CN115405636A - 一种万向节 - Google Patents

Abstract

本发明涉及万向节轴承密封技术领域，具体而言，涉及一种万向节。万向节包括：轴本体、滚针、轴套和油封；轴本体包括多个轴颈；轴套设置为一端开口的筒状；轴套套设在轴颈上；油封设置在轴颈和轴套的径向间隙之间，其中，油封靠近轴套的开口端；轴颈、轴套述油封形成滚动腔室；滚针设置在滚动腔室内；油封的外周面与轴套的内周面过盈配合；油封的内周面设置第一凸起部，其中，第一凸起部与轴颈的外周面抵接；第一凸起部之间形成首尾相连的凹槽通道；凹槽通道的第一端靠近滚动腔室；凹槽通道的第二端靠近轴套的开口端，其中，凹槽通道的第二端密封。这样就解决了万向节转动时装置内会出现润滑脂泄漏和滚动腔室内受热时气压过大的问题。

Description

一种万向节

技术领域

本发明涉及万向节轴承密封技术领域，具体而言，涉及一种万向节。

背景技术

万向节轴承多使用于汽车底盘下部，使用中通常面临各种复杂道路环境，多泥沙、泥水、灰尘等，特别是皮卡,越野车型,经常在泥浆环境工作,工况恶劣。如果外部环境中的泥沙、泥水和灰尘等侵入万向节轴承，会直接侵蚀油封，导致油封磨损，甚至侵入轴承内部磨损轴承并导致万向节轴承失效。从而降低了万向节轴承的使用寿命，轻则耽误时间、消耗精力，还会增加维护、维修成本，重则还有可能影响到行车安全。

一般结构的万向节轴承密封性能不好，不能有效防止润滑脂泄漏至外部环境；只注重密封性但滚动腔室内受热造成的气压变大时无法平衡内外气压差，也会造成万向节的磨损。

发明内容

为解决万向节转动时装置内会出现润滑脂泄漏和滚动腔室内受热时气压过大的问题，本发明提供了一种万向节，包括：

所述万向节包括：轴本体、滚针、轴套和油封；所述轴本体包括多个轴颈；所述轴套设置为一端开口的筒状；所述轴套套设在所述轴颈上；所述油封设置在所述轴颈和所述轴套的径向间隙之间，其中，所述油封靠近所述轴套的开口端；所述轴颈、所述轴套和所述油封形成滚动腔室；所述滚针设置在所述滚动腔室内；

所述油封的外周面与所述轴套的内周面过盈配合；所述油封的内周面设置第一凸起部，其中，所述第一凸起部与所述轴颈的外周面抵接；所述第一凸起部之间形成首尾相连的凹槽通道；所述凹槽通道的第一端靠近所述滚动腔室；所述凹槽通道的第二端靠近所述轴套的开口端，其中，所述凹槽通道的第二端密封。

在一些实施例中，

所述凹槽通道从所述第一端呈螺旋状沿所述轴颈的轴向方向延伸至所述第二端。

在一些实施例中，所述凹槽通道的截面面积从所述第一端向所述第二端逐渐变小。

在一些实施例中，所述凹槽通道沿所述轴颈轴向方向包括至少两圈首尾相连的一个螺旋通道。

在一些实施例中，所述油封靠近所述滚动腔室的外周面设置导向角。

在一些实施例中，所述油封靠近所述轴套开口端的所述第一凸起部与所述轴颈外周面抵接，当所述滚动腔室压力小于等于压力阈值时，所述凹槽通道的所述第二端密封；当所述滚动腔室压力大于压力阈值时所述第二端形成开口，将所述凹槽通道与外部连通。

