[发明专利]制造球铰的方法以及按此方法制成的铰链

说明书

本发明涉及一种制造球铰(Kugelgelenk)的方法。此外，它还涉及一种按此方法制成的球铰，其中按本发明，它的铰链轴瓦或支承轴瓦以特别的方式构造。

球铰传递和接纳了来自多个方向上的力。它例如安装在汽车的转向机构或转向横拉杆的范围内。此类支承基本由以下部分构成：在一端上构造有球的铰链轴颈，容纳着轴颈的球的轴瓦，以及容纳着轴瓦和部分球头轴颈的铰链壳。球头轴颈的球在预紧的、连续润滑的轴瓦中滑动，该轴瓦通过壳体防止湿气和脏物进入。铰链壳在其容纳有轴颈的开口侧上通过密封膜盒进一步阻止脏物和润滑剂进入。此外，铰链壳的背面开口通过盖板封闭。通常，上面所述的铰链部件都是分开制造的，随后在装配过程中组装成铰链。但这在安装成本上来说是不利的。

通过DE 195 13 714 C1已知一种方法，其中铰链轴瓦装在铰链轴颈的球上，为了固定组件以及形成铰链壳，对整个形成的结构进行注塑包封。但在此文献中描述的方法存在着这样的危险，即铰链轴瓦与壳体一起注塑包封时由于压力会压在铰链球上，使得铰链轴瓦整个表面都紧贴在铰链球上。这种过大的贴合面会以不利的方式，不受期望地提高了转矩和倾覆力矩。

因此本发明的内容是，提出一种方法，该方法能够简单地制造出完整安装的球铰，并最终形成功能可靠的球铰，其具有较低的磨擦力矩和较低的转矩和倾覆力矩，并确保球铰的滑动面的充分润滑，以及铰链轴瓦或支承轴瓦的润滑。此外，还描述了可用这种方法制造出的球铰。

此目的通过具有主权利要求的特征的方法得以解决。另一独立权利要求描述了实现此任务的球铰的特征。本发明的有利改造和改进通过各自的从属权利要求得出。

为实现此任务而提出的方法以及由此可制出的球铰都涉及到基本已知的球铰。这种球铰是由以下部分构成：在一端构造有铰链球的铰链轴颈，容纳着铰链球且一侧敞开的铰链壳，连续润滑的、设置在铰链球和铰链壳之间的、基本呈球形的铰链轴瓦，以及以及在铰链球和铰链轴颈的从铰链壳中伸出的杆之间的过渡区域内将铰链壳的敞开侧封闭的密封膜盒。相应的球铰以这样的方式制成，即铰链壳通过注塑方法或铸造(例如压铸)制成，在这些方法中，铰链球与装上的支承轴瓦被金属材料或塑料包围。但按本发明，对铰链轴瓦的基本呈球形的结构做了细微的改变。因此，铰链轴瓦在至少一个区域内具有成型部，该成型部相对于在注塑过程或铸造过程中作用的压力弹性地动作，并在注塑过程或铸造过程结束后，相对于铰链轴瓦或支承轴瓦的否则是球形的形状稍微地朝外弯拱。因此可实现，铰链轴瓦在注塑工艺或铸造工艺后不会整个表面都贴在铰链球上。为制造球铰，以前面描述的方法构成的铰链轴瓦装在铰链轴颈的铰链球上，并与之一起注塑包封。最后在注塑工艺或铸造工艺后面的装配过程中，再添加具有密封膜盒的密封系统。

在使用球铰时，通过阻止铰链轴瓦和铰链球之间全面积的接触，在铰链轴瓦和铰链球之间的磨擦力矩以及转矩和倾覆力矩都会被限制。因此确保了球铰的良好运转性能及其构件的高坚固性。对于具有金属铰链壳的球铰，在铸造过程中，能够以有利的方式实现铰链球和铰链壳之间的金属覆盖度。其中铰链壳如此构造，即它几乎延伸到铰链球与铰链轴颈的杆之间的过渡区域，其中铰链壳的直径在其被铰链轴颈穿过的开口范围内比铰链球的直径小。由此形成的金属覆盖度就以有利的方式提高了铰链轴颈的断裂强度。

按照本发明的有利改进方案，铰链壳设置有杆，其措施是在制造铰链壳的过程中一起注塑包封有相应成型的管材或棒材。可替代的可能性是，在注塑或铸造时只在铰链壳上形成杆残端，并通过冷楔(Kalteinschlag)或热楔(Warmeinschlag)装上要与之相连的管材或棒材。