专利名称：球窝接头和球座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种球窝接头和球座，在结合于承窝中的球座中，容纳螺栓的球形部并可滑动和可摆动地支承螺栓的球形部的球窝接头和球座。
背景技术：
传统上，例如，图1示出的是在车辆连接中使用的球窝接头。在图1中，球窝接头100由螺栓102、球座104、承窝106、端罩108以及防尘罩110构成；且螺栓102的球形部102a通过球座104结合在承窝106中，从而将螺栓102支承为在由箭头A示出的成为绕轴线的运动的滑动方向和在由箭头B示出的摆动方向可运动。
图2A和图2B以分解的方式示出了在图1的球窝接头100中采用的球座104。多个滑脂润滑槽112沿内表面的轴向形成在球座104上，从而形成用于滑动动作的滑脂储存器，其中该滑动动作为绕螺栓102的轴线的运动。
而且，如图3中以放大方式示出的，沿球座104的内表面的周向，环形溢流部114形成在赤道部分处，而且形成用于润滑螺栓102的摆动动作的滑脂储存部。以上述方式形成在球座104的内表面上的滑脂润滑槽112和环形溢流部114使螺栓平稳地动作，且起到了在工作期间提供滑脂润滑的功能。
此外，图2A和图2B的球座104是通过模制(在该模制中组合内模和外模)而制造的，且每个滑脂润滑槽112的开口侧的一半被切除，从而形成狭缝116，以便于脱模。在要移除已形成的球座104时，可通过布置在座底部侧内的多个顶推杆按压座表面的顶推杆部118而容易地进行脱模。
日本特开2003-097539。
然而，在这种传统的球窝接头中，特别是在伴随着螺栓绕螺栓轴的运动的螺栓球形部102a在球座内表面上的滑动动作中，多个滑脂润滑槽112与动作方向成直角；因此，滑脂暂时地被滑脂润滑槽112刮走，从而增加了动作阻力。此外，用于在赤道部处形成滑脂储存部的一个环形溢流部114置于螺栓102的摆动动作中，同时，所述多个滑脂润滑槽112置于成为螺栓102绕轴线的运动的滑动动作中；其中，滑脂储存器单元的数量存在差别。因此，存在这样的问题，即恶化了摆动和滑动的动作阻力之间的平衡。为了解决这一问题，可以设想取消滑脂润滑槽；然而滑脂润滑槽却不能取消，这是因为，另一方面，长远地看，这失去了通过滑脂润滑槽将防尘罩中的滑脂供给到接头部的功能，从而不能长时间地保持耐用性。
发明内容
根据本发明，提供了一种球窝接头和球座，其在球头螺栓的摆动和滑动的动作阻力(转矩)之间实现了良好的平衡，从而将动作阻力抑制在较低水平，且耐用性极佳。
本发明为一种球窝接头，其包括至少一个螺栓，其一体地具有球形部；球座，其容纳并可滑动和可转动地支承所述螺栓的球形部；以及承窝，在其内结合并固定有所述球座；而且该球窝接头在所述球座内表面的赤道部中具有环形溢流部，所述球窝接头的特征在于，具有多个滑脂润滑槽，其形成在所述内表面上，相对于所述球座的轴向方向呈螺旋形，且连接所述座的开口和底部；以及多个用于润滑的凹陷(内凹)，其沿周向分散布置在所述球座的环形溢流部的两侧。
这里，在由模制形成所述球座时，在所述座内表面的中央处设置有被顶推杆按压的用于脱模的凹部。
此外，所述螺旋形滑脂润滑槽在赤道部中与所述球座的轴向形成10°至45°的角度。
而且，所述多个用于润滑的凹陷中的每一个均为具有液滴状的凹陷，而且该液滴状的尖点部分的方向布置成与所述球座沿所述螺旋形滑脂润滑槽的脱模方向对准。
