运动副制造技术

一种运动副，例如球窝接头，包括至少一个壳体件(30)和接合件(20)，所述接合件至少部分地设置在所述壳体件中并且配置为获得相对于所述壳体件的旋转运动和/或滑动运动。所述壳体件设计有围绕所述接合件的至少一部分的至少一个第一碳纤维复合材料层、设置为围绕第一层的至少一部分的碳纤维复合材料包装以及设置在所述包装外部的至少一个第二碳纤维复合材料层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及运动副，更具体地，涉及允许旋转和/或滑动运动的运动副。
技术介绍
不同类型的运动副是熟知的并且广泛使用。在专利WO2007/084901中公开了这样的运动副的一个例子，其中，球形接头具有带连接杆的球、均具有抗磨表面的内轴承和外轴承以及由贝式垫圈(Bellevillewasher)类型的弹簧制成的偏压件。另外，球形接头具有承窝件(socket)，该插座的内端封闭并且具有位于其外端的开口。球形接头装配的步骤是：第一步，偏压件插入承窝件；第二步，内轴承插入承窝件，之后是带连接杆的球和外轴承。在这种结构中，内轴承抵靠在偏压件上，球保持在内轴承和外轴承的抗磨表面之间，同时，杆(连接于球)穿过外轴承中的开口。为了完成球形接头的装配，外轴承被按压进入承窝件以抵抗偏压件的预紧力，并且承窝件的外边缘朝向承窝件开口的中心向内折叠。由于该折叠的边缘，外轴承保持在承窝件内的位置，保持内轴承和外轴承之间的球的压迫以提供球形接头的刚度。这种已知的球形接头具有多个缺点：它包括大量的部件，并且球的内轴承、外轴承在形状和尺寸方面的与生产相关的偏差。另外，由于边缘向内折叠的限定的精度，内轴承和外轴承之间的球的压迫对每一个球形接头都是不同的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是在现有技术上提供改进。该目的通过在所附的独立权利要求中限定的技术获得；在相关的从属权利要求中限定了一些实施方式。在本专利技术的第一方面中，提供了一种用于运动副的壳体件，所述运动副包括壳体件和接合件，其中，所述接合件至少部分地设置在所述壳体件中，并且配置为获得相对于所述壳体件的旋转运动和/或滑动运动。所述壳体件包括：至少一个第一碳纤维复合材料层，该至少一个第一碳纤维复合材料层围绕所述接合件的至少一部分；碳纤维复合材料包装，该碳纤维复合材料包装设置为围绕所述第一层的一部分；以及至少一个第二碳纤维复合材料层，该至少一个第二碳纤维复合材料层设置在所述包装的外部。壳体件的这种结构创造了相对于位于其中的所述接合件的牢固的且精确的结构。这种结构还具有预张力，意思是，所述壳体件和所述接合件之间没有游动空间或间隙。另一个优点是使用牢固的、耐用的且具有低重量的碳纤维复合材料。该材料具有高的强重比，这对用于运动副的壳体件来说是非常令人满意的。在本专利技术的一个实施方式中，第一层和第二层包括碳纤维复合材料的编织织构。该编织织构为该材料提供沿整件材料的张力的均等分布。在另一个实施方式中，所述第一层和所述第二层形成同一碳纤维复合材料件的部分。这是非常有利的，因为该结构的部件通过一件材料紧密地支撑在一起。另外，所述材料中的张力在一个区域中均等地分布，从而使得所述接合件不会抓住或粘住所述壳体件的所述承窝件。在另一个实施方式中，所述壳体件还包括涂层件，该涂层件设置在所述第一碳纤维复合材料层的朝向所述接合件的表面上，其中，所述涂层件包括石墨基材料，例如但不限于气相沉积碳纤维管。所述涂层件确保所述接合件可以在没有不必要的摩擦的情况下自由地旋转和/或滑动；这提供了更好的抗摩擦性能。在本专利技术的第二方面中，提供了一种运动副，该运动副包括至少一个如上所述的壳体件以及接合件，其中，所述接合件至少部分地设置在所述壳体件中，并且配置为获得相对于所述壳体件的旋转运动和/或滑动运动。该运动副将具有所有以上所述的优点。在本专利技术的一个实施方式中，所述壳体件为承窝件，所述接合件为球，所述壳体件和所述接合件共同形成球窝接头，其中所述承窝件包括具有边缘(rim)的上部，该边缘相对于所述球的中心成角度设置，其中，所述角度在5和85°之间，优选地，在25和55°之间。对于已知的球窝接头技术，不可能的是设计具有这种小角度的接头并且保持所需的刚度，但通过以上所述的结构和零件，即使5°和30°之间的角度也是可以的，这为设置在壳体件中的接合件提供了更大的运动自由度。在本专利技术的第三方面中，提供用于制造运动副的壳体件的方法，其中，所述运动副包括壳体件和接合件，其中，所述接合件至少部分地设置在所述壳体件中并且配置为获得相对于所述壳体件的旋转运动和/或滑动运动。所述方法包括步骤：-设置围绕所述接合件的至少一部分的至少一个第一碳纤维复合材料层；-围绕所述第一层的至少一部分缠绕碳纤维复合材料以形成至少一个包装；以及-在最外部的所述包装上设置至少一个第二碳纤维复合材料层。这种方法生产壳体件，该壳体件关于位于其中的接合件形成牢固的且精确的结构，并且具有所有以上所述的优点。在一个实施方式中，所述方法还包括步骤：-围绕所述第二层的至少一部分缠绕所述碳纤维复合材料以形成至少一个外包装。通过增加外包装将所述第二层和所述结构锁定在合适位置。在另一个实施方式中，设置至少一个第二碳纤维复合材料层的步骤还包括：-在所述包装上折叠所述第一层的一部分以形成所述第二层。这是有利的，因为该结构的零件通过一件材料紧密地支撑一起。另外，所述材料中的张力分布在一个区域中均匀布置，从而使得所述接合件不会抓住所述壳体件的所述承窝件。附图说明在下文中将参考附图描述本专利技术的实施方式，附图中所做的参考示出了如何将本专利技术的概念投入实践的非限制性示例。