球窩關節的關節殼體以及用於將關節殼體裝配在支架元件上的方法

2023-12-03 19:23:46 2

球窩關節的關節殼體以及用於將關節殼體裝配在支架元件上的方法
【專利摘要】本發明涉及一種球窩關節（12）的關節殼體（10），其包括關於關節軸線（A）基本上旋轉對稱的用於接納球頭（16）的板材件（14），所述板材件具有周壁區段（18），其中所述周壁區段（18）在一個軸向端部（24）上具有殼體開口（26），關節銷（28）能延伸通過該殼體開口，其中所述板材件（14）在所述周壁區段（18）的該軸向端部（24）上雙層地構成。此外本發明也涉及一種用於將這樣的關節殼體（10）裝配在支架元件（34）上的方法。
【專利說明】球窩關節的關節殼體以及用於將關節殼體裝配在支架元件上的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種球窩關節的關節殼體，該關節殼體包括關於關節軸線基本上旋轉對稱的用於接納球頭的板材件，所述板材件具有周壁區段，其中，所述周壁區段在一個軸向端部上具有殼體開口，關節銷能延伸通過該殼體開口。此外，本發明也涉及一種用於將這樣的關節殼體裝配在支架元件上的方法。
【背景技術】
[0002]由板材成形的用於球窩關節的關節殼體已經一般從現有技術已知，以便減少用於球窩關節的製造費用。
[0003]因此同類的US 3，284，115 A例如示出一種由罐形的第一板材件和環形的第二板材件組裝成的關節殼體。

【發明內容】

[0004]本發明的任務是，提供一種用於球窩關節的關節殼體，該關節殼體在製造費用進一步減少的情況下確保聞的關節穩定性和使用壽命。
[0005]按照本發明，該任務通過一種開頭所述類型的關節殼體解決，在該關節殼體中，所述板材件在所述周壁區段的該軸向端部上雙層地構成。雙層地構成在這裡表示，關節殼體的壁在該區域中由兩個面狀彼此貼靠的板材層構成。由於周壁區段在殼體開口的軸向端部的區域中的雙層構成，以小的耗費產生極其穩定的關節殼體，球窩關節的關節銷稍後可以延伸通過該殼體開口。
[0006]優選，所述板材件在雙層構成的區段的自由邊緣上具有徑向的突起。板材件的徑向的突起可以在製造技術上以小的耗費實現並且有助於關節殼體在支架元件上的和/或密封波紋管在關節殼體上的簡單裝配。
[0007]所述徑向的突起可以在軸向縱剖視圖中看尤其是構成為用於密封波紋管的U形的接納部。以這種方式能夠以最小的耗費將密封波紋管固定在關節殼體上。為此，密封波紋管的邊緣引入U形的接納部中並且通過該接納部的變形夾緊在關節殼體上。
[0008]在一種實施形式中，所述板材件在所述周壁區段的第一軸向端部上單層地構成並且具有安裝開口，所述關節銷能穿過該安裝開口。所述板材件在所述周壁區段的第二軸向端部上兩層地構成並且具有所述殼體開口，其中設置有用於封閉安裝開口的殼體蓋。具有在兩個軸向端部上敞開的板材件的這種殼體結構在將關節殼體裝配在支架元件上時能夠實現在所述兩個構件之間的特別牢固的且可簡單製造的連接。
[0009]在關節殼體的另一種實施形式中，用於接納球頭的所述板材件罐形地構成並且具有所述周壁區段以及底部區段，其中所述周壁區段在第一軸向端部上通過所述底部區段封閉並且在相反的第二軸向端部上具有所述殼體開口。在該結構中，關節殼體可以構造成一件式的板材件，該板材件在接納球頭後可以通過簡單的塑性變形這樣「關閉」，使得球頭可偏轉地保持在關節殼體中。由於所述板材件在變形的區段的區域中的雙層構成，關節殼體在高的關節負荷的情況下也具有充分的穩定性。
[0010]在關節殼體的該實施形式中，所述罐形的板材件可以在所述周壁區段和所述底部區段之間的過渡區域中雙層地構造並且形成環繞的板材摺疊部。該板材摺疊部能夠以小的耗費一體成型到所述罐形的板材件上並且恰如在周壁區段的第二軸向端部上的雙層板材那樣有助於關節殼體的提高的穩定性。
