CN103216519A - 球接头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种球接头，在将轴承座装配到壳体时，即使不进行相互的位置对准，它们的定位构件也能够可靠地发挥作用。阻止壳体（5）与轴承座（4）的相对旋转的止转构件（13）由多个突起（15）和多个凹部（16）构成，所述突起形成于轴承座（4）的外表面并在以壳体（5）的轴线（Y）为中心的一个圆周（C）上等间隔排列，所述凹部形成于壳体（5）的内表面并在一个圆周（C）上等间隔排列，凹部（16）的个数设定为在突起（15）的个数的两倍以上且不会被突起（15）的个数整除的数，在将轴承座（4）装配到壳体（5）时，至少一个突起（15）与凹部16中的某凹部（16）卡合，而未与凹部（16）卡合的其他突起（15）被压坏。

Description

球接头

技术领域

本发明涉及主要使用于汽车的悬架装置和转向机构的球接头，特别涉及下述球接头的改良，该球接头具备：筒状的壳体；球头杆，其由球部和从该球部突出的杆部构成；合成树脂制的轴承座，其以所述杆部能够摇头的方式包覆保持所述球部，并带有过盈量地装配在所述壳体内；以及止转构件，其设置于所述壳体与轴承座之间，阻止所述壳体与轴承座的相对旋转。

背景技术

在所述球接头中，壳体和轴承座之间的止转构件在球头杆的摇头运动时阻止轴承座与球部一起转动，在使轴承座相对于球部的轴承功能稳定方面是有效的。

另外，在现有的球接头中，作为所述止转构件，如下述专利文献1所示，在壳体和轴承座的各对置周面设有彼此卡合的数量相同的多个卡合部。

专利文献1：日本专利第4498124号公报

在现有的上述球接头中，在将轴承座装配到壳体时，需要进行壳体侧的多个卡合部与轴承座侧的多个卡合部的位置对准，该位置对准作业使球接头的组装效率降低，因而成为产品成本降低的一个障碍。

发明内容

本发明正是鉴于所述情况而完成的，其目的在于提供一种所述球接头，在将轴承座装配到壳体时，即使不进行壳体与轴承座相互的位置对准，位置对准构件也能够可靠地发挥作用。

为了达成上述目的，本发明为一种球接头，所述球接头具备：筒状的壳体；球头杆，其由球部和从所述球部突出的杆部构成；合成树脂制的轴承座，其以使所述杆部能够摇头的方式包覆保持所述球部，并带有过盈量地装配在所述壳体内；以及止转构件，其设置在所述壳体与轴承座之间，用于阻止所述壳体与轴承座的相对旋转，所述球接头的第一特征在于，所述止转构件由多个突起和多个凹部构成，所述多个突起形成于所述轴承座的从所述壳体受到紧固力的外表面，并在以所述壳体的轴线为中心的一个圆周上等间隔地排列，所述多个凹部形成于所述壳体的对所述轴承座施加紧固力的内表面，并在所述一个圆周上等间隔地排列，所述凹部的个数设定为这样的数：在所述突起的个数的两倍以上且不会被所述突起的个数整除，在所述轴承座装配至所述壳体时，至少一个所述突起与所述凹部中的某凹部卡合，而未与所述凹部卡合的其他所述突起被压坏。

而且，在第一特征的基础上，本发明的第二特征在于，所述凹部的大小设定为：使得所述突起的间隔角除以所述凹部的间隔角时所余的角度的1/2的角度，比所述凹部的缘部与所述一个圆周的两个交点所对的中心角的1/2小。

并且，在第一或第二特征的基础上，本发明的第三特征在于，由筒状的壳体主体和塞子构成所述壳体，所述筒状的壳体主体在一端部设有用于配置杆部的杆口并在另一端设有带阶梯部的装配口，所述杆口和装配口的中间的内周面成为对从装配口插入的所述轴承座进行支承的支承面，所述塞子在带有预定的过盈量地按压所述轴承座的端面的同时嵌合固定于装配口，在所述轴承座的端面形成所述突起，并在所述塞子形成所述凹部，并且将所述突起的外表面和所述凹部的内表面形成为球面状。

