CN101983291A - 无卡盘无轴衬的关节设计 - Google Patents

Abstract

一种枢轴关节，包括第一构件，其通过枢轴销而可枢转地连接于第二构件。第一构件包括第一表面、第二表面以及穿过第一构件延伸的开口。开口由多个凸起环绕，凸起从第一表面突出并且限定有凸起高度。第二构件包括第一表面、第二表面以及穿过第二构件延伸的开口。枢轴销延伸穿过第一及第二构件的开口并且包括肩部，该肩部限定有等于凸起高度的肩部高度。第二构件的第一表面与凸起及肩部接合以控制枢轴关节的轴向游隙。第一构件的开口的内表面与枢轴销接合以控制枢轴关节的直径方向上的游隙。

Description

无卡盘无轴衬的关节设计

技术领域

本发明涉及枢轴关节，更具体地，涉及一种用于可枢转地连接两个连杆的无卡盘无轴衬的枢轴关节。

背景技术

两个构件或连杆之间的枢转连接是常见的，特别在用于机动车辆的座椅组件中，其通常具有位于多对连杆之间的多个枢转连接。参见图1，其中一种最常见类型的枢转连接10通过传统的铆钉或枢轴销12而形成，该铆钉或枢轴销具有预成型头部14以及可锻的管状体或轴16，该轴延伸穿过待被互相连接的每个连杆22、24中的圆筒形开口18、20。压缩轴16的尾部26以形成第二头部，从而在枢轴销12的第一头部14与第二头部26之间可枢转地连接连杆22、24。

这种类型的枢转连接的一个缺点是，由于可枢转地连接两个连杆22、24的枢轴销12是直的，几乎不可能制造一系列枢轴关节而不使其中一些枢轴关节在轴向方向上过度松动而其它枢轴关节在轴向方向上束缚。另一个缺点是，随着时间的推移，当枢轴关节10磨损时，枢轴销12延伸穿过的开口18、20将趋于扩大。扩大的开口18、20导致在枢轴销12与连杆22、24之间在直径方向上形成过大的间隙，从而导致枢轴关节10中的松动。

为了解决上述缺点，为第一连杆102与第二连杆104之间的枢轴关节100设置轴衬106是公知的，如图2所示。轴衬106通常插在第一连杆102中的开口108中。轴衬106的厚度大于第一连杆102的厚度，使得当枢轴销110穿过轴衬106及第二连杆104中的开口112而插入以可枢转地连接第一连杆102及第二连杆104时，第二连杆104将抵靠轴衬106的端部而不抵靠第一连杆102。因此，为形成第二头部从而将第一连杆102及第二连杆104保持在一起而对枢轴销110的轴116的尾部114所进行的压缩不会造成第一连杆102及第二连杆104束缚在一起。此外，轴衬106控制枢轴销110与第一连杆102之间在直径方向上的间隙。

然而，仍然期望提供一种用于可枢转地连接一对连杆的枢轴关节，该枢轴关节不需要用以控制该对连杆之间的轴向公差的轴衬。也期望提供一种改进的枢轴关节，该改进的枢轴关节不需要用于控制枢轴销与其中一个连杆之间的直径方向上的公差的轴衬。

发明内容

根据本发明的一方面，无卡盘无轴衬的枢轴关节包括第一连杆及第二连杆。第一连杆通过枢轴销可枢转地连接于第二连杆。第一连杆包括延伸穿过第一连杆的开口，开口由四个凸起环绕，凸起从第一连杆的表面突出。凸起限定有凸起高度。第二连杆包括延伸穿过第二连杆的开口。枢轴销包括具有第一部分及第二部分的轴，从而在第一部分与第二部分之间限定肩部。该肩部限定有肩部高度。轴的第一部分布置在第一连杆的开口中，使得肩部高度等于凸起高度。第一连杆的开口的内表面与轴的第一部分接合以控制第一连杆相对于枢轴销的直径方向上的游隙。第二连杆与凸起及肩部接合以控制第一连杆相对于枢轴销的轴向游隙。