[0011 ] 優選，所述板材摺疊部沿軸向方向背離周壁區段的第二軸向端部延伸並且可從關節殼體之外變形。由此，藉助該環繞的板材摺疊部能夠以簡單的方式和形式施加關節預緊力和/或進一步簡化關節殼體在支架元件上的裝配。
[0012]本發明此外也包括一種球窩關節，該球窩關節包括:以上所述的關節殼體；關節銷，該關節銷具有接納在所述關節殼體中的球頭並且具有軸；以及密封波紋管，該密封波紋管具有緊固在所述關節殼體上的第一軸向邊緣和緊固在所述軸上的第二軸向邊緣，其中，密封波紋管的第一軸向邊緣延伸到在關節殼體上一體成型的U形的接納部中，並且第一軸向邊緣形鎖合和/或摩擦鎖合地緊固在所述U形的接納部中。所述密封波紋管因此能夠在沒有單獨的裝配元件如夾緊環或張緊環的情況下以特別簡單的方式和形式裝配在關節殼體上。
[0013]在一種備選的實施形式中，球窩關節具有:以上所述的關節殼體；關節銷，該關節銷具有接納在所述關節殼體中的球頭並且具有軸；以及密封波紋管，該密封波紋管具有緊固在所述關節殼體上的第一軸向邊緣和緊固在所述軸上的第二軸向邊緣，其中，所述板材件的雙層構成的區段的自由邊緣鄰接於所述密封波紋管並且形成用於該密封波紋管的第一軸向邊緣的軸向止擋部。用於軸向固定密封波紋管的所述止擋部在這種情況中「自動」在製造關節殼體的過程中產生，具體來說在成形板材件以用於形成雙層區段的過程中。因此取消用於在關節殼體中製造特別的槽或凸肩以便形成所希望的止擋部的通常的耗費。
[0014]此外，本發明也涉及一種結構組件，其包括以上所述的關節殼體以及支架元件，該支架元件具有被保持區段包圍的裝配開口，其中，所述關節殼體的周壁區段延伸通過所述裝配開口，並且所述保持區段以這樣的預緊力包圍所述關節殼體的周壁區段，使得所述關節殼體摩擦鎖合地固定在所述保持區段中。與常規的螺紋連接或焊接相比，在關節殼體和支架元件之間的這樣的摩擦鎖合連接的優點在於顯著減少的製造耗費。
[0015]所述板材件在此可以設有沿軸向方向貼靠在保持區段上的支撐面，尤其是以在周壁區段的第一軸向端部上的階梯形的擴張部和/或在周壁區段的第二軸向端部上的雙層壁區段的形式。
[0016]本發明最後還涉及一種用於將關節殼體裝配在支架元件上的方法，該方法包括如下步驟:
[0017]一提供以上所述的關節殼體；
[0018]一提供包括裝配開口的支架元件；
[0019]一將所述關節殼體的板材件沿軸向弓I入所述裝配開口中，直到所述板材件的周壁區段鄰接於所述裝配開口的邊緣；以及
[0020]一這樣塑性成形所述板材件，使得所述板材件形鎖合和/或力鎖合地緊固在所述支架元件上。[0021]這種方法提供如下優點，即，通過所述形鎖合連接和/或力鎖合連接相比於常規的螺紋連接或焊接顯著減少裝配耗費，而不負面影響所述連接的穩定性或耐久性。
[0022]在一種方法變型方案中，成形模具嵌接到所述板材件中並且通過塑性成形沿徑向擴張所述周壁區段，使得在所述周壁區段和所述裝配開口的邊緣之間產生力鎖合的連接。因為關節殼體在支架元件上的裝配在製造球窩關節之前進行，所以所述模具可以無問題地引入關節殼體中並且以小的耗費使板材件的周壁區段塑性成形。
[0023]特別優選，通過所述成形模具也沿徑向擴張所述支架元件的裝配開口。通過周壁區段的塑性的擴張，首先關閉相對於裝配開口的邊緣存在的間隙。為了獲得環繞無間隙的並且因此特別牢固和持久的力鎖合連接，證實有利的是，板材件在所述間隙關閉後還進一步變形，從而支架元件的裝配開口也通過塑性成形沿徑向擴張。作為模具通常使用校準衝模，該校準衝模將板材件的周壁區段精確擴張至希望的直徑。
[0024]所述板材件可以在雙層構成的區段的自由邊緣上具有徑向的突起，其中，所述關節殼體插入到所述支架元件的裝配開口中，直到所述徑向的突起支撐在所述裝配開口的邊緣上。這使關節殼體相對於支架元件的軸向定位變得容易。此外在關節殼體和支架元件之間的軸向止擋部阻止它們的軸向相對運動並且因此支持所述構件的沿軸向方向存在的力鎖合連接。
