CN116249840A - 用于部分为球形的部件的轴承及其制造和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于至少部分为球形的部件的轴承，所述轴承包括第一部分和互补的第二部分，所述第二部分与所述第一部分成一体并通过折叠桥部分接合，所述第一部分和所述第二部分各自包括弧形内表面，其中所述第一部分和所述第二部分适于至少部分地包围所述部件并提供抵靠所述部件的压缩弹簧力，以形成允许所述部件旋转的接头组件，其中所述第一部分和所述第二部分形成围绕所述部件的半球形空隙，并且其中所述轴承包括金属基材和覆盖所述基材的至少一个表面的低摩擦层。

Description

用于部分为球形的部件的轴承及其制造和使用方法

技术领域

本公开涉及轴承和轴承组件，具体地，本公开涉及用于用以形成接头组件的部分为球形的部件的轴承。

背景技术

铰接部件(例如，球轴承)在许多应用中用作部件(诸如但不限于车辆部件)之间的附接件。此类部件通常联接到壳体上以形成接头组件。一个特定的发展领域是在多种应用中将这些接头组件用作球接头支撑结构，这些应用包括但不限于车辆、航空航天以及其他机械应用。工业上继续需要改进接头组件和用于此类接头组件中的轴承构件。

附图说明

通过参考附图，可更好地理解本公开，并且本公开的许多特征和优点对于本领域技术人员而言变得显而易见。

图1包括逐步制造过程；

图2A包括可形成为根据多个实施方案的轴承的材料的图示；

图2B包括可形成为根据多个实施方案的轴承的复合材料的图示；

图2C包括可形成为根据多个实施方案的轴承的复合材料的图示；

图2D包括可形成为根据多个实施方案的轴承的复合材料的图示；

图2E包括可形成为根据多个实施方案的轴承的复合材料的图示；

图3A包括根据多个实施方案的处于安装位置的轴承的俯视透视图的图示；

图3B包括根据多个实施方案的处于未安装位置的轴承的侧视图的图示；

图3C包括根据多个实施方案的处于安装位置的轴承沿图3A中的轴线A-A的横截面图的图示；并且

图4包括在根据多个实施方案的示例性接头组件中使用的根据本文实施方案的轴承的图示。

在不同附图中使用相同的附图标号指示相似或相同的项目。

具体实施方式

提供以下结合附图的描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下讨论将集中于教导内容的具体实施方式和实施方案。提供该焦点以帮助描述教导内容，并且不应将其解释为对教导内容的范围或适用性的限制。然而，基于如所公开的教导内容，可以使用其他实施方案。

术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其他变型形式旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列特征的方法、制品或装置不必仅限于那些特征，而是可包括未明确列出的或此类方法、制品或装置固有的其他特征。此外，除非明确相反地陈述，否则“或”是指包含性的或，而不是排他性的或。例如，条件A或B由以下任一项满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B两者均为真(或存在)。

另外，使用“一个”或“一种”来描述本文所述的元件和部件。这样做仅仅是为了方便和给出本发明范围的一般意义。该描述应被理解为包括一个、至少一个或单数，也包括复数，或反之亦然，除非清楚地表明其另有含义。例如，当在本文中描述单个项目时，可以使用多于一个项目来代替单个项目。类似地，在本文中描述多于一个项目的情况下，单个项目可替代该多于一个项目。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。材料、方法和示例仅是示例性的，而不旨在是限制性的。就本文未描述的程度而言，关于具体材料和处理动作的许多细节是常规的，并且可在轴承组件领域内的教科书和其他来源中找到。

为了说明的目的，图1包括示出用于形成轴承的逐步制造过程10的简图。形成过程10可包括提供包括基材的材料或复合材料的第一步12。形成过程10还可包括操纵材料或复合材料的端部以形成轴承的第二步14。

图2A包括材料1000的图示，该材料可形成为成形过程10的第一步12的轴承。轴承可包括基材119。在一个实施方案中，基材119可至少部分地包含金属。根据某些实施方案，金属可包括铁、铜、钛、锡、铝、它们的合金，或者可以是另一种类型的金属。更具体地，基材119可至少部分地包含钢，诸如不锈钢、碳钢或弹簧钢。例如，基材119可至少部分地包含不锈钢。不锈钢可以被退火，1/4硬、1/2硬、3/4硬或全硬。此外，钢可包括含有铬、镍或它们的组合的不锈钢。在一个实施方案中，基材119可包括编织网或膨胀金属栅网。编织网或膨胀金属栅网可包含金属或金属合金，诸如铝、钢、不锈钢、青铜等。任选地，编织网可为编织聚合物网。在一个另选实施方案中，基材119可不包括网孔或栅网。此外，基材119可包括维氏金字塔数硬度VPN，其可为≥350，诸如≥375、≥400、≥425或≥450。VPN也可为≤500、≤475或≤450。VPN还可在本文所述的任何VPN值之间的范围内，并且包括本文所述的任何VPN值。在另一方面，可对基材119进行处理以增加其耐腐蚀性。具体地，基材119可以被钝化。例如，可以根据ASTM标准A967对基材119进行钝化。基材119可以通过切斜边、车削、铰孔、锻造、挤出、模制、烧结、轧制或铸造中的至少一种形成。

基材119可具有介于约10微米至约1500微米之间，诸如介于约50微米和约1000微米之间，诸如介于约100微米和约750微米之间，诸如介于约350微米和约650微米之间的厚度Ts。在多个实施方案中，基材119可具有介于约700微米和800微米之间的厚度Ts。在多个实施方案中，基材119可具有介于约950微米和1050微米之间的厚度Ts。还应当理解，基材119的厚度Ts可为上述最小值与最大值中的任一者之间的任何值。基材119的厚度可以是均匀的，即，在基材119的第一位置处的厚度可以等于在沿着其的第二位置处的厚度。基材119的厚度可以是不均匀的，即，在基材119的第一位置处的厚度可以不同于在沿着其的第二位置处的厚度。

