轴承瓦制造技术

一种用于球窝关节的一个塑料轴承瓦，该轴承瓦用于支承一个可转动和可摆动地安装在轴承瓦中的球窝关节，其具有至少两个构成一个内部中空球形结构支承表面的轴承瓦构件（１ａ，１ｂ），其中，轴承瓦构件以它们的总体构成一个支承环（１）的结构，其具有分别在该支承环之自身相对置的端面上设置的开口（２，３）并且其中通过该开口横截面之一个横过地安置至少一个将轴承瓦构件（１ａ，１ｂ）连接的桥拱（４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一个塑料的轴承瓦，其用于一个球窝关节以便支承一个可转动并可摆动地安装在该轴承瓦中的球窝关节轴颈。
技术介绍
球窝关节在许多机械制造领域中并特别是在机动车技术中被用作行驶机构及转向机构部件的组成构件。其中在球窝关节中安置的轴承瓦包围一个所谓的作为一个球窝关节轴颈之组成部分的球头并且又被安装在一个球窝关节壳体中。其中球窝关节轴颈和球窝关节壳体一方面被安置在行驶机构或转向机构侧并且另一方面被固定在车体上，因此，就能实现两个部件相互以某种限定之自由度运动。其中在球窝关节之装配时的普遍问题是，该轴承瓦为了可靠地握持球轴颈则必须包住这个在其上安置之球头的一半多，以便避免轴承瓦和球轴颈意外的分离。由于轴承瓦将球轴颈大于一半地包围，则不可能实现将两个部件毫无困难地插接一起。反而是，轴承瓦必须通过独特结构的和/或材料工艺的结构形式被如此地设置，以便它在装配过程期间可以罩住球头并且由于其弹性特性或其它结构措施同后续安装的轴承瓦一起可以被固定到球窝关节壳体中。为了解决这个问题，例如已在DE 199 58 149 A1中公开了两个不同的结构变型。一方面轴承瓦设有多个纵向隙缝。其中轴承瓦本身被如此结构设置，以便它基本上具有一个中空球形结构的空腔用以接纳球窝关节轴颈的球头。这个球头通过一个已有的导入开口被挤入到这个空腔中，其中通过轴承瓦之开缝的结构形式，这个设有开口的区域就如此程度地向外扩张，以便球轴颈可以被导入。该装配的一个其它变型是按照上述引用的文件产生于，轴承瓦由两个共同构成一个内部中空球形结构的支承表面的轴承瓦构件组成，这两个轴承瓦构件借助一个所谓的薄膜铰链相互连接并且因此在球窝关节轴颈的安装过程可以被掀开。在安装上以后两个轴承瓦构件就被闭合并再被装入到球窝关节壳体中。两个结构变型方案已经证明完全适用于确定的应用目的。当然在所述第一个实施方案中由于轴承瓦被设有纵向隙缝而存在的问题是，所应用的球窝关节在安装状态中一般要承受一个主负荷方向。这个在主负荷方向上出现的作用力则在轴承瓦内造成高的表面压力，由此，这些为了安装必需的隙缝则在轴承瓦中产生不利的作用，因为塑料被削弱了并且剩余的支承表面份额相应地要承受高负荷。这在不利的运行条件下可能导致轴承瓦的塑料材料要遭受蠕变运动或流动运动，这则意味着，该隙缝不可逆地变小，进而导致对于在球窝关节中的无间隙所必需之预应力的下降或丧失。为了避免这种缺陷，对于确定的应用目的就采用了上面所述的第二个结构变型方案，其中，一个薄膜饺链将两个轴承瓦构件相互连接并且为了安装之目的能实现轴承瓦的掀开。但是此处的缺陷是，对于这种轴承瓦只能采用高延展能力的塑料，因为对于薄膜铰链的功能方式需要直至50％的材料延展性。由此，对于这种轴承瓦一般应用如聚丙烯或聚乙烯塑料。这些材料又在某些球窝关节之应用情况下不能足够地承受负荷，因此，在给定情况下球窝关节的结构尺寸为了承担所出现的作用力必须被加大。
技术实现思路
本专利技术的任务是，基于上述技术问题和迄今现有技术中针对于其的公开的解决方案，提供一种用于球窝关节的轴承瓦，一方面能够毫无疑问地承担在一负荷方向上的高作用力并且另一方面该轴承瓦就结构和装配技术的观点看既可容易制造又可容易地操作。这个任务按照本专利技术借助权利要求1之特征部分限定的技术方案来解决。按照本专利技术，一个用于球窝关节的以用于支承一个可转动和可摆动地被安装在轴承瓦中的球窝关节轴颈的塑料轴承瓦由至少两个轴承瓦构件构成。这些轴承瓦构件共同地，也就是说当该轴承瓦被安装在球窝关节壳体中时，构成一个本身闭合的、内部中空球形结构的支承表面，其中，轴承瓦构件以它们的总体构成一个支承环的结构造型，该支承环具有分别在其自身相对置的端面上安置的开口并且通过该开口横截面之一个横过地安置至少一个将轴承瓦构件连接的桥拱。通过这个新颖的结构方案就能实现，使两个轴承瓦构件借助将它们连接的桥拱以限定的方式相互分开地弯曲，而不用要求应用塑料的特别的延展性。同时这个不要求的延展性还能实现采用高强度的、因此相对脆性的塑料，从而也能够借助较小的球窝关节变型承载和传递最高的应力负荷。其中将轴承瓦构件相连接的桥拱优选由一个弹性塑料构成，为的是轴承瓦构件在安装于关节壳体中或者关节球上以后到达位于一个限定的位置上适于另外的安装步骤。