球窝关节的关节壳体以及用于将关节壳体装配在支架元件上的方法
【专利摘要】本发明涉及一种球窝关节（12）的关节壳体（10），其包括关于关节轴线（A）基本上旋转对称的用于接纳球头（16）的板材件（14），所述板材件具有周壁区段（18），其中所述周壁区段（18）在一个轴向端部（24）上具有壳体开口（26），关节销（28）能延伸通过该壳体开口，其中所述板材件（14）在所述周壁区段（18）的该轴向端部（24）上双层地构成。此外本发明也涉及一种用于将这样的关节壳体（10）装配在支架元件（34）上的方法。
【专利说明】球窝关节的关节壳体以及用于将关节壳体装配在支架元件上的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种球窝关节的关节壳体，该关节壳体包括关于关节轴线基本上旋转对称的用于接纳球头的板材件，所述板材件具有周壁区段，其中，所述周壁区段在一个轴向端部上具有壳体开口，关节销能延伸通过该壳体开口。此外，本发明也涉及一种用于将这样的关节壳体装配在支架元件上的方法。
【背景技术】
[0002]由板材成形的用于球窝关节的关节壳体已经一般从现有技术已知，以便减少用于球窝关节的制造费用。
[0003]因此同类的US 3，284，115 A例如示出一种由罐形的第一板材件和环形的第二板材件组装成的关节壳体。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，提供一种用于球窝关节的关节壳体，该关节壳体在制造费用进一步减少的情况下确保闻的关节稳定性和使用寿命。
[0005]按照本发明，该任务通过一种开头所述类型的关节壳体解决，在该关节壳体中，所述板材件在所述周壁区段的该轴向端部上双层地构成。双层地构成在这里表示，关节壳体的壁在该区域中由两个面状彼此贴靠的板材层构成。由于周壁区段在壳体开口的轴向端部的区域中的双层构成，以小的耗费产生极其稳定的关节壳体，球窝关节的关节销稍后可以延伸通过该壳体开口。
[0006]优选，所述板材件在双层构成的区段的自由边缘上具有径向的突起。板材件的径向的突起可以在制造技术上以小的耗费实现并且有助于关节壳体在支架元件上的和/或密封波纹管在关节壳体上的简单装配。
[0007]所述径向的突起可以在轴向纵剖视图中看尤其是构成为用于密封波纹管的U形的接纳部。以这种方式能够以最小的耗费将密封波纹管固定在关节壳体上。为此，密封波纹管的边缘引入U形的接纳部中并且通过该接纳部的变形夹紧在关节壳体上。
[0008]在一种实施形式中，所述板材件在所述周壁区段的第一轴向端部上单层地构成并且具有安装开口，所述关节销能穿过该安装开口。所述板材件在所述周壁区段的第二轴向端部上两层地构成并且具有所述壳体开口，其中设置有用于封闭安装开口的壳体盖。具有在两个轴向端部上敞开的板材件的这种壳体结构在将关节壳体装配在支架元件上时能够实现在所述两个构件之间的特别牢固的且可简单制造的连接。
[0009]在关节壳体的另一种实施形式中，用于接纳球头的所述板材件罐形地构成并且具有所述周壁区段以及底部区段，其中所述周壁区段在第一轴向端部上通过所述底部区段封闭并且在相反的第二轴向端部上具有所述壳体开口。在该结构中，关节壳体可以构造成一件式的板材件，该板材件在接纳球头后可以通过简单的塑性变形这样“关闭”，使得球头可偏转地保持在关节壳体中。由于所述板材件在变形的区段的区域中的双层构成，关节壳体在高的关节负荷的情况下也具有充分的稳定性。
[0010]在关节壳体的该实施形式中，所述罐形的板材件可以在所述周壁区段和所述底部区段之间的过渡区域中双层地构造并且形成环绕的板材折叠部。该板材折叠部能够以小的耗费一体成型到所述罐形的板材件上并且恰如在周壁区段的第二轴向端部上的双层板材那样有助于关节壳体的提高的稳定性。
