專利名稱：球接頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車等車輛上搭載的穩(wěn)定器中所具備的球接頭及其制造方法。
背景技術(shù)：
例如，正如在車輛懸架機(jī)構(gòu)部中穩(wěn)定器與減震器的連接部和穩(wěn)定器與懸架臂的連 接部等，為了可旋轉(zhuǎn)且可擺動(dòng)地將彼此發(fā)生相對(duì)位移的二個(gè)部分加以連接而使用球接頭。該球接頭具備具有螺柱部和球部的球螺柱、被球螺柱的球部壓入并具有支承功 能的球座、容納球座的殼體、支撐殼體的支撐桿、防止抑制球座與球螺柱的球部之間發(fā)生滑 動(dòng)和擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的異物侵入的防塵罩。在該球接頭的制造方法中，對(duì)殼體和支撐桿分別進(jìn)行成型，再利用電阻焊接或CO2 焊接將鋼鐵棒(例如S20C)的支撐桿連接到通過壓制成型等方法所制造的殼體上。在以鋼材構(gòu)成支撐桿等的情況下，在球接頭的構(gòu)件，即球螺柱、防塵罩、支撐桿、球 座之中，1個(gè)球接頭的重量中支撐桿所占重量為最重。例如，支撐桿軸方向長(zhǎng)度為325mm的 支撐桿的重量為260g，支撐桿以外的部件的總重量大約為130g，支撐桿重量是其它部件總 重量的2倍。也就是說，在1個(gè)球接頭的390g重量中，支撐桿的重量占到2/3。因此，若球 接頭的重量變重，則球接頭就難以在減輕車輛重量方面做出貢獻(xiàn)。在對(duì)殼體和支撐桿分別成型的情況下，因?yàn)槔秒娮韬附拥确椒▽⒅螚U接合到 殼體上，所以若進(jìn)行沿支撐桿的軸方向施加拉伸負(fù)荷或壓縮負(fù)荷的耐久試驗(yàn)，則判明在規(guī) 定次數(shù)之前在焊接部會(huì)發(fā)生破損。因此，對(duì)于整體成型的殼體與支撐桿來說，在接合部分存 在著強(qiáng)度上的憂患，因而在確保球接頭的可靠性方面留有后患。另一方面，有人提出了利用鋁等對(duì)殼體與支撐桿進(jìn)行整體成型的球接頭制造方法 (例如，日本專利特開2004-316771號(hào)公報(bào))。在該制造方法中，首先通過注射成型在球螺 柱的球部對(duì)樹脂襯里(球座)進(jìn)行成型。接著，將球部和樹脂襯里插入用于對(duì)殼體和支撐 桿進(jìn)行成型的模具內(nèi)作為型芯。接著，利用鋅合金或鋁合金并通過壓鑄成型對(duì)覆蓋樹脂襯 里的殼體與支撐殼體的支撐桿進(jìn)行整體成型。接著，將螺柱部連接到球部。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述提出的技術(shù)中，因?yàn)樵谶M(jìn)行壓鑄成型時(shí)以球螺柱的球部和球座作為 型芯而注入熔化的鋁合金，所以樹脂制球座的外表面會(huì)發(fā)生劣化。因此，雖然與球部接觸的 部分的球座被良好地保持，但是樹脂厚度上細(xì)微的不均勻是不可避免的，因此在球螺柱發(fā) 生滑動(dòng)和擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)作會(huì)變得不穩(wěn)定。也就是說，在沿球螺柱的軸方向或球部的半徑 方向施加拉伸負(fù)荷或壓縮負(fù)荷時(shí)，球座的彎曲量會(huì)發(fā)生波動(dòng)，因而球螺柱在發(fā)生滑動(dòng)和擺 動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)作會(huì)變得不規(guī)則。其結(jié)果是，無法充分發(fā)揮球接頭的性能，不能說是具有足夠 可靠性的球接頭。另外，因?yàn)樵谶M(jìn)行壓鑄成型時(shí)將球螺柱的球部和球座作為型芯，所以若將螺柱部 連接到球部則不能對(duì)殼體和支撐桿進(jìn)行壓鑄成型。因此，在對(duì)殼體和支撐桿進(jìn)行壓鑄成型后，以電阻焊接等方法將螺柱部接合到球部上從而對(duì)球螺柱進(jìn)行成型。因此，在螺柱部與球 部的接合部分存在著強(qiáng)度上的憂患，因而在確保球接頭的可靠性方面留有后患。因此，本發(fā)明的目的是提供一種可靠性高且輕質(zhì)的球接頭。本發(fā)明的第一球接頭的特征在于，具備具有柱狀的螺柱部和側(cè)面呈球狀且中心位 于上述螺柱部的軸線上的球部的球螺柱、具有可相對(duì)于上述球部自由旋轉(zhuǎn)地且自由擺動(dòng)地 嵌合的球面狀凹部的樹脂制的球座、容納上述球座的樹脂制的殼體以及與上述殼體整體成 型的樹脂制的支撐桿；上述支撐桿具備構(gòu)成沿著其軸線的中央部的桿部。