转向拉杆的球头结构和转向系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车转向系统，具体地，涉及一种转向拉杆的球头结构。
【背景技术】
[0002]随着汽车行业的快速发展和技术的提升，人们对汽车的操作性能要求越来越高，因而对于汽车转向系统而言，需要不断提高其结构可靠性和操纵性能。作为汽车转向系统的关键性传动部件，转向拉杆及其球头销的结构可靠性至为重要。
[0003]现有技术中的转向拉杆的球头结构大抵可分为弹簧式和橡胶式两种。弹簧式结构的转向拉杆球头一般由接头、球销、上球座、下球座、弹簧以及底板等构成，零部件种类较多、装配工序多，而且弹簧易失效，会引起球头松动现象，需要对球头进行定期维护。橡胶式结构则对橡胶性能要求比较高，例如专利CN103640624A中附图1所示的橡胶球座3，其制造工艺要求极高，国内工艺目前仅能够满足轻型轿车性能要求，轻卡及重卡目前还无法满足。因此有必要对现有的转向拉杆的球头结构进行进一步改进，以提高结构性能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种转向拉杆的球头结构，以及采用该球头结构的转向系统，该球头结构的构成部件少，性能可靠，部件通用性强且可维护性能好。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种转向拉杆的球头结构，包括球头销和接头部，所述球头销包括球头和销杆，所述接头部内设有容纳所述球头的限位容腔，所述销杆从所述球头向所述接头部的一侧伸出，其特征在于，所述球头结构还包括:
[0006]底座，该底座安装在所述接头部的与所述销杆的伸出侧相对的另一侧的底壁上；以及
[0007]弹性支撑座，该弹性支撑座位于所述限位容腔内并安装在所述底座上以支撑所述球头，所述弹性支撑座为一体成型的环形弹性件，该环形弹性件包括内环部和外环部，所述内环部的底端和所述外环部的底端均支撑在所述底座上，所述球头的底端插入所述内环部中并弹性支撑在所述内环部的内壁面上。
[0008]优选地，所述底座包括底板和从该底板上凸出的环形凸台，该环形凸台具有内壁面和外倾斜壁面；
[0009]所述弹性支撑座骑跨于所述环形凸台上，所述内环部的底端支撑在所述环形凸台内的底壁上，所述外环部的底端支撑在所述环形凸台的所述外倾斜壁面上；
[0010]所述球头的底端朝向所述底座挤压所述弹性支撑座时，该弹性支撑座产生弹性变形，所述外环部的底端能够沿所述外倾斜壁面移动，所述内环部能够朝向所述环形凸台的所述内壁面压靠。
[0011]优选地，所述弹性支撑座的所述外环部包括沿周向间隔分布的多个卡爪，该卡爪从所述内环部的顶端周缘向底端延伸至所述环形凸台的所述外倾斜壁面上。
[0012]优选地，所述弹性支撑座的所述内环部的内壁面形成有与所述球头的外周球面对应的球形面。
[0013]优选地，所述弹性支撑座为一体冲压件。
[0014]优选地，所述底板的外周缘部铆接于所述接头部的底壁上。
[0015]优选地，所述球头结构还包括罩设在所述销杆的伸出侧的防尘罩，该防尘罩形成为鼓形，该鼓形防尘罩的第一端套设在所述销杆上，与第一端相反的第二端搭接在所述接头部上并通过夹紧弹簧紧固。
[0016]优选地，所述球头结构还包括位于所述防尘罩内的密封垫圈，该密封垫圈垫设于所述接头部与所述销杆之间，所述密封垫圈的朝向所述防尘罩的端部形成有限位支撑部以抵靠所述防尘罩的所述第一端。
[0017]优选地，所述销杆的伸出端的端部形成有贯通的连接孔。
[0018]在此基础上，本发明还公开了一种转向系统，包括转向器、转向摇臂、转向拉杆、转向节臂和车轮总成，所述转向系统还包括上述的转向拉杆的球头结构，所述球头结构分别形成在所述转向拉杆的两端，一端的所述球头结构与所述转向摇臂相连并连接到所述转向器，另一端的所述球头结构与所述转向节臂相连并连接到所述车轮总成。
[0019]通过上述技术方案，本发明的转向拉杆的球头结构仅由接头部、球头销、弹性支撑座和底座等若干简单部件构成，组成构件少，装配结构简单，尤其是对于容易失效的弹性部件，本发明采用了特别设计的包括内环部和外环部的弹性支撑座，结合与其一体配合的底座，使得弹性支撑座可获得多点支撑，可弹性形变量大，弹性支撑能力更强，还可与球头形成更好的球面接触，因而弹性支撑座不易变形失效，可靠性能强，免维护性好，而且弹性支撑座和底座的结构通用性好，便于大规模制造和维护替换。
