CN102619870B - 球窝接头及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种球窝接头及其制造方法，在树脂片材的接触面的整个区域内能在与球头螺栓的球头部的外表面间设置润滑脂积存部，由此能够将球头部与树脂片材间的润滑状态保持为良好。在将石墨粉末(C)撒布于树脂片材(16)的内表面(16a)且将该树脂片材(16)与球头螺栓(17)的球头部(22)插入于壳体(15)内后，对壳体主体(18)的开口端(18a)敛缝而形成为小径。介于球头部(22)的外表面(22a)与树脂片材的内表面之间的石墨粉末被按压于树脂片材的内表面，树脂片材的内表面的该石墨粉末所抵接的部分的周围凹陷，从而在各石墨粉末的周围确保了间隙(S)。润滑脂(G)进入该间隙而作为润滑脂积存部发挥功能。

Description

球窝接头及其制造方法
技术领域
本发明涉及球窝接头及其制造方法。
背景技术
例如，在日本特开2003-262213号公报中公开了一种球窝接头，其具备：在一端具有球头部的金属制的球头螺栓；覆盖球头部的外表面的合成树脂制的树脂片材；以及收纳保持球头部及树脂片材的有底圆筒状的壳体。球头螺栓形成为相对于壳体能够以球头部为中心进行摆动。伴随着球头螺栓的摆动，球头部与树脂片材的内表面滑动。在壳体的内部，特别是在树脂片材与球头部之间填充有润滑脂。
在制造时，对于球窝接头，向内侧对壳体的开口端(形成有开口侧的壳体端部)进行敛缝而使其与其它部分相比形成为小径，由此实现对球头部从壳体的止脱，并对树脂片材施加压力。通常在球头部及树脂片材被收纳于壳体内部的状态下进行对壳体的开口端的敛缝加工。
在这样的球窝接头中，若球头部的外表面与树脂片材的接触面(内表面)之间的润滑状态变差，则两者互相摩擦而树脂片材磨损，从而存在球窝接头的寿命降低的担忧。因此，必须将球头部与树脂片材之间的润滑状态保持为良好。
本申请发明人对如下情况进行了研究探讨：为了使足够量的润滑脂介于球头部与树脂片材之间，在树脂片材的接触面的整个区域内设置(使分布)在与球头部的外表面之间产生的微细的润滑脂积存部。因此，本申请发明人考虑了如下情况：预先在树脂片材的接触面的整个区域内形成多个用于积存润滑脂的微细的槽。
然而，在球窝接头的制造时，壳体的开口端被敛缝，由此树脂片材被球头部按压而发生变形。因此，树脂片材的接触面的微细的槽彻底挤破。因而，在所述方法中无法在球头部的外表面与树脂片材的接触面之间设置润滑脂积存部。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种球窝接头及其制造方法，能够在树脂片材的接触面的整个区域内设置在与球头部的外表面之间所产生的润滑脂积存部，由此能够将球头部与树脂片材之间的润滑状态保持为良好。
本发明为一种球窝接头，包括：在一端具有球头部的球头螺栓；树脂片材，该树脂片材具有与所述球头部的外表面接触的接触面，覆盖所述球头部的外表面，将球头部支承为能够滑动；壳体，该壳体具有开口、且收纳所述球头部及所述树脂片材；以及润滑脂，该润滑脂被填充于所述球头部的外表面与所述树脂片材的接触面之间，所述球窝接头的特征在于，粉末状的固体润滑材料介于所述球头部的外表面与所述树脂片材的接触面之间，介于所述球头部的外表面与所述树脂片材的接触面之间的所述固体润滑材料被按压于所述接触面，由此在所述接触面的该固体润滑材料所抵接的部分及其周围形成凹部，从而在所述固体润滑材料的周围确保了用于积存润滑脂的间隙。
根据本发明，粉末状的固体润滑材料介于球头部的外表面与接触面之间。各固体润滑材料被按压于接触面，由此接触面的各固体润滑材料所抵接的部分的周围凹陷，从而在接触面与球头部的外表面之间的各固体润滑材料的周围确保了间隙。由于固体润滑材料在树脂片材的接触面的整个区域内介于与球头部的外表面之间，因此间隙被设置于接触面的整个区域内。由于润滑脂被填充于接触面与球头部的外表面之间，因此该润滑脂进入在固体润滑材料的周围所形成的间隙，从而该间隙作为润滑脂积存部而发挥功能。因此，在树脂片材的接触面的整个区域内，能够在与球头部的外表面之间设置润滑脂积存部，由此能够将球头部与树脂片材之间的润滑状态保持为良好。