并且，在第一或第二特征的基础上，本发明的第四特征在于，所述壳体形成为使一端面作为用于配置杆部的杆口而敞开的有底圆筒状，在所述壳体的内周面形成所述凹部，另一方面，在与所述球部一起从所述杆口压入所述壳体的内周面的轴承座的外周面，形成所述突起，所述突起的所述压入方向前方的末端部形成为逐渐变细状。

根据本发明的第一特征，不考虑轴承座相对于壳体的位置对准地将轴承座装配于壳体的话，能够使轴承座的至少一个突起与壳体的多个凹部中的某凹部卡合，因此，在球头杆的摇头运动时，轴承座不会发生与球部一起转动的情况，能够正确地发挥对球部的轴承功能。而且，由于不必进行轴承座相对于壳体的位置对准，因此相应地减少了球接头的组装工时，能够有助于大幅降低成本。

根据本发明的第二特征，即使是在突起与凹部间偏移最大的状态下，在突起的一个间隔角内，配置于所述一个间隔角内的多个凹部中的最外侧的凹部的内表面与一个突起的顶点相对，因此能够利用轴承座相对于壳体的装配力强制性地使顶点与最外侧的凹部的内表面相对的一个突起与最外侧的凹部卡合。

根据本发明的第三特征，在将塞子嵌合固定于壳体主体的装配孔时，即使应卡合的突起与凹部间存在若干偏移，这些突起和凹部也能够通过相对置的球面相互的引导作用而彼此顺畅地卡合在一起。

根据本发明的第四特征，在将轴承座从杆口压入壳体时，即使应卡合的突起与凹部间存在若干偏移，这些突起和凹部也能够通过所述突起的逐渐变细状末端部的引导作用而彼此顺畅地卡合在一起。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的球接头的纵剖视图。

图2A是所述球接头的自由状态下的轴承座的沿图1的2A-2A箭头观察的截面图。

图2B是所述球接头的塞子的沿图1的2B-2B箭头观察的截面图。

图3是本发明的第二实施方式涉及的球接头的纵剖视图。

图4A是所述球接头的自由状态下的轴承座的沿图3的4-4线的剖视图。

图4B是所述球接头的壳体的沿图3的4-4线的剖视图。

图5是从图3的箭头5观察的视图，其示出突起的形状。

标号说明

C：圆周；

J：球接头；

P：交点；

Y：壳体的轴线；

α：突起的间隔角；

β：凹部的间隔角；

θ：中心角；

1：球头杆；

2：球部；

3：杆部；

4：轴承座；

4a：轴承座的端面；

5：壳体；

6：壳体主体；

7：塞子；

10：杆口；

11：装配口；

12：支承面；

13：止转构件；

15、115：突起；

16、116：凹部；

115a：突起的末端部。

具体实施方式

基于附图在下面说明本发明的实施方式。

首先，从图1～图2B所示的本发明的第一实施方式开始说明。在图1中，球接头J的主要构成要素为：金属制的球头杆1，其由球部2和杆部3构成，所述杆部3与所述球部2一体形成并向所述球部2的一外侧方突出；合成树脂制的轴承座4，其以杆部3能够摇头的方式包覆保持球部2；以及圆筒状的壳体5，其收纳所述轴承座4和所述球部2，并对所述轴承座4施加紧固力。上述壳体5由圆筒状的壳体主体6和平板状的塞子7构成，在壳体主体6一体地形成有向其一侧方延伸的支承臂8。

在壳体主体6的一端设有用于配置所述杆部3的杆口10，并在壳体主体6的另一端设有带阶梯部的装配口11，所述杆口10和装配口11的中间的内周面成为对从装配口11插入的轴承座4进行支承的支承面12。

