CN105378305A - 球形接头及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种球形接头及其制造方法，其通过在具有形成有非球面的球头部的球头销上注射成型球面座而简化制造工艺并提高生产性。为此，本发明的一种球形接头包括：球头销(100)，具有球头部(110)；球面座(200)，包裹所述球头部(110)的外周面，并使所述球头销(100)在作用角范围内滑动；帽(300)，覆盖所述球头部(110)，以使该帽(300)与所述球头部(110)的外周面之间形成封闭空间；托座(400)，用于使所述球头部(110)和球面座(200)以及帽(300)***到内部空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种球形接头及其制造方法，尤其涉及一种通过注射成型制造出球面座以简化制造工艺的球形接头及其制造方法。
背景技术
球形接头作为具有球关节功能的连接手段而被广泛使用。
图1是示出现有球形接头的构成的剖面图。
如图1所示，通常球形接头包括：球头销(ballstud)10，起到球关节作用；球面座(ballseat)20，围绕球头销10而保护球头销10并调节作用于球头销10的和托座40之间的摩擦力；托座(socket)40，使球头销10和球面座20被安置；密封材料(plug)30，密封球头销10以防止球头销10因压缩负荷而脱落到托座40下面；防尘盖(dustcover)60，覆盖托座的上部以防止灰尘进入到球头销10，并且托座40的下端部被堵缝(Caulking)，这种球形接头被压入到关节(knuckle)或者臂(arm)而被组装。
这种球形接头使用防尘盖60防止异物进入到托座40中安置的球头销10周围，并且在托座40的下端使用密封材料而进行密封。
为了制造这种现有球形接头，将专门加工的球头销10组装在球面座20，并将据此组装的球头销10和球面座20***到托座40后，用密封材料30封堵托座40的下侧开口部后，对托座40的下端部进行堵缝(Caulking)，从而使球头销10和球面座20以及密封材30***至托座40的内部而结合。
但是，根据如上所述的制造方法，专门制造所述球面座20后，通过将其堵缝等复杂的组装工艺而在托座40内部组装，所以存在生产性降低的问题。
另外，为了通过注射成型方法来制造球关节，需要应用只由球面构成而没有非球面的球头销10才可以在球形接头被制造后使球形接头10的旋转顺利地实现。
参照图2对只由球面构成而没有非球面的球头销的现有制造方法进行说明。
图2(a)是示出借助于机械加工而加工的球头销的图，图2(b)是示出借助于焊接而制造的球头销的图。
参照图2(a)，球头销10由销部12和球头部13构成，所述球头部13中与球面座接触的部位只由球面构成。在此情况下，所述球头部13借助于机械加工形成为球面，所述机械加工的结果在球头部13形成有突出部以在下端部中央形成凸点13a，所以与借助于注射成型形成的球面座的内侧面产生干扰，从而影响产品的品质。因此存在为了去除该凸点13a而需要附加专门的加工工序的问题。
参照图2(b)，通过将销部12的焊接部12a与加工成球面的球头部13的焊接部13b相互焊接而形成结合。如上所述，如果使销部12和球头部13通过焊接而结合，则在前端载荷作用于焊接部位的情况下，存在焊接部位因剪断作用而产生裂纹(crack)的问题，所以焊接型球头销只能用于承受低载荷作用的部分产品。
如上所述，制造没有非球面的球头销时存在如上所述的问题，即使制造没有非球面的球头销，如果使球面座注射成型，则球头部的球面整体与球面座接触，所以在球形接头旋转时存在产生过大的扭矩(torque)的问题。
并且，在托座40的上侧端部结合防尘盖60，为了使所述防尘盖60结合，需要借助于专门的加工而在托座40上形成防尘盖结合部，所以在托座40的加工中需要较多的工序。
现有技术文献：韩国授权专利10-906413号
发明内容
技术问题
为了解决上述众多问题，本发明的目的在于提供一种可通过在具有球头部的球头销上注射成型球面座而简化制造工艺并提高生产性的球形接头及其制造方法。
技术方案
用于实现如上所述的目的之本发明的一种球形接头，包括：球头销100，具有球头部110；球面座200，包裹所述球头部110的外周面，并使所述球头销100在作用角范围内滑动；帽300，覆盖所述球头部110，以使该帽300与所述球头部110的外周面之间形成封闭空间；托座400，用于使所述球头部110和球面座200以及帽300***到内部空间。
所述球头部110可形成有非球面111，所述帽300以覆盖所述非球面111的方式形成。