[0025]在另一種方法變型方案中，裝配開口的所述邊緣這樣構成，使得所述裝配開口的直徑沿軸向方向朝向所述周壁區段的雙層構成的區段減少，尤其是逐級減少，其中，與所述裝配開口的邊緣輪廓適配的成形模具嵌接到所述板材件中並且使所述板材件的周壁區段在所述裝配開口的區域中與所述裝配開口的邊緣輪廓形鎖合地成形。由此可以以簡單的方式通過附加的形鎖合連接支持在關節殼體和支架元件之間的沿軸向方向存在的力鎖合連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]本發明的其他特徵和優點在參考附圖的情況下由對優選實施形式的後續說明得出。在附圖中:
[0027]圖1示出按第一實施形式的按照本發明的關節殼體的縱剖視圖；
[0028]圖2示出按第二實施形式的按照本發明的關節殼體的縱剖視圖；
[0029]圖3示出包括按照圖2的關節殼體的球窩關節的分解圖；
[0030]圖4至10示出用於在使用按照圖2的關節殼體的情況下製造和裝配按照本發明的球窩關節的各個方法步驟；
[0031]圖11至16示出包括按照圖1或2的關節殼體的按照本發明的球窩關節的其他實施形式；
[0032]圖17示出按第三實施形式的按照本發明的關節殼體的縱剖視圖；
[0033]圖18示出按第四實施形式的按照本發明的關節殼體的縱剖視圖；
[0034]圖19至24示出用於在使用按照圖18的按照本發明的關節殼體的情況下將關節殼體裝配在支架元件上的按照本發明的方法的各個方法步驟；以及
[0035]圖25示出包括按照圖17的關節殼體的按照本發明的球窩關節。【具體實施方式】
[0036]圖1示出按照第一實施形式的球窩關節12的關節殼體10，該關節殼體包括關於關節軸線A基本上旋轉對稱的用於接納球頭16的板材件14，該板材件具有圓柱形的周壁區段18。周壁區段18在一個軸向端部24上具有殼體開口 26，關節銷28可以延伸通過該殼體開口。板材件14在殼體開口 26的邊緣上、即在周壁區段18的所述軸向端部24上雙層地構成，以便在殼體開口 26的區域中實現較大的殼體穩定性。
[0037]在按照圖1的第一實施形式中，用於接納球頭16的板材件14罐形地構成並且具有所述周壁區段18以及底部區段20，其中周壁區段18在第一軸向端部22上通過底部區段20封閉並且在相反的第二軸向端部24上具有所述殼體開口 26。
[0038]此外，板材件14在雙層構成的區段的自由邊緣30上具有用於與支架元件34形鎖合和/或材料鎖合地連接的徑向的突起32 (也參看圖10至16)。
[0039]包括至少一個雙層構成的區段的構成為罐形板材件14的一件式的關節殼體10在此優選由鋼板或有機板材製造。
[0040]恰如圖1，圖2也示出球窩關節12的關節殼體10的縱剖視圖，不過按照第二實施形式。兩個關節殼體10的彼此對應的特徵在此設有相同的附圖標記。關於共同的特徵明確參閱上述對圖1的說明並且接著僅討論按照圖2的關節殼體10的區別以及由此造成的優點。
[0041]這樣例如區別於按照圖1的實施形式，按照圖2的關節殼體10的徑向的突起32在軸向的縱剖視圖中觀察構成為用於密封波紋管36的U形的接納部35 (也參看圖9至16)。由此密封波紋管36可以簡單地緊固在關節殼體10上，並且可以放棄附加的單獨的緊固元件如夾緊環或張緊環。
[0042]此外按照圖2的關節殼體10的特徵在於，罐形的板材件14在周壁區段18和底部區段20之間的過渡區域中雙層地構造並且形成環繞的板材摺疊部38。
[0043]按照圖2，板材摺疊部38沿軸向方向背離周壁區段18的第二軸向端部24延伸並且可從關節殼體10之外變形(參考圖8)。
[0044]在環繞的板材摺疊部38的區域中的雙層板材恰如在周壁區段18的第二軸向端部24上的雙層板材那樣有助於關節殼體10的聞的穩定性並且因此最終也有助於球窩關節12的希望的耐久性。此外，環繞的板材摺疊部38也因此是有利的，因為在該板材摺疊部變形時可以用小的耗費施加希望的關節預緊力和/或將關節殼體10藉助形鎖合連接裝配在支架元件34上。
