CN111094772A - 球形接头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种球形接头，其即使在接合部件设有间隙，也能够长期且稳定地维持密封性。球头螺栓的特征在于，在该球头螺栓的轴部(120)上设有环状凹部(121)和环状凸部(122)，环状凸部(122)设置在在环状凹部(121)的上方，并设置在轴部(120)与关节(300)的接合部的下方的位置，防尘罩中的密封部(430)的内周面侧以自由滑动的方式紧密贴合于环状凹部(121)的外周面及环状凸部(122)的外周面，设置于密封部(430)外周面侧的紧固部件(520)将密封部(430)紧固于轴部(120)，其中，在密封部(430)中，对置于关节(300)的顶端面(444)，由朝向关节(300)缩径的倾斜面构成。

Description

球形接头

技术领域

本发明涉及一种具有防尘罩的球形接头。

背景技术

迄今为止，车辆等各种装置上配备的球形接头中，为了防止水、灰尘等侵入接头部，并防止润滑剂从接头部流出而设置有防尘罩。下面将参照图4来对现有例1的球形接头进行说明。图4为现有例1的球形接头的剖面示意图。

现有例1的球形接头600包括球头螺栓610、插座620和关节630，其中球头螺栓610在轴部一端具有球形部；插座620以自由转动且晃动的方式支持球头螺栓610；关节630与球头螺栓610轴部相接合。而且，防尘罩640具有由弹性体制成的密封本体，该密封本体一体地具备：可变形的膜状主体部641、设置在主体部641一端侧并固定于插座620的被固定部643、以及设置于主体部641的另一端侧的密封部642。另外，密封部642包括：以可自由滑动方式设置在球头螺栓610中的轴部的内周密封部642a、以及相对于关节630可自由滑动的防尘密封部642b。

如上构成的球形接头600，在球头螺栓610相对于插座620沿图中箭头R的方向转动时，密封部642会相对于球头螺栓610的轴部以及关节630滑动，以此来维持密封性。此外，球头螺栓610相对于插座620沿图中P方向晃动时，防尘罩640的主体部641会发生变形，以此维持密封性。

在此，现有例1的球形接头600中，球头螺栓610的轴部的外周面由大致呈锥状的弯曲面构成，并且关节630中的轴孔631的内周面也是由大致呈锥状的弯曲面构成。因此，将球头螺栓610的轴部插入关节630的轴孔631后，则关节630相对于轴部将被高精度定位，并且轴部的外周面与轴孔631的内周面会成为全方位紧密贴合的状态。因此，轴部和轴孔631之间的环状间隙被密封，能够抑制来自外部的异物从该环状间隙侵入。因此，设置于上述密封部642上的防尘密封部642b能够有效发挥作用，抑制异物侵入内周密封部642a侧。

对此，在球头螺栓的轴部与关节(接合部件)的接合方法中，公知的是使用紧固螺栓这一方式的球形接头。针对这一类型的球形接头参照图5及图6进行说明。图5为现有例2的球形接头的剖面示意图。图6为现有例2的球形接头的局部放大剖面图。

现有例2的球形接头700包括球头螺栓710、插座720和关节730，其中球头螺栓710具有球形部，设置在球形接头700轴部一端；插座720以自由转动且晃动的方式支持球头螺栓710；关节730与球头螺栓710轴部相接合。防尘罩740由弹性体构成，一体地具备可变形的膜状主体部741、设置在主体部741一端并固定于插座720的被固定部743、以及设置于主体部分另一端侧的密封部742。

该现有例2的关节730上设置有从设于关节730上的轴孔(用于插通球头螺栓710的轴部的轴孔)至关节730外壁面的间隙731。并且，在轴孔上插通有轴部的状态下，利用以紧固关节730的外壁面中夹着设有间隙731的2个面的方式进行固定的螺栓732，将轴部与关节730接合。

