CN220540101U - 一种万向转动连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种万向转动连接结构，包括第一连接件和第二连接件，第一连接件上设置有一球头，第二连接件上开设有一球窝空腔，球头被配置为适配地转动连接于球窝空腔中，且球窝空腔中开设有嵌置凹槽，嵌置凹槽中活动嵌置有阻尼件，阻尼件上形成有用于贴合球头表面的凹球面，且球窝空腔连接有一端盖，在端盖与阻尼件之间设置有弹性件。本实用新型通过弹性件的弹力作用使得阻尼件的凹球面能够与球头表面弹性抵接在一起并对球头在球窝空腔中的转动运动产生阻尼作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及转动连接结构技术领域，具体涉及一种万向转动连接结构。
背景技术
中国文献CN110023638A(申请日：2019年07月16日)公开了一种用于球铰链的球窝，但该技术方案的球铰链结构类型的万向转动连接结构其球头在球窝中的转动运动并无转动阻尼效果，其转动耦合面之间预留有一定的间隙，以满足初始转动灵活的要求，这也导致该类球铰链结构的万向转动连接结构无法适用于某些特定的应用场景，例如一些要求球头在球窝中的转动运动具有一定的阻尼数值，且球头的转动阻尼数值需保持在一定的公差要求的特定应用场景。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种万向转动连接结构，其主要解决的是现有万向转动连接结构的球头在球窝中的转动运动不具有一定转动阻尼效果的技术问题。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种万向转动连接结构，包括第一连接件和第二连接件，第一连接件上设置有一球头，第二连接件上开设有一球窝空腔，球头被配置为适配地转动连接于球窝空腔中，且球窝空腔中开设有嵌置凹槽，嵌置凹槽中活动嵌置有阻尼件，阻尼件上形成有用于贴合球头表面的凹球面，且球窝空腔处连接有一端盖，在端盖与阻尼件之间设置有弹性件，通过弹性件的弹力作用使得阻尼件的凹球面与球头表面弹性抵接在一起并对球头在球窝空腔中的转动运动产生阻尼作用。
进一步，球窝空腔具有轴向相对设置的第一开口和第二开口，第一连接件的一端从球窝空腔的第一开口侧插入并从球窝空腔的第二开口侧穿出直至球头可转动地适配嵌于球窝空腔中，嵌置凹槽开设于球窝空腔的第一开口侧，阻尼件沿球窝空腔的轴向方向从第一开口侧对应地嵌入到嵌置凹槽中，且阻尼件上的凹球面适配贴合于球头的表面，端盖卡接在球窝空腔的第一开口侧。
进一步，嵌置凹槽形成于球窝空腔第一开口侧的内壁位置处。
进一步，嵌置凹槽的内径略大于球头的直径大小，且嵌置凹槽的外侧端延伸至球窝空腔的第一开口侧端面处，嵌置凹槽的内侧端延伸至球窝空腔近中部位置处。
进一步，阻尼件呈能够适配嵌入于嵌置凹槽中的环形结构，阻尼件为钢质阻尼件。
进一步，阻尼件的外端面处开设有一环形定位槽，弹性件为波形弹簧，波形弹簧嵌套定位在阻尼件的环形定位槽处，且波形弹簧的上端抵接在端盖上。
进一步，球窝空腔的第一开口侧的内壁上开设有卡槽，端盖的外缘卡接固定于卡槽中。
进一步，所述万向转动连接结构为球铰链结构。
进一步，所述万向转动连接结构为球头杆端关节轴承结构。