并且，该固体润滑材料可以被收纳于所述凹部的内部。在该情况下，由于固体润滑材料被收纳于凹部内，因此当球头部在敛缝后相对于树脂片材移动(旋转)时，固体润滑材料伴随着树脂片材一起移动。因此，由于能够将凹部固定地设置于树脂片材的接触面，因此能够稳定地设置作为润滑脂积存部而发挥功能的间隙。
进而，本发明的球窝接头的制造方法，制造隔着树脂片材将在球头螺栓的一端设置的球头部保持为能够滑动的球窝接头，所述球窝接头的制造方法的特征在于，包括：将粉末状的固体润滑材料撒布于供所述球头部的外表面接触的所述树脂片材的接触面的固体润滑材料撒布工序；将润滑脂填充于所述球头部的外表面与所述接触面之间的润滑脂填充工序；在所述固体润滑材料撒布工序之后，在用所述树脂片材的接触面覆盖了所述球头部的外表面的状态下，将所述球头部及树脂片材插入于具有开口的壳体的内部的插入工序；以及对所述壳体上的形成所述开口的部分进行敛缝而形成为小径的敛缝工序。
由此，接触面的各固体润滑材料所抵接的部分的周围凹陷，从而在球头部的外表面与接触面之间的各固体润滑材料的周围确保了间隙。由于固体润滑材料在树脂片材的接触面的整个区域内介于与球头部的外表面之间，因此间隙被设置于接触面的整个区域内。由于润滑脂被填充于球头部的外表面与接触面之间，因此该润滑脂进入在固体润滑材料的周围所形成的间隙，从而该间隙作为润滑脂积存部而发挥功能。因此，能够在球头部的外表面与接触面之间良好地设置润滑脂积存部，由此能够将球头部与树脂片材之间的润滑状态保持为良好。
进而，在将粉末状的固体润滑材料撒布于树脂片材的接触面、且该树脂片材与球头部被收纳到壳体内后，对壳体的形成开口的部分进行敛缝，由此能够使固体润滑材料介于球头部的外表面与接触面之间，并能够保持成将该固体润滑材料按压于接触面的状态。
并且，与现有的球窝接头的制造方法相比，仅增加了撒布固体润滑材料的工序(固体润滑材料撒布工序)。由此工序数不会大幅增加，能够在球头部的外表面与接触面之间良好地设置润滑脂积存部。
附图说明
图1是示出具备本发明的一实施方式所涉及的球窝接头的车辆用操舵装置的概要结构的示意图。
图2是包括图1所示的内部球窝接头及外部球窝接头的车辆用操舵装置的局部剖视图。
图3是图1所示的内部球窝接头的局部剖视图。
图4是内部球窝接头组装前的树脂片材的剖视图。
图5是将图3所示的球头部的外表面与树脂片材的内表面之间的边界部分放大后的局部剖视图。
图6是示出石墨粉末撒布工序的剖视图。
图7是示出嵌入工序的剖视图。
图8是示出敛缝工序的剖视图。
附图标记的说明：
12...内部球窝接头；13...外部球窝接头；15...壳体；16...树脂片材；16a...内表面(接触面)；17...球头螺栓；18a...开口端(壳体上的形成所述开口的部分)；22...球头部；22a...外表面；28...壳体；29...树脂片材；30...球头螺栓；36...球头部；44...凹部；51...开口；52...开口；C...石墨粉末(固体润滑材料)；G...润滑脂(液体或半固体状的润滑材料)；S...间隙。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是示出具备本发明的一实施方式所涉及的球窝接头的车辆用操舵装置1的概要结构的示意图。车辆用操舵装置1具备作为操舵部件的方向盘2、以及作为使转向轮(未图示)转向的转向机构的齿条小齿轮机构3。
方向盘2经由转向轴4及中间轴5与齿条小齿轮机构3连结。方向盘2的旋转经由转向轴4及中间轴5向齿条小齿轮机构3传递。
齿条小齿轮机构3具备小齿轮轴6及齿条轴7。小齿轮轴6包括与中间轴5连结的轴部8、以及与该轴部8的前端连结的小齿轮9。
齿条轴7沿车辆的左右方向配置。在齿条轴7形成有齿条齿轮10。小齿轮9与齿条齿轮10互相啮合。小齿轮轴6的旋转通过齿条齿轮10及小齿轮9转换成齿条轴7的轴向移动。
并且，齿条轴7插通于筒状的壳体11。齿条轴7的两端部分别从壳体11突出。齿条轴7的各端部经由内部球窝接头12与转向横拉杆14的一端连结。并且，在转向横拉杆14的另一端(所谓的转向横拉杆末端)设置有外部球窝接头13。虽未进行图示，但转向轮是经由例如包括螺旋弹簧等的悬架装置与外部球窝接头13连结。