所述封闭空间可借助于形成在所述帽300的上表面的上部槽和所述非球面111而形成。
所述球头部110可由球面形成，所述封闭空间由在所述帽300的上表面具有比所述球头部110更大的曲率的上部槽之间的夹空间形成。
所述上部槽可由具有与所述球头部110相同的曲率的第一上部槽300a和具有比所述球头部300b更大的曲率的第二上部槽300b构成。
所述托座400可形成有用于将所述球面座200注射成型的流入口410。
在形成有所述流入口410的托座400的内周面可形成有帽安置部420以将所述帽300进行安置。
在所述帽300的外周面301可形成有流动通道310，所述流动通道310形成为与所述流入口410连通，以在所述球面座200被注射成型时使溶液流动。
所述流动通道310可包括：流入槽311，以与所述流入口410相邻的方式形成于所述帽300的底面304；扩散通道312，以所述流入槽311为中心而形成，从而在所述球面座200被注射成型时与孔洞部连通，该孔洞部为所述球头部110的外周面与所述托座400的内周面之间的夹空间。
所述球形接头可形成有连接所述扩散通道312之间的连接通道313。
所述球面座200可包括：底座部210，包裹所述球头部110；盖结合部220，连接形成于所述底座部210而使防尘盖结合。
所述盖结合部220以围绕所述托座400的末端部外周面的方式形成，并形成有使所述防尘盖结合的结合槽221。
根据本发明的一种球形接头的制造方法，用于制造球形接头，所述球形接头包括：球头销100，在一端具有球头部110；球面座200，包裹所述球头部110的外周面，并使所述球头销100在作用角范围内滑动；托座400，用于使所述球头部110和球面座200***到内部空间，其中，所述制造方法包括以下步骤：a)将帽300布置为覆盖所述球头部110，以使所述帽300与所述球头部110之间形成封闭空间，并以如下方式布置所述球头销100：使所述球头部110的外周面与所述托座400的内周面之间形成的孔洞部成为所述球面座200的形状；b)布置用于覆盖所述孔洞部的模具，以使所述球面座200的形状成型；c)通过使合成树脂溶液流入到所述孔洞部而使球面座200成型。
有益效果
根据本发明，将覆盖用帽盖在球头销的球头部之后，注射成型球面座，从而具有可简化制造工艺并减少成本且提高生产性的效果。
附图说明
图1是示出现有的球形接头的构造的剖面图。
图2(a)是示出借助于机械加工而加工成的球头销的图。
图2(b)是示出借助于焊接而制造的球头销的图。
图3是示出本发明的球形接头的剖面图。
图4是示出本发明的托座的剖面图。
图5是示出本发明的帽的图。
图6是示出制造本发明的球形接头的过程的图。
图7是示出根据本发明而制造的球面座的外观的立体图。
图8是示出根据本发明的另一实施例的帽的图。
图9是示出根据本发明的另一实施例的球形接头中在球面的球头部上盖着帽的状态的图。
具体实施方式
以下，参照附图而对根据本发明的优选实施例进行详细的说明。附图中相同的符号指相同的构成要素。
图3是示出本发明的球形接头的剖面图，图4是示出本发明的托座的剖面图。
根据本发明的球形接头包括：球头销100，具有在一端形成有非球面111的球头部110；球面座200，包裹所述球头部110的外周面，并使所述球头销100在作用角范围内滑动；帽300，覆盖所述非球面111的上表面，以使该帽300与所述球头部110的非球面111之间形成封闭空间；托座400，用于使所述球头部110和球面座200以及帽300***到内部空间。
所述球形接头100由在一侧端部形成有非球面111的球头部110、以及销部120构成，所述非球面111作为加工成平面形状的部分，使与球面座200之间的接触面积根据所述非球面111的大小而不同，所以可以通过适当地设置非球面111的大小而调节基于与所述球面座200之间的接触的扭矩。
所述球面座200借助于注射成型而形成，通过将球头销100和帽300以及托座400固定在预定位置而形成即将成型球面座200的孔洞部，并使所述孔洞部中流入熔融的合成树脂而进行注射成型，于是可以借助于简单的制造工艺而制造球形接头。
所述球面座200由包裹所述球头部110的底座部210、以及连接形成于底座部210而使防尘盖60结合的盖结合部220构成。所述底座部210形成为球面以使所述球头部110能够在其内周面旋转滑动。所述盖结合部220以围绕所述托座400的上侧末端部430的外周面的方式形成，并形成有与所述防尘盖结合的结合槽221。如上所述，盖结合部220借助于注射成型而一体地形成于球面座200，所以不需要如现有技术似的在托座上专门地加工盖结合部，所以可以简化制造工艺。