进一步，所述万向转动连接结构为汽车拉杆球铰节点结构。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本实用新型所述的万向转动连接结构中，由于在第二连接件上用于安装球头的球窝空腔中开设一个嵌置凹槽并在嵌置凹槽中适配嵌设一个阻尼件，阻尼件被配置为通过其上的凹球面与转动连接在球窝空腔中的球头表面配合在一起，并且，通过设置于第一连接件与阻尼件之间的弹性件使得阻尼件与球头弹性抵触在一起进而对球头在球窝空腔中的转动运动产生阻尼作用，使该万向转动连接结构能够更好地适用于对球头的转动具有转动阻尼要求的转动连接应用场景。使用端盖与第二连接件的卡拆卸卡接的结构的优势在于：端盖安装方便，在安装过程中，只需将端盖对应球窝空腔第一开口侧用力压入并使得端盖的外缘适配卡入到球窝空腔的第一开口侧的内壁上的卡槽中，并采用专用工装进行机械铆合，即可实现批量稳定生产，使用过程中不会在冲击工况下发生端盖滑脱；当端盖安装到位后，波形弹簧的压缩量可以得到合理控制，即对于使用同一批次的零配件所装配得到的万向转动连接结构的转动阻力数值可控，装配完成后即可使得同批次的各个万向转动连接结构产品的转动阻尼数值大小的一致性良好。产品在使用过程中，随着摩擦副工作表面的磨损，传统产品结构的摩擦副的间隙会增加，容易出现松旷和异响，本实用新型产品所设计的弹性件除了产生初始转动阻尼外，还可自动补偿摩擦副的磨损量，提高产品的可靠性和使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的万向转动连接结构的立体结构示意图。
图2是本实用新型实施例一的万向转动连接结构的立体结构分解示意图。
图3是本实用新型实施例一的万向转动连接结构的装配状态结构剖视图。
图4是本实用新型实施例一的万向转动连接结构的分解状态结构剖视图。
图5是本实用新型实施例二的万向转动连接结构的装配状态结构剖视图。
标号说明：
1、第一连接件，2、第二连接件，3、阻尼件，4、弹性件，5、端盖，6限位套，11、球头，21、球窝空腔，31、凹球面，211、嵌置凹槽，212、卡槽。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例一
请参照附图1至附图4，本实用新型的一种实施例提供一种万向转动连接结构，包括第一连接件1和第二连接件2，第一连接件1上设置有一球头11，第二连接件2上开设有一球窝空腔21，球头11被配置为适配地转动连接于球窝空腔21中，且球窝空腔21中开设有嵌置凹槽211，嵌置凹槽211中活动嵌置有阻尼件3，阻尼件3上形成有用于贴合球头11表面的凹球面31，且球窝空腔21处连接有一端盖5，在端盖5与阻尼件3之间设置有弹性件4，通过弹性件4的弹力作用使得阻尼件3的凹球面31与球头11表面弹性抵接在一起，在球头11相对球窝空腔21进行转动运动时，阻尼件3的凹球面31被配置为能够与球头11的表面产生摩擦作用，进而对球头11在球窝空腔21中的转动运动产生阻尼作用。可以理解的是，本实施例中，由于在第二连接件2上用于安装球头11的球窝空腔21中开设一个嵌置凹槽211并在嵌置凹槽211中适配嵌设一个阻尼件3，阻尼件3被配置为通过其上的凹球面31与转动连接在球窝空腔21中的球头11表面配合在一起，并且，通过设置于第一连接件1与阻尼件3之间的弹性件4使得阻尼件3与球头11弹性抵触在一起进而对球头11在球窝空腔21中的转动运动产生阻尼作用，使该万向转动连接结构能够更好地适用于对球头11的转动具有转动阻尼要求的转动连接应用场景。且在产品生产时，可以根据客户需要设计不同弹性系数的弹性件4或调整弹性件4的压缩量等手段，来改变产品出厂时的阻尼数值，以供客户自行选用。
请参照附图1至附图4，其中一种较优实施例中，球窝空腔21具有轴向相对设置的第一开口和第二开口，第一连接件1的一端从球窝空腔21的第一开口侧插入并从球窝空腔21的第二开口侧穿出直至球头11可转动地适配嵌于球窝空腔21中，嵌置凹槽211开设于球窝空腔21的第一开口侧，阻尼件3沿球窝空腔21的轴向方向从第一开口侧对应地嵌入到嵌置凹槽211中，且阻尼件3上的凹球面31适配贴合于球头11的表面，端盖5卡接在球窝空腔21的第一开口侧。其中一种较优实施例中，优选地，阻尼件3的外端面处开设有一环形定位槽，弹性件为波形弹簧，波形弹簧嵌套定位在阻尼件3的环形定位槽处，且波形弹簧的上端抵接在端盖5上。然而，本领域技术人员应理解，在其他实施例中，弹性件4并不局限于本实施例所公开的波形弹簧，也可以是其他类型的压缩弹簧结构，只要通过弹性件4能够使得阻尼件3的凹球面31能够与球头11的表面弹性抵触在一起并使阻尼件3对球头11的转动产生一定的阻尼作用即可。