本发明提供一种球窝接头的球座，其在承窝中，用于容纳并可滑动和可摆动地支承螺栓的球形部。
本发明的球座的特征在于，具有多个滑脂润滑槽，其形成在所述内表面上，相对于所述座的轴向呈螺旋形，并且连接所述座的开口和底部；以及多个用于润滑的凹陷，其沿周向分散布置在所述座内表面赤道部中形成的环形溢流部的两侧。球座的详情基本上与根据本发明的球窝接头的情况相同。
根据本发明，所述滑脂润滑槽相对于所述球座的轴向螺旋形地布置，且多个用于润滑的凹陷(内凹)沿周向布置在赤道部的环形溢流部的两侧；这样，在作为绕螺栓轴的运动的螺栓球形部的滑动动作中，滑脂储存部不与动作方向成直角地交叉，而是与该方向逐渐倾斜地交叉，这是因为它们是螺旋形布置的；因此，减少了在与所述槽交叉时刮走的滑脂，从而能抑制动作阻力的增加。
此外，多个用于润滑的凹陷(内凹)沿周向分散布置在环形溢流部的两侧，其中该环形溢流部设置在赤道部中，用作球头螺栓的球形部与球座的接触部，而且滑脂保留在多个分散布置的凹陷中；结果，可进一步减小动作阻力。
这里，如果取消滑脂润滑槽，而只设置内凹，则难于在较长时间内通过滑脂润滑槽将滑脂供应到接头部；因此，只具有用于润滑的凹陷不会使润滑效果令人满意，而通过螺旋形滑脂润滑槽和多个分散布置的用于润滑的凹陷的协同效果，可提供这样的球窝接头，即其能改善球头螺栓的摆动和滑动的动作阻力(扭矩)的平衡，将动作阻力抑制在较低水平，且耐用性极佳。
而且，根据本发明的具有螺旋形滑脂润滑槽的球座通过模制制造，其中，如果以类似于传统润滑凹槽的方式，使螺旋形滑脂润滑槽的开口侧被切除以及形成狭缝，因为它们是螺旋形的，所以将球座从模具中取出的脱模变得较难，而且模具本身的制造也变得较难。
其原因在于因为传统球座的润滑槽和狭缝是轴向上的直线，所以在通过布置在球座的底侧内的多个顶推杆来推动座表面时，可容易地沿着狭缝将球座剥离。然而，本发明的球座具有螺旋形滑脂润滑槽；因此，球座在剥离中发生转动，从而沿转动方向相对于多个顶推杆的直线运动产生抵抗，这使得脱模困难。
而且，提供螺旋形的滑脂润滑槽以及连续到其上的螺旋形狭缝需要较高的模制制造技术，这是因为模具必须通过将它们分成球座的外模和内模而螺旋地形成，在外模和内模中都必须螺旋形地加工凹槽图案，而且它们的位置必须精确对准，否则将引起产生毛边(burr)等。
因此，在本发明中取消了狭缝，简化了模具结构，将用于脱模的凹部设置在座的底部中央处，且该部分作为顶推杆而按压，按压座的底部中央处；因此，在从模具脱出球座时，可在球座沿滑脂润滑槽转动的同时顺利地剥离球座。而且，因为在外模中不需要用于狭缝的模具加工，从而可简化模具的加工。
如果本发明中球座的内表面上的螺旋形滑脂润滑槽相对于球座的轴向过于倾斜，则不能顺利地剥离，而且球座会发生变形，这是因为它在脱模时不能容易地转动。同时，如果使其强制转动，则模具结构变得极为复杂。相反地，如果太陡，则会使螺栓滑动动作中的操作阻力增加；因此，必须设定合适的角度。在本实施例中，螺旋形滑脂润滑槽在赤道部中相对于轴向的角度为10°至45°，这样避免了增加动作阻力，简化了模具结构，且可避免在脱模时发生变形。
在本发明中，因为脱模时模具越过内凹，且在球座上施加有载荷，在座的内表面上分散布置的多个凹陷(内凹)可能会发生变形，。因此，使凹陷具有液滴状，并使它们对准，使得液滴状的每个尖点部(在该处从凹陷底部到表面的倾斜变得较小)定向在沿螺旋形滑脂润滑槽的脱模方向上；结果，在脱模时可沿凹陷的尖点部的方向顺利地移开模具，可减小作用在球座上的载荷，并且能避免变形。本发明的上述和其它目的、特征以及优点将从以下参考附图的详细描述中变得明了。
