尤其用于车辆的套筒活节的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的套筒活节。

背景技术：

由文献de102012207527a1已知一种套筒活节，其具有内部的球形套筒和外套筒。在两个套筒元件之间布置有用于球形套筒的球形衬套。所述球形衬套通过外套筒支撑内套筒。端侧的锁紧环用于沿轴向固定位于所述外套筒中的构件，该锁紧环相应地通过所述外套筒的端侧的卷边朝向内套筒张紧。

所有提到的构件作为单个部件输送给制造工艺，其通过卷边来完成。通过沿轴向预紧锁紧环能够调节在球形套筒和球形衬套之间的摩擦力矩。

这种套筒活节的优点在于，具有缺陷、例如不同的摩擦的构件可通过挑开外套筒再次拆卸。然而，缺点是部件数量和与之相关的装配花费。

技术实现要素：

本发明的目的在于，在制造工艺的优化方面改进套筒活节。

该目的由此实现，即：球形衬套沿径向延伸直至外套筒的内壁，从而所述球形衬套直接支撑在所述外套筒处。

本发明的较大的优点在于，所需部件的数量相比于所示出的现有技术显著减少。

在另一有利的设计方案中，所述外套筒具有沿径向指向内的边缘，该边缘与所述球形衬套形成形状配合连接部。该形状配合连接部防止所述球形衬套从所述外套筒中沿侧向移出。

根据另一从属权利要求规定，所述球形衬套沿轴向延伸超过外套筒并且具有用于密封波纹管的容纳沟槽。因此还省去了此前对于固定密封波纹管所需的其他构件。

关于全面的防腐蚀，弯曲的边缘的至少一个内侧面被所述球形衬套遮盖。尤其在端面处在借助于漆层或例如镀锌进行表面涂覆时形成缺陷部位，该缺陷部位现在刚好不再受环境影响。

为了提升套筒活节的轴向负荷能力，由外套筒的内壁和弯曲的边缘围成的角度小于等于90°。通过该角度尺寸，在所述球形衬套能离开在外套筒内部的预定的安装位置之前，在径向负荷下必须以超过90°的程度压紧弯曲的边缘。

关于制造装置的一种简单的设计方案，内部的球形活节体具有用于密封波纹管的容纳沟槽，其中，沟槽轮廓的最大直径小于所述球形衬套的最小直径。装置滑块能够由此朝向球形衬套被引导经过容纳沟槽。

可选地，外套筒能够具有朝向球形衬套的形状配合轮廓，以便阻止在所述球形衬套和所述外套筒之间的旋转的相对运动。

优选地，所述形状配合轮廓由至少一个至少分段式的凹槽形成。所述凹槽显然可以是圆形的，并且还在外套筒的整个圆周上延伸。

关于尽可能柔性的制造，所述外套筒的内直径在弯曲的边缘的区域中至少与球形活节体的最大直径一样大。因此，球形活节体能被推入到完成加工的外套筒中，以便继续进一步的装配。

所述球形衬套优选地由纤维强化的塑料制成。纤维份额提高了球形衬套的强度。初步测试表明，在约30％的纤维份额的情况下，可实现在强度和滑动性能之间的良好折衷。替代地，球形衬套可由球强化的塑料制成。

原则上，纤维能够由玻璃类的材料构成。然而，为了优化的摩擦性能，由碳材料制成的纤维提供了更好的结果。

可选地，外套筒具有用于输送液态塑料的联接开口。所述联接开口没有呈现出视觉缺陷，因为外套筒在大多数应用情况下被压入到载体部件中，从而因此遮盖联接开口。

用于简化球形活节的制造的另一措施是，将球形活节体引入外套筒中并且以限定的方式保持在喷注模具中，其中，球形衬套通过输送可喷注的塑料物质形成，该塑料物质填充球形活节体和外套筒之间的自由空间。

因此，球形衬套不作为刚性构件进行制造，而是首先在喷注技术上、在外套筒和球形活节体已经固定在里面的装置中产生。

在所述方法的第一实施方式中，将塑料物质通过联接开口喷注到自由空间中。该变体对喷注装置有较低的要求。

替代地，塑料物质可通过在外套筒和球形活节体之间的环形缝隙注入。由此简化了外套筒。附加地，理论上球形衬套的整个端面可用作喷注开口横截面，从而可在非常短的加工节拍时间内将塑料体积引入装置中。

在减小在球形活节内的摩擦力矩方面已经被证实为非常有效的是，球形活节在喷注过程之后经历再加热加工步骤。

优选地，外套筒的弯曲的边缘在塑料物质的喷注过程之前就已经成型。由此可将外套筒完全加工完成，并且输送给另一加工工艺。

附图说明

球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形衬套球形活节球形衬套球形衬套球形衬套球形活节球形活节根据以下对附图的说明对本发明进行详细阐述。附图示出：

