球節的製作方法

2023-07-28 11:38:41 2

專利名稱：球節的製作方法
球節本發明涉及一種球節。本發明特別是涉及一種用於降低聲傳播的球 節的球形軸瓦或者軸瓦的專門結構。球節傳遞和承受多個方向的力。在汽車製造業中，它們例如用在轉 向器或者轉向橫拉杆上。這種類型的球節由球軸頸-也就是具有在軸向 端部形成的球的銷-容納球的軸瓦以及容納軸瓦和球軸頸部件的殼 體。球軸頸的球在預緊的持續潤滑的軸瓦之間滑動。軸瓦通過殼體防止 潮氣和髒物以及防止潤滑油溢出。在所述的在汽車的使用情況中，特別 是容納球的軸瓦的內表面經受高的載荷。因此這些軸瓦通常是由金屬制 成。然而在現代汽車製造中，對舒適性的要求越來越高，這些要求通過 具有金屬的軸瓦的球節部件地不能得到滿足。其缺點是，通過具有金屬 軸瓦的球節以不希望的程度將固體聲傳播到客艙或者輸出到環境中。在 固體聲的傳播方面，具有塑料軸瓦的球節具有明顯的優勢。這種類型的 球節在採用現代塑料時在許多情況中在承載能力方面也能勝任。然而它們的缺點是，它的緊急運行特性(Notlaufeigenschaft)明顯地受到限制。 這就是說，當相應的球節的殼體密封出現故障或者失靈時造成髒物進入 球節，或者潤滑劑從原來的軸承支承架，也就是從球軸頸的球的相互滑 動的表面與軸瓦的中間腔室中溢出，造成在短時間內球節全失效。DE 103 29 804 Al 7>開了 一種具有非金屬軸瓦的球節。在這種球節 中軸瓦為雙層構造。根據在該文獻中所示的方案，這兩個構成軸瓦的層 具有不同的彈性模量，其中，離球遠的外層由塑性彈性的材料構成，靠 近球的內層由具有耐磨表面的材料構成。文中除了指出軸瓦是由非金屬 材料構成之外，並未說明兩個構成了軸瓦的層的材料的具體信息。從生 產技術的角度看，這個兩層是由塑料構成的，然而該塑料具有不同的E 模量和表面強度，因為這種由不同塑料構成的層可有利地在兩級噴射工 序中生產，並且逸A匕連接起來。其中顯然滿足了關於降低固體聲傳播的 要求。對於更多應用目的，通過為內層使用相應的塑料也肯定能滿足耐 磨性方面的要求。然而在此方案中也存在緊急運行特性不足的問題。與 金屬的不同之處是，塑料和類似材料傾向於可能發生髒物，例如在球節
出現不密封時在運行表面區域中出現的髒物，會在某種程度上嵌入到材 料的表面上。無論如何，在這方面金屬所具有的緊急運行特性是塑料幾 乎達不到的。因此本發明的任務是提供一種球節。這種球節一方面能勝任對舒適 性不斷提高的要求，特別是對減小固體聲傳播的要求，另一方面除了在 將力傳遞到球節方面具有高的承載能力外，還具有良好的緊急運行特 性。這個任務通過具有獨立權利要求特徵的球節得以完成。通過從屬權 利要求,給出了本發明的一些有利的方案或改進方案。用於完成上述任務所提出的球節以已知的方式基本上包括 一側敞 開的活節殼；活節軸頸，該活節軸頸具有在其一端形成的活節球；也一 側敞開的球形的軸瓦。活節軸頸的活節球被活節殼容納，並且在其內表 面上持續潤滑的軸瓦布置在活節球和活節殼之間，由此形成了用於活節 球的滑動表面。在活節球與活節軸頸的從活節殼中伸出的杆部之間的過 渡區域中，活節殼通過封閉環封閉，並且通過用於避免髒物滲入和潤滑 劑溢出的密封膜盒(Dichtimgsbag)進行密封。軸瓦由至少兩層構成， 其中根據本發明，軸瓦的內層由金屬構成，它的外層由塑料構成。通過 這種構造，球節達到高的耐磨性，此外，這種球節由於其軸瓦的金屬內 表面，所以具有良好的緊急運行特性。另一方面通過軸瓦的塑料外層， 相對於具有純金屬軸瓦的球節，達到明顯降低了固體聲的傳播。只要根據本發明的球節的軸瓦如優選的那樣由兩層構成，則優選地 將用於隔聲的阻尼塑料外層噴射到軸瓦的金屬內層上。然而也可以設想 將金屬內層和由塑料構成的外層通過粘接彼此連接。根據本發明的特別有利的改進方案，軸瓦由兩部分構成。在這種情此連接。通過這種形式的構造^化了球節;安裝,也就是簡化了其部件 的接合。即使在活節殼和活節球之間有很大的金屬覆蓋度，就像人們所 希望的並在該構造形成中所實現的那樣，在此活節球可簡單地嵌入到軸 瓦中。為此，這個軸瓦近似被掀開，在嵌入活節球後關閉。由於提高了 金屬覆蓋度，其結果是活節軸頸具有更高的拉斷強度，因此球節可以具 有更高的拉力負荷。
