CN104709339B - 用于轴组件的止动盖 - Google Patents

Abstract

在一个方面，提供一种止动盖，用于具有轭、实心轴和管状轴的滚动元件轴组件。止动盖包括：主体，所述主体具有第一端、第二端、外表面和限定用于接收管状轴的内腔的内表面；轴向端表面，其设置在第一端且限定第一开口以接收实心轴；以及第二开口，所述第二开口限定在主体第二端内，以在通过第一开口插入之后接收管状轴。止动盖进一步包括从轴向端表面延伸至内腔的第一凸起，以及从轴向端表面延伸至内腔的第二凸起。

Description

用于轴组件的止动盖

相关申请的交叉参考

本专利申请要求2013年8月23日提交的美国临时专利申请序列号为61/869,372的优先权，其全文通过参考被结合于此。

技术领域

本申请主要涉及轴组件，且更具体地涉及用于车辆中间轴组件的滚动元件的止动盖。

背景技术

中间轴(I-轴)设计成从转向柱向转向齿轮传送转矩的元件。当保持这种传送转矩的能力的同时，其也可允许轴向运动。I-轴利用在金属实心轴和金属管状轴之间滚动的球轴承，它们通常被称为滚动元件I-轴。

这种I-轴可包括止动盖，其设计成容纳球轴承且阻止不期望的杂质进入。止动盖传统地包括卡扣特征和球止挡件。卡扣特征是止动盖的可弯曲部分，其可移动至期望的极限且然后卡扣进入管上的凹槽配合表面。在没有变形或故障的折叠或延伸期间，所述球止挡件是可止动滚动球轴承的表面或特征。

之前的设计要求在支撑轭(stake yoke)被施压入实心轴之前，止动盖被定位在实心轴上。然而，在轭被施压之前，盖可以在实心轴上是松的，从而要求松的止动盖和实心轴保持竖直且远离可能的冲击负载。如果在支撑轭被施压之后止动盖被损坏，组件可能作为废料被报废。因此期望提供一种改进的止动盖。

发明内容

在一个方面，一种用于滚动元件轴组件的止动盖，所述轴组件具有轭、实心轴以及管状轴。止动盖包括：主体，所述主体具有第一端、第二端、外表面和限定用于接收管状轴的内腔的内表面，管状轴；轴向端表面，其设置在第一端且限定第一开口以接收实心轴；第二开口，所述第二开口限定在主体第二端内，以在通过第一开口插入之后接收管状轴。止动盖进一步包括从轴向端表面延伸至内腔的第一凸起以及从轴向端表面延伸至内腔的第二凸起。

在另一方面，提供一种滚动元件轴组件。所述组件包括：实心轴，其具有第一端和第二端；管状轴，其被构造成接收轴第一端；多个球轴承，其被设置在实心轴和管状轴之间；和止动盖，其绕实心轴设置且与管状轴相连。所述止动盖包括主体，所述主体具有第一端、第二端、外表面和限定用于接收管状轴的内腔的内表面；轴向端表面，其设置在第一端且限定第一开口以接收实心轴；以及第二开口，所述第二开口限定在主体第二端内，以在通过第一开口插入之后接收管状轴。止动盖进一步包括从轴向端表面延伸至内腔的第一凸起以及从轴向端表面延伸至内腔的第二凸起。

在又一方面，提供一种装配滚动元件轴组件的方法。所述方法包括：提供具有第一端和第二端的实心轴；提供轭；以及提供止动盖。所述方法进一步包括将轭连接至实心轴第一端；以及在轭被连接于实心轴第一端之后将止动盖插在实心轴第二端上。

这些以及其它优点和特征通过结合附图进行的接下来的描述而变得更加清楚。

附图说明

被认为是本发明的主题被特别提出且明显地在说明书结尾的权利要求中要求保护。本发明的前述以及其它特征和优点通过结合相关附图进行的接下来的详细描述而清楚，其中：

图1是示例性轴组件的分解图；

图2是图1所示组件的示例性实心轴子组件的透视图；

图3是图1和2所示的示例性止动盖的底视图；

图4是图3所示止动盖的横截面图。

具体实施方式

接下来参考附图，其中本发明将参考具体实施例进行描述，而不限于此，图1示出示例性滚动元件中间轴(I-轴)组件10，其通常包括轭12，实心轴14，止动盖16，滚子组件18，以及管状轴20。滚子组件18包括球轴承22且可包括用于接收和对齐球轴承22的衬套或防磨板(未示出)。在示例性实施例中，I-轴组件10被构造成用于车辆转向柱组件(未示出)。然而，此处描述的轴组件10还可用于任何其它的可适用的系统。