[0011 ] 优选，所述板材折叠部沿轴向方向背离周壁区段的第二轴向端部延伸并且可从关节壳体之外变形。由此，借助该环绕的板材折叠部能够以简单的方式和形式施加关节预紧力和/或进一步简化关节壳体在支架元件上的装配。
[0012]本发明此外也包括一种球窝关节，该球窝关节包括:以上所述的关节壳体；关节销，该关节销具有接纳在所述关节壳体中的球头并且具有轴；以及密封波纹管，该密封波纹管具有紧固在所述关节壳体上的第一轴向边缘和紧固在所述轴上的第二轴向边缘，其中，密封波纹管的第一轴向边缘延伸到在关节壳体上一体成型的U形的接纳部中，并且第一轴向边缘形锁合和/或摩擦锁合地紧固在所述U形的接纳部中。所述密封波纹管因此能够在没有单独的装配元件如夹紧环或张紧环的情况下以特别简单的方式和形式装配在关节壳体上。
[0013]在一种备选的实施形式中，球窝关节具有:以上所述的关节壳体；关节销，该关节销具有接纳在所述关节壳体中的球头并且具有轴；以及密封波纹管，该密封波纹管具有紧固在所述关节壳体上的第一轴向边缘和紧固在所述轴上的第二轴向边缘，其中，所述板材件的双层构成的区段的自由边缘邻接于所述密封波纹管并且形成用于该密封波纹管的第一轴向边缘的轴向止挡部。用于轴向固定密封波纹管的所述止挡部在这种情况中“自动”在制造关节壳体的过程中产生，具体来说在成形板材件以用于形成双层区段的过程中。因此取消用于在关节壳体中制造特别的槽或凸肩以便形成所希望的止挡部的通常的耗费。
[0014]此外，本发明也涉及一种结构组件，其包括以上所述的关节壳体以及支架元件，该支架元件具有被保持区段包围的装配开口，其中，所述关节壳体的周壁区段延伸通过所述装配开口，并且所述保持区段以这样的预紧力包围所述关节壳体的周壁区段，使得所述关节壳体摩擦锁合地固定在所述保持区段中。与常规的螺纹连接或焊接相比，在关节壳体和支架元件之间的这样的摩擦锁合连接的优点在于显著减少的制造耗费。
[0015]所述板材件在此可以设有沿轴向方向贴靠在保持区段上的支撑面，尤其是以在周壁区段的第一轴向端部上的阶梯形的扩张部和/或在周壁区段的第二轴向端部上的双层壁区段的形式。
[0016]本发明最后还涉及一种用于将关节壳体装配在支架元件上的方法，该方法包括如下步骤:
[0017]一提供以上所述的关节壳体；
[0018]一提供包括装配开口的支架元件；
[0019]一将所述关节壳体的板材件沿轴向弓I入所述装配开口中，直到所述板材件的周壁区段邻接于所述装配开口的边缘；以及
[0020]一这样塑性成形所述板材件，使得所述板材件形锁合和/或力锁合地紧固在所述支架元件上。[0021]这种方法提供如下优点，即，通过所述形锁合连接和/或力锁合连接相比于常规的螺纹连接或焊接显著减少装配耗费，而不负面影响所述连接的稳定性或耐久性。
[0022]在一种方法变型方案中，成形模具嵌接到所述板材件中并且通过塑性成形沿径向扩张所述周壁区段，使得在所述周壁区段和所述装配开口的边缘之间产生力锁合的连接。因为关节壳体在支架元件上的装配在制造球窝关节之前进行，所以所述模具可以无问题地引入关节壳体中并且以小的耗费使板材件的周壁区段塑性成形。
[0023]特别优选，通过所述成形模具也沿径向扩张所述支架元件的装配开口。通过周壁区段的塑性的扩张，首先关闭相对于装配开口的边缘存在的间隙。为了获得环绕无间隙的并且因此特别牢固和持久的力锁合连接，证实有利的是，板材件在所述间隙关闭后还进一步变形，从而支架元件的装配开口也通过塑性成形沿径向扩张。作为模具通常使用校准冲模，该校准冲模将板材件的周壁区段精确扩张至希望的直径。
[0024]所述板材件可以在双层构成的区段的自由边缘上具有径向的突起，其中，所述关节壳体插入到所述支架元件的装配开口中，直到所述径向的突起支撑在所述装配开口的边缘上。这使关节壳体相对于支架元件的轴向定位变得容易。此外在关节壳体和支架元件之间的轴向止挡部阻止它们的轴向相对运动并且因此支持所述构件的沿轴向方向存在的力锁合连接。