图1是喷注装置中的套筒活节；

图2至3是作为单独部件的外套筒；

图4是装配中间状态中的套筒活节；

图5是按照图1所示的套筒活节的视图；

图6至7是套筒活节的外套筒的进一步改进方案；

图8是带有环绕的沟槽的外套筒；

图9是带有两个环绕的沟槽的外套筒。

具体实施方式

图1示出了套筒活节1，其具有金属的外套筒3和内部的球形活节体5。所述球形活节体5在两侧穿过外套筒3，从而在横截面中的球形轮廓仅限制在球形区段7上。在该实施例中，所述球形活节体5实施为套筒，然而还能够等价地使用实心构件。在球形活节体5和外套筒3之间布置有由塑料材料构成的球形衬套。球形衬套9在一侧直接支撑在球形活节体5上，并且在另一侧直接支撑在外套筒3的内壁11上，从而球形衬套9也直接支撑在外套筒3上。

塑料材料经过纤维强化，优选地利用玻璃纤维或碳纤维来强化。替代地，塑料材料可通过玻璃球来强化。

在图2和图3中作为单个部件示出的外套筒相应在端侧具有沿径向向内弯曲的边缘13、15。由外套筒3的内壁11和弯曲的边缘13、15围成的角度α优选地小于等于90°(参见图3)。此外，尤其可从图3中看出在外侧面17的区域中的、用于输送液态塑料联接开口19。外套筒预制为单独的构件，并且输送给进一步的制造工艺。

如可总览图1和图4看到的那样，外套筒3的内直径在弯曲的边缘13、15的区域中与球形活节体5、尤其是球形区段7的最大直径至少一样大。由此球形活节体5能够被引入到外套筒3中，即使在外套筒3处的边缘13、15已经制造完成。图4示出了装配中间状态，其中球形活节体5推入到外套筒3内部，然而尚未形成球形衬套9。

在根据图4所示的装配中间状态中，尚未完成的组件以限定的方式嵌入到喷注模具21中。在此存在用于借助于喷注方法形成球形衬套9的自由空间23，其中，可喷注的塑料物质根据喷注模具21的造型填充该自由空间23。塑料物质可通过外套筒3中的联接开口19或通过在外套筒3和球形活节体5之间的环形缝隙25注入。通过不同的工艺参数、例如像塑料物质的保压压力和/或注入压力能够确定球形衬套9的固有弹性。

在根据图1和图5的完成的状态中，沿径向指向内的边缘13、15分别形成与球形衬套9的形状配合连接部27、29。在此，弯曲的边缘13、15的内侧面以及甚至顶面31还可被球形衬套的塑料物质覆盖，并且由此保护特别容易腐蚀的区域(参见图2和图3)。

图5尤其公开了在球形活节体5中的、用于未示出的密封波纹管的容纳沟槽33，该密封波纹管应覆盖球形活节体5的自由区域，以便污物不能侵入到球形衬套9和球形活节体5之间的接触区域中。通过在喷注模具21内部的滑块35(参见图1)的图示可看出，球形衬套9沿轴向延伸超过外套筒3并且具有用于密封波纹管的容纳沟槽37。容纳沟槽33的最大直径实施成小于球形衬套9在所述接触面之外的最小直径。因此可设置相对简单的模具结构来实现范围更广的几何形状。

在结束塑料物质的喷注过程之后还可执行再加热加加工步骤骤。根据构件状况对套筒活节1回火几分钟或还在40℃和80℃之间回火更长的时间段。由此可设定整个构件，因此可明显改善套筒活节1的摩擦性能。

通过图6和图7还提出了外套筒3的一种进一步改进方案，其示出了呈至少一个至少分段式的凹槽的实施方式的形状配合轮廓39。外套筒3的基本形状与根据图1至图5的实施方式相同。凹槽39确保了，任何情况下在外套筒3和球形衬套9之间都不会发生旋转的相对运动。此外，还可由此通过套筒活节1承受更高的轴向力。可设置圆形的凹槽，但也可以设置弧形的凹槽。示图仅能够示例性地来理解。

在将球形活节1从喷注模具21中取出之后，还可如已经说明的那样执行再加热加加工步骤骤。然而，所述套筒活节已经可实现其基本功能并且为此根本无需再加工。最后还将密封波纹管安放到球形衬套9和球形活节体5的容纳沟槽33、37中。

图8和图9分别以剖面示图以及侧示图示出了外套筒3的其他可能的变体。对于在图8中示出的变体来说，外套筒3设有在中间区域(“赤道区域”)中环绕的沟槽41。环绕的沟槽41将外套筒3分成两个相同大小的区域。

对于在图9中示出的变体来说，外套筒3设有两个环绕的沟槽43、45。所述环绕的沟槽43、45彼此间隔开并且相应与外套筒3的中间区域(“赤道区域”)相距的距离相等(相对于赤道区域对称)。如在侧面图示中通过尺寸示出的那样，在此，处在沟槽43、45之间的赤道区域具有外直径d2，该外直径d2小于外套筒3的位于赤道区域之外的边缘区域的相应的外直径d1。

在图8和图9中所示出的两个变体所提供的优点是，所述外套筒3由于中间区域的造型有助于尤其在安装状态中减小套筒活节的力矩。通过以下方式实现这种减小，即：中间区域在活节的受压状态中变形更小。

附图标记列表

1套筒活节

3外套筒

5球形活节体

7球形区段

9球形衬套

11内壁

13边缘

15边缘

17外侧面

19联接开口

21喷注模具

23自由空间

25环形缝隙

27形状配合连接部

29形状配合连接部

31内侧面

33容纳沟槽

35滑块

37容纳沟槽

39形状配合轮廓

41沟槽

43沟槽

45沟槽