優選地 一 側敞開的軸瓦分成兩個軸對稱的半部分。根據附合實際的 構造形式，這兩個半部分通過兩個深拉的金屬半殼形成。它們在其外圓 周上被塑料層覆蓋，並且通過接板彼此連接。其中，在活節殼內緊挨著 的半殼的邊緣在軸瓦的敞開側圍成圓形的開口 ，而將軸瓦分開的對稱軸 線垂直地延伸穿過這個圓形開口的直徑。在根據本發明的球節的也是有利的改進方案中，與軸瓦的開口邊緣 平行地設置有在其圓周上環繞的凸緣。該凸緣擠壓在封閉環和活節殼之 間，通過這個凸緣，將布置在活節殼中的軸瓦固定在活節殼中，並防止 轉動。優選軸瓦的金屬內層在它的面朝活節球的表面上具有至少一個 槽。該槽形成用於潤滑劑的儲存部。為了進一步提高耐磨性，將軸瓦的金屬內層的面朝活節球的表面進 行鍍鉻，或者附加地進行淬火。對軸瓦的金屬內表面進行QP處理，也 就是滲氮處理也有利地導致改進耐磨性。例如可將聚甲醛(POM)或者聚醯胺(PA)或者聚醚醚酮(PEEK) 考慮用作根據本發明的方式構造的球節的軸瓦的外層塑料。下面藉助實施例再次對本發明進行更加詳細的說明。在所屬的附圖 中示出

圖1 根據本發明構造的球節的軸向半剖視圖， 圖2 圖1所示球節的軸瓦的立體圖。圖1示出了按照本發明構造的球節的可能構造形式的半剖視圖。該 球節主要由活節軸頸4、 5、軸瓦l、 l'、活節殼6和密封膜盒7構成。 活節軸頸4、 5的活節球4被一側敞開的活節殼6容納。在活節殼6和 活節球4之間設置有也一側敞開的、持續潤滑的且球形成形的軸瓦1、 1，。它的內表面形成了用於活節軸頸的活節球的滑動表面。軸瓦1、 r 為兩層構造。根據本發明，在這種情況中內層2由金屬構成，而外層3 由塑料構成。通過軸瓦i、 r的金屬內層2，保證了球節的高穩固性。此外，與其 軸瓦僅由非金屬材料，也就是說通常由塑料構成的球節相比，按照本發 明的方式構造的球節通過其軸瓦i、 r的金屬內表面具有改進的緊急運
行特性。與具有塑料軸瓦的球節不同，即使偶爾出現密封膜盒的不密 封，造成髒物進入到球節內或者潤滑劑從其支承部位溢出，這也不會導 致球節很快遭到損壞。與由塑料製成的軸瓦相比，髒物顆粒嵌入到軸瓦i、 r的滑動表面的危險性也降低了。在圖i所示的構造形式中，軸瓦i、 r為兩部分構造。它由兩個軸 對稱的半部分構成。這兩個半部分通過起鉸鏈作用的連接板8彼此連 接。通過這一措施簡化了球節的安裝。此外在軸瓦i、 r的下面區域中， 還構造有在它的圓周上環繞的凸緣ii,該凸緣擠壓在封閉環13和活節殼6之間。通過與軸瓦的開口邊緣9、 9，平行設置的凸緣11,在安裝時軸瓦i、 r被固定在活節殼6中，並且因此在根據規定使用球節時，防 止發生不希望的轉動。為了進一步提高其耐磨性，將軸瓦i、 r的金屬內層2的表面例如進行淬火或者QP處理，也就是進行滲氮處理。它的外層3例如由聚曱醛(POM -P。ly。xymethylei！)構成。通過這種材料的彈性，從活節軸頸4 、 5經過軸瓦i、 r傳遞到活節殼6上的振動，特別是固體聲，以有利的方 式得到衰減。因此，由於根據本發明的軸瓦i、 r的構造，以良好的方l來。軸瓦i、 r的由塑料;勾成的外層3優選是噴射到金屬內f 2上的。然而試驗表明，也可將外層3和內層2粘接起來。圖2再一次示出以本發明的方式構造的兩部分構成的軸瓦i、 r的 立體圖。從圖中可以看到兩個半殼為兩層構造，並且通過起鉸鏈作用的連接板8彼此連接。此外在該圖中還可以看到前面已經提到的在軸瓦的圓周上環繞的凸緣ii。此外還可看到在軸瓦i、 r的金屬內表面上設置了槽12。通過這個槽12，形成了用於對球節進行持續潤滑的油儲存部。