图2B包括可替代材料1000的复合材料1001的图示，该复合材料可形成为形成过程10的第一步12的轴承。为了说明的目的，图2B示出了轴承的复合材料1001的逐层构造。在多个实施方案中，复合材料1001可包括基材119(如上所述)和联接到或覆盖基材119的低摩擦层104。在一个更具体的实施方案中，该复合材料1001可包括基材119以及覆盖该基材119的多个低摩擦层104。如图2B所示，低摩擦层104可联接到基材119的至少一部分。在一个具体实施方案中，低摩擦层104可联接到基材119的表面以便与另一部件的另一表面形成界面。低摩擦层104可联接到基材119的径向内表面。另选地，低摩擦层104可联接到基材119的径向外表面。

在多个实施方案中，低摩擦层104可包含低摩擦材料。低摩擦材料可包括例如聚合物，诸如聚酮、聚芳酰胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚苯砜、聚酰胺酰亚胺、超高分子量聚乙烯、含氟聚合物、聚苯并咪唑、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)、聚砜、聚酰胺(PA)、聚苯醚、聚苯硫醚(PPS)、聚氨酯、聚酯、液晶聚合物(LCP)或它们的任何组合。在一个示例中，该低摩擦层104包含聚酮，诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮、它们的衍生物、或它们的组合。在另外的示例中，低摩擦层104可包含超高分子量聚乙烯。在另一个示例中，低摩擦层104可包含含氟聚合物，该含氟聚合物包括氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、全氟烷氧基(PFA)、四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三聚物(THV)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、或乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)。低摩擦层104可包含基于固体的材料，包括锂皂、石墨、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、聚四氟乙烯、氮化碳、碳化钨、或类金刚石碳、金属(诸如铝、锌、铜、镁、锡、钛、钨、铁、青铜、钢、弹簧钢、不锈钢)、金属合金(包括列出的金属)、阳极化金属(包括列出的金属)、或它们的任何组合。根据具体实施方案，可使用含氟聚合物。在一个实施方案中，低摩擦层104可包括编织网或膨胀金属栅网。编织网或膨胀金属栅网可包含金属或金属合金，诸如铝、钢、不锈钢、青铜等。任选地，编织网可为编织聚合物网。在一个另选实施方案中，低摩擦层104可不包括网孔或栅网。

在多个实施方案中，低摩擦层104还可包括填料，包括玻璃、碳纤维、硅、PEEK、芳族聚酯、碳颗粒、青铜、含氟聚合物、热塑性填料、氧化铝、聚酰胺酰亚胺(PAI)、PPS、聚亚苯基砜(PPSO2)、LCP、芳族聚酯、二硫化钼、二硫化钨、石墨、石墨烯、膨胀石墨、氮化硼、滑石、氟化钙或它们的任何组合。另外，填料可包括氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氟化钙、氮化硼、云母、硅灰石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、炭黑、颜料或它们的任何组合。填料可以是珠粒、纤维、粉末、网孔或它们的任何组合的形式。基于该低摩擦层的总重量，这些填料可以是至少10重量％，诸如至少15重量％、20重量％、25重量％或甚至30重量％。

在一些实施方案中，低摩擦层104可包含阻尼材料。阻尼材料可包括天然聚异戊二烯、合成聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、橡胶、表氯醇橡胶、聚丙烯酸橡胶、硅酮橡胶、氟硅酮橡胶、含氟弹性体、全氟弹性体、聚醚嵌段酰胺、沥青、聚乙烯、氯磺化聚乙烯、乙基-乙酸乙烯酯(EVA)、EVA泡沫、低密度聚乙烯泡沫、丁腈橡胶泡沫、聚氯丁二烯泡沫、聚酰亚胺泡沫、聚丙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、硅酮泡沫、泡沫橡胶、聚氨酯泡沫、XPS泡沫、环氧泡沫、酚醛泡沫、或它们的任何组合。阻尼层104可包含基于固体的材料，包括锂皂、乳胶、石墨、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、聚四氟乙烯、氮化碳、碳化钨、或类金刚石碳、金属(例如铝、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铁、青铜、钢、弹簧钢、不锈钢)、金属合金(包括列出的金属)、阳极化金属(包括列出的金属)或它们的任何组合。

在一个实施方案中，低摩擦层104可以具有在约1微米至约500微米之间，诸如介于约10微米和约350微米之间，诸如介于约30微米和约300微米之间，诸如介于约40微米和约250微米之间的厚度T_SL。在多个实施方案中，低摩擦层104可具有介于约50微米和300微米之间的厚度T_SL。还应当理解，低摩擦层104的厚度T_SL可为上述最小值与最大值中的任一者之间的任何值。低摩擦层104的厚度可以是均匀的，即，在低摩擦层104的第一位置处的厚度可以等于在沿着其的第二位置处的厚度。低摩擦层104的厚度可以是不均匀的，即，在低摩擦层104的第一位置处的厚度可以不同于在沿着其的第二位置处的厚度。可以理解，不同的低摩擦层104可以具有不同的厚度。低摩擦层104可覆盖所示的基材119的一个主表面，或覆盖两个主表面。基材119可至少部分地被低摩擦层104包封。即，低摩擦层104可覆盖基材119的至少一部分。

图2C包括可替代材料1000、1001的复合材料1002的另选实施方案的图示，该复合材料可形成为形成过程10的第一步12的轴承。为了说明的目的，图2C示出了轴承的复合材料1002的逐层构造。根据该具体实施方案，复合材料1002可以类似于图2B的复合材料1001，不同的是该复合材料1002还可以包括至少一个粘合剂层121和低摩擦层104，该粘合剂层可将低摩擦层104联接到基材119。在另一个另选的实施方案中，作为固体部件、编织网或膨胀金属栅网的基材119可被嵌入在低摩擦层104与基材119之间所包括的至少一个粘合剂层121之间。