本發(fā)明的第二球接頭的特征在于，具備具有柱狀的螺柱部和側(cè)面呈球狀且中心位 于上述螺柱部的軸線上的球部的球螺柱、具有可相對(duì)于上述球部自由旋轉(zhuǎn)地且自由擺動(dòng)而 嵌合的球面狀凹部的樹脂制的球座、容納上述球座的樹脂制的殼體以及與上述殼體相結(jié)合 的樹脂制的支撐桿；上述殼體具備凸臺(tái)部，所述凸臺(tái)部具有在其側(cè)面開口的開口部；上述 支撐桿具備構(gòu)成沿著其軸線的中央部的桿部和在上述桿部的頂端部的凸緣狀的法蘭部，上 述支撐桿以上述開口部覆蓋上述法蘭部的整周的方式緊密形成，并與上述凸臺(tái)部結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)閷?duì)殼體與支撐桿進(jìn)行整體成型，所以在沿支撐桿的軸方向施加 壓縮負(fù)荷或拉伸負(fù)荷等的情況下，殼體與支撐桿的交界部分可承受負(fù)荷。另外，支撐桿以開 口部覆蓋法蘭部的整周的方式緊密形成并與凸臺(tái)部結(jié)合，因此在沿支撐桿的軸方向施加壓 縮負(fù)荷或拉伸負(fù)荷等的情況下，殼體與支撐桿的邊界部分可承受負(fù)荷。因此，在沿支撐桿的 軸方向施加負(fù)荷的情況下，可以防止殼體與支撐桿的邊界部分發(fā)生破損。也就是說，可以使 對(duì)沿支撐桿的軸方向所施加的負(fù)荷的耐久性提高，且可以提高球接頭的強(qiáng)度。其結(jié)果是，可 以提高球接頭的可靠性。另外，可以減小球接頭的重量。此外，也無需擔(dān)心如鋁合金那樣的 電腐蝕。作為本發(fā)明的樹脂，優(yōu)選的是聚苯硫醚或聚醚醚酮等。例如，在聚苯硫醚或聚醚醚 酮等材料中，若選定對(duì)殼體和支撐桿進(jìn)行注射成型時(shí)的注射條件，則可以防止毛邊等的發(fā) 生。另外，聚苯硫醚或聚醚醚酮等材料具備承受對(duì)球座的熱鉚接部進(jìn)行鉚接時(shí)的熱的耐熱 性和強(qiáng)度。本發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述球接頭的特征在于，上述支撐桿在圓周方向上具有沿上 述支撐桿的軸方向延伸設(shè)置的與上述桿部整體成型的多個(gè)凸條。根據(jù)本實(shí)施方式，在沿支 撐桿的軸方向施加壓縮負(fù)荷的情況下，可以防止支撐桿發(fā)生彎曲。也就是說，可以提高支撐 桿的剛性。另外，可以實(shí)現(xiàn)由于所使用樹脂量的減少而導(dǎo)致的重量減輕和成本降低。本發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述支撐桿在上述桿部的上述法蘭部側(cè)具有多個(gè)突起部，且 上述開口部以覆蓋上述多個(gè)突起部的整周的方式緊密形成。根據(jù)本實(shí)施方式，在對(duì)殼體或 支撐桿施加扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的情況下，可防止殼體或支撐桿相互間發(fā)生旋轉(zhuǎn)。因此，在對(duì)殼體或支 撐桿施加扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的情況下，可以防止殼體的相位角發(fā)生變化，且可以維持球接頭的功能。 作為本實(shí)施方式的突起部，可舉出設(shè)置線狀的突起或凸?fàn)畹耐黄稹１景l(fā)明中，優(yōu)選的是，上述支撐桿在殼體側(cè)沿上述支撐桿的軸方向遠(yuǎn)離上述凸臺(tái) 部的方向的給定范圍內(nèi)具有筆直部。根據(jù)本實(shí)施方式，在對(duì)支撐桿進(jìn)行成型后，在支撐桿的 頂端部對(duì)殼體進(jìn)行成型時(shí)，可以通過支撐筆直部來支撐支撐桿從而對(duì)殼體進(jìn)行成型。因此， 在對(duì)殼體進(jìn)行成型時(shí)，使對(duì)支撐桿的支撐變得容易，且防止支撐桿的支撐姿態(tài)發(fā)生變化，且 防止樹脂從殼體的模具中逸出。作為本實(shí)施方式的筆直部，只要是易于支撐支撐桿的形狀即可，可舉出設(shè)置圓柱狀或棱柱狀的筆直部。本發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述殼體以上端側(cè)的外徑大于底面?zhèn)鹊耐鈴降姆绞叫纬?。?