CN110072742B - 用于球形接头的窝组件 - Google Patents

Abstract

球形接头（28）包括提供锁定特征的窝组件（60），其设计成与球头销结合工作，以保持所述球头销（30）与所述球窝之间的可旋转连接。窝组件包括窝外壳（62）和弹性保持构件（82），窝外壳（62）和弹性保持构件（82）配合以防止在工作载荷下球头销脱离。窝外壳包括相对于一些传统的窝外壳具有延伸的长度的侧壁（65），并且弹性构件布置在周向凹槽中，该周向凹槽在与延伸的长度相对应的位置处形成在球窝侧壁的外表面中。

Description

用于球形接头的窝组件

背景技术

车辆通常在乘客舱前方具有挡风玻璃。挡风玻璃刮水器系统位于挡风玻璃附近，并且包括支持刮水器叶片的刮水器臂。刮水器臂在枢轴上在预定动作范围上枢转，使得叶片在挡风玻璃上摆动以清除挡风玻璃的水分、污垢和/或碎屑。枢轴由包括致动器的刮水器致动组件驱动。致动器可以由联动装置系统连接至枢轴，其中联动装置系统将致动器轴的旋转转化成刮水器臂的摆动动作。联动装置包括一个或更多个杆，杆经由包括球窝和球头销的球形接头将力传递至枢轴。球窝安装在杆中的一个中的开口中，并且安装在另一杆的开口中的球头销在球窝内旋转。随着时间的推移，球窝的磨损会导致球头销从球窝脱离，其转而可能导致刮水器系统功能的丧失。需要一种球形接头，其中防止球头销从球窝脱离。

发明内容

在一些方面，窝组件构造成容纳并保持球头销。窝组件包括窝外壳和弹性保持元件。窝外壳包括第一端部、围绕第一端部的周边的侧壁、以及与第一端部相对的第二端部。第二端部是敞开的并且由侧壁的自由边缘限定。侧壁的内表面具有球形轮廓，球形轮廓具有中心并且尺寸设计成在其中容纳并保持球头销的球部分。侧壁的外表面包括周向延伸的第一凹槽和周向延伸的第二凹槽，其中周向延伸的第一凹槽位于平面内，并且平面平行于第一端部且包括球形轮廓的中心，周向延伸的第二凹槽位于平面和第二端部之间。第二凹槽平行于第一凹槽，并且保持元件布置在第二凹槽中。

窝组件可以包括以下特征中一个或更多个：侧壁在平面下方延伸至一定程度，使得穿过中心且与侧壁的自由边缘相交的线形成相对于平面的角度，并且角度大于30度。窝外壳包括形成在侧壁中的狭缝，并且狭缝穿过侧壁的厚度并且在第二端部处开口。狭缝沿着垂直于平面的方向延伸。狭缝与第二凹槽相交。保持元件是C形夹。保持元件是不连续的平垫圈。

在一些方面，球形接头包括窝组件和球头销。球头销包括圆柱形柄以及布置在柄的一个端部上的球部分。球部分包括大直径，大直径由垂直于柄的纵向轴线并在最大直径位置处与球形元件相交的线限定。窝组件构造成容纳并保持球部分。窝组件包括窝外壳和弹性保持元件。窝外壳包括第一端部、围绕第一端部的周边的侧壁、以及与第一端部相对的第二端部。第二端部是敞开的并且由侧壁的自由边缘限定。侧壁的内表面具有球形轮廓，球形轮廓具有中心并且尺寸设计成在其中容纳并保持球头销的球部分。侧壁的外表面包括周向延伸的第一凹槽和周向延伸的第二凹槽，其中周向延伸的第一凹槽位于平面内，且平面平行于第一端部并且包括球形轮廓的中心，周向延伸的第二凹槽位于平面和第二端部之间。第二凹槽平行于第一凹槽，并且保持元件布置在第二凹槽中。

球形接头可以包括以下特征中一个或更多个：侧壁在平面下方延伸至一定程度，使得穿过中心且与侧壁的自由边缘相交的线形成相对于平面的角度，并且角度大于30度。窝外壳包括形成在侧壁中的狭缝，并且狭缝穿过侧壁的厚度并且在第二端部处开口。狭缝沿着垂直于平面的方向延伸。狭缝与第二凹槽相交。保持元件是C形夹。保持元件是不连续的平垫圈。