上述支承面12的靠装配口11侧的半部形成为圆筒状，而靠杆口10侧的半部形成为朝向杆部3直径减小的球状，包覆保持球部2的轴承座4带有预定的过盈量地被从装配口11压入上述支承面12。

在轴承座4压入支承面12后，所述塞子7与所述装配口11嵌合，并且由阶梯部11a和壳体主体6的铆接部6a夹持并固定，从而带有预定的过盈量地按压所述轴承座4的平坦的端面4a并同时封闭装配口11。

在轴承座4与塞子7之间设有用于阻止它们的相对旋转的止转构件13。如图1和图2A、图2B所示，所述止转构件13由多个突起15和多个凹部16构成，所述多个突起15形成于轴承座4的与装配口11相对的平坦的端面4a，并在以圆筒状的壳体5的轴线Y为中心的一个圆周C上等间隔地排列，所述多个凹部16形成于塞子7的内表面，并在所述一个圆周C上等间隔地排列，所述突起15的外表面和凹部16的内表面形成为球面状。

上述凹部16的个数被设定成这样的数：在突起15的个数的两倍以上且不会被突起15的个数整除，在塞子7嵌合于装配口11时，多个突起15中的至少一个突起15与多个凹部16的某凹部16卡合，而未与凹部16卡合的其他突起15则被塞子7压坏。

详细来说，将凹部16的个数设定为这样的数：在突起15的个数的两倍以上且不会被突起15的个数整除，在此基础上，将凹部16的直径设定成：使得突起15的间隔角α除以凹部16的间隔角β时所余的角度的1/2的角度，比凹部16的周缘与所述一个圆周C的两个交点P、P所对的中心角θ的1/2小。

具体示例在图2A和图2B中示出。

即，将一个圆周C上的突起15的个数设定为五个。因此，突起15的间隔角α为72°。另一方面，同一个圆周C上的凹部16的个数设定为突起15的个数的3.2倍即16个。因此，凹部16的间隔角β为22.5°。而且，凹部16的周缘与所述一个圆周C的两个交点P、P所对的中心角θ设定为5°。

在此，为了求得在突起15的一个间隔角α内即相邻两个突起15之间配置的凹部16的个数，用突起15的间隔角α=72°除以凹部16的间隔角β=22.5°，结果为三个并余4.5°。所述余数4.5°为，当配置在突起15的一个间隔角α内的三个凹部16的最外侧的一个凹部16与一个突起15匹配时，另一最外侧的一个凹部16与另一个突起15之间产生的偏移角度。因此，假定最大的偏移状态的话，为三个凹部16集中在相邻的两个突起15之间的中心的状态，此时的两个最外侧的凹部16与同其相邻的突起15之间的偏移角度为所述4.5°的1/2即2.25°，其比一个凹部16的周缘与所述一个圆周C的两个交点P、P所对的中心角θ=5°的1/2小。这意味着，一个突起15的顶点与最外侧的凹部16的内表面相对。而且，实际上，多个凹部16的两外侧的所述偏移角度多少总是会产生差，因此在塞子7按压轴承座4的端面4a时，所述偏移角度小的一侧的凹部16与突起15通过它们的相对的球面相互的引导作用而彼此顺畅地卡合，而其他未能与凹部16卡合的突起15则被塞子7压坏。

这样，不考虑轴承座4相对于塞子7的位置对准地将塞子7嵌合并紧固于壳体主体6的装配口11的话，能够使轴承座4的至少一个突起15与塞子7的多个凹部16中的某凹部16卡合，因此，在球头杆1的摇头运动时，轴承座4不会发生与球部2一起转动的情况，能够正确地发挥对球部2的轴承功能。而且，由于不必进行轴承座4相对于壳体5的位置对准，因此相应地减少了球接头J的组装工时，能够有助于大幅降低成本。

