CN103221239B - 关节接头和套筒组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于在车辆悬挂系统中使用的悬挂联接件(5)，该悬挂联接件(5)包括关节接头和套筒组件(10)，其中，关节接头构件是具有接收两件式套筒构件(15)的通道的铸铝件，套筒构件(15)具有成型的金属内部构件(17)和模制的弹性体外部构件(16)，外部构件(16)在每端处具有延伸构件(19)。套筒构件(5)被压配合到关节接头构件(12)内，并在径向(R)和轴向(A)上具有较高的刚性，并在扭转方向(T)和锥形方向(C)上具有较低刚性。

Description

关节接头和套筒组件
相关申请的交叉参考
本PCT申请特此要求Darcey-Sharma于2010年6月30日提交的题为“Knuckle and Bushing Assembly”的美国临时专利申请No.61/360,214的优先权，该申请的全部内容合并于此。
技术领域
本发明总体涉及一种用于在悬挂部件中使用的一体式套筒，例如用于在车辆的悬挂装置中使用的挂钩关节接头。更特别是，本发明涉及一种用于在车辆的悬挂装置的关节接头中使用的一体式套筒，该一体式套筒具有改进的性能、成本和其他特征。
背景技术
普遍公知的是车辆具有悬挂系统，用于提供水平行驶，用于管理车辆在其行驶经过变化地形时的俯仰、滚转和偏航并缓冲或管理悬挂部件在变化的操作条件下的加速和减速。作为悬挂系统的一部分，同样公知的是通常利用一个或多个结构附接部件(例如挂钩和销)，以便将一个悬挂部件与另一悬挂部件联接。传统上，这种悬挂部件包括其中具有通道的关节接头构件，以便接收套筒，从而为在具有关节接头构件的悬挂部件和具有附接部件(例如挂钩构件)的悬挂部件之间的联接提供刚性和缓冲。悬挂部件的联接通常使用销、螺栓或其他联接构件，以便联接到套筒构件。通常，销、螺栓或其他构件定位在套筒中的孔内，以便将力从一个悬挂部件传递到定位在关节接头构件的通道内的套筒。支架构件和关节接头构件之间的套筒必须具有相对非常高的性能特征，以缓冲悬挂部件之间的负载传递。对于许多应用，重要的是关节接头-套筒配置具有相对低的扭转和锥形刚性(例如使得关节接头-套筒配置给予悬挂部件适当的机动性)，同时具有相对高的径向和轴向刚性(例如使得套筒更好地在悬挂部件之间传递负载)。在没有复杂和/或昂贵的结构的情况下难以实现这种性能。因此，还长期需要提供一种具有改善性能的悬挂联接装置，其同样优选地具有相对少的部件、相对低的成本和改进的其他性能。
发明内容
在一种示例性实施方式中，公开一种用于在车辆中使用的悬挂系统。该悬挂系统包括一体式关节接头和套筒组件，其包括具有用于在其中接收套筒的第一通道的关节接头构件，套筒定位在关节接头构件的第一通道内，并且与第一通道干涉配合。套筒具有从套筒的第一端延伸到套筒的第二端的中心定位通道。套筒通道(适当的联接构件可以经过其中以附接悬挂部件)限定与关节接头构件的第一通道的中心轴线大致对准的轴线。在一种示例性实施方式中，套筒构件包括具有成形外周边并容纳中心定位通道的第一内部构件。套筒构件还包括具有环形成型形状的第二外部构件。套筒构件包括一对轴向隔开的凸耳，以提供增强的轴向刚性，并且每个凸耳在凸耳的每侧具有一对凹口或谷，以便为套筒构件提供改善的扭转和锥的形柔性。凸耳和谷围绕外部构件环形延伸。外部构件还具有定位在凸耳之间的中央环形部分，以便为套筒构件提供径向刚性。
在一种示例性实施方式中，关节接头构件具有进一步限定关节接头构件内的通道并初始定位在延伸位置的第一延伸构件，在延伸位置上，第一延伸构件至少部分在与关节接头构件的第一通道的中心轴线大致对准的方向上延伸，并且其中套筒构件定位在关节接头构件的第一通道内。在此实施方式中，套筒构件被压配合在通道内，并通过通道的第二端容纳在关节接头构件的通道内。接着，第一延伸构件从延伸位置成型到成型位置(例如通过弯曲、折叠或其他方式变形)，在成型位置上，关节接头构件的得到变形的第一延伸构件在套筒构件的第一端部部分的至少一部分之上延伸，以便将套筒构件固定在关节接头构件的第一通道内(例如通过形成阻挡结构)。
