本實用新型涉及汽車轉向裝置領域,具體涉及一種汽車轉向系統操作機構的球鉸接頭。
背景技術:
目前,汽車轉向系統操作機構的球鉸接頭主要由球頭銷、連接頭、上球座、下球座、彈簧座、彈簧、油嘴、蓋板等組成,或者將下球座與彈簧座合二為一,而蓋板也可以換為螺塞。目前的球鉸接頭主要存在以下不足:
1)球鉸接頭裝配后,在球頭銷產生合適的力矩時,由于彈簧的工作高度和壓并高度之差,以及球鉸接頭的加工誤差而產生較大的軸向間隙,因而導致汽車在行駛過程中,球鉸接頭隨懸架上下跳動時,球頭銷易產生軸向竄動,從而使駕駛員手感擺震,方向不易控制,同時也加速了球頭銷與球座之間的磨損,以及上球座與球鉸接頭殼體之間的磨損。
2)上球座、下球座及球頭銷均是剛性材料制作而成,存在加工誤差和熱處理變形,因而當上球座、下球座與球頭銷配合,以及上球座與接頭配合時,存在配合間隙。另外,它們相互間的接觸面不均勻,呈線性接觸,具體使用時磨耗不一,使得磨損加快,球頭銷與球座之間的軸向和徑向間隙增大,從而導致整個球鉸接頭性能下降,使用壽命大大降低,甚至出現使用過程中球頭銷與上球座沒有相對運動,而是上球座與連接頭產生相對運動,大大加劇連接頭的磨損從而導致球頭銷從連接頭中脫出的嚴重后果。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種適用于汽車轉向系統操作機構中減震效果好、磨損小、使用壽命長的球鉸接頭。
為達到上述目的,本實用新型的基礎方案為:汽車轉向系統操作機構的球鉸接頭,包括防塵罩、球頭銷、連接頭和蓋板,所述球頭銷下端安裝有橡膠球座,球頭銷與連接頭、橡膠球座緊密配合,所述橡膠球座與蓋板緊密連接;所述橡膠球座從下至上依次設有相互連通的下腔體、過渡腔和上球形腔。
本方案的優點:在球頭銷的下端安裝橡膠球座,裝配時橡膠球座具有一定的壓縮量,使球頭銷的軸向間隙在正常情況下為零。當球頭銷的球頭部位發生細微磨損時,橡膠球座及時補償,從而降低球頭銷的軸向間隙。另外橡膠球座設計為上球形腔和下腔體結構,上球形腔發生受力發生變形時,過渡腔和下腔體必然發生變形,進而實現了橡膠球座發生大面積形變,一方面增加了橡膠球座與球頭銷的接觸面積,另一方面增加了橡膠的流動性。
本方案通過在球頭銷的下端安裝含有下腔體和上球形腔的橡膠球座,減小了球頭銷裝配后的軸向間隙,降低了球頭銷的磨損量。進而提高了整個球鉸接頭的減震效果和使用壽命。
優選方案一:作為基礎方案的優選方案,所述下腔體為下球形腔,所述上球形腔和下球形腔關于過渡腔對稱。本方案的優點在于:設計上球形腔和下球腔增強了橡膠球座的實用性,拓寬了適用范圍。另外,上球形腔和下球形腔設計呈對稱結構,方便加工制作,降低制作時模具及相應工具的成本。
優選方案二:作為優選方案一的優選方案:所述上球形腔的形狀和尺寸與下球形腔的形狀和尺寸相同。本方案的優點在于:一方面是方便加工制作,另一方面是方便操作人員使用時,不需要刻意辨別上球形腔和下球形腔,方便裝配,另外還增加了互換性。
優選方案三:作為優選方案一或優選方案二的優選方案:上球形腔的表面和/或下球形腔的表面設有多個油窩。本方案的優點在于:在具體使用時,在油窩內充滿潤滑油或潤滑脂,降低上球形腔表面或下球形腔表面的磨損,及球頭銷的磨損。
優選方案四:作為優選方案三的優選方案:所述防塵罩包括依次連接的軸頸部、弧形部和球頭部,所述軸頸部的軸頸孔壁設有多個與軸頸孔同心的環形槽,相鄰環形槽之間形成環形條。
