汽车转向系统操作机构的球铰接头的制作方法

本实用新型涉及汽车转向装置领域，具体涉及一种汽车转向系统操作机构的球铰接头。

背景技术：

目前，汽车转向系统操作机构的球铰接头主要由球头销、连接头、上球座、下球座、弹簧座、弹簧、油嘴、盖板等组成，或者将下球座与弹簧座合二为一，而盖板也可以换为螺塞。目前的球铰接头主要存在以下不足：

1）球铰接头装配后，在球头销产生合适的力矩时，由于弹簧的工作高度和压并高度之差，以及球铰接头的加工误差而产生较大的轴向间隙，因而导致汽车在行驶过程中，球铰接头随悬架上下跳动时，球头销易产生轴向窜动，从而使驾驶员手感摆震，方向不易控制，同时也加速了球头销与球座之间的磨损，以及上球座与球铰接头壳体之间的磨损。

2）上球座、下球座及球头销均是刚性材料制作而成，存在加工误差和热处理变形，因而当上球座、下球座与球头销配合，以及上球座与接头配合时，存在配合间隙。另外，它们相互间的接触面不均匀，呈线性接触，具体使用时磨耗不一，使得磨损加快，球头销与球座之间的轴向和径向间隙增大，从而导致整个球铰接头性能下降，使用寿命大大降低，甚至出现使用过程中球头销与上球座没有相对运动，而是上球座与连接头产生相对运动，大大加剧连接头的磨损从而导致球头销从连接头中脱出的严重后果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适用于汽车转向系统操作机构中减震效果好、磨损小、使用寿命长的球铰接头。

为达到上述目的，本实用新型的基础方案为：汽车转向系统操作机构的球铰接头，包括防尘罩、球头销、连接头和盖板，所述球头销下端安装有橡胶球座，球头销与连接头、橡胶球座紧密配合，所述橡胶球座与盖板紧密连接；所述橡胶球座从下至上依次设有相互连通的下腔体、过渡腔和上球形腔。

本方案的优点：在球头销的下端安装橡胶球座，装配时橡胶球座具有一定的压缩量，使球头销的轴向间隙在正常情况下为零。当球头销的球头部位发生细微磨损时，橡胶球座及时补偿，从而降低球头销的轴向间隙。另外橡胶球座设计为上球形腔和下腔体结构，上球形腔发生受力发生变形时，过渡腔和下腔体必然发生变形，进而实现了橡胶球座发生大面积形变，一方面增加了橡胶球座与球头销的接触面积，另一方面增加了橡胶的流动性。

本方案通过在球头销的下端安装含有下腔体和上球形腔的橡胶球座，减小了球头销装配后的轴向间隙，降低了球头销的磨损量。进而提高了整个球铰接头的减震效果和使用寿命。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，所述下腔体为下球形腔，所述上球形腔和下球形腔关于过渡腔对称。本方案的优点在于：设计上球形腔和下球腔增强了橡胶球座的实用性，拓宽了适用范围。另外，上球形腔和下球形腔设计呈对称结构，方便加工制作，降低制作时模具及相应工具的成本。

优选方案二：作为优选方案一的优选方案：所述上球形腔的形状和尺寸与下球形腔的形状和尺寸相同。本方案的优点在于：一方面是方便加工制作，另一方面是方便操作人员使用时，不需要刻意辨别上球形腔和下球形腔，方便装配，另外还增加了互换性。

优选方案三：作为优选方案一或优选方案二的优选方案：上球形腔的表面和/或下球形腔的表面设有多个油窝。本方案的优点在于：在具体使用时，在油窝内充满润滑油或润滑脂，降低上球形腔表面或下球形腔表面的磨损，及球头销的磨损。

优选方案四：作为优选方案三的优选方案：所述防尘罩包括依次连接的轴颈部、弧形部和球头部，所述轴颈部的轴颈孔壁设有多个与轴颈孔同心的环形槽，相邻环形槽之间形成环形条。

