拉杆球头及其制造方法与流程

本公开涉及一种拉杆球头(tie rod end)以及用于制造该拉杆球头的方法。更具体地，本公开涉及一种汽车转向系统的拉杆球头以及用于制造该拉杆球头的方法。

背景技术：

通常，汽车转向系统包括：方向盘，设置在驾驶员座椅前方；转向轴，连接至方向盘下部；以及变速箱，横过转向轴下端，并且将从转向轴传递的旋转运动力转换为车辆左侧和右侧的直线运动力。

变速箱具有在其中左/右滑动的齿杆，并且拉杆通过拉杆球头耦接至齿杆的两端。

详细地，齿杆在形成变速箱的外部形状的中空齿条壳体中左右延伸，并且可轴向滑动。

拉杆和拉杆球头耦接至齿杆的两端，并且用于转向的轮胎耦接至拉杆球头。

本文中，拉杆球头设置在齿杆与拉杆之间以轴向传递动力并且能够摆动和旋转。

这种拉杆球头已在韩国专利申请公开第10-2006-0104385号和韩国专利第10-1357452号中公开。

同时，图1至图3是示出了相关技术的不同种类的拉杆球头的视图。

图1中示出的相关技术的拉杆球头(其是底嵌式(bottom caulking type)拉杆球头)是通过以下方式制造的：将用作球形接头的球头销111以及球面座113嵌入到壳体112中，该球面座包围且保护球头销111的侧面并且调整球头销111与壳体112之间的摩擦力；使用帽114关闭壳体112的开口115；并且通过对壳体112的下端进行嵌缝(caulk，填缝)来固定帽114的边缘。

在这种情况下，润滑脂被施加至球面座113的内侧，并且球面座113与球头销111结合并且进而嵌入到壳体112中。

图2中示出的相关技术的拉杆球头(其是顶嵌式(或无帽式)拉杆)是通过以下方式制造的：将用作球形接头的球头销121以及球面座123嵌入到壳体122中，该球面座包围球头销121的侧面并且调整球头销121与壳体122之间的摩擦力；并且进而通过对壳体122的顶部进行嵌缝而将球头销121固定在壳体122中。

同样，在这种情况下，润滑脂被施加至球面座123的内侧，并且球面座123与球头销121结合并且进而嵌入到壳体122中。

然而，相关技术的底嵌式拉杆是通过简单的过程制造的，而壳体112的嵌缝部分不能被镀覆/涂漆并且很快就会生锈，并且扭矩通过嵌缝分布部极大地分布。

对于现有技术的顶嵌式拉杆球头，未镀覆的嵌缝部分不暴露于外部，所以其抗锈性强，但是扭矩通过嵌缝分布部极大地分布。

图3中示出的相关技术的拉杆球头(其是嵌入成型式拉杆球头)用于改进图1和图2中示出的拉杆球头的缺陷，这种拉杆球头通过以下方式制造：将球头销131以及间隔件134嵌入到壳体132中；并且进而通过壳体 132底部形成的注射孔注射用于使球面座133成型的塑料树脂，而在壳体132中嵌入成型球面座133。

在这种情况下，因为由于球面座133的嵌入成型，不可能向球面座133内侧施加润滑脂，并且也不可能向球头销131的外侧施加润滑脂(润滑脂滑落)，所以具有润滑脂袋状物的间隔件134另外地设置在球头销131与壳体132底部之间，以限定保持润滑脂的空间，由此确保润滑脂袋状物用于保持润滑脂。

由于嵌入成型式拉杆球头未经过嵌缝，所以无需省略用于嵌缝的镀覆/涂漆，因此抗锈能力强，并且由于未经过嵌缝分布，扭矩分布减少。然而，由于添加了间隔件134，所以部件和制造过程的数量增加。

在该背景技术部分中公开的信息仅为了增加对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为这些信息形成对本领域的技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的建议。

技术实现要素：

本发明已致力于解决与现有技术相关的上述问题和/或其他问题。

在一个方面中，本发明提供了一种拉杆球头以及用于制造该拉杆球头的方法，该拉杆球头具有用于保持球头销与球面座之间所需的润滑脂的润滑脂袋状物，并且通过去除在相关技术中使用的间隔件，可使零件的数量和制造成本降低。

在优选实施方式中，拉杆球头包括：球头销，具有头部以及连接至头部一侧的销部分；球面座，包围头部，使得头部能在预定角度范围内移动；壳体，具有用于接收头部和球面座的内部空间；以及润滑脂袋状物，形成在内部空间的一侧处，以施加有润滑脂，并且由头部的另一侧的外表面以及壳体的内表面包围。