在另一示例性实施方式中，关节接头构件的通道的第二端还具有至少部分在与通道的中心轴线大致对准的方向(也可以是在变形之前与第一延伸构件大致对准的方向)上初始延伸的第二延伸构件。第二延伸构件可以成型到第二或成型位置，在第二或成型位置上，第二延伸构件在套筒构件的第二端部部分的至少一部分之上延伸，使得关节接头构件的第一和第二延伸构件将套筒构件固定在关节接头构件的第一通道内。关节接头构件可以由金属材料(例如铸造含铝材料，例如基于铝的合金)制造。第一和第二延伸构件中的任一或两者可以是成型的母体金属。在一种示例性实施方式中，套筒构件优选为具有成型周向表面的环形形状的弹性体主体。套筒构件的成型周向表面可包括与套筒构件的中央部分大致轴向侧面相邻并更特别是在沿着关节接头构件的通道轴线的方向上从中央部分向远侧偏移的一个或多个(优选为两个)大致环形、弹性可变形凸耳结构。套管构件可适当设置尺寸和形状，使其可以被压入关节接头构件的通道内，以便与限定第一通道的内壁形成干涉配合。套筒构件可以设置尺寸，使得成形的弹性体主体的至少中央部分在压缩状态下(例如径向压缩)加载。套筒构件可包括两件式模制主体，其具有由弹性体材料制造且特别是由包括天然橡胶材料、基本上由天然橡胶材料构成或只由天然橡胶材料构成的材料制造的外部部分。在一种示例性实施方式中，套筒构件包括作为内部或芯部构件的第二部件，其具有通孔和与套筒构件的内壁部分大致互补形状的成形外表面。例如，对于内壁部分的至少一部分的形状，第二部件的成形表面可包括中央、圆化或大致球形的部分。它还可包括第一和第二成形端部部分。套筒构件的芯部的第一和第二端部部分优选地分别具有接近中央部分并且其直径朝着套筒构件的端部整体上逐渐变大的较小或窄小部分，以便为销提供更坚固的支承区域。在套筒构件被压配合在关节接头构件的通道内时，外部构件围绕内壁构件的成形弹性体主体可在套筒构件的中央部分处具有小于优选为大约4毫米的截面厚度，并且可在中央部分处具有优选为2和3毫米之间的截面厚度。另外，内部构件优选地具有分别具有足以通过例如挂钩销的悬挂部件夹紧的表面面积的第一和第二端。内部构件具有变化直径的环形形状，其具有朝着第一和第二端变大的直径以及朝着中央部分轴向减小的直径，在中央部分处直径再次变大。这种设计为内部构件提供较大的端部表面面积，同时提供内部构件的减小厚度，以提供套筒构件的改善锥形柔性。
在一种示例性实施方式中，套筒构件的第一或外部构件是模制主体，其注射模制在套筒构件的第二或金属芯部之上。芯部可包括用于将套筒构件联接到一个悬挂部件的通孔。
套筒构件的外部构件可以成型为包括至少一个或多个凸耳结构，其通常环绕环形外部构件。凸耳结构可被设计成响应于套筒构件相对于关节接头构件的轴向力或运动而变硬。外部构件还可包括位于凸耳的每侧上的厚度减小部分，以便形成使得套筒构件相对于关节接头构件自由扭转和锥形运动的一对谷，因为在操作过程中在围绕凸耳结构的这些方向上没有套筒构件材料。因此，凸耳结构被设计成响应于操作过程中施加到套筒构件的轴向力而变硬，并且套筒构件的径向刚性通过使得套筒构件压配合到关节接头构件内得到改善。
在一种示例性实施方式中，关节接头和套筒组件可包括具有与关节接头构件内的通道的内表面互补的大致环形外表面的套筒构件，并且套筒构件的外表面具有总体上未压缩的直径，该直径略微大于关节接头构件内的通道的内表面的直径，使得套筒构件会在通道内具有干涉配合。关节接头构件的通道的内表面和套筒构件的外表面可分别从一端到另一端具有大致恒定的半径或圆化表面；或者分别具有不同半径的多个表面(例如具有逐渐变化半径的表面)。在一种示例性实施方式中，关节接头构件的通道的内表面和套筒构件的外表面基本上分别从第一端到第二端具有大致线性表面。在一种替代示例性实施方式中，关节接头构件的通道的内表面和套筒构件的外表面可分别在基本上从第一端到第二端的长度的至少一部分上具有大致非线性或曲线的表面。
关节接头和套筒组件可具有用于以压缩状态加载在关节接头构件的通道内的弹性体主体的大致环形的中间或中央部分。一旦套筒构件被压配合到关节接头构件的通道内以形成关节接头和套筒组件，关节接头构件的弹性体外部构件的中央部分可包括在关节接头和套筒组件的操作过程中具有小于大约4毫米并大于大约1毫米的厚度的径向截面。另外，套筒构件的环形弹性体外部构件的径向截面可具有大约2-3毫米的厚度。
关节接头和套筒组件可包括具有套筒的外部部分的关节接头构件，其具有分别大致环绕套筒构件的一对凸耳，并且每个凸耳具有限定大致环绕凸耳之间的成型凹口区域的成型外表面。
关节接头和套筒组件还可包括选自包括挂钩、控制臂、销、中心销、稳定杆、减振器或可利用套筒的任何其他悬挂构件及其任何组合的组的至少一个悬挂部件。
