CN110998109B - 球接头及包括其的混合悬架臂 - Google Patents

Abstract

本公开的一个实施例的球接头包括：球轴颈，包括圆形球和沿着球的上方延伸的杆；轴承，包括上外周面和下外周面，容纳球；外壳，包括上内周面和止动器，上述上内周面整体上与轴承的上外周面相接，上述止动器供轴承的上端挂定。

Description

球接头及包括其的混合悬架臂

技术领域

本公开涉及一种球接头及包括其的混合悬架臂。

背景技术

车辆的悬架装置是连接车身和车轮的装置。悬架装置包括吸收从路面传递到车身的振动或冲击的弹簧、调节弹簧的操作的减震器(shock absorber)以及控制车轮的操作的悬架臂或悬架连杆。

悬架装置根据控制车轮操作的方法分为摆臂型(swing arm type)、叉骨型(wishbone type)和麦克弗逊支柱型(Macpherson strut type)。叉骨型悬架装置具有悬架臂(下部控制臂)，该悬架臂将与车轮接合的转向节连接至车身。即，悬架臂的一端连接到构成车身的横梁或副车架，而悬架臂的另一端通过球接头连接到转向节。悬架臂将车轮支撑在车身上，并根据车辆的行驶状况适当地控制车轮的前束(toe-in)，从而提高车辆的直线行驶性和转向稳定性。

球接头包括具有球和杆的球轴颈、容纳球的轴承以及容纳球和轴承的外壳，并且在轴承的上外周面与外壳的上内周面之间形成有嵌件模塑部。

发明内容

发明要解决的问题

由于弹性模量低于外壳的嵌件模塑部介于轴承的上外周面与外壳的上内周面之间，因此，当向从轴承分离球轴颈的方向施加力量时，介于轴承的上外周面与外壳的上内周面之间的嵌件模塑部容易破裂或变形。因此，球轴颈可以相对容易从轴承分离。

本公开是为了解决上述现有技术的缺陷而研制的，其提供包括牢固保留支撑球轴颈的轴承和外壳的球接头以及包括其的混合悬架臂。

用于解决问题的方案

本公开的一个方面的实施例涉及一种球接头。根据示例性实施例的球接头包括：球轴颈，包括圆形球和沿着上述球的上方延伸的杆；轴承，包括上外周面和下外周面，容纳球；外壳，包括上内周面和止动器，上述上内周面整体上与轴承的上外周面相接，上述止动器供轴承的上端挂定。

在一实施例中，止动器可以呈从外壳的上端部向内侧延伸的环状。

在一实施例中，止动器的内径可以小于球的最大外径。

在一实施例中，轴承的上端的内径可以小于上述球的最大外径。

在一实施例中，外壳可以由包括碳钢或铬钼钢的金属材料制成。

在一实施例中，轴承的上外周面和外壳的上内周面可以为具有相同的曲率的曲面。

在一实施例中，外壳还可包括与下外周面部分相接的下内周面。

在一实施例中，轴承还可包括多个狭槽，上述多个狭槽形成在上外周面的整体和下外周面的一部分且沿着圆周方向以相等的间隔隔开排列。

在一实施例中，多个狭槽可以为两个，且多个狭槽的宽度可以为0.5mm。

在一实施例中，轴承还可包括多个凹陷部，上述多个凹陷部形成在下外周面且沿圆周方向相互隔开排列。

在一实施例中，轴承还可包括多个突出部，上述多个突出部形成在下外周面且沿圆周方向相互隔开排列。

本公开的另一方面的实施例涉及一种混合悬架臂。根据示例性实施例的混合悬架臂可以包括：上述的球接头；臂体，与球接头的外壳结合；嵌件模塑部，以包围轴承的下外周面的一部分、外壳的一部分及臂体的一部分的方式形成，以使轴承、外壳及臂体结合。

在一实施例中，外壳还可包括与下外周面部分相接的下内周面。

在一实施例中，嵌件模塑部可以以包围轴承的下端部、轴承的下外周面的一部分、外壳的下端部、外壳的下内周面的一部分、外壳的外周面的一部分及臂体的一部分的方式形成。

在一实施例中，轴承可以包括形成在下外周面且沿圆周方向相互隔开排列的多个凹陷部，且嵌件模塑部的一部分可以填充在由多个凹陷部和外壳的下内周面形成的空间中。

在一实施例中，轴承可以包括形成在下外周面且沿圆周方向相互隔开排列的多个突出部，且嵌件模塑部的一部分可以填充在由多个突出部中相邻的两个突出部、下外周面及外壳的下内周面形成的空间中。