根据本发明的另一方面，提供一种用于装配枢轴关节的方法，该枢轴关节包括：第一构件，其具有由多个凸起环绕的开口，该凸起限定有凸起高度；第二构件，其具有开口；以及枢轴销，其具有肩部，该肩部限定有肩部高度。装配枢轴关节的方法包括以下步骤：挤压第一构件以形成限定有凸起高度的多个凸起；在多个凸起之间居中地穿孔出第一构件的开口；使枢轴销插入而穿过第一构件的开口；使第一构件在邻近开口处变形，以向内推挤材料，从而消除第一构件相对于枢轴销的直径方向上的游隙；将多个凸起向下挤压至枢轴销的肩部高度；使枢轴销插入而穿过第二构件的开口；以及使枢轴销变形，以将第二构件保持抵靠于多个凸起及肩部上，从而消除第一构件相对于枢轴销的轴向游隙。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考下文的具体实施方式部分，本发明将变得更好理解，由此本发明的其它优点也将容易体会，在所述附图中：

图1是第一种现有技术的枢轴关节的局部剖视侧视图；

图2是第二种现有技术的枢轴关节的局部剖视侧视图；

图3是根据本发明的一种实施方式的枢轴关节的局部剖视侧视图；

图4A是示出枢轴关节的第一装配步骤的第一连杆的局部顶视立体图；

图4B是示出第一装配步骤的第一连杆的局部底视立体图；

图4C是示出第二装配步骤的第一连杆的局部顶视立体图；

图4D是沿图4C的4D-4D线剖取以及铆钉的局部剖视侧视图；

图4E是示出第三装配步骤的部分装配的枢轴关节的局部剖视侧视图；

图4F是示出第四装配步骤的部分装配的枢轴关节的局部顶视立体图；

图4G是沿图4F的4G-4G线剖取的局部剖视侧视图；以及

图4H是示出第五装配步骤的部分装配的枢轴关节的局部剖视侧视图。

具体实施方式

参见图3至图4H，枢转连接或枢轴关节总体上以200示出。枢轴关节200减小磨损，同时，几乎消除了不期望的轴向及直径方向上的游隙。本发明的枢轴关节200特别地设计为用作可枢转地连接车辆座椅组件的构件或连杆的简单枢轴关节。然而，应当理解，枢轴关节200可用于可枢转地连接多种构件中的任一种而不偏离本发明的范围。

枢轴关节200包括第一或枢转连杆202以及第二或固定连杆204。第一连杆202及第二连杆204各自包括穿过其延伸的圆筒形开口206、208。第一连杆202的开口206大于第二连杆204的开口208。多个凸起210围绕第一连杆202的开口206的圆周布置，如图4C及4E所示。更具体地，在所示的实施方式中，四个凸起210围绕开口206的圆周等距隔开。然而，应当理解，能够围绕开口206布置任何数量的凸起210而不偏离本发明的范围。

在装配枢轴关节200之前，每个凸起210从第一连杆202的第一表面212向上延伸，从而限定了上表面214。第一连杆202限定了高度H1，这在图4D中最清楚看出。凸起210限定了大于第一连杆202的高度H1的高度H2，这也在图4D中示出。为了形成从图4A中所示的第一连杆202的第一表面212突出的凸起210，使用压花工具挤压图4B中所示的第一连杆202的第二表面216。然后，在凸起210之间居中地穿过第一连杆202而穿孔出开口206，如图4C所示。

第一连杆202及第二连杆204通过铆钉或枢轴销218可枢转地联接在一起，铆钉或枢轴销218延伸穿过相应的第一连杆202及第二连杆204的开口206、208。更具体地，铆钉218是包括头部220、长形轴222以及尾部224的肩状铆钉。头部220包括接触表面226，并且轴222从接触表面延伸。轴222包括第一部分228以及第二部分230，从而在第一部分与第二部分之间限定了铆钉肩部232。

在枢轴关节200的装配过程中，铆钉218的轴222穿过第一连杆202的开口206而插入使得头部220的接触表面226与第一连杆202的第二表面216接合，并且轴222的第一部分228布置在第一连杆的开口206中。在这个阶段，轴222的第一部分228松动地布置在开口206内，如图4E所示。第一连杆202的高度H1小于铆钉肩部232的高度H3，并且凸起210的高度H2大于铆钉肩部232的高度H3。

然后，使用冲制环工具来在第一连杆202的第一表面212中围绕开口206的圆周形成弧形沟槽234，如图4F所示。在所示的实施方式中，在每一个相邻的凸起210之间形成一个沟槽234，从而一共设有四个沟槽234。可以设想，可在第一连杆202中形成任何数量的沟槽234而不偏离本发明的范围。对第一连杆202所进行的冲制将连杆材料从开口206的圆周周围向内推向轴222的第一部分228，由此消除了第一连杆202与铆钉218的轴222之间的直径方向上的游隙。因此，承载表面236限定在开口206的内表面与轴222的第一部分228之间，如图4G所示。