在一个方面中，润滑脂袋状物是由头部的另一侧(与头部的连接至销部分的一侧相对)的外表面以及壳体的内表面包围的封闭空间，并且壳体的包围润滑脂袋状物底部的球形内表面具有的曲率与头部的球形部分的曲率相同。

壳体的内部空间包括：树脂空间，在该树脂空间中注射用于使球面座成型的注射树脂；以及润滑脂袋状物，在该润滑脂袋状物中施加润滑脂，其中，在树脂空间的底部与润滑脂袋状物的顶部存在高度差，以防止树脂流入润滑脂袋状物中。

在另一优选实施方式中，在头部的另一侧(与连接至销部分的一侧相对)处形成有非球形部分，并且润滑脂袋状物是由嵌入壳体中的头部的非球形部分以及壳体的内表面包围的封闭空间。

在又一优选实施方式中，球面座通过将树脂注射到壳体的嵌入有头部的内部空间中而成型在壳体与头部之间，并且壳体具有用于注射树脂以使球面座成型的树脂注射孔。

在另一方面中，本发明提供了一种用于制造拉杆球头的方法。该方法包括：形成具有内部空间的壳体，该内部空间包括润滑脂袋状物；向润滑脂袋状物施加润滑脂；将球头销的头部嵌入壳体的内部空间，其中，球头销还包括连接至头部一侧的销部分，使得头部的另一侧的外表面与壳体的内表面协作以包围润滑脂袋状物；并且在壳体与头部之间，通过向壳体的内部空间注射树脂来使球面座成型，其中，球面座包围头部并且头部能移动。

根据拉杆球头以及用于制造该拉杆球头的方法，因为可在壳体的一侧直接机械加工并获得润滑脂袋状物，并且无需在现有技术中使用的间隔件，所以零件的数量减少，并且制造成本/重量降低，并且包装(package)减 小。此外，由于无需嵌入间隔件的过程，所以制造过程减少并且出现质量问题的比率可降低。

本发明的其它方面和优选实施方式将在下文中进行讨论。

应理解的是，术语“车辆”或者“车辆的”或者如本文中使用的其他类似的术语总体上包含机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客汽车、包括各种船只和船舶的水运工具、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆及其他替代燃料车辆(例如，燃料由除石油以外的资源获得)。如本文中提及的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力。

本发明的上述和其它特征在下文讨论。

本发明中的方法和装置具有从结合于此的附图以及下列详细描述中显而易见或更为详细阐述的其他特征和优点，所附附图和下列详细描述共同对本发明的特定原理进行说明。

附图说明

现在将参考在附图中示出的本发明的某些示例性实施方式来详细描述本发明的上述特征和其它特征，所述示例性实施方式在下文中仅以举例说明的方式给出并且因此并非对本发明造成限制，并且在附图中：

图1是示出了根据相关技术的底嵌式拉杆球头的视图；

图2是示出了根据相关技术的顶嵌式拉杆球头的视图；

图3是示出了根据相关技术的嵌入成型式拉杆球头的视图；

图4是示出了根据本发明的实施方式的拉杆球头的视图；

图5是示出了根据本发明的实施方式的拉杆球头的壳体的视图；以及

图6是示出了根据本发明的实施方式的用于制造拉杆球头的方法的视图。

附图中所提出的参考标号包括如下文进一步讨论所涉及的下列元件：

10：壳体

11：内部空间

12：头部空间

13：树脂空间

14：润滑脂注射孔

15：树脂注射孔

16：开口

20：球头销

21：头部

22：销部分

23：非球形部分

24：球形部分

30：球面座

应当理解，附图不必按比例绘制，仅呈现示意说明本发明基本原理的各种优选特征的略微简化的表示。通过具体期望的应用和使用环境将部分确定本文中所公开的本发明的具体设计特征(包括，例如，具体尺寸、定向、位置以及形状)。

在这些图中，贯穿附图中的多幅图，参考标号始终代表本发明相同或等同的部件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明(多个发明)的各个实施方式，其实例在附图中示出并且在下文中进行描述。尽管将结合示例性实施方式来描述本发明(多个发明)，但是应理解的是，本说明书并非旨在将本发明(多个发明)限制于那些示例性实施方式。相反，本发明(多个发明)旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。

如图4所示，根据本发明的拉杆球头包括壳体10以及嵌入壳体10中的球面座30以及球头销20。

球头销20由用作球形接头的球形头部21以及在头部21一侧的棒状销部分22构成。头部21在与销部分22整体连接或一体(monolithically)形成的一侧相对的另一侧的外侧上具有非球形部分23。