粘合剂层121可包括轴承领域常用的任何已知的粘合剂材料，包括但不限于含氟聚合物、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯四氟乙烯(ETFE)、ETFE共聚物、全氟烷氧基(PFA)、或它们的任何组合。另外，粘合剂可包含至少一种选自-C＝O、-C-0-R、-COH、-COOH、-COOR、-CF₂＝CF-OR或它们的任何组合的官能团，其中R为含有1至20个碳原子的环状或直链有机基团。另外，粘合剂可包含共聚物。

可将填料颗粒(功能性和/或非功能性)添加到粘合剂层121中，诸如碳填料、碳纤维、碳颗粒、石墨、金属填料(诸如青铜、铝和其它金属及其合金)、金属氧化物填料、金属涂覆的碳填料、金属涂覆的聚合物填料、或它们的任何组合。

在一个实施方案中，热熔性粘合剂可具有不大于250℃，诸如不大于220℃的熔融温度。在另一个实施方案中，粘合剂可在高于200℃，诸如高于220℃分解。在另外的实施方案中，热熔性粘合剂的熔融温度可高于250℃或甚至高于300℃。粘合剂层121可以具有在约1微米至约80微米之间，诸如介于约10微米和约50微米之间，诸如介于约20微米和约40微米之间的厚度T_AL。在多个实施方案中，粘合剂层121可具有介于约3微米和20微米之间的厚度T_AL。在多个实施方案中，粘合剂层121可具有介于约10微米和60微米之间的厚度T_AL。还应当理解，粘合剂层121的厚度T_AL可为上述最小值与最大值中的任一者之间的任何值。粘合剂层121的厚度可以是均匀的，即，在粘合剂层121的第一位置处的厚度可以等于在沿着其的第二位置处的厚度。粘合剂层121的厚度可以是不均匀的，即，在粘合剂层121的第一位置处的厚度可以不同于在沿着其的第二位置处的厚度。

图2D包括可替代材料1000、1001、1002的复合材料1003的另选实施方案的图示，该复合材料可形成为形成过程10的第一步12的轴承。为了说明的目的，图2D示出了轴承的复合材料1003的逐层构造。根据该具体实施方案，复合材料1003可以类似于图2C的复合材料1002，不同的是该复合材料1003还可以包括至少一个防腐蚀层103和105、以及耐腐蚀涂层125、以及低摩擦层104，该耐腐蚀涂层可以包括增粘剂层127和环氧树脂层129，该增粘剂层和环氧树脂层可以联接到基材119。

基材119可以涂覆有包括防腐蚀材料的防腐蚀层103和105，以防止复合材料1003在处理之前腐蚀。另外，可将功能层107施加在层103上。层103、105和107中的每一者可具有约1微米至50微米，诸如约7微米至15微米的厚度。层103和105可包括防腐蚀材料或纳米陶瓷层，这些防腐蚀材料包括锌、铁、锰或它们的任何组合的磷酸盐。此外，层103和105可包括防腐蚀材料，包括钝化表面、可商购的锌(机械/电镀)或锌-镍涂层、或它们的任何组合。层107可包括官能硅烷、纳米级硅烷基材底漆、水解硅烷、有机硅烷增粘剂、溶剂/水基硅烷底漆。防腐蚀层103和105可以在处理过程中被去除或保留。

如上所述，复合材料1003还可包括耐腐蚀涂层125。耐腐蚀涂层125可具有约1微米至50微米，诸如约5微米至20微米，诸如约7微米至15微米的厚度。耐腐蚀涂层125可包含增粘剂层127和环氧树脂层129。增粘剂层127可包括防腐蚀材料或纳米陶瓷层，这些防腐蚀材料包括锌、铁、锰、锡的磷酸盐或其任意组合。增粘剂层127可包括防腐蚀材料，包括官能硅烷、纳米级硅烷基层、水解硅烷、有机硅烷增粘剂、溶剂/水基硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、可商购的锌(机械/电镀)或锌-镍涂层、或它们的任何组合。增粘剂127可以通过喷涂、电子涂覆、浸渍旋涂、静电涂覆、流涂、辊涂、刮刀涂覆、线圈涂覆等来施加。

环氧树脂层129可以是防腐蚀材料，包括热固化环氧树脂、紫外固化环氧树脂、红外固化环氧树脂、电子束固化环氧树脂、辐射固化环氧树脂或空气固化环氧树脂。此外，环氧树脂层129可包括防腐蚀材料，包括聚缩水甘油醚、二缩水甘油醚、双酚A、双酚F、环氧乙烷、氧杂环丙烷、环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、2-甲基环氧乙烷、9,10-环氧-9,10-二氢蒽、或它们的任何组合。环氧树脂层129还可包含硬化剂。硬化剂可包括胺、酸酐、苯酚酚醛清漆硬化剂诸如苯酚酚醛清漆聚[N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺](PHPMI)、甲阶酚醛树脂、脂肪胺化合物、聚碳酸酐、聚丙烯酸酯、异氰酸酯、包封的多异氰酸酯、三氟化硼胺络合物、基于铬的硬化剂(诸如铬粒)、聚酰胺、或它们的任何组合。通常，酸酐可以符合式R-C＝O-O-C＝O-R’，其中R可以是如上所述的CXHYXZAU。胺可包括脂族胺(诸如单乙基胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等)、脂环胺、芳族胺(诸如环脂族胺、环脂族胺、酰氨基胺、聚酰胺、双氰胺、咪唑衍生物等)、或它们的任何组合。通常，胺可以是符合式R1R2R3N的伯胺、仲胺或叔胺，其中R可以是如上所述的CXHYXZAU。在一个实施方案中，环氧树脂层129可包括填料以改善传导性，所述填料诸如碳填料、碳纤维、碳颗粒、石墨、金属填料(诸如青铜、铝和其它金属及其合金)、金属氧化物填料、金属涂覆的碳填料、金属涂覆的聚合物填料、或它们的任何组合。与不含导电填料的复合材料相比，导电填料可以允许电流经过环氧树脂涂层并且可以增加复合材料的导电性。在一个实施方案中，环氧树脂层129可以通过喷涂、电子涂覆、浸渍旋涂、静电涂覆、流涂、辊涂、刮刀涂覆、线圈涂覆等来施加。另外，环氧树脂层129可例如通过热固化、UV固化、IR固化、电子束固化、辐射固化或它们的任何组合来固化。优选地，固化可在不将部件的温度升高到高于低摩擦层104、粘合剂层121、基材119或增粘剂层127中的任一者的分解温度的情况下完成。因此，环氧树脂可在低于约250℃、甚至低于约200℃下固化。