在一实施例中，外壳可以以压入配合方式与结合上述臂体相配合。

在一实施例中，外壳可以通过焊接与臂体结合。

发明的效果

根据一实施例的球接头和混合悬架臂，轴承的上外周面和外壳的上内周面整体上相接，且轴承的上端直接卡定在外壳的止动器。因此，即使向从轴承分离球轴颈的方向施加力量，球轴颈也可以牢固保留支撑在轴承和外壳中，而不容易从轴承和外壳分离。结果，球接头和混合悬架臂的耐久性可以得到改善。

附图说明

图1为示出本公开的一实施例的球接头的立体图。

图2为示出图1中所示的球接头的分解立体图。

图3为示出沿图1中所示的线Ⅲ-Ⅲ截取的截面图。

图4为示出沿图1中所示的线Ⅳ-Ⅳ截取的截面图。

图5为示出图2中所示的轴承的立体图。

图6为示出图5中所示的轴承的平面图。

图7为示出本公开的另一实施例的轴承的立体图。

图8为示出本公开的一实施例的混合悬架臂的立体图。

图9为示出沿图8中所示的线Ⅸ-Ⅸ截取的截面图。

图10为示出沿图8中所示的线Ⅹ-Ⅹ截取的截面图。

图11为将图10中所示的A部分放大而示出的部分放大图。

图12为示出本公开的另一实施例的混合悬架臂的截面图。

具体实施方式

本公开的实施例是出于说明本公开的技术思想的目的而列举的示例。根据本公开的权利范围不限定于以下提示的实施例或对这些实施例的具体说明。

只要未不同地定义，本公开中使用的所有技术术语及科学术语具有本公开所属技术领域的技术人员一般理解的意义。本公开中使用的所有术语是出于更明确地说明本公开的目的而选择的，不是为了限制本公开的权利范围而选择的。

本公开中使用的诸如“包括的”及“具有的”表达，只要在包含相应表达的语句或文章中未特别提及不同，则应理解为内含包括其它实施例可能性的开放型术语(open-endedterms)。

只要未不同地提及，本公开中记述的单数型的表达也一同包括复数型表达，这也同样适用于权利要求项中记载的单数型的表达。

在本公开中，当提及某种构成要素“连接于”或“接续于”另一构成要素时，应理解为既可以是所述某种构成要素直接连接于或接续于所述另一构成要素，也可以是在所述某种构成要素与所述另一构成要素之间存在新的其它构成要素。

本公开中描述的尺寸和数值不仅限于所描述的尺寸和数值。除非另有说明，否则这些尺寸和数值可被理解为意味着所记载的值和包括其的等同范围。例如，本公开中描述的尺寸“0.5mm”可以被理解为包括“约0.5mm”。

在本公开中使用的如“上方”和“上”等的方向指示符是以附图中球轴颈的杆相对于球所在的方向为基准的，而“下方”和“下”等的方向指示符是指其相反方向。附图中所示的杆和球可以以其他方式定向，并且上述方向指示符可以相应地被解释。

下面参照附图，详细说明本公开的实施例。对于附图上的相同或相对应的构成要素，使用相同的参照符号。并且，在下面实施例的说明中，可以省略对相同或相对应的构成要素的重复说明。然而，即使省略了关于构成要素的说明，也不意味着该构成要素不包括在任何实施例中。

图1为示出本公开的一实施例的球接头的立体图。图2为示出图1中所示的球接头的分解立体图。

参照图1和图2，本公开的一实施例的球接头100可以包括球轴颈110、轴承120及外壳130。

如图2所示，球轴颈110包括圆形球111和杆(rod)112。杆112可以从球111的上端延伸且与球111一体形成。也就是说，杆112的一端与球111的上端连接且另一端与车辆的转向节结合。

轴承120至少部分地容纳球轴颈110的球111。轴承120包括部分球形的上外周面121和圆柱形的下外周面122。在一个实施例中，轴承120的上端123的内径ID1可以被设定为小于球111的最大外径OD。因此，可以有效地防止球111与轴承120分离。