还公开一种用于制造在车辆的悬挂组件中使用的关节接头和套筒组件的方法，包括制造具有延伸穿过其中的通道的关节接头构件的步骤。关节接头构件制造成具有定位在通道的一端处并进一步限定该通道的第一延伸构件。同时或不同时，套筒制造成具有延伸穿过其中的通道，并且套筒成型为具有定位在套筒的外表面内的多个环形减小部分。套筒定位在关节接头构件的通道内，并在关节接头构件的通道内大致轴向对准，套筒用于为联接关节接头构件的悬挂构件提供改善的径向和轴向刚性。接着第一延伸通道可由其第一位置成型到第二位置，在第二位置上，它与关节接头的通道的中心轴线至少部分偏移对准地延伸，并且第一延伸构件在套筒的至少一部分之上延伸，以便将套筒联接和容纳在关节接头构件的通道内。关节接头构件可制造成包括定位在通道的第二端处的第二延伸构件。第二延伸构件也可由第一位置成型到第二位置，以便将套筒构件牢固地联接到关节接头构件。第二延伸构件可以成型为初始铸造结构的一部分。
套筒构件制成两件式构造，其中内部构件由金属(优选为钢)材料以任何公知或适当工艺制成。在一种示例性实施方式中，内部构件优选为冷成型构件，其包括具有大致球形形状的中央部分和具有中央通孔的锥形形状的端部部分。内部构件可定位在模制机器内，并且外部构件覆盖模制在内部构件上，并在一种特别示例性实施方式中可以注射模制。在一种示例性实施方式中，内部构件首先通过例如基于磷酸盐的底层涂料的适当粘性促进剂(例如粘合剂、底层涂料或两者)至少部分地覆盖(例如涂覆)，以增强弹性体外部构件与金属内部构件的粘合。在铸造之后，关节接头构件可被加工，以制造第一通道。用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法可包括例如通过在成型关节接头构件的通道的一端或两端之前将套筒压配合在关节接头构件的通道内在径向压缩状态下组装和定位套筒，以便将套筒固定在通道内。
附图说明
图1是包括根据示例性实施方式的关节接头和套筒组件的悬挂部件的局部示意侧视图；
图2是根据本发明的一体式关节接头和套筒组件的局部截面的示意图；
图3是详细说明根据本发明的制造步骤的关节接头构件的局部截面的示意图；以及
图4是详细说明根据本发明的制造步骤的定位在关节接头构件内的套筒构件的局部截面的示意图。
具体实施方式
悬挂系统可用于车辆中，以便通过在变化的操作状况中缓冲或管理悬挂部件的加速和减速来管理车辆的俯仰、滚转和偏航来为车辆提供水平行驶。悬挂系统通常包括多个悬挂部件，例如控制臂、销、中心销、支柱、弹簧、减振器、转向部件、轮组装部件、安装硬件和/或其他公知的悬挂装置。悬挂部件可以使用任何公知或适当联接部件联接在一起。在一种特定类型的联接中，挂钩和挂钩销可以用于将一个悬挂部件与另一悬挂部件联接。在一种示例性实施方式中，一个悬挂部件可包括挂钩，并且另一悬挂部件可包括关节接头构件，该关节接头构件可以使用定位在挂钩的每个臂或分支的每端内的孔内的挂钩销联接到挂钩。挂钩销可以使用任何公知或适当紧固件(例如类似于螺栓的挂钩销的螺纹端上的螺母)固定到挂钩。在这种类型的悬挂联接中，关节接头构件可包括用于接收挂钩销的主要部分的通道或孔，并由此将挂钩联接到关节接头构件。
在根据本发明的一种示例性实施方式中，悬挂联接件5可包括定位在关节接头凸起处的关节接头和套筒组件10，如图1和2所示。关节接头和套筒组件10包括关节接头构件12和套筒构件(或毂)15。悬挂联接件5被设计成提供具有相对高的径向(R)和轴向(A)刚性以及相对低的扭转(T)和锥形刚性(C)的联接件，如图2的方向箭头所示，其中坐标系的原点在这里以似乎它定位在关节接头悬挂部件5的物理中心那样被参照和使用，即使它在图2中没有这样示出。悬挂联接件5被设计成将一个悬挂部件联接到另一悬挂部件，并在它们之间传递力。悬挂联接件5可被设计成在悬挂联接件5的悬挂部件之间具有相对最小的相对运动。如果发生任何运动，它通常是弹性变形的结果。挂钩(未示出)通过挂钩销(未示出)联接到关节接头构件12，以便将施加到具有挂钩的所述一个悬挂部件的力直接传递到挂钩销，并接着传递到关节接头构件12。因此，在悬挂联接件5的各个部件之间传递的力必然传递经过套筒构件15。套筒构件15为悬挂联接件5提供改善的轴向和径向刚性、改善的扭转和锥形柔性特征，同时还具有较低的成本和其他改善的特征。
关节接头构件12具有大致圆形结构，但是可具有用于悬挂联接件5中的任何适当形状。关节接头构件12具有限定了在第一端或侧22和第二端或侧23之间延伸的通道(或孔口)21的壁。关节接头构件12优选地使用任何公知或适当的铸造参数和制造技术制成铸铝金属件。限定关节接头构件12的通道21的壁通常是圆的，并且从第一端22延伸到第二端23，并可具有恒定的半径或直径。限定通道21的壁还可替代地在从第一端22到第二端23(未示出)的横截面内具有大致非线性或弯曲的形状，其中通道21的半径(且因此直径)在第一端22和第二端23处最小，并具有可以具有较大半径的中央部分24。限定通道21的壁还可替代地具有从第一端22到中央部分24恒定地变化的半径，或者它可具有包括零的改变的变化率。限定通道21的壁可在制造关节接头构件12的铸造过程中形成，或者可以随后形成。限定通道21的壁还可进一步通过精密研磨或磨削形成，或者通过使用任何其他公知或适当加工、切割或成型工艺形成。