如前所述，在转向操作(方向盘旋转操作)时，方向盘2的旋转通过转向轴4及中间轴5被传递到小齿轮轴6，小齿轮9的旋转通过齿条齿轮10转换成齿条轴7的轴向移动。此时的齿条轴7的轴向移动经由内部球窝接头12被传递至转向横拉杆14，进而，转向横拉杆14的动作经由外部球窝接头13朝悬架装置传递。
图2是包括内部球窝接头12及外部球窝接头13的车辆用操舵装置1的局部剖视图。
内部球窝接头12具备：与齿条轴7(参照图1)的端部连结的壳体15；以及被壳体15保持的树脂片材16和球头螺栓17。壳体15包括：保持树脂片材16和球头螺栓17的壳体主体18；以及用于与齿条轴7的端部连结的连结部19。壳体主体18形成为具有开口51的有底圆筒状，其中心轴的轴向上的中间部分的内径及外径保持恒定。球头螺栓17的杆23插通于开口51。壳体主体18的开口端18a(壳体15的形成开口51的部分。图2中为右端部)向其内侧弯曲，形成为其内径及外径小于壳体主体18的中间部分。收纳于壳体主体18的内部的球头螺栓17的一部分(后述的球头部22)及树脂片材16，利用壳体主体18的开口端18a而被止脱。并且，树脂片材16形成为杯状，包括筒状的周壁部20、以及在周壁部20的端部(图2中为左端)设置的底部21。树脂片材16由合成树脂，更加具体地说，是由聚甲醛(POM)形成。树脂片材16配置成底部21位于壳体主体18的最底下。
球头螺栓17是由具有球面状的外周面的球头部22、以及以从球头部22突出的方式延伸的杆23一体形成的金属制的部件。球头部22的中心位于杆23的中心轴线L1上。球头部22在壳体主体18内被树脂片材16覆盖，杆23从壳体主体18的开口端18a突出。对于球头部22，除了靠近杆23的部分以外的其余大部分被树脂片材16覆盖。
并且，树脂片材16的内表面(接触面)16a形成为沿着球头部22的外表面22a的形状。球头部22以隔着树脂片材16被包入壳体主体18内的方式被保持。在树脂片材16与球头部22之间填充有润滑脂(液体或半固体状的润滑材料)G(参照图5)。球头部22形成为能够相对于树脂片材16滑动，球头螺栓17形成为能够相对于壳体15以球头部22为中心摆动。进而，球头螺栓17形成为能够绕杆23的中心轴线L1旋转。球头螺栓17形成为伴随着前述悬架装置的弯曲而在规定的面内摆动。球头螺栓17的摆动角随着悬架装置的弯曲量的增减而增减。
在杆23的前端部(图2中为右端部)形成有阳螺纹部25。阳螺纹部25与形成于连结轴24的阴螺纹孔26螺合。通过阳螺纹部25与阴螺纹孔26螺合，连结轴24与球头螺栓17同轴地连结。通过使球头螺栓17旋转而使阳螺纹部25相对于阴螺纹孔26的旋入量变化，由此能够调整转向轮的束角。设定成调整后的球头螺栓17的旋转位置(旋入量)，从而锁紧螺母27与阳螺纹部25螺合。球头螺栓17以及连结轴24通过锁紧螺母27而相互被固定。
外部球窝接头13具备：壳体28；以及被壳体28保持的树脂片材29和球头螺栓30。壳体28包括：筒状部件31，在该筒状部件31的内侧配置有树脂片材29；插板32，该插板32以将该筒状部件31的一端(图2中为下端部)堵塞的方式固定于该端。对于筒状部件31，其另一端(图2中为上端)成为开口端。筒状部件31例如与连结轴24一体地形成。在筒状部件31的另一端侧形成有开口52。球头螺栓30的杆37插通于开口52。树脂片材29形成为杯状，包括筒状的周壁部33、以及在周壁部33的端部(图2中为下端)设置的底部34。树脂片材29由合成树脂，更加具体地说，是由聚甲醛(POM)形成。树脂片材29的周壁部33沿着筒状部件31的内周面，底部34与插板32对置。树脂片材29被保持于插板32与从筒状部件31的另一端(图2中为上端)向其内侧突出的环状的凸缘部35之间。凸缘部35的内径小于球头螺栓30的球头部36(后述)的外径，由此，防止球头螺栓30的球头部36及树脂片材29从筒状部件31脱落。
球头螺栓30是由具有球面状的外周面的球头部36、以及从该球头部36朝上方突出的杆37一体形成的金属制的部件。球头部36的中心位于杆37的中心轴线L2上。球头部36在筒状部件31内被树脂片材29覆盖，杆37从筒状部件31突出。对于球头部36，除了靠近杆37的部分以外的其余大部分被树脂片材29覆盖。球头部36隔着树脂片材29被壳体28保持。