本专利技术技术主题的特别方案另外由从属权利要求的特征部分中产生。其中在一个特别的结构方案中，将轴承瓦构件连接的桥拱具有一个通过支承环之开口横截面的基本上半圆弧形弯曲的结构造型。轴承瓦的总结构尺寸可以按照一个特别的方案被如此设计，即桥拱基本上具有一个矩形的横截面，其中，横截面之较大的侧边尺寸是朝着支承环之开口横截面安置的。其中桥拱横截面之较小的侧边尺寸基本上相当于支承环的厚度。通过这种措施一方面可确保套件之间足够的掀开，另一方面桥拱之这个均匀的厚度可防止一个伴有造成塑料过分延展的折断形成，正如其作为例子在薄膜铰链中出现的那样。除了已述的特征内容以外，可以在轴承瓦上另外在支承环的外部轮廓上安置至少一个突起作为防转元件。这个突起卡入到一个所属的容纳该轴承瓦的球窝关节壳体的对应的空槽中并且可防止在球窝关节壳体和轴承瓦之间的相对运动。此外本专利技术技术方案之一个符合目的要求的结构方案规定，支承环和桥拱由不同的塑料构成。由此例如支承环作为承接必要作用力的功能元件可以具有一个相比桥拱之塑料明显较小的延展性。通过这个相应的材料选用并结合桥拱的结构造型，这些半个套件的相互运动性被扩大，同时不会发生如在薄膜铰链情况下的过分延展。其中支承环和桥拱之不同的材料组分例如可以通过共同注塑工艺或借助两组分工艺实现。此外已经证明有利的方式是，支承环和必要时的桥拱由带碳素纤维的PEEK材料构成。这个特殊材料只具有约2％的延展性并且因此最适合于承接大的单位面积压力。另外，可以在塑料中嵌置例如由碳素纤维或坡璃纤维构成的纤维增强结构，这将另外地提高轴承瓦的负荷能力并因此提高该球窝关节的负荷能力。本专利技术技术主题的另一个符合目的要求的结构方案规定，在轴承瓦的组装状态中在支承环的轴承瓦构件之间设置一个狭窄的中间缝。这个狭窄的中间缝应用于吸收这些在轴承瓦之轴承瓦构件上可能由于提高的热负荷而出现的热膨胀。下面借助附图详细地阐述本专利技术技术方案的两个具体实施例。其中附图说明图1和2表明了本专利技术轴承瓦的透视图。可以看出，轴承瓦基本上由一个支承环1构成，其具有一个内部中空球形的弓形区域。在支承环的上及下侧面上分别置有一个开口2或3。在本展示的实施例中开口3被一个桥拱4所跨接。另外从该图中看出，这个它的总体用1标明的、构成该轴承瓦的支承环由两个轴承瓦构件1a和1b构成。两者共同地在它们内侧面上构成该中空球形结构的支承表面，以用于在其中安装一个球窝关节销栓的球头，然而球头不是本专利技术的技术主题，故放弃对其的描述。桥拱4将轴承瓦构件1a和1b相互连接并能实现轴承瓦构件1a和1b相互间一个小的相对运动，因此该轴承瓦可充分地套住或卡咬住一个球窝关节轴颈的球头。此外从图中可以看出，在支承环1的外部轮廓上置有两个在直径上相反对置的突起5，6，其可卡扣到一个包围该轴承瓦的球窝关节壳体之对应的凹槽中并且因此可靠地防止在轴承瓦和球窝关节壳体之间的相对运动。作为选择，也可以设置一个通过使桥拱4嵌入到一个容纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于球窝关节的塑料轴承瓦，该轴承瓦用于支承一个可转动和可摆动地被安装在轴承瓦中的球窝关节，所述轴承瓦具有至少两个构成一个内部中空球形结构支承表面的轴承瓦构件（１ａ，１ｂ），其中，轴承瓦构件以它们的总体构成一个支承环（１）的结构，其具有分别在该支承环之自身相对置的端面上设置的开口（２，３）并且其中通过该开口横截面之一个横过地安置至少一个将轴承瓦构件（１ａ，１ｂ）连接的桥拱（４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-5-5 10 2004 022 533.81.一种用于球窝关节的塑料轴承瓦，该轴承瓦用于支承一个可转动和可摆动地被安装在轴承瓦中的球窝关节，所述轴承瓦具有至少两个构成一个内部中空球形结构支承表面的轴承瓦构件(1a，1b)，其中，轴承瓦构件以它们的总体构成一个支承环(1)的结构，其具有分别在该支承环之自身相对置的端面上设置的开口(2，3)并且其中通过该开口横截面之一个横过地安置至少一个将轴承瓦构件(1a，1b)连接的桥拱(4)。2.按权利要求1的轴承瓦，其特征在于桥拱(4)具有一个在支承环的开口(3)横截面上方的基本上半圆弧形弯曲的构型。3.按权利要求1或2的轴承瓦，其特征在于桥拱(4)基本具有一个矩形横截面，其中，较大的侧边尺寸被朝向支承环(1)的开口(3)横截面安置的。4.按权利要求1-3之一的轴承瓦，其特征在于桥拱横截面之较...

【专利技术属性】
技术研发人员：F布德，HG布伦尼克，M雷克蒂恩，V格鲁比，R尤恩格鲁克，M罗索尔，
申请(专利权)人：ZF腓特烈港股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]