关节接头构件12和限定通道21的壁可以成型为包括定位在通道21的第一端22处的第一延伸构件26，如图3最佳示出。关节接头构件12和限定通道21的壁还可成型为包括定位在通道21的第二端23处的第二延伸构件27，同样如图3所示。每个延伸构件26和27可以与关节接头构件12成一体，并进一步限定关节接头构件12内的通道21。延伸构件26和27可以作为关节接头构件12的铸造成型一部分形成，并形成在第一位置，在第一位置上，延伸构件26和27与和关节接头构件12的通道21的中心轴线Z大致对准的方向对准(或在此方向上延伸)，如图3所示。延伸构件26和27具有厚度28，厚度28被选择成使得延伸构件26和27可以在套筒构件15已经定位在通道21内之后从第一位置机械成型(例如关节接头构件的母体材料可以被轧制、折弯、冷成型或通过其他方式运动)到第二位置。在第二位置，延伸构件26和27与通道21的中心轴线Z大致垂直对准，并且将套筒构件15固定在通道21内。在第二位置，延伸构件26和27至少部分限定通道21的第一端22和第二端23。应该理解到任何公知或适当的工艺可用于将延伸构件26和27从第一位置(图3和4)成型或运动到第二位置(图2)，例如冷成型、轧制或将使得第一和第二延伸构件26和27中的任一或两者从第一位置塑性变形到第二位置并将套筒构件15固定在通道21内的任何其他适当工艺。虽然延伸构件26和27示出为都在第一位置上铸造，应该理解到可以这样铸造关节接头构件12，即在第一位置上铸造延伸构件26和27中的一个，并且在第二位置上铸造另一个，使得延伸构件26和27中只有一个需要运动到第二位置。
套筒构件15可具有大致圆柱形的形状，其中它可具有大致圆形的截面。套筒构件15可包括第一或外部构件16和第二或内部构件17，如图2和4最佳示出。外部构件16将内部构件17支承在关节接头构件12中的通道21内，如图4最佳示出。套筒构件15用于在悬挂部件之间接收和传递力和力矩，并可以被压配合成与限定关节接头构件12的通道21的壁接合，并因此可以响应于悬挂部件的力和运动而在通道21具有一些运动。外部构件16优选由例如橡胶或甚至天然橡胶的弹性体材料制成。外部构件16的弹性体材料被选择成当套筒构件15定位在通道21内时具有良好的轴向(A)和径向(R)刚性，如这里进一步说明。套筒构件15包括具有成型或成形外表面的外部构件16并包括用于改善套筒构件12的性能的多个成型部分。外部构件16优选为模制的大致环形的构件，并包括一对延伸部或凸耳18和19，其中一个凸耳朝着外部构件16的每端定位。凸耳18和19可限定用于弹性体外部构件16的大致扇形的外表面结构。每个凸耳18和19是外部构件16的大致径向向外延伸的部分，其具有给定的厚度和长度，以便接合限定关节接头构件12的通道21的壁，从而为关节接头构件12内的套筒构件15提供性能。每个凸耳18和19在其每侧上通过至少一个谷形凹口20限定，凹口20是外部16的减小厚度部分，其使得凸耳18和19的材料可以被压缩在通道21内并贴靠其端部，从而影响套筒构件15的轴向刚性。当在操作过程中被压缩时，凸耳18和19在轴向(A)上并部分在径向(R)上为通道21内的套筒构件15提供显著的轴向刚性。另外，每个凸耳18和19的每侧上的凹口20在锥形方向(C)和扭转方向(T)上提供套筒构件15的较低刚性以及因此更大的柔性。
在力经由套筒构件15传递到关节接头构件12时，凸耳18和19中的一个或多个会在大致位于关节接头构件12的通道21内的位置周围变形，以改变位于凸耳18和19的每侧上的、还进一步通过外部构件16的凸缘F限定并沿着内部构件17延伸的凹口20的形状。凸耳18和凸缘F的共同作用为一体式关节接头和套筒组件5提供附加的轴向刚性。同时，与相同结构并没有凹口的情况相比，凹口20的存在有助于套筒构件15在锥形方向(C)和扭转方向(T)上的刚性的总体减小。以此方式，可以看到棘手的设计张力可以通过优雅的直观设计方案来令人吃惊地解决。