图2E包括可替代材料1000、1001、1002和1003的复合材料1004的另选实施方案的图示，该复合材料可形成为成形过程10的第一步12的轴承。根据该具体实施方案，复合材料1004可类似于图2C的复合材料1000，不同的是该复合材料1002可包括基材119和通过多个粘合剂层1121、1121'联接到基材119的多个低摩擦层1104、1104'。可以理解，图2D中所示的复合材料1001的中间层中的任一者(即，防腐蚀层1704、1705和1708，或可包括增粘合剂1127和/或环氧树脂层1129的耐腐蚀层1125)可以任何取向或堆叠被包括在图2E所示的任何层之间。

在多个实施方案中，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004可具有特定厚度T_B。根据某些实施方案，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的厚度T_B可以是至少约0.1mm或至少约0.2mm或至少约0.5mm或至少约0.8mm或甚至至少约1.5mm。根据其它实施方案，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的T_B可以不大于约2mm，诸如不大于约1.5mm或甚至不大于约1.0mm。应当理解，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的厚度T_B可以在上述最小值与最大值中的任一者之间的范围内。还应当理解，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的厚度T_B可为上述最小值与最大值中的任一者之间的任何值。还可以理解，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的厚度T_B可以沿着其圆周变化。还可以理解，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的厚度T_B可以沿着其圆周变化，并且可以跨多种材料或复合材料变化。

在一个实施方案中，在图1的步骤12下，如上所述的材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004上的任何层可各自设置在辊中并从其剥离以在压力下、在升高的温度下(热压或冷压或辊压)、通过粘合剂或通过其任何组合而接合在一起。如上所述，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的任何层可以层压在一起，使得它们至少部分地彼此重叠。如上所述，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004上的任何层可使用涂覆技术(诸如例如物理或气相沉积、喷涂、电镀、粉末涂覆)或通过其它化学或电化学技术施加在一起。在一个具体实施方案中，低摩擦层104可以通过辊对辊涂覆工艺(包括例如挤出涂覆)来施加。可将低摩擦层104加热至熔融或半熔融状态，并通过狭槽冲模挤出到基材119的主表面上。在一个实施方案中，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004可以是单个整体材料条带。

在其它实施方案中，在图1的步骤12下，如上所述的材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004上的任何层可通过涂覆技术(诸如例如物理或气相沉积、喷涂、电镀、粉末涂覆)或通过其它化学或电化学技术来施加。在一个具体实施方案中，低摩擦层104可以通过辊对辊涂覆工艺(包括例如挤出涂覆)来施加。可将低摩擦层104加热至熔融或半熔融状态，并通过狭槽冲模挤出到基材119的主表面上。在另一个实施方案中，低摩擦层104可以是铸造或模制的。

在一个实施方案中，可使用熔融粘合剂层121将低摩擦层104或任何层胶合到基材119以形成层压体。在一个实施方案中，材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004上的任何中间层或突出层可形成中间材料，例如层压体。中间材料可被切割成可形成轴承的条带或坯件。对中间材料的切割可包括冲压、压制、冲孔、锯的使用，或者可以不同的方式进行机加工。切割中间材料可产生包括基材119的暴露部分的切割边缘。

在一个实施方案中，在图1的第二步14下，坯件(由材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004形成)可通过操纵层压条带或坯件的端部而形成轴承。轴承可以通过冲压、压制、冲孔、锯、轧制、卷边、深拉形成，或者可以不同的方式进行机加工。在使半成品轴承成型之后，可以对该半成品轴承进行清洁以去除在形成和成型过程中使用的任何润滑剂和油。另外，清洗可以为涂层的应用准备承载基材的暴露表面。清洁可包括使用溶剂进行的化学清洁和/或机械清洁(诸如超声清洁)。

图3A包括根据多个实施方案的处于安装位置并且由如上所述的材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的坯件形成的轴承300的俯视透视图的图示。如图3A所示，轴承300可包括半环形条带302。半环形条带302可由如上所述的坯件形成，该坯件可以围绕中心轴线390部分地弯曲成弧状形状。轴承300和/或半环形条带302可具有第一轴向端304和第二轴向端306。轴承300和/或半环形条带302可具有第一圆周端(或近端)308和第二圆周端(或远端)310。轴承300和/或半环形条带302可具有内表面312和外表面314。轴承300和/或半环形条带302可具有第一部分320和与第一部分320轴向相对的第二部分340。轴承300和/或半环形条带302可具有设置在第一部分320与第二部分340之间的折叠桥部分360，以连接第一部分320和第二部分340。最初，轴承300可以在未安装位置未进行修改，如下面进一步详细描述的。在多个实施方案中，第一部分320和第二部分340可围绕另一部件放置以将轴承300放置在安装位置中，如下面进一步详细描述的。轴承300和/或半环形条带302的内表面312可具有低摩擦层，该低摩擦层与半环形条带302的形状适形，其中形成外表面314的基材由如上所述的材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004形成。另选地或除此之外，轴承300的外表面314可具有低摩擦层，该低摩擦层与形成内表面312的基材的半环形条带302的形状一致，如由如上所述的材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004形成。在其它实施方案中，低摩擦层可以层压到轴承300和/或半环形条带302的内表面312和外表面314两者上。仍然参考图3A，在多个实施方案中，第一部分320和第二部分340可以围绕部件(未示出)闭合，以在安装位置中形成弧形或至少部分为球形的闭合件355。

