CN102200172A - 十字轴万向节扣式密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种十字轴万向节扣式密封结构，包括外圈、密封环及防尘罩，密封环包括密封环骨架及密封唇，密封环骨架的一端内折与密封唇一体连接，另一端外翻形成钩体环，密封唇与密封环骨架之间设有环形槽，环形槽内密封唇一侧的侧壁上设有预紧槽，预紧槽内设有环形结构的预紧弹簧，防尘罩为横截面呈U结构的环状体，防尘罩的内侧环体与十字轴万向节贴合，外侧环体的内壁上设有内凸扣环，内凸扣环与钩体环相扣接。它有效地解决了目前十字轴万向节的密封材料磨损寿命不足，导致万向节的密封性能下降的问题。本发明构思独特、结构紧凑，安装方便且生产成本低，可以有效提高万向节的密封性能，延长万向节使用周期。

Description

十字轴万向节扣式密封结构

技术领域

本发明涉及一种十字轴万向节，尤其是涉及一种密封效果好、使用寿命长的十字轴万向节扣式密封结构。

背景技术

现有技术的十字轴万向节其密封结构大多是在十字轴万向节的外圈开口端设置密封环，密封环上设有密封唇，密封唇与十字轴万向节的轴颈紧贴合从而达到十字轴万向节轴承端密封的目的。同时为了防止汽车使用过程中泥沙、灰尘等侵入万向节内部，现有技术的十字轴万向节密封结构还设有防尘罩，在十字轴万向节的轴颈与外圈之间形成封闭结构。公开日为2008年3月5日，公开号为CN201031885Y的中国专利公开了一种锁扣式防尘密封的万向节，它包括十字轴，设于十字轴中央的油嘴和十字轴轴头上的轴承以及设置于轴承口端部的防尘密封圈，所述的轴承内有滚柱和设有骨架的油封，轴承的外围设有外圈，所述的防尘密封圈为弹性体，其内外嵌有防尘密封骨架，其中所述的防尘密封圈靠近轴承口端部有一内凸的环形台阶，该环形台阶的台阶面与轴承的轴心相垂直；所述的与油封相配的骨架一端与油封相连，另一端设有上凸的防脱卡环，该防脱卡环的内侧与环形台阶的台阶面相配。公开日为2007年4月11日，公开号为CN2888168Y的中国专利文件公开的一种防尘密封的万向节以及公开日为2005年10月12日，公开号为CN2733084Y的中国专利文件公开的一种带自锁防尘密封结构的万向节均采用了类似的结构。这种结构改变了传统万向节的密封方式，有效地提高了万向节的密封防尘性能，但是，由于密封环与万向节轴颈的接触部分大多采用橡胶等软质材料，密封材料容易磨损，工作时间长了导致密封性能下降，其次，这类密封材料容易老化，老化后其弹力下降，也将导致其密封性能下降，从而严重影响了万向节的使用寿命。

发明内容

本发明为解决目前十字轴万向节的密封材料容易磨损及老化，导致万向节的密封性能下降，从而严重影响了万向节使用寿命的问题而提供一种密封性能好且使用寿命长，可以有效延长万向节使用寿命的十字轴万向节扣式密封结构。

本发明为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：一种十字轴万向节扣式密封结构，包括外圈、密封环及防尘罩，所述的外圈为具有一开口端及一封闭端的圆筒状结构，外圈的开口端内侧设有密封环，所述的密封环包括与外圈适配的密封环骨架及与十字轴万向节轴颈贴合的密封唇，密封环骨架的一端内折与密封唇一体连接，密封环骨架的另一端外翻形成钩体环，密封唇与密封环骨架之间设有环形槽，环形槽内密封唇一侧的侧壁上设有预紧槽，预紧槽内设有环形结构的预紧弹簧，所述的防尘罩为横截面呈U结构的环状体，防尘罩的内侧环体与十字轴万向节贴合，外侧环体的内壁上设有内凸扣环，内凸扣环与密封环骨架上的钩体环相扣接。在密封唇与密封环骨架之间设置环形槽，环形槽内密封唇一侧的侧壁上设置预紧槽，并在预紧槽内设置环形结构的预紧弹簧，这样，预紧弹簧就始终对环状结构的密封唇具有一定的压力，将环状结构的密封唇紧紧的贴合在十字轴万向节的轴颈上，无论是密封唇磨损或者老化弹力下降，都可以确保密封唇与十字轴万向节轴颈之间的密封程度，从而大大提高万向节的密封性能，延长万向节的使用寿命，这里的预紧弹簧可以选用头尾端相互连接呈环状结构的小直径弹簧或其他具有拉紧力的结构。另外，密封环上的钩体环与防尘罩上内凸扣环扣接可以防止防尘罩移位脱离外圈，保证防尘罩的正常工作。

