專利名稱：球節(jié)的制作方法
球節(jié)本發(fā)明涉及一種球節(jié)。本發(fā)明特別是涉及一種用于降低聲傳播的球 節(jié)的球形軸瓦或者軸瓦的專門結(jié)構(gòu)。球節(jié)傳遞和承受多個(gè)方向的力。在汽車制造業(yè)中，它們例如用在轉(zhuǎn) 向器或者轉(zhuǎn)向橫拉桿上。這種類型的球節(jié)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(yù)緊的持續(xù)潤(rùn)滑的軸瓦之間滑動(dòng)。軸瓦通過(guò)殼體防止 潮氣和臟物以及防止?jié)櫥鸵绯?。在所述的在汽車的使用情況中，特別 是容納球的軸瓦的內(nèi)表面經(jīng)受高的載荷。因此這些軸瓦通常是由金屬制 成。然而在現(xiàn)代汽車制造中，對(duì)舒適性的要求越來(lái)越高，這些要求通過(guò) 具有金屬的軸瓦的球節(jié)部件地不能得到滿足。其缺點(diǎn)是，通過(guò)具有金屬 軸瓦的球節(jié)以不希望的程度將固體聲傳播到客艙或者輸出到環(huán)境中。在 固體聲的傳播方面，具有塑料軸瓦的球節(jié)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。這種類型的 球節(jié)在采用現(xiàn)代塑料時(shí)在許多情況中在承載能力方面也能勝任。然而它們的缺點(diǎn)是，它的緊急運(yùn)行特性(Notlaufeigenschaft)明顯地受到限制。 這就是說(shuō)，當(dāng)相應(yīng)的球節(jié)的殼體密封出現(xiàn)故障或者失靈時(shí)造成臟物進(jìn)入 球節(jié)，或者潤(rùn)滑劑從原來(lái)的軸承支承架，也就是從球軸頸的球的相互滑 動(dòng)的表面與軸瓦的中間腔室中溢出，造成在短時(shí)間內(nèi)球節(jié)全失效。DE 103 29 804 Al 7>開(kāi)了 一種具有非金屬軸瓦的球節(jié)。在這種球節(jié) 中軸瓦為雙層構(gòu)造。根據(jù)在該文獻(xiàn)中所示的方案，這兩個(gè)構(gòu)成軸瓦的層 具有不同的彈性模量，其中，離球遠(yuǎn)的外層由塑性彈性的材料構(gòu)成，靠 近球的內(nèi)層由具有耐磨表面的材料構(gòu)成。文中除了指出軸瓦是由非金屬 材料構(gòu)成之外，并未說(shuō)明兩個(gè)構(gòu)成了軸瓦的層的材料的具體信息。從生 產(chǎn)技術(shù)的角度看，這個(gè)兩層是由塑料構(gòu)成的，然而該塑料具有不同的E 模量和表面強(qiáng)度，因?yàn)檫@種由不同塑料構(gòu)成的層可有利地在兩級(jí)噴射工 序中生產(chǎn)，并且逸A匕連接起來(lái)。其中顯然滿足了關(guān)于降低固體聲傳播的 要求。對(duì)于更多應(yīng)用目的，通過(guò)為內(nèi)層使用相應(yīng)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(yùn)行特性不足的問(wèn)題。與 金屬的不同之處是，塑料和類似材料傾向于可能發(fā)生臟物，例如在球節(jié)
出現(xiàn)不密封時(shí)在運(yùn)行表面區(qū)域中出現(xiàn)的臟物，會(huì)在某種程度上嵌入到材 料的表面上。無(wú)論如何，在這方面金屬所具有的緊急運(yùn)行特性是塑料幾 乎達(dá)不到的。因此本發(fā)明的任務(wù)是提供一種球節(jié)。這種球節(jié)一方面能勝任對(duì)舒適 性不斷提高的要求，特別是對(duì)減小固體聲傳播的要求，另一方面除了在 將力傳遞到球節(jié)方面具有高的承載能力外，還具有良好的緊急運(yùn)行特 性。這個(gè)任務(wù)通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的球節(jié)得以完成。通過(guò)從屬權(quán) 利要求,給出了本發(fā)明的一些有利的方案或改進(jìn)方案。用于完成上述任務(wù)所提出的球節(jié)以已知的方式基本上包括 一側(cè)敞 開(kāi)的活節(jié)殼；活節(jié)軸頸，該活節(jié)軸頸具有在其一端形成的活節(jié)球；也一 側(cè)敞開(kāi)的球形的軸瓦。活節(jié)軸頸的活節(jié)球被活節(jié)殼容納，并且在其內(nèi)表 面上持續(xù)潤(rùn)滑的軸瓦布置在活節(jié)球和活節(jié)殼之間，由此形成了用于活節(jié) 球的滑動(dòng)表面。