图3B包括根据多个实施方案的处于未安装位置并且由如上所述的材料或复合材料1000、1001、1002、1003、1004的坯件形成的轴承300的侧视图的图示。如上所述且如图3B所示，轴承300和/或半环形条带302可包括第一部分320和与第一部分320相对的第二部分340。在多个实施方案中，第一部分320和第二部分340不彼此接触或彼此接近以形成未安装位置。第一部分320可具有内表面322和外表面324。第一部分320沿其内表面322的一部分可具有弧形内表面326。弧形内表面326可至少部分为球形的。第二部分340可具有内表面342和外表面344。第二部分340沿其内表面342的一部分可具有弧形内表面346。弧形内表面346可至少部分为球形的。

图3C包括处于安装位置的轴承300沿图3A中的轴线A-A的横截面图的图示。如图3C所示，第一部分320可具有弧角α，该弧角α测量第一部分320从第一轴向端304到第二轴向端306的角度。作为非限制性实施方案，该角度α可以为至少0.1°，诸如至少2°、至少4°、至少5°或甚至至少10°。在另一个实施方案中，该角度α可以为不大于60°，诸如不大于45°、不大于35°、不大于30°、不大于25°或甚至不大于20°。应当理解，角度α可以在上述最小值与最大值中的任一者之间的范围内。还应当理解，角度α可为在上述最小值与最大值中的任一者之间的任何值。

仍然参考图3C，第二部分340可具有弧角β，该弧角β测量第一部分340从第一轴向端304到第二轴向端306的角度。作为非限制性实施方案，角度β可以为至少0.1°，诸如至少2°、至少4°、至少5°或甚至至少10°。在另一个实施方案中，该角度β可以为不大于60°，诸如不大于45°、不大于35°、不大于30°、不大于25°或甚至不大于20°。应当理解，该角度β可以在上述最小值与最大值中的任一者之间的范围内。还应当理解，该角度β可为在上述最小值与最大值中的任一者之间的任何值。

返回参照图3B并如上所述，轴承300和/或半环形条带302可具有设置在第一部分320与第二部分340之间的折叠桥部分360，以连接第一部分320和第二部分340。折叠桥部分360的形状可为弧形的。如图所示，折叠桥部分360可具有允许第一部分320与第二部分340之间的间隙的高度。折叠桥部分360可为弹性的，并且允许第一位置320和第二位置340在未安装位置与安装位置之间移动。折叠桥部分360可为弹性的并且提供弹性效果以允许第一位置320和第二位置340在未安装位置与安装位置之间移动，因此在安装位置中在部件上施加弹簧力。在多个实施方案中，折叠桥部分360的长度可等于或小于轴承L_B的长度。以此方式，折叠桥部分360可具有外部凹口，这些外部凹口减小轴承在折叠桥部分360处的长度L_B。

如图3B所示，在多个实施方案中，轴承的第一部分320可包括从中心轴线390径向延伸的细长梁360。梁360可具有近端362和远端364。如图3B所示，梁360可具有周向宽度W_FPF，该周向宽度被限定为从近端362到远端364的距离。

此外，如图3B所示，在多个实施方案中，轴承的第二部分340可包括从中心轴线390径向延伸的细长梁370。梁370可具有近端372和远端374。

在多个实施方案中，轴承400的第一部分320的梁360或第二部分340的梁370中的至少一者可包括锥形区域。如图3B所示，例如，轴承400的第二部分340的梁370可包括锥形区域371。锥形区域371可适于在第一部分320的梁360与第二部分340的梁370之间形成间隙373，该间隙在安装位置中可与轴承400与至少部分为球形的部件375之间的半球形空隙邻接，如下文更详细讨论的。锥形区域371可形成如图所示的“S”形。在多个实施方案中，锥形区域371可位于梁370的近端372处。锥形区域371可包括倾斜区域371a和平坦区域371b。倾斜区域371a可在倾斜区域371a与平坦区域371b之间形成角度。作为非限制性实施方案，角度θ可为至少0.1°，诸如至少2°、至少4°、至少5°或甚至至少10°。在另一个实施方案中，该角度θ可以不大于60°，诸如不大于45°、不大于35°、不大于30°、不大于25°或甚至不大于20°。应当理解，该角度θ可以在上述最小值与最大值中的任一者之间的范围内。还应当理解，该角度θ可为在上述最小值与最大值中的任一者之间的任何值。锥形区域371的宽度可为小于梁360、370的周向宽度的任何值。

