元件(34)具有固定區(qū)段(36)，所述固定區(qū)段通過(guò)在最大力時(shí)失效的預(yù)定斷裂部位布置在所述閉鎖元件(34)上，所述閉鎖元件(34)通過(guò)所述固定區(qū)段與接頭殼體(12)固定相連，其中，所述閉鎖元件(34)具有設(shè)計(jì)為阻擋元件的區(qū)域(38)，所述區(qū)域接合到接頭殼體(12)中的對(duì)應(yīng)的凹處(40)中，其中，在接頭殼體(12)中的凹處(40)與閉鎖元件(34)的設(shè)計(jì)為阻擋元件的區(qū)域(38)之間形成沿軸向方向(a)定向的間隙(28)，該間隙在最大力被超過(guò)并且所述預(yù)定斷裂部位失效之后使接頭球體(20)能進(jìn)行沿軸向方向(a)定向的運(yùn)動(dòng)并且在閉合后控制性地限制所述運(yùn)動(dòng)，從而防止分離 。
【文檔編號(hào)】F16C11/06GK103765022SQ201280041920
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月27日
【發(fā)明者】H·克勞斯 申請(qǐng)人:奧迪股份公司