图1a至图1e显示了根据本专利技术的第一实施方式的运动副；图2a至图2b显示了根据本专利技术的第二实施方式的运动副；图3a至图3b显示了根据本专利技术的第三实施方式的运动副；图4a至图4b显示了根据本专利技术的第四实施方式的运动副；图5a至图5b显示了根据本专利技术的第五实施方式的运动副；图6a至图6b显示了根据本专利技术的第六实施方式的运动副；图7显示了制造运动副时所使用的材料。具体实施方式参考图1a至图1c，以不同的视角显示了球窝接头10形状的运动副。球窝接头10包括具有球21和轴22的接合件20以及壳体件或承窝件30，壳体件或承窝件30配置为容纳球21的至少一部分。因此，球21至少部分地设置在承窝件30的座31中，并且配置为实现相对于承窝件30和相对于轴线A的旋转运动和/或滑动运动。接合件20可以向下倾斜(通过箭头B示出)，直到轴22邻接座31的上边缘部32。上边缘部32具有外周边缘33，外周边缘33围绕球21的上部23连续地延伸，并且是球21和壳体件30之间的最高接合点。边缘33的位置应当设置在上平面X中，在球21的中心点C的平面Y之上。因此，限定上边缘部32的边缘33的上平面X设置为与中心平面Y保持距离，形成相对于球21的中心点C的角度α。角度α在5°和85°之间，优选地，在25°和55°之间。角度α的范围也意味着当轴22位于图1a至图1b显示的直立位置时边缘33与轴22之间的距离D1受到影响。在直立位置，轴22与边缘33之间的距离越短，轴22的运动具有的自由度越少。距离D1也可以在边缘33与轴线A之间测量。稍后将更详细地说明如何能够以低至5°的角度α设置边缘33。另外，壳体件30包括主接合部，该主接合部是座31，其中座31的表面的形状对应于球21的外表面的形状。稍后将说明如何围绕球21制造座31以及壳体件30。壳体件30还包括具有相应的下边缘36的下边缘部35，下边缘36围绕球21的下部24连续地延伸，并且是球21和壳体件30之间的最低接合点。下边缘36设置在下平面Z中，下平面Z位于中心平面Y之下以相对于球21的中心点C形成角度β。角度β在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运动副(10；110；210；310；410；510)的壳体件，所述运动副包括壳体件(30；130；230；330；430；530)和接合件(20；120；220；320；420；520)，其中，所述接合件至少部分地设置在所述壳体件中并且配置为获得相对于所述壳体件的旋转运动和/或滑动运动，其中所述壳体件包括：至少一个第一碳纤维复合材料层(51)，该至少一个第一碳纤维复合材料层(51)围绕所述接合件的至少一部分；碳纤维复合材料包装(53)，该碳纤维复合材料包装(53)设置为围绕所述第一层(51)的一部分；以及至少一个第二碳纤维复合材料层(55)，该至少一个第二碳纤维复合材料层(55)设置在所述碳纤维复合材料包装(53)的外部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.16 EP 14151481.01.用于运动副(10；110；210；310；410；510)的壳体件，所述运动副包括壳体件(30；130；230；330；430；530)和接合件(20；120；220；320；420；520)，其中，所述接合件至少部分地设置在所述壳体件中并且配置为获得相对于所述壳体件的旋转运动和/或滑动运动，其中所述壳体件包括：至少一个第一碳纤维复合材料层(51)，该至少一个第一碳纤维复合材料层(51)围绕所述接合件的至少一部分；碳纤维复合材料包装(53)，该碳纤维复合材料包装(53)设置为围绕所述第一层(51)的一部分；以及至少一个第二碳纤维复合材料层(55)，该至少一个第二碳纤维复合材料层(55)设置在所述碳纤维复合材料包装(53)的外部。2.根据权利要求1所述的壳体件，其中，所述第一碳纤维复合材料层(51)和第二碳纤维复合材料层(55)包括碳纤维复合材料的编织织构。3.根据权利要求1或2所述的壳体件，其中，所述第一碳纤维复合材料层(51)和所述第二碳纤维复合材料层(55)形成同一碳纤维复合材料件的部分。4.根据以上权利要求中任意一项所述的壳体件，其中，所述碳纤维复合材料包括热固性材料、热塑性材料、晶体材料或金属材料。5.根据以上权利要求中任意一项所述的壳体件，还包括涂层件(57)，该涂层件(57)设置在所述第一碳纤维复合材料层(51)的朝向所述接合件的表面上，其中，所述涂层件(57)包括石墨基材料，例如但不限于气相沉积碳纤维管。6.根据以上权利要求中任意一项所述的壳体件，其中，所述壳体件为球窝接头中的承窝件(30)。7.运动副，包括：至少一个根据权利要求1-5中任意一项所述的壳体件(30；130；230；330；430；530)；以及接合件(20；120；220；320；420；520)，其中，所述接合件(20；120；220；320；420；520)至少部分地设置在所述壳体件中，并且配置为获得相对于所述壳体件的旋转运动和/或滑动运动。8.根据权利要求7所述的运动副，其中，所述壳体件为承窝件(30)，所述接合件为球(20)，所述壳体件和所述接合件共同形成球窝接头(10)。9.根据权利要求8所述的运动副，其中，所述承窝件(30)...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·比亚恩霍夫，R·奥尔森，
申请(专利权)人：科瑞邦公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE