专利名称：球式接头的制造方法
本申请是申请号97197071.8、申请日1997年6月6日、发明创造名称球式接头的制造方法的分案申请。
该方法如
图17所示，由第1、第2、第3工序构成。在第1工序(图a、b)，把钢球101作为芯插入金属模具100内，用压铸铸造形成保持座102。在第2工序(图c、d)，用凸焊将柄103接合到包在该保持座102内的钢球101上，形成带球柄104。在第3工序，对带球柄104或保持座102施加外力，在第1工序铸造时相互密接着的钢球101与保持座102之间形成微小间隙。在保持座102的铸造时，钢球101的球面复制保持座一侧，所以，用该方法制作的如图18所示的球式接头，其钢球101与保持座102之间无晃动地滑动接触，可实现灵活的旋转运动或摆动运动，这是其优点。
另外，该制造方法的第1工序中，保持座102的铸造时，作为芯的钢球101固定在金属模具100内，所以，由闭合的金属模具将该钢球101上下挟住，在铸造出的保持座102上，形成与钢球101的上下位置对应的开口部105、106。上述第2工序中，利用这些开口部105、106进行凸焊，从一方开口部105，使柄103与钢球101的球面相接，从另一方开口部106，使电极107(该电极导通焊接电流)与钢球101的球面相接，在此状态，在钢球101与柄103之间通过预定的焊接电流，进行凸焊。
但是，该现有的制造方法中，使电极与球直接相接并进行凸焊时，电极与球之间如果不能确保足够大的接触面积，则在球与电极之间会产生对于焊接电流的通电阻力，在电极的相接位置球可能会熔化。因此，开设在保持座上的电极用开口部必须具有一定程度的大小。
但是，由于该电极开口部与接合在球上的柄位于同轴的位置上，所以，当把该电极用开口部开设得足够大时，沿柄的轴方向投影的球与保持座的接触面积(见图18)就不得不减小，存在着对沿柄的轴方向作用的荷重、即轴向荷重的承受能力不足的问题。
另外，为了不使电极用开口部小直径化而又提高对轴向荷重的承受能力，则必须加大球直径，这样会导致球式接头本身的大型化和重型化。
另一方面，即使开设在保持座上的电极用开口部足够大，当电极本身与球的相接状态不好时，在电极与球之间仍然产生通电阻力，在电极的相接位置球会熔化。为此，在上述的现有制造方法中，把铜板制的电极成形为与球的球面相仿的球面，在反复进行凸焊的过程中，电极的形状渐渐地产生变化，所以，必须在每进行预定次数的焊接后要修正电极，其生产管理非常麻烦。
另外，上述的现有制造方法中，上述保持座的成形材料，主要是采用以锌为基材的压铸用合金(例如锌-铝-铜系的压铸用锌合金)，该压铸用锌合金虽然其张拉强度、硬度和韧性等机械强度高，但是耐蚀性差而且比重大，所以，保持座容易腐蚀且重量大，采用该球式接头构成的连杆机械，其使用部位有限制，并且影响该连杆机构的轻量化。
作为比重小的压铸用合金，可以采用以铝为基材的合金，但是该压铸用铝合金，用压铸成形时，与前述的压铸用锌合金相比，其张拉强度、硬度差，用该合金制作的球式接头，不能用于要求高机械强度的部位，例如汽车悬架臂部中的转向横拉杆等部位。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种球式接头的制造方法，用该制造方法制造的球式接头的球径小，且对作用于柄的轴方向的轴向荷重的承受能力高，并且，该制造方法的生产管理容易。
本发明的另一目的是提供球式接头的制造方法，该方法能够用铝合金的压铸件形成机械强度高的保持座。
为了实现上述目的，本发明提出球式接头的以下二种制造方法。