树脂片材29的内表面形成为沿着球头部36的外周面的形状。在树脂片材29与球头部36之间填充有润滑脂。球头部36形成为能够相对于树脂片材29滑动，球头螺栓30形成为能够相对于壳体28以球头部36为中心摆动。进而，球头螺栓30形成为能够绕杆37的中心轴线L2旋转。
在壳体28及球头螺栓30安装有筒状的罩38。罩38的一端(图2中为下端)外嵌于筒状部件31的开口端而固定于筒状部件31。并且，罩38的另一端(图2中为上端)外嵌于杆37的中间部而固定于杆37。筒状部件31的开口端被罩38覆盖，由此，防止水或尘埃等异物侵入外部球窝接头13内。
图3是内部球窝接头12的局部剖视图。以下，有时将内部球窝接头12简称为“球窝接头12”。
壳体主体18为使用例如钢等金属制的单一部件的一体成型品，形成为有底圆筒状。如后所述，壳体主体18的开口端18a(图3中为上端部。)在将球头部22及树脂片材16收纳于壳体15内的状态下，通过模具45(参照图8)被按压、敛缝(敛缝加工)，使得开口端18a形成为向内侧弯曲、且其内径及外径小于壳体主体18的中间部分。
图4是球窝接头12组装前的树脂片材16的剖视图。
树脂片材16的周壁部20在球窝接头12组装之前形成为内径及外径恒定的圆筒状。即，如图3所示，通过对壳体15进行敛缝，树脂片材16的周壁部20被夹于壳体15和球头部22之间，其一部分发生弹性变形。由此，周壁部20的内表面及外周面分别形成为沿着球头部22的外表面22a及壳体主体18的内周面的形状。并且，通过对壳体15进行敛缝，树脂片材16被施加预负荷，其结果，树脂片材16的内表面16a以规定的接触压力按压球头部22的外表面22a。因此，当使球头螺栓17摆动或旋转时，球头部22从树脂片材16受到滑动摩擦阻力。由此，必须对球头螺栓17施加规定的扭矩。
如图3及图4所示，在树脂片材16的底部形成有作为润滑脂积存部而发挥功能的贯通孔40。并且，如图4所示，在树脂片材16的内表面16a形成有：多个轴向槽41，该多个轴向槽41沿树脂片材16的中心轴线的轴向延伸；以及环状的周向槽42，该周向槽42沿树脂片材16的周向延伸。多个轴向槽41以相等间隔设置。各轴向槽41从树脂片材16的一端到另一端与贯通孔40连通。并且，周向槽42形成为横穿多个轴向槽41而与各轴向槽41连通。轴向槽41及周向槽42作为用于从贯通孔40向球头部22的外表面22a供给润滑脂G(参照图5)的润滑脂槽而发挥功能。规定量的石墨粉末(粉末状的固体润滑材料)C介于树脂片材16的内表面16a的整个区域内的与球头部22之间。作为该石墨粉末C可以使用鳞状石墨或土状石墨等天然石墨粉末、或人造石墨粉末。
图5是将树脂片材16的内表面16a与球头部22的外表面22a之间的边界部分放大后的局部剖视图。各石墨粉末C形成为大致球体状或大致多面体状。各石墨粉末C的粒径为数十微米。
由于通过对壳体15的敛缝来对树脂片材16施加预负荷，因此树脂片材16朝球头部22a的外表面22a按压石墨粉末C，该石墨粉末C介于除了树脂片材16的内表面16a上的贯通孔40、轴向槽41或周向槽42以外的部分与球头部22的外表面22a之间。进而，石墨粉末C因树脂片材16对石墨粉末C施加的按压力的反作用力而被按压于树脂片材16的内表面16a，其结果，石墨粉末C所以抵接的树脂片材16部分发生弹性变形，在树脂片材16的内表面16a的各石墨粉末C所抵接的部分及其周围形成凹部44。石墨粉末C进入各凹部44，从而在各石墨粉末C的周围确保了微细的间隙S。由于润滑脂G填充于树脂片材16的内表面16a与球头部22的外表面22a之间，因此该润滑脂G进入在石墨粉末C的周围所形成的间隙S。也就是说，微细的间隙S作为润滑脂积存部发挥功能。这样，在树脂片材16的内表面16a的整个区域内，能够在与球头部22的外表面22a之间良好地设置润滑脂积存部，由此，能够将球头部22与树脂片材16之间的润滑状态保持为良好。因此，能够防止树脂片材16的磨损，从而能够实现球窝接头的长寿命化。
并且，由于石墨粉末C进入各凹部44，因此当观察石墨粉末C的外周面整体时，同与球头部22的外表面22a接触的部分相比，与树脂片材16的内表面16a接触的部分的面积相对较大。并且，还存在如下情况：具有一个或多个尖角部(边缘)的石墨粉末C的尖角部因敛缝而刺入树脂片材16的内表面16a(参照图5)。由此，当球头部22在敛缝后相对于树脂片材16移动(旋转)时，石墨粉末C伴随着树脂片材16一起移动。因此，由于能够将凹部44固定地设置于树脂片材16的内表面16a，因此能够使作为润滑脂积存部发挥功能的间隙S稳定地分布于树脂片材16的内表面16a。