此外，返回参考图3A，由锥形区域371形成的间隙373可具有高度H_TR，该高度H_TR被限定为锥形区域371内的第一部分320与第二部分340之间的距离。根据某些实施方案，由锥形区域371形成的间隙373的高度H_TR可为至少约0.001mm或至少约0.05mm或至少约0.1mm或至少约0.25mm或甚至至少约0.5mm。根据其它实施方案，由锥形区域371形成的间隙373的高度H_TR可不大于约20mm，例如，不大于约10mm、5mm、2.5mm、1mm、0.5mm或甚至不大于约0.25mm。在多个实施方案中，由锥形区域371形成的间隙373的高度H_TR可在至少约1mm至不大于约10mm的范围内。应理解，由锥形区域371形成的间隙373的高度H_TR可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。还应当理解，由锥形区域371形成的间隙373的高度HTR可为上述最小值和最大值之间的任何值。还可以理解，由锥形区域371形成的间隙373的高度H_TR可沿着其圆周变化，并且可跨多个轴承变化。在一些情况下，间隙373可具有高度H_TR，其尺寸从轴承300的远端310到近端308增加。这可增加从轴承300的远端310到近端308的间隙373的尺寸。

图4包括在根据多个实施方案的示例性接头组件4000中使用的根据本文实施方案的轴承400的图示。在多个实施方案中，轴承400可覆盖至少部分为球形的部件475。至少部分为球形的部件475可包括球形球477。在多个实施方案中，至少部分为球形的部件475可包括连接到球形球477的轴479。在安装位置中，轴承400可以覆盖至少部分为球形的部件475，以至少部分地包围至少部分为球形的部件475并且提供抵靠至少部分为球形的部件475的压缩弹簧力，以形成接头组件4000。在多个实施方案中，轴承400可以在安装位置中覆盖至少部分为球形的部件475的球形球477，以至少部分地包围至少部分为球形的部件475并且提供抵靠至少部分为球形的部件474的压缩弹簧力，以形成接头组件4000。

轴承400可形成允许至少部分为球形的部件475运动的接头组件4000。在多个实施方案中，轴承400可形成允许至少部分为球形的部件475围绕中心轴线490旋转运动的接头组件4000。在多个实施方案中，轴承400可形成许至少部分为球形的部件475围绕中心轴线490的关节运动(例如，至少部分为球形的部件475的不旋转的任何运动，同时仍将至少部分为球形的部件475保持在轴承内)的接头组件4000。在多个实施方案中，轴承400可形成允许至少部分为球形的部件475围绕中心轴线490的关节运动和旋转运动的组合的接头组件4000。

图4还示出了基部465。基部465可操作地连接到轴承400。在多个实施方案中，轴承400可操作地连接到基部465以形成安装***4500。在多个实施方案中，轴承400的远端410可操作地连接到基部465以形成悬臂。

此外，如图4所示，第一部分420的梁460可包括至少一个接合特征部466，该至少一个接合特征部适于通过将轴承400的第一部分420固定到基部465而将轴承400的第一部分420围绕至少部分为球形的部件475固定。此外，如图4所示，第二部分440的梁470可包括至少一个接合特征部476，该至少一个接合特征部适于通过将轴承400的第二部分440固定到基部465而将轴承400的第二部分440围绕至少部分为球形的部件475固定。轴承400的第一部分420和第二部分440可以通过它们各自的接合特征部466、476围绕至少部分为球形的部件475固定在一起。在多个实施方案中，第一部分420可包括多个接合特征部466。在多个实施方案中，第二部分440可包括多个接合特征部466。在多个实施方案中，第一部分420或第二部分440中的至少一者的接合特征部466、476可包括适于容纳紧固件(未示出)的孔。在多个实施方案中，第一部分420和第二部分440的接合特征部466、476均可包括适于容纳共用紧固件的孔。紧固件可将轴承400稳固并固定到基部465。紧固件可以包括螺纹或螺线、螺钉、螺栓、夹具、扣、夹子、闩锁、销、铆钉、系带、钉子、板条、带扣、梁、蛙、索环、钩-眼、钉、螺旋锚、按扣、缝线、螺纹紧固件、系带、肘节螺栓、楔锚、销、槽和止动件、螺母和螺栓、螺母和螺杆、闩锁、手柄、锁紧螺母、系带铆钉，或者可以是不同的部件。接合特征部466、476和紧固件的组合可以一起工作以将轴承400的第一部分420和第二部分440围绕至少部分为球形的部件475压缩在一起以形成接头组件4000，同时还操作地将轴承400连接或固定到基部465以形成悬臂。

在多个实施方案中，轴承400可围绕中心轴线490围绕其圆周的一部分覆盖至少部分为球形的部件475。在多个实施方案中，由于在垂直于中心轴线490的横截面平面中在第一部分420或第二部分440之间存在空隙457，所以轴承300可围绕旋转构件370的圆周的小于360度覆盖至少部分为球形的部件475。在多个实施方案中，轴承300可以至少部分为球形的部件475的圆周的至少90度，诸如至少120度，诸如至少150度，诸如至少180度，诸如至少210度，诸如至少240度，诸如至少270度，诸如至少300度，诸如至少330度覆盖至少部分为球形的部件475。在多个实施方案中，轴承300可覆盖至少部分为球形的部件475不大于内转向构件104的圆周的345度，诸如不大于300度，诸如不大于270度，诸如不大于240度，诸如不大于210度，诸如不大于180度，诸如不大于150度，诸如不大于119度。在多个实施方案中，轴承300可覆盖至少部分为球形的部件475介于至少部分为球形的部件475的圆周的约180度和300度之间。

在多个实施方案中，当轴承400处于安装位置时，空隙457可围绕至少部分为球形的部件475的圆周形成。如图所示，空隙457可以是围绕至少部分为球形的部件475的半球形。空隙457的尺寸可以根据轴承300覆盖至少部分为球形的部件475的多少来调整。如上所述，在所示的安装位置中，空隙457可与第一部分420和第二部分440之间的间隙473邻接。

在轴承和至少部分为球形的部件之间可以观察到压缩弹簧力。压缩弹簧力可以被定义为在安装位置中由轴承施加在至少部分为球形的部件上的力。在多个实施方案中，在围绕部分为球形的部件的闭合位置中，压缩弹簧力可为至少1kg.f且不大于3kg.f。