在一些方面，杆组件包括杆，杆具有包括第一开口的第一端部。窝组件布置在第一开口中。窝组件包括窝外壳和弹性保持元件。窝外壳包括第一端部、围绕第一端部的周边的侧壁、以及与第一端部相对的第二端部。第二端部是敞开的并且由侧壁的自由边缘限定。侧壁的内表面具有球形轮廓，球形轮廓具有中心并且尺寸设计成在其中容纳并保持球头销的球部分。侧壁的外表面包括周向延伸的第一凹槽和周向延伸的第二凹槽，其中周向延伸的第一凹槽位于平面内，并且平面平行于第一端部且包括球形轮廓的中心，周向延伸的第二凹槽位于平面和第二端部之间。第二凹槽平行于第一凹槽，并且保持元件布置在第二凹槽中。

杆组件可以包括以下特征中一个或更多个：侧壁在平面下方延伸至一定程度，使得穿过中心且与侧壁的自由边缘相交的线形成相对于平面的角度，并且角度大于30度。窝外壳包括形成在侧壁中的狭缝，并且狭缝穿过侧壁的厚度并且在第二端部处开口。狭缝沿着垂直于平面的方向延伸。狭缝与第二凹槽相交。保持元件是C形夹。保持元件是不连续的平垫圈。

在一些方面，刮水器致动组件构造成致动刮水器臂。刮水器致动组件包括致动器和将致动器连接至刮水器臂的联动装置。联动装置包括杆，杆具有包括第一开口的第一端部。窝组件布置在第一开口中。窝组件包括窝外壳和保持元件。窝外壳包括第一端部、围绕第一端部的周边的侧壁、以及与第一端部相对的第二端部。第二端部是敞开的并且由侧壁的自由边缘限定。侧壁的内表面具有球形轮廓，球形轮廓具有中心并且尺寸设计成在其中容纳并保持球头销的球部分。侧壁的外表面包括周向延伸的第一凹槽和周向延伸的第二凹槽，其中周向延伸的第一凹槽位于平面内，并且平面平行于第一端部且包括球形轮廓的中心，周向延伸的第二凹槽位于平面和第二端部之间。第二凹槽平行于第一凹槽，并且保持元件布置在第二凹槽中。

刮水器致动组件可以包括以下特征中一个或更多个：侧壁在平面下方延伸至一定程度，使得穿过中心且与侧壁的自由边缘相交的线形成相对于平面的角度，并且角度大于30度。窝外壳包括形成在侧壁中的狭缝，并且狭缝穿过侧壁的厚度并且在第二端部处开口。狭缝沿着垂直于平面的方向延伸。狭缝与第二凹槽相交。保持元件是C形夹。保持元件是不连续的平垫圈。

在一些方面，球形接头包括提供锁定特征的窝组件，其设计成与球头销结合工作，以保持球头销和球窝之间的可旋转连接。窝组件包括窝外壳和弹性保持构件，窝外壳和弹性保持构件配合以防止在工作载荷下球头销脱离。窝外壳包括相对于一些传统窝外壳具有延伸的长度的侧壁，并且弹性构件布置在周向凹槽中，该周向凹槽在与延伸的长度相对应的位置处形成在球窝侧壁的外表面中。保持构件可以在球窝与球头销组装之前与球窝组装，或者可以在球头销与球窝组装之后与球窝组装。弹性保持构件可以例如是C形夹、弹簧、开口销或其它合适的紧固件。

附图说明

图1是车辆刮水器致动组件的顶视图，其包括将致动器连接至刮水器臂的联动装置（刮水器臂未示出）。

图2是图1的联动装置的顶视图，联动装置包括使用球形接头互相连接的杆。

图3是球形接头的侧视图，球形接头包括与球窝接合的球头销。

图4是图3的球形接头的侧剖视图。

图5是图3的球形接头的透视图，示出了球窝相对于球头销的柄杆的纵向轴线成角度布置。

图6是图5的球形接头的侧剖视图。

具体实施方式

参考图1至图4，车辆刮水器致动组件1用于在车辆挡风玻璃（未示出）上刮擦刮水器叶片对（未示出）以清除挡风玻璃的水分、污垢和/或碎屑。刮水器致动组件1包括致动器2和将致动器2连接至刮水器臂（未示出）的多杆联动装置8，每个刮水器臂支持刮水器叶片。刮水器臂相对于车辆被支持在枢轴（未示出）上，并且由刮水器致动组件1经由联动装置8使刮水器臂围绕枢轴旋转。在所示实施例中，联动装置8包括通过球形接头28互相连接的四个杆9、12、15、18。例如，第一杆9的第一端部经由第一球形接头28a连接至第一枢轴盘15，并且第一杆9的第二端部经由第二球形接头28b连接至第二枢轴盘18。球形接头28a、28b各自包括窝组件60和球头销30。第一杆9的两个端部均包括杆开口10，并且窝组件60固定在杆开口10内。同样地，每个枢轴盘15、18的端部包括枢轴盘开口16，并且球头销30的柄32固定在枢轴盘开口16内。窝组件60构造成容纳球头销30的球部分36，并且在其中保持球部分36，如下文详细讨论的。