图6、图7及图8是示出球窝接头12的制造方法的剖视图。
球窝接头12的制造方法包括石墨粉末撒布工序(固体润滑材料撒布工序)、润滑脂填充工序、嵌入工序(插入工序)以及敛缝工序。
首先，石墨粉末C被撒布于树脂片材16的内表面16a(石墨粉末撒布工序)。具体地说，如图6所示，从树脂片材16的上方撒布适量的石墨粉末C，使得石墨粉末C遍及树脂片材16的内表面16a的整个区域。如图6所示，通过进行石墨粉末C的撒布，石墨粉末C大致均匀地分布于树脂片材16的内表面16a的整个区域即周壁部20的内表面整个区域、以及底部21的内表面整个区域。
接下来，如图7所示，树脂片材16及球头螺栓17的球头部22按照树脂片材16、球头螺栓17的球头部22的顺序被嵌入到筒状的壳体15内(嵌入工序)。
并且，在进行嵌入工序的同时润滑脂G被填充到树脂片材16与球头部22之间(润滑脂填充工序)。具体地说，在树脂片材16被嵌入壳体15内以后、球头部22向树脂片材16内嵌入之前，润滑脂G被填充到树脂片材16上。
然后，如图8所示，模具45被按压而壳体主体18的开口端18a被敛缝(敛缝工序)。若壳体主体18的开口端18a被敛缝，则树脂片材16被朝球头部22按压，从而石墨粉末C因树脂片材16对石墨粉末C进行按压的反作用力而埋入树脂片材16的内表面16a。进而，石墨粉末C所抵接的树脂片材16部分发生弹性变形，在树脂片材16的内表面16a的该石墨粉末C所抵接的部分及其周围形成凹部44。通过该凹部44确保了作为润滑脂积存部而发挥功能的前述的间隙S。
并且，通过敛缝工序而被夹于球头部22的外表面22a与树脂片材16的内表面16a之间的石墨粉末C，可能会因受到强烈的按压力而从目前的大致球体状或大致多面体状变形为图5所示那样的三角形状或四边形状、扁平状。石墨粉末C中还存在因变形而形成为具有一个或多个尖角部(边缘)的石墨粉末C，其尖角部刺入树脂片材16的内表面16a。这些石墨粉末C的变形可以是弹性变形，也可以是塑性变形。
本实施方式的球窝接头12的制造方法与现有的球窝接头的制造方法相比，仅仅增加了撒布石墨粉末C的工序。由此，工序数不会大幅增加，能够在球头部22的外表面22a与树脂片材16的内表面16a之间良好地设置润滑脂积存部。
以上虽然对本发明的一实施方式进行了说明，但是本发明也可以通过其它方式来实施。
例如，虽然前述的实施方式举出石墨粉末C介于内部球窝接头12的球头螺栓17的球头部22与树脂片材16之间的情况为例进行了说明，但是石墨粉末C也可以介于外部球窝接头13的球头螺栓30的球头部36与树脂片材29之间。
该情况下的外部球窝接头13的制造方法如下所示。即，与内部球窝接头12的前述制造方法相同，执行图6所示那样的石墨粉末撒布工序。接下来，树脂片材29及球头螺栓30的球头部36按照树脂片材29、球头螺栓30的球头部36的顺序被嵌入到筒状的壳体28内(嵌入工序)。并且，在进行嵌入工序的同时润滑脂G被填充到树脂片材29与球头部36之间(润滑脂填充工序)。具体地说，在将树脂片材29嵌入壳体28内以后、在球头部36向树脂片材29内嵌入之前，润滑脂G被填充到树脂片材29上。然后，利用插板32，一边将树脂片材30与球头部36朝壳体28的另一端(图2中为上端)方向按压，一边将插板32插入壳体28的一端，从而该壳体28的一端(图2中为下端)被敛缝而插板32被固定。通过树脂片材29及球头部36的插入，树脂片材29被朝球头部36按压。进而，石墨粉末C因树脂片材29对石墨粉末C的按压力的反作用力而埋入树脂片材29的内表面。进而，石墨粉末C所抵接的树脂片材29部分发生弹性变形，在树脂片材29的内表面的该石墨粉末C所抵接的部分及其周围形成凹部。由此，在树脂片材29的内表面与球头部36的外表面之间的各石墨粉末C的周围确保了间隙。润滑脂进入该间隙，从而该间隙作为润滑脂积存部而发挥功能。
并且，润滑脂的填充方法并不局限于前述方法。具体地说，在树脂片材16、29向壳体15、28内插入之前，或者在石墨粉末撒布工序之前，可以在树脂片材16、29的内表面涂覆润滑脂。并且，也可以填充分散有石墨粉末的润滑脂。