[0045]圖3以分解圖示出支架元件34和包括按照圖2的關節殼體10的球窩關節12，藉助該分解圖可良好識別不同的單個構件。
[0046]除支架元件34和關節殼體10之外，按照圖3的球窩關節12具有包括球頭16和軸40的關節銷28、用於保護球窩關節12的密封波紋管36、用於接納球頭16的軸瓦42以及用於將球窩關節12緊固在支架元件34上的支撐環44。
[0047]藉助圖4至10描述用於製造和裝配球窩關節12的方法，其中圖4至6示出用於製造球窩關節12的方法步驟並且圖7至10示出用於將球窩關節12裝配在支架元件34上的方法步驟。
[0048]在所述方法開始時提供關節殼體10，該關節殼體優選由鋼板或有機板材製成並且例如按照圖2成形為罐形的板材件14。
[0049]在後續的一個方法步驟中，將優選由塑料預製的軸瓦42沿軸向引入到罐形的板材件14中，從而產生按照圖4的結構組件。
[0050]隨後將關節銷28的球頭16沿軸向引入關節殼體10和軸瓦42中，其中產生在圖5中繪製的結構組件。
[0051]在按照圖6的一個繼續的方法步驟中，使關節殼體10、具體來說罐形板材件14的鄰接於殼體開口 26的雙層構成的區段這樣塑性變形，使得關節銷28相對於關節殼體10被沿軸向保持。在此，環形的成形模具46作用在周壁區段18的第二軸向端部24上並且使關節殼體10這樣變形，使得殼體開口 26的直徑減小。在該情況中，成形模具46的接觸面48沿著從第一軸向端部22朝向第二軸向端部24方向收縮，由此成形模具46僅必須軸向地沿從第二軸向端部24朝向第一軸向端部22的方向壓到關節殼體10上，以便以希望的方式和形式「關閉」關節殼體10。
[0052]除密封波紋管36的裝配例外，球窩關節12的真正的製造在該方法步驟後已經很大程度上結束，因為關節銷28鄰接於軸瓦42地可偏轉地保持在關節殼體10中。
[0053]圖7至10現在示出球窩關節12在支架元件34上的裝配，其中該裝配可以直接跟隨球窩關節12的製造。
[0054]從圖6出發，關節殼體10具有U形構成的徑向的突起32，所述突起具有朝第一軸向端部22指向的軸向的用於支架元件34的支承面50。關節殼體10為了裝配球窩關節12沿軸向插入支架元件34的裝配開口 52中，直到所述徑向的突起32以其支承面50支撐在裝配開口 52的邊緣53上。所述徑向的突起32因此形成用於支架元件34的軸向支座並且因此簡化球窩關節12在支架元件34上的裝配。
[0055]隨後將橫截面呈L形的所述支撐環44從第一軸向端部22這樣插套到關節殼體10上，使得L形橫截面的一個支腿54貼靠在裝配開口 52的邊緣53上並且L形橫截面的另一個支腿55在外側鄰接於周壁區段18，優選精確配合地貼靠在該周壁區段18上(參考圖7)。支腿55在此沿軸向方向從罐形板材件14的單層的周壁區段18延伸直到環繞的板材摺疊部38。
[0056]在按照圖8的後續的一個方法步驟中，使環繞的板材摺疊部38以及支撐環44藉助另一個環形的成形模具56塑性變形。通過該變形，支架元件34藉助支撐環44沿軸向方向夾緊到板材摺疊部38和關節殼體10的徑向的突起32之間。優選，裝配開口 52的直徑精確配合地等於周壁區段18的外徑，從而支架元件34也垂直於關節軸線A地固定在關節殼體10上。因此總體上產生將球窩關節12固定地與支架元件34連接的形鎖合連接。
[0057]換句話說，支架元件34通過環繞的板材摺疊部38的塑性變形被沿軸向加載而抵靠罐形板材件14的徑向突起32。
