[發(fā)明專利]球窩連接元件及其成形方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710164897.1
• 申請日: 2007-10-18
• 公開（公告）號: CN101298876A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西尾真之;西尾真一;西尾正之;西尾達(dá)也
• 申請（專利權(quán)）人: 西尾精密株式會社
• 主分類號: F16C11/06
• 分類號: F16C11/06
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張?zhí)m英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的球窩連接及其成形方法。

背景技術(shù)

球窩連接用于大量應(yīng)用中，以提供將運(yùn)動從一個(gè)連接元件傳送到另一個(gè)連接元件的樞轉(zhuǎn)連接，其，特別是在運(yùn)動傳送期間連接元件的關(guān)系變化時(shí)。典型應(yīng)用中的發(fā)明如圖1所示，其示出用于車輛，例如汽車，可操縱前輪懸架的輪的轉(zhuǎn)向裝置。僅示出了車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員考慮，根據(jù)本發(fā)明的球窩連接結(jié)構(gòu)及制造可用于這種結(jié)合。本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣理解，根據(jù)本發(fā)明的球窩連接元件結(jié)構(gòu)及構(gòu)造能夠用于其他采用常規(guī)類型接合的結(jié)構(gòu)。

車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，通常如11所示，包括轉(zhuǎn)向輪12，其以已知方式布置在車輛駕駛室內(nèi)。如上所述車輛大部分未示出，以便使本發(fā)明的基本應(yīng)用更易理解。轉(zhuǎn)向輪12連接于轉(zhuǎn)向軸13的上端，其通常至少部分的沿駕駛室外側(cè)延伸到車輛發(fā)動機(jī)艙。

在此，連接于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)箱14，以便有效控制轉(zhuǎn)向臂15的轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)向臂15的外端，以后面所述方式，帶入球窩連接元件，其根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造通常由附圖標(biāo)記16指示，將如后面所述，

球窩連接16為一聯(lián)接系統(tǒng)形成一萬向樞轉(zhuǎn)連接，聯(lián)接系統(tǒng)包括連接于球窩連接16的連接17、18和19，其在連接的直接連接端提供樞軸連接。最終樞軸連接于支撐元件21，其軸頸支撐輪子22，以便輪子繞輪軸轉(zhuǎn)動并且便于懸架和轉(zhuǎn)向運(yùn)動，如本領(lǐng)域公知的。

通過上述描述，顯而易見的是，球窩連接必須能夠在連接的元件之間通過最小的摩擦提供光滑的傳動。同樣在很多應(yīng)用中，例如車輛轉(zhuǎn)向連接中，球窩連接必須是堅(jiān)固的且重量輕的。后者重量輕的要求是因?yàn)椋渥鳛樾纬刹恢卧趶椈缮系闹亓康囊徊糠帧Ｍ瑯有枰獔?jiān)固的材料具有低制造成本。

圖2示出的現(xiàn)有技術(shù)試圖實(shí)現(xiàn)這些目的。該類型的球窩連接大量用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，并且公開號為JP-A-2005-31605的日本專利申請作為典型代表。該現(xiàn)有技術(shù)類型的球窩連接的實(shí)質(zhì)部分大體包括，球窩連接元件101，其可轉(zhuǎn)動的容納在外殼102中。球窩連接元件101包括光滑的球部101a和連接軸101c，球部具有球形滑動表面101b，該表面適于軸頸連接在外殼102內(nèi)，連接軸101c從光滑球部101a的部分沿徑向延伸。

近來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這種球窩連接中，需要減少過多的材料以便節(jié)約資源并減小重量。一種用于該目的已知的方法是，在球窩連接元件101的光滑球部101a中提供減小重量的孔101d。該孔通過鍛造或機(jī)加工自連接軸101c的相對側(cè)軸向延伸。

然而，如果球窩連接元件101中的減重孔101d的直徑擴(kuò)大，以便提供減重，光滑球部的滑動表面區(qū)域?qū)p小，結(jié)果可能限制連接軸的轉(zhuǎn)動角度。由此，重量減輕孔101d尺寸的加大是有限制的。或者，如果可以采用切割工具刀頭插入穿過重量減輕孔101d的開口，通過加工內(nèi)側(cè)表面101b擴(kuò)大重量減輕孔101d，機(jī)加工的步驟的數(shù)量將增加并且成形時(shí)間也增加，這將是增加制造成本的因素。由此，這種方法很難實(shí)現(xiàn)。

由此，本發(fā)明的主要目的是提供一種重量減輕的、堅(jiān)固的球窩連接，其具有較大球形表面并且其成形方法具有較低成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要特征是，其適于應(yīng)用于球元件中，其用于球和球窩的樞轉(zhuǎn)連接由一個(gè)獨(dú)立零件形成，該獨(dú)立件包括球部和頸部，球部適于樞轉(zhuǎn)連接于形成在連接元件之一上的凹窩球窩球窩，頸部適于緊固于其他可樞轉(zhuǎn)連接元件的配合開口，所述球元件頸部具有形狀與所述球部和頸部相配合的內(nèi)部空腔，，并且在兩端封閉。

本發(fā)明的另一特征是，適于應(yīng)用于形成球元件的方法，所述球元件用于由一個(gè)單獨(dú)零件形成的球和球窩的樞轉(zhuǎn)連接，其包括球部和頸部，球部適于樞轉(zhuǎn)連接到球窩通過相連元件中的一個(gè)形成的球槽內(nèi)，球窩一體的頸部適于緊固到其他樞轉(zhuǎn)連接元件的相應(yīng)開口。該方法還包括將金屬固體圓柱件鍛造為一體的球體和頸部的步驟，其通過鍛造步驟形成具有封閉的球形和圓柱形空腔的球部和頸部。

附圖說明

圖1是表示采用本發(fā)明的典型實(shí)施方式的透視圖。

圖2是表示現(xiàn)有技術(shù)的球窩連接元件的橫截面圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，應(yīng)用本發(fā)明的球窩連接，從頸端看的透視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，從球端看的球窩連接透視圖。

圖5是在形成最終產(chǎn)品之前，鍛造材料的橫截面圖。

圖6是與本發(fā)明結(jié)合的最終產(chǎn)品的橫截面圖。

圖7是一系列橫截面圖，示出在不同鍛造步驟中，球窩元件形狀的上部，和進(jìn)行鍛造步驟中鍛模低端部分。

具體實(shí)施方式