请参照附图1至附图4，其中一种较优实施例中，嵌置凹槽211形成于球窝空腔21第一开口侧的内壁位置处。优选地，嵌置凹槽211的内径略大于球头11的直径大小，且嵌置凹槽211的外侧端延伸至球窝空腔21的第一开口侧端面处，嵌置凹槽211的内侧端延伸至球窝空腔21近中部位置处。安装时，先将第一连接件1的杆端从第二连接件2的球窝空腔21的第一开口侧(指附图3或附图4中安装端盖5的一侧)插入并从球窝空腔21的第二开口侧穿出直至球头11可转动地适配嵌于球窝空腔21中，当第一连接件1与第二连接件2装配到位后，将弹性件4装配到阻尼件3上，然后将阻尼件3嵌入到球窝空腔21第一开口侧的嵌置凹槽211中，而后，将端盖5压入球窝空腔21第一开口侧处，使通过端盖5抵住弹性件4的顶端，进而通过弹性件4的弹力使得阻尼件3与球头11弹性抵触在一起。
请参照附图1至附图4，其中一种较优实施例中，阻尼件3呈能够适配嵌入于嵌置凹槽211中的环形结构，优选地，阻尼件3的外径大小与球窝空腔21中的嵌置凹槽211的内径大小相适配，进一步地，阻尼件3为钢质阻尼件，而若采用塑料材质的阻尼件，则被压缩的塑料阻尼件容易因应力释放而发生松弛。转动阻尼会逐渐衰减，且塑料阻尼件易磨损而导致转动阻尼衰减较快，转动阻尼衰减较快则易在早期使用过程中因转动阻尼偏小而出现松旷、异响等，影响使用寿命。本实施例中，钢材质的阻尼件结构比塑料材质的阻尼件更耐磨，磨损量较少，转动阻尼相应衰减较慢，可长期保持在许用范围内。
请参照附图1至附图4，其中一种较优实施例中，球窝空腔21的第一开口侧的内壁上开设有卡槽212，端盖5的外缘卡接固定于卡槽212中。本实施例中，使用端盖5与第二连接件2的卡拆卸卡接的结构的优势在于：端盖5安装方便，在安装过程中，只需将端盖5对应球窝空腔21第一开口侧用力压入并使得端盖5的外缘适配卡入到球窝空腔21的第一开口侧的内壁上的卡槽212中并采用专用工装进行机械铆合，即可实现批量稳定生产，使用过程中不会在冲击工况下发生端盖滑脱；当端盖5安装到位后，波形弹簧的压缩量可以得到合理控制，即对于使用同一批次的零配件所装配得到的万向转动连接结构的转动阻力数值可控，装配完成后即可使得同批次的各个万向转动连接结构产品的转动阻尼数值大小的一致性良好。产品在使用过程中，随着摩擦副工作表面的磨损，传统产品结构的摩擦副的间隙会增加，容易出现松旷和异响，本实用新型产品所设计的弹性件除了产生初始转动阻尼外，还可自动补偿摩擦副的磨损量，提高产品的可靠性和使用寿命。
请参照附图1至附图4，其中一种较优实施例中，所述万向转动连接结构为球铰链结构。
请参照附图1至附图4，其中一种较优实施例中，所述万向转动连接结构为球头杆端关节轴承结构。
请参照附图1至附图4，其中一种较优实施例中，所述万向转动连接结构为汽车拉杆球铰节点结构。
此外，球头11的外表面与球窝空腔21的内表面配合形成摩擦副，本实施例中，优选地，对球头11的外表面与球窝空腔21的内表面先进行磷化处理，然后再在磷化处理后的球头11外表面与球窝空腔21内表面喷涂二硫化钼使形成二硫化钼硬膜层，而后再在球头11外表面与球窝空腔21内表面涂覆油脂进行润滑。如此，相比于现有先对摩擦副工作表面进行磷化处理而后直接涂覆油脂进行润滑的技术方案(转动阻尼衰减较快，易在早期使用过程因转动阻尼偏小而出现松旷、异响等，影响使用寿命。且在后期油脂润滑不充分的运行工况下，会发生钢对钢干摩擦，产生异响。此外，经20万次疲劳寿命试验，转动阻尼从20Nm下降到3Nm，出现异响)，本申请增加了喷涂二硫化钼形成二硫化钼硬膜的工序，通过在摩擦副的工作表面增加二硫化钼硬膜，使得转动阻尼长期保持性较好，比较不会在早期使用过程出现松旷，且在后期油脂润滑不充分的运行工况下，利用二硫化钼硬膜可以起到减摩作用，避免出现钢对钢干摩擦，可改善异响缺陷。经20万次疲劳寿命试验，转动阻尼从14Nm下降到5Nm，并无异响。