[0025]在另一种方法变型方案中，装配开口的所述边缘这样构成，使得所述装配开口的直径沿轴向方向朝向所述周壁区段的双层构成的区段减少，尤其是逐级减少，其中，与所述装配开口的边缘轮廓适配的成形模具嵌接到所述板材件中并且使所述板材件的周壁区段在所述装配开口的区域中与所述装配开口的边缘轮廓形锁合地成形。由此可以以简单的方式通过附加的形锁合连接支持在关节壳体和支架元件之间的沿轴向方向存在的力锁合连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]本发明的其他特征和优点在参考附图的情况下由对优选实施形式的后续说明得出。在附图中:
[0027]图1示出按第一实施形式的按照本发明的关节壳体的纵剖视图；
[0028]图2示出按第二实施形式的按照本发明的关节壳体的纵剖视图；
[0029]图3示出包括按照图2的关节壳体的球窝关节的分解图；
[0030]图4至10示出用于在使用按照图2的关节壳体的情况下制造和装配按照本发明的球窝关节的各个方法步骤；
[0031]图11至16示出包括按照图1或2的关节壳体的按照本发明的球窝关节的其他实施形式；
[0032]图17示出按第三实施形式的按照本发明的关节壳体的纵剖视图；
[0033]图18示出按第四实施形式的按照本发明的关节壳体的纵剖视图；
[0034]图19至24示出用于在使用按照图18的按照本发明的关节壳体的情况下将关节壳体装配在支架元件上的按照本发明的方法的各个方法步骤；以及
[0035]图25示出包括按照图17的关节壳体的按照本发明的球窝关节。【具体实施方式】
[0036]图1示出按照第一实施形式的球窝关节12的关节壳体10，该关节壳体包括关于关节轴线A基本上旋转对称的用于接纳球头16的板材件14，该板材件具有圆柱形的周壁区段18。周壁区段18在一个轴向端部24上具有壳体开口 26，关节销28可以延伸通过该壳体开口。板材件14在壳体开口 26的边缘上、即在周壁区段18的所述轴向端部24上双层地构成，以便在壳体开口 26的区域中实现较大的壳体稳定性。
[0037]在按照图1的第一实施形式中，用于接纳球头16的板材件14罐形地构成并且具有所述周壁区段18以及底部区段20，其中周壁区段18在第一轴向端部22上通过底部区段20封闭并且在相反的第二轴向端部24上具有所述壳体开口 26。
[0038]此外，板材件14在双层构成的区段的自由边缘30上具有用于与支架元件34形锁合和/或材料锁合地连接的径向的突起32 (也参看图10至16)。
[0039]包括至少一个双层构成的区段的构成为罐形板材件14的一件式的关节壳体10在此优选由钢板或有机板材制造。
[0040]恰如图1，图2也示出球窝关节12的关节壳体10的纵剖视图，不过按照第二实施形式。两个关节壳体10的彼此对应的特征在此设有相同的附图标记。关于共同的特征明确参阅上述对图1的说明并且接着仅讨论按照图2的关节壳体10的区别以及由此造成的优点。
[0041]这样例如区别于按照图1的实施形式，按照图2的关节壳体10的径向的突起32在轴向的纵剖视图中观察构成为用于密封波纹管36的U形的接纳部35 (也参看图9至16)。由此密封波纹管36可以简单地紧固在关节壳体10上，并且可以放弃附加的单独的紧固元件如夹紧环或张紧环。
[0042]此外按照图2的关节壳体10的特征在于，罐形的板材件14在周壁区段18和底部区段20之间的过渡区域中双层地构造并且形成环绕的板材折叠部38。
[0043]按照图2，板材折叠部38沿轴向方向背离周壁区段18的第二轴向端部24延伸并且可从关节壳体10之外变形(参考图8)。
[0044]在环绕的板材折叠部38的区域中的双层板材恰如在周壁区段18的第二轴向端部24上的双层板材那样有助于关节壳体10的闻的稳定性并且因此最终也有助于球窝关节12的希望的耐久性。此外，环绕的板材折叠部38也因此是有利的，因为在该板材折叠部变形时可以用小的耗费施加希望的关节预紧力和/或将关节壳体10借助形锁合连接装配在支架元件34上。