因此，在现有例2的球形接头700中，关节730中设置有间隙731，异物将从此间隙侵入。因此，如现有例1那样,即使相对于密封部742，设置在关节730滑动的防尘唇，也并没有意义。因此，在该现有例2中，在球头螺栓710的轴部设置有环状凹部711和环状凸部712，环状凹部711以自由滑动的方式与密封部742的内周面742a紧密贴合，环状凸部712设置于比环状凹部711更靠上部分，抑制异物由间隙731侵入。通过设置这样的环状凸部712，从而即使异物由间隙731侵入，也能够抑制异物侵入到设置于轴部的环状凹部711和密封部742之间的滑动部分。

然而，即使设置有环状凸部712，随着时间变化，密封部742的顶端面742b与关节730之间的间隙中也会堆积泥土和锈粉等异物Y(参见图6)。如此，会加速密封部742的磨损，异物Y也会侵入环状凹部711与密封部742间的滑动部分，从而导致密封性变差。因此，目前期待能够长期维持密封性的技术。

此外，在使用紧固螺栓这一类型的球形接头中，作为防止异物由设置于关节(接合部件)中的间隙侵入的对策，除了上述对策之外，还公知存在其他各种技术。然而，在公知的技术中，会导致零件数的增多、或者导致结构变得复杂，因此还存在改善的余地。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：日本实开昭58-130118号公报

专利文件2：日本特开平11-108044号公报

发明内容

本发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种球形接头，该球形接头即使在接合部件中设有间隙，也能够长期且稳定地维持密封性。

用于解决课题的手段

本发明为解决上述问题采用了以下方案。

即，本发明的球形接头，其包括：

球头螺栓，其在轴部中的铅直方向下方侧的一端具有球形部；

插座，其具有所述球形部的轴承，并以自由转动且晃动的方式支持所述球头螺栓；

接合部件，其在所述轴部中的另一端侧，与该轴部接合；以及

防尘罩，其由弹性体构成，并一体地具备可变形的主体部、设置于该主体部的一端并固定于所述插座的被固定部、以及设置于该主体部分另一端侧并相对于所述轴部可自由滑动的密封部，

在所述接合部件上设有供所述轴部插通的轴孔，并形成有从该轴孔至所述接合部件的外壁面为止的间隙，

在所述轴孔上插通有所述轴部的状态下，通过以紧固的方式固定所述接合部件的外壁面中夹着设有所述间隙的部位的2个面的固定件，而将所述轴部与所述接合部件接合，

在所述球头螺栓的所述轴部上形成有环状凹部和环状凸部，

所述环状凸部设置于比该环状凹部更靠上方侧，且比所述轴部与接合部件的接合部位更靠下方侧的位置，

所述防尘罩中的所述密封部的内周面侧构成为相对于所述环状凹部的外周面和所述环状凸部的外周面中的每一者均以可自由滑动的方式紧密贴合，并且，在所述密封部的外周面侧设有将该密封部与所述轴部紧固的紧固部件，

在所述密封部中，与所述接合部件对置的顶端面由朝向该接合部件缩径的倾斜面构成。

根据本发明，密封部的顶端面由朝向该接合部件缩径的倾斜面构成。因此，即使异物由设置于接合部件上的间隙侵入而落到密封部的顶端面，异物也容易在倾斜面滑落，因此能够抑制异物在密封部顶端面堆积。由此，能够有效地抑制异物侵入到密封部的内周面侧。

发明效果

如上所述，根据本发明，即使接合部件上设有间隙，也能够长期且稳定地维持密封性。

附图说明

图1为本发明实施例的球形接头的俯视图。

图2为本发明实施例的球形接头的剖面示意图。

图3为本发明实施例的球形接头的局部放大剖面图。

图4为现有例1的球形接头的剖面示意图。

图5为现有例2的球形接头的剖面示意图。

图6为现有例1球形接头的局部放大剖面图。

附图标记说明

10-球形接头、100-球状螺栓、110-球形部、120-轴部、121-环状凹部、122-环状凸部、200-插座、210-外壳、220-轴承、221-轴承面、230-底板、300-关节、310-轴孔、320-间隙、330-紧固螺栓、400-防尘罩、410-主体部、420-被固定部、421-环状槽、430-密封部、431-环状凸部、432-圆柱状面、433-圆柱状面、444-顶端面、445-环状槽、510-紧固部件、520-紧固部件