并且，所述球面座200中形成有：突出部230，在注射成型时合成树脂溶液流入的托座400的流入口410形成空间得到填充，从而形成该突出部230；连接部240，所述合成树脂溶液填充于所述盖300的流动通道310而形成该连接部240。所述连接部240由形成于扩散通道312的倾斜部的第一连接部241、以及在第一连接部241的端部向上方形成的第二连接部242构成。所述突出部230和连接部240是不与球头销100的球头部110接触的部分，并且是球面座200被注射成型时由合成树脂溶液流动的路径形成的部分。
所述盖300用于在注射成型时盖住球头销100的球头部110的非球面111而形成封闭空间A，作为一个示例，可以使用合成树脂材料，但是也可以使用除合成树脂之外的其他材料。在此情况下，如果调节所述非球面111的大小，就可以调节球头部110的外周面与底座部210的内周面接触的面积，从而可以设定合适的扭矩。
所述托座400包括：主体400a，围绕球面座200和球头部110所处的内部空间；流入口410，形成于所述主体400a的下端部，从而在球面座200被注射成型时使熔融的合成树脂流入；帽安置部420，形成于所述流入口410的上侧以用于安置所述盖300。
图5是示出本发明的帽的图，图5(a)是立体图；图5(b)是正视图；图5(c)是平面图；图5(d)是底视图。
本发明的帽300在与球头销100的球头部110的非球面111之间形成封闭空间A，以在注射成型时阻断合成树脂溶液流入到所述封闭空间A。
为此，所述帽300形成有上部槽300a、300b，该上部槽300a、300b凹陷地形成于与非球面111对向的上表面301以形成所述封闭空间A，并且在外侧面302和倾斜面303以及底面304形成有作为注射成型时合成树脂溶液流动的通道的流动通道310。
所述上部槽300a、300b可以具有以下构造：第一上部槽300a，具有与球头部110的球面相同的曲率；第二上部槽300b，具有比所述球头部110的球面更大的曲率，在此情况下，所述封闭空间A由所述非球面111与第二上部槽300b之间的空间形成。
所述流动通道310包括：流入槽311，以底面304凹陷的形状形成为与托座400的流入口410连通，以使所述合成树脂溶液流入；扩散通道312，以所述流入槽311为中心而形成通道，从而在所述球面座200被注射成型时连通于作为球头部110的外周面与所述托座400的内周面之间的夹空间的孔洞部。
所以，在注射成型时，流入到托座400的流入口410的合成树脂溶液在流入到所述流入槽311之后，溶液沿着所述扩散通道312均匀地流动，从而合成树脂溶液可以均匀地填充所述孔洞部。
如果将所述帽300安置于所述托座400的帽安置部420，则所述外侧面302、倾斜面303以及底面304将会与托座400的帽安置部420的内侧面接触，于是通过所述流动通道310而使托座400的流入口410与孔洞部连通。
以下，对本发明的球形接头的制造方法进行说明。
图6是示出本发明的球形接头的制造过程的图，图7是示出根据本发明而制造的球形接头的外观的立体图。
首先，准备球形接头100，所述球形接头具有在一端形成有非球面111的球头部110，并使帽300覆盖所述非球面111而在该帽300与所述非球面111之间形成封闭空间A，并将托座400布置为能够在与所述球头部110的外周面之间形成球面座200形状的孔洞部B。在此情况下，使帽300位于托座400的安置部420。
如上所述，将球形接头100和帽300以及托座400固定在预定的位置后，布置用于覆盖所述孔洞部B的模具500以使球面座200的形状成型。
在此状态下，如果使合成树脂溶液通过形成在所述托座400的流入口410流入，则合成树脂溶液经过流动通道310而填充孔洞部B，然后经过冷却过程后将模具分离，就可以完成成型有球面座200的球形接头。图7中示出完成球面座200的状态的形状。
图8是示出根据本发明的另一实施例的帽的图。
图8中示出的实施例中示出具有连接通道313的情形，该连接通道313使相邻的扩散通道312之间相互连接。
在注射成型时，合成树脂溶液从流入槽311流动至扩散通道312，流动于所述扩散通道312中的溶液的一部分流入到所述连接通道313而形成球面座200的主体局部。
借助于所述连接通道313，在注射成型时合成树脂溶液可以均等地流入到孔洞部A。
图9是示出根据本发明的另一实施例的球形接头中在球面的球头部覆盖着帽的状态的图。
图3至图8中，对形成有非球面的球形接头的实施例进行了说明，但是本实施例是关于球头部只由球面形成的情况。
