CN109281941A - 轴承组件 - Google Patents

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Abstract

一种轴承组件，包括：内环，该内环具有内圆周面，和在其上限定内轴承圈的外圆周面；外环，该外环具有外圆周面，和在其上限定外轴承圈的内圆周面。内环的内轴承圈和外环的外轴承圈以径向相间隔开的关系定位。包括杆并具有圆形横截面和卵子形横截面中的一个的轴承构件形成为卷绕螺旋并设置在内轴承圈与外轴承圈之间，且与内轴承圈和外轴承圈线接触，以支撑内环相对于外环的旋转。

Description

轴承组件
引言
本发明涉及用于支撑可旋转轴的轴承组件，且更具体地，涉及一种利用具有螺旋轴承构件的轴承组件支撑的转向柱组件。
用于汽车或其它可转向车辆的转向柱组件可包括可旋转转向轴，该可旋转转向轴由一个或多个转向柱轴承组件支撑。典型的转向柱轴承组件包括内圈、外圈和在它们之间设置的滚珠轴承，以允许内圈和外圈的相对旋转。在另一实例中，轴承组件可包括实体环形密封，其必需被压合至可旋转转向轴上并容易受到摩擦和噪声的影响。这些轴承组件，尽管有效，却是昂贵的且并不能防止水分和污染物的入侵进入或通过该组件，和/或可产生来自转向柱组件的不期望的噪声。
因此，期望的是，具有一种由改进的且成本低的轴承组件支撑的转向柱组件。
发明内容
在一个示意性实施例中，轴承组件包括：内环，该内环具有内圆周面，和在其上限定内轴承圈的外圆周面；以及外环，该外环具有外圆周面，和在其上限定外轴承圈的内圆周面。内环的内轴承圈和外环的外轴承圈以径向相间隔开的关系定位。包括杆，具有圆形横截面和卵子形横截面中的一个，的轴承构件，形成为卷绕螺旋并设置在内轴承圈与外轴承圈之间，且与内轴承圈和外轴承圈线接触，以支撑内环和外环的相对旋转。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括轴承组件，其中，内环的内圆周面设置在可旋转轴上，且被固定以防止围绕其旋转。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括轴承组件，其中，外环的外圆周面相对于不可旋转的构件被固定地设置。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括轴承组件，其中，螺旋具有接近0度的螺旋角α。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括轴承组件，其中，杆具有圆形端部。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括轴承组件，其中，外轴承圈包括轴承止动件。
在另一个示意性实施例中，转向柱组件具有可旋转转向轴，该可旋转转向轴延伸通过车辆隔板并由轴承组件支撑。轴承组件包括：内环，该内环设置在可旋转转向轴上并具有内圆周面，和在其上限定内轴承圈的外圆周面；以及外环，该外环具有相对于车辆隔板固定设置的外圆周面，和在其上限定外轴承圈的内圆周面。内环的内轴承圈和外环的外轴承圈以径向相间隔开的关系定位。包括杆，具有圆形横截面和卵子形横截面中的一个，的轴承构件，形成为卷绕螺旋并设置在内轴承圈与外轴承圈之间，且与内轴承圈和外轴承圈线接触，以支撑可旋转转向轴相对于车辆隔板的旋转。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括转向柱组件，其中，螺旋具有接近0度的螺旋角α。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括转向柱组件，其中，杆具有圆形端部。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括转向柱组件，其中，外轴承圈包括轴承止动件。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括转向柱组件，其中，轴承构件具有预装配的内径“D”，其等于或小于内轴承圈的直径“DR”。