并且，虽然在前述实施方式中作为粉末状的固体润滑材料举出石墨粉末C为例进行了说明，但是作为相同的碳系的粉末，也能够采用粒状的碳纤维。此外，能够将二氧化钼或聚四氟乙烯树脂(PTFE)用作固体润滑材料。并且，虽然在前述实施方式中将粉末状的固体润滑材料的粒径设为数十微米左右，但是也可以在树脂片材上形成凹部，或者作为在强度方面影响较小的粒径可以设为树脂片材的壁厚的1/4左右以下，例如可以设为0.3mm左右。
并且，虽然作为树脂片材16、29的材料举出了聚甲醛树脂为例，但是作为树脂片材16、29的材料，可以使用PEEK等材料，也可以使用聚氨酯或聚酯等橡胶状的材料(弹性体)。
另外，虽然在前述实施方式中举出树脂片材16、29的内表面因石墨粉末C等的固体润滑材料的按压而发生弹性变形的情况为例进行了说明，但是树脂片材16、29也可以因固体润滑材料的按压而发生塑性变形。
并且，虽然在前述实施方式中对使用本发明所涉及的球窝接头的装置是车辆用操舵装置1的情况进行了说明，但是本发明所涉及的球窝接头也可以应用于车辆用操舵装置1以外的装置。进而，虽然在前述实施方式中对车辆用操舵装置1是手动式的车辆用操舵装置的情况进行了说明，但是并不局限于此，车辆用操舵装置1可以是具有油压式或电动式等辅助功能的结构，或者也可以是电动转向式的车辆用操舵装置。
此外，能够在权利要求书所记载的权利要求的范围内实施各种设计变更。

Claims (14)

1.一种球窝接头，包括：
在一端具有球头部的球头螺栓；
树脂片材，其具有与所述球头部的外表面接触的接触面，并覆盖所述球头部的外表面，将球头部支承为能够滑动；
壳体，其具有开口，收纳所述球头部及所述树脂片材；以及
润滑脂，其被填充于所述球头部的外表面与所述树脂片材的接触面之间，
所述球窝接头的特征在于，粉末状的固体润滑材料介于所述球头部的外表面与所述树脂片材的接触面之间，
介于所述球头部的外表面与所述树脂片材的接触面之间的所述固体润滑材料被按压于所述接触面，由此在所述接触面的该固体润滑材料所抵接的部分及其周围形成凹部，从而在所述固体润滑材料的周围确保了用于积存润滑脂的间隙。
2.根据权利要求1所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料埋入所述接触面，使所述接触面发生弹性变形或塑性变形而形成所述间隙。
3.根据权利要求1所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料大致均匀地分布于所述树脂片材的接触面整体。
4.根据权利要求2所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料大致均匀地分布于所述树脂片材的接触面整体。
5.根据权利要求3所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料包括粒径为数十微米的粉体。
6.根据权利要求4所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料包括粒径为数十微米的粉体。
7.根据权利要求5所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料具有边缘，该边缘刺入所述树脂片材的接触面。
8.根据权利要求6所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料具有边缘，该边缘刺入所述树脂片材的接触面。
9.根据权利要求5所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料包括石墨粉末、粒状碳纤维、二氧化钼粉末或四氟化乙烯树脂粉末。
10.根据权利要求6所述的球窝接头，其特征在于，
所述固体润滑材料包括石墨粉末、粒状碳纤维、二氧化钼粉末或四氟化乙烯树脂粉末。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的球窝接头，其特征在于，
所述树脂片材在其底部具有作为润滑脂积存部发挥功能的贯通孔，并且在所述树脂片材的接触面上形成有与所述贯通孔连通的多个轴向槽、以及与轴向槽连通的环状的周向槽。
12.根据权利要求11所述的球窝接头，其特征在于，