外壳130包括上内周面131和止动器133。外壳130的上内周面131可以整体上与轴承120的上外周面121相接。外壳130的上内周面131直接与轴承120的上外周面121相接，而如嵌件模塑件等的构件或物质不介于其之间。通过外壳130的上内周面131与轴承120的上外周面121之间的直接接触可以抑制轴承120相对于外壳130向上移动。并且，止动器133供轴承120的上端123挂定。从而，止动器133可以防止轴承120相对于外壳130向上移动。

在一实施例中，止动器133可以呈从外壳130的上端部向内侧延伸的环状。止动器133的内径ID2可以被设定为小于球111的最大外径OD。因此，即使向从轴承120分离球轴颈110的方向施加强大力量，球111也可以被环状止动器133约束。也就是说，外壳130包括小于球111的最大外径OD的内径ID2的环状止动器133，因此外壳130约束球111的最大强度可以提高。因此，球接头100的耐久性可以得到改善。

在一实施例中，外壳130可以由包括碳钢或铬钼钢的金属材料制成。在此情况下，外壳130可以通过锻造工艺来制造。在另一个实施例中，外壳130可以通过将管材料压制成型来制造。在这种情况下，工序相对简单，从而可以降低外壳130的制造成本。

图3为示出沿图1中所示的线Ⅲ-Ⅲ截取的截面图。

如图3所示，根据一实施例的轴承120的上外周面121和外壳130的上内周面131可以由具有相同的曲率的曲面形成。轴承120的上外周面121与外壳130的上内周面131整合，从而可以防止轴承120相对于外壳130进行移动。并且，外壳130的上内周面131沿着曲面均匀地保留支撑轴承120的上外周面121，因此施加于外壳130的止动器133或轴承120的上端123的力量可以分散于外壳130的上内周面131和轴承120的上外周面121整体。因此，轴承120和外壳130的耐久性可以得到改善。

如图1至图3所示，根据一实施例的球接头100还可包括防尘罩140。防尘罩140的上端可以与球轴颈110的杆112结合，且防尘罩140的下端可以与外壳130的外周面结合。防尘罩140防止如水或灰尘等的异物进入外壳130或轴承120的内部。

图4为示出沿图1中所示的线Ⅳ-Ⅳ截取的截面图。

如图2至图4所示，根据一实施例的外壳130还可包括下内周面135，上述下内周面135与轴承120的下外周面122部分相接。也就是说，外壳130的下内周面135和轴承120的下外周面122可以包括如嵌件模塑件等的构件或物质不介于其之间而直接相接的部分和如嵌件模塑件等的构件或物质介于其之间的部分。

图5为示出图2中所示的轴承的立体图。

如图5所示，根据一实施例的轴承120可以包括多个凹陷部124，上述多个凹陷部124形成在下外周面122且沿圆周方向相互隔开排列。在一实施例中，凹陷部124可以从下外周面122具有预定深度。在凹陷部124可以形成将在后面描述的由塑料制成的嵌件模塑部320，以能够防止轴承120相对于外壳130沿圆周方向相对旋转。

如图5所示，根据一实施例的轴承120还可包括多个狭槽125。多个狭槽125可以形成在上外周面121的整体和下外周面122的一部分。多个狭槽125对轴承120提供最小限度的柔软性，以防止当球111被插入到轴承120的内部时轴承120(尤其，轴承120的上外周面121侧)发生变形或破损。多个狭槽125可以沿圆周方向以相等的间隔彼此间隔开排列。因此，可以对由狭槽125分隔的轴承120的上外周面121提供均匀的柔软性。

在一实施例中，多个狭槽125可以为两个。并且，狭槽125的沿圆周方向的宽度W可以为0.5mm。在这种情况下，与由多个狭槽构成且狭槽的宽度相对较大的情况相比，轴承120可以以最大限度宽的面积接触到球111。因此，轴承120可以牢固地保留支撑球111。并且，作为嵌件模塑部，当将塑料熔融树脂注入到球接头100中时，可以最大限度地抑制由于强注入压力而轴承120的狭槽125之间的宽度不规则地变形。