在活節(jié)球與活節(jié)軸頸的從活節(jié)殼中伸出的桿部之間的過(guò) 渡區(qū)域中，活節(jié)殼通過(guò)封閉環(huán)封閉，并且通過(guò)用于避免臟物滲入和潤(rùn)滑 劑溢出的密封膜盒(Dichtimgsbag)進(jìn)行密封。軸瓦由至少兩層構(gòu)成， 其中根據(jù)本發(fā)明，軸瓦的內(nèi)層由金屬構(gòu)成，它的外層由塑料構(gòu)成。通過(guò) 這種構(gòu)造，球節(jié)達(dá)到高的耐磨性，此外，這種球節(jié)由于其軸瓦的金屬內(nèi) 表面，所以具有良好的緊急運(yùn)行特性。另一方面通過(guò)軸瓦的塑料外層， 相對(duì)于具有純金屬軸瓦的球節(jié)，達(dá)到明顯降低了固體聲的傳播。只要根據(jù)本發(fā)明的球節(jié)的軸瓦如優(yōu)選的那樣由兩層構(gòu)成，則優(yōu)選地 將用于隔聲的阻尼塑料外層噴射到軸瓦的金屬內(nèi)層上。然而也可以設(shè)想 將金屬內(nèi)層和由塑料構(gòu)成的外層通過(guò)粘接彼此連接。根據(jù)本發(fā)明的特別有利的改進(jìn)方案，軸瓦由兩部分構(gòu)成。在這種情此連接。通過(guò)這種形式的構(gòu)造^化了球節(jié);安裝,也就是簡(jiǎn)化了其部件 的接合。即使在活節(jié)殼和活節(jié)球之間有很大的金屬覆蓋度，就像人們所 希望的并在該構(gòu)造形成中所實(shí)現(xiàn)的那樣，在此活節(jié)球可簡(jiǎn)單地嵌入到軸 瓦中。為此，這個(gè)軸瓦近似被掀開(kāi)，在嵌入活節(jié)球后關(guān)閉。由于提高了 金屬覆蓋度，其結(jié)果是活節(jié)軸頸具有更高的拉斷強(qiáng)度，因此球節(jié)可以具 有更高的拉力負(fù)荷。
優(yōu)選地 一 側(cè)敞開(kāi)的軸瓦分成兩個(gè)軸對(duì)稱的半部分。根據(jù)附合實(shí)際的 構(gòu)造形式，這兩個(gè)半部分通過(guò)兩個(gè)深拉的金屬半殼形成。它們?cè)谄渫鈭A 周上被塑料層覆蓋，并且通過(guò)接板彼此連接。其中，在活節(jié)殼內(nèi)緊挨著 的半殼的邊緣在軸瓦的敞開(kāi)側(cè)圍成圓形的開(kāi)口 ，而將軸瓦分開(kāi)的對(duì)稱軸 線垂直地延伸穿過(guò)這個(gè)圓形開(kāi)口的直徑。在根據(jù)本發(fā)明的球節(jié)的也是有利的改進(jìn)方案中，與軸瓦的開(kāi)口邊緣 平行地設(shè)置有在其圓周上環(huán)繞的凸緣。該凸緣擠壓在封閉環(huán)和活節(jié)殼之 間，通過(guò)這個(gè)凸緣，將布置在活節(jié)殼中的軸瓦固定在活節(jié)殼中，并防止 轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選軸瓦的金屬內(nèi)層在它的面朝活節(jié)球的表面上具有至少一個(gè) 槽。該槽形成用于潤(rùn)滑劑的儲(chǔ)存部。為了進(jìn)一步提高耐磨性，將軸瓦的金屬內(nèi)層的面朝活節(jié)球的表面進(jìn) 行鍍鉻，或者附加地進(jìn)行淬火。對(duì)軸瓦的金屬內(nèi)表面進(jìn)行QP處理，也 就是滲氮處理也有利地導(dǎo)致改進(jìn)耐磨性。例如可將聚甲醛(POM)或者聚酰胺(PA)或者聚醚醚酮(PEEK) 考慮用作根據(jù)本發(fā)明的方式構(gòu)造的球節(jié)的軸瓦的外層塑料。下面借助實(shí)施例再次對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。在所屬的附圖 中示出

圖1 根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的球節(jié)的軸向半剖視圖， 圖2 圖1所示球節(jié)的軸瓦的立體圖。圖1示出了按照本發(fā)明構(gòu)造的球節(jié)的可能構(gòu)造形式的半剖視圖。該 球節(jié)主要由活節(jié)軸頸4、 5、軸瓦l、 l'、活節(jié)殼6和密封膜盒7構(gòu)成。 活節(jié)軸頸4、 5的活節(jié)球4被一側(cè)敞開(kāi)的活節(jié)殼6容納。在活節(jié)殼6和 活節(jié)球4之間設(shè)置有也一側(cè)敞開(kāi)的、持續(xù)潤(rùn)滑的且球形成形的軸瓦1、 1，。它的內(nèi)表面形成了用于活節(jié)軸頸的活節(jié)球的滑動(dòng)表面。軸瓦1、 r 為兩層構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明，在這種情況中內(nèi)層2由金屬構(gòu)成，而外層3 由塑料構(gòu)成。通過(guò)軸瓦i、 r的金屬內(nèi)層2，保證了球節(jié)的高穩(wěn)固性。此外，與其 軸瓦僅由非金屬材料，也就是說(shuō)通常由塑料構(gòu)成的球節(jié)相比，按照本發(fā) 明的方式構(gòu)造的球節(jié)通過(guò)其軸瓦i、 r的金屬內(nèi)表面具有改進(jìn)的緊急運(yùn)