第1制造方法，是保持座和带球柄以可摆动或可转动方式连接的球式接头的制造方法，其特征在于，该方法由第1工序、第2工序和第3工序构成；在第1工序，把球作为芯插入铸造金属模具，将熔融的导电性合金铸入该金属模具内，铸造除了柄的接合部外覆盖该球的保持部；在第2工序，将柄压接在从保持座露出的球上，并且使电极分别抵接上述柄和保持座，在这些电极间流通焊接电流，用凸焊将球和柄接合，形成带球的柄；在第3工序，对上述保持座或带球柄施加外力，在球与保持座之间形成间隙。
根据本发明的该制造方法，在第2工序中，通过球在柄与保持座之间接通焊接电流，不使电极直接接触球，用凸焊接合柄和球，所以，不必在保持座上设置用于使电极与球接触的开口部。因此，在铸造保持座的第1工序中，可以只留下柄的接合部地用导电性合金包住球，可制作出对于作用在柄上的轴向荷重具有高承受能力的球式接头。
另外，这样地通过球在柄与保持座之间流通焊接电流，在第1工序铸造的保持座与球紧密相接，而且，球从保持座露出的部位只是柄的接合部，所以，球与保持座之间具有充分的接触面积。因此，球与保持座之间几乎不产生对焊接电流的通电阻力，不会使球和保持座焊接，只把柄和球用凸焊接合。
另外，本发明方法中，在凸焊结束后，通过在柄与保持座之间再次流通电流，可以立即对球与柄的接合部进行回火，可防止因焊接后的放置而产生焊接部的裂缝。
第2制造方法，其特征在于，该方法由第1工序、第2工序和第3工序构成；在第1工序，将钢球作为芯插入铸造金属模具，把铝合金铸入该金属模具内，压铸包覆该钢球的保持座；在第2工序，加热该保持座，对形成该保持座的铝合金进行固溶处理；在第3工序，对上述钢球或保持座作用外力，在钢球与保持座之间形成间隙，使该钢球可相对于保持座旋转。
由这些工序构成的本发明方法，在其第1工序，用铝合金压铸铸造包覆钢球的保持座，接着在第2工序，进行保持座的固溶处理，所以，在处理后的数小时产生的时效硬化使保持座的机械强度显著提高。因此，即使采用被认为机械强度差的铝合金压铸成形保持座，也能充分满足球式接头所要求的机械强度。
考虑到球式接头的功能，上述第1工序中所用的钢球要求有耐磨损性，通常对该钢球进行表面预浸碳淬火等的淬火处理。但是，上述第1工序中，包覆着钢球的铝合金的固溶处理温度比钢球的淬火温度低得多，所以，对压铸铸造后的保持座进行固溶处理时，产生与对钢球进行回火处理时同样的结果，特意用淬火处理而硬化了的钢球的表面又会软化，保持座与钢球的滑接状态可能会早期恶化。
图16是曲线图，表示对淬火处理后的钢球(不锈钢/440℃)进行回火处理时的该回火温度与钢球硬度的关系。从该曲线可知，回火温度超过550℃时，钢球的硬度急剧下降，钢球表面的软化加速。因此，采用不锈钢等特殊钢作为上述钢球时，如果保持座的固溶处理温度在550℃以下，则可将钢球表面硬度保持为在实用上没有问题的程度。
从生产成本和通用性观点考虑，上述钢球最好采用经浸碳淬火的普通钢。该情况时，保持座的固溶处理温度必须比上述不锈钢更低。根据本发明者的确认，如果保持座的固溶温度在450℃以下，则用普通钢形成的钢球的表面硬度可保持为在实用上没有问题的程度。
该固溶处理温度因铝合金的组成而有所不同，所以，为了将固溶处理温度保持在上述范围内，铝合金的组成是关键。曾考虑过调制对铝合金的添加元素，使固溶处理温度在上述温度范围内的铝合金。但是，根据本发明者的确认，铝-锌-硅素类的压铸用铝合金，其固溶处理温度是360～450℃，并且，时效硬化能提高压铸用锌合金的机械强度。关于该压铸用铝合金的具体组成将在后文中说明。
本发明方法中，保持座的固溶处理和淬火处理结束后，也可以与现有的制造方法同样地，用凸焊将柄接合在钢球上，形成带球的柄。但是，保持座的固溶处理后，如前所述钢球表面有软化的倾向，所以，为了防止钢球的损伤，最好用前述第1制造方法使焊接电流间接地通向钢球。根据这样的构成，不把电极压在钢球上也能实施凸焊，可不损伤钢球表面地形成带球柄。