[0058]此外，球頭16在環繞的板材摺疊部38變形時從板材件14的底部區段20沿軸向朝向周壁區段18的第二端部24被加載。因為板材摺疊部38的變形在關節殼體10關閉後、即在周壁區段18的第二軸向端部24上的成形(參考圖6)之後才進行，所以球頭16不再能夠或只還能夠輕微地朝向周壁區段18的第二端部24運動。因此通過板材摺疊部38的變形，彈性的軸瓦42被軸向預緊並且因此通常希望的關節預緊力被施加。該關節預緊力以有利的方式延長了球頭16基本上無間隙地接納在軸瓦42以及關節殼體10中的時間段。[0059]如已經提到的，所述徑向的突起32在本實施例中構成為環繞的、U形的接納部35，其中，密封波紋管36的第一軸向邊緣57引入接納部35中(參考圖9)並且通過U形的接納部35藉助另一個成形模具58的塑性變形夾緊在關節殼體10上(參考圖10)。以這種方式，徑向的突起32不僅形成用於支架元件34的支座，而且以簡單並且有利的方式將密封波紋管36固定在球窩關節12的關節殼體10上。
[0060]最後必須在密封波紋管36的相反的第二軸向邊緣59上僅還安裝按照圖11至15的夾緊環或張緊環60，以便將密封波紋管36也可靠地緊固在關節銷28的軸40上。
[0061]依此，球窩關節12—方面被完成並且另一方面已經以有利的方式裝配在支架元件34上。該支架元件34例如是機動車轉向裝置的由鋼板、鋁或塑料製造的橫嚮導臂。備選地，支架元件34是按照圖3的連接構件，該連接構件例如用法蘭連接到橫嚮導臂上。
[0062]圖11至16示出球窩關節12的其他實施形式，所述球窩關節裝配在支架元件34上並且具有按照圖1或2的關節殼體10。
[0063]按照圖11的球窩關節12僅通過使用的支撐環44區別於按照圖10的實施形式。支撐環44在圖10中放置在支架元件34的軸向端側上，而該支撐環在圖11中在關節殼體10和支架元件34之間沿徑向插入或壓入到裝配開口 52中。
[0064]在按照圖12的實施形式中沒有設置支撐環44，從而關節殼體10的環繞的板材摺疊部38直接貼靠在支架元件34上。
[0065]在按照圖13和14的球窩關節12中，支架元件34在其裝配開口 52的區域中具有凸緣61、即軸向成形的邊緣區段，以便增大在關節殼體10和支架元件34之間的徑向的接觸區域。
[0066]按照圖15和16的球窩關節12的實施形式表明，在支架元件34和關節殼體10之間的形鎖合的連接也可以與材料鎖合的連接62、例如焊接或粘接連接組合。這不僅適用於按照圖2的關節殼體10 (參考圖15)、而且適用於按照圖1的殼體實施方式(參考圖16)。
[0067]恰如圖1和2，圖17和18也分別示出球窩關節12的關節殼體10的縱剖視圖，不過按照第三或第四實施形式。相應的關節殼體10的彼此對應的特徵在此設有相同的附圖標記。關於共同的特徵明確參閱對圖1至3的上述說明並且下文僅討論按照圖17和18的關節殼體10的區別以及由此造成的優點。
[0068]圖17和18分別示出球窩關節12的關節殼體10，該關節殼體包括關於關節軸線A基本上旋轉對稱的用於接納球頭16的板材件14，其中該板材件14具有圓筒形的周壁區段
18。周壁區段18在一個軸向端部24上具有殼體開口 26，關節銷28可以延伸通過該殼體開口。板材件14在殼體開口 26的邊緣上、即在周壁區段18的軸向端部24上雙層地構成，以便在殼體開口 26的區域中實現較大的殼體穩定性。
[0069]按照圖17和18的板材件14在周壁區段18的第一軸向端部22上單層地構成並且與圖1和2的實施方式不同地具有安裝開口 64，關節銷28可以穿過該安裝開口。板材件14在周壁區段18的第二軸向端部24上兩層地構成並且具有所述殼體開口 26。關節殼體10在第三和第四實施形式中附加地具有用於封閉安裝開口 64的殼體蓋66 (參考圖22至25)。因為球頭16可以通過安裝開口 64引入關節殼體10中，所以板材件14的鄰接於殼體開口 26的雙層構成的區段已經提前、即在關節殼體10裝配在支架元件34上之前以及在製造球窩關節12之前這樣塑性變形，使得稍後關節銷28相對於關節殼體10被軸向保持。該變形在關節殼體10的第一和第二實施形式中在製造球窩關節12時才進行(參考圖6)。