據(jù)本實(shí)施方式，在殼體中有凹部，因此可以提高強(qiáng)度較低部分即上端側(cè)的強(qiáng)度。因此，在沿 支撐桿的軸方向向殼體施加拉伸負(fù)荷的情況下，殼體可以承受負(fù)荷，因而可以防止殼體發(fā) 生破損。也就是說，可以提高殼體的強(qiáng)度。另外，可以實(shí)現(xiàn)由于所使用樹脂量的減少而導(dǎo)致 的重量減輕和成本降低。本發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述球接頭具備一端與上述螺柱部接觸且另一端與上述殼 體的上端接觸的防塵罩；以使上述球螺柱發(fā)生擺動(dòng)時(shí)上述防塵罩與上述殼體接觸的部分平 坦的方式形成的上端部；以及在上述支撐桿側(cè)以與上述上端部之間是平坦的方式形成的平 坦部。根據(jù)本實(shí)施方式，球螺柱發(fā)生擺動(dòng)時(shí)防塵罩所接觸的所述部分都是平坦的。因此，可 以防止球螺柱發(fā)生擺動(dòng)時(shí)防塵罩接觸棱角部等突起部分，且可以防止防塵罩發(fā)生破損。本發(fā)明的球接頭的制造方法的特征在于，進(jìn)行注射成型工序，S卩，利用樹脂并通過 注射對(duì)具有凸緣狀法蘭部和筆直部的支撐桿進(jìn)行成型；接著，進(jìn)行包覆成型工序，即，支撐 上述筆直部，利用樹脂并通過注射以包覆包括上述法蘭部的上述支撐桿的頂端部分的方式 在凸臺(tái)部對(duì)殼體進(jìn)行成型。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樵谥螚U的頂端部分對(duì)殼體進(jìn)行成型時(shí)是在支撐筆直部的情況 下對(duì)殼體進(jìn)行成型，所以使對(duì)支撐桿的支撐變得容易，可防止用于對(duì)殼體進(jìn)行成型的模具 與支撐桿之間的相對(duì)位置發(fā)生變化。因此，可以防止樹脂從用于對(duì)殼體進(jìn)行成型的模具中 逸出。另外，利用支撐桿成型后成型殼體的成型收縮，可以牢固地壓縮固定支撐桿的端部。 因此，殼體與支撐桿的接觸面不會(huì)分離，因而可以提高球接頭的可靠性。根據(jù)本發(fā)明，可以制造出可靠性高且輕質(zhì)的球接頭。


圖1是顯示球接頭的圖；圖2是顯示球接頭發(fā)生擺動(dòng)時(shí)的情形的圖；圖3是顯示軸支構(gòu)件的一部分的立體圖；圖4是顯示支撐桿的圖3中的X-X剖視圖；圖5是顯示軸支構(gòu)件的第一變形例的立體圖；圖6是顯示軸支構(gòu)件的第二變形例的立體圖；圖7是顯示軸支構(gòu)件的第三變形例的立體圖；圖8是顯示支撐桿的變形例的剖視圖；圖9是顯示球接頭的制造方法的流程圖；圖10是顯示第二實(shí)施方式的球接頭的圖；圖11是顯示第二實(shí)施方式的軸支構(gòu)件的一部分的圖；圖12是顯示第二實(shí)施方式的軸支構(gòu)件的一部分的圖；圖13是顯示第二實(shí)施方式的支撐桿的圖；圖14是顯示軸支構(gòu)件的制造方法的流程圖。符號(hào)說明10球接頭
100球螺柱
110螺柱部
120球部
210球座
212凹部
220殼體
221上端部
223凹部
224平坦部
230支撐桿
231桿部
232凸條
300防塵罩
525凸臺(tái)部
525a開口部
533筆直部
534突起部
535法蘭部
具體實(shí)施例方式(1)第一實(shí)施方式(第一實(shí)施方式的球接頭的構(gòu)成)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是顯示球接頭的圖。圖2 是顯示球接頭發(fā)生擺動(dòng)時(shí)的情形的圖。圖3是顯示軸支構(gòu)件的一部分的立體圖。圖4是顯 示支撐桿的圖3中的X-X的剖視圖。圖5是顯示軸支構(gòu)件的第一變形例的立體圖。圖6是 顯示軸支構(gòu)件的第二變形例的立體圖。圖7是顯示軸支構(gòu)件的第三變形例的立體圖。圖8 是顯示支撐桿的變形例的剖視圖。圖8(a)是顯示支撐桿的第一變形例的剖視圖。圖8(b) 是顯示支撐桿的第二變形例的剖視圖。如圖1、圖2中所示，球接頭10具備球螺柱100、具備殼體220等的軸支構(gòu)件200、 防塵罩300等。該球接頭10的構(gòu)成是以球螺柱100、將該球螺柱100軸支承在萬向節(jié)上的 軸支構(gòu)件200作為主體，且球接頭10固定在省略圖示的板狀安裝構(gòu)件上。