具体实施方式

参照以下附图，通过实施例对本发明的实施方式进行详细的说明。但是此实施例中记述的构成部件的尺寸、材质、形状及相对配置位置等，如无特定记述，则本发明范围不受其内容限定。

实施例

参照图1～图3，对本发明实施例的球形接头进行说明。图1为本发明实施例的球形接头的俯视图。图2是本发明实施例的球形接头的剖面示意图，与图1中的AA剖面图相对应。再者，图2中用外观图表示球头螺栓及接合部件(关节)，用剖面图表示其他的部件。图3是本发明实施例的球形接头的局部放大剖面图。并且，图3示出防尘罩中密封部附近的放大剖面图。其中，球头螺栓用外观图表示，接合部件仅用虚线表示其配置位置。

<球形接头>

特别地，参照图1及图2，对本实施例中的球形接头进行说明。球形接头10包括球头螺栓100、插座200和关节300，其中插座200以自由转动且晃动的方式支持球头螺栓100，关节300与球头螺栓100的轴部120相接合。本实施例的球形接头10，在相对于插座200，在关节300配置在铅直方向上方的状态下使用。此外，图2中，图中下方为铅直方向下方，图中上方为铅直方向上方。此外，以下说明中，“一侧端”为铅直方向下方侧，“另一侧端”为铅直方向上方侧。

球头螺栓100具有球形部110，该球形部110设置在轴部120的中铅直方向下方侧的一端。并且，轴部120上形成有环状凹部121。此外，轴部120上还设置有环状凸部122，该环状凸部122位于环状凹部121更靠上方侧，且比轴部120与关节300的接合部位更靠下方的位置。环状凸部122邻接环状凹部121，且形成于环状凹部121的上方侧。

插座200包括环状外壳210、固定于外壳210底部的底板230、以及球头螺栓100中的球形部110的轴承220。轴承220具有轴承面221，轴承面221由曲率半径与球形部110相同的球状面构成。

关节300位于轴部120中的另一端侧，与轴部120相接合。本实施例中的关节300上设置有用于插通轴部120的轴孔310，且形成有从轴孔310至关节300的外壁面的间隙320。并且，在该关节300的轴孔310上插通有轴部120的状态下，采用以紧固关节300的外壁面中夹着设有间隙320部位的两个面的方式进行固定的紧固螺栓330(夹具)，从而将轴部120和关节300接合。

另外，为了防止水及灰尘等侵入接头部，并为了防止润滑剂从接头部流出，而使用了防尘罩400。

<防尘罩>

参照图2及图3对防尘罩400进行说明。防尘罩400由橡胶(例如氯丁橡胶)等弹性体构成。该防尘罩400一体地具有主体部410、被固定部420和密封部430，其中主体部410可变形，呈环状和膜状；被固定部420设置于主体部410的一端侧，固定于插座200上；密封部430设置于主体部410的另一侧端。本实施例中的主体部410是由波纹管状的部位构成。

被固定部420设有环状槽421。通过紧固部件510紧固于环状槽421上，从而被固定部420固定于插座200的外壳210。紧固部件510可使用弹簧、束带、簧环等各种公知技术。

此外，密封部430的内周面侧构成为，相对于环状凹部121的外周面和环状凸部122的外周面的每一者均可自由滑动地紧密贴合，其中环状凹部121形成于球头螺栓100的轴部120上。即，密封部430的内周面侧设有朝径向内侧突出的环状凸部431。该环状凸部431以自由滑动的方式紧密贴合于轴部120中的环状凹部121的外周面。此外，密封部430的内周面中环状凸部431上部的圆柱状面432，构成为以自由滑动的方式紧密贴合于环状凸部122的外周面。进一步地，在密封部430的内周面中环状凸部431下部的圆柱状面433，构成为也以自由滑动的方式紧密贴合于轴部120的外周面。由此，本实施例中的密封部430中，构成为密封部430的内周面整体以相对于轴部120的外周面可自由滑动的方式紧密贴合于轴部120的外周面。