除了以上或以下所描述的特征中的一个或多个之外，或者可选地，另外的实施例可包括将轴承构件安装至轴承圈上的方法，包括将轴承构件安置至外环的外轴承圈中；在与卷绕方向相反的方向上扩展轴承螺旋，以增加轴承内径“D”；以及轴向地滑动包含位于内环的外圆周上的扩展直径的轴承构件的外轴承圈，直至轴承构件定位在内环的内轴承圈中。
从以下详细说明，当结合附图时，将很容易地理解本发明的以上特点和优势，以及其它特点和优势。
附图说明
仅仅借助于实例，在以下详细的说明中呈现其它特点、优势和细节，详细说明参考附图，其中：
图1是根据示意性实施例的、包括轴承组件的转向柱组件的局部剖视图；
图2是在图1中示出的转向柱组件的放大部分；
图3是根据示意性实施例的方面的、轴承组件外圈和轴承构件的透视图；
图4是图3的轴承构件的透视图；
图5是根据示意性实施例的方面的、示出了轴承构件的安装的示意图；
图6是图5的在圆6处截取的放大部分；以及
图7是图3的放大部分。
具体实施方式
以下说明在本质上仅仅是示意性的，且并不意于限制本发明、它的应用或使用。应当理解的是，在整个附图中，相应的附图标记指代相同的或相应的部分和特点。
根据一个示意性实施例，图1示出了具有可旋转转向轴12的转向柱组件10，其可从方向盘(未示出)延伸至转向齿条(也未示出)。转向柱组件10，如将在此描述，可应用于汽车1的转向系统。可以设想其它的转向柱组件配置和应用。可旋转转向轴12在其上端由支撑组件14以及在其下端由接合组件16来悬挂。U-接头18可定位在可旋转转向轴12中间，且可由轴承组件20支撑。如在图1和2中所示，轴承组件20位于密封组件22之内，该密封组件被安装至车辆隔板24。
轴承组件可包括内环26，该内环绕着转向轴12的一部分轴向地延伸。在一个示意性实施例中，内环26包括内圆周面27，例如，经由使用各种技术，例如压合、紧固件或粘合剂，将该内圆周面紧固以防止其绕着可旋转轴12旋转。内环26具有绕着外圆周30延伸的轴承圈28(内轴承圈)。相对于转向轴轴线32，与内环26径向间隔开的是外环34。在示出的实施例中，外环34通过密封组件22被固定在相对于不可旋转构件(例如车辆隔板24)的合适位置，该密封组件绕着外环34的外圆周面40延伸。经由紧固件、过盈配合或使用粘合剂或通过其他附接方式，可将密封组件22紧固至外表面40。可设想出用于定位外环34的其它配置。外环34具有绕着内圆周36延伸的轴承圈38(外轴承圈)，图3，以使得内环26的内轴承圈28与外轴承圈38以彼此相互径向间隔开的关系定位。
现参考图3和4，并继续参考图1，和2，轴承构件44包括线或杆46，其具有圆形或卵子形横截面中的一个并形成为卷绕螺旋。术语线和杆的使用应当被视为可互换的，且均被简单地用作为潜在尺寸的微分；因为在此描述的轴承组件取决于应用是可缩放的。以后，术语“杆”将在说明书的剩余部分中使用。轴承构件44具有等于或小于内轴承圈28的直径“DR”的内径“D”。在一个示意性实施例中，轴承构件44可被安置至外环34的外轴承圈38中，如在图3中所示。
如在图5中所示，自一个示意性实施例中，外环34，包括轴承构件44，在内环26的外圆周30上方轴向地安装(即，滑动至合适位置)直至定位于内轴承圈28中。将包括外环34的轴承构件安装至内环26上，引起轴承构件44在与卷绕螺旋的方向相反的方向(即，在直径上向外)上扩展。结果增加了相对于内轴承圈28直径DR的内径“D”。该直径扩展有助于将轴承组件20安装至转向柱组件10中。特别地，包括扩展直径的轴承构件44的外轴承圈38在内环26的外圆周30上方轴向地移动，直至轴承构件位于内环的内轴承圈28中。