附圖標記列表1、 r 軸瓦2、 2' (金屬)內層3、 3， (塑料)外層4、 5 活節軸頸4 活節球5 活節軸頸的杆6 活節殼7 密封膜盒8 接板，連接板 9、 9' 邊緣，開口邊緣10 開口11 凸緣12 槽，潤滑劑儲存部13 封閉環
權利要求
1.球節，包括一側敞開的活節殼(6)；活節軸頸(4、5)，該活節軸頸的在其一端形成的活節球(4)被活節殼(6)容納；布置在活節殼(6)和活節球(4)之間的、同樣在一側敞開的並基本為球形的軸瓦(1、1』)，該軸瓦具有持續潤滑的內壁以及封閉環(13)和密封膜盒(7)，它們在活節球(4)與活節軸頸(4、5)的從活節殼伸出的杆部(5)之間的過渡區域中將活節殼(6)的敞開側封閉和密封，其中軸瓦(1、1』)構造為至少兩部分的，其特徵在於，軸瓦(1、1』)的內層(2、2』)由金屬構成，它的外層(3、3』)由塑料構成。
2. 按照權利要求1所述的球節，其特徵在於，軸瓦(l、 l，)構造 為兩部分的，其中金屬內層(2、 2，)以及由塑料構成的外層(3、 3，) 通過粘4妄4皮jtb連4妄。
3. 按照權利要求1或2所述的球節，其特徵在於，軸瓦(l、 l')構造為兩部分的，其中軸瓦(i、 r)的兩個分別為兩層或者多層的部分 通過起鉸鏈作用的接板(8) ^:此連接。
4. 按照權利要求3所述的球節，其特徵在於， 一側敞開的軸瓦(l、r)分成兩個軸對稱的半部分，它們通過兩個深拉的金屬半殼形成，這兩個金屬半殼在其外圓周上由塑料層覆蓋，並通過接板(8)彼此連接， 其中在活節殼(6)內緊挨著的半殼的邊緣(9、 9')在軸瓦(i、 r)的 敞開側圍成圓形的開口 (10),並且分割了軸瓦(l、 l')的對稱軸線(y) 垂直地延伸穿過該圓形開口 (10)的直徑。
5. 按照權利要求1至4中任一項所述的球節，其特徵在於，與軸瓦(i、 r)的開口邊緣(9、 9，)平行地布置有在開口邊緣的圓周上環繞的凸緣(11)，通過該凸緣，形成了用於布置在活節殼(6)中的軸瓦(i、 r)的固定機構和防轉動機構，其中凸緣(ii )擠壓在封閉環(13)和活節殼(6)之間。
6. 按照權利要求1至5中任一項所述的球節，其特徵在於，軸瓦(i、 r)的金屬內層(2、 2，)在其面朝活節球的表面上具有至少一個 槽，該槽形成用於潤滑劑的儲存部。 _
7. 按照權利要求1至6中任一項所述的球^，其特徵在於，軸瓦 (1、 1，)的金屬內層(2、 2，)面朝球節(4)的表面被鍍鉻，用於提高其耐磨性。
8. 按照權利要求1至6中任一項所述的球節，其特徵在於，軸瓦 (1、 1，)的金屬內層(2、 2，)面朝球節(4)的表面被淬火，用於提高其耐磨性。
9. 按照權利要求1至6中任一項所述的球節，其特徵在於，軸瓦 U、 1，)的金屬內層(2、 2，)面朝球節(4)的表面被滲氮處理，用於提高其耐磨性。
10. 按照權利要求1至9中任一項所述的球節，其特徵在於，軸瓦(1、 1，)的外層(3、 3，)由聚甲醛構成。
11. 按照權利要求1至9中任一項所述的球節，其特徵在於，軸瓦 (1、 1，)的外層(3、 3，)由聚醯胺構成。
12. 按照權利要求1至9中任一項所述的球節，其特徵在於，軸瓦 (1、 l')的外層(3、 3，)由聚醚醚酮構成。
全文摘要
本發明涉及一種球節。本發明特別是涉及這種球節的軸瓦的專門結構。一方面，用於保證軸瓦並且因此也為了保證球節的高穩固性，並且另一方面，出於提高舒適性的目的以減小固體聲。本發明提出，軸瓦構造為至少兩層的，並且其中內層由金屬製成，外層由塑料製成，例如聚甲醛製成。
文檔編號F16C11/06GK101213379SQ200680023636
公開日2008年7月2日 申請日期2006年6月19日 優先權日2005年6月29日
發明者H-G·布魯尼克 申請人:Zf腓特烈港股份公司