所述树脂片材由聚甲醛形成。
13.一种球窝接头的制造方法，该球窝接头是隔着树脂片材将在球头螺栓的一端设置的球头部保持为能够滑动的球窝接头，
所述球窝接头的制造方法的特征在于，包括：
将粉末状的固体润滑材料撒布于供所述球头部的外表面接触的所述树脂片材的接触面的固体润滑材料撒布工序；
将润滑脂填充于所述球头部的外表面与所述接触面之间的润滑脂填充工序；
在所述固体润滑材料撒布工序之后，在用所述树脂片材的接触面覆盖了所述球头部的外表面的状态下，将所述球头部及树脂片材插入于具有开口的壳体的内部的插入工序；以及
对所述壳体上的形成所述开口的部分进行敛缝而形成为小径的敛缝工序。
14.根据权利要求13所述的球窝接头的制造方法，其特征在于，
在所述固体润滑材料被撒布于所述接触面、且在所述球头部的外表面被该接触面覆盖的状态下所述球头部及所述树脂片材被收纳于所述壳体后，所述壳体上的形成所述开口的部分被敛缝而使得所述开口形成为小径，由此介于所述球头部的外表面与所述接触面之间的所述固体润滑材料被按压于所述接触面。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6253337B2 (ja) * 2013-10-17 2017-12-27 株式会社ソミック石川 ボールシートおよびボールジョイント
EP2905486B1 (en) 2014-02-11 2019-05-29 Roller Bearing Company of America, Inc. Swaged bearing assembly with a flange mounted thereon
JP6510204B2 (ja) * 2014-09-18 2019-05-08 株式会社ソミック石川 ボールジョイント及びそのハウジング
US10856539B2 (en) * 2015-03-08 2020-12-08 Jeffrey Scott Thomas Rod holder assembly and method of using the same
KR101661855B1 (ko) * 2015-05-20 2016-09-30 주식회사 프라이맥스 볼 조인트
KR101669757B1 (ko) * 2015-05-20 2016-10-26 주식회사 프라이맥스 볼 조인트
JP6300772B2 (ja) * 2015-10-02 2018-03-28 日本発條株式会社 ボールジョイント
US10557496B2 (en) * 2016-04-08 2020-02-11 RB Distribution, Inc. Ball joint
US10001163B1 (en) * 2016-12-22 2018-06-19 Federal-Mogul Motorparts, LLC Ball joint with improved upper bearing and method of construction thereof
FR3070190A1 (fr) * 2017-08-18 2019-02-22 Psa Automobiles Sa Liaison a rotule d’une biellette de direction d’un vehicule automobile
US10934683B2 (en) 2018-09-07 2021-03-02 Caterpillar Inc. Ball stud joint assembly with grease groove
CN110454495A (zh) * 2019-08-12 2019-11-15 合肥华骏汽车部件有限公司 一种超长寿命球头结构
JP7185293B2 (ja) * 2019-10-29 2022-12-07 株式会社ソミックマネージメントホールディングス ボールジョイント

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4904106A (en) * 1989-06-26 1990-02-27 Dana Corporation Socket bearing
CN1886599A (zh) * 2003-12-25 2006-12-27 株式会社索密克石川 球窝接头及其轴承座