接下来，使用凸起再撞击冲压工具，将凸起210的上表面214向下挤压至铆钉肩部232的高度H3，如图4H所示。将凸起210向下挤压至铆钉肩部232的高度H3提供了由凸起210的上表面214和铆钉肩部232构成的均匀表面。当第一连杆202及第二连杆204可枢转地联接在一起时，第二连杆204抵靠该均匀表面，如下文所详细描述。可以设想，挤压凸起210所需的压力的量将足以移动凸起材料，但将不会使铆钉肩部232变形。

如图3所示，然后，使轴222的第二部分230穿过第二连杆204的开口208而插入直至第二连杆204的第一表面238抵接由均处于相同高度H3的凸起210的上表面214和铆钉肩部232构成的均匀表面。枢轴关节200通过对铆钉218的尾部224进行铆合或旋转铆接而完成，由此使尾部224变形以将第一连杆202以及第二连杆204保持在一起。使铆钉218的尾部224变形而将第二连杆204保持在凸起210的上表面214以及铆钉肩部232上，由此消除第一连杆202在铆钉218的头部220与第二连杆204的第一表面238之间的轴向游隙。可替代地，可以设想，铆钉218的尾部224可具有螺纹，以便以螺纹方式接收螺母(未示出)，以将第一连杆202和第二连杆204保持在一起。此外，铆钉肩部232以及凸起210防止第二连杆204的第一表面238接触第一连杆202的第一表面212，以便当第一连杆202相对于第二连杆204枢转时，限制它们之间的摩擦量。

本发明的枢轴关节200根据以下步骤制造和装配，这些步骤在附图4A至4H中示出。在第一步骤中，使用压花工具挤压第一连杆202的第二表面216以形成凸起210，凸起210从第一连杆的第一表面212突出。在这个阶段，每个凸起210从第一连杆202的第一表面212向上延伸至上表面214，从而限定高度H2。

在第二步骤中，在凸起210之间居中地穿过第一连杆202而穿孔出开口206。

在第三步骤中，铆钉218的轴222穿过第一连杆202的开口206而插入，使得头部220的接触表面226与第一连杆202的第二表面216接合。轴222的第一部分228松动地布置在开口206内。在这个阶段，凸起210的高度H2大于铆钉肩部232的高度H3。

在第四步骤中，对第一连杆202的第一表面212进行冲制以在相邻的凸起210之间形成弧形沟槽234。形成沟槽234使连杆材料从开口206的圆周周围向内推向轴222的第一部分228，以消除在第一连杆202与铆钉218之间的直径方向上的游隙。

在第五步骤中，将凸起210的上表面214向下挤压至铆钉肩部232的高度H3，从而提供用于与第二连杆204的第一表面238接合的均匀表面。

在第六步骤中，使轴222的第二部分230穿过第二连杆204的开口208而插入直至第二连杆204的第一表面238抵接凸起210的上表面214以及铆钉肩部232。

在第七步骤中，枢轴关节200通过对铆钉218的尾部224进行铆合或旋转铆接、以使尾部224变形并将第一连杆202和第二连杆204保持在一起而完成。将第二连杆204保持在凸起210的上表面214及铆钉肩部232上消除了第一连杆202在铆钉218的头部220与第二连杆204的第一表面238之间的轴向游隙。

这里已以说明性方式描述了本发明，并且应当理解，所使用的术语是出于描述而非限制的语言本质。依据上述教导，本发明的多种改型及变型是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可按描述部分中所具体列举方式以外的方式实施。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种枢轴关节，包括：

第一构件，其包括第一表面、相对的第二表面、以及在所述第一表面与所述第二表面之间延伸穿过所述第一构件的开口，所述开口由多个凸起环绕，所述凸起从所述第一表面突出并限定有凸起高度；

第二构件，其包括第一表面、相对的第二表面、以及在所述第一表面与所述第二表面之间延伸穿过所述第二构件的开口；以及

枢轴销，其沿轴向延伸穿过所述第一构件和所述第二构件的所述开口并以可枢转方式连接所述第一构件和所述第二构件，所述枢轴销具有肩部，所述肩部限定有等于所述凸起高度的肩部高度，其中，所述第二构件的所述第一表面与所述多个凸起和所述肩部接合，由此控制所述枢轴关节的轴向游隙，并且，所述第一构件的所述开口的内表面与所述枢轴销沿周向接合，由此控制所述枢轴关节的直径方向上的游隙。