套筒构件15的内部构件17可包括成形主体，以便将一些性能特征赋予套筒构件15。内部构件17可以由金属或钢材料制成，例如由具有相对高强度的冷成型钢制成，以便与挂钩销(未示出)联接，并传递与车辆的悬挂装置相关的相对高的负载。任何其他公知或适当的材料可用于内部构件17。内部构件17优选地包括具有大致圆化或球形外周边33的中央部分32。外周边33可具有大致恒定的半径，但是还可具有变化的半径，以便影响套筒构件15的性能。内部构件17还包括沿着内部构件17的中心或轴向轴线(I)在大致相反方向上延伸的第一和第二端部34和35。内部构件17的第一和第二端部34和35可具有大致截顶锥形形状，其中大致锥形形状的较小端与中央部分32的外周边33合并，并且第一和第二端部34和35的另一较大端部延伸成与关节接头构件12的第一和第二端22和23对准。在垂直于中心轴线I截取时，第一和第二端部34和35可具有大致圆形截面，并且这种圆形截面将具有给定的半径或直径。沿着第一和第二端部34和35的截面的半径可以恒定、非恒定或零比率从中央部分32到第一和第二端变化。
内部构件17可包括沿着中心轴线I延伸穿过第一和第二端部34和35和中央部分32的一个或多个通道、孔口或其他通孔37。在初始制造内部构件17时，通孔37可形成在内部构件17内，或者在内部构件17制作之后，通孔37可穿过内部构件17钻制或加工。一旦内部构件17制成，外部构件16可模制在内部构件17上。例如基于钾的涂层的粘性促进剂可在内部构件17放置在模制机器内之前并在外部构件16模制在内部构件上之前施加到金属内部构件17上。粘性促进剂可以是任何公知或适当的类型，并且用来改善外部构件16的弹性体材料与内部构件17的金属的粘接，使得施加到套筒构件15的力在内部构件17和外部构件16之间有效地传递。内部构件17(具有或没有任选的粘性促进剂)可被放置在模具空腔内，并且模具闭合，接着外部构件16的材料可被引入到模具空腔内(例如通过压缩模制、注射模制或其他方式)，以便围绕内部构件成型并填充模具空腔，从而制造具有在每侧上通过凹口20限定的凸耳18和19的外部构件。套筒构件15可制成具有略微大于关节接头构件12的通道的尺寸的尺寸，使得套筒构件的外部构件16可以被压缩或压配合在通道21内，而限定通道21的壁的第一和第二延伸部分26和27始终位于第一位置，如图4最佳示出。套筒构件15在通道21内定位和对准，接着限定通道21的壁的第一和第二延伸部分26和27成型到其第二位置，以便将套筒构件15固定在通道21内，如图2最佳示出。可以理解到也可以将关节接头构件12制成为在第一位置上只具有限定通道21的壁的第一和第二延伸部分26和27中的一个，并且在第二位置上具有限定通道21的壁的第一和第二延伸部分26和27中的另一个。在这种替代方案中，套筒构件15可被插入或压配合到限定通道21的壁的第一和第二延伸部分26和27中的位于开放位置并在通道21内对准的一个延伸部分内，并且通过限定通道21的壁的第一和第二延伸部分26和27中的位于第二位置的另一个延伸部分固定其中。接着，只有限定通道21的壁的第一和第二延伸部分26和27中的位于第一位置的一个需要成型为将套筒构件15固定在关节接头构件12的通道21内。
除了套筒构件15具有相对低的扭转(T)刚性和低的锥形(C)刚性以及相对高的轴向刚性之外，会希望套筒构件在安装在关节接头构件12的通道21内时具有相对高的径向(R)刚性。这可通过设置套筒构件15的至少中央部分33的形状和尺寸来实现。一旦套筒构件15在关节接头构件12的通道21内定位、对准和固定，套筒构件15的外部构件16可在内部构件17的中央部分33的区域内具有厚度D，并与关节接头构件12的中央部分24对准，其中在关节接头构件15定位在通道21内之后，该厚度可以在大约两(2mm)和三(3mm)毫米之间的范围内，并且在车辆的悬挂联接件5的一体式关节接头套筒组件10的操作过程中，厚度D保持在大约两(2mm)和三(3mm)毫米之间的范围内。
用于制造在悬挂组件5中所使用的一体式关节接头套筒组件10的方法包括制造具有延伸穿过其中的通道21的关节接头构件12。关节接头构件12优选地使用铸造工艺和铝材料制造。关节接头构件12优选为具有定位在关节接头构件12的通道21的侧部22的第一延伸构件26的铸造件。通道21还限定定位在通道21的第二侧23的第二延伸构件27。如图3最佳示出，第一和第二延伸构件26和27示出为最初在大致与通道21的轴向对准的方向上延伸。在一种实施方式中，第一和第二延伸构件26和27中的一个形成在闭合位置，例如图4所示的位置，并且第一和第二延伸构件26和27中的另一个形成在开放位置，如图3所示。作为该方法的一部分，套筒构件15制成为具有延伸穿过其中的通道37和定位在套筒构件15的外部构件16的外表面内的多个环形减小部分或凹口20。套筒构件15通过将套筒构件15经由端22压配合到通道21内而在关节接头构件12的通道21内轴向对准。在套筒构件15定位在关节接头构件12内之后，第一延伸构件26通过轧制或成型第一延伸构件26从图3所示的开放位置运动到图4所示的闭合位置。关节接头构件的通道21可以被加工，使得通道的壁具有相对平滑的光洁度，从而接收套筒构件15。