此外，密封部430的外周面侧设有用于将密封部430紧固于轴部120的紧固部件520。更具体而言，密封部430的外周面侧设置有环状槽445。通过使用紧固部件520紧固于环状槽445上，维持密封部430的内周面和轴部120的外周面紧密贴合的状态。紧固部件520可使用弹簧、束带、簧环等各种公知技术。由此，本实施例中的球形接头10中，防尘罩400连同被固定部420及密封部430的两个部分，通过紧固部件510、520的紧固，分别组装于插座200及球头螺栓100上。因此，具有组装性优异。此外，与在由弹性体构成的防尘罩400中的被固定部420及密封部430的内部设置增强环等相比，能更可靠地使被固定部420及密封部430分别相对于插座200及球头螺栓100紧密贴合。

此外，本实施例中的密封部430由对置于关节300的顶端面444、以及朝向关节300缩径的倾斜面构成。并且，本实施例中，顶端面444由锥面构成。其中，顶端面444不限于锥面，也可以是剖面观察时为弯曲线的倾斜面。此外，本实施例中的球形接头10中，防尘罩400中的被固定部420与密封部430，构成为分别由较大力紧密贴合于插座200及球头螺栓100。因此，在轴部120的轴线方向上，被固定部420及密封部430分别相对于插座200及球头螺栓100几乎不发生移动。另外，本实施例中，由于在关节300设有间隙320，需要避免密封部430的一部分被夹入间隙320中而造成破损。因此，考虑到各部件尺寸的公差关系，而不得不在密封部430的顶端面444与关节300之间设置间隙。

按以上描述构成的防尘罩400中，球头螺栓100相对于插座200晃动(图2中，沿箭头P方向晃动)时，主体部410会发生变形。球头螺栓100相对于插座200转动(图2中，沿箭头R方向转动)时，密封部430会相对于球头螺栓100的轴部120滑动。通过以上结构，球头螺栓100相对于插座200无论是晃动还是转动，利用防尘罩400都能够发挥密封功能。

<本实施例中球形接头的优点>

在本实施例中的球形接头10中，防尘罩400中的密封部430的顶端面444由朝向关节300缩径的倾斜面构成。由此，即使异物(泥土、生锈粉末等)由设置于关节300上的间隙320侵入，掉落至密封部430的顶端面444上，异物也容易在斜面滑落(参照图3中箭头X)。因此，能够抑制异物在密封部430的顶端面444的堆积。由此，能够有效抑制异物侵入密封部430的内周面侧。

综上所述，通过本实施例中的球形接头10，即使关节300上设有间隙320，也能够长期且稳定地维持密封性。

Claims (1)

1.一种球形接头，包括：

球头螺栓，其在轴部中的铅直方向下方侧的一端具有球形部；

插座，其具有所述球形部的轴承，并以自由转动且晃动的方式支持所述球头螺栓；

接合部件，其在所述轴部中的另一端侧，与该轴部接合；以及

防尘罩，其由弹性体构成，并一体地具备可变形的主体部、设置于该主体部的一端并固定于所述插座的被固定部、以及设置于该主体部分另一端侧并相对于所述轴部可自由滑动的密封部，

在所述接合部件上设有供所述轴部插通的轴孔，并形成有从该轴孔至所述接合部件的外壁面为止的间隙，

在所述轴孔上插通有所述轴部的状态下，通过以紧固的方式固定所述接合部件的外壁面中夹着设有所述间隙的部位的2个面的固定件，而将所述轴部与所述接合部件接合，

在所述球头螺栓的所述轴部上形成有环状凹部和环状凸部，

所述环状凸部设置于比该环状凹部更靠上方侧，且比所述轴部与接合部件的接合部位更靠下方侧的位置，

所述防尘罩中的所述密封部的内周面侧构成为相对于所述环状凹部的外周面和所述环状凸部的外周面中的每一者均以可自由滑动的方式紧密贴合，并且，在所述密封部的外周面侧设有将该密封部与所述轴部紧固的紧固部件，

在所述密封部中，与所述接合部件对置的顶端面由朝向该接合部件缩径的倾斜面构成。

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