图1为传统球窝接头的示意性横截面图；图2A和图2B为以分解方式表示传统球座的示意性视图；图3为表示图1的球窝接头中的球座的一部分的示意性视图；图4A和图4B为在本发明的球窝接头中使用的球座的第一实施例的示意性视图；图5A和图5B为示意性视图，其以分解方式表示布置在图4A和图4B的座内表面上的用于润滑的凹陷；图6A和图6B为在本发明的球窝接头中使用的球座的第二实施例的示意性视图；而且图7A和图7B为示意性视图，其以分解方式表示布置在图6A和图6B的座内表面上的用于润滑的液滴状凹陷。
具体实施例方式
图4A和图4B为在本发明的球窝接头中使用的球座的第一实施例的示意性视图。图4A为球座的平面图，图4B示出了横截面图。在图4A和图4B中，本实施例中，在本发明的球窝接头中使用的球座10上，四个连接球座的开口和底部的滑脂润滑槽14相对于作为轴线22的座的轴向方向呈螺旋形地形成在球座内表面12上。滑脂润滑槽14的横截面形状为具有大致梯形的凹槽，其在内表面侧开口。
而且，如图4B所示，在包含穿过球座10中心的水平线24的水平面与座的内表面12相交的赤道部中，滑脂润滑槽14形成为与对应于轴线22的球座的轴向方向呈预定角度θ。相对于球座轴向的角度θ设置为，基于在通过利用外模和内模的模制来制造本发明的球座10时的脱模，可以在小的操作阻力下通过平稳地转动球座10侧而进行撤模，而不会引起变形。更具体地，如果角度θ太大，则球座10由于在脱模时不能容易地转动而可能发生变形。相反地，如果角度θ太小，则在将它结合在球座中时，相对于滑动动作的动作阻力增加，该滑动动作是由螺栓球形部绕轴向的转动而进行的。因此，需要将最佳角度θ设置成能顺利地进行脱模，而不会引起螺栓球形部的动作阻力的增加；而且在本发明的这一实施例中，角度θ设置为10°至45°，从而避免了动作阻力的增加，从而使得能顺利脱模，以避免变形。除了这些螺旋形滑脂润滑槽14之外，在本发明的球座10中，与在图3中以放大方式示出的传统球窝接头中的球座104的环形溢流部114一样，还在座的内表面12的与包含水平线24的水平面相交的赤道部内形成有用于形成滑脂储存部的同样的环形溢流部，且以沿周向分散在环形溢流部两侧的方式布置有多个用于润滑的凹陷(内凹)16。
图5A和图5B以分解的方式表示图4A和图4B的用于润滑的凹陷16；其中用于润滑的呈弧形内凹的小凹陷16形成在座的内表面12上，而且用于润滑的凹陷16在座的内表面12支承球头螺栓的球形部时形成滑脂储存部。用于润滑的凹陷16可为例如微小的凹陷，其尺寸为约1至2mm，而且它们中的每一个都以独立分散的方式布置。
再次参见图4A和图4B，在球座10的座内表面12的底部中央处形成有用于脱模的凹部18。该脱模用的凹部18用于对球座进行脱模，该脱模是在通过组合内模和外模的模制来制造球座10之后按压设置在内模底侧中的顶推杆时进行的。在与相对于用于脱模的凹部18的起模杆的按压相对应的脱模中，球座10从模具中被释放，同时通过滑脂润滑槽14使其转动，而且用于撤模的凹部18形成在底部中央处，从而在这一过程中通过顶推杆对其进行按压；因那次，从模具中释放球座10，同时球座10沿滑脂润滑槽14相对于内模绕顶推杆顺利地转动。