图6为示出图5中所示的轴承的平面图。

如图6所示，根据一实施例的轴承120还可包括形成在内周面120a上的多个凹槽126。多个凹槽126可以在垂直于轴承120的上端123的方向上延伸形成。在另一个实施例中，多个凹槽126可以沿着与轴承120的上端123平行的方向上延伸形成。多个凹槽126中注入有润滑材料，例如油脂(grease)，从而帮助球111在轴承120中顺利旋转。多个凹槽126可以沿着圆周方向以相等的间隔彼此隔开排列。因此，轴承120可以以均匀的力量保留支撑球111。

图7为示出本公开的另一实施例的轴承的立体图。

参照图7，轴承220可以包括部分球状的上外周面221、部分球状的下外周面222及突出部223，上述突出部223形成在下外周面222且沿圆周方向相互隔开排列。突出部223可以包括从上外周面221的下端以圆筒形状延伸的圆筒部223a和使下外周面222和圆筒部223a相连接的肋223b。由于包括圆筒部223a和肋223b的突出部223被将在下面描述的嵌件模塑部320包围，因此能够防止轴承220相对于外壳130相对旋转。另外，由于轴承220具有部分球状的下外周面222，因此轴承220的下外周面222的厚度可以变薄。结果，可以实现轴承220的轻量化。多个突出部223可以沿着圆周方向以相等的间隔排列。因此，由于轴承220相对于外壳130的相对旋转力均匀地作用在多个突出部223上，因此可以更有效地防止轴承220相对于外壳130相对旋转。与图5和图6的实施例的轴承120相同地，根据图7的实施例的轴承220还可包括挂定在止动器133的上端224、多个狭槽225及多个凹槽226。

图8为示出本公开的一实施例的混合悬架臂的立体图。图9为示出沿图8中所示的线Ⅸ-Ⅸ截取的截面图。

参照图8和图9，本公开的一实施例的混合悬架臂300可以包括球接头100、臂体(arm body)310及嵌件模塑部320。混合悬架臂300的一端连接到车身的一部分，另一端通过球接头100连接到转向节。图8和图9所示的实施例的球接头100具有与图1至图4中所示的实施例的球接头100相同的构成，因此省略对其的详细说明。虽然图8和图9中示例性示出混合悬架臂300适用于下控制臂(lower control arm)的情况，但是根据本发明的混合悬架臂300不限于此，也可以以与图8和图9相同的方式适用于上控制臂(upper control arm)。

臂体310与球接头100的外壳130结合。在一实施例中，外壳130可以以压入配合(press-fit)方式与臂体310相配合。在另一实施例中，在外壳130临时固定于臂体310的状态下，沿着外壳130的外周面进行焊接，从而可以使外壳130和臂体310结合。在另一实施例中，外壳130可以以压入配合和焊接的组合方式与臂体310结合。例如，在压入配合于臂体310的状态下，沿着外壳130的外周面进行焊接，从而可以使外壳130和臂体310。当混合悬架臂300适用于下控制臂时，臂体310可以具有大致L形。当混合悬架臂300适用于上控制臂时，臂体310可以具有大致U形。

嵌件模塑部320以包围轴承120的下外周面122的一部分、外壳130的一部分及臂体310的一部分的方式形成，以使轴承120、外壳130及臂体310相互结合。例如，嵌件模塑部320可以以包围轴承120的下端部、轴承120的下外周面122的一部分、外壳130的下端部、外壳130的下内周面135的一部分、外壳130的外周面的一部分及臂体310的方式形成。也就是说，嵌件模塑部320不形成在轴承120的上外周面121与外壳130的上内周面131之间。当容纳有球轴颈110的轴承120被插入到与臂体310结合的外壳130中时，轴承120的上外周面121与外壳130的上内周面131相互直接接触，因此轴承120和球轴颈110可以相对于外壳130正确定位。并且，作为嵌件模塑部，当塑料熔融树脂从球接头100的下方注入时，也可以有效地防止球轴颈110或轴承120相对于外壳130相对移动。结果，混合悬架臂300的不良率可以降低且生产率可以提高。

图10为示出沿图8中所示的线Ⅹ-Ⅹ截取的截面图。图11为将图10中所示的A部分放大而示出的部分放大图。

如图10和图11所示，当轴承120包括多个凹陷部124时，嵌件模塑部320的一部分320a可以介于或填充于由轴承120的凹陷部124和外壳130的下内周面135形成的空间。从而，可以防止轴承120相对于外壳130或臂体310进行旋转。