接着，对图3～图4B所示的本发明的第二实施方式进行说明。

在图3中，球接头J的主要构成要素为：金属制的球头杆1，其由球部2和杆部3构成，所述杆部3与所述球部2一体形成并向所述球部2的外侧方突出；合成树脂制的轴承座4，其以杆部3能够摇头的方式包覆保持球部2；以及圆筒状的壳体5，其收纳所述轴承座4和所述球部2，并对所述轴承座4施加紧固力。上述壳体5形成为使一端面作为杆口10而敞开的有底圆筒状，在上述壳体5的底部的外端面一体地形成有连接用螺栓20。

将包覆保持了球部2的轴承座4从杆口10压入到壳体5内，然后，对壳体5的杆口10侧沿球部2的形状进行敛缝（铆定）。通过上述压入和敛缝，带有预定的过盈量地对轴承座4施加紧固力。

如在图3中的放大部以双点划线示出的那样，在所述敛缝加工前的壳体5的内周面中，连接用螺栓20侧的一半部由圆锥面5a和圆筒面5b构成，圆筒面5b的一端与该圆锥面5a的大径部相连，而所述壳体5的内周面的另一半部由经锥状的阶梯部5c而与上述圆筒面5b相连的大径圆筒面5d构成，在上述圆筒面5b与轴承座4之间，设有用于阻止壳体5与轴承座4的相对旋转的止转构件13。

如图3和图4A、图4B所示，所述止转构件13由多个突起115和多个凹部116构成，所述多个突起115形成于轴承座4的从壳体5的圆筒面5b受到按压力的外周面，并在以壳体5的轴线Y为中心的一个圆周C上等间隔地排列，所述多个凹部116形成于壳体5的圆筒面5b，并在所述一个圆周C上等间隔地排列。各突起115沿轴承座4向壳体5压入的压入方向延伸，并且横截面形成为部分圆筒状，且各突起115的所述压入方向前方的末端部115a呈逐渐变细状。而且，凹部116也形成为与上述突起115对应的形状。

并且，凹部116的个数被设定为这样的数：在突起115的个数的两倍以上且不会被突起115的个数整除，在轴承座4压入壳体5时，多个突起115中的至少一个突起115与多个槽状的凹部116的某凹部116卡合，而未与凹部116卡合的其他突起115则被压坏。

详细来说，将凹部116的个数设定为这样的数：在突起115的个数的两倍以上且不会被突起115的个数整除，在此基础上，将凹部116的宽度设定为，使得突起115的间隔角α除以凹部116的间隔角β时所余的角度的1/2的角度，比槽状的凹部116的两侧缘与所述一个圆周C的两个交点P、P所对的中心角θ的1/2小。

具体示例在图4A和图4B中示出。

即，将一个圆周C上的突起115的个数设定为三个。因此，突起115的间隔角α为120°。另一方面，同一个圆周C上的凹部116的个数设定为突起115的个数的8.33…倍即25个。因此，凹部116的间隔角β为14.4°。而且，凹部116的两侧缘与所述一个圆周C的两个交点P、P所对的中心角θ设定为5°。

在此，为了求得在突起115的一个间隔角α内即相邻两个突起115之间配置的凹部116的个数，用突起115的间隔角α=120°除以凹部116的间隔角β=14.4°，结果为8个并余4.8°。所述余数4.8°为，当配置在突起115的一个间隔角α内的8个凹部116的最外侧的一个凹部116与一个突起115匹配时，另一最外侧的一个凹部116与另一个突起115之间产生的偏移角度。因此，假定最大的偏移状态的话，为8个凹部116集中在相邻的两个突起115之间的中心的状态，此时的两个最外侧的凹部116与跟其相邻的突起115之间的偏移角度为所述4.8°的1/2即2.4°，其比一个凹部116的两侧缘与所述一个圆周C的两个交点P、P所对的中心角θ=5°的1/2小。这意味着，一个突起115的顶点与最外侧的凹部116的内表面相对。而且，实际上，多个凹部116的两外侧的所述偏移角度多少总是会产生差，因此在将轴承座4压入壳体5时，所述偏移角度小的一侧的凹部116与突起115被强制卡合，特别是通过突起115的逐渐变细状的末端部115a的引导作用，上述凹部116与突起115的卡合顺畅地进行，而其他未能与凹部116卡合的突起115则被壳体5的圆筒面5b压坏。