另外，上述柄不一定非要在保持座的压铸铸造后与钢球接合，也可以在压铸铸造前与钢球接合。该情况时，只将接合形成的带球柄的钢球部插入铸造金属模具内，在此状态进行保持座的压铸铸造。
本发明方法中所用的钢球上不一定非要接合柄，也可以采用形成贯通孔的开孔钢球来压铸铸造保持座，这时，将连杆机构的柄等插入该贯通孔内并固定之，可以使用本发明方法做成的球式接头。
本发明方法的第2工序中，经固溶处理的保持座已经包覆住钢球，所以，对保持座加热时也加热了钢球，该钢球的表面因氧化作用而变粗糙，从而不能发挥保持座与钢球灵活滑动接合这一球式接头的原有功能。因此，从该观点考虑，最好在无氧环境下加热该保持座，进行固溶处理，这样可防止因加热导致钢球表面氧化，确保保持座与钢球的灵活滑动接触动作。
图2是表示第1实施例球式接头的使用例的剖面图。
图3是表示第1实施例中保持座的铸造工序的图。
图4是表示铸造成的保持座的剖面图。
图5是表示铸入保持座的钢球与柄的焊接工序的图。
图6是表示用焊接接合的带球柄的剖面图。
图7是曲线图，表示第1实施例中用的压铸用铝合金的固溶处理温度与张拉强度的关系。
图8是曲线图，表示第1实施例中用的压铸用铝合金的固溶处理温度与拉伸的关系。
图9是曲线图，表示第1实施例中用的压铸用铝合金的固溶处理温度与硬度的关系。
图10是表示用本发明方法制造的球式接头第2实施例的剖面图。
图11是表示第2实施例中钢球与柄的焊接工序的图。
图12是表示第2实施例中保持座的铸造工序的图。
图13是表示用本发明方法制造的球式接头第3实施例的剖面图。
图14是表示第2实施例中轴承衬套的铸造工序的图。
图15是表示铸入保持座和轴承衬套的钢球与柄的焊接工序的图。
图16是表示不锈钢的硬度与回火温度关系的曲线图。
图17是表示现有的球式接头制造方法的工序图。
图18是表示用现有的制造方法制作的球式接头的剖面图。
符号说明1b-柄；2-保持座；8-钢球；10-电极。
带球柄1是把杆状的柄1b焊接到作为球部1a的高圆度钢球上而形成的，在该柄1b上形成供推杆3嵌合的锥形安装部11，在该安装部11的前端形成阳螺纹12。因此，将螺母13螺纹结合到该阳螺纹12上，可将推杆3固定到锥形安装部11上。
保持座2是用后述的压铸铸造制作的，只留下柄1b与球部1a的接合部地包覆住该球部1a。在保持座2上，在与柄1b相反侧的位置上形成平坦部20，该平坦部20在后述的柄1b的凸焊时作为电极的抵接面使用。在保持座2的外周形成突缘部21，该突缘部21用于把保持座2接合到上述摆动臂4上，在离开该突缘部21的位置，形成环形槽22，止动环23嵌合在该环形槽22内，这样，上述摆动臂4固定在保持座2上。
在保持座2的外周缘与带球柄1的柄1b之间，安装着密封部件5，由该密封部件5形成收容润滑脂(该润滑脂供给球部1a与保持座2的间隙内)等润滑剂的润滑剂袋24，并且，防止尘埃等从球部1a与柄1b的接合部侵入上述间隙。密封部件5的靠柄1b侧的端部5a，由其弹性与柄1b密接；靠保持座2侧的端部7b通过卡接环挟入保持座2的外周缘之间，以避免因带球柄1的摆动或转动而脱离保持座2。
该实施例的保持座2中，在其中心开设着注油孔25。但是，如果仅用收容在上述润滑剂袋24内的润滑剂就可以充分润滑保持座2与球部1a之间时，则也可以不开设该注油孔25。
下面，说明本实施例球式接头的具体制造方法。
先在第1工序用铝合金压铸铸造上述保持座。本发明者在试验中使用的压铸用铝合金的组成如表1所示。
表1
在该压铸铸造时，如图3所示，把带球柄1钢球部1a的钢球8作为芯插入上下分割的一对金属模具6、7内，在此状态下把熔融的金属压入金属模具的模腔9内。这时，插入的钢球8由形成在金属模具7内支承座7a定位，借助从金属模具6突出的卡接杆6a固定在支承座7a上。
如果能用磁性吸引力或真空装置等的吸引力将钢球8切实固定于金属模具7的支承座7a上，则也可以不要金属模具6的卡接杆6a。