图2示出实心轴子组件26，其主要包括轭12、实心轴14和止动盖16。实心轴14包括具有第一端30和第二端32的实心主体28。第一端30被构造成插入轭12的孔34(见图1)以方便在其之间连接，且第二端32被构造成插入管状轴20。实心主体28包括槽36，其沿实心轴14的长度轴向地延伸且包括球止挡件38以限制球轴承22运动。尽管示出了两个槽36，但实心轴14可具有能使组件10实现如此所述功能的任何数量的槽。例如，实心轴14可具有三个或四个槽36。

图3和4示出止动盖16，其主要包括具有第一端42，第二端44和用于接收实心轴14的内腔46的主体40。止动盖16进一步包括第一销或凸起48、第二销或凸起50以及相对的夹子件52。

参考图4，止动盖16包括外径表面54和限定内腔46的内径表面56。盖第一端42限定开口58，且盖第二端44包括轴向端表面52，其从内径表面56朝盖中心轴线64径向向内延伸。第二端44还限定在其中的开口60以接收轴14。在示例性实施例中，盖中心轴线64与轴的轴线66(图2所示)一致。可选择地，中心轴线64可与轴的轴线66偏移。

第一和第二凸起48，50从端表面62朝第一端42轴向地延伸。在示例性实施例中，凸起48，50相隔180度或接近180度。然而，凸起48，50可以相隔任意合适的角度间隔(如120度，90度等)。而且，止动盖16的每个凸起48，50都可不止一个，包括其各种的组合。例如，止动盖16可包括两个第一凸起48和两个第二凸起50，或一个第一凸起48和两个第二凸起50，或两个第一凸起48和一个第二凸起50。在可选择的实施例中，止动盖16可包括一个或多个另外的凸起(未示出)，其具有与凸起48，50两者不同的轴向长度。

凸起48，50被构造成且定位成止挡球轴承22的运动而不约束，且承受滚动的球轴承22在安装或操作过程中施加的负载。例如，凸起48包括端表面49且凸起50包括端表面51。端表面49，51被构造成接触和止挡球轴承22。

如所示，凸起48，50具有不同的轴向长度68，其中第一凸起48具有第一轴向长度68a且第二凸起50具有比第一轴向长度68a更长的第二轴向长度68b。轴向长度68a，68b不同以确保仅仅一个球轴承的轨道在任何一个时候将接触凸起48，50，从而有利于防止球轴承约束在通道槽36中。在某些实施例中，轴向长度68a和68b之间的差不等于球轴承直径，因此防止同时接触凸起48，50两者。

如图4所示，凸起48，50和轴向端表面62限定了引入斜面70，且凸起48，50渐缩以限定插入斜面72。在将轭12安装于轴第一端30之后，斜面70，72有利于实心轴14插入止动盖16。在某些已知的I-轴组件中，由于盖不能通过球止挡件配合在轴端上，止动盖需要在轭附连之前被插在轭附连端上。然而在示例性实施例中，止动盖16通过弹性变形材料制造，在通过人工安装到轴14和/或从轴14卸除期间允许盖16的弹性变形。例如，盖16可通过半柔性，硬塑料材料制成。然而，止动盖16可通过使盖16能实现如上所述功能的任何适用材料制成。因此，止动盖16可在轭12附连之后被插在轴第二端32上。

在示例性实施例中，斜面70相对于盖轴线64以角度“α”定向，且斜面72相对于盖轴线64以角度“β”定向。在一个实施例中，角度“α”在40°和50°之间或在约40°和约50°之间。在另一个实施例中，角度“α”为45°或约45°。在一个实施例中，角度“β”在35°和45°之间或在约35°和约45°之间。在另一个实施例中，角度“β”为38°和42°之间或在约38°和约42°之间。然而，角度“α”和“β”可以是能使止动盖16实现如上所述功能的任何适合的角度。

进一步参考图1，管状轴20主要包括具有开口端78和轭端80的管状主体76。开口端78被构造成接收滚子组件80和实心轴第二端32，且轭端80被构造成与转向柱组件(未示出)相连。管状主体76包括内壁(未示出)，在其中形成有轴向延伸槽82。槽82被构造成接收衬套或防磨板(未示出)，其被构造成至少部分地在其中接收球轴承22。例如，衬套/防磨板被设置在管状轴20的内部且球轴承22被设置在衬套/防磨板和实心轴槽36之间。管状主体76还包括构造成在其中接收夹子件52的一个或多个狭槽84以将盖16保持在管状轴开口端78上。然而，盖16可与管状轴20以任何适用的方式相连。

参考图1-4，I-轴组件10的装配包括提供轭12，实心轴14，止动盖16，滚子组件18，以及管状轴20。将轭12与实心轴第一端30相连，然后，止动盖16被插入实心轴第二端32。这样，斜面70，72有利于第二端32朝向且通过开口58而插入开口60。在轴第二端32接触斜面72之后，凸起48，50朝盖内径表面56向外弹性地变形，这样在第二端32周围提供间隙直至凸起48，50到达轴槽36。在这点上，凸起48，50向内弯曲且被置于槽36内。然后轴第二端32被插入管状轴开口端78，且球轴承22随后被插入设置在槽82中的衬套/防磨板中。然后盖16被插在管状轴20上，从而使盖第一开口58接收管状轴开口端78直至夹子件52被置于狭槽84内。这样，止动盖16与管状轴20相连以利于将球轴承22紧固在轴14和设置在管20中的衬套/防磨板之间且防止外来物质或杂质进入管状轴20，这些物质或杂质会阻碍滚子组件18的运行。