[0070]按照圖18的板材件14類似於圖2在雙層構成的區段的自由邊緣30上具有徑向的突起32，該徑向的突起在軸向縱剖視圖內觀察構成為用於密封波紋管36的U形的接納部35 (也參看圖23和24)。由此密封波紋管36可以簡單地緊固在關節殼體10上，並且可以放棄附加的單獨的緊固元件如夾緊環或張緊環。
[0071]藉助圖19至24描述用於將關節殼體10裝配在支架元件34上以及用於製造球窩關節12的方法，其中圖19和20示出關節殼體10的裝配並且圖21至24示出球窩關節12的後續製造。
[0072]在所述方法開始時，提供支架元件34以及優選由鋼板或有機板材製成並且例如成形為按照圖18的板材件14的關節殼體10。
[0073]隨後將關節殼體10的板材件14沿軸向引入裝配開口 52中，直到板材件14的周壁區段18沿徑向鄰接於裝配開口 52的邊緣53。按照圖19，板材件14在雙層構成的區段的自由邊緣30上具有徑向的突起32，其中，將關節殼體10插入支架元件34的裝配開口 52中，直到該徑向的突起32支撐在裝配開口的邊緣53上。這使關節殼體10相對於支架元件34的軸向定位變得容易。
[0074]在按照圖20的下一個方法步驟中，成形模具68嵌接到板材件14中並且通過塑性變形徑向這樣擴張周壁區段18，使得在周壁區段18和裝配開口 52的邊緣53之間產生力鎖合的連接。因為關節殼體10在支架元件34上的裝配在製造前、即在球窩關節12的組裝前發生，所以模具68可以無問題地導入關節殼體10中並且能以小的耗費使板材件14的周壁區段18塑性成形。
[0075]優選通過成形模具68也徑向擴張支架元件34的裝配開口 52。這保證在關節殼體10和支架元件34之間的環繞無間隙的並且因此特別牢固且持久的力鎖合連接。作為模具68通常使用至少一個校準衝模，該校準衝模將板材件14的周壁區段18精確擴張至希望的直徑。
[0076]如已經在圖19中可看出的，裝配開口 52的邊緣53在所描述的實施變型方案中這樣構成，使得裝配開口 52的直徑沿軸向方向朝向周壁區段18的雙層構成的區段逐級減小。嵌接到板材件14中的成形模具68與裝配開口 52的邊緣輪廓適配並且使板材件14的周壁區段18在裝配開口 52的區域中與裝配開口 52的邊緣輪廓形鎖合地變形(參考圖20)。
[0077]在板材件14和優選還有支架元件34塑性成形之後產生按照圖20的結構組件70，該結構組件具有關節殼體10以及支架元件34，該支架元件具有被邊緣53包圍的裝配開口52，其中邊緣53在這裡具有保持區段72。保持區段72以這樣的預緊力包圍板材件14的周壁區段18，使得關節殼體10摩擦鎖合地保持在保持區段72中。
[0078]儘管該摩擦鎖合連接已經將關節殼體10可靠並且持久地緊固在支架元件34上，板材件14設有沿軸向方向貼靠在保持區段72上的支撐面74。這些支撐面在本情況中一方面是在周壁區段18的第一軸向端部22上的階梯形的擴張部並且另一方面是徑向的突起
32、具體來說是板材件14的所述U形接納部35在周壁區段18的第二軸向端部24上的支承面50。在按照圖17的關節殼體10的第三實施形式中，在周壁區段18的第二軸向端部24上的所述階梯形的擴張部通過雙層的壁區段形成。
[0079]在關節殼體10在支架元件34上的裝配結束後，現在開始組裝球窩關節12。為此將關節銷28引入軸向固定的板材件14中並且沿軸向方向有彈性地支承。
[0080]隨後將軸瓦42藉助衝模78壓入球頭16和周壁區段18之間的空間中(參考圖21)。[0081 ] 之後套裝和滾壓優選由板材製成的殼體蓋66。為了滾壓殼體蓋66按照圖22使用模具80，該模具將殼體蓋66沿軸向壓靠到板材件14上的止擋部82上並且然後使周壁區段18在其第一軸向端部22上塑性成形。
