CN114623167B - 一种双滚球结构的三销轴式移动万向节 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双滚球结构的三销轴式移动万向节，包括轴叉、具有三个轴头的三销轴、滚轮和滚球组件，滚球组件包括沿轴头轴向依次相接触的第一滚球组、垫片、以及第二滚球组，第一滚球组包括数个第一滚球，第二滚球组包括数个第二滚球，第一滚球和第二滚球的内外两端都分别与轴头的外周面和滚轮的配合球面点接触配合，垫片的内周与轴头之间、以及垫片的外周与滚轮之间都为间隙配合，滚球组件使滚轮能沿轴头移动和绕轴头翻转。本申请中，第一滚球和第二滚球的运动方式都为滚动和滑动，大大减小三销轴式移动万向节在大摆角下的滑动移动阻力，提高产品性能；在各轴头的轴向上设置两排滚球组，增加与滚轮的接触面积，满足承受大扭矩下的强度要求。

Description

一种双滚球结构的三销轴式移动万向节

技术领域

本发明涉及汽车动力传递领域，特别是涉及一种双滚球结构的三销轴式移动万向节。

背景技术

移动万向节是汽车传动系统的关节部位。目前，移动万向节的常见结构有三销轴式、球笼式、球叉式等，其中，三销轴式移动万向节具有结构简单、扭矩传递能力强、工作可靠等优点，在汽车传动系统中得到了较为广泛的应用。

现有技术中，三销轴式移动万向节主要包括三销轴叉(即固定外壳)、具有三个轴头的三销轴、以及通过滚针装配在各轴头上的滚轮，滚轮同时又装配在三销轴叉的球道中；比如：授权公告号为CN208734749U的中国实用新型专利所公开的一种移动节组件。但是，滚针结构的三销轴式移动万向节存在下述缺陷：结构复杂，产品成本高，特别是在大摆角下的滑动移动阻力较大，大大降低产品性能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双滚球结构的三销轴式移动万向节，有效降低在大摆角下的滑动移动阻力，且能承受较大扭矩。

为实现上述目的，本发明提供一种双滚球结构的三销轴式移动万向节，包括轴叉、外周具有三个轴头的三销轴、以及装配在各轴头上的滚轮，所述轴叉中设有与各滚轮相配合的球道；所述三销轴式移动万向节还包括装配在各轴头和滚轮之间的滚球组件，所述滚球组件包括沿轴头轴向依次相接触的第一滚球组、垫片、以及第二滚球组，所述滚轮的内周面设有配合球面，所述第一滚球组包括数个沿轴头周向分布在轴头外周且位于同一平面内的第一滚球，所述第一滚球的内外两端分别与轴头的外周面和滚轮的配合球面点接触配合，所述第二滚球组包括数个沿轴头周向分布在轴头外周且位于同一平面内的第二滚球，所述第二滚球的内外两端分别与轴头的外周面和滚轮的配合球面点接触配合，所述垫片的内周与轴头之间、以及垫片的外周与滚轮之间都为间隙配合，所述滚球组件使滚轮能沿轴头移动和绕轴头翻转。

进一步地，所述配合球面的外端向外延伸至滚轮的外端面，所述配合球面的外端与轴头的外周面之间的最大间距小于第一滚球的直径。

进一步地，所述配合球面的内端向内延伸至滚轮的内端面，所述配合球面的内端与轴头的外周面之间的最大间距小于第二滚球的直径。

进一步地，所述轴头的外端面为凸状部分球面。

进一步地，所述第一滚球和第二滚球都为钢球。

如上所述，本发明涉及的双滚球结构的三销轴式移动万向节，具有以下有益效果：

本申请中，通过数个第一滚球和数个第二滚球能实现滚轮的移动和翻转，由此实现三销轴式移动万向节的带摆角工作；特别是，第一滚球的内外两端、以及第二滚球的内外两端都分别与轴头的外周面和滚轮的配合球面点接触配合，且垫片的内外端与轴头和滚轮之间都不接触，第一滚球和第二滚球的运动方式都为滚动和滑动，进而能大大减小三销轴式移动万向节在大摆角下的滑动移动阻力，大大提高三销轴式移动万向节的产品性能。并且，本申请在各轴头的轴向上设置两排滚球组，增加了与滚轮内周的配合球面的接触面积，由此满足三销轴式移动万向节承受大扭矩下的强度要求。