作为优选，防尘罩外侧环体靠近外圈的一侧设有防尘圈，防尘圈的内侧呈喇叭状结构，外圈的开口端外侧设有锥面结构的防尘密封面，防尘圈套设在防尘密封面上，防尘圈内侧的喇叭结构与防尘密封面的锥面结构相适配。防尘圈内侧的喇叭结构与防尘密封面的锥面结构相适配可以确保两者的紧密配合，喇叭状结构可以增加油封的回弹性能，从而确保防尘罩的防尘效果。

作为优选，密封唇与密封环骨架的内折边之间设有副密封唇，副密封唇的内径大于密封唇，密封唇与副密封唇之间通过拱形结构连接。密封唇与密封环骨架的内折边之间设置副密封唇，可以形成双重密封，从而进一步增强密封效果，密封唇与副密封唇之间的拱形结构设置可以增加密封唇的灵活性，有利于提高密封唇的密封性能。

作为优选，外圈的外径为30至100毫米，壁厚为1.5至4毫米，外圈开口端防尘密封面的锥顶角为15至40度，这个尺寸范围的万向节比较适用于重型汽车。

作为优选，外圈的开口端内侧设有带台阶结构的密封环安装座，密封环安装座的内径比外圈的内径大0.5至2.5毫米，密封环通过密封环骨架固定在密封环安装座上，在外圈的开口端内侧设置带台阶结构的密封环安装座，可以方便密封环的安装与定位，同时，由于外圈内壁加工精度较高，而密封环安装座精度要求不高，设置带台阶结构的密封环安装座可以减少加工成本。

作为优选，防尘罩上嵌设有防尘罩骨架，防尘罩骨架为横截面呈U结构的环状体。在防尘罩内嵌设骨架，可以增强防尘罩的结构强度，使防尘罩与万向节轴颈的配合更为紧密。

作为优选，防尘罩的外径小于外圈的外径。防尘罩的外径略小于外圈的外径可以防止防尘罩外径过大影响万向节的装配。

作为优选，外圈的封闭端内凹形成一向内凸起的封闭平台，封闭平台与外圈的内侧壁之间设有环状结构的凹槽，所述凹槽的横截面呈半圆形，其深度为0.3～1.5毫米。向内凸起的封闭平台及封闭平台与外圈的内侧壁之间的环状结构凹槽设置可以确保外圈在成型时其底壁的平整度。

作为优选，外圈为通过钢板一体成型的、大体上为等壁厚的结构，外圈的内壁上设有两列滚柱，滚柱与外圈的底壁之间设有垫片，滚柱与密封环之间设有弹性挡圈。等壁厚结构的外圈可以采用钢板冲压成型，从而减少材料消耗，降低精加工工作量，同时，等壁厚结构的外圈应力分布均匀，可以提高外圈的结构强度。

本发明的有益效果是：它有效地解决了目前十字轴万向节的密封材料磨损寿命不足，导致万向节的密封性能下降的问题。本发明构思独特、结构紧凑，安装方便且生产成本低，可以有效提高万向节的密封性能，延长万向节使用周期。

附图说明

图1是本发明十字轴万向节的一种结构示意图。

图2是本发明十字轴万向节的一种局部结构剖视图。

图3是图2的局部放大图。

图4是本发明十字轴万向节的另一种局部结构剖视图。

图5是图4的局部放大图。

图6是本发明十字轴万向节外圈的一种结构剖视图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在图1图2所示的实施例1中，一种十字轴万向节扣式密封结构，包括外圈1、密封环2及防尘罩9，所述的外圈为具有一开口端及一封闭端的圆筒状结构，外圈的的外径为55毫米，壁厚为2.5毫米，外圈的开口端内侧设有密封环，所述的密封环包括与外圈过盈配合的密封环骨架3及与十字轴万向节4轴颈贴合的密封唇5（见图3，万向节轴颈图中未画出），密封环骨架的一端内折与密封唇一体连接，密封环骨架的另一端外翻形成钩体环6，密封唇与密封环骨架之间设有环形槽7，环形槽内密封唇一侧的侧壁上设有预紧槽，预紧槽内设有环形结构的预紧弹簧8，预紧弹簧为一条头尾连接呈环状结构的小直径弹簧，所述的防尘罩为横截面呈U结构的环状体，防尘罩上嵌设有防尘罩骨架16，防尘罩骨架为横截面呈U结构的环状体，防尘罩的外径小于外圈的外径。防尘罩的内侧环体与十字轴万向节贴合，外侧环体的内壁上设有内凸扣环10，内凸扣环与密封环骨架上的钩体环相扣接。防尘罩外侧环体靠近外圈的一侧设有防尘圈11，防尘圈的内侧呈喇叭状结构，外圈的开口端外侧设有锥面结构的防尘密封面12，锥面结构的锥顶角为25度，防尘圈内侧的喇叭结构与防尘密封面的锥面结构相适配，防尘圈套设在防尘密封面上。外圈的封闭端内凹形成一向内凸起的封闭平台17，封闭平台与外圈的内侧壁之间设有环状结构的凹槽18，所述凹槽的横截面呈半圆形，深度为1毫米。外圈的内壁上设有双列滚柱19，滚柱与外圈的底壁之间设有垫片20，滚柱与密封环之间设有弹性挡圈21。