球头销30包括圆柱形柄32，并且球部分36布置在柄32的第一端部33上。柄32具有与第一端部33间隔开的第二端部34和在柄的第一端部33和第二端部34之间延伸的纵向轴线35。球部分36是球形元件，其包括比柄32的直径39大的大直径38。球部分36的大直径38对应于一直线，该直线垂直于柄的纵向轴线35、穿过球部分36的中心40并且在各端部处与球部分36的外表面相接。

窝组件60包括窝外壳62和弹性保持元件82，弹性保持元件82围绕窝外壳62的部分，并且用作次要保持特征，用于将球部分36保持在窝外壳62内而无论窝外壳62的磨损状况如何，如下文进一步讨论的。

窝外壳62是圆顶状结构，其包括通常圆柱形的侧壁65并且具有封闭的第一端部63。窝外壳62包括与第一端部63相对的第二端部64。第二端部64是敞开的并且由侧壁65的自由边缘66限定。侧壁65的内表面67具有球形轮廓，球形轮廓尺寸设计成在其中容纳并保持球头销30的球部分36。特别地，内表面67成形且尺寸设计成对应于球头销球部分36的形状和尺寸，并且提供主要保持特征，用于将球部分36保持在窝外壳62内而无论窝外壳62的磨损状况如何。与球部分36类似，窝外壳内表面67限定大直径73。窝外壳大直径73穿过由窝外壳内表面67限定的球形轮廓的中心76，并且平行于窝外壳第一端部63和第二端部64延伸。

侧壁外表面68形成为具有第一凹槽69，第一凹槽69围绕窝外壳62的圆周延伸。第一凹槽69位于平行于第一端部63的平面72中，并且布置在与窝外壳大直径73对应的纵向位置处。第一凹槽69具有截面，该截面成形且尺寸设计成对应于杆开口10的截面形状和尺寸。例如在所示实施例中，第一凹槽69具有大致矩形的截面形状。在使用中，第一凹槽69容纳并接合第一杆9中的开口10的边缘，窝外壳62凭此固定至第一杆9。

在一些实施例中，窝外壳62是插入模塑到杆9的端部上和开口10内的塑料元件，使得限定开口10的杆9的边缘被容纳在第一周向凹槽69内。

侧壁外表面68形成为具有第二凹槽70，其构造成在其中容纳并保持保持元件82。第二凹槽70围绕窝外壳62的圆周延伸，并且位于平面72和窝外壳第二端部64之间。第二凹槽70平行于第一凹槽69。第二凹槽70具有截面，该截面成形且尺寸设计成对应于保持元件82的截面形状和尺寸。例如在所示实施例中，第二凹槽70具有大致圆形的截面形状。

为了适应在平面72和窝外壳第二端部64之间的位置处形成第二凹槽70，窝外壳62形成为具有相对于一些传统窝外壳具有延伸的长度的侧壁65，使得其在与柄的第一端部33相邻的位置处覆在球部分36上。即，侧壁65在平面72下方延伸至一定程度，使得穿过球形轮廓的中心76b且与侧壁自由边缘66相交的线形成相对于平面72的角度θ。在所示实施例中，角度θ大于30度。然而，根据窝外壳、保持元件等的尺寸和形状，角度θ可以更大或更小。这可以与一些传统窝外壳相比较，其中，穿过球形轮廓的中心且与侧壁自由边缘相交的线形成大约25度的角度。

窝外壳侧壁65可以设有至少一个狭缝71，狭缝71穿过侧壁65的厚度。例如在所示实施例中，侧壁65包括围绕窝外壳第二端部64的圆周等距离间隔的6个狭缝。狭缝71在窝外壳第二端部64处开口，并且沿着垂直于平面72的方向且朝向窝外壳第一端部63延伸。狭缝71终止于布置在第一凹槽60和第二凹槽70之间的盲端中。通过这种布置，狭缝71与第二凹槽70相交。在球部分36经由外壳第二端部64插入到窝外壳62中期间，狭缝71允许窝外壳第二端部64向外扩张。