在制造套筒构件15的过程中，首先制造具有图2-4所示的预定形状的金属内部构件17。内部构件17优选使用适用于制造具有所述形状和细节的金属部件的冷成型工艺来制造。通道37例如通过使用任何公知和适当的制造工艺来沿着内部构件17的轴向中央部分钻制形成。一旦金属内部构件17制成，可以例如通过准备内部构件17的表面并施加用于改善弹性体材料与金属的粘接的基于磷酸盐的底层涂料来准备接收弹性体材料外部构件16。应该理解到可以使用促进弹性体外部构件16与金属内部构件17粘接的任何公知或适当的材料和方法，包括例如喷砂和喷射涂覆的工艺。
一旦准备好内部构件17，它可定位在具有用于形成外部构件16的形状的模具内，其包括用于形成凸耳18、19和凹口20。一旦内部构件17定位和位于模具内，弹性体材料可被引入模具，以便在内部构件17上形成外部构件16。弹性体材料可选自弹性体材料的任何公知或适当的组，但是可优选地选自包括合成材料、橡胶和天然橡胶材料的材料组，其适用于覆盖模制在内部构件17上和用作套筒构件15的外部构件16。模具可在注射模制机器(未示出)内使用，并且弹性体材料可注射到模具内以形成外部构件16，或者可以利用任何其他公知或适当的模制方法。一旦外部构件16形成并充分硬化，套筒构件15可形成并从模具移除。
这里提到的任何数值包括以一个单位的增量从较低值到较高值的所有值，假设任何较低值和任何较高值之间具有至少两个单位的间隔。作为例子，如果对部件的量或工艺变量(例如温度、压力、时间等)的值的陈述是例如从1-90，优选为20-80，更优选为30-70，去意图在于在此说明书中明确列举了例如15-85、22-68、43-51、30-32等值。对于小于1的值，根据情况，一个单位可以认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些只是具体使用的例子，可以认为所列举的最低值和最高值之间的数值的和所有可能的组合在本申请中以类似的方式明确表示。
除非另外说明，所有范围包括两个端点和端点之间的所有数值。与范围结合使用的“大约”或“大致”适用于范围的端点。因此，“大约20-30”旨在覆盖“大约20-大约30”，至少包括所述端点。
所有文章和参考文献(包括专利申请和公开文献)的公开出于所有目的通过引用来合并。术语“基本上包括”描述的是应该包括所述的元件、成分、部件或步骤的组合，以及不实质上影响该组合的基本特征和新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包括”或“包含”来描述元件、成分、部件或步骤的组合这里也涉及基本上包括元件、成分、部件或步骤或由元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。
复数的元件、成分、部件或步骤可以通过单个一体元件、成分、部件或步骤来提供。替代地，单个一体元件、成分、部件或步骤可以分成单独的多个元件、成分、部件或步骤。使用“一”或“一个”来描述元件、成分、部件或步骤不旨在排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应理解到以上描述只是示例性，而没有限制。所提供的例子以外的许多实施方式以及许多应用对于本领域普通技术人员在阅读以上描述时是显而易见的。因此，本发明的范围不参照以上描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及权利要求所等同的整个范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和公开文献)的公开出于所有目的通过引用来合并。这里公开的任何主题的任何方面在以下权利要求中的省略不是放弃这些主题，而是应该认为是发明人不认为这些主题是所公开的创造性主题的一部分。

Claims (28)

1.一种用于在车辆的悬挂系统中使用的关节接头和套筒组件，所述关节接头和套筒组件包括：
关节接头构件，其具有第一通道，所述第一通道具有定位在所述关节接头构件的第一侧的第一端和定位在所述关节接头构件的第二侧的第二端，所述关节接头构件内的第一通道具有限定所述通道的中心轴线的轴向长度；
