一种用在车辆转向和悬挂系统中的球窝接头组件，在这些应用中，锚固控制构件由相对较软的材料组成，所述组件包括：螺栓，在其一端具有球部并且一个杆从该球部延伸，所述杆包括螺纹，用于将所述螺栓连接到由相对较软的材料制成的锚固控制构件；所述杆，包括在所述球部和所述螺纹之间的适配器界面区域；环形、活块适配器滑动地设在所述杆上并且以与其邻接的面对面接触匹配地啮合所述适配器界面区域，所述适配器具有内表面和截锥外表面，该外表面朝向所述螺纹向内逐渐变细；以及所述适配器的所述内表面包括基本上球状的凹入面结构，所述杆的适配器界面区域具有互补形状的基本上球状的凸出面结构，由此，基本上球状的凹入和凸出匹配表面提供增强的应力分布和负载能力，在运行时具有更少的适配器－杆的滑动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用在车辆转向装置和/或悬挂应用中的球型和窝型接头，特 别是指用在一种由相对软的材料(如铝)制成的锚固构件(例如，转向节或 横拉杆)中的球窝组件。
技术介绍
球窝接头通常在汽车中的应用是在当车辆转向时需要车轮，特别是导 向轮的三维运动，以及悬挂系统在崎岖的地形运动的情况。在通常的运行过 程中，球窝结构承受非常高的应力。这些应力经过球窝接头组件的螺栓传入 该悬挂构件，该构件可能是转向节、控制臂、转向连杆、车架构件或其他结 构。近来由于强调减少车辆重量，驱使材料的选取趋向更轻的选择。有时， 有用铝替代传统的铸铁材料的设想，甚至包括底盘和悬挂部件领域。不幸的 是，更轻的材料往往比所替换的较重的材料软，并因此不适合承受局部和集 中的应力，这个应力可能在常规的车辆运行期间增加。图9和IO说明两个不同的现有技术，其试图完成与球窝接头组件类似 的功能，特别是，打算锚固在相对软的材料(像铝)中的螺栓。特别地，图 9是对应在美国专利6， 527， 468中描述的设计，在此引用结合其全部公开 内容。这些设计难以在高体积基准上制造，或者导致不能接受的特征(如NVH 问题)并且在界面区域具有较少的面对面接触。通过对比，如图1-8的多个 实施例描述的本专利技术克服了这些问题的一些或全部，并且代表了在现有技术 结构上的重大进步。因此，需要一种改进的方法，该方法将球窝接头与车辆转向和悬挂结 构连接以容纳由较软材料制得的锚固点。
技术实现思路
本专利技术包括一种用在车辆转向和悬挂应用中的球窝接头组件，在这些 应用中锚固和控制构件由相对较软的材料形成。该组件包括螺栓，在其一端 具有球部以及从该球部延伸的杆。该杆包括螺纹，用于将该螺栓连接到由较 软的材料制成的锚固控制构件。该杆包括在该球部和该螺纹之间的适配器界 面区域。 一个环形的、活块((loose piece)适配器可滑动地设在该杆上，并 且以与其邻接的面对面接触匹配地啮合该适配器界面区域。该适配器具有向 该螺纹向内逐渐变细的截锥外表面以及内表面。该适配器的内表面包括球状 的凹入面结构，该杆的适配器界面区域具有互补形状的基本上球状的凸出面 结构。该基本上球状的凹入和凸出表面提供增强的应力分布和负载能力而在 运行时具有更少的适配器相对于杆的滑移。根据本专利技术的另一个方面，提供一种用在车辆转向应用中的球窝接头 组件，在这些应用中，锚固控制构件由相对软的材料制成。 一个螺栓，在其 一端具有球部以及从该球部延伸的杆。该杆包括螺纹，用于将该螺栓连接到 由较软材料制成的锚固控制构件。该杆包括在该球部和该螺纹之间的适配器 界面区域。 一个环形的、活块适配器可滑动地设在该杆上并以与其邻接的面 对面接触匹配地啮合该适配器界面区域。该适配器具有朝向该螺纹向内逐渐 变细的截锥外表面以及内表面。该适配器的内表面包括基本上圆柱形的主侧 壁，确立其主内径，以及与该主侧壁同心的基本上圆柱形的次侧壁，确立其 次侧壁。该适配器的内表面还包括至少一个在该主和次侧壁之间的环形轴肩。 该杆的适配器界面区域包括基本上圆柱形的主轴，其匹配地容纳在该适配 器的主侧壁内；次轴，其匹配地容纳在该适配器的次侧壁内；以及，至少一 个在该主和次轴之间的环形轴肩。该适配器的轴肩受压与该杆的轴肩面对面 接触。