如上所述，根据本文中的实施方案的轴承可用于组件中。例如，根据多个实施方案，该组件可以是用于多种应用的接头组件。在一些实施方案中，接头组件可用于车辆中。

根据本文的各种实施方案描述了一种方法。该方法可包括提供至少部分为球形的部件。该方法还可包括提供轴承，该轴承包括：第一部分和互补的第二部分，该第二部分与第一部分成一体并通过折叠桥部分接合，第一部分和第二部分各自包括弧形内表面，其中轴承包括金属基材和覆盖在基材的至少一个表面上的低摩擦层。该方法还可包括将第一部分和第二部分夹紧在一起以至少部分地包围部件并提供抵靠部件的压缩弹簧力，以形成接头组件，其中第一部分和第二部分围绕部件形成半球形空隙。该方法还可包括将轴承操作地连接到基部以形成安装***。该至少部分为球形的部件可以由使用者压配合到轴承中以提供改善的易组装性。

根据本文的实施方案，提供了轴承和接头组件，它们可提供改善的扭矩和振动性能，同时减小重量、封装尺寸和接头组件所需的零件数量。这可以允许改善的易组装性和接头组件的更长寿命。

以上公开的主题应被认为是说明性的而非限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实范围内的所有此类修改、增强和其他实施方案。因此，在法律允许的最大范围内，本发明的范围将由所附权利要求书及其等效物的最广泛允许解释来确定，并且不应由前述详细描述来约束或限制。

另外，在前述详细描述中，出于简化本公开的目的，可将各种特征分组在一起或在单个实施方案中描述各种特征。本公开不应被解释为反映所要求保护的实施方案需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。而是，如所附权利要求书所反映，发明主题可针对少于所公开实施方案中的任一者的所有特征。因此，所附权利要求被并入具体实施方式中，其中每个权利要求都独立地限定单独要求保护的主题。

许多不同方面和实施方案都是可能的。下文描述了那些方面和实施方案中的一些。在阅读本说明书之后，技术人员将理解，那些方面和实施方案仅是示例性的并且不限制本发明的范围。实施方案可以根据如下列出的实施方案中的任一个或多个实施方案。

实施方案1：本发明提供了一种用于至少部分为球形的部件的轴承，所述轴承包括第一部分和互补的第二部分，所述第二部分与所述第一部分成一体并通过折叠桥部分接合，所述第一部分和所述第二部分各自包括弧形内表面，其中所述第一部分和所述第二部分适于至少部分地包围所述部件并提供抵靠所述部件的压缩弹簧力，以形成允许所述部件旋转的接头组件，其中所述第一部分和所述第二部分形成围绕所述部件的半球形空隙，并且其中所述轴承包括金属基材和覆盖所述基材的至少一个表面的低摩擦层。

实施方案2：一种接头组件，包括：至少部分为球形的部件；和轴承，所述轴承包括：第一部分和与所述第一部分成一体的互补的第二部分，所述第一部分和所述第二部分至少部分地包围所述部件，所述第一部分和所述第二部分各自包括弧形内表面，其中所述第一部分和所述第二部分通过折叠桥接部分接合，其中所述第一部分和所述第二部分适于至少部分地包围所述部件并提供抵靠所述部件的压缩弹簧力，以形成允许所述部件旋转的接头组件，其中所述第一部分和所述第二部分形成围绕所述部件的半球形空隙，并且其中所述轴承包括金属基材和覆盖所述基材的至少一个表面的低摩擦层。

实施方案3：一种用于至少部分为球形的部件的安装***，包括：基部；第一部分和与所述第一部分成一体的互补的第二部分，所述第一部分和所述第二部分至少部分地包围所述部件，所述第一部分和所述第二部分各自包括弧形内表面，其中所述第一部分和所述第二部分通过折叠桥接部分接合，其中所述第一部分和所述第二部分适于至少部分地包围所述部件并提供抵靠所述部件的压缩弹簧力，以形成允许所述部件旋转的接头组件，其中所述第一部分和所述第二部分形成围绕所述部件的半球形空隙，并且其中所述轴承包括金属基材和覆盖所述基材的至少一个表面的低摩擦层，其中所述轴承包括远端和近端，其中所述远端操作地连接到所述基部以形成悬臂。

实施方案4：根据实施方案1所述的轴承，其中所述第一部分和所述第二部分的内表面至少部分地为半球形。

实施方案5：根据实施方案1所述的轴承，其中所述折叠桥部包括外部凹口，所述外部凹口减小所述折叠桥部的长度。

实施方案6：根据实施方案1所述的轴承，其中所述折叠桥接部分具有弧形形状。

实施方案7：根据实施方案1-2和4-6中任一项所述的轴承或组件，其中所述低摩擦层适于接触所述部件。

实施方案8：根据前述实施方案中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述第一部分和所述第二部分接触所述部件的圆周的至少90°，诸如至少120°，诸如至少150°，诸如至少180°，诸如至少210°，诸如至少240°，诸如至少270°，诸如至少300°或诸如至少330°。

实施方案9：根据前述实施方案中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述至少部分为球形的部件包括球形球。

实施方案10：根据前述实施方案中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述至少部分为球形的部件包括轴。

实施方案11：根据前述实施方案中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述第一部分和所述第二部分各自还包括细长梁，所述细长梁包括适于围绕所述部件将所述轴承的所述第一部分和所述第二部分固定在一起的接合特征部。

实施方案12：根据实施方案11所述的轴承、组件或安装***，其中所述第一部分和所述第二部分上的所述接合特征部各自包括适于容纳紧固件的至少一个孔。

实施方案13：根据实施方案11所述的轴承、组件或安装***，其中所述第一部分和所述第二部分的梁在安装位置中围绕所述部件形成与所述轴承和所述部件之间的所述半球形空隙邻接的间隙。