在本发明的球座10中，没有设置象图2A和图2B示出的传统球座104那样的方便脱模的狭缝116，然而即使没有设置狭缝，通过利用顶推杆按压位于底部中央处的用于脱模的凹部18从而使球座10沿螺旋形滑脂润滑槽14转动，也能实现顺利的脱模。如上所述，因为在球座10中无需形成用于脱模的狭缝，从而就不需要用于在外模中形成狭缝的螺旋形切取(cutting andraising)，也不需要使用于形成螺旋型的内模的滑脂润滑槽14的切取与用于形成外模狭缝的切取对准，这样由于取消狭缝而简化了内模和外模，同时也简化了模制处理。
与图1的传统球座100一样，图4A和图4B示出的球座以螺栓102的球形螺栓球部102a插入座内表面12的方式连接并固定到承窝106，且端盖108以及防尘罩110也连接到其上，而且螺栓102被支承为可相对于承窝106沿滑动方向A和轴翼的摆动方向B可转动。在采用本发明的这种球座10的球窝接头中，螺栓球形部结合到座内表面12上，并由承窝支承，在该座内表面12上分散布置有螺旋形滑脂润滑槽14以及多个用于润滑的凹陷16；而且在这种状态下，因为滑脂润滑槽14是相对于螺栓球部的在球座10中绕轴22的转动(即滑动动作)形成为螺旋形，所以螺栓球部不与滑脂润滑槽14成直角，而是缓慢而倾斜地沿侧向运动。因此，减小了在与滑脂润滑槽14交叉时刮走滑脂的程度；从而可抑制动作阻力的增加。而且，因为用于润滑的多个凹陷16沿周向分散布置在环形溢流部的上下两侧，其中该环形溢流部形成在螺栓球部与座内表面12接触的赤道部中，从而滑脂保留在每个用于润滑的凹陷16中；因此，可进一步减小螺栓球部相对于球座10的动作阻力。这样，通过设置在球座10上的螺旋形滑脂润滑槽14和布置在赤道部中的环形溢流部两侧上的用于润滑的凹陷16的协同效果，从而获得了球头螺栓的滑动和摆动动作阻力(扭转)的良好平衡，而且实现了将动作阻力抑制在较低水平且耐久性还极佳的球窝接头。图6A和图6B为本发明的球窝接头中采用的球座的第二实施例的示意性视图。在图6A和图6B中，形成在球座10的座内表面12上的螺旋形滑脂润滑槽14以及形成在座底部中央处的用于脱模的凹部18与图4A和图4B的实施例相同，然而，第二实施例的特征在于，用于润滑的液滴状凹陷26被设置成作为用于润滑的凹陷，它们分散布置在球座10的座内表面12的赤道部的两侧。
图7A和图7B以分解的方式表示图6A图6B的第二实施例中设置的用于润滑的液滴状凹陷26。在从座内表面12侧观看时，该用于润滑的液滴状凹陷26与水珠在下落时形成的液滴类似，换言之，其具有这样的形状，即尖点部32设置在环形部分上。如从图7B的横截面图可清楚见到，在用于润滑的液滴状凹陷26中，从凹陷底部到尖点部32的距离较长，因此，形成从底部朝向远端部32稍微倾斜的斜面34。在图6B示出的方式中，这些用于润滑的液滴状凹陷26分散设置在环形溢流部114的两侧上，这与图3的传统示例中示出的布置在赤道部(该该赤道部处，包括水平线24的水平面与座内表面相交)中的情形相同，而且它们设置在座内表面12上，从而用于润滑的液滴状凹陷26的尖点部32的方向30与由螺旋形滑脂润滑槽14的方向限定的脱模方向28对准。因为将它们布置成使得用于润滑的液滴状凹陷26的尖点部32的方向30与由螺旋形滑脂润滑槽14的方向限定的撤模方向28对准，所以当位于底部中央处的用于脱模的凹部18在被顶推杆按压而在转动球座10的同时进行脱模时，在内模表面上形成的用于形成润滑用液滴状凹陷26的突起被沿图7B的斜面34拉出。