附图说明

图1为本申请中双滚球结构的三销轴式移动万向节的结构示意图。

图2为图1的在轴头处的剖视图。

图3为图2中其中一个轴头和滚轮之间的装配结构示意图。

图4为本申请中滚轮的自由度示意图。

元件标号说明

10                      轴叉

11                      球道

20                      三销轴

21                      轴头

22                      凸状部分球面

30                      滚轮

31                      配合球面

40                      第一滚球

50                      第二滚球

60                      垫片

70                      实轴

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种双滚球结构的三销轴式移动万向节。如图1和图2所示，该双滚球结构的三销轴式移动万向节包括轴叉10、三销轴20、滚轮30和滚球组件；其中，三销轴20中开设有轴向贯通的轴孔，该轴孔中安装有实轴70；三销轴20的外周面上设有三个呈120°间隔分布的轴头21，轴头21沿三销轴20的径向平直延伸，每个轴头21上都通过一组滚球组件装配有一个滚轮30；轴叉10的内周面在各滚轮30的外周处都开设有两道沿三销轴20的轴向平直延伸的球道11，滚轮30的外周与轴叉10内周的球道11间隙配合。

进一步地，如图2和图3所示，每组滚球组件都包括沿轴头21轴向依次相接触的第一滚球组、垫片60、以及第二滚球组；滚轮30的内周面设有配合球面31；第一滚球组分布在垫片60的外端侧，第一滚球组包括数个沿轴头21周向分布在轴头21外周的第一滚球40，数个第一滚球40都与垫片60的外端面点接触配合，垫片60使数个第一滚球40位于同一平面内；第二滚球组分布在垫片60的内端侧，第二滚球组包括数个沿轴头21周向分布在轴头21外周的第二滚球50，数个第二滚球50都与垫片60的内端面点接触配合，垫片60使数个第二滚球50位于同一平面内。因此，垫片60起到对两排滚球组进行限位和分隔开的作用。特别地，在轴头21的径向上，第一滚球40的内外两端分别与轴头21的外周面和滚轮30的配合球面31点接触配合，第二滚球50的内外两端分别与轴头21的外周面和滚轮30的配合球面31点接触配合；垫片60的内周与轴头21之间、以及垫片60的外周与滚轮30之间都为间隙配合，则垫片60与轴头21不接触，垫片60与滚轮30也不接触。

上述双滚球结构的三销轴式移动万向节上，在垫片60的作用下，数个第一滚球40所在的平面和数个第二滚球50所在的平面都与垫片60相平行，第一滚球40和第二滚球50都能够在三销轴20的轴头21和滚轮30之间滚动和滑动，如此，通过三销轴20的轴头21、第一滚球40、第二滚球50、垫片60和滚轮30之间的相互约束，使滚轮30具有两个自由度df1和df2。其中，自由度df1为：滚轮30在轴头21轴向上的移动，即为图4视图中滚轮30在上下方向上的自由移动；自由度df2为：滚轮30绕其配合球面31的圆心翻转，即为滚轮30绕轴头21翻转，也即为图4视图中滚轮30在左右方向上的自由摆动。如此，滚球组件使滚轮30能沿轴头21移动和绕轴头21翻转，由此实现三销轴式移动万向节的带摆角工作，还保证滚轮30在三销轴式移动万向节带摆角工作的情况下始终与轴叉10内的球道11保持同一方向运动。

