一种万向节轴承结构及使用该万向节轴承结构的节叉结构

摘要

一种万向节轴承结构，包括一冲压滚圈和一平面轴承，其中该平面轴承包括一转动套和一用于密封该平面轴承的密封元件，该转动套具有一开口，转动套的形状与冲压滚圈的结构相匹配，从而该冲压滚圈能被紧设于该转动套中。采用本发明的万向节轴承结构简化了生产制造工艺，节约了成本。本发明还揭示了一种使用该万向节轴承结构的节叉结构。

说明书

技术领域

本发明涉及一种万向节轴承结构，以及一种使用该万向节轴承结构的节叉结构。

背景技术

节叉结构常常与汽车转向系统中中间轴相连接，用于将输入扭矩传输到转向齿轮。通常，基于底盘系统的结构，节叉结构常常在高温、潮湿或者易于生锈的环境中，因此需要节叉结构，尤其是用于其中的万向节轴承结构具有较高的可靠性。

请参考图1和图2，为一种现有的万向节轴承结构及使用该轴承的节叉结构，该节叉结构1包括一十字轴10，该十字轴10有四个耳轴11，四个滚针轴承分别紧设于该四个耳轴11上。其中，每一个滚针轴承包括一冲压外圈12和滚针滚子13。一密封结构14设置于每一耳轴11的端部，用于密封该滚针轴承，以防止灰尘或者潮气进入该轴承。

当该节叉结构1被使用时，扭矩藉由滚针滚子与耳轴11表面的轨道之间的线性接触传输扭矩，在该接触区将产生应力集中，因此耳轴表面需要通过热处理工艺以增加强度。另外，在耳轴11的一端部通常设置有一导面15，以实现平稳安装滚针轴承，而这样同样会在导面和滚针的接触点上产生应力集中，如果积累的应力非常大，将导致轴承早期失效，从而降低了该轴承在大工作负载下的承载能力。

因此，现有技术的节叉结构及用于其中的万向节轴承结构中，用于其中的十字轴必须由硬质材料制成，比如钢铁，为了实现良好配合，该钢铁材质的十字轴的耳轴必须要进行锻造和磨削工艺，而这些将导致复杂的生产制造工艺，从而增加了制造成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有万向节轴承结构及使用万向节轴承结构的节叉结构比较复杂，制造成本高。

为解决上述技术问题，本发明的一种万向节轴承结构，包括一冲压滚圈和一平面轴承，其中该平面轴承包括一转动套和一用于密封该平面轴承的密封元件，该转动套具有一开口，转动套的形状与冲压滚圈的结构相匹配，从而该冲压滚圈能被紧设于该转动套中。

本发明的万向节轴承结构，其中该冲压滚圈进一步包括一顶部，一中间部和爪状端部。

本发明的万向节轴承结构，其中该密封元件包括一密封环以及与该密封环连接一体设置的密封橡胶，通过将密封环紧密固设于转动套的开口来密封平面轴承。

本发明的万向节轴承结构，其中该冲压滚圈的中间部的壁上设置有油孔。

本发明还揭示了一种节叉结构，包括一具有四个耳轴的十字轴及四个万向节轴承结构分别装设于该四个耳轴上，其中，该万向节轴承结构包括一冲压滚圈和一平面轴承，该平面轴承包括一转动套和一用于密封该平面轴承的密封元件，该转动套具有一开口，转动套的形状与冲压滚圈的结构相匹配，从而该冲压滚圈能被紧设于该转动套中。

本发明的节叉结构，其中该十字轴由塑料材料或者金属材料制成，该十字轴塑料材料中可设置有金属片。

与现有技术相比，本发明的万向节轴承结构中采用滑动轴承代替了滚动轴承，对十字轴的制造工艺和使用材料分别进行了改变，从而简化了生产制造工艺，有效节约成本。

附图说明

图1是现有技术节叉结构的剖面示意图。

图2是图1中现有万向节轴承结构的局部放大剖面示意图。

图3是本发明节叉结构的剖面示意图。

图4是本发明万向节轴承结构的局部放大剖面示意图。

图5是本发明冲压滚圈的立体示意图。

图6是本发明十字轴的立体示意图。

具体实施方式

请参考图3，是根据本发明的一个实施例具体阐述的节叉结构2的剖面图。该节叉结构2包括一具有四个交叉设置耳轴21的十字轴20，四个万向节轴承结构分别装设于该四个耳轴21上。

请进一步参考图4，每一万向节轴承结构包括一冲压滚圈22和一平面轴承23，该冲压滚圈22具有一顶部221，一中间部222及一爪状端部223。当安装时，该冲压滚圈22紧密装设于一耳轴21上，其顶部221通过铆接部分变形为锥形，在安装时可以被视为一膜片弹簧以对该冲压滚圈22产生一预载作用。

该平面弹簧23包括一转动套231，该转动套231具有一开口和一密封元件，其形状与冲压滚圈22的形状相匹配，确保冲压滚圈22能被紧设于该转动套231中，同时又两者又可以相对滑动。该密封元件包括一密封环232及该密封环232连接一体的密封橡胶233，通过将该密封环232紧密固设于开口中，密封元件可以有效的密封该平面轴承23。

请参考图5所示，冲压滚圈22的爪装端部223设置有多个槽225，这些槽225可以通过冲压形成。此外，冲压套圈22可以采用低碳钢材料，其在冲压后可进行热处理工艺加工。

在该冲压滚圈22的中间部222的壁上，可设有油孔224，该油孔224由于润滑的通道。在将冲压滚圈22安装于耳轴21上时，耳轴21的头部挤压预先设置于冲压滚圈22内部的油脂，油脂通过油孔224到达冲压滚圈22和转动套231之间的摩擦表面以实现完全润滑。

请参考图6，十字轴20的每一耳轴21的根部设置有多个加强筋211。当冲压滚圈22安装于耳轴21上时，爪状端部223的槽225与加强筋211相互卡扣，从而固定了冲压滚圈22，防止其在耳轴21上转动。此外，耳轴21的根部设置的加强筋211还可以增加十字轴20的强度。

在本实施例中，十字轴20可以采用塑料材料通过注塑形成，为加强十字轴强度，还可以在十字轴20中设置金属片。此外，该十字轴也可以由金属材质制造而成，比如钢铁，由于十字轴20的耳轴21上装设有冲压滚圈22，因此十字轴耳轴本身并不必须要采用磨削工艺制造。

虽然本发明仅就某些示范性实施例进行描述，这些描述应该仅作为示例而不构成限制。在所附权利要求书记载的范围内，在不脱离本发明精神和范围情况下，各种变化均是可能的。

说明书标号说明

1   节叉结构

10  十字轴

11  耳轴

12  冲压外圈

13  滚针滚子

14  密封结构

15  导面

2   节叉结构

20  十字轴

21  耳轴

22  冲压滚圈

23  平面轴承

211 加强筋

221 顶部

222 中间部

223 端部

224 油孔

225 槽

231 转动套

232 密封环

233 密封橡胶