这样，如图4所示，用上述合金铸造出包覆钢球8的保持座2，钢球8只在与支承座7a对应的部位露出于保持座2。另外，本实施例中，是用卡接杆6a一边推压钢球8一边进行压铸铸造，所以，在与该卡接杆6a对应的部位，在保持座2上开设着小孔，该孔可作为注油孔25使用。保持座2的突缘部21是用该压铸铸造形成的，环形槽22是用压铸铸造后的机械加工形成的。
接着，在第2工序，对压铸铸造出的保持座2加热，对形成该保持座2的铝合金进行固溶处理。具体地说，把包覆住钢球8的保持座2放入真空炉，在无氧环境下加热至固溶处理温度后，取出并急冷，表1所示的铝合金的固溶处理温度是360～450℃，加热时间约2小时。
然后，在第3工序，把柄1b焊接到经固溶处理的保持座2的钢球8上。该焊接是采用凸焊，如图5所示，以预定压力F将柄1b的端面压接在从保持座2露出的钢球8的球面上，同时，使电极10a、10b分别与保持座2和柄1b接触，在这些电极10a、10b间流通预定的焊接电流。
导通焊接电流用的电极10a不直接与钢球接触，而是与保持座2的平坦部20相接，通过保持座2间接地向钢球8导通焊接电流。保持座2由于在前一工序中的铸造时与钢球8密接，所以，这样通过保持座2间接地向钢球8导通焊接电流，在保持座2与钢球8的交界部的通电阻力极小，保持座2与钢球8不会溶接。另外，钢球8的表面被前一工序中的固溶处理加热而成为退火状态，它可能会软化，但是由于电极10a不直接压接在钢球8上，所以，不会损伤钢球8的表面。
凸焊结束后，如图6所示，形成了带球柄1，该带球柄1由被保持座2包覆的钢球8和柄1b接合而成。该带球柄1的钢球部1a成为铸入保持座2内的状态。
在该工序中，凸焊结束后，以其原封不动的电极连接状态再次流通电流，对钢球8与柄1b的接合部进行回火处理，这样，可防止该接合部在焊接后产生裂缝。
接着，在第4工序，对保持座2或带球柄1作用外力，在相互密接着的保持座2与钢球部1a之间形成微小间隙。施加外力的方法，例如可以是轻轻敲击保持座2的外周或沿轴方向轻轻敲击带球柄1，或者轻轻敲击钢球部1a。这样，带球柄1的钢球部1a自由地与保持座2滑动接合，带球柄1与保持座2成为可摆动或可转动的连接状态。
最后，在柄1b与保持座2的外周缘之间安装上述密封部件5，在该密封部件5形成的润滑剂袋24内充填润滑脂等的润滑剂，便完成了本实施例的球式接头。
本实施例的球式接头如上述地制造出来，根据该制造方法，在第3工序，一边将电极10压接在保持座2上，一边向保持座2与柄1b之间导通焊接电流，所以，在保持座2上不必开设用于将电极直接接触钢球8的开口部，可只留下极小注油口25地用保持座2包覆球部1a的顶部。
因此，如图2所示，沿着带球柄1的轴方向投影球部1a和保持座2的接触面积，将其与图11所示的现有技术中的接触面积相比，当球部1a的直径相同时，本实施例球式接头的该接触面积比现有技术中的显著增大。因此，用本发明的制造方法生产出的球式接头，与用在保持座2上形成电极用开口部的现有制造方法制造出的球式接头相比，对于沿带球柄1轴方向的轴向荷重的承受能力高。
另外，由于电极10不压接在钢球8上，而是压接在保持座2的平坦部20上，所以，不必特意将电极10形成为球面，而且也不必相应于焊接次数地修整电极10的形状。因此，本发明的制造方法与现有制造方法相比，生产管理容易，更适合于球式接头的自动化大量生产。
根据该制造方法，在第2工序，对成形保持座2的铝合金进行固溶处理时，是在无氧环境下进行的，所以，被保持座2包覆着的钢球8的表面不会氧化而变粗糙，在完成的球式接头中，能得到保持座2与钢球8的灵活滑动接合。