图12为示出本公开的另一实施例的混合悬架臂的截面图。

如图12所示，当轴承220包括多个突出部223时，嵌件模塑部320的一部分可以介于或填充于由下外周面222、轴承220的相邻的两个突出部223及外壳130的下内周面135形成的空间。因此，可以防止轴承220相对于外壳130或臂体310进行旋转。

尽管已经通过一些实施例和附图中示出的示例描述了本公开的技术思想，但是很明显，可在不偏离本领域的技术人员能够理解的本公开的技术思想和范围的情况下作出各种替换、改变及修改。并且，这些替换、改变及修改应被认为在所附权利要求书的范围内。

Claims (18)

1.一种球接头，其特征在于，包括：

球轴颈，包括圆形球和沿着上述球的上方延伸的杆；

轴承，包括上外周面和下外周面，容纳上述球；

外壳，包括上内周面、下内周面以及止动器，上述上内周面整体上与上述轴承的上述上外周面直接相接，上述下内周面与上述下外周面部分相接，上述止动器供上述轴承的上端挂定，

上述轴承还包括多个凹陷部，上述多个凹陷部形成在上述下外周面且沿圆周方向相互隔开排列，

在上述多个凹陷部中填充塑料嵌件模塑部，从而构成为嵌件模塑部介于上述轴承的下外周面和上述外壳的下内周面之间，

上述嵌件模塑部以包围上述轴承的下外周面的一部分、上述轴承的下端部及上述外壳的一部分的方式形成，以使上述轴承和上述外壳结合。

2.根据权利要求1所述的球接头，其特征在于，

上述止动器呈从上述外壳的上端部向内侧延伸的环状。

3.根据权利要求2所述的球接头，其特征在于，

上述止动器的内径小于上述球的最大外径。

4.根据权利要求1所述的球接头，其特征在于，

上述轴承的上端的内径小于上述球的最大外径。

5.根据权利要求1所述的球接头，其特征在于，

上述外壳由包括碳钢或铬钼钢的金属材料制成。

6.根据权利要求1所述的球接头，其特征在于，

上述轴承的上述上外周面和上述外壳的上述上内周面为具有相同的曲率的曲面。

7.根据权利要求1所述的球接头，其特征在于，

上述外壳还包括与上述下外周面部分相接的下内周面。

8.根据权利要求7所述的球接头，其特征在于，

上述轴承还包括多个狭槽，上述多个狭槽形成在上述上外周面的整体和上述下外周面的一部分且沿着圆周方向以相等的间隔隔开排列。

9.根据权利要求8所述的球接头，其特征在于，

上述多个狭槽为两个。

10.根据权利要求8所述的球接头，其特征在于，

上述多个狭槽的宽度为0.5mm。

11.根据权利要求7所述的球接头，其特征在于，上述轴承还包括多个突出部，上述多个突出部形成在上述下外周面且沿圆周方向相互隔开排列。

12.一种混合悬架臂，其特征在于，包括：

权利要求1至6中任一项所述的上述球接头；以及

臂体，与上述球接头的上述外壳结合，

上述嵌件模塑部形成以包围上述轴承的上述下外周面的一部分、上述外壳的一部分及上述臂体的一部分的方式，以使上述轴承、上述外壳及上述臂体结合。

13.根据权利要求12所述的混合悬架臂，其特征在于，

上述外壳还包括与上述下外周面部分相接的下内周面。

14.根据权利要求13所述的混合悬架臂，其特征在于，上述嵌件模塑部以包围上述轴承的下端部、上述轴承的上述下外周面的一部分、上述外壳的下端部、上述外壳的上述下内周面的一部分、上述外壳的外周面的一部分及臂体的一部分的方式形成。

15.根据权利要求13所述的混合悬架臂，其特征在于，

上述嵌件模塑部的一部分填充在由上述多个凹陷部和上述外壳的上述下内周面形成的空间中。

16.根据权利要求13所述的混合悬架臂，其特征在于，

上述轴承包括形成在上述下外周面且沿圆周方向相互隔开排列的多个突出部，

上述嵌件模塑部的一部分填充在由上述多个突出部中相邻的两个突出部、上述下外周面及上述外壳的上述下内周面形成的空间中。

17.根据权利要求12所述的混合悬架臂，其特征在于，

上述外壳以压入配合方式与结合上述臂体相配合。

18.根据权利要求12所述的混合悬架臂，其特征在于，

上述外壳通过焊接与上述臂体结合。