[0020]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0021]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0022]图1是根据本发明的优选实施方式中的转向拉杆的球头结构的结构原理图；
[0023]图2为根据本发明的优选实施方式中的弹性支撑座的立体结构视图；
[0024]图3为根据本发明的优选实施方式中的底座的立体结构视图；
[0025]图4为根据本发明的优选实施方式中的转向拉杆的球头结构的立体图，其中为清楚体现内部结构，未显示接头部。
[0026]附图标记说明
[0027]I球头销2防尘罩
[0028]3夹紧弹簧4接头部
[0029]5底座6弹性支撑座
[0030]7密封垫圈
[0031]11球头12销杆
[0032]51底板52环形凸台
[0033]61内环部62外环部
[0034]71限位支撑部
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0036]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。另外，在未作相反说明的情况下，“左、右”通常是指的纸面横向的左右方向。
[0037]如图1所示，本发明提供了一种转向拉杆的球头结构，包括球头销I和接头部4，球头销I包括球头11和销杆12，接头部4内设有容纳球头11的限位容腔，图中的限位容腔中形成有限位球面，该限位球面与球头11的球面配合，销杆12从球头11向接头部4的一侧伸出，其中，该转向拉杆的球头结构还包括:底座5，该底座5安装在接头部4的与销杆12的伸出侧相对的另一侧的底壁上；以及弹性支撑座6，该弹性支撑座6位于限位容腔内并安装在底座5上以支撑球头11，弹性支撑座6为一体成型的环形弹性件，该环形弹性件包括内环部61和外环部62，内环部61的底端和外环部62的底端均支撑在底座5上，球头11的底端插入内环部61中并弹性支撑在内环部61的内壁面上。需要特别说明的是，在以下描述中，图1中的球头结构中的顶部为图1中的左侧，底部为图1的右侧部分。
[0038]可见，相对于现有技术中弹簧形式的球头结构，本发明的转向拉杆的球头结构仅包括球头销1、接头部4、弹性支撑座6和底座5等若干结构部件，组成构件少，装配结构也极为简单。特别地，针对容易失效的弹性部件，本发明中采用座体结构的弹性支撑座6，与固定安装的底座5配合，在球头11压靠弹性支撑座6时，二者可形成球面接触，承压面积大。弹性支撑座6采用一体成型的环形弹性件并包括内环部61和外环部62，可弹性形变量大，弹性支撑能力更强，弹性恢复性能更好，不易损坏失效；座体结构的弹性支撑座6至少通过内环部61的底端和外环部62的底端支撑在底座5上，支撑点更多更牢靠，可靠性能高。采用此弹性支撑座6后，无需在使用过程中添加润滑或取出进行装配调整等，免维护性强，可节约维护成本。
[0039]如图1所示的弹性支撑座6和底座5的装配结构能够获得易于装配，可靠性强，不易劳损失效的效果。进一步地，为便于制造与维护替换，进行了通用性更好的优化设计。结合图3所示，底座5包括底板51和从该底板51上凸出的环形凸台52，该环形凸台52具有内壁面和外倾斜壁面；弹性支撑座6骑跨于环形凸台52上，内环部61的底端支撑在环形凸台52内的底壁上，外环部62的底端支撑在环形凸台52的外倾斜壁面上；球头11的底端朝向底座5挤压弹性支撑座6时，该弹性支撑座6产生弹性变形，外环部62的底端能够沿外倾斜壁面移动，内环部61能够朝向环形凸台52的内壁面压靠。此种具有环形凸台52的底座5结构匹配于具有内环部61和外环部62的弹性支撑座6，对弹性支撑座6的定位支撑效果更好。当球头11的底端朝向底座5挤压弹性支撑座6时，内环部61产生弹性变形，外环部62的底端同样可受力变形并沿着图3的环形凸台