[发明专利]游隙有限的球铰链

说明书

技术领域

本发明涉及球铰链，特别用于转向杆或连杆、联接杆、悬挂稳定杆等。这种球铰链常常用于机动车，如轿车、卡车、拖拉机等。这种球铰链还有其它的应用。

背景技术

通常，球铰链包括外壳，外壳形成一个座、一个开口、一个下轴衬和一个上轴衬。另一方面，球铰链包括球头，球头形成一个头部、一个颈部和一个杆。杆穿过外壳的开口延伸到外壳之外，头部接纳在外壳的座中，在上、下轴衬之间，使头部可以在座中移动。这是大部分球铰链的共同结构。在其工作过程中，球头的杆可以以有限的游隙相对外壳移动。由于球头的头部可以通过在为此设置的轴衬上滑动而在外壳的座内移动，使这种移动成为可能。因此，球头的杆可以沿两个垂直的轴线移动。杆沿这两个轴线的游隙受座的开口形状的限制，座的边缘一般伸入到位于头部与杆之间的球头颈部。这是球铰链的完全传统的构形。因此，以适当方式构形外壳的开口，就可以以不同方式限制杆沿两个垂直轴线的游隙。例如，可以将杆沿一轴线的游隙限制为90°，并将杆沿另一垂直轴线的游隙限制为30°。根据球铰链的应用来选择对杆的游隙的不同限制。

在有些情况下，甚至希望球头的杆的游隙主要只沿一个轴线进行，沿垂直轴线的游隙基本为零。在现有技术中已经存在对于球头头部的游隙限制系统，但这些系统不够可靠，并且实施成本高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺点，限定一个其球头的杆的游隙可以被限制、甚至几乎被锁定的球铰链，而不降低铰链的可靠性，也不增加其成本。

为了达到该目的，本发明提出一种球铰链，特别用于转向杆和联杆，它包括形成一个座、一个开口、一个下轴衬和一个上轴衬的外壳，和形成一个头部、一个颈部和一个杆的球头，颈部在头部和杆之间限定截面减小的缩窄部，杆穿过外壳的开口延伸到外壳之外，头部接纳在座中，在上、下轴衬之间，使得头部可以在座中移动，其特征在于，外壳在其开口处包括至少一个顶靠凸缘，用于与球头的杆接触，以限制其在该方向的游隙。本发明不是象现有技术中那样限制杆在头部或颈部的游隙，而是直接限制杆的游隙，这是通过在外壳开口处延长外壳，一直延伸到杆处。这样，将产生游隙限制的顶靠远离位于头部中心处的杆的旋转点。这一方面增加了游隙限制的准确性，并且由于顶靠在两个非常坚固的零件、即外壳和球头的杆之间进行，又增加了球铰链的坚固性。外壳的延伸或延长使得顶靠可以凸缘的形式呈现，凸缘的定义应该是广义的：该凸缘只是外壳的轴向延伸至球头的杆处的一部分。由于它的位置，该顶靠凸缘形成进入接纳球头头部的内座的开口的边缘的一部分。

根据一个有利实施例，外壳包括位于杆的两侧的两个相对的凸缘，以限制杆沿一轴线的游隙。在某些应用情况下，凸缘布置成将杆的轴向游隙限制在几度，有利地为1至3度，并最好约为1°30′。实际上，把轴向游隙减小到0°是不可能的，这阻止了头部在外壳的座内的转动。这就是为什么需要保持大约1°的最小游隙。

根据一个有意义的方面，需要注意到，当所述至少一个凸缘与杆接触时，该凸缘不与颈部接触。换句话说，顶靠凸缘不进入球头的颈部内。

根据一个实用的实施例，球头的杆可以包括一个圆柱形部分，所述至少一个凸缘与该圆柱形部分接触。有利的是，圆柱形部分最好直接与颈部连接，并且其直径大于颈部直径。在这种情况下，铰链可以另外包括一个万向节折褶，其一方面围绕开口固定在外壳上，另一方面紧密接合在球头的杆的圆柱形部分上。

根据本发明的另一个有利的方面，所述至少一个凸缘限定开口边缘的一部分，其比开口边缘的其它部更向球头的杆轴向延伸，开口边缘的其它部分有利地也用于顶靠球头的杆，或者进入到球头颈部中，从而限定杆的最大横向游隙。在另一轴向方向，杆的游隙由顶靠凸缘限制。

根据本发明的另一个有利的方面，所述至少一个凸缘形成开口的凸肚形的边缘部分。

根据另一个特征，开口可具有长条形或椭圆形形状，并且具有高度变化的顶靠边缘，顶靠凸缘位于开口的长边。可以理解，开口的构形比较复杂，更不用说其边缘，因为一方面它的形状不是圆形(而是长条形或椭圆形)，另一方面它的边缘不在一个平面中延伸(而是形成高度变化的曲线)。沿着球头头部的纵向轴线，顶靠凸缘比开口的其它部分轴向延伸得更低，在这些地方球头的游隙最大。这样，可确定开口边缘的轮廓基本为沿长条形或椭圆路径的正弦曲线形。

根据本发明另一有意义的特征，凸缘可以包括基本互相平行延伸的内顶靠面。

本发明的精髓为远离杆的旋转点实现对球头的杆的游隙限制。

附图说明

现在参照附图更详细地描述本发明，附图作为非限定例子给出本发明的一个实施例。图中：