球接頭10用于 穩(wěn)定器的連接部等中。如圖1、圖2中所示，在支撐桿230的兩側(cè)設(shè)置有殼體220。在穩(wěn)定器的連接部，在 殼體220的安裝方向?yàn)橄嗤较虻那闆r下，相位角為0度。因此，如圖1、圖2中所示，在兩 側(cè)的殼體220同時(shí)朝向上側(cè)設(shè)置的情況下，相位角為0度。另一方面，在一個(gè)殼體220朝向 上側(cè)設(shè)置且另一個(gè)殼體220朝向下側(cè)設(shè)置的情況下，相位角為180度。球螺柱100是金屬制的且是整體成型。如圖1、圖2中所示，球螺柱100具有螺 柱部110、球部120、凸緣部130、螺紋部140、凸部150、和錐體部160。在球螺柱100的圓柱 狀螺柱部110的一端部形成有球部120。球部120的中心位于螺柱部110的軸線上。在球螺柱100上形成有防止凸緣狀的凸緣部130和防塵罩300向螺柱部110的軸方向中間部偏 移的凸部150。另外，在球螺柱100上，在螺柱部110的從凸緣部130到頂端側(cè)即球部120 的相反側(cè)的周面上形成有螺紋部140，在球部120側(cè)形成有錐體部160。形成有螺紋部140的球螺柱100的頂端部穿過在省略圖示的安裝構(gòu)件上形成的 孔，螺紋部140與省略圖示的螺母擰合而緊固在安裝構(gòu)件上，由此球螺柱100通過球螺柱 100的凸緣部130和螺母夾持并固定安裝構(gòu)件。如圖1、圖2中所示，軸支構(gòu)件200具備球座210、殼體220、和支撐桿230。球座210是由聚縮醛或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等硬質(zhì)樹脂構(gòu)成。球座210具有 凸緣部211、凹部212、和熱鉚接部213。球座210是在上邊緣具有凸緣部211的有底圓筒狀 物。在球座210的內(nèi)部形成有球面狀的凹部212，在球座210的外側(cè)底面上形成有用于將球 座210固定在殼體220上的熱鉚接部213。殼體220是由聚苯硫醚或聚醚醚酮等樹脂構(gòu)成。殼體220具有上端部221、孔部 222、凹部223、平坦部224。在殼體220的上端形成有上端部221和平坦部224。在殼體220 的內(nèi)部形成有容納球座210的凹部223。在殼體220的底面上形成有球座210的熱鉚接部 213所插入的孔部222。殼體220容納球座210。具體地，在使設(shè)于球座210的熱鉚接部213 與殼體220的孔部222嵌合的狀態(tài)下，利用熱使熱鉚接部213鉚接，從而將球座210固定在 殼體220上。與殼體220的底面?zhèn)鹊耐鈴较啾?，殼體220的上端側(cè)的外徑形成為趨于變大。具 體地，殼體220的整個(gè)外周壁形成為錐體狀，殼體220的外徑從殼體220的底面?zhèn)瘸驓んw 220的上端側(cè)逐漸變大。另外，不限于本實(shí)施方式，可采用殼體220的上端側(cè)的外徑形成為趨于變大的實(shí) 施方式，也可采用如圖5中所示外壁的一部分形成為錐體狀的實(shí)施方式?；蛘?，也可以如 圖6中所示在圓筒狀殼體220的上端側(cè)設(shè)置凸緣部，或采用如圖7中所示的圓筒狀的殼體 220。這樣，與殼體220的底面?zhèn)鹊耐鈴较啾龋瑲んw220的上端側(cè)的外徑形成為趨于變 大，因此可以提高強(qiáng)度較低部分即上端側(cè)的強(qiáng)度。因此，在沿支撐桿230的軸方向向殼體 220施加拉伸負(fù)荷的情況下，殼體220可以承受負(fù)荷，從而可以防止殼體220發(fā)生破損。也 就是說，可以提高殼體220的強(qiáng)度。另外，可以實(shí)現(xiàn)由于所使用樹脂量的減少而導(dǎo)致的重量 減輕和成本降低。如圖1 圖3中所示，在支撐桿230側(cè)的殼體220的上端設(shè)置有平坦部224。平坦 部224設(shè)置成與殼體220的上端部221之間平齊。另一方面，上端部221形成為在球螺柱 100發(fā)生擺動(dòng)時(shí)防塵罩300所接觸的部分是平坦的。通過設(shè)置平坦部224和上端部221，使球螺柱100發(fā)生擺動(dòng)時(shí)防塵罩300所接觸的 部分整體都是平坦的。因此，可以防止球螺柱100發(fā)生擺動(dòng)時(shí)防塵罩300接觸到棱角部等 突起部分，從而可以防止防塵罩300的破損。支撐桿230是由聚苯硫醚或聚醚醚酮等樹脂構(gòu)成。支撐桿230與殼體220整體成 型。支撐桿230以沿殼體220的直徑方向延長(zhǎng)的方式設(shè)置在殼體220的外周壁上。如圖 1 圖3中所示，支撐桿230具有桿部231、凸條232、和支撐部233。桿部231構(gòu)成了沿著 支撐桿230的軸線的中央部。
