专利名称：用于车辆的球形接头的球头螺栓及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于球形接头的球头螺栓及其制造方法，该球形接头用于车辆的转向系统或悬架系统的接合单元。
背景技术：
一般地，球形接头用于车辆的转向系统或悬架系统的接合单元中。球形接头包括球头螺栓和球座。球头螺栓一体地包括球形头、颈部、凸缘和螺纹部。球头螺栓的球形头可旋转地座置在球座中。车辆的各种部件与球头螺栓的螺纹部相耦联，螺母拧紧在螺纹部上。车辆上的这些部件与球头螺栓的凸缘紧密接触。这里，在凸缘与车辆的这些部件之间的接触区域相对较小的情况下，在凸缘与连接部之间的接触部位就会产生噪音，这样的耦联是有缺陷的。因此，近来已有增大球头螺栓的凸缘的支撑区域的趋势。然而，球头螺栓的凸缘和螺纹部是同时锻造成形的(当然，螺纹部在锻造加工后需要进行滚丝加工)。如果凸缘与螺纹部之间在尺寸上的差距过大，那么锻造加工就会非常复杂。
发明内容
因此考虑到了发生在现有技术上的前述问题而做出了本发明，本发明的目的是提供一种用于车辆的球形接头的球头螺栓和这种球头螺栓的制造方法。这种球头螺栓能够用简单的制造方法制得，其中，球形接头中用以支撑车辆的连接部的面积增大了。本发明的球头螺栓能够明显地增大支撑车辆的连接部的区域，这样产生噪音的问题以及球头螺栓与连接部之间的不良耦联问题就能够得到解决。为达成以上目标，一方面，本发明提供了一种用于车辆的球形接头的球头螺栓，其包括金属制球头螺栓本体，球头螺栓本体具有球形头、设置在球形头上颈部、设置在颈部上的凸缘、设置在凸缘上的呈圆柱形的连接部、和设置在连接部上并与连接部同轴的螺纹部，螺纹部上形成有螺纹，螺纹部的外直径大于连接部的直径；和辅助凸缘板，辅助凸缘板套置在所述球头螺栓本体的连接部上，所述辅助凸缘板由金属制成并呈平面形状，贯通辅助凸缘板的中心部分形成有耦联孔，耦联孔的直径小于螺纹部的外直径，辅助凸缘板的支撑面积大于凸缘的支撑面积。在此方面，辅助凸缘板的材料可以比凸缘的材料软。另一方面，本发明提供了一种制造用于车辆上的球形接头的球头螺栓的方法，该方法包括成形金属制球头螺栓本体，球头螺栓本体具有凸缘、设置在凸缘上的呈圆柱形的连接部、和设置在连接部上并与连接部同轴的螺纹部，螺纹部上形成有螺纹，螺纹部的外直径大于连接部的直径；成形金属制漏斗形辅助板，辅助板在其下端的中心部分上具有耦联孔，耦联孔的直径大于螺纹部的外直径，漏斗形辅助板的支撑面积大于凸缘的支撑面积；将球头螺栓本体的螺纹部插入漏斗形辅助板的耦联孔内并将漏斗形辅助板朝球头螺栓本体的凸缘推动，直到漏斗形辅助板的下端的中心部分与凸缘相接触，然后，将支撑在凸缘上的漏斗形辅助板挤压成平面形状，由此通过挤压使耦联孔变小而具有小于螺纹部的外直径的直径。这此方面，辅助凸缘板的材料可以比凸缘的材料软。
从以下结合附图进行的详细说明，将会更清楚地理解本发明的以上和其它目的、 特征和优点。图1到3示出了根据本发明实施方式的制造球头螺栓的过程。
具体实施例方式下文中，将参考附图，详细说明本发明的一个优选实施方式，使得本领域的普通技术人员能够容易地实施本发明。本发明实现的形式很多，不只限于以下实施方式。另外，附图中与本发明无关的部分应当省略掉，以更清楚地解释本发明。应当参考附图，其中不同附图自始至终使用相似的附图标号来指代相似的部件。在说明书中，只要没有给出专门的解释，那么当采用说明性短语“某部件包括某组件”时，这就表示该部件可以在不排除其它组件的情况下进一步包括该组件。附图1至3是立体图和剖面图，这些图连续地演示了根据本发明实施方式的球头螺栓100的制造过程。如图1所示，球头螺栓100包括球头螺栓本体110和漏斗形辅助板120。如图3所示，漏斗形辅助板120变成辅助凸缘板120’。球头螺栓本体110—体地包括球形头111、颈部112、凸缘113、连接部114和螺纹部115。