另外，在本实施例的球式接头制造方法中，如前所述，由于在第2工序中进行保持座2的固溶处理，所以，在球式接头完成后的数小时内，时效硬化进展着，保持座2的张拉强度、拉伸、冲击值等机械强度比不实施固溶处理时有很大改善。下面的表2中表示改善结果的具体数值，在图7至图9的曲线中表示固溶处理温度与张拉强度、拉伸、硬度的关系。
表2
本实施例中所使用的压铸用铝合金，其保持座2的固溶处理温度最高为450℃，在400℃前后也能进行固溶处理，所以，可尽可能地防止被保持座包覆的钢球8成为退火状态而软化。下面的表3中，表示对从表面至0.5mm深度实施了浸碳淬火的普通钢的钢球(表面硬度Hv＝653)在各种温度下实施退火时的钢球表面硬度。
表3
为了防止钢球8因与保持座2的滑动接触而损伤，虽然与保持座2的硬度有关，但钢球8的硬度必须在Hv＝327左右，从表3的结果看，保持座2的固溶处理温度必须在450℃以下。因此，表1所示的压铸用铝合金满足该条件，所以，即使对保持座2进行固溶处理，钢球8的硬度也能保持在充分发挥球式接头功能的程度。
另外，由铝合金压铸成形的制品一旦加热时，会产生泡疤而使机械强度降低，所以，通常对铝合金压铸制品不实施固溶处理。但是，本实施例中所用的压铸用铝合金，其固溶处理温度为360～450℃，低于JIS标准规定的一般铝合金的固溶温度，所以，因泡疤的产生对机械强度的影响少，即使实施固溶处理也能显著提高保持座2的机械强度。第2实施例图10表示用本发明方法制造的球式接头的第2实施例。是用与第1实施例完全相同的方法制造的另一球式接头。该球式接头中，带球柄15的形状与第1实施例中的完全相同，但是保持座16上设置了与上述摆动臂4同样功能的臂部17，在该臂部17内形成阴螺纹18。其它构造与第1实施例相同，在图中注以相同标记，其详细说明从略。
另一方面，该第2实施例的球式接头，也可以不采用第1实施例的方法制造，而是如下述地先形成带球柄1，然后压铸铸造保持座16，这样地制造出来。
即，如图11所示，先用预定的力F把柄1b的端面压接在钢球1a的球面上，同时在它们之间导通预定的焊接电流，用凸焊将钢球1a和柄1b接合，形成带球柄1。
接着，把这样形成的带球柄1的钢球部1a作为芯，进行保持座16的压铸铸造。该压铸铸造时，如图12所示，把在前一工序形成的带球柄1固定到铸造金属模具37内，把该带球柄1的钢球部1a插入模腔38内，把与第1实施例同样的压铸用铝合金熔融液压入该模腔38内。这样，便完成了用铝合金包覆住带球柄1钢球部1a的保持座16。
这样地将带球柄1与保持座16连接起来后，在与第1实施例同样的条件下，用真空炉进行保持座16的固溶处理，接着，对带球柄1或保持座16作用外力，使相互密接着的它们之间产生微小间隙。这样，带球柄1的钢球部1a可自由地与保持座16滑动接合，然后，在带球柄1与保持座16之间安装密封部件5，便完成了本实施例的球式接头。
如上述制造出的该第2实施例的球式接头中，也对用铝合金压铸形成的保持座16实施固溶处理，所以，该固溶处理后产生的时效硬化，使保持座16的机械强度显著提高。另外，由于上述固溶处理是在无氧环境下进行的，所以，被保持座16包覆的钢球部1a的表面不会因氧化而变粗糙，而且，由于把固溶处理温度抑制在450℃以下，所以，可尽可能地防止钢球部1a的表面软化。即，该第2实施例的球式接头制造方法，也与第1实施例的方法同样地，可制造出机械强度高、带球柄1的钢球部1a与保持座16能灵活滑动接合的球式接头。第3实施例图13表示用本发明方法制造的球式接头的第3实施例。该实施例的球式接头中，带球柄31的球部31a和保持座41通过轴承衬套50可摆动或可转动地连接着。通过上述轴承衬套50的铸造，将球部31a铸入保持座41的内部。
上述带球柄31，与第1实施例完全同样地，是把杆状柄31b焊接到作为球部31a的高圆度钢球上而形成的。在该柄31b上形成锥状的安装部32和阳螺纹33。