保持元件82是环形弹性构件，其沿着其圆周具有不连续性，使得当以俯视平面图查看时，具有C形。不连续性沿着弧延伸，该弧例如可以对应于在20度至30度的范围内的角度。在一些实施例中，保持元件82是具有圆形截面形状或方形截面形状的C形夹。在需要相对较高的保持力的一些实施例中，保持元件82可以是具有矩形截面形状的不连续的平垫圈。

也参考图5和图6，保持元件82布置在第二凹槽70中并且围绕窝外壳62的部分。保持元件82足够坚硬以提供保持力，在车辆刮水器致动组件1的操作期间，该保持力将球部分36保持在窝外壳62内，而无论窝外壳62的磨损如何。此外，保持元件82足够坚硬以提供保持力，对于窝外壳62相对于球头销30的角度位移α（在大约0度至大约15度的范围内），该保持力将球部分36保持在窝外壳62内。例如，在图5和图6中所示出的实施例中，角度α为10度。

在一些实施例中（其中保持元件82在窝外壳62与球头销30组装之前与窝外壳62组装在一起），保持元件82也是足够弹性的，以允许将球头销30插入至窝外壳62中。

在所示实施例中，窝外壳侧壁65具有6个等距离间隔的狭缝71，狭缝71穿过侧壁65的厚度。然而应该理解的是，窝外壳不限于这种构造。例如，根据由特定应用所需要的，侧壁65可以形成为具有更多或更少数目的狭缝，或者根本不具有狭缝。在另一示例中，根据由特定应用所需要的，侧壁可以形成为具有不规则间隔的和/或特定大小的狭缝。

在所示实施例中，窝组件60的窝外壳62被描述为具有封闭的第一端部63和敞开的第二端部64。然而，窝外壳不限于这种构造。例如，在一些实施例中，第一端部和第二端部均可以是敞开的，允许包括保持元件的窝组件与双球头销一起使用，例如在带有具有双球头销的马达曲柄的刮水器系统中找到的。

上文以一些细节描述了用于车辆刮水器致动组件的球形接头的选择性说明性实施例。应该理解的是，在本文中仅描述了认为用于使球形接头清晰所必需的结构。其它传统结构、以及球形接头和车辆刮水器致动组件的附件和辅助部件的传统结构被认为是由本领域技术人员已知和理解的。此外，虽然上文描述了包括球形接头的车辆刮水器致动组件的工作示例，但车辆刮水器致动组件和/或球形接头并不限于上述工作示例，而是可以执行各种设计修改，而不脱离权利要求所述的车辆刮水器致动组件和/或球形接头。

Claims (20)