如这里阐述的本专利技术的两个方面克服了现有技术设计的缺陷和不利， 通过提供改进的结构，用于将球窝接头组件连接到车辆转向和/或悬挂系统以 适应由较软材料制成的锚固点附图说明当结合下面的详细描述和附图考虑时，本专利技术的这些和其他特征及优点将变得更容易理解，其中图1是本球窝接头组件的示例性应用的立体图，其中该导向轮支撑在 由较软材料(如铝)制成的上部和下部控制臂之间； 图2是沿图1的2-2线的剖视图；图3是根据本专利技术的螺栓的正视图， 一个环形的、活块适配器在使用中设在其上并且显示了剖面； 图4是显示该环形、活块适配器四分之一截面的立体图； 图5是如图3的视图，但是描述了该螺栓和该适配器的凹凸匹配表面 之间的几何表面结构的第一可选实施例；图6是如图3的视图，但是示出该螺栓和适配器之间匹配界面的第二 可选实施例；图7是如图3的视图，但是描述该适配器界面区域的第三可选实施例； 图8是如图3的视图，但是说明该适配器和螺栓之间邻接的面与面接 触区域的第四可选实施例；图9显示现有技术样式的螺栓和适配器结构；以及 图10显示现有技术的螺栓和适配器的另一个结构。具体实施例方式参考附图，其中贯穿这几个视图中相似的标号指明相似或对应的零件， 车辆转向和悬挂组件，如用在机动车辆的前部、操纵轮中，在图l中通常示 为12。尽管该前悬挂系统12在这里示为包括与转向轮18互连的上部和下部 控制臂14、 16，但是对于本领域的技术人员可以理解的是所设想的专利技术可应 用于其他的转向和/或悬挂部件。例如，如在多个实施例中描述的，本专利技术不 仅可应用于转向轮和控制臂界面，还可用于转向连杆、车架构件连接和其他 铰接结构。转到图1所示的应用，悬挂系统12示为包括组合弹簧和减振设备20， 其连接下部控制臂16以置入车辆底盘或车架部分(图未视)之间。导向轮 18包括轴22，其土安装车辆车轮组件24，连同合适的制动和支撑部件，其为本领域技术人员所公知。转向臂26从该转向轮18横向延伸，以与合适的 转向连杆(图未示)连接。尽管在图1中纯粹为示例性意义而说明，但在这 个例子中的转向悬挂系统12包括由与传统的钢或铸铁结构相比相对软的材 料，如铝或轻型材料或合金组成的部件。例如，这个例子中该下部控制臂16 由铝或铝合金组成，其具有比传统的铁和钢结构更软及更易延展的材料属性 和特性。在这个例子中，该悬挂系统12包括一对球窝接头组件，通常以28 标记，分别将该上部和下部控制臂14、 16与该转向轮互连。 图2显示了经过该下部控制臂16截取的球窝接头组件28的剖视图。 这里，该球窝接头组件28所示为包括通常以30表示的螺栓，在其一端具有 球部32。杆34从该球部32延伸并包括螺纹36，用于将该螺栓30连接到由 相对较软的材料组成的锚固控制构件一一在这个例子中其为该下部控制臂 16。垫圈38和螺母40旋接在该螺纹36上，用于建立通过该螺栓30的所需 的拉伸应力，以在使用中维持与该下部控制臂16的固定连接。 机架盖42围绕该螺栓30的球部32，用于随后提供活动连接界面。在 图2所示的仅仅一个纯粹示例性的结构中，该机架盖42通过压入配合操作座 入该转向轮18的对应的承纳窝中。在某些情况下，聚合物衬垫44作为支撑 面插入该机架盖42和该球部32之间。弹性防尘罩46示为在该机架盖42和 该杆34之间延伸以防止杂质渗入该活接界面。当然，该机架盖42和其他部 件(如该防尘罩46)的许多其他结构和设计可结合本专利技术的新颖的特征来实 现。仅需要该机架盖42与该球部32配套，并因此提供完全的活接接头，便 于适应车轮转向、悬挂行进和其他机械连接运动所需的三维移动。 现在参考图3和4，该球窝接头组件28的螺栓30示出包括在该球部 32和该螺纹36之间的适配器界面区域48。 一条假想的中轴A示为形成为回 转体的各种表面特征的中心线。该适配器界面区域48包括许多表面特征和外 形轮廓，包括基本上圆柱形的轴环50，其在其他的用途中可用来本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰·G·塞勒斯，诺曼·F·柯蒂斯，彦俊·薛，乔治·R·施密特，斯科特·沃霍弗，托马斯·J·伯恩斯，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔公司，
类型：发明
国别省市：
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