然后，通过敛缝加工将壳体5的杆口10周边收小。

这样，与所述第一实施方式同样地，不考虑轴承座4相对于壳体5的位置对准地将轴承座4压入壳体5的话，能够使轴承座4的至少一个突起115与壳体5的圆筒面5b的多个凹部116中的某凹部116卡合。

以上，说明了本发明的优选实施例，然而本发明并不限定于上述实施例，能够在不脱离其主旨的范围进行各种设计变更。

Claims (4)

1.一种球接头，所述球接头具备：筒状的壳体（5）；球头杆（1），其由球部（2）和从所述球部（2）突出的杆部（3）构成；合成树脂制的轴承座（4），其以使所述杆部（3）能够摇头的方式包覆保持所述球部（2），并带有过盈量地装配在所述壳体（5）内；以及止转构件（13），其设置在所述壳体（5）与轴承座（4）之间，用于阻止所述壳体（5）与轴承座（4）的相对旋转，所述球接头的特征在于，

所述止转构件（13）由多个突起（15、115）和多个凹部（16、116）构成，所述多个突起（15、115）形成于所述轴承座（4）的从所述壳体（5）受到紧固力的外表面，并在以所述壳体（5）的轴线（Y）为中心的一个圆周（C）上等间隔地排列，所述多个凹部（16、116）形成于所述壳体（5）的对所述轴承座（4）施加紧固力的内表面，并在所述一个圆周（C）上等间隔地排列，所述凹部（16、116）的个数设定为这样的数：在所述突起（15、115）的个数的两倍以上且不会被所述突起（15、115）的个数整除，在所述轴承座（4）装配至所述壳体（5）时，至少一个所述突起（15、115）与所述凹部（16、116）中的某凹部（16、116）卡合，而未与所述凹部（16、116）卡合的其他所述突起（15、115）被压坏。

2.根据权利要求1所述的球接头，其特征在于，

所述凹部（16、116）的大小设定为：使得所述突起（15、115）的间隔角（α）除以所述凹部（16、116）的间隔角（β）时所余的角度的1/2的角度，比所述凹部（16、116）的缘部与所述一个圆周（C）的两个交点（P、P）所对的中心角（θ）的1/2小。

3.根据权利要求1或2所述的球接头，其特征在于，

由筒状的壳体主体（6）和塞子（7）构成所述壳体（5），所述筒状的壳体主体（6）在一端部设有用于配置杆部（3）的杆口（10）并在另一端设有带阶梯部的装配口（11），所述杆口（10）和装配口（11）的中间的内周面成为对从装配口（11）插入的所述轴承座（4）进行支承的支承面（12），所述塞子（7）在带有预定的过盈量地按压所述轴承座（4）的端面（4a）的同时嵌合固定于装配口（11），在所述轴承座（4）的端面（4a）形成所述突起（15），并在所述塞子（7）形成所述凹部（16），并且将所述突起（15）的外表面和所述凹部（16）的内表面形成为球面状。

4.根据权利要求1或2所述的球接头，其特征在于，

所述壳体（5）形成为使一端面作为用于配置杆部（3）的杆口（10）而敞开的有底圆筒状，在所述壳体（5）的内周面形成所述凹部（116），另一方面，在与所述球部（2）一起从所述杆口（10）压入所述壳体（5）的内周面的轴承座（4）的外周面，形成所述突起（115），所述突起（115）的所述压入方向前方的末端部（115a）形成为逐渐变细状。

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