具体地，颈部112—体地设置在球形头111上。 凸缘113 —体地设置在颈部112上。连接部114 一体地设置在凸缘113上。螺纹部115 — 体地设置在连接部114上。球形头111、颈部112、凸缘113、连接部114和螺纹部115的主体形状通过锻造一体地成形。其后，通过滚丝形成螺纹从而形成螺纹部115。根据一个实施方式，球形头111等可以通过单独的工艺分开加工，然后再通过焊接一体地耦联到球头螺栓本体110。这样，通过滚丝将连接部114的上端加工成形，由此形成螺纹部115。所以，连接部114呈圆柱状，并且螺纹部115与连接部114同轴。螺纹部115的外直径Dl大于连接部 114的直径D2。当然，螺纹部115的螺纹的齿根圆直径D3小于连接部114的直径D2。漏斗形辅助板120呈漏斗形状，其下端中部中有耦联孔121。漏斗形辅助板120的耦联孔121的直径dl大于螺纹部115的外直径D1，这样，将球头螺栓本体110的螺纹部115插入漏斗形辅助板120的耦联孔121中。另外，漏斗形辅助板120的面积大于凸缘113的支撑面的面积。球头螺栓本体110和漏斗形辅助板120是由金属制成的，但是漏斗形辅助板120 的材料比球头螺栓本体110的材料、特别是比凸缘113的材料要软。原因是漏斗形辅助板120必须支撑在凸缘113上并通过挤压凸缘113而成形。
在该实施方式中，球头螺栓本体110的材料是SCM435(铬钼钢)，其中包含 0. 33 0. 38wt%的碳、0. 15 0. 35wt%的硅、0. 6 0. 85wt%的锰、小于或等于0. 03wt% 的磷、小于或等于0. 03wt%的硫、0. 9 1.2wt%的铬、以及0. 15 0. 3wt%的钼。漏斗形辅助板120的材料是SPCC(冷轧碳钢板)，其中包含小于或等于0. 12wt%的碳、小于或等于0. 5wt%的锰、小于或等于0. (Mwt %的磷以及小于或等于0. 045wt%的硫。但是这些金属材料只作为本发明的一种示例性的实施方式。通常，金属的柔软度(softness)随着碳含量降低而增加。如图2和图3所示，在准备完球头螺栓本体110和漏斗形辅助板120之后，将球头螺栓本体110的螺纹部115插入到漏斗形辅助板120的耦联孔121中。在此，将漏斗形辅助板120朝球头螺栓本体110的凸缘113推，直到漏斗形辅助板120下端的中心部分与凸缘113接触。于是，如图2所示，耦联孔121被设置在对应于连接部114的位置处。接下来， 在被支撑在凸缘113上的状态下，漏斗形辅助板120受压而成平面形状。这样，通过挤压而使漏斗形辅助板120成形为平面的辅助凸缘板120’。此时，通过挤压作用，使耦联孔121的直径由dl减小到直径d2。耦联孔121减小后的直径d2小于螺纹部115的外直径Dl。因此，辅助凸缘板120’就被稳固地安装在连接部114上了。辅助凸缘板120’的支撑面积要大于凸缘113的支撑面积。理想地，通过挤压被减小的耦联孔121的直径d2与连接部114的直径D2相同。这样，辅助凸缘板120’便能够可靠地固定在连接部114上。但是，根据一个实施方式，耦联孔121的直径d2可以略微大于连接部114的直径 D2。在这种情况下，耦联孔121的直径d2必须小于螺纹部115的外直径D1，以防止辅助凸缘板120’完全从球头螺栓本体110上脱落。这样，在将辅助凸缘板120’稳固地安装在连接部114上后，能够防止在操控或移动球形接头时辅助凸缘板120’从球头螺栓本体110上脱落。另外，能够使连接于球形接头的元件与具有相对较大的支撑面积的辅助凸缘板120’相接触，这样产生噪音的问题和不良耦联的问题便得到了解决。另外，本发明中，漏斗形辅助板与球头螺栓本体的耦联是在已于球头螺栓本体上形成螺纹部之后进行的，换句话说，是在滚丝加工已经完成之后进行的。