非球形部分23可以机械加工成平坦形状，并且由于与球面座30的接触面积取决于该非球形部分的尺寸，因此可通过适当调整非球形部分23的面积利用与球面座30的接触来调整扭矩。

球面座30通过模制成型或注射成型而成型并嵌入壳体10中，该球面座包围头部21的外侧的除非球形部分23之外的其他部分(例如，球形部分24的大部分)，并且该球面座具有球形内侧面以使得球头销20可在其中在预定角度(操作角度)范围内自由旋转。

球面座30包围并保护头部21，调整头部21与壳体10之间的摩擦力，并且通过注射进壳体10中的注射树脂而在壳体10与头部21之间成型。

为此，在壳体10中与开口16相对的一侧形成有树脂注射孔15，用于注射使球面座30成型(mold)的注射树脂。

如图5所示，壳体10具有内部空间11，在内部空间中嵌入头部21和球面座30，并且内部空间11具有一侧敞开的基本上球形的形状。

详细地，内部空间11具有：头部空间12，处于中央，头部21嵌入该头部空间；树脂空间13，球面座30在该树脂空间中成型并包围外侧设置；以及润滑脂袋状物14，位于下部，在润滑脂袋状物中施加并填充有用于球面座30与头部21之间的润滑的润滑脂。

头部空间12和润滑脂袋状物14限定球形空间，并且树脂空间13限定在头部空间12的外侧周围，由此限定了基本上与球面座30相对应的空间。

润滑脂袋状物14是通过机械加工壳体10的内侧的面向头部21的非球形部分23的一部分(详细地，在嵌入壳体10的内部空间11中的头部21的非球形部分23与和壳体10内侧的开口16相对的部分之间)形成的。

当头部21嵌入壳体10的内部空间11中时，头部21的非球形部分23放置在润滑脂袋状物14之上，并且润滑脂袋状物14的顶部被非球形部分23包围，所以通过头部21的非球形部分23以及壳体10的球形表面(弯曲表面)的内侧限定了封闭空间。

本文中，壳体10内侧的包围润滑脂袋状物14底部的一部分机械加工成具有与头部21的球形部分24相同的曲率的球形形状，并且如图4所示，并且该部分与头部21的放置在润滑脂袋状物14之上的球形部分24协作形成具有预定曲率的球形。

当用于使球面座30成型的注射树脂(例如，塑料树脂)嵌入壳体10中时，为了防止塑料树脂流入润滑脂袋状物14中，在壳体10中，在润滑脂袋状物14的顶部与树脂空间13的底部之间形成有具有高度差的台阶部。

本文中，参考图6在下文中描述根据本发明的一些实施方式的用于制造拉杆球头的方法。

首先，将具有在一侧敞开的内部空间11的壳体10形成为拉杆球头的壳体。

在这种情况下，内部空间11包括头部空间12、树脂空间13以及润滑脂袋状物14，并且可通过机械加工壳体10的接近内部空间11的内侧来获得与球面座30外侧相对应的球形表面(弯曲表面)并获得形成(或包围)润滑脂袋状物14的一侧(底部)的球形表面(弯曲表面)。

然后，在润滑脂袋状物14中施加并填充用于球面座30与头部21之间的润滑的润滑脂。

然后，将制备的球头销20的头部21嵌入壳体10的内部空间11中，以使该头部在头部空间12中放置在润滑脂袋状物14之上，并且通过在内部空间11中注射用于使球面座30成型的注射树脂使球面座30在壳体10与头部21之间注射成型，该球面座包围头部21以便该头部可移动。

在这种情况下，将球头销20和壳体10固定在模具上的预定位置处，以用于嵌入成型球面座30，使得壳体10和球头销20不能移动，然后，通 过利用壳体10中的树脂注射孔15向内部空间11中的树脂空间13中注射注射树脂来使球面座30成型。

本文中，当头部21嵌入壳体10的内部空间11中以放置在润滑脂袋状物14之上时，头部21的与销部分22相对的另一侧的外侧(即，非球形部分)与壳体10的内侧协作包围并封闭润滑脂袋状物14。

为了便于说明并准确限定所附权利要求，参考附图中显示的此类特征的位置，使用术语“内”或“外”、“左”或“右”等来描述示例性实施方式的特征。

为了解释和描述的目的，已经提供了本发明的特定示例性实施方式的以上描述。它们并非旨在于穷举或者将本发明限制于所公开的精确形式，并且明显地，可根据上面的教导进行多种修改和变型。为了说明本发明的某些原理与它们的实际应用，选择并描述了示例性实施方式，从而使本领域的技术人员能够进行并且利用本发明的各种示例性实施方式。