实施方案14：根据实施方案13所述的轴承、组件或安装***，其中所述间隙的尺寸从所述远端向所述近端增大。

实施方案15：根据实施方案1-2和4-14中任一项所述的组件，其中所述组件还包括基部，所述基部通过所述第一部分和所述第二部分的接合特征部而操作地联接到所述轴承。

实施方案16：根据前述实施方案中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述轴承在安装位置中围绕所述部件具有在1kg.f至3kg.f范围内的压缩弹簧力。

实施方案17：根据实施方案1-2和4-16中任一项所述的轴承或组件，其中所述低摩擦层包含聚合物。

实施方案18：根据实施方案17所述的轴承、组件或安装***，其中所述低摩擦层包含聚酮、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯砜、含氟聚合物、聚苯并咪唑、它们的衍生物或它们的组合。

实施方案19：根据实施方案1-2和4-18中任一项所述的轴承或组件，其中所述基材包含金属或其合金。

实施方案20：根据实施方案19所述的轴承、组件或安装***，其中所述基材包含不锈钢或弹簧钢。

需注意，并非需要以上在一般描述或示例中描述的所有特征，可能不需要特定特征的一部分，并且除了所描述的那些之外还可以提供一个或多个特征。更进一步，特征被描述的顺序不一定是特征被公开的顺序。

为了清楚起见，本文在单独实施方案的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方案中组合提供。相反地，为了简洁起见在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何子组合提供。

上文已经关于具体实施方案描述了益处、其他优点以及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案，以及可导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更显著的任何特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或必要的特征。

本文描述的实施方案的说明书和图示旨在提供对各种实施方案的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用本文所述的结构或方法的装置和***的所有元件和特征的详尽和全面的描述。也可以在单个实施方案中组合地提供单独实施方案，并且相反地，为了简洁起见在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何子组合提供。此外，对范围中所述值的引用包括该范围内的每个值和每一值，包括引用的结束范围值。仅在阅读了本说明书之后，许多其他实施方案对于技术人员而言可能是显而易见的。其他实施方案可被使用并从本公开得出，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替代、逻辑替代或任何改变。因此，本公开应被视为说明性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种用于至少部分为球形的部件的轴承，所述轴承包括：

第一部分和互补的第二部分，所述第二部分与所述第一部分成一体并通过折叠桥接部分接合，所述第一部分和所述第二部分各自包括弧形内表面，其中所述第一部分和所述第二部分适于至少部分地包围所述部件并且提供抵靠所述部件的压缩弹簧力，以形成允许所述部件旋转的接头组件，其中所述第一部分和所述第二部分形成围绕所述部件的半球形空隙，并且其中所述轴承包括金属基材和覆盖所述基材的至少一个表面的低摩擦层。

2.一种接头组件，包括：

至少部分为球形的部件；和

轴承，所述轴承包括：

第一部分和与所述第一部分成一体的互补的第二部分，所述第一部分和所述第二部分至少部分地包围所述部件，所述第一部分和所述第二部分各自包括弧形内表面，其中所述第一部分和所述第二部分通过折叠桥接部分接合，其中所述第一部分和所述第二部分适于至少部分地包围所述部件并提供抵靠所述部件的压缩弹簧力，以形成允许所述部件旋转的接头组件，其中所述第一部分和所述第二部分形成围绕所述部件的半球形空隙，并且其中所述轴承包括金属基材和覆盖所述基材的至少一个表面的低摩擦层。

3.一种用于至少部分为球形的部件的安装***，包括：

基部；和

轴承，所述轴承包括：

第一部分和与所述第一部分成一体的互补的第二部分，所述第一部分和所述第二部分至少部分地包围所述部件，所述第一部分和所述第二部分各自包括弧形内表面，其中所述第一部分和所述第二部分通过折叠桥接部分接合，其中所述第一部分和所述第二部分适于至少部分地包围所述部件并提供抵靠所述部件的压缩弹簧力，以形成允许所述部件旋转的接头组件，其中所述第一部分和所述第二部分形成围绕所述部件的半球形空隙，并且其中所述轴承包括金属基材和覆盖所述基材的至少一个表面的低摩擦层，其中所述轴承包括远端和近端，其中所述远端操作地连接到所述基部以形成悬臂。

4.根据权利要求1所述的轴承，其中所述第一部分和所述第二部分的所述内表面至少部分地为半球形。

5.根据权利要求1所述的轴承，其中所述折叠桥接部分包括外部凹口，所述外部凹口减小所述折叠桥接部分的长度。

6.根据权利要求1所述的轴承，其中所述折叠桥接部分具有弧形形状。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的轴承或组件，其中所述低摩擦层适于接触所述部件。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述第一部分和所述第二部分接触所述部件的圆周的至少90°，诸如至少120°。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述至少部分为球形的部件包括球形球。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述至少部分为球形的部件包括轴。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的轴承、组件或安装***，其中所述第一部分和所述第二部分各自还包括细长梁，所述细长梁包括适于将所述轴承的所述第一部分和所述第二部分围绕所述部件固定在一起的接合特征部。

12.根据权利要求11所述的轴承、组件或安装***，其中所述第一部分和所述第二部分上的所述接合特征部各自包括适于容纳紧固件的至少一个孔。

13.根据权利要求11所述的轴承、组件或安装***，其中所述第一部分和所述第二部分的所述梁在安装位置中围绕所述部件形成与所述轴承和所述部件之间的所述半球形空隙邻接的间隙。

14.根据权利要求13所述的轴承、组件或安装***，其中所述间隙的尺寸从所述远端向所述近端增大。

15.根据权利要求2-3中任一项所述的组件或安装***，其中所述组件还包括基部，所述基部通过所述第一部分和所述第二部分的接合特征部而操作地联接到所述轴承。

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