套筒，其定位在所述关节接头构件的第一通道内并与该第一通道干涉配合，所述套筒具有从所述套筒的第一端延伸到所述套筒的第二端的套筒通道，所述套筒通道限定与所述关节接头构件的第一通道的轴线大致对准的轴线，并且所述套筒具有定位在所述套筒的外表面处的第一环形减小部分，其中第一环形减小部分是套筒和关节接头构件之间的凹口；
其中所述关节接头构件具有至少部分在与所述通道的中心轴线垂直对准的方向上延伸的第一延伸构件，所述第一延伸构件在所述套筒的第一端的至少一部分之上延伸，并且所述关节接头构件具有至少部分在与所述通道的中心轴线垂直对准的方向上延伸的第二延伸构件，所述第二延伸构件在所述套筒的第二端的至少一部分之上延伸，使得所述关节接头构件的第一延伸构件和第二延伸构件将套筒固定在所述关节接头构件的第一通道内；以及
其中所述套筒能够包括响应于操作过程中施加到所述套筒的轴向力、锥形力和扭转力在第一方向、第二方向和第三方向上偏转的大致环绕的凸耳和凹口结构。
2.根据权利要求1所述的关节接头和套筒组件，其中，所述套筒包括成形的弹性体主体。
3.根据权利要求1所述的关节接头和套筒组件，其中，所述套筒包括模制的橡胶主体。
4.根据权利要求1所述的关节接头和套筒组件，其中，所述套筒包括模制的天然橡胶主体。
5.根据权利要求1所述的关节接头和套筒组件，其中，所述凸耳结构增加所述套筒的轴向刚性，而所述凹口显著减小所述套筒构件的锥形刚性和扭转刚性。
6.根据权利要求1所述的关节接头和套筒组件，其中，所述环形中间部分具有大于所述关节接头构件内的第一通道的直径的未压缩直径。
7.根据权利要求2所述的关节接头和套筒组件，其中，所述环形中间部分在压缩加载在所述关节接头构件的通道内时具有小于或等于3毫米的径向截面厚度。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的关节接头和套筒组件，其中，所述关节接头构件的第一通道具有内壁，所述内壁在邻近所述关节接头构件的第一侧和第二侧的每个的区域内包括弓形部分。
9.根据权利要求1-7中的任一项所述的关节接头和套筒组件，其中，所述凸耳结构包括大致环绕所述套筒的一对凸耳，每个所述凸耳具有限定所述凸耳之间的大致环绕的成形凹入区域的成形的外表面。
10.根据权利要求1-7中的任一项所述的关节接头和套筒组件，其中，所述干涉配合包括至少一个凸耳接触所述第一延伸构件。
11.根据权利要求1-7中的任一项所述的关节接头和套筒组件，还包括选自包括挂钩、控制臂、销、中心销和悬挂构件的组的至少一个悬挂部件。
12.一种用于在车辆的悬挂装置中使用的一体式关节接头和套筒组件，所述一体式关节接头和套筒组件包括：
关节接头构件，其具有延伸其中的通道，所述关节接头构件用于为悬挂构件提供支承；
套筒，其具有延伸穿过其中的通道，所述套筒在所述关节接头构件中的通道内轴向对准地定位，所述套筒具有定位在所述套筒的外表面内的多个环形减小部分，以便为所述悬挂构件提供改进的径 向、扭转和锥形的支承，从而定位在所述套筒中的通道内；以及
其中所述关节接头构件具有至少部分在与通道的中心轴线垂直对准的方向上延伸的位于所述关节接头构件的通道的第一侧上的第一成型延伸构件和与通道的中心轴线平行对准的位于所述关节接头构件的通道的第二侧上的第二成型延伸构件，第二延伸构件能够成型为至少部分在与通道的中心轴线垂直的方向上对准，使得所述第一和第二成型延伸构件用于将所述套筒固定在所述关节接头构件的通道内。
13.一种制造用于在车辆的悬挂组件内使用的一体式关节接头和套筒组件的方法，所述方法包括如下步骤：
制造关节接头构件，其具有延伸穿过其中的通道，所述关节接头构件用于为悬挂构件提供支承，所述关节接头构件具有位于所述关节接头构件的通道的一端上并进一步限定所述通道的第一成型延伸构件和位于所述关节接头构件的通道的第二端上并进一步限定所述通道的第二成型延伸构件；
制造套筒，其具有延伸穿过其中的通道和定位在所述套筒的外表面内的多个环形减小部分；
定位所述套筒，以便在所述关节接头构件的通道内轴向对准，所述套筒用于为所述悬挂构件提供径向、扭转和锥形的支承，从而定位在所述套筒中的通道内；以及
形成所述第一延伸构件，以便至少部分在与所述通道的中心轴线垂直对准的方向上并在所述套筒的第一端的至少一部分之上延伸，并且
其中第二延伸构件成型为在制造关节接头构件时关闭通道的第二端，或者该方法包括形成所述第二延伸构件的步骤，使其至少部分在与所述通道的中心轴线垂直对准的方向上并在所述套筒的第二端的至少一部分之上延伸，以便将所述套筒固定在所述关节接头构件的通道内。
14.根据权利要求13所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，制造关节接头构件的步骤还包括铸造包括铝的关节接头构件的步骤。