[0045]图3以分解图示出支架元件34和包括按照图2的关节壳体10的球窝关节12，借助该分解图可良好识别不同的单个构件。
[0046]除支架元件34和关节壳体10之外，按照图3的球窝关节12具有包括球头16和轴40的关节销28、用于保护球窝关节12的密封波纹管36、用于接纳球头16的轴瓦42以及用于将球窝关节12紧固在支架元件34上的支撑环44。
[0047]借助图4至10描述用于制造和装配球窝关节12的方法，其中图4至6示出用于制造球窝关节12的方法步骤并且图7至10示出用于将球窝关节12装配在支架元件34上的方法步骤。
[0048]在所述方法开始时提供关节壳体10，该关节壳体优选由钢板或有机板材制成并且例如按照图2成形为罐形的板材件14。
[0049]在后续的一个方法步骤中，将优选由塑料预制的轴瓦42沿轴向引入到罐形的板材件14中，从而产生按照图4的结构组件。
[0050]随后将关节销28的球头16沿轴向引入关节壳体10和轴瓦42中，其中产生在图5中绘制的结构组件。
[0051]在按照图6的一个继续的方法步骤中，使关节壳体10、具体来说罐形板材件14的邻接于壳体开口 26的双层构成的区段这样塑性变形，使得关节销28相对于关节壳体10被沿轴向保持。在此，环形的成形模具46作用在周壁区段18的第二轴向端部24上并且使关节壳体10这样变形，使得壳体开口 26的直径减小。在该情况中，成形模具46的接触面48沿着从第一轴向端部22朝向第二轴向端部24方向收缩，由此成形模具46仅必须轴向地沿从第二轴向端部24朝向第一轴向端部22的方向压到关节壳体10上，以便以希望的方式和形式“关闭”关节壳体10。
[0052]除密封波纹管36的装配例外，球窝关节12的真正的制造在该方法步骤后已经很大程度上结束，因为关节销28邻接于轴瓦42地可偏转地保持在关节壳体10中。
[0053]图7至10现在示出球窝关节12在支架元件34上的装配，其中该装配可以直接跟随球窝关节12的制造。
[0054]从图6出发，关节壳体10具有U形构成的径向的突起32，所述突起具有朝第一轴向端部22指向的轴向的用于支架元件34的支承面50。关节壳体10为了装配球窝关节12沿轴向插入支架元件34的装配开口 52中，直到所述径向的突起32以其支承面50支撑在装配开口 52的边缘53上。所述径向的突起32因此形成用于支架元件34的轴向支座并且因此简化球窝关节12在支架元件34上的装配。
[0055]随后将横截面呈L形的所述支撑环44从第一轴向端部22这样插套到关节壳体10上，使得L形横截面的一个支腿54贴靠在装配开口 52的边缘53上并且L形横截面的另一个支腿55在外侧邻接于周壁区段18，优选精确配合地贴靠在该周壁区段18上(参考图7)。支腿55在此沿轴向方向从罐形板材件14的单层的周壁区段18延伸直到环绕的板材折叠部38。
[0056]在按照图8的后续的一个方法步骤中，使环绕的板材折叠部38以及支撑环44借助另一个环形的成形模具56塑性变形。通过该变形，支架元件34借助支撑环44沿轴向方向夹紧到板材折叠部38和关节壳体10的径向的突起32之间。优选，装配开口 52的直径精确配合地等于周壁区段18的外径，从而支架元件34也垂直于关节轴线A地固定在关节壳体10上。因此总体上产生将球窝关节12固定地与支架元件34连接的形锁合连接。
[0057]换句话说，支架元件34通过环绕的板材折叠部38的塑性变形被沿轴向加载而抵靠罐形板材件14的径向突起32。