因为斜面34的倾斜较小，所以球座10在脱模时的变形得到抑制，而且可在减小阻力和使其在脱模时顺利转动的同时进行脱模。应指出的是，分散布置在本发明的球座的内表面上的用于润滑的凹陷的形状不限于图4A和图4B的第一实施例示出的球形和图6A和图6B的第二实施例示出的液滴形，而可采用诸如椭圆形等的任何凹形。而且，作为示例，上述实施例采用的情况中，从座内表面的底部到开口螺旋地形成所述四个滑脂润滑槽14；然而，滑脂润滑槽的数量也可例如为5个，可以根据需要为任何数量。
而且，本发明提供了在图4A和图4B的第一实施例或图6A和图6B的第二实施例示出的球座自身；而且，作为使用本发明的球座的球窝接头，只要其包括螺栓、承窝和球座，可采用任何球窝接头，而无需变型。
权利要求
1.一种球窝接头，包括至少一个螺栓，其一体地具有球形部；球座，其容纳并可滑动和可转动地支承所述螺栓的球形部；以及承窝，在其内结合并固定有所述球座；而且该球窝接头在所述球座的内表面的赤道部中具有环形溢流部，所述球窝接头的特征在于，具有多个滑脂润滑槽，形成在所述内表面上，相对于所述球座的轴向呈螺旋形，且连接所述座的开口和底部；以及多个用于润滑的凹陷，沿周向分散布置在所述球座的环形溢流部的两侧。
2.根据权利要求1所述的球窝接头，其特征在于，在通过模制形成所述球座时，在所述座的内表面的底部中央处设置有被顶推杆按压的用于脱模的凹部。
3.根据权利要求1或2所述的球窝接头，其特征在于，所述螺旋形滑脂润滑槽在赤道部中与所述球座的轴向形成10°至45°的角度。
4.根据权利要求1所述的球窝接头，其特征在于，所述多个用于润滑的凹陷中的每一个均为液滴状的凹陷，而且该液滴状的尖点部分的方向设置成与所述球座的沿所述螺旋形滑脂润滑槽的脱模方向对准。
5.一种球窝接头的球座，其在承窝中用于容纳并可滑动和可摆动地支承螺栓的球形部，该球座的特征在于，具有多个滑脂润滑槽，形成在所述内表面上，相对于所述球座的轴向呈螺旋形，并且连接所述座的开口和底部，以及多个用于润滑的凹陷，沿周向分散布置在形成于所述座的内表面的赤道部中的环形溢流部的两侧。
6.根据权利要求5所述的球座，其特征在于，在通过模制形成所述球座时，在所述座的内表面的底部中央处设置有被顶推杆按压的用于脱模的凹部。
7.根据权利要求5或6所述的球座，其特征在于，所述螺旋形滑脂润滑槽在赤道部中与所述球座的轴向形成10°至45°的角度。
8.根据权利要求5所述的球座，其特征在于，所述多个用于润滑的凹陷中的每一个均为液滴状的凹陷，而且该液滴状的尖点部分的方向设置成与所述球座的沿所述螺旋形滑脂润滑槽的脱模方向对准。
全文摘要
本发明提供了球窝接头和球座，其设有多个滑脂润滑槽以及多个用于润滑的凹陷(内凹)，所述滑脂润滑槽在球座内表面上形成，相对于球座的轴向成螺旋形，且连接球座的开口和底部，而所述凹陷沿周向分散布置在球座的环形溢流部的两侧。在通过模制形成所述球座时，在球座的内表面的底部中央处设置有被顶推杆按压的用于脱模的凹部。螺旋形滑脂润滑槽在赤道部中与球座的轴向形成10°至45°的角度。
文档编号F16C11/06GK1896556SQ20061010181
公开日2007年1月17日 申请日期2006年7月11日 优先权日2005年7月15日
发明者山田贵之, 梅田晃浩, 清水义明 申请人:瑞泽姆株式会社