CN113167313A - 球窝接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种球窝接头、尤其是底盘接头，球窝接头具有：壳体和球壳以及防旋转件，球壳为了容纳接头球而具有球支承区段；防旋转件阻止球壳在壳体的内部运动。为了可以提出性能提高的球窝接头、尤其底盘接头，根据本发明提供的是，壳体和球壳为了形成防旋转件而分别具有至少一个连接元件，连接元件具有相对应的固位轮廓，使得连接元件在装配状态下形成形状配合的插接连接。

Description

球窝接头
本发明涉及一种球窝接头、尤其是底盘接头，所述球窝接头具有：壳体和球壳以及防旋转件，所述球壳为了容纳接头球而具有球支承区段；所述防旋转件阻止所述球壳在所述壳体的内部运动。
这种球窝接头是根据现有技术已知的并且尤其用来可运动地支承底盘零件。在此，为了永久地确保底盘零件的可运动性，球壳以旋转固定的方式被支承在壳体的内部，以便一方面避免这些球壳通过扭转而至少部分地封闭接头开口并且另一方面防止磨损增加。为此，根据现有技术可以提供多种替代性的可能性。
例如已知其球壳藉由联接杆被锚固在壳体中的球窝接头。还已知形状配合的连接件，这些连接件侧向地布置在球壳处并且在大多数情况下被设计成圆柱形的，以便能够通过铣削工艺来引入这些连接件。此外已知沟纹或短凸物(Nippel)，这些沟纹或短凸物被引入到连接构件中并且在装配期间使球壳表面变形并且在壳体的内部提高夹紧。最后，还已知在大多数情况下隆起的较小的元件，这些元件形成一种毛边并且在装配时被压入到球壳的外轮廓中。
球壳的防旋转件的以往的解决方案可能对进行承载支承的区域以及因此球壳的球支承区段产生直接影响。尤其，球支承区段中的变化的壁厚有时导致热膨胀不同，这经常减弱接头的性能。
由此出发，本发明的目的在于，提出一种性能提高的球窝接头、尤其是底盘接头。尤其，应提高球壳的承载比率并且接头的性能应大体上不依赖于温度。
该目的通过根据权利要求1所述的球窝接头来实现。根据本发明提出的是，所述壳体和所述球壳为了形成所述防旋转件而分别具有至少一个连接元件，所述连接元件具有相对应的固位轮廓，使得所述连接元件在装配状态下形成形状配合的插接连接。由此大体上实现防旋转件或形成防旋转件的连接元件与球支承区段的分隔，该球支承区段在球窝接头的内部形成对接头球进行承载支承的区域。由此可以省去额外的紧固元件，否则这些紧固元件会导致球支承区段的壁厚不规则。由此使球壳的承载比率最大化，由于均匀的热膨胀而减少了温度影响，并且减少了球壳处的磨损现象。总体上由此可以明显提高球窝接头的性能。
在下文中并且在从属权利要求中阐述本发明优选的设计方案。
为了使球支承区段允许与连接元件无关地并且因此独立且不受影响地支承接头球，本发明优选的第一实施方式提出的是，所述球支承区段完全地环绕所述球壳的连接元件，其中所述连接元件优选围绕所述球窝接头的纵向中轴线地布置。换种表述方式提出的是，所述球壳的连接元件处于参照所述球窝接头的几何中心点的锥角α之内并且所述球支承区段处于所述锥角α之外，由此连接元件和球支承区段成角度地彼此分隔。在此，连接元件优选与中轴线(竖直轴线)共轴地布置，其中纵向中轴线与球壳的赤道平面垂直地定向并且引导经过其中心点。由此实现防旋转件与球支承区段的直接分隔，该防旋转件和该球支承区段由此在其相应的功能上互不影响。
为了在所有方向上实现接头球在球壳内部中的均匀的支撑和支承，根据本发明的一个优选的实施方式提出的是，所述球支承区段关于所述球窝接头的纵向中轴线旋转对称地形成，使得所述球支承区段被设计成无槽缝并且无凹槽的。
根据另一个优选的设计方案提出的是，所述球壳的连接元件被设计为凸形件并且所述壳体的连接元件被设计为相对应的凹形件。尤其提出的是，球壳具有带有外部固位轮廓的圆柱形连接元件，该圆柱形连接元件可以被引入到壳体的呈相对应地设计的圆柱形凹口形式的连接元件中，该连接元件同样具有在凹形件的柱形内侧形成的固位轮廓。作为连接元件的相对应的固位轮廓，设计为六角星形或六边形或者在截面方面具有槽形、十字形或多边形的固位轮廓已经被证实为是优选的。
然而在需要时，连接元件也可以被设计成相反的，从而球壳的连接元件被设计为凹形件，而壳体的连接元件被设计为相对应的凸形件。同样根据一个优选的实施方式按照需要提出的是，连接元件不同于圆柱形地设计并且具有大体上截锥形的外轮廓，从而使连接元件承担定中心的功能。壳体的连接元件在这种情况下对应地是锥形地设计的。