[0058]此外，球头16在环绕的板材折叠部38变形时从板材件14的底部区段20沿轴向朝向周壁区段18的第二端部24被加载。因为板材折叠部38的变形在关节壳体10关闭后、即在周壁区段18的第二轴向端部24上的成形(参考图6)之后才进行，所以球头16不再能够或只还能够轻微地朝向周壁区段18的第二端部24运动。因此通过板材折叠部38的变形，弹性的轴瓦42被轴向预紧并且因此通常希望的关节预紧力被施加。该关节预紧力以有利的方式延长了球头16基本上无间隙地接纳在轴瓦42以及关节壳体10中的时间段。[0059]如已经提到的，所述径向的突起32在本实施例中构成为环绕的、U形的接纳部35，其中，密封波纹管36的第一轴向边缘57引入接纳部35中(参考图9)并且通过U形的接纳部35借助另一个成形模具58的塑性变形夹紧在关节壳体10上(参考图10)。以这种方式，径向的突起32不仅形成用于支架元件34的支座，而且以简单并且有利的方式将密封波纹管36固定在球窝关节12的关节壳体10上。
[0060]最后必须在密封波纹管36的相反的第二轴向边缘59上仅还安装按照图11至15的夹紧环或张紧环60，以便将密封波纹管36也可靠地紧固在关节销28的轴40上。
[0061]依此，球窝关节12—方面被完成并且另一方面已经以有利的方式装配在支架元件34上。该支架元件34例如是机动车转向装置的由钢板、铝或塑料制造的横向导臂。备选地，支架元件34是按照图3的连接构件，该连接构件例如用法兰连接到横向导臂上。
[0062]图11至16示出球窝关节12的其他实施形式，所述球窝关节装配在支架元件34上并且具有按照图1或2的关节壳体10。
[0063]按照图11的球窝关节12仅通过使用的支撑环44区别于按照图10的实施形式。支撑环44在图10中放置在支架元件34的轴向端侧上，而该支撑环在图11中在关节壳体10和支架元件34之间沿径向插入或压入到装配开口 52中。
[0064]在按照图12的实施形式中没有设置支撑环44，从而关节壳体10的环绕的板材折叠部38直接贴靠在支架元件34上。
[0065]在按照图13和14的球窝关节12中，支架元件34在其装配开口 52的区域中具有凸缘61、即轴向成形的边缘区段，以便增大在关节壳体10和支架元件34之间的径向的接触区域。
[0066]按照图15和16的球窝关节12的实施形式表明，在支架元件34和关节壳体10之间的形锁合的连接也可以与材料锁合的连接62、例如焊接或粘接连接组合。这不仅适用于按照图2的关节壳体10 (参考图15)、而且适用于按照图1的壳体实施方式(参考图16)。
[0067]恰如图1和2，图17和18也分别示出球窝关节12的关节壳体10的纵剖视图，不过按照第三或第四实施形式。相应的关节壳体10的彼此对应的特征在此设有相同的附图标记。关于共同的特征明确参阅对图1至3的上述说明并且下文仅讨论按照图17和18的关节壳体10的区别以及由此造成的优点。
[0068]图17和18分别示出球窝关节12的关节壳体10，该关节壳体包括关于关节轴线A基本上旋转对称的用于接纳球头16的板材件14，其中该板材件14具有圆筒形的周壁区段
18。周壁区段18在一个轴向端部24上具有壳体开口 26，关节销28可以延伸通过该壳体开口。板材件14在壳体开口 26的边缘上、即在周壁区段18的轴向端部24上双层地构成，以便在壳体开口 26的区域中实现较大的壳体稳定性。
[0069]按照图17和18的板材件14在周壁区段18的第一轴向端部22上单层地构成并且与图1和2的实施方式不同地具有安装开口 64，关节销28可以穿过该安装开口。板材件14在周壁区段18的第二轴向端部24上两层地构成并且具有所述壳体开口 26。关节壳体10在第三和第四实施形式中附加地具有用于封闭安装开口 64的壳体盖66 (参考图22至25)。因为球头16可以通过安装开口 64引入关节壳体10中，所以板材件14的邻接于壳体开口 26的双层构成的区段已经提前、即在关节壳体10装配在支架元件34上之前以及在制造球窝关节12之前这样塑性变形，使得稍后关节销28相对于关节壳体10被轴向保持。该变形在关节壳体10的第一和第二实施形式中在制造球窝关节12时才进行(参考图6)。