[0082]最後將密封波紋管36這樣定位在所述殼體上，使得密封波紋管36的第一軸向邊緣57延伸到U形的接納部35中，在那裡該邊緣藉助在圖23中只示意性表示的成形模具58在U形的接納部35塑性變形的情況下嵌入(也參考圖10)。
[0083]在裝配夾緊環或張緊環60後，產生按照圖24的球窩關節12，該球窩關節包括:關節殼體10 ;關節銷28，所述關節銷具有接納在關節殼體10中的球頭16並且具有軸40 ;以及密封波紋管36，該密封波紋管具有緊固在關節殼體10上的第一軸向邊緣57和緊固在軸40上的第二軸向邊緣59 ;其中，密封波紋管36的第一軸向邊緣57延伸到在關節殼體10上一體成型的U形的接納部35中，並且該第一軸向邊緣57形鎖合和/或摩擦鎖合地緊固在U形的接納部35中。密封波紋管36因此能夠在沒有單獨的裝配元件如夾緊環或張緊環的情況下以特別簡單的方式和形式緊固在關節殼體10上。
[0084]藉助圖19至24描述的用於將關節殼體10裝配在支架元件34上以及用於在使用按照圖18的關節殼體10的情況下製造球窩關節的方法也能夠類似地轉用到按照圖17的關節殼體10的使用上。
[0085]在該方法中產生按照圖25的球窩關節12，該球窩關節包括關節殼體10 ;關節銷28，該關節銷具有接納在關節殼體10中的球頭16並且具有軸40 ；以及密封波紋管36，該密封波紋管具有緊固在關節殼體10上的第一軸向邊緣57和緊固在軸40上的第二軸向邊緣59 ;其中，所述板材件14的雙層構成的區段的自由邊緣30鄰接於密封波紋管36並且形成一個用於其第一軸向邊緣57的軸向止擋部。
[0086]裝配開口 52的邊緣53在圖25中形成用於密封波紋管36的第一軸向邊緣57的另一個軸向止擋部，從而密封波紋管36在裝配夾緊環86後相對於關節殼體10可靠固定，所述夾緊環沿徑向向內對第一軸向邊緣57加載。
[0087]關節殼體10相對於支架元件34的按照圖25沿軸向向上指向的運動在該情況中僅通過在周壁區段18和保持區段72之間的摩擦鎖合連接阻止。密封波紋管36的第一軸向邊緣57通過兩個軸向的止擋部僅軸向保持並且沒有通過關節力經受負載。
【權利要求】
1.球窩關節(12)的關節殼體，包括: 關於關節軸線(A)基本上旋轉對稱的用於接納球頭(16)的板材件(14)，所述板材件具有周壁區段(18)， 其中，所述周壁區段(18)在一個軸向端部(24)上具有殼體開口(26)，關節銷(28)能延伸通過該殼體開口，其特徵在於，所述板材件(14)在所述周壁區段(18)的該軸向端部(24)上雙層地構成。
2.按照權利要求1所述的關節殼體，其特徵在於，所述板材件(14)在雙層構成的區段的自由邊緣(30 )上具有徑向的突起(32 )。
3.按照權利要求2所述的關節殼體，其特徵在於，所述徑向的突起(32)在軸向的縱剖視圖中觀察構成為用於密封波紋管(36)的U形的接納部(35)。
4.按照上述權利要求之一所述的關節殼體，其特徵在於，所述板材件(14)在所述周壁區段(18)的第一軸向端部(22)上單層地構成並且具有安裝開口(64)，所述關節銷(28)能穿過該安裝開口，以及所述板材件在所述周壁區段(18)的第二軸向端部(24)上兩層地構成並且具有所述殼體開口( 26 )，其中，設置有用於封閉安裝開口( 64 )的殼體蓋(200 )。
5.按照權利要求1至3之一所述的關節殼體，其特徵在於，用於接納球頭(16)的所述板材件(14)罐形地構成並且具有所述周壁區段(18)以及底部區段(20)，其中，所述周壁區段(18)在第一軸向端部(22)上通過所述底部區段(20)封閉並且在相反的第二軸向端部(24)上具有所述殼體開口(26)。
6.按照權利要求5所述的關節殼體，其特徵在於，所述罐形的板材件(14)在所述周壁區段(18)和所述底部區段(20)之間的過渡區域中雙層地構造並且形成環繞的板材摺疊部(38)。