另外，考慮到對(duì)殼體220和支撐桿230進(jìn)行成型的模具，在相位角為0度或180度 的情況下，優(yōu)選的是對(duì)殼體220與支撐桿230進(jìn)行整體成型的實(shí)施方式。因?yàn)橐陨鲜龇绞綄?duì)殼體220與支撐桿230進(jìn)行整體成型，所以在沿支撐桿230的 軸方向施加壓縮負(fù)荷或拉伸負(fù)荷等的情況下，殼體220與支撐桿230的交界部分可承受負(fù) 荷。因此，在沿支撐桿230的軸方向施加負(fù)荷的情況下，可以防止殼體220與支撐桿230的 交界部分發(fā)生破損。也就是說，對(duì)沿支撐桿230的軸方向所施加負(fù)荷的耐久性增加，可以提 高球接頭10的強(qiáng)度。因此，可以提高球接頭10的可靠性。沿支撐桿230的軸方向延伸設(shè)置有凸條232。凸條232與桿部231整體成型。在 圓周方向上設(shè)置有多個(gè)凸條232。具體地，如圖4中所示，設(shè)置有6個(gè)凸條232。在支撐桿 230上，因?yàn)橹螚U230的兩端的殼體220的相位角為0度或180度，所以在將殼體220的 凹部223的開口方向設(shè)定為上下方向時(shí)，設(shè)置有沿水平方向?qū)χ玫囊粚?duì)凸條232。另外，不限于設(shè)置6個(gè)凸條232的實(shí)施方式，也可以采用如圖8中所示設(shè)置4個(gè)凸 條232的實(shí)施方式。另外，不限于如圖8(a)中所示形成凸條232與凸條232之間的谷的情 形，也可以如圖8(b)中所示在凸條232與凸條232之間設(shè)置凸部232a。此外，亦可采用設(shè)置8個(gè)凸條的實(shí)施方式。在這種情況下，考慮到在注射成型中從 對(duì)開模具中取出支撐桿的容易性等，而使8個(gè)凸條中卡在對(duì)開模具中不能容易地從對(duì)開模 具中取出的部分即成為外伸部的凸條變得小于不成為外伸部的凸條，從而不成為外伸部。 這樣，凸條的數(shù)量就不局限于偶數(shù)的情況，也可以是奇數(shù)的情況，所以設(shè)置多個(gè)凸條即可。通過以上述方式延伸設(shè)置多個(gè)凸條232，可以防止在沿支撐桿230的軸方向施加 壓縮負(fù)荷的情況下支撐桿230發(fā)生彎曲。也就是說，可以提高支撐桿230的剛性。另外，可 以實(shí)現(xiàn)由于所使用樹脂量的減小而導(dǎo)致的重量減輕和成本降低。如圖3中所示，支撐部233設(shè)置在殼體220側(cè)的桿部231的兩側(cè)。支撐部233形 成為使從水平方向的殼體220的外周壁延伸出的切線落在桿部231上時(shí)的內(nèi)側(cè)的形狀。具 體地，處于水平位置的一對(duì)凸條232是以擴(kuò)大凸條232的寬度的方式而形成。在從水平方 向?qū)んw220或支撐桿230施加負(fù)荷的情況下，支撐部233支撐殼體220或支撐桿230。因 此，可防止由于該負(fù)荷所導(dǎo)致的在殼體220與支撐桿230的交界部分發(fā)生的破損。另外，支撐部233的形狀并不局限于本實(shí)施方式，可使從殼體220的外周壁延伸出 的切線形成為圓弧狀的支撐部等，只要是在從水平方向?qū)んw220或支撐桿230施加負(fù)荷 的情況下可支撐殼體220或支撐桿230的形狀即可。如圖1、圖2中所示，防塵罩300是橡膠制的且形成為草帽狀。防塵罩300的大直 徑側(cè)的邊緣夾持在球座210的凸緣部211與殼體220的上端部221之間而固定，小直徑側(cè) 的邊緣卡合到球螺柱100的凸緣部130，并被凸部150阻止偏移而固定。因此，利用防塵罩 300來確保密封性，從而防止雜物侵入球座210的凹部212。如圖2中所示，球螺柱100發(fā) 生擺動(dòng)時(shí)，防塵罩300與上端部221和平坦部224接觸。就球接頭10的重量而言，例如，殼體或支撐桿為鋼鐵制的1個(gè)球接頭的重量為 390g;與其不同，在軸方向的長(zhǎng)度為325mm的支撐桿230的情況下，支撐桿230的重量為 105g，整個(gè)球接頭10的重量為235g。因此，可實(shí)現(xiàn)155g左右的重量減輕。(第一實(shí)施方式的球接頭的制造方法)接著，參照附圖對(duì)第一實(shí)施方式的球接頭10的制造方法進(jìn)行說明。圖9是顯示球
