专利名称：一种汽车转向拉杆球头总成的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车底盘构造的技术领域，具体地，涉及一种汽车转向拉杆球头总成。
背景技术：
转向拉杆球头总成用于在汽车底盘构造中连接转向方向器与转向轮，保证车轮转 向及跳动的安全性，是独立悬架底盘转向系统中的关键零件。因此，转向拉杆球头总成的设 计和制 造水平直接影响车辆行驶的平稳性，如果转向拉杆球头总成的设计和制造技术存在 问题，会使得车辆方向盘的松动、发抖或者回位困难，甚至方向失灵。现有技术中，转向拉杆球头总成的芯轴在摆动过程中，与外部球壳的内壁之间会 发生相对滑动，使用时间长了之后，外部球壳的内壁与所述芯轴的滑动接触位置会发生磨 损，使得转向拉杆球头总成的内部结构之间产生间隙，而使芯轴与球壳之间无法紧密贴合， 影响转向拉杆球头总成的密封及防尘效果，容易让水分、尘土等杂物进入到转向拉杆球头 总成的内部结构中，加速芯轴的磨损。为解决转向拉杆球头总成的内部结构之间的磨损 而产生间隙的问题，可以在所述球壳内壁与所述芯轴之间以及所述芯轴部件的钢球与球 销之间设置塑钢，来减缓转向拉杆球头总成主要零件的磨损速度，例如中国专利申请号为 CN97109843. 3的《耐久球头总成》披露了一种这样的结构。但是即使设置了塑钢，仍旧无法有效减缓转向拉杆球头总成的芯轴在摆动过程中 与其他部件的磨损，尤其是在车辆实际行驶过程中，芯轴绝大多数时间是在小角度的范围 内进行摆动，这样会使得芯轴及塑钢或者球壳的局部磨损加剧，而其他位置仍旧处于良好 的可使用状态的情况发生，大大缩短了产品的使用寿命。此外，球壳的上部开口的尺寸设计也是转向拉杆球头总成的一个难以解决的技术 问题，如果球壳开口的尺寸设计过大，则芯轴拉脱力过小，芯轴容易从球壳中脱出，如果球 壳开口的尺寸设计过小，则影响芯轴的最大摆动角度。在中国专利申请号为CN97109843. 3 的《耐久球头总成》中，采用了利用塑钢辅助增大芯轴拉脱力的技术方案，但是该方案中，由 于塑钢的间隙大小也要与芯轴的尺寸及最大摆动角度相对应，因此拉脱性能也不理想。
发明内容
本发明要解决的问题是针对上述存在的问题提供一种能够适应汽车不同摆动角 度的使用频率、使用寿命长且拉脱性能好的汽车转向拉杆球头总成。本发明所采用的技术方案是提供一种汽车转向拉杆球头总成，其包括球壳、封 板、防尘罩、安装在所述球壳内底部的球座及安装在所述球座上的芯轴，其特征在于还包 括安装在所述球壳内部与所述芯轴之间、套设在所述芯轴上且上部开口的球碗，所述球碗 与所述芯轴之间的接触面以及所述球碗与所述球壳之间的接触面均采用球面配合，所述球 碗的上部开口小于所述球壳的上部开口，进一步地，当所述芯轴摆动到最大角度时，所述球 碗下部边缘到所述球座之间存在间隙。优选地，所述芯轴由从下至上放置在所述球座上的圆球和球销组成，所述球销底部中心与所述球座上部中心组合形成与所述圆球相匹配的空腔，由于所述圆球能够全方位转动，其硬度、光洁度及圆度能够大大减少了芯轴在摆动时的摩擦力，提高产品使用性能， 增加产品的使用寿命。优选地，所述球座底部与汽车转向拉杆球头总成的封板之间设有弹簧，利用弹簧 的弹力，能够使得产品内部的各部件在轻微磨损情况下，仍旧保持紧密贴合的状态，保证产 品的正常运行，同时也起到密封及防尘效果。优选地，所述球壳上方还设有防尘罩，所述防尘罩的下端安装在球壳上且上端安 装在所述芯轴的上部，所述防尘罩能够进一步防止灰尘、粉末等杂质进入产品内部，增强密 封性。与现有技术相比，本发明提供的汽车转向拉杆球头总成能够适应汽车不同转动角 度的使用频率，具体地，由于芯轴绝大多数时间是在小角度的范围内进行摆动，因此当芯轴 有小幅度的摆角时，芯轴相对球碗摆动，球碗相对球壳不动；而当芯轴有大幅度的摆角时， 芯轴与球碗一起相对球壳转动。这样使得芯轴在小角度的范围内进行摆动时，所述芯轴与 球碗之间的摩损更为均勻，而且避免了此时球碗与球壳内壁之间的磨损，延长了产品的使 用寿命；芯轴在大角度的范围内进行摆动时，所述芯轴与球碗之间保持静止，减少了芯轴与 球碗之间的磨损。这样可以有效提高本发明的使用寿命，而且由于球碗的上部开口小于球 壳的上部开口，能够增强对芯轴的拉脱性能。