[0070]按照图18的板材件14类似于图2在双层构成的区段的自由边缘30上具有径向的突起32，该径向的突起在轴向纵剖视图内观察构成为用于密封波纹管36的U形的接纳部35 (也参看图23和24)。由此密封波纹管36可以简单地紧固在关节壳体10上，并且可以放弃附加的单独的紧固元件如夹紧环或张紧环。
[0071]借助图19至24描述用于将关节壳体10装配在支架元件34上以及用于制造球窝关节12的方法，其中图19和20示出关节壳体10的装配并且图21至24示出球窝关节12的后续制造。
[0072]在所述方法开始时，提供支架元件34以及优选由钢板或有机板材制成并且例如成形为按照图18的板材件14的关节壳体10。
[0073]随后将关节壳体10的板材件14沿轴向引入装配开口 52中，直到板材件14的周壁区段18沿径向邻接于装配开口 52的边缘53。按照图19，板材件14在双层构成的区段的自由边缘30上具有径向的突起32，其中，将关节壳体10插入支架元件34的装配开口 52中，直到该径向的突起32支撑在装配开口的边缘53上。这使关节壳体10相对于支架元件34的轴向定位变得容易。
[0074]在按照图20的下一个方法步骤中，成形模具68嵌接到板材件14中并且通过塑性变形径向这样扩张周壁区段18，使得在周壁区段18和装配开口 52的边缘53之间产生力锁合的连接。因为关节壳体10在支架元件34上的装配在制造前、即在球窝关节12的组装前发生，所以模具68可以无问题地导入关节壳体10中并且能以小的耗费使板材件14的周壁区段18塑性成形。
[0075]优选通过成形模具68也径向扩张支架元件34的装配开口 52。这保证在关节壳体10和支架元件34之间的环绕无间隙的并且因此特别牢固且持久的力锁合连接。作为模具68通常使用至少一个校准冲模，该校准冲模将板材件14的周壁区段18精确扩张至希望的直径。
[0076]如已经在图19中可看出的，装配开口 52的边缘53在所描述的实施变型方案中这样构成，使得装配开口 52的直径沿轴向方向朝向周壁区段18的双层构成的区段逐级减小。嵌接到板材件14中的成形模具68与装配开口 52的边缘轮廓适配并且使板材件14的周壁区段18在装配开口 52的区域中与装配开口 52的边缘轮廓形锁合地变形(参考图20)。
[0077]在板材件14和优选还有支架元件34塑性成形之后产生按照图20的结构组件70，该结构组件具有关节壳体10以及支架元件34，该支架元件具有被边缘53包围的装配开口52，其中边缘53在这里具有保持区段72。保持区段72以这样的预紧力包围板材件14的周壁区段18，使得关节壳体10摩擦锁合地保持在保持区段72中。
[0078]尽管该摩擦锁合连接已经将关节壳体10可靠并且持久地紧固在支架元件34上，板材件14设有沿轴向方向贴靠在保持区段72上的支撑面74。这些支撑面在本情况中一方面是在周壁区段18的第一轴向端部22上的阶梯形的扩张部并且另一方面是径向的突起
32、具体来说是板材件14的所述U形接纳部35在周壁区段18的第二轴向端部24上的支承面50。在按照图17的关节壳体10的第三实施形式中，在周壁区段18的第二轴向端部24上的所述阶梯形的扩张部通过双层的壁区段形成。
[0079]在关节壳体10在支架元件34上的装配结束后，现在开始组装球窝关节12。为此将关节销28引入轴向固定的板材件14中并且沿轴向方向有弹性地支承。
[0080]随后将轴瓦42借助冲模78压入球头16和周壁区段18之间的空间中(参考图21)。[0081 ] 之后套装和滚压优选由板材制成的壳体盖66。为了滚压壳体盖66按照图22使用模具80，该模具将壳体盖66沿轴向压靠到板材件14上的止挡部82上并且然后使周壁区段18在其第一轴向端部22上塑性成形。
[0082]最后将密封波纹管36这样定位在所述壳体上，使得密封波纹管36的第一轴向边缘57延伸到U形的接纳部35中，在那里该边缘借助在图23中只示意性表示的成形模具58在U形的接纳部35塑性变形的情况下嵌入(也参考图10)。