本方案的优点：具体使用本方案的防尘罩时，由于轴颈孔壁处开设有多个环形槽，使防尘罩的轴颈部与球头销的连杆由现有技术的面接触形式变为线接触形式，降低球头销与防尘罩之间的摩擦力。球头销发生转动时，由于球头销与防尘罩的接触形式变为线接触形式，相互之间的摩擦力变小，防尘罩的轴颈部几乎不随球头销的转动而发生转动，因为防尘罩的轴颈部依靠其自身材料强度，具有一定的防扭性能。进而克服了传统防尘罩因球头销的转动而发生扭曲变形，影响其使用寿命的问题。

优选方案五：作为优选方案四的优选方案：所述环形槽为锯齿槽或弧形槽，所述环形条为锯齿形条或弧形条。本方案的优点：相比矩形槽形成的矩形条而言，采用锯齿槽或弧形槽形成的锯齿形条或弧形条与球头销的接触面积更小，在确保防尘罩的轴颈部与球头销的密封性能前提下，防尘罩与球头销的摩擦力较小。

优选方案六：作为优选方案五的优选方案：所述弧形部的壁厚从轴颈部到球头部逐渐变薄。

本方案的优点：根据球头销的实际摆动，得知防尘装置的环形部上靠近球头销的球头部变形量更大，弧形部的壁厚采用渐进变化后，靠近球头部的弧形部较薄，球头销摆动过程中，弧形部对球头销的阻力较小。

附图说明

图1是本实用新型汽车转向系统操作机构的球铰接头的结构示意图；

图2是图1中橡胶球座的结构示意图；

图3是图1中防尘罩的结构示意图；

图4是图3中A处放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：球头销10、连接头20、盖板30、橡胶球座40、下腔体41、过渡腔42、上球形腔43、防尘罩50、轴颈部51、弧形部52、球头部53、环形槽54。

实施例基本如图1所示：汽车转向系统操作机构的球铰接头，包括球头销10、防尘罩50、连接头20、盖板30和橡胶球座40，橡胶球座40位于球头销10下端。球头销10与连接头20、橡胶球座40紧密配合，橡胶球座40与盖板30紧密连接。

如图2所示，橡胶球座40从下至上依次设有下腔体41、过渡腔42和上球形腔43 。下腔体41为与上球形腔43相同形状和尺寸的下球形腔，上球形腔43和下球形腔关于过渡腔42对称。上球形腔43的表面和下球形腔的表面均设有多个油窝。

如图3和图4所示，防尘罩50包括依次连接的轴颈部51、弧形部52和球头部53，轴颈部51的轴颈孔壁设有两个与轴颈孔同心的环形槽54，相邻环形槽54之间形成环形条。其中环形槽54为锯齿槽，环形条为锯齿形条。弧形部52的壁厚从轴颈部51到球头部53逐渐变薄。

本球铰接头，因在球头销10的下端安装橡胶球座40，装配时橡胶球座40具有一定的压缩量，使球头销10的轴向间隙在正常情况下为零。当球头销10的球头部53位发生细微磨损时，橡胶球座40及时补偿，从而降低球头销10的轴向间隙。另外橡胶球座40设计为上球形腔43和下腔体41结构，上球形腔43发生受力发生变形时，过渡腔42和下腔体41必然发生变形，进而实现了橡胶球座发生大面积形变，一方面增加了橡胶球座与球头销的接触面积，另一方面增加了橡胶的流动性。

由于轴颈孔壁处开设有两个环形槽54，使防尘罩50的轴颈部51与球头销10的连杆由现有技术的面接触形式变为线接触形式，降低球头销10与防尘罩50之间的摩擦力。球头销10发生转动时，由于球头销10与防尘罩50装置的接触形式变为线接触形式，相互之间的摩擦力变小，防尘罩50的轴颈部51几乎不随球头销10的转动而发生转动，因为防尘罩50的轴颈部51依靠其自身材料强度，具有一定的防扭性能。进而克服了传统防尘罩50因球头销10的转动而发生扭曲变形，影响其使用寿命的问题。