2.根据权利要求1所述的枢轴关节，进一步包括围绕所述第一构件的所述开口并且从所述第一表面突出至上表面的至少两个间隔开的凸起，其中，所述凸起高度限定在所述凸起的所述上表面与所述第一构件的所述第二表面之间。

3.根据权利要求2所述的枢轴关节，其中，所述第一构件的第一表面与所述第一构件的相对的第二表面之间的距离限定第一高度，并且，所述凸起高度大于所述第一高度。

4.根据权利要求3所述的枢轴关节，其中，所述枢轴销包括头部以及长形轴部，所述长形轴部从所述头部延伸至远侧的尾部。

5.根据权利要求4所述的枢轴关节，其中，所述枢轴销的所述轴部包括从所述头部延伸的第一部分以及从所述第一部分延伸至所述尾部的第二部分，所述第一部分的直径大于所述第二部分的直径，并且在所述第一部分与所述第二部分之间限定所述肩部。

6.根据权利要求5所述的枢轴关节，其中，所述枢轴杆的所述头部包括用于与所述第一连杆的所述第一表面接合的第一接触表面，并且所述尾部包括形成用于与所述第二连杆的所述第二表面接合的第二接触表面的铆合部分，以便将所述第一连杆和所述第二连杆保持在所述头部与所述尾部之间。

7.一种装配枢轴关节的方法，所述枢轴关节包括：第一构件，其具有由多个凸起环绕的开口，所述凸起限定有凸起高度；第二构件，其具有开口；以及枢轴销，其具有肩部，所述肩部限定有肩部高度，所述方法包括以下步骤：

挤压所述第一构件以形成限定有所述凸起高度的所述多个凸起；

在所述多个凸起之间居中地穿孔出所述第一构件的开口；

使所述枢轴销插入而穿过所述第一构件的开口；

使所述第一构件在邻近所述开口处变形，以将材料向内推挤抵靠于所述枢轴销上，从而消除所述第一构件相对于所述枢轴销的直径方向上的游隙；

将所述多个凸起向下挤压至所述枢轴销的肩部高度；

使所述枢轴销插入而穿过所述第二构件的开口；以及

使所述枢轴销变形，以将所述第二构件保持抵靠于所述多个凸起和所述肩部上，从而消除所述第一构件相对于所述枢轴销的轴向游隙。

Claims (4)

1.一种枢轴关节，包括：

第一构件，其包括第一表面、相对的第二表面、以及在所述第一表面与所述第二表面之间延伸穿过所述第一构件的开口，所述开口由多个凸起环绕，所述凸起从所述第一表面突出并限定有凸起高度；

第二构件，其包括第一表面、相对的第二表面、以及在所述第一表面与所述第二表面之间延伸穿过所述第二构件的开口；以及

枢轴销，其延伸穿过所述第一构件和所述第二构件的所述开口并以可枢转方式连接所述第一构件和所述第二构件，所述枢轴销具有肩部，所述肩部限定有等于所述凸起高度的肩部高度，其中，所述第二构件的所述第一表面与所述多个凸起和所述肩部接合，由此控制所述枢轴关节的轴向游隙，并且，所述第一构件的所述开口的内表面与所述枢轴销接合，由此控制所述枢轴关节的直径方向上的游隙。

2.根据权利要求1所述的枢轴关节，进一步包括围绕所述第一构件的所述开口并且从所述第一表面突出至上表面的至少两个间隔开的凸起，其中，所述凸起高度限定在所述凸起的所述上表面与所述第一构件的所述第二表面之间。

3.根据权利要求2所述的枢轴关节。

4.一种装配枢轴关节的方法，所述枢轴关节包括：第一构件，其具有由多个凸起环绕的开口，所述凸起限定有凸起高度；第二构件，其具有开口；以及枢轴销，其具有肩部，所述肩部限定有肩部高度，所述方法包括以下步骤：

挤压所述第一构件以形成限定有所述凸起高度的所述多个凸起；

在所述多个凸起之间居中地穿孔出所述第一构件的开口；

使所述枢轴销插入而穿过所述第一构件的开口；

使所述第一构件在邻近所述开口处变形，以向内推挤材料，从而消除所述第一构件相对于所述枢轴销的直径方向上的游隙；

将所述多个凸起向下挤压至所述枢轴销的肩部高度；

使所述枢轴销插入而穿过所述第二构件的开口；以及

使所述枢轴销变形，以将所述第二构件保持抵靠于所述多个凸起和所述肩部上，从而消除所述第一构件相对于所述枢轴销的轴向游隙。

Images