在保持座41上，呈凹陷状地形成直径稍大于球部31a的接球部42，上述轴承衬套50用后述的铸造铸入该接球部42的内部。在该保持座41上，在与柄31b相反侧的位置，形成平坦部40，该平坦部40在柄31b的凸焊时作为电极的抵接面使用。另外，在该保持座41的中心，开设着注油口43，在其外周的一个部位形成贯通孔44，该贯通孔44作为在铸造上述轴承衬套50时的浇口。另外，在该保持座41上突设着连接部45，在该连接部上形成阳螺纹46。
在柄31b与保持座41的外周缘之间，安装着密封部件51，形成润滑剂袋52。
该第3实施例球式接头的制造方法如下。
先在第1工序，形成备有上述接球部42、注油口43、连接部45等的保持座41。该保持座41的形成可以用机械加工的方式，也可以用锻造方式。
接着，在第2工序，用锌合金或铝合金压铸铸造上述轴承衬套。在该铸造时，如图14所示，把保持座41和带球柄31球部31a的钢球(球)80作为芯插入上下分割的一对金属模具60、70内，把熔融的金属压入形成于保持座41的接球部42与钢球80之间的模腔90内。这时，插入的钢球80由形成在金属模具70内的支承座71保持在保持座41的接球部42内预定的位置，另一方面，由贯通保持座41的注油口43的金属模具60的卡接杆61固定在支承座71上。
这样，包覆钢球80的轴承衬套50，以保持座41作为模子被铸造。上述钢球80只在与支承座71对应的部位露出于轴承衬套50和保持座41。
接着，在第3工序，把柄31b焊接到在前一工序被轴承衬套50包覆了的钢球80上。该焊接是采用与第1实施例同样的凸焊，如图15所示，用预定的力F把柄31b的端面压接在从轴承衬套50露出的钢球80的球面上，同时，使电极10a、10b分别与保持座41和柄31b相接，在这些电极10a、10b之间导通预定的焊接电流。
该实施例中，电极10也不直接与钢球80接触，而是与保持座41的平坦部40相接，在第2工序中，铸造的轴承衬套50与保持座41及钢球80密接，所以，这样通过保持座41和轴承衬套50间接地向钢球80导通焊接电流，在保持座41、轴承衬套50及钢球80三者间交界部的通电阻力也极小，不会产生轴承衬套50加热与钢球80熔接的现象。
当凸焊结束时，就形成了带球柄31，该带球柄31是隔着轴承衬套50被保持座41包覆的钢球80与柄31b结合而成的，该带球柄31的球部31a成为铸入保持座41内的状态。另外，在该第3工序，也可采用与第1实施例同样的方法，对钢球80与柄31b的接合部实施回火处理。最后，在第4工序，与第1实施例的第4工序同样地，对保持座41或带球柄31作用外力，使相互密接着的保持座41与球部31a之间形成微小间隙，同时，在柄31b与保持座41的外周缘之间安装上述密封部件51，将润滑脂等的润滑剂充填到该密封部件51形成的润滑剂袋52内。这样，带球柄31的球部31a可自由地与铸入保持座41的轴承衬套50滑动接触，带球柄31和保持座41成为可摆动或可转动的连接状态。
该第3实施例的制造方法中，也同样地，在第3工序，一边将电极10压接在保持座41的端面，一边向保持座41与柄31b之间导通焊接电流，所以，在保持座41和轴承衬套50上不必开设用于将电极直接接触钢球80的开口部，这样可以生产出对轴向荷重具有高承受能力的球式接头。
另外，该实施例中，由于是用机械加工等预先形成保持座41，所以，如果选择机械强度高的材质作为保持座41的材质，则用于压铸铸造的合金，只要具有好的轴承特性即可。即使轴承衬套50采用铝合金，也不必进行固溶处理。
工业实用性如上所述，根据本发明的球式接头制造方法，用凸焊把柄焊接在铸入保持座内的球上，在该凸焊时，可通过保持座间接地向球导通焊接电流，不必在保持座上开设用于将电极接触球的开口部，所以，可制作出对于柄的轴向荷重具有高承受能力的球式接头。