1.一种窝组件，其构造成容纳并保持球头销，所述窝组件包括窝外壳和弹性保持元件，

所述窝外壳包括：

第一端部，

围绕所述第一端部的周边的侧壁，和

与所述第一端部相对的第二端部，所述第二端部是敞开的并且由所述侧壁的自由边缘限定，

其中，

所述侧壁的内表面具有球形轮廓，所述球形轮廓具有中心并且尺寸设计成在其中容纳并保持球头销的球部分，

所述侧壁的外表面包括：

周向延伸的第一凹槽，其位于平面内，并且所述平面平行于所述第一端部并且包括所述球形轮廓的所述中心，和

周向延伸的第二凹槽，其位于所述平面和所述第二端部之间，所述第二凹槽平行于所述第一凹槽，且

其中，所述保持元件布置在所述第二凹槽中。

2.根据权利要求1所述的窝组件，其中，

所述侧壁在所述平面下方延伸至一定程度，使得穿过所述中心并且与所述侧壁的所述自由边缘相交的线形成相对于所述平面的角度，并且所述角度大于30度。

3.根据权利要求1所述的窝组件，其中，所述窝外壳包括形成在所述侧壁中的狭缝，所述狭缝穿过所述侧壁的厚度并且在所述第二端部处开口。

4.根据权利要求3所述的窝组件，其中，所述狭缝沿着垂直于所述平面的方向延伸。

5.根据权利要求3所述的窝组件，其中，所述狭缝与所述第二凹槽相交。

6.根据权利要求1所述的窝组件，其中，所述保持元件是C形夹。

7.根据权利要求1所述的窝组件，其中，所述保持元件是不连续的平垫圈。

8.一种球形接头，其包括窝组件和球头销，其中，

所述球头销包括：

圆柱形柄，和

布置在所述柄的一个端部上的球部分，所述球部分包括大直径，所述大直径由垂直于所述柄的纵向轴线并且在最大直径位置处与球形元件相交的线限定；

所述窝组件构造成容纳并保持所述球部分，所述窝组件包括窝外壳和弹性保持元件，

所述窝外壳包括：

第一端部，

围绕所述第一端部的周边的侧壁，和

与所述第一端部相对的第二端部，所述第二端部是敞开的并且由所述侧壁的自由边缘限定，且

其中，

所述侧壁的内表面具有球形轮廓，所述球形轮廓具有中心并且尺寸设计成在其中容纳并保持球头销的球部分，

所述侧壁的外表面包括：

周向延伸的第一凹槽，其位于平面内，并且所述平面平行于所述第一端部并且包括所述球形轮廓的所述中心，和

周向延伸的第二凹槽，其位于所述平面和所述第二端部之间，所述第二凹槽平行于所述第一凹槽，且

其中，所述保持元件布置在所述第二凹槽中。

9.根据权利要求8所述的球形接头，其中，

所述侧壁在所述平面下方延伸至一定程度，使得穿过所述中心并且与所述侧壁的所述自由边缘相交的线形成相对于所述平面的角度，并且所述角度大于30度。

10.根据权利要求8所述的球形接头，其中，所述窝外壳包括形成在所述侧壁中的狭缝，所述狭缝穿过所述侧壁的厚度并且在所述第二端部处开口。

11.一种杆组件，其包括：

具有包括第一开口的第一端部的杆；

布置在所述第一开口中的窝组件，所述窝组件包括窝外壳和弹性保持元件，

所述窝外壳包括：

第一端部，

围绕所述第一端部的周边的侧壁，和

与所述第一端部相对的第二端部，所述第二端部是敞开的并且由所述侧壁的自由边缘限定，

其中，

所述侧壁的内表面具有球形轮廓，所述球形轮廓具有中心并且尺寸设计成在其中容纳并保持球头销的球部分，

所述侧壁的外表面包括：

周向延伸的第一凹槽，其位于平面内，并且所述平面平行于所述第一端部并且包括所述球形轮廓的所述中心，和

周向延伸的第二凹槽，其位于所述平面和所述第二端部之间，所述第二凹槽平行于所述第一凹槽，且

其中，所述保持元件布置在所述第二凹槽中。

12.根据权利要求11所述的杆组件，其中，

所述侧壁在所述平面下方延伸至一定程度，使得穿过所述中心并且与所述侧壁的所述自由边缘相交的线形成相对于所述平面的角度，并且所述角度大于30度。

13.根据权利要求11所述的杆组件，其中，所述窝外壳包括形成在所述侧壁中的狭缝，所述狭缝穿过所述侧壁的厚度并且在所述第二端部处开口。

14.一种刮水器致动组件，其构造成致动刮水器臂，所述组件包括：

致动器；

将所述致动器连接至所述刮水器臂的联动装置，所述联动装置包括：

具有包括第一开口的第一端部的杆；

布置在所述第一开口中的窝组件，所述窝组件包括窝外壳和弹簧元件，

所述窝外壳包括：

第一端部，

围绕所述第一端部的周边的侧壁，和

与所述第一端部相对的第二端部，所述第二端部是敞开的并且由所述侧壁的自由边缘限定，

其中，

所述侧壁的内表面具有球形轮廓，所述球形轮廓具有中心并且尺寸设计成在其中容纳并保持球头销的球部分，

所述侧壁的外表面包括：

周向延伸的第一凹槽，其位于平面内，并且所述平面平行于所述第一端部并且包括所述球形轮廓的所述中心，和

周向延伸的第二凹槽，其位于所述平面和所述第二端部之间，所述第二凹槽平行于所述第一凹槽，且

其中，保持元件布置在所述第二凹槽中。

15.根据权利要求14所述的刮水器致动组件，其中，

所述侧壁在所述平面下方延伸至一定程度，使得穿过所述中心并且与所述侧壁的所述自由边缘相交的线形成相对于所述平面的角度，并且所述角度大于30度。

16.根据权利要求14所述的刮水器致动组件，其中，所述窝外壳包括形成在所述侧壁中的狭缝，所述狭缝穿过所述侧壁的厚度并且在所述第二端部处开口。

17.根据权利要求16所述的刮水器致动组件，其中，所述狭缝沿着垂直于所述平面的方向延伸。

18.根据权利要求16所述的刮水器致动组件，其中，所述狭缝与所述第二凹槽相交。

19.根据权利要求14所述的刮水器致动组件，其中，所述保持元件是C形夹。

20.根据权利要求14所述的刮水器致动组件，其中，所述保持元件是不连续的平垫圈。

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