本方案的優點:具體使用本方案的防塵罩時,由于軸頸孔壁處開設有多個環形槽,使防塵罩的軸頸部與球頭銷的連桿由現有技術的面接觸形式變為線接觸形式,降低球頭銷與防塵罩之間的摩擦力。球頭銷發生轉動時,由于球頭銷與防塵罩的接觸形式變為線接觸形式,相互之間的摩擦力變小,防塵罩的軸頸部幾乎不隨球頭銷的轉動而發生轉動,因為防塵罩的軸頸部依靠其自身材料強度,具有一定的防扭性能。進而克服了傳統防塵罩因球頭銷的轉動而發生扭曲變形,影響其使用壽命的問題。
優選方案五:作為優選方案四的優選方案:所述環形槽為鋸齒槽或弧形槽,所述環形條為鋸齒形條或弧形條。本方案的優點:相比矩形槽形成的矩形條而言,采用鋸齒槽或弧形槽形成的鋸齒形條或弧形條與球頭銷的接觸面積更小,在確保防塵罩的軸頸部與球頭銷的密封性能前提下,防塵罩與球頭銷的摩擦力較小。
優選方案六:作為優選方案五的優選方案:所述弧形部的壁厚從軸頸部到球頭部逐漸變薄。
本方案的優點:根據球頭銷的實際擺動,得知防塵裝置的環形部上靠近球頭銷的球頭部變形量更大,弧形部的壁厚采用漸進變化后,靠近球頭部的弧形部較薄,球頭銷擺動過程中,弧形部對球頭銷的阻力較小。
附圖說明
圖1是本實用新型汽車轉向系統操作機構的球鉸接頭的結構示意圖;
圖2是圖1中橡膠球座的結構示意圖;
圖3是圖1中防塵罩的結構示意圖;
圖4是圖3中A處放大圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:球頭銷10、連接頭20、蓋板30、橡膠球座40、下腔體41、過渡腔42、上球形腔43、防塵罩50、軸頸部51、弧形部52、球頭部53、環形槽54。
實施例基本如圖1所示:汽車轉向系統操作機構的球鉸接頭,包括球頭銷10、防塵罩50、連接頭20、蓋板30和橡膠球座40,橡膠球座40位于球頭銷10下端。球頭銷10與連接頭20、橡膠球座40緊密配合,橡膠球座40與蓋板30緊密連接。
如圖2所示,橡膠球座40從下至上依次設有下腔體41、過渡腔42和上球形腔43 。下腔體41為與上球形腔43相同形狀和尺寸的下球形腔,上球形腔43和下球形腔關于過渡腔42對稱。上球形腔43的表面和下球形腔的表面均設有多個油窩。
如圖3和圖4所示,防塵罩50包括依次連接的軸頸部51、弧形部52和球頭部53,軸頸部51的軸頸孔壁設有兩個與軸頸孔同心的環形槽54,相鄰環形槽54之間形成環形條。其中環形槽54為鋸齒槽,環形條為鋸齒形條。弧形部52的壁厚從軸頸部51到球頭部53逐漸變薄。
本球鉸接頭,因在球頭銷10的下端安裝橡膠球座40,裝配時橡膠球座40具有一定的壓縮量,使球頭銷10的軸向間隙在正常情況下為零。當球頭銷10的球頭部53位發生細微磨損時,橡膠球座40及時補償,從而降低球頭銷10的軸向間隙。另外橡膠球座40設計為上球形腔43和下腔體41結構,上球形腔43發生受力發生變形時,過渡腔42和下腔體41必然發生變形,進而實現了橡膠球座發生大面積形變,一方面增加了橡膠球座與球頭銷的接觸面積,另一方面增加了橡膠的流動性。
由于軸頸孔壁處開設有兩個環形槽54,使防塵罩50的軸頸部51與球頭銷10的連桿由現有技術的面接觸形式變為線接觸形式,降低球頭銷10與防塵罩50之間的摩擦力。球頭銷10發生轉動時,由于球頭銷10與防塵罩50裝置的接觸形式變為線接觸形式,相互之間的摩擦力變小,防塵罩50的軸頸部51幾乎不隨球頭銷10的轉動而發生轉動,因為防塵罩50的軸頸部51依靠其自身材料強度,具有一定的防扭性能。進而克服了傳統防塵罩50因球頭銷10的轉動而發生扭曲變形,影響其使用壽命的問題。