15.根据权利要求13所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，制造关节接头构件的步骤还包括在形成第一和第二延伸构件的步骤之前在第一通道内加工至少一个弓形壁的步骤。
16.根据权利要求13所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，制造套筒构件的步骤包括制造具有预定形状的内部构件、将内部构件定位在模具内、在内部构件上模制外部构件的步骤，所述外部构件包括多个延伸构件，以便改善通道内的套筒构件具有的刚性，从而具有较低的扭转和锥形刚性，同时具有较高的径向和轴向刚性。
17.根据权利要求13-16中的任一项所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，定位套筒的步骤包括将套筒径向压缩地定位在所述关节接头构件的通道内。
18.根据权利要求13-16中的任一项所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，形成内部构件的步骤包括由钢材料冷成型内部构件，所述内部构件被成型为具有圆化的中央部分和在相反方向上从所述中央部分延伸的两个端部部分。
19.根据权利要求13-16中的任一项所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，形成内部构件的步骤包括形成内部构件的两个端部部分以便具有截顶锥形形状的步骤，其中，每个端部部分的窄小部分定位在中央部分的近侧，并且每个端部部分的较宽部分定位在所述内部构件的中央部分的远侧。
20.根据权利要求13-16中的任一项所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，制造套筒的步骤包括由在内部构件上覆盖模制的、选自包括合成材料、橡胶、天然橡胶材料的组的弹性体材料模制外部构件的步骤。
21.根据权利要求13-16中的任一项所述的方法，其中，该方法包括形成所述第二延伸构件的步骤，使其至少部分在与所述通道的中心轴线垂直对准的方向上并在所述套筒的第二端的至少一部分之上延伸，以便将所述套筒固定在所述关节接头构件的通道内。
22.根据权利要求13所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，所述第二延伸构件成型为在制造所述关节接头构件时关闭所述通道的第二端。
23.根据权利要求22所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，制造关节接头构件的步骤还包括铸造包括铝的关节接头构件的步骤。
24.根据权利要求22所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，制造关节接头构件的步骤还包括在形成第一延伸构件的步骤之前在所述关节接头构件的第一通道内加工至少一个壁的步骤。
25.根据权利要求22所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，制造套筒的步骤包括制造具有预定形状的内部构件、将内部构件定位在模具内、在内部构件上模制弹性体外部构件的步骤，所述外部构件包括用于改善由通道内的套筒构件具有的轴向刚性的多个延伸构件和用于降低套筒在关节接头构件内的扭转和锥形刚性的多个厚度减小部分。
26.根据权利要求25所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，形成内部构件的步骤包括由钢材料冷成型内部构件的步骤，所述内部构件被成型为具有圆化的中央部分和在相反方向上从所述中央部分延伸的两个端部部分。
27.根据权利要求26所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，形成内部构件的步骤包括形成内部构件的两个端部部分以便具有截顶锥形形状的步骤，其中，每个端部部分的较小部分定位在中央部分的近侧，并且每个端部部分的较大部分定位在所述内部构件的中央部分的远侧。
28.根据权利要求25所述的用于制造一体式关节接头和套筒组件的方法，其中，制造套筒的步骤包括由选自包括合成材料、橡胶、天然橡胶材料的组的弹性体材料模制外部构件的步骤，其中外部构件在内部构件上覆盖模制。
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