[0083]在装配夹紧环或张紧环60后，产生按照图24的球窝关节12，该球窝关节包括:关节壳体10 ;关节销28，所述关节销具有接纳在关节壳体10中的球头16并且具有轴40 ;以及密封波纹管36，该密封波纹管具有紧固在关节壳体10上的第一轴向边缘57和紧固在轴40上的第二轴向边缘59 ;其中，密封波纹管36的第一轴向边缘57延伸到在关节壳体10上一体成型的U形的接纳部35中，并且该第一轴向边缘57形锁合和/或摩擦锁合地紧固在U形的接纳部35中。密封波纹管36因此能够在没有单独的装配元件如夹紧环或张紧环的情况下以特别简单的方式和形式紧固在关节壳体10上。
[0084]借助图19至24描述的用于将关节壳体10装配在支架元件34上以及用于在使用按照图18的关节壳体10的情况下制造球窝关节的方法也能够类似地转用到按照图17的关节壳体10的使用上。
[0085]在该方法中产生按照图25的球窝关节12，该球窝关节包括关节壳体10 ;关节销28，该关节销具有接纳在关节壳体10中的球头16并且具有轴40 ；以及密封波纹管36，该密封波纹管具有紧固在关节壳体10上的第一轴向边缘57和紧固在轴40上的第二轴向边缘59 ;其中，所述板材件14的双层构成的区段的自由边缘30邻接于密封波纹管36并且形成一个用于其第一轴向边缘57的轴向止挡部。
[0086]装配开口 52的边缘53在图25中形成用于密封波纹管36的第一轴向边缘57的另一个轴向止挡部，从而密封波纹管36在装配夹紧环86后相对于关节壳体10可靠固定，所述夹紧环沿径向向内对第一轴向边缘57加载。
[0087]关节壳体10相对于支架元件34的按照图25沿轴向向上指向的运动在该情况中仅通过在周壁区段18和保持区段72之间的摩擦锁合连接阻止。密封波纹管36的第一轴向边缘57通过两个轴向的止挡部仅轴向保持并且没有通过关节力经受负载。
【权利要求】
1.球窝关节(12)的关节壳体，包括: 关于关节轴线(A)基本上旋转对称的用于接纳球头(16)的板材件(14)，所述板材件具有周壁区段(18)， 其中，所述周壁区段(18)在一个轴向端部(24)上具有壳体开口(26)，关节销(28)能延伸通过该壳体开口，其特征在于，所述板材件(14)在所述周壁区段(18)的该轴向端部(24)上双层地构成。
2.按照权利要求1所述的关节壳体，其特征在于，所述板材件(14)在双层构成的区段的自由边缘(30 )上具有径向的突起(32 )。
3.按照权利要求2所述的关节壳体，其特征在于，所述径向的突起(32)在轴向的纵剖视图中观察构成为用于密封波纹管(36)的U形的接纳部(35)。
4.按照上述权利要求之一所述的关节壳体，其特征在于，所述板材件(14)在所述周壁区段(18)的第一轴向端部(22)上单层地构成并且具有安装开口(64)，所述关节销(28)能穿过该安装开口，以及所述板材件在所述周壁区段(18)的第二轴向端部(24)上两层地构成并且具有所述壳体开口( 26 )，其中，设置有用于封闭安装开口( 64 )的壳体盖(200 )。
5.按照权利要求1至3之一所述的关节壳体，其特征在于，用于接纳球头(16)的所述板材件(14)罐形地构成并且具有所述周壁区段(18)以及底部区段(20)，其中，所述周壁区段(18)在第一轴向端部(22)上通过所述底部区段(20)封闭并且在相反的第二轴向端部(24)上具有所述壳体开口(26)。
6.按照权利要求5所述的关节壳体，其特征在于，所述罐形的板材件(14)在所述周壁区段(18)和所述底部区段(20)之间的过渡区域中双层地构造并且形成环绕的板材折叠部(38)。
7.球窝关节，包括: 按照上述权利要求之一所述的关节壳体(10)， 关节销(28 )，该关节销具有接纳在所述关节壳体(10 )中的球头(16 )并且具有轴(40 )，以及 密封波纹管(36)，该密封波纹管具有紧固在所述关节壳体(10)上的第一轴向边缘(57)和紧固在所述轴(40)上的第二轴向边缘(59)， 其特征在于，密封波纹管(36)的第一轴向边缘(57)延伸到在关节壳体(10)上一体成型的U形的接纳部(35)中， 其中，第一轴向边缘(57)形锁合和/或摩擦锁合地紧固在所述U形的接纳部(35)中。