实施例二
请参照附图5，本实施例与实施例一的区别在于，在第一连接件1靠近球头11的位置处套设有一橡胶材质的限位套6，限位套6上形成有与橡胶密封罩对应设置的限位凸缘，通过限位凸缘对橡胶密封罩起到支撑限位作用，以防密封罩在运动过程中过度内陷而难以复位，影响该万向转动连接结构的正常工作。
以上所述，实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中的部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，因此本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种万向转动连接结构，其特征在于：包括第一连接件(1)和第二连接件(2)，第一连接件(1)上设置有一球头(11)，第二连接件(2)上开设有一球窝空腔(21)，球头(11)被配置为适配地转动连接于球窝空腔(21)中，且球窝空腔(21)中开设有嵌置凹槽(211)，嵌置凹槽(211)中活动嵌置有阻尼件(3)，阻尼件(3)上形成有用于贴合球头(11)表面的凹球面(31)，且球窝空腔(21)处连接有一端盖(5)，在端盖(5)与阻尼件(3)之间设置有弹性件(4)，通过弹性件(4)的弹力作用使得阻尼件(3)的凹球面(31)与球头(11)表面弹性抵接在一起并对球头(11)在球窝空腔(21)中的转动运动产生阻尼作用。
2.根据权利要求1所述的万向转动连接结构，其特征在于：球窝空腔(21)具有轴向相对设置的第一开口和第二开口，第一连接件(1)的一端从球窝空腔(21)的第一开口侧插入并从球窝空腔(21)的第二开口侧穿出直至球头(11)可转动地适配嵌于球窝空腔(21)中，嵌置凹槽(211)开设于球窝空腔(21)的第一开口侧，阻尼件(3)沿球窝空腔(21)的轴向方向从第一开口侧对应地嵌入到嵌置凹槽(211)中，且阻尼件(3)上的凹球面(31)适配贴合于球头(11)的表面，端盖(5)卡接在球窝空腔(21)的第一开口侧。
3.根据权利要求2所述的万向转动连接结构，其特征在于：嵌置凹槽(211)形成于球窝空腔(21)第一开口侧的内壁位置处。
4.根据权利要求3所述的万向转动连接结构，其特征在于：嵌置凹槽(211)的内径略大于球头(11)的直径大小，且嵌置凹槽(211)的外侧端延伸至球窝空腔(21)的第一开口侧端面处，嵌置凹槽(211)的内侧端延伸至球窝空腔(21)近中部位置处。
5.根据权利要求2所述的万向转动连接结构，其特征在于：阻尼件(3)呈能够适配嵌入于嵌置凹槽(211)中的环形结构，阻尼件(3)为钢质阻尼件。
6.根据权利要求5所述的万向转动连接结构，其特征在于：阻尼件(3)的外端面处开设有一环形定位槽，弹性件(4)为波形弹簧，波形弹簧嵌套定位在阻尼件(3)的环形定位槽处，且波形弹簧的上端抵接在端盖(5)上。
7.根据权利要求2所述的万向转动连接结构，其特征在于：球窝空腔(21)的第一开口侧的内壁上开设有卡槽(212)，端盖(5)的外缘卡接固定于卡槽(212)中。
8.根据权利要求1至7任一项所述的万向转动连接结构，其特征在于：所述万向转动连接结构为球铰链结构。
9.根据权利要求1至7任一项所述的万向转动连接结构，其特征在于：所述万向转动连接结构为球头杆端关节轴承结构。
10.根据权利要求1至7任一项所述的万向转动连接结构，其特征在于：所述万向转动连接结构为汽车拉杆球铰节点结构。
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