7.球窩關節，包括: 按照上述權利要求之一所述的關節殼體(10)， 關節銷(28 )，該關節銷具有接納在所述關節殼體(10 )中的球頭(16 )並且具有軸(40 )，以及 密封波紋管(36)，該密封波紋管具有緊固在所述關節殼體(10)上的第一軸向邊緣(57)和緊固在所述軸(40)上的第二軸向邊緣(59)， 其特徵在於，密封波紋管(36)的第一軸向邊緣(57)延伸到在關節殼體(10)上一體成型的U形的接納部(35)中， 其中，第一軸向邊緣(57)形鎖合和/或摩擦鎖合地緊固在所述U形的接納部(35)中。
8.球窩關節，包括: 按照權利要求1至6之一所述的關節殼體(10)， 關節銷(28 )，該關節銷具有接納在所述關節殼體(10 )中的球頭(16 )並且具有軸(40 )，以及 密封波紋管(36)，該密封波紋管具有緊固在所述關節殼體(10)上的第一軸向邊緣(57)和緊固在所述軸(40)上的第二軸向邊緣(59)， 其特徵在於，所述板材件(14)的雙層構成的區段的自由邊緣(30)鄰接於所述密封波紋管(36)並且形成用於該密封波紋管的第一軸向邊緣(57)的軸向止擋部。
9.結構組件,包括:按照權利要求1至6之一所述的關節殼體(10)，以及 支架元件(34)，該支架元件具有被保持區段(72)包圍的裝配開口(52)， 其特徵在於，所述關節殼體(10)的所述周壁區段(18)延伸通過所述裝配開口(52)， 其中，所述保持區段(72)以這樣的預緊力包圍所述關節殼體(10)的周壁區段(18)，使得所述關節殼體(10)摩擦鎖合地保持在所述保持區段(72)中。
10.按照權利要求9所述的結構組件，其特徵在於，所述板材件(14)設有支撐面(74)，所述支撐面沿軸向方向貼靠在所述邊緣(53)上，尤其是以在所述周壁區段(18)的第一軸向端部(22)上的階梯形的擴張部的形式和/或以在所述周壁區段(18)的第二軸向端部(24)上的雙層壁區段的形式。
11.用於將關節殼體(10)裝配在支架元件(34)上的方法，包括如下步驟: 一提供按照權利要求1至6之一所述的關節殼體(10)； 一提供包括裝配開口(52)的支架元件(34)； 一將所述關節殼體(10 )的板材件(14 )沿軸向引入所述裝配開口( 52 )中，直到所述板材件的周壁區段(18)鄰接於所述 裝配開口(52)的邊緣(53)； 一塑性成形所述板材件(14)，使得所述板材件形鎖合和/或力鎖合地緊固在所述支架元件(34)上。
12.按照權利要求11所述的方法，其特徵在於，成形模具(68)嵌接到所述板材件(14)中並且通過塑性成形沿徑向擴張所述周壁區段(18)，使得在所述周壁區段(18)和所述裝配開口(52)的邊緣(53)之間產生力鎖合的連接。
13.按照權利要求12所述的方法，其特徵在於，通過所述成形模具(68)也沿徑向擴張所述支架元件(34)的裝配開口(52)。
14.按照權利要求11至13之一所述的方法，其特徵在於，所述板材件(14)在所述雙層構成的區段的自由邊緣(30)上具有徑向的突起(32)，其中，所述關節殼體(10)插入到所述支架元件(34)的所述裝配開口( 52)中，直到所述徑向的突起(32)支撐在所述裝配開口(52)的邊緣(53)上。
15.按照權利要求11至14之一所述的方法，其特徵在於，所述邊緣(53)這樣構成，使得所述裝配開口(52)的直徑沿軸向方向朝向所述周壁區段(18)的所述雙層構成的區段減小，尤其是逐級減小，其中，與所述裝配開口(52)的邊緣輪廓適配的成形模具(68)嵌接到所述板材件(14)中並且使所述板材件(14)的周壁區段(18)在所述裝配開口(52)的區域中與所述裝配開口(52)的邊緣輪廓形鎖合地成形。
【文檔編號】F16C11/06GK103782046SQ201280043045
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年7月12日 優先權日:2011年7月28日
【發明者】U·福陶斯, L·紹曼, H·沃爾特 申請人:Trw汽車股份有限公司