8.球窝关节，包括: 按照权利要求1至6之一所述的关节壳体(10)， 关节销(28 )，该关节销具有接纳在所述关节壳体(10 )中的球头(16 )并且具有轴(40 )，以及 密封波纹管(36)，该密封波纹管具有紧固在所述关节壳体(10)上的第一轴向边缘(57)和紧固在所述轴(40)上的第二轴向边缘(59)， 其特征在于，所述板材件(14)的双层构成的区段的自由边缘(30)邻接于所述密封波纹管(36)并且形成用于该密封波纹管的第一轴向边缘(57)的轴向止挡部。
9.结构组件,包括:按照权利要求1至6之一所述的关节壳体(10)，以及 支架元件(34)，该支架元件具有被保持区段(72)包围的装配开口(52)， 其特征在于，所述关节壳体(10)的所述周壁区段(18)延伸通过所述装配开口(52)， 其中，所述保持区段(72)以这样的预紧力包围所述关节壳体(10)的周壁区段(18)，使得所述关节壳体(10)摩擦锁合地保持在所述保持区段(72)中。
10.按照权利要求9所述的结构组件，其特征在于，所述板材件(14)设有支撑面(74)，所述支撑面沿轴向方向贴靠在所述边缘(53)上，尤其是以在所述周壁区段(18)的第一轴向端部(22)上的阶梯形的扩张部的形式和/或以在所述周壁区段(18)的第二轴向端部(24)上的双层壁区段的形式。
11.用于将关节壳体(10)装配在支架元件(34)上的方法，包括如下步骤: 一提供按照权利要求1至6之一所述的关节壳体(10)； 一提供包括装配开口(52)的支架元件(34)； 一将所述关节壳体(10 )的板材件(14 )沿轴向引入所述装配开口( 52 )中，直到所述板材件的周壁区段(18)邻接于所述 装配开口(52)的边缘(53)； 一塑性成形所述板材件(14)，使得所述板材件形锁合和/或力锁合地紧固在所述支架元件(34)上。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，成形模具(68)嵌接到所述板材件(14)中并且通过塑性成形沿径向扩张所述周壁区段(18)，使得在所述周壁区段(18)和所述装配开口(52)的边缘(53)之间产生力锁合的连接。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，通过所述成形模具(68)也沿径向扩张所述支架元件(34)的装配开口(52)。
14.按照权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于，所述板材件(14)在所述双层构成的区段的自由边缘(30)上具有径向的突起(32)，其中，所述关节壳体(10)插入到所述支架元件(34)的所述装配开口( 52)中，直到所述径向的突起(32)支撑在所述装配开口(52)的边缘(53)上。
15.按照权利要求11至14之一所述的方法，其特征在于，所述边缘(53)这样构成，使得所述装配开口(52)的直径沿轴向方向朝向所述周壁区段(18)的所述双层构成的区段减小，尤其是逐级减小，其中，与所述装配开口(52)的边缘轮廓适配的成形模具(68)嵌接到所述板材件(14)中并且使所述板材件(14)的周壁区段(18)在所述装配开口(52)的区域中与所述装配开口(52)的边缘轮廓形锁合地成形。
【文档编号】F16C11/06GK103782046SQ201280043045
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年7月12日 优先权日:2011年7月28日
【发明者】U·福陶斯, L·绍曼, H·沃尔特 申请人:Trw汽车股份有限公司