球形接头组件制造技术

球形接头组件(20)包括具有开放内部的壳体(22)，所述壳体(22)从闭合端(24)延伸到开放端(26)。具有球形部分(72)的球头销(68)布置在壳体(22)的开放内部中。第一支承件(52，54)也布置在开放内部中，并且包括通过间隙彼此隔开的第一接触面(64)和第二接触面(58)。这些接触面(64,58)与球头销的(68)球形部分(72)滑动接触，并且第一接触面(64)以大体不变的直径半球形弯曲，而第二接触面(58)大体是圆柱形。第二支承件(74)布置在壳体(22)的开放内部中并具有与球头销(68)的球形部分(72)滑动接触的第三接触面(76)，第二支承件(74)被偏压而抵靠球形部分(72)。

Spherical joint assembly

The spherical joint assembly (20) comprises a shell (22) with an open interior, and the shell (22) extends from the closed end (24) to the open end (26). The ball head pin (68) with a spherical part (72) is arranged in the open interior of the shell (22). The first supporting member (52, 54) is also arranged in the open interior, and includes the first contact surface (64) and the second contact surface (58) which are separated from each other by the clearance. These contact surfaces (64,58) slide contact with (68) spherical portions (72) of the ball head pin, and the first contact surface (64) is bent in a generally invariant diameter hemisphere, while the second contact surface (58) is generally cylindrical. The second supporting member (74) is arranged in the open interior of the shell (22) and has a third contact surface (76) which slides in contact with the spherical part (72) of the ball head pin (68), and the second supporting member (74) is biased against the spherical part (72).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】球形接头组件相关专利申请的交叉引用本专利申请要求2014年12月3日提交的、序列号为14/559,233的美国专利技术专利申请的优先权。该专利申请通过引用而整体并入本文。专利技术背景1.
本专利技术主要涉及球形接头组件，更具体地，涉及在汽车转向和悬挂系统中使用的那种类型的球形接头组件。2.
技术介绍
汽车转向和悬挂系统典型地包括一个或多个球形接头，诸如横拉杆端部球型接头，其用于把横位杆端部可操作地附接到转向节。一种典型的球形接头是压缩负载球形接头，该球形接头包括具有大致球形部分的球头销，其被容纳于壳体内的一个或多个支承件锁住。在使用期间，球头销的球形部分既受到变化的轴向负荷又受到变化的径向负荷。轴向力沿向下的方向被施加并压缩下支承件，而径向力沿各个方向循环。另外，球头销可能受到围绕其轴线的旋转力，这使得球头销相对于支承件和壳体旋转。当球头销受到轴向和/或径向负荷的同时施加这些旋转力，导致在球头销的球形部分与捕获球形部分的支承件(其通常是塑料或金属)之间的磨损。通常，球头销的球形部分的外表面与支承件的接触面之间的接触角度和间隙影响旋转球头销所需的、最终得到的旋转扭矩。优选地，提供带有最小的间隙的球形接头，以限制球形部分沿轴向和径向相对于支承件的移动，而同时也使得旋转扭矩最小化。