8接頭的制造方法的流程圖。首先，進(jìn)行注射成型工序(SlOl)，即，利用樹脂并通過注射對(duì)包括孔部222和凹部 223的殼體220與支撐桿230進(jìn)行整體成型。接著，進(jìn)行固定工序(S102)，即，將球座210插 入殼體220的凹部223中從而將球座210固定。在此固定工序中，將在球座210的凹部212 中壓入有球螺柱100的球部120的球座210，壓入殼體220的凹部223中。然后，進(jìn)行鉚接 工序，即，利用熱對(duì)設(shè)置在球座210底面上的熱鉚接部213進(jìn)行鉚接，其中，熱鉚接部213插 入在殼體220的底面上成型的孔部222中。通過以上工序而制成球接頭10。另外，作為將球座固定在殼體220的凹部223中的固定工序，并不局限于本實(shí)施方 式，也可采用在殼體的凹部設(shè)置粘結(jié)層從而將球座固定在殼體凹部上的實(shí)施方式。根據(jù)該制造方法，若考慮由于壓縮負(fù)荷所導(dǎo)致的支撐桿230的彎曲，則可通過設(shè) 定注射成型工序中的模具形狀，實(shí)現(xiàn)外徑從最大應(yīng)力處即支撐桿230的中央向端部逐漸地 變小。因此，可以使桿部231的應(yīng)力變得均等，并進(jìn)一步減輕球接頭10的重量。在該制造方法的球接頭中，因?yàn)閷?duì)殼體220與支撐桿230進(jìn)行整體成型，所以在沿 支撐桿230的軸方向施加壓縮負(fù)荷或拉伸負(fù)荷等的情況下，殼體220與支撐桿230的分界 部分可承受負(fù)荷。因此，在沿支撐桿230的軸方向施加負(fù)荷的情況下，可以防止在殼體220 與支撐桿230的交界部分發(fā)生破損。也就是說，可以使對(duì)沿支撐桿230的軸方向所施加負(fù) 荷的耐久性提高，并增加球接頭10的強(qiáng)度。因此，可以提高球接頭10的可靠性。另外，可 以實(shí)現(xiàn)球接頭10的重量減輕。(2)第二實(shí)施方式(第二實(shí)施方式的軸支構(gòu)件的構(gòu)成)接著，參照附圖對(duì)球接頭的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在球接頭的第二實(shí)施方式中， 改變了上述第一實(shí)施方式的軸支構(gòu)件的殼體和支撐桿。因此，主要是對(duì)軸支構(gòu)件的殼體和 支撐桿的構(gòu)成進(jìn)行說明，并省略對(duì)與第一實(shí)施方式同樣的構(gòu)成的說明。圖10是顯示第二實(shí)施方式的球接頭的圖。圖11是顯示第二實(shí)施方式的軸支構(gòu)件 的一部分的圖。圖11(a)是顯示軸支構(gòu)件的一部分的立體圖。圖11(b)是顯示軸支構(gòu)件的 一部分的側(cè)視圖。圖12是顯示第二實(shí)施方式的軸支構(gòu)件的一部分的圖。圖12(a)是顯示 軸支構(gòu)件的一部分的立體圖。圖12(b)是顯示軸支構(gòu)件的一部分的側(cè)視圖。圖13是顯示 第二實(shí)施方式的支撐桿的圖。圖13(a)是顯示支撐桿的立體圖。圖13(b)是顯示支撐桿的 側(cè)視圖。圖13(c)是顯示支撐桿的示意圖。殼體520是由聚苯硫醚或聚醚醚酮等樹脂構(gòu)成。如圖11、圖12中所示，殼體520 具有上端部521、凹部523、平坦部524、和凸臺(tái)部525。凸臺(tái)部525設(shè)置在殼體520的支撐桿530側(cè)。凸臺(tái)部525具有開口部525a。開口 部525a在殼體520的側(cè)面開口。凸臺(tái)部525是用于使支撐桿530的頂端部分結(jié)合到開口 部525a從而使殼體520與支撐桿530相結(jié)合的部分。開口部525a覆蓋支撐桿530的頂端 部分，與支撐桿530的頂端部分的形狀相同。因?yàn)橥古_(tái)部525以覆蓋支撐桿530的頂端部分的方式緊密形成，所以其外徑較大 而超出殼體520的上端部521。因此，在殼體520上，以從凸臺(tái)部525的上端向殼體520的 上端部521剜挖的形狀設(shè)置有平坦部524。支撐桿530是由聚苯硫醚或聚醚醚酮等樹脂構(gòu)成。支撐桿530是與殼體520分別成型的。如圖11、圖12中所示，支撐桿530以沿殼體520的直徑方向延伸的方式結(jié)合到 殼體520的外周壁上。如圖12、圖13中所示，支撐桿530包括桿部531、凸條532、筆直部 533、突起部534、和法蘭部535。