实施例2

在图4所示的实施例2中，外圈为通过钢板一体成型的具有一开口端及一封闭端的圆筒状结构，外圈为大体上为等壁厚的结构，外圈的的外径为70毫米，壁厚为3.5毫米，外圈开口端防尘密封面的外圈的开口端内侧设有带台阶结构的密封环安装座15（见图6），密封环安装座的内径比外圈的内径大1.5毫米，密封环通过密封环骨架固定在密封环安装座上，密封环骨架与密封环安装座之间过盈配合；密封唇与密封环骨架的内折边之间设有副密封唇13（见图5），副密封唇向外圈底壁方向倾斜，副密封唇的内径大于密封唇，密封唇与副密封唇之间通过拱形结构14连接。其余和实施例1相同。

十字轴万向节扣式密封结构在使用状态时，密封环骨架外圈之间过盈配合，密封唇与万向节轴颈紧贴起到密封作用，它可以防止万向节轴头的润滑油泄漏，从而保证万向节轴头与滚柱、外圈之间的润滑效果；预紧弹簧就始终对环状结构的密封唇具有一定的压力，将环状结构的密封唇紧紧的贴合在十字轴万向节的轴颈上，无论是密封唇磨损或者老化弹力下降，都可以确保密封唇与十字轴万向节轴颈之间的密封程度，从而大大提高万向节的密封性能，延长万向节的使用寿命。防尘罩内侧紧贴万向节轴颈，外侧与外圈开口端外侧紧贴，从而起到防尘、防水作用，密封环上的钩体环与防尘罩上内凸扣环扣接可以防止防尘罩移位脱离外圈，保证防尘罩的正常工作。

Claims (9)

1.一种十字轴万向节扣式密封结构，包括外圈、密封环及防尘罩，其特征是：所述的外圈（1）为具有一开口端及一封闭端的圆筒状结构，外圈的开口端内侧设有密封环（2），所述的密封环包括与外圈适配的密封环骨架（3）及与十字轴万向节（4）轴颈贴合的密封唇（5），密封环骨架的一端内折与密封唇一体连接，密封环骨架的另一端外翻形成钩体环（6），密封唇与密封环骨架之间设有环形槽（7），环形槽内密封唇一侧的侧壁上设有预紧槽，预紧槽内设有环形结构的预紧弹簧（8），所述的防尘罩（9）为横截面呈U结构的环状体，防尘罩的内侧环体与十字轴万向节贴合，外侧环体的内壁上设有内凸扣环（10），内凸扣环与密封环骨架上的钩体环相扣接。

2.根据权利要求1所述的十字轴万向节扣式密封结构，其特征在于所述防尘罩外侧环体靠近外圈的一侧设有防尘圈（11），防尘圈的内侧呈喇叭状结构，外圈的开口端外侧设有锥面结构的防尘密封面（12），防尘圈套设在防尘密封面上，防尘圈内侧的喇叭结构与防尘密封面的锥面结构相适配。

3.根据权利要求1所述的十字轴万向节扣式密封结构，其特征在于所述密封唇与密封环骨架的内折边之间设有副密封唇（13），副密封唇的内径大于密封唇，密封唇与副密封唇之间通过拱形结构（14）连接。

4.根据权利要求1所述的十字轴万向节扣式密封结构，其特征在于所述外圈的外径为30至100毫米，壁厚为1.5至4毫米，外圈开口端防尘密封面的锥顶角为15至40度。

5.根据权利要求4所述的十字轴万向节扣式密封结构，其特征在于所述外圈的开口端内侧设有带台阶结构的密封环安装座（15），密封环安装座的内径比外圈的内径大0.5至2.5毫米，密封环通过密封环骨架固定在密封环安装座上。

6.根据权利要求1所述的十字轴万向节扣式密封结构，其特征在于所述防尘罩上嵌设有防尘罩骨架（16），防尘罩骨架为横截面呈U结构的环状体。

7.根据权利要求1所述的十字轴万向节扣式密封结构，其特征在于所述防尘罩的外径小于外圈的外径。

8.根据权利要求1所述的十字轴万向节扣式密封结构，其特征在于所述外圈的封闭端内凹形成一向内凸起的封闭平台（17），封闭平台与外圈的内侧壁之间设有环状结构的凹槽（18），所述凹槽的横截面呈半圆形，其深度为0.3～1.5毫米。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的十字轴万向节扣式密封结构，其特征在于外圈为通过钢板一体成型的、大体上为等壁厚的结构，外圈的内壁上设有两列滚柱（19），滚柱与外圈的底壁之间设有垫片（20），滚柱与密封环之间设有弹性挡圈（21）。

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