虽然仅仅通过有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不限于这样公开的实施例。相反，本发明可修改以包含之前未描述但也包含在本发明的精神和范围内的任何变型、改变、替代或等效装置。另外，虽然已经描述本发明的各个实施例，但是应当理解本发明的方面可包括仅仅描述实施例中的一些。因此本发明不被限制于之前的描述。

Claims (13)

1.一种用于滚动元件轴组件的止动盖，所述轴组件具有轭、实心轴以及管状轴，止动盖包括：

主体，所述主体具有第一端、第二端、外表面和限定用于接收管状轴的内腔的内表面；

轴向端表面，所述轴向端表面设置在第二端且限定第一开口以接收实心轴；

第二开口，所述第二开口限定在主体第一端内，以在实心轴通过第一开口插入之后接收管状轴；

从轴向端表面延伸至内腔的第一凸起；以及

从轴向端表面延伸至内腔的第二凸起，第一和第二凸起中的至少一个通过弹性变形材料制成，从而当实心轴被插入第一开口时使得第一和第二凸起中的所述至少一个向外弯曲以利于用于实心轴的间隙。

2.如权利要求1所述的止动盖，其中，第一和第二凸起从轴向端表面轴向延伸。

3.如权利要求1所述的止动盖，其中，止动盖第二端限定斜面以利于实心轴插入第一开口。

4.如权利要求1所述的止动盖，其中， 第一凸起具有第一长度且第二凸起具有比第一长度更大的第二长度。

5.一种滚动元件轴组件，包括：

实心轴，所述实心轴具有第一端和第二端；

管状轴，所述管状轴被构造成接收实心轴第一端；

多个球轴承，所述多个球轴承被设置在实心轴和管状轴之间；和

止动盖，所述止动盖绕实心轴设置且与管状轴相连，所述止动盖包括：

主体，所述主体具有第一端、第二端、外表面和限定用于接收管状轴的内腔的内表面；

轴向端表面，其设置在第二端且限定第一开口以接收实心轴；

第二开口，所述第二开口限定在主体第一端内，以在实心轴通过第一开口插入之后接收管状轴；

从轴向端表面延伸至内腔的第一凸起；且

从轴向端表面延伸至内腔的第二凸起，第一和第二凸起中的至少一个通过弹性变形材料制成，从而当实心轴被插入第一开口时使得第一和第二凸起中的所述至少一个向外弯曲以利于用于实心轴的间隙。

6.如权利要求5所述的滚动元件轴组件，进一步包括与实心轴第二端相连的轭，其中轭被连接于实心轴第二端之后止动盖被插入在实心轴第一端上。

7.如权利要求5所述的滚动元件轴组件，其中，实心轴包括第一轴向延伸槽和第二轴向延伸槽，第一凸起至少部分地设置在第一轴向延伸槽中，第二凸起至少部分地设置在第二轴向延伸槽中。

8.如权利要求5所述的滚动元件轴组件，其中，第一和第二凸起从轴向端表面轴向延伸。

9.如权利要求5所述的滚动元件轴组件，其中，止动盖第二端限定利于实心轴插入第一开口的第一斜面，且第一和第二凸起限定利于实心轴插入第一开口的第二斜面。

10.如权利要求9所述的滚动元件轴组件，其中，第一斜面以40°和50°之间的角度定向。

11.如权利要求9所述的滚动元件轴组件，其中，第二斜面以38°和42°之间的角度定向。

12.如权利要求5所述的滚动元件轴组件，其中，第一凸起具有第一长度且第二凸起具有比第一长度更大的第二长度。

13.一种装配滚动元件轴组件的方法，所述方法包括：

提供具有第一端和第二端的实心轴；

提供轭；

提供止动盖；

将轭连接至实心轴第一端；以及

在轭被连接于实心轴第一端之后，将止动盖插在实心轴第二端上，

止动盖包括：

主体，所述主体具有第一端、第二端、外表面和限定用于接收管状轴的内腔的内表面；

轴向端表面，所述轴向端表面设置在第二端且限定第一开口以接收实心轴；

第二开口，所述第二开口限定在主体第一端内，以在实心轴通过第一开口插入之后接收管状轴；

从轴向端表面延伸至内腔的第一凸起；以及

从轴向端表面延伸至内腔的第二凸起，第一和第二凸起中的至少一个通过弹性变形材料制成，从而当实心轴被插入第一开口时使得第一和第二凸起中的所述至少一个向外弯曲以利于用于实心轴的间隙。