为了使防旋转件进一步与球支承区段无关而优选提出的是，在所述球壳的外侧形成有凹口，所述凹口完全地环绕所述球壳的连接元件并且所述壳体在装配状态下以相对应地设计的环形突起接合到所述凹口中，其中所述凹口优选在截面方面大体上U形地形成。所述壳体的环形突起在朝向所述球支承区段的一侧优选被设计为接触面。由此，球支承区段可以在产生在防旋转件的方向上作用的力的情况下支撑在壳体的接触面处，由此在所有情况下都有较小的力作用到防旋转件上。在球窝接头中的压力负载较高的情况下，壳体的接触面几乎不会使球壳的塑料材料转移并且支撑已变形的材料，因此该材料无法转移到受到较小负载的区域中并且由此减小了接头应力。
此外，通过环形的截面变窄部实现了球支承区段中材料缺陷较少的、均匀的材料，这归因于球壳的制造方法。根据本发明的球壳优选以注射成型方法来制造，其中塑料材料以适当的形式首先注入在后来是防旋转件的区域中。随后塑料材料穿过截面变窄部到达球支承区段的区域中。截面变窄部用作一种节流阀，由此在截面变窄部之后发生压力下降并且塑料材料松弛，这促使注射过程稳定并且促使均匀填充球支承区段。这样制造的球壳尤其在球支承区段的区域中具有较少的材料缺陷，尤其没有流线或缩孔。
为了进一步提高球壳的承载比率而优选提出的是，所述球支承区段从所述球壳的连接元件至所述球窝接头的接头开口具有持续减小的壁厚。针对在连接元件与球支承区段之间布置环形凹口的这种情况，优选提出的是，所述球支承区段从所述环形凹口至所述球窝接头的接头开口具有持续减小的壁厚。
所述球壳在进行装配之前从所述开口区域至所述赤道被设计成大体上圆柱形的或几乎圆柱形的，使得接头球能够引入到所述球壳中。此外设置有环形的封闭元件，所述封闭元件使所述球壳的圆柱形部分在装配状态下变形成使得所述球壳形状配合地环绕所述接头球。由此，将球支承区段均匀地压向接头球并且该球支承区段随后可以形状配合地被固持在球窝接头的壳体中。
下面参照附图阐述本发明具体的设计方案。在附图中：
图1示出球窝接头的截面图示，
图2a、图2b示出球壳的截面图示，以及
图3a、图3b示出球壳和壳体的透视图。
图1示出处于装配状态下的球窝接头1的具体的设计方案，该球窝接头具有壳体2、球壳3以及支承在其中的接头球4，该接头球以柄部5在接头开口6处穿过球壳3。球壳3藉由防旋转件7与壳体2相连接，该防旋转件阻止球壳3在壳体2的内部运动、尤其阻止围绕纵向中轴线8(竖直轴线)旋转，该防旋转件与接头开口6的平面9或球壳3的赤道21垂直地布置并且延伸经过球壳3的中心点M。在所展示的实施例中，防旋转件7由球壳3上的设计为凸形件的连接元件10、和壳体2的相对应地形成的设计为凹形件的连接元件11构成。两个连接元件10、11被设计成圆柱形的并且在其柱形外表面或柱形内表面处具有固位轮廓(图1未示出)。就此而言，图3a、图3b的实施例在球壳3方面示出具有外六角星形的固位轮廓12，并且在壳体2方面示出具有内六角星形的固位轮廓13。在装配状态下，如此设计的连接元件10、11阻止球壳3在壳体2内部的任何运动、尤其阻止球壳3围绕球窝接头1的纵向中轴线8旋转。
球壳3的连接元件10被球支承区段14环绕，使得实现防旋转件7或连接元件10与球支承区段14之间的分隔。具体地，参照球壳3的中心点M设置的是：防旋转件7布置在锥角α之内，而球支承区段14布置在锥角α之外。由此，球支承区段14可以完全旋转对称地设计有在周向方向上看恒定的壁厚15，这对球壳3的承载能力产生积极影响。
在所展示的实施例中，在球支承区段14与防旋转件7之间设计有凹口16(或凹陷)，壳体2的相对应地形成的环形突起17接合到凹口中。凹口16在截面方面大体上U形地设计。在此，壳体2的环形突起17在朝向球支承区段14的一侧被设计为接触面18，使得球支承区段14在此可以支撑在该接触面处。如果柄部5例如沿箭头方向19向左枢转，则根据接头1内部的摩擦力，力在防旋转件7的方向上作用于球支承区段14并且球支承区段14可以在壳体2的布置在那里的接触面18处获得支撑。