另外，考慮到對(duì)殼體520和支撐桿530進(jìn)行成型的模具，在如圖10中所示相位角 為除0度或180度以外的情況下，優(yōu)選的是對(duì)殼體520和支撐桿530分別進(jìn)行成型的實(shí)施方式。筆直部533設(shè)置在不被支撐桿530的頂端附近的凸臺(tái)部525的開口部525a覆蓋 的位置。具體地，筆直部533設(shè)置在殼體520 —側(cè)沿支撐桿530的軸方向遠(yuǎn)離凸臺(tái)部525 的方向的給定范圍內(nèi)。筆直部533形成為具有與凸條532外接的外接圓的外徑相同的外徑 的圓柱狀。突起部534設(shè)置在筆直部533與法蘭部535之間被凸臺(tái)部525的開口部525a覆 蓋的位置。具體地，開口部525a以覆蓋突起部534的整周的方式緊密形成。突起部534以 成為與設(shè)置在桿部531上的凸條532的形狀相同的形狀的方式形成。通過以上述方式設(shè)置突起部534，可以防止在對(duì)殼體520或支撐桿530施加扭轉(zhuǎn)負(fù) 荷的情況下殼體520或支撐桿530發(fā)生相互旋轉(zhuǎn)。因此，可以防止在對(duì)殼體520或支撐桿 530施加扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的情況下殼體520的相位角發(fā)生變化，并維持球接頭10的功能。法蘭部535設(shè)置在桿部531的頂端部。法蘭部535形成為凸緣狀。法蘭部535以 法蘭部535的整周被開口部525a覆蓋的方式設(shè)置。也就是說，開口部525a以覆蓋法蘭部 535的整周的方式緊密形成。法蘭部535可防止在沿支撐桿530的軸方向施加拉伸負(fù)荷的 情況下支撐桿530從殼體520的凸臺(tái)部525中脫落。如圖13中所示，如果將支撐桿530的截面積當(dāng)作Ab，將凸條532與凸條532之間 的谷的直徑當(dāng)作Dv，那么法蘭部535的厚度t滿足以下的數(shù)學(xué)式1。[數(shù)學(xué)式1]t ^ Ab/Dv另外，如圖13 (c)中所示，除去與凸條532外接的外接圓的面積的法蘭部535的面 積Af，滿足以下的數(shù)學(xué)式2。[數(shù)學(xué)式2]Af ^ Ah通過形成滿足上述數(shù)學(xué)式1和數(shù)學(xué)式2的法蘭部535，可防止法蘭部535容易地發(fā) 生破損，從而防止支撐桿530由于沿支撐桿530的軸方向施加的拉伸負(fù)荷而從殼體520的 凸臺(tái)部525中脫落。另外，雖然在本實(shí)施方式中，為了使法蘭535的外形不大于殼體520在球螺柱100 的軸方向上的尺寸，形成了切掉圓形的上下端的形狀，但是如果滿足上述數(shù)學(xué)式2，那么法 蘭535的外形也可以是圓形等形狀。根據(jù)本實(shí)施方式，殼體520與支撐桿530發(fā)生機(jī)械性嚙合，因此可以防止殼體520 與支撐桿530之間的結(jié)合容易地發(fā)生分離。另外，因?yàn)闅んw520與支撐桿530是屬于相同 材質(zhì)，所以可防止由于因線膨脹系數(shù)差異所造成的因熱膨脹而使殼體520與支撐桿530的 接觸面分離或破損等不良狀況的發(fā)生。因此，使球接頭10的可靠性提高。(第二實(shí)施方式的軸支構(gòu)件的制造方法)
10
接著，對(duì)第二實(shí)施方式的軸支構(gòu)件的制造方法進(jìn)行說明。圖14是顯示軸支構(gòu)件的 制造方法的流程圖。首先，進(jìn)行注射成型工序(S201)，即，利用樹脂并通過注射對(duì)包括筆直部533和法 蘭部535等的支撐桿530進(jìn)行注射成型。接著，進(jìn)行包覆成型工序(S202)，即，利用樹脂并 通過注射以將支撐桿530的頂端部分包覆的方式對(duì)殼體520進(jìn)行成型。在此包覆成型工序 中，首先將包括突起部534和法蘭部535的支撐桿530的頂端部分插入模具中。接著，通過 支撐筆直部533來支撐支撐桿530，以用凸臺(tái)部525包覆支撐桿530的頂端部分的方式利用 樹脂對(duì)殼體520進(jìn)行成型。通過以上工序而制成軸支構(gòu)件500。根據(jù)該制造方法，在支撐桿530的成型后，在支撐桿530的頂端部分對(duì)殼體520進(jìn) 行成型時(shí)，通過支撐筆直部533來支撐支撐桿530，從而可以對(duì)殼體520進(jìn)行成型。因此，在 對(duì)殼體520進(jìn)行成型時(shí)，使支撐支撐桿530變得容易，并防止用于對(duì)殼體520進(jìn)行成型的模 具與支撐桿530的相對(duì)位置發(fā)生變化。因此，可以防止樹脂從用于成型殼體520的模具中