现参考图6，当安装在内环26的内轴承圈28与外环34的外轴承圈38之间的位置时，限定轴承构件44的螺旋杆46使得分别地与相对的内和外轴承圈28、38之间形成低摩擦线接触“LC”。轴承构件44与轴承圈28和38之间的低摩擦线-接触“LC”允许实现可旋转转向轴12在转向柱10之内的低成本旋转。最小螺旋角“α”是期望的，因为它改善了线接触并降低了轴承构件44与轴承圈28和38之间的摩擦。在一个实施例中，螺旋角α接近0度。另外，轴承构件44的螺旋配置限定一个迷宫，该迷宫阻止污染物，例如灰烬和水分侵入轴承中。该迷宫还降低轴承构件44生成的噪声。可设想的是，在一个示意性实施例中，内环26和外环34(即，内轴承圈28和外轴承圈38)可由工程塑料或聚合物(像尼龙和乙缩醛)构成。用于这种组件常用的其它可设想的材料可包括例如硬化钢。轴承构件44可由适合于这种应用的任何材料构成。在一个实施例中，轴承构件还可由工程塑料或聚合物(像尼龙和乙缩醛)构成，这展示出优异的耐磨性并且，重要的是，降低当可旋转转向轴12相对于固定的密封组件22和车辆隔板24旋转时产生的不期望的声音。
参考图7，在一个实施例中，用于形成轴承构件44的杆46具有为圆形的端部48。端部48的圆形可用于防止内和外轴承圈28和38上的碰撞和磨损，其可能另外地发生，由于在可旋转转向轴12的旋转过程中(轴承)圈相对于轴承构件的移动。一个或多个轴承止动件50可位于外轴承圈38中，以有效地防止轴承构件与外环34之间的旋转。
在此提供的本发明涉及一种用于支撑可旋转轴的轴承组件。尽管本发明已经示出了应用于支撑可旋转转向轴的轴承，可设想的是，该轴承组件应用于几乎任何的可旋转轴。
尽管已经参考示意性实施例描述了以上发明，本领域技术人员将理解的是，在不脱离它的范围的情况下，可制作各种变换，且可用同类物取代其中的元件。另外，在不脱离其根本范围下，可以根据本发明的教导进行许多改变以适应特定的场合或材料。因此，意味着本发明并未被限制为公开的特殊实施例，而将包括落在其范围之内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种轴承组件，包括：
内环，所述内环具有内圆周面，和在其上限定内轴承圈的外圆周面；
外环，所述外环具有外圆周面，和在其上限定外轴承圈的内圆周面，其中，所述内环的所述内轴承圈和所述外环的所述外轴承圈以径向相间隔开的关系定位；以及
轴承构件，所述轴承构件包括杆，具有圆形横截面和卵子形横截面中的一个，形成为卷绕螺旋并设置在所述内轴承圈与所述外轴承圈之间，且与所述内轴承圈和所述外轴承圈线接触，以支撑所述内环和所述外环的相对旋转。
2.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述内环的所述内圆周面设置在可旋转轴上，并被固定以防止围绕其旋转。
3.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述外环的所述外圆周面相对于不可旋转构件固定地设置。
4.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述螺旋具有接近0度的螺旋角α。
5.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述杆具有圆形端部。
6.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述外轴承圈包括轴承止动件。
7.一种具有延伸通过车辆隔板并由轴承组件支撑的可旋转转向轴的转向柱组件，所述轴承组件包括：
内环，所述内环设置在所述可旋转转向轴上，并具有内圆周面，和在其上限定内轴承圈的外圆周面；
外环，所述外环具有相对于所述车辆隔板固定设置的外圆周面，和在其上限定外轴承圈的内圆周面，其中，所述内环的所述内轴承圈和所述外环的所述外轴承圈以径向相间隔开的关系定位；以及
轴承构件，所述轴承构件包括杆，具有圆形横截面和卵子形横截面中的一个，形成为卷绕螺旋并设置在所述内轴承圈与所述外轴承圈之间，且与所述内轴承圈和所述外轴承圈线接触，以支撑所述可旋转转向轴相对于所述车辆隔板的旋转。
8.根据权利要求7所述的转向柱组件，其中，所述螺旋具有接近0度的螺旋角α。
9.根据权利要求7所述的转向柱组件，其中，所述杆具有圆形端部。
10.根据权利要求7所述的转向柱组件，其中，所述外轴承圈包括轴承止动件。
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