行特性。與具有塑料軸瓦的球節(jié)不同，即使偶爾出現(xiàn)密封膜盒的不密 封，造成臟物進(jìn)入到球節(jié)內(nèi)或者潤(rùn)滑劑從其支承部位溢出，這也不會(huì)導(dǎo) 致球節(jié)很快遭到損壞。與由塑料制成的軸瓦相比，臟物顆粒嵌入到軸瓦i、 r的滑動(dòng)表面的危險(xiǎn)性也降低了。在圖i所示的構(gòu)造形式中，軸瓦i、 r為兩部分構(gòu)造。它由兩個(gè)軸 對(duì)稱的半部分構(gòu)成。這兩個(gè)半部分通過(guò)起鉸鏈作用的連接板8彼此連 接。通過(guò)這一措施簡(jiǎn)化了球節(jié)的安裝。此外在軸瓦i、 r的下面區(qū)域中， 還構(gòu)造有在它的圓周上環(huán)繞的凸緣ii,該凸緣擠壓在封閉環(huán)13和活節(jié)殼6之間。通過(guò)與軸瓦的開(kāi)口邊緣9、 9，平行設(shè)置的凸緣11,在安裝時(shí)軸瓦i、 r被固定在活節(jié)殼6中，并且因此在根據(jù)規(guī)定使用球節(jié)時(shí)，防 止發(fā)生不希望的轉(zhuǎn)動(dòng)。為了進(jìn)一步提高其耐磨性，將軸瓦i、 r的金屬內(nèi)層2的表面例如進(jìn)行淬火或者QP處理，也就是進(jìn)行滲氮處理。它的外層3例如由聚曱醛(POM -P。ly。xymethylei！)構(gòu)成。通過(guò)這種材料的彈性，從活節(jié)軸頸4 、 5經(jīng)過(guò)軸瓦i、 r傳遞到活節(jié)殼6上的振動(dòng)，特別是固體聲，以有利的方 式得到衰減。因此，由于根據(jù)本發(fā)明的軸瓦i、 r的構(gòu)造，以良好的方l來(lái)。軸瓦i、 r的由塑料;勾成的外層3優(yōu)選是噴射到金屬內(nèi)f 2上的。然而試驗(yàn)表明，也可將外層3和內(nèi)層2粘接起來(lái)。圖2再一次示出以本發(fā)明的方式構(gòu)造的兩部分構(gòu)成的軸瓦i、 r的 立體圖。從圖中可以看到兩個(gè)半殼為兩層構(gòu)造，并且通過(guò)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(jīng)提到的在軸瓦的圓周上環(huán)繞的凸緣ii。此外還可看到在軸瓦i、 r的金屬內(nèi)表面上設(shè)置了槽12。通過(guò)這個(gè)槽12，形成了用于對(duì)球節(jié)進(jìn)行持續(xù)潤(rùn)滑的油儲(chǔ)存部。
附圖標(biāo)記列表1、 r 軸瓦2、 2' (金屬)內(nèi)層3、 3， (塑料)外層4、 5 活節(jié)軸頸4 活節(jié)球5 活節(jié)軸頸的桿6 活節(jié)殼7 密封膜盒8 接板，連接板 9、 9' 邊緣，開(kāi)口邊緣10 開(kāi)口11 凸緣12 槽，潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存部13 封閉環(huán)
權(quán)利要求
1.球節(jié)，包括一側(cè)敞開(kāi)的活節(jié)殼(6)；活節(jié)軸頸(4、5)，該活節(jié)軸頸的在其一端形成的活節(jié)球(4)被活節(jié)殼(6)容納；布置在活節(jié)殼(6)和活節(jié)球(4)之間的、同樣在一側(cè)敞開(kāi)的并基本為球形的軸瓦(1、1’)，該軸瓦具有持續(xù)潤(rùn)滑的內(nèi)壁以及封閉環(huán)(13)和密封膜盒(7)，它們?cè)诨罟?jié)球(4)與活節(jié)軸頸(4、5)的從活節(jié)殼伸出的桿部(5)之間的過(guò)渡區(qū)域中將活節(jié)殼(6)的敞開(kāi)側(cè)封閉和密封，其中軸瓦(1、1’)構(gòu)造為至少兩部分的，其特征在于，軸瓦(1、1’)的內(nèi)層(2、2’)由金屬構(gòu)成，它的外層(3、3’)由塑料構(gòu)成。