逸出ο另外，利用支撐桿530成型后進(jìn)行成型的殼體520的成型收縮，可以牢固地壓縮固 定支撐桿530的端部。因此，殼體520與支撐桿530的接觸面不會(huì)分離，從而使球接頭10
的可靠性提高。本發(fā)明可應(yīng)用于汽車等的車輛所搭載的穩(wěn)定器等中。
權(quán)利要求
1.一種球接頭，其特征在于，具備具有柱狀的螺柱部和側(cè)面呈球狀且中心位于所述螺柱部的軸線上的球部的球螺柱；具有與所述球部相對(duì)自由旋轉(zhuǎn)地且自由擺動(dòng)地嵌合的球面狀凹部的樹脂制的球座；容納所述球座的樹脂制的殼體；以及與所述殼體整體成型的樹脂制的支撐桿，所述支撐桿包括構(gòu)成沿著其軸線的中央部的桿部。
2.一種球接頭，其特征在于，具備具有柱狀的螺柱部和側(cè)面呈球狀且中心位于所述螺柱部的軸線上的球部的球螺柱； 具有與所述球部相對(duì)自由旋轉(zhuǎn)地且自由擺動(dòng)地嵌合的球面狀凹部的樹脂制的球座； 容納所述球座的樹脂制的殼體；以及 與所述殼體結(jié)合的樹脂制的支撐桿，所述殼體具備凸臺(tái)部，所述凸臺(tái)部具有在其側(cè)面開口的開口部， 所述支撐桿具備構(gòu)成沿著其軸線的中央部的桿部和在所述桿部的頂端部上的凸緣狀 的法蘭部，所述支撐桿以所述開口部覆蓋所述法蘭部的整周的方式緊密形成，并與所述凸臺(tái)部結(jié)I=I O
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球接頭，其特征在于，所述支撐桿在圓周方向上具有沿所 述支撐桿的軸方向延伸設(shè)置的與所述桿部整體成型的多個(gè)凸條。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球接頭，其特征在于，所述支撐桿在所述桿部的所述法蘭部側(cè)具有多個(gè)突起部， 所述開口部以覆蓋所述多個(gè)突起部的整周的方式緊密形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球接頭，其特征在于，所述支撐桿在殼體側(cè)，沿所述支撐桿的 軸方向遠(yuǎn)離所述凸臺(tái)部的方向的給定范圍內(nèi)具有筆直部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球接頭，其特征在于，所述殼體形成為與底面?zhèn)鹊耐鈴较?比，上端側(cè)的外徑變大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球接頭，其特征在于，具備一端與所述螺柱部接觸且另一端與所述殼體的上端接觸的防塵罩； 以所述球螺柱發(fā)生擺動(dòng)時(shí)所述防塵罩與所述殼體的上端接觸的部分是平坦的方式形 成的上端部；以及在所述支撐桿側(cè)以與所述上端部相平齊的方式形成的平坦部。
8.一種球接頭的制造方法，其特征在于，進(jìn)行注射成型工序，即，利用樹脂并通過注射對(duì)具有法蘭部和筆直部的支撐桿進(jìn)行成型，接著，進(jìn)行包覆成型工序，即，支撐所述筆直部，以用凸臺(tái)部包覆包括所述法蘭部的所 述支撐桿的頂端部分的方式，利用樹脂并通過注射對(duì)殼體進(jìn)行成型。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可靠性高且輕質(zhì)的球接頭。球接頭(10)具備具有柱狀的螺柱部(110)和側(cè)面呈球狀且中心位于螺柱部(110)的軸線上的球部(120)的球螺柱(100)、具有與球部(120)相對(duì)自由旋轉(zhuǎn)地且自由擺動(dòng)地嵌合的球面狀凹部(212)的樹脂制的球座(210)、容納球座(210)的樹脂制的殼體(220)以及與殼體(220)整體成型的樹脂制的支撐桿(230)；支撐桿(230)具備構(gòu)成沿著其軸線的中央部的桿部(231)。
文檔編號(hào)F16C11/06GK102007309SQ20098011361
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者黑田茂 申請(qǐng)人:日本發(fā)條株式會(huì)社