因此辅助凸缘板不会妨碍形成螺纹部的滚丝加工过程。虽然已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员可知能够在不偏离如所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下实现各种改型、增加和替代。因此，应当这样理解上述优选实施方式仅出于说明的目的，而非限制本发明的范围。 例如，已经示出为彼此成一体的多个组件可以实施成分离的结构，而已经示出为分开设置的多个组件可以设置成一体式结构。因此，本发明的范围意在由所附权利要求书限定，可从所附权利要求的含意、范围和等同概念得来的各种改型、增加和替代都落入本发明的范围内。如上所述，在本发明中，辅助凸缘板代替凸缘与车辆的连接部直接接触。辅助凸缘板与凸缘相比具有较大的面积。因此，产生噪音的问题以及球头螺栓与连接部之间的不良耦联的问题可得到解决。
另外，能够用非常简单的方法将辅助凸缘板安装至球头螺栓。因而，球头螺栓的生产成本相对较低。除此之外，因为防止了辅助凸缘板从球头螺栓本体上脱落，所以有助于球形接头的转移或处置。另外，本发明中，在已经通过滚丝加工于球头螺栓本体上形成螺纹部之后才将漏斗形辅助板耦联至球头螺栓本体。因此辅助凸缘板不会妨碍形成螺纹部的滚丝加工过程。
权利要求
1.一种用于车辆的球形接头的球头螺栓，包括金属制球头螺栓本体，所述球头螺栓本体包括球形头、设置在所述球形头上颈部、设置在所述颈部上的凸缘、设置在所述凸缘上的呈圆柱形的连接部、和设置在所述连接部上并与所述连接部同轴的螺纹部，所述螺纹部上形成有螺纹，所述螺纹部的外直径大于所述连接部的直径；和辅助凸缘板，所述辅助凸缘板套置在所述球头螺栓本体的连接部上，所述辅助凸缘板由金属制成并呈平面形状，贯通所述辅助凸缘板的中心部分形成有耦联孔，所述耦联孔的直径小于所述螺纹部的外直径，所述辅助凸缘板的支撑面积大于所述凸缘的支撑面积。
2.根据权利要求1所述的球头螺栓，其中，所述辅助凸缘板的材料比所述凸缘的材料软。
3.—种制造用于车辆的球形接头的球头螺栓的方法，包括成形金属制球头螺栓本体，所述球头螺栓本体包括凸缘、设置在所述凸缘上的呈圆柱形的连接部、和设置在所述连接部上并与所述连接部同轴的螺纹部，所述螺纹部上形成有螺纹，所述螺纹部的外直径大于所述连接部的直径；成形金属制漏斗形辅助板，所述辅助板在其下端的中心部分上具有耦联孔，所述耦联孔的直径大于所述螺纹部的外直径，所述漏斗形辅助板的支撑面积大于所述凸缘的支撑面积；将所述球头螺栓本体的螺纹部插入所述漏斗形辅助板的耦联孔内，并且将所述漏斗形辅助板朝所述球头螺栓本体的凸缘推动，直到所述漏斗形辅助板的下端的中心部分与所述凸缘相接触，然后，将支撑在所述凸缘上的所述漏斗形辅助板挤压成平面形状，由此，通过挤压使所述耦联孔变小而具有小于所述螺纹部的外直径的直径。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述辅助凸缘板的材料比所述凸缘的材料软。
全文摘要
本文公开的是一种车辆用的球形接头上的球头螺栓。球头螺栓包括球头螺栓本体和辅助凸缘板。球头螺栓本体包括球形头、设置在球形头上的颈部、设置在颈部上的凸缘、设置在凸缘上的连接部以及同轴地设置在连接部上的螺纹部。螺纹部上加工成形有螺纹，螺纹部的外直径大于连接部的直径。辅助凸缘板套置在连接部上。贯通辅助凸缘板的中心部分形成有耦联孔，耦联孔的直径小于螺纹部的外直径。辅助凸缘板的支撑面积大于凸缘的支撑面积。
文档编号F16C11/06GK102192229SQ201010549549
公开日2011年9月21日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年3月2日
发明者禹永万, 薛尚勋 申请人:中央链接技术株式会社, 禹永万, 薛尚勋