图1示出了本发明提供的一种汽车转向拉杆球头总成的整体结构示意图。图2示出了本发明汽车转向拉杆球头总成在芯轴小幅度摆动时的结构示意图。图3示出了本发明汽车转向拉杆球头总成在芯轴大幅度摆动时的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述实施例如图1至图3所示，本实施例中的一种汽车转向拉杆球头总成的转向拉杆 球头总成结构包括球壳3、球座8、芯轴、球碗2、防尘罩7、弹簧5及封板6。所述球座8安 装在所述球壳3内的底部。所述芯轴安装在所述球座8上，优选地，所述芯轴由从下至上放 置在所述球座8上的圆球4和球销1组成，所述球销1底部中心及所述球座8上部中心均 内凹呈球面，并组合形成能够放置所述圆球4的空腔。所述球碗2安装在所述球壳3内，具 体位于所述球壳3上部与所述芯轴之间，所述球碗2上部开口并套设在所述芯轴上。所述 球碗2与所述芯轴之间的接触面以及所述球碗2与所述球壳3之间的接触面均采用球面配 合，因此所述球碗2能够相对于所述芯轴及所述球壳3进行转动。所述球座8底部与汽车 转向拉杆球头总成的封板6之间设有弹簧5。所述封板6设置在所述球壳3底部，并通过弹 簧5将所述球座8压紧。所述防尘罩7设置在所述球壳3上方，所述防尘罩7的下端安装 在球壳3上且上端安装在所述芯轴的上部。所述球碗的上部开口小于所述球壳的上部开口，且当所述芯轴摆动到最大角度 时，所述球碗下部边缘到所述球座之间存在间隙。具体地，如图1所示，当所述球碗2的上 部开口与所述芯轴都朝上时，所述球碗2的上部开口边缘到所述芯轴侧面之间的最小圆周距离(相对于所述芯轴的摆动球心)，该最小圆周距离对应的圆心角(相对于所述芯轴的摆 动球心)为第一圆心角，所述球壳3的上部开口边缘到所述芯轴侧面之间的最小圆周距离 (相对于所述芯轴的摆动球心)，该最小圆周距离对应的圆心角(相对于所述芯轴的摆动球心)为第二圆心角，所述球碗2下部到所述球座8之间的最小圆周距离(相对于所述芯轴的 摆动球心)，该最小圆周距离对应的圆心角(相对于所述芯轴的摆动球心)为第三圆心角， 所述第一圆心角小于所述第二圆心角，所述第二圆心角与第一圆心角的角度差小于所述第 三圆心角。优选地，所述球碗采用碳氮共渗的钢进行制作。所述球碗与所述芯轴之间的摩擦 力小于所述球碗与所述球壳之间的摩擦力，使得在所述芯轴在小角度范围内摆动时，所述 芯轴与所述球碗之间发生相对移动，而所述球碗与所述球壳之间保持相对静止。如图2所示，在通常状况下，当所述芯轴有小幅度的摆角时，所述芯轴相对所述球 碗2摆动，所述球碗2不动，图中示出了所述芯轴在这种情况下的最大摆动幅度，即所述芯 轴贴住所述球碗2开口的边缘。如图3所示，在少数状况下，当所述芯轴有大幅度的摆角时，所述芯轴带动所述球 碗2 —起相对主体转动，图中示出了芯轴在这种情况下的最大摆动幅度，即所述芯轴同时 贴住所述球碗2开口的边缘及所述球壳3开口的边缘。
权利要求
一种汽车转向拉杆球头总成，其包括球壳、封板、防尘罩、安装在所述球壳内底部的球座及安装在所述球座上的芯轴，其特征在于还包括安装在所述球壳内部与所述芯轴之间、套设在所述芯轴上且上部开口的球碗，所述球碗与所述芯轴之间的接触面以及所述球碗与所述球壳之间的接触面均采用球面配合，所述球碗的上部开口小于所述球壳的上部开口。
2.根据权利要求1所述的汽车转向拉杆球头总成，其特征在于当所述芯轴摆动到最 大角度时，所述球碗下部边缘到所述球座之间存在间隙。
3.根据权利要求1或2所述的汽车转向拉杆球头总成，其特征在于所述芯轴由从下 至上放置在所述球座上的圆球和球销组成，所述球销底部中心及所述球座上部中心均内凹 呈球面，并组合形成放置所述圆球的空腔。
4.根据权利要求1或2所述的汽车转向拉杆球头总成，其特征在于所述球座底部与 封板之间设有弹簧。
5.根据权利要求1或2所述的汽车转向拉杆球头总成，其特征在于所述防尘罩的下 端安装在球壳上且上端安装在所述芯轴的上部。
6.根据权利要求1或2所述的汽车转向拉杆球头总成，其特征在于所述球碗与所述 芯轴之间的摩擦力小于所述球碗与所述球壳之间的摩擦力。
全文摘要
本发明提供了一种汽车转向拉杆球头总成，其包括球壳、封板、防尘罩、球座、芯轴以及安装在所述球壳内部与所述芯轴之间、套设在所述芯轴上且上部开口的球碗，球碗与芯轴之间的及球碗与球壳之间的接触面均采用球面配合，所述球碗的上部开口小于所述球壳的上部开口。本发明能够适应汽车不同转动角度的使用频率，由于芯轴绝大多数时间是在小角度的范围内进行摆动，因此当芯轴有小幅度的摆角时，芯轴相对球碗摆动，球碗相对球壳不动；而当芯轴有大幅度的摆角时，芯轴与球碗一起相对球壳转动，这样使得芯轴在小角度的范围内进行摆动时，所述芯轴与球碗之间的摩损更为均匀，而且避免了此时球碗与球壳内壁之间的磨损，延长了产品的使用寿命。
文档编号F16C11/06GK101865204SQ201010202910
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者张广和, 江海斌, 邬燕鹤, 陈维缜 申请人:宁波锐泰机械制造有限公司