上述双滚球结构的三销轴式移动万向节中，第一滚球40的内外两端、以及第二滚球50的内外两端都分别与轴头21的外周面和滚轮30的配合球面31点接触配合，则第一滚球40和第二滚球50的运动方式都为滚动和滑动，再结合垫片60的内外端与轴头21和滚轮30之间都不接触，进而大大减小三销轴式移动万向节在大摆角下的滑动移动阻力，大大提高三销轴式移动万向节的产品性能。并且，本申请在各轴头21的轴向上设置两排滚球组，增加了与滚轮30内周的配合球面31的接触面积，由此满足三销轴式移动万向节承受大扭矩下的强度要求。另外，本申请相较于现有技术而言，取消了滚针结构，采用滚球结构，降低了结构复杂性，降低了成本。

进一步地，本申请通过滚轮30内周配合球面31的自身结构特性对两排滚球组进行自定位。具体说，如图3和图4所示，配合球面31的外端向外延伸至滚轮30的外端面，配合球面31的外端与轴头21的外周面之间的最大间距小于第一滚球40的直径，从而避免第一滚球40从滚轮30的外端处脱离出；配合球面31的内端向内延伸至滚轮30的内端面，配合球面31的内端与轴头21的外周面之间的最大间距小于第二滚球50的直径，从而避免第二滚球50从滚轮30的内端处脱离出。

优选地，本实施例中，第一滚球40和第二滚球50都为钢球，第一滚球40和第二滚球50的直径相等，为规格相同的球体。另外，如图2和图3所示，轴头21的外端面为凸状部分球面22，该凸状部分球面22与轴叉10的内周面不接触。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种双滚球结构的三销轴式移动万向节，包括轴叉(10)、外周具有三个轴头(21)的三销轴(20)、以及装配在各轴头(21)上的滚轮(30)，所述轴叉(10)中设有与各滚轮(30)相配合的球道(11)，其特征在于：还包括装配在各轴头(21)和滚轮(30)之间的滚球组件，所述滚球组件包括沿轴头(21)轴向依次相接触的第一滚球组、垫片(60)、以及第二滚球组，所述滚轮(30)的内周面设有配合球面(31)，所述第一滚球组包括数个沿轴头(21)周向分布在轴头(21)外周且位于同一平面内的第一滚球(40)，所述第一滚球(40)的内外两端分别与轴头(21)的外周面和滚轮(30)的配合球面(31)点接触配合，所述第二滚球组包括数个沿轴头(21)周向分布在轴头(21)外周且位于同一平面内的第二滚球(50)，所述第二滚球(50)的内外两端分别与轴头(21)的外周面和滚轮(30)的配合球面(31)点接触配合，所述垫片(60)的内周与轴头(21)之间、以及垫片(60)的外周与滚轮(30)之间都为间隙配合，所述垫片(60)与轴头(21)不接触，所述垫片(60)与滚轮(30)也不接触，数个第一滚球(40)都与垫片(60)的外端面点接触配合，数个第二滚球(50)都与垫片(60)的内端面点接触配合，所述滚球组件使滚轮(30)能沿轴头(21)移动和绕轴头(21)翻转。

2.根据权利要求1所述的三销轴式移动万向节，其特征在于：所述配合球面(31)的外端向外延伸至滚轮(30)的外端面，所述配合球面(31)的外端与轴头(21)的外周面之间的最大间距小于第一滚球(40)的直径。

3.根据权利要求1所述的三销轴式移动万向节，其特征在于：所述配合球面(31)的内端向内延伸至滚轮(30)的内端面，所述配合球面(31)的内端与轴头(21)的外周面之间的最大间距小于第二滚球(50)的直径。

4.根据权利要求1所述的三销轴式移动万向节，其特征在于：所述轴头(21)的外端面为凸状部分球面(22)。

5.根据权利要求1所述的三销轴式移动万向节，其特征在于：所述第一滚球(40)和第二滚球(50)都为钢球。

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