形成于所述帽300的上表面的上部槽由如下要素构成：第一上部槽300a，具有与球头部110相同的曲率；第二上部槽300b，具有比球头部110更大的曲率，其中，在所述第二上部槽300b与球头部110的外周面之间形成封闭空间。
在此情况下，在加工由球面形成的球头部110时，即使产生的凸点112突出地形成，也不会与形成有第二上部槽300b的帽300产生干扰，所以可以防止产品质量降低。
如上所述，本发明不限于上述实施例，在不脱离权利要求书中请求保护的本发明的技术思想的情况下，本发明所属技术领域里具有基本知识的人员不难加以显而易见的变形实施，这种变形实施属于本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明涉及一种包括球面座的球形接头及其制造方法，其通过在具有球头部的球头销上注射成型球面座，可以简化制造工艺并提高生产性，所以具有产业上的可利用性。
Claims (13)
1.一种球形接头，包括：
球头销(100)，具有球头部(110)；
球面座(200)，包裹所述球头部(110)的外周面，并使所述球头销(100)在作用角范围内滑动；
帽(300)，覆盖所述球头部(110)，以使该帽(300)与所述球头部(110)的外周面之间形成封闭空间；
托座(400)，用于使所述球头部(110)和球面座(200)以及帽(300)***到内部空间。
2.如权利要求1所述的球形接头，其特征在于，
所述球头部(110)形成有非球面(111)，所述帽(300)以覆盖所述非球面(111)的方式形成。
3.如权利要求2所述的球形接头，其特征在于，
所述封闭空间借助于形成在所述帽(300)的上表面的上部槽和所述非球面(111)而形成。
4.如权利要求1所述的球形接头，其特征在于，
所述球头部(110)由球面形成，所述封闭空间由在所述帽(300)的上表面具有比所述球头部(110)更大的曲率的上部槽之间的夹空间形成。
5.如权利要求4所述的球形接头，其特征在于，
所述上部槽由具有与所述球头部(110)相同的曲率的第一上部槽(300a)和具有比所述球头部(300b)更大的曲率的第二上部槽(300b)构成。
6.如权利要求1所述的球形接头，其特征在于，
所述托座(400)形成有用于将所述球面座(200)注射成型的流入口(410)。
7.如权利要求6所述的球形接头，其特征在于，
在形成有所述流入口(410)的托座(400)的内周面形成有帽安置部(420)以将所述帽(300)进行安置。
8.如权利要求6所述的球形接头，其特征在于，
在所述帽(300)的外周面(301)形成有流动通道(310)，所述流动通道(310)形成为与所述流入口(410)连通，以在所述球面座(200)被注射成型时使溶液流动。
9.如权利要求8所述的球形接头，其特征在于，所述流动通道(310)包括：
流入槽(311)，以与所述流入口(410)相邻的方式形成于所述帽(300)的底面(304)；
扩散通道(312)，以所述流入槽(311)为中心而形成，从而在所述球面座(200)被注射成型时与孔洞部连通，该孔洞部为所述球头部(110)的外周面与所述托座(400)的内周面之间的夹空间。
10.如权利要求9所述的球形接头，其特征在于，
形成有连接所述扩散通道(312)之间的连接通道(313)。
11.如权利要求1所述的球形接头，其特征在于，所述球面座(200)包括：
底座部(210)，包裹所述球头部(110)；
盖结合部(220)，连接形成于所述底座部(210)而使防尘盖结合。
12.如权利要求11所述的球形接头，其特征在于，
所述盖结合部(220)以围绕所述托座(400)的末端部外周面的方式形成，并形成有使所述防尘盖结合的结合槽(221)。
13.一种球形接头的制造方法，用于制造球形接头，所述球形接头包括：
球头销(100)，在一端具有球头部(110)；
球面座(200)，包裹所述球头部(110)的外周面，并使所述球头销(100)在作用角范围内滑动；
托座(400)，用于使所述球头部(110)和球面座(200)***到内部空间，
其中，所述制造方法包括以下步骤：
a)将帽(300)布置为覆盖所述球头部(110)，以使所述帽(300)与所述球头部(110)之间形成封闭空间，并以如下方式布置所述球头销(100)：使所述球头部(110)的外周面与所述托座(400)的内周面之间形成的孔洞部成为所述球面座(200)的形状；
b)布置用于覆盖所述孔洞部的模具，以使所述球面座(200)的形状成型；
c)通过使合成树脂溶液流入到所述孔洞部而使球面座(200)成型。
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