2. 按照權(quán)利要求1所述的球節(jié)，其特征在于，軸瓦(l、 l，)構(gòu)造 為兩部分的，其中金屬內(nèi)層(2、 2，)以及由塑料構(gòu)成的外層(3、 3，) 通過(guò)粘4妄4皮jtb連4妄。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的球節(jié)，其特征在于，軸瓦(l、 l')構(gòu)造為兩部分的，其中軸瓦(i、 r)的兩個(gè)分別為兩層或者多層的部分 通過(guò)起鉸鏈作用的接板(8) ^:此連接。
4. 按照權(quán)利要求3所述的球節(jié)，其特征在于， 一側(cè)敞開(kāi)的軸瓦(l、r)分成兩個(gè)軸對(duì)稱的半部分，它們通過(guò)兩個(gè)深拉的金屬半殼形成，這兩個(gè)金屬半殼在其外圓周上由塑料層覆蓋，并通過(guò)接板(8)彼此連接， 其中在活節(jié)殼(6)內(nèi)緊挨著的半殼的邊緣(9、 9')在軸瓦(i、 r)的 敞開(kāi)側(cè)圍成圓形的開(kāi)口 (10),并且分割了軸瓦(l、 l')的對(duì)稱軸線(y) 垂直地延伸穿過(guò)該圓形開(kāi)口 (10)的直徑。
5. 按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的球節(jié)，其特征在于，與軸瓦(i、 r)的開(kāi)口邊緣(9、 9，)平行地布置有在開(kāi)口邊緣的圓周上環(huán)繞的凸緣(11)，通過(guò)該凸緣，形成了用于布置在活節(jié)殼(6)中的軸瓦(i、 r)的固定機(jī)構(gòu)和防轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中凸緣(ii )擠壓在封閉環(huán)(13)和活節(jié)殼(6)之間。
6. 按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的球節(jié)，其特征在于，軸瓦(i、 r)的金屬內(nèi)層(2、 2，)在其面朝活節(jié)球的表面上具有至少一個(gè) 槽，該槽形成用于潤(rùn)滑劑的儲(chǔ)存部。 _
7. 按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的球^，其特征在于，軸瓦 (1、 1，)的金屬內(nèi)層(2、 2，)面朝球節(jié)(4)的表面被鍍鉻，用于提高其耐磨性。
8. 按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的球節(jié)，其特征在于，軸瓦 (1、 1，)的金屬內(nèi)層(2、 2，)面朝球節(jié)(4)的表面被淬火，用于提高其耐磨性。
9. 按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的球節(jié)，其特征在于，軸瓦 U、 1，)的金屬內(nèi)層(2、 2，)面朝球節(jié)(4)的表面被滲氮處理，用于提高其耐磨性。
10. 按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的球節(jié)，其特征在于，軸瓦(1、 1，)的外層(3、 3，)由聚甲醛構(gòu)成。
11. 按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的球節(jié)，其特征在于，軸瓦 (1、 1，)的外層(3、 3，)由聚酰胺構(gòu)成。
12. 按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的球節(jié)，其特征在于，軸瓦 (1、 l')的外層(3、 3，)由聚醚醚酮構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球節(jié)。本發(fā)明特別是涉及這種球節(jié)的軸瓦的專門結(jié)構(gòu)。一方面，用于保證軸瓦并且因此也為了保證球節(jié)的高穩(wěn)固性，并且另一方面，出于提高舒適性的目的以減小固體聲。本發(fā)明提出，軸瓦構(gòu)造為至少兩層的，并且其中內(nèi)層由金屬制成，外層由塑料制成，例如聚甲醛制成。
文檔編號(hào)F16C11/06GK101213379SQ200680023636
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者H-G·布魯尼克 申請(qǐng)人:Zf腓特烈港股份公司