图2a、图2b分别示出球壳3的截面图示，其中根据图2a的实施方式在球支承区段14与连接元件10之间具有凹口16，而根据图2b的实施方式球支承区段14与连接元件10之间不具有凹口。独立于此，在两种情况下提出的是，球支承区段14的壁厚15从连接元件10朝向接头开口6的方向、即沿箭头方向20持续减小。
图3a以透视图示出根据图2a的球壳3，其中示出了处于尚未装配的状态下的球壳3。在此，从赤道21至接头开口6延伸有大体上圆柱形区段22，该圆柱形区段允许接头球4(未在图3a中展示)引入到球壳3中。随后，将球壳3引入到在图3b中立体地展示的壳体2中。在装配状态(参见图1)下，随后将环形元件23压向球壳3的圆柱形区段22，使得球壳3贴靠接头头4。最后将环形元件23引入到壳体2中到直至为此所设置的卡合连接部24在壳体2的内部形状配合地固持环形元件23以及因此固持球壳3。
附图标记清单
1 球窝接头
2 壳体
3 球壳
4 接头球
5 柄部
6 接头开口
7 防旋转件
8 纵向中轴线
9 平面
10 球壳上的连接元件
11 壳体的连接元件
12 球壳的固位轮廓
13 壳体的固位轮廓
14 球支承区段
15 壁厚
16 凹口
17 突起
18 接触面
19 箭头方向
20 箭头方向
21 赤道
22 球壳的圆柱形区段
23 环形元件
24 卡合连接部
α 锥角
M 球壳的中心点

Claims (12)

1.一种球窝接头、尤其是底盘接头，所述球窝接头具有：壳体(2)和球壳(3)以及防旋转件(7)，所述球壳为了容纳接头球(4)而具有球支承区段(14)；所述防旋转件阻止所述球壳(3)在所述壳体(2)的内部运动，其特征在于，所述壳体(2)和所述球壳(3)为了形成所述防旋转件(7)而分别具有至少一个连接元件(10，11)，所述连接元件具有相对应的固位轮廓(12，13)，使得所述连接元件(10，11)在装配状态下形成形状配合的插接连接。
2.根据权利要求1所述的球窝接头，其特征在于，所述球支承区段(14)完全地环绕所述球壳(3)的连接元件(10)，其中所述连接元件(10)优选围绕所述球窝接头(1)的纵向中轴线(8)地布置。
3.根据权利要求1或2之一所述的球窝接头，其特征在于，所述球壳(3)的连接元件(10)处于参照所述球窝接头(1)的几何中心点(M)的锥角α之内并且所述球支承区段(14)处于所述锥角α之外。
4.根据权利要求1至3之一所述的球窝接头，其特征在于，所述球支承区段(14)关于所述球窝接头(1)的纵向中轴线(8)旋转对称地形成，使得所述球支承区段(14)被设计成无槽缝并且无凹槽的。
5.根据权利要求1至4之一所述的球窝接头，其特征在于，所述球壳(3)的连接元件(10)被设计为凸形件并且所述壳体(2)的连接元件(11)被设计为相对应的凹形件。
6.根据权利要求1至5之一所述的球窝接头，其特征在于，所述连接元件(10，11)的相对应的固位轮廓(12，13)被设计为六角星形或六边形或者在截面方面具有槽形、十字形或多边形。
7.根据权利要求1至6之一所述的球窝接头，其特征在于，在所述球壳(3)的外侧形成有凹口(16)，所述凹口完全地环绕所述球壳(3)的连接元件(10)，并且所述壳体(2)在装配状态下以相对应地设计的环形突起(17)接合到所述凹口中，其中所述凹口(16)优选在截面方面大体上U形地形成。
8.根据权利要求7所述的球窝接头，其特征在于，所述壳体(2)的环形突起(17)在朝向所述球支承区段(14)的一侧被设计为接触面(18)。
9.根据权利要求1至8之一所述的球窝接头，其特征在于，所述球支承区段(14)从所述球壳(3)的连接元件(10)至所述球窝接头(1)的接头开口(6)具有持续减小的壁厚(15)。
10.根据权利要求7或8之一所述的球窝接头，其特征在于，所述球支承区段(14)从所述环形凹口(16)至所述球窝接头(1)的接头开口(6)具有持续减小的壁厚(15)。
11.根据权利要求1至10之一所述的球窝接头，其特征在于，所述球壳(3)在进行装配之前从所述开口区域至所述赤道(21)被设计成几乎圆柱形的，使得接头球(4)能够引入到所述球壳(3)中。
12.根据权利要求11所述的球窝接头，其特征在于环形的封闭元件(23)，所述封闭元件使所述球壳(3)的圆柱形部分在装配状态下变形成使得所述球壳(3)形状配合地环绕所述接头球(4)。
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