另外，在凸焊中所用的电极不直接接触球，而是与保持座接触，所以，只要预先在保持座上形成用于接触电极的平坦部，可以把已往必须形成为球面状的电极做成简单的平板状，而且，在球式接头的生产中不需要电极形状的修整作业，所以，本发明的制造方法，其生产管理极为简单，可用制造工序的自动化促进球式接头的大量生产。
另外，根据本发明的制造方法，即使用铝合金的压铸法成形球式接头的保持座，只要对该保持座实施固溶处理，就可以得到与已往的锌模铸合金做成的保持座同等或更强的机械强度。可制造出轻的、机械强度高的球式接头。
再者，根据本发明的制造方法，即使对包覆钢球的保持座进行固溶处理，也能尽可能地防止钢球表面的软化，仍然能制造出可进行灵活摆动或转动的球式接头。
权利要求
1.一种球式接头的制造方法，构成连杆机构的构造部件所接合着的钢球与包覆着该钢球的保持座，可摆动或可转动地连接着，其特征在于由第1工序、第2工序和第3工序构成；在第1工序，将钢球作为芯插入铸造金属模具，将铝合金铸入该铸造金属模具内，压铸铸造包覆该钢球的保持座；在第2工序，在550℃以下加热该保持座，对形成该保持座的铝合金进行固溶处理；在第3工序，对上述钢球或保持座作用外力，在钢球与保持座之间形成间隙，使该钢球可相对于保持座转动。
2.一种球式接头的制造方法，构成连杆机构的构造部件所接合着的钢球与包覆着该钢球的保持座，可摆动或可转动地连接着，其特征在于由第1工序、第2工序和第3工序构成；在第1工序，将钢球作为芯插入铸造金属模具，将铝合金铸入该铸造金属模具内，压铸铸造包覆该钢球的保持座；在第2工序，加热该保持座，对形成该保持座的铝合金进行固溶处理，而且在急冷后放置固溶处理结束的保持座，使铝合金进行时效硬化；在第3工序，对上述钢球或保持座作用外力，在钢球与保持座之间形成间隙，使该钢球可相对于保持座转动。
3.如权利要求1或2所述的球式接头的制造方法，其特征在于采用经浸碳淬火处理过的普通钢作为上述钢球时，上述保持座的铸造材料即压铸用铝合金的固溶处理温度为450℃以下。
4.如权利要求3所述的球式接头的制造方法，其特征在于上述保持座的铸造材料是铝-锌-硅素类的铝合金，并且固溶处理温度为360℃～450℃。
5.如权利要求1或2所述的球式接头的制造方法，其特征在于上述第2工序的固溶处理是在无氧环境下进行的。
6.如权利要求1～3中任一项所述的球式接头的制造方法，其特征在于在上述第2工序结束后、第3工序开始前，还备有这样的工序，即，将柄压接在露出于保持座的钢球上，同时使电极分别与上述柄和保持座相接，在这些电极间导通焊接电流，用凸焊将钢球与柄接合起来，形成带球柄。
7.如权利要求1～3中任一项所述的球式接头的制造方法，其特征在于在上述第1工序开始前，将柄预先接合在上述钢球上，形成带球柄；在第1工序，把该带球柄的钢球部插入铸造金属模具内。
全文摘要
本发明的涉及球式接头制造方法,该球式接头中,作为连杆机构摆动中心的球8和包覆着该球的保持座2可摆动或可转动地连接着。本发明的方法由4个工序构成。在第1工序,将球8作为芯插入铸造金属模具,将熔融的铝合金铸入该金属模具,铸造出除了柄1b的接合部外包覆该球8的保持座2。在第2工序,加热该保持座2,对形成该保持座2的铝合金进行固溶处理。在第3工序,将柄1b压接在从保持座2露出的球8上,同时,使电极10a、10b分别与柄1b和保持座2相接,在这些电极间导通焊接电流,用凸焊将球8与柄1b接合起来,形成带球柄1。在第4工序,对上述保持座2或带球柄1作用外力,在球8与保持座2之间形成间隙。
文档编号B23P15/00GK1379190SQ0211995
公开日2002年11月13日 申请日期2002年5月16日 优先权日1997年6月6日
发明者高桥邦久, 结城升, 真木信行, 菅嘉一 申请人:蒂业技凯株式会社