为了使球头销的球形部分与支承件之间的间隙最小化，某些球形接头制造商为支承件的弯曲接触面设定的直径非常类似于球形接头的直径。然而，在球形部分中和支承件中的磨损可能使得接触角度和间隙随时间改变，由此增加旋转扭矩值。球形接头制造商采取的另一个方法是为支承件的弯曲接触面设定比球形部分的直径更大的直径，目的是限制随着球形部分和支承件因使用而磨损导致的旋转扭矩值的改变。这个方法具有使得球形部分与支承件的接触面之间的接触面积和角度最小化的效果，由此限制随着支承件和球形部分磨损导致的旋转扭矩值的增加。然而，这种方法也导致球形部分与支承件之间的间隙增加，这会减少球形接头的预期寿命。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了改进的球形接头组件，其既展示了改进的使用寿命，又展示了在其中部件磨损期间改善的旋转扭矩。球形接头组件包括具有开放内部的壳体，其从至少基本上闭合的第一端延伸到开放的第二端。包括柄部和球形部分的球头销至少部分地布置在壳体的开放内部中。第一支承件也布置在壳体的开放内部中，并且包括第一接触面和第二接触面，第二接触面通过间隙与第一接触面隔开。第一接触面和第二接触面与球头销的球形部分滑动接触，并且第一接触面以大体不变的直径半球形地弯曲。第二接触面大体是圆柱形。第二支承件形成为相对于第一支承件的分离件，其至少部分地布置在壳体的开放内部中。第二支承件具有与球头销的球形部分滑动接触的第三接触面，并且被偏压抵靠该球形部分。按照本专利技术的另一方面，第一支承件包括下支承件和支承套筒。第一接触面在下支承件上，而第二接触面在支承套筒上。下支承件和支承套筒可以单独形成，随后再接合在一起，或者其可以彼此一体地形成。本专利技术的另一方面提供了一种制造球形接头组件的方法。该方法包括制备壳体的步骤，该壳体从闭合的第一端延伸到开放的第二端，并具有开放内部。该方法继续执行将第一支承件插入壳体的开放内部的步骤。第一支承件具有第一接触面和第二接触面，第二接触面通过间隙与第一接触面间隔开。第一接触面是半球形弯曲形，第二接触面是圆柱形。该方法继续执行将包括柄部和球形部分的球头销插入壳体的开放内部的步骤，从而使得球形部分与第一接触面和第二接触面滑动接触。该方法继续执行将第二支承件插入壳体的开放内部的步骤。第二支承件形成为与第一支承件分开的件，其具有与球头销的球形部分滑动接触的第三接触面。第二支承件具有与球头销的球形部分滑动接触的第三接触面。该方法继续执行偏压第二支承件而使其抵靠球头销的球形部分的步骤。按照本专利技术的又一方面，该方法还可以额外地包括将盖板插入开放内部以封闭壳体的开放端，以及在盖板被插入开放内部之后使盖板变形的步骤。附图说明因为当结合参考附图时，通过参照以下的详细说明，本专利技术的这些和其它特征及优点将被更好的理解，因此上述这些将容易理解，其中：图1是在组装前状态下的球形接头组件的第一示例性实施例的分解剖视图；图2是图1的球形接头组件的第一支承件的分解剖视图；图3是图1的球形接头组件的第一支承件的剖视图；图4是在组装状态下图1的球形接头组件的剖视图；图5是球形接头组件的第二示例性实施例的剖视图；以及图6是第一支承件的替代性实施例的剖视图。具体实施方式参照附图，其中多个视图中的相似标号表示对应的部件，图1总体显示了改进的接头或球形接头组件20的第一示例性实施例。球形接头组件20可以在例如车辆的悬挂系统或转向机构、或者任何合适的汽车或非汽车应用得到应用。如图所示，示例性球形接头组件20包括由金属制成的壳体22，壳体22沿轴线从至少基本上闭合的第一端(以下称为“闭合端24”)延伸到开放的第二端(以下称为“开放端26”)。壳体22具有外壁28，外壁28从靠近闭合端24的第一部分30延伸到靠近开放端26的、更大的第二部分32。具体地，当在剖面上看时，第一部分30和第二部分32每个都大体是圆形，并且第二部分32比第一部分30具有更大的直径。外壁28还具有台肩34，台肩34朝向壳体22的闭合端24，并且将第一部分30和第二部分32分开。在使用时，台肩34限定用于将壳体22插入另一部件(诸如汽车悬挂系统的部件)的开口中的停止点。外壁28还具有环形凹槽36，环形凹槽36与台肩34轴向隔开，用于接纳卡环(未示出)，以便把壳体22锁定成与其它部件接合。继续参照图1，壳体22还具有围绕开放内部的内壁38。从壳体22的闭合端24开始，内壁38被连续地划分成半球形段40、圆柱形段42、出口支承件段44以及盖板段46。