JP2009299710A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Jtekt Corp ボールジョイント
KR100948816B1 (ko) * 2009-11-04 2010-03-19 주식회사 센트랄 링크텍 인서트 몰딩 형식의 볼조인트

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969232A (en) * 1974-01-25 1976-07-13 Sargent Industries, Inc. Bearing and bearing liner wear resistant compliant layer
JPS5125657A (ja) * 1974-08-29 1976-03-02 Ishikawa Tekko Kk Boorujointo
JPS61112813A (ja) 1984-11-07 1986-05-30 Musashi Seimitsu Kogyo Kk 開口据込みボ−ルジヨイントの製造方法
JP2817467B2 (ja) * 1991-09-12 1998-10-30 株式会社日立製作所 ボールジョイントを用いた伝動機構及びそれを用いた圧縮機
JP4215285B2 (ja) * 1995-08-08 2009-01-28 株式会社小松製作所 自己潤滑性焼結摺動材およびその製造方法
DE10135386A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-13 Zf Lemfoerder Metallwaren Ag Kugelgelenk
JP4300456B2 (ja) 2001-12-27 2009-07-22 株式会社ジェイテクト ボールシート
CN100427776C (zh) * 2003-08-25 2008-10-22 日立建机株式会社 滑动轴承组件及滑动轴承
FR2882408B1 (fr) 2005-02-21 2008-09-05 Ct Stephanois De Recherchees Organe de guidage
US7904993B2 (en) 2005-12-21 2011-03-15 Oiles Corporation Spherical bearing for lock gate door and lock gate door having the same
CN100567749C (zh) 2006-07-31 2009-12-09 大连三环复合材料技术开发有限公司 风力发电机组主轴调心滑动轴承

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4904106A (en) * 1989-06-26 1990-02-27 Dana Corporation Socket bearing
CN1886599A (zh) * 2003-12-25 2006-12-27 株式会社索密克石川 球窝接头及其轴承座
JP2009299710A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Jtekt Corp ボールジョイント
KR100948816B1 (ko) * 2009-11-04 2010-03-19 주식회사 센트랄 링크텍 인서트 몰딩 형식의 볼조인트

Also Published As

Publication number Publication date
US8616800B2 (en) 2013-12-31
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JP5720934B2 (ja) 2015-05-20
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EP2479445A3 (en) 2012-10-31

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