盖板段46具有最大直径，并且出口支承件段44具有比圆柱形段42更大的直径。内壁38在出口支承件段44与较大的盖板段46之间逐渐变细或成角度。壳体22的闭合端24还包括润滑剂开孔48，并且在润滑剂开孔48内容纳有润滑油嘴50，用于把诸如润滑脂的润滑剂(未示出)选择性地输送到壳体22的开放内部，以润滑在开放内部中的部件。在示例性实施例中，由两部分制成的第一支承件被布置在壳体22的开放内部中。该两片式第一支承件包括支承套筒52和下支承件54。支承套筒52大致为杯形，并套在壳体22的开放内部中，支承套筒52的一部分被置于半球形段40内，而支承套筒52的一部分被置于内壁38的圆柱形段42内。具体地，支承套筒52具有抵靠内壁的弯曲部分的弯曲部分56，以及紧靠内壁38的圆柱形段42的圆柱形部分58。支承套筒52的下端具有开孔60，开孔60与壳体22的润滑剂开孔48对准。参照图3，下支承件54被接纳在支承套筒52内，并且包括延伸到支承套筒52的开孔60中的延伸部分62，将下支承件54保持在支承套筒52内的预定位置。下支承件54优选地由较低粉末金属或钢制成，并且具有朝向壳体22的开放端26的上接触面64。上接触面64以固定直径而半球形地弯曲，并且具有多个在其中形成的润滑剂凹槽66(图2所示)，用于从润滑剂开孔48沿上接触面64散布润滑剂。如图所示，上接触面64在支承套筒52的底部上方抬高。回头参照图1，球形接头组件20还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形接头组件，其特征在于，所述球形接头组件包括：壳体，所述壳体具有开放内部并且从至少基本上闭合的第一端延伸到开放的第二端；球头销，所述球头销包括柄部和球形部分，所述球形部分被至少部分地布置在所述壳体的开放内部中；第一支承件，所述第一支承件布置在所述壳体的开放内部中，并且包括第一接触面和第二接触面，所述第一接触面和第二接触面与所述球头销的球形部分滑动接触并通过间隙彼此隔开，所述第一接触面以大体不变的直径半球形弯曲，而所述第二接触面大体是圆柱形；以及第二支承件，所述第二支承件被形成为与所述第一支承件分开的部件并至少部分布置在所述壳体的开放内部中，所述第二支承件包括第三接触面，所述第三接触面与所述球头销的球形部分滑动接触，其中所述第二支承件被偏压而抵靠所述球头销的球形部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.03 US 14/559,2331.一种球形接头组件，其特征在于，所述球形接头组件包括：壳体，所述壳体具有开放内部并且从至少基本上闭合的第一端延伸到开放的第二端；球头销，所述球头销包括柄部和球形部分，所述球形部分被至少部分地布置在所述壳体的开放内部中；第一支承件，所述第一支承件布置在所述壳体的开放内部中，并且包括第一接触面和第二接触面，所述第一接触面和第二接触面与所述球头销的球形部分滑动接触并通过间隙彼此隔开，所述第一接触面以大体不变的直径半球形弯曲，而所述第二接触面大体是圆柱形；以及第二支承件，所述第二支承件被形成为与所述第一支承件分开的部件并至少部分布置在所述壳体的开放内部中，所述第二支承件包括第三接触面，所述第三接触面与所述球头销的球形部分滑动接触，其中所述第二支承件被偏压而抵靠所述球头销的球形部分。2.根据权利要求1所述的球形接头组件，其特征在于，所述第一支承件包括下支承件和支承套筒，其中所述第一接触面在所述下支承件上，所述第二接触面在所述支承套筒上。3.根据权利要求2所述的球形接头组件，其特征在于，所述支承套筒形成为与所述下支承件分开的部件。4.根据权利要求3所述的球形接头组件，其特征在于，所述支承套筒包括开孔，所述下支承件包括延伸部分，所述延伸部分延伸到所述开孔中，以使所述下支承件与所述支承套筒相互连接。5.根据权利要求2所述的球形接头组件，其特征在于，所述支承套筒和所述下支承件形成为一个整体件。6.根据权利要求2所述的球形接头组件，其特征在于，所述第一接触面被抬高到所述支承套筒的表面上方，以提供所述第一接触面和第二接触面之间的所述间隙。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·C·帕克，P·J·劳赫，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔汽车配件有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US