在一些实施例中，

所述凹槽通道的所述第一端形成开口，与所述滚动腔室连通。

在一些实施例中，

所述油封的材质包括：尼龙、聚氨酯中的一种或多种组合。

在一些实施例中，

所述万向节还包括防尘罩；所述防尘罩套设在所述轴颈上，并与轴颈过盈配合；所述防尘罩包裹所述轴套的开口端；所述防尘罩包括密封体和骨架；所述密封体包括第二凸起部，其中，所述第二凸起部与所述油封端面抵接。

在一些实施例中，

所述密封体还包括第三凸起部，其中，所述第三凸起部与所述轴套内周面抵接。

在一些实施例中，

所述第二凸起部的材质硬度低于所述油封材质硬度。

为解决万向节转动时装置内会出现润滑脂泄漏和滚动腔室内受热时气压过大的问题，本发明有以下优点：

1.油封的内周面设置第一凸起部，第一凸起部与轴颈的外周面抵接，第一凸起部之间形成首尾相连的凹槽通道，凹槽通道可以减少油封与轴套的内周面的接触面积，增加第一凸起部的变形量，实现更好的油封对滚动腔室内润滑脂的密封效果；

2.凹槽通道使润滑脂泄漏通道延长，增加了润滑脂泄漏的阻力，实现更好的油封对于滚动腔室内润滑脂的密封效果；

3.滚动腔室内气压小于或等于阈值时，第一凸起部与轴颈之间贴合紧实，实现了密封效果；滚动腔室内受热后气压超过阈值时可以在第一凸起部与轴颈之间的间隙释放气压，从而平衡内外气压，减小内部高压对油封的损伤。

附图说明

图1示出了一种实施例的万向节示意图；

图2示出了一种实施例的万向节局部示意图。

附图标记：

图中：10为 轴本体；

11为轴颈；

20为 滚针；

30为 轴套；

40为 油封；

41为 第一凸起部；

42为 凹槽通道；

50为 防尘罩；

51为 密封体；

511为第二凸起部；

512为第三凸起部；

513为第四凸起部；

52为 骨架；

60为 弹性挡圈。

具体实施方式

现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。

本实施例公开了一种万向节，如图1和图2所示，可以包括：

所述万向节可以包括：轴本体10、滚针20、轴套30和油封40；所述轴本体10包括多个轴颈11；所述轴套30设置为一端开口的筒状；所述轴套30套设在所述轴颈11上；所述油封40设置在所述轴颈11和所述轴套30的径向间隙之间，其中，所述油封40靠近所述轴套30的开口端；所述轴颈11、所述轴套30和所述油封40形成滚动腔室；所述滚针20设置在所述滚动腔室内；

所述油封40的外周面与所述轴套30的内周面过盈配合；所述油封40的内周面设置第一凸起部41，其中，所述第一凸起部41与所述轴颈11的外周面抵接；所述第一凸起部41之间形成首尾相连的凹槽通道42；所述凹槽通道42的第一端靠近所述滚动腔室；所述凹槽通道42的第二端靠近所述轴套30的开口端，其中，所述凹槽通道42的第二端密封。

在本实施例中，如图1所示和图2所示，万向节可以包括：轴本体10、滚针20、轴套30和油封40；轴本体10可以包括多个轴颈11，轴套30套设在轴颈11上，轴套30为一端开口的筒状；轴颈11、轴套30和油封40形成了滚动腔室；油封40设置在轴颈11和轴套30的径向间隙之间，且油封40靠近轴套30的开口端，可用于防止在万向节转动时滚动腔室内的润滑脂泄漏到外面。在另一实施例中，轴本体10可以包括四个轴颈11，呈十字形，且每个轴颈11都套设一个轴套30，轴套30为一端开口的筒状。在图1和图2中，油封40部分伸入至轴颈11中，这里只是表示油封40与轴颈11过盈配合并且油封40在此处会挤压变形。

滚动腔室由轴颈11、轴套30和油封40形成；滚针20就设置在滚动腔室内。油封40和滚针20之间设置弹性挡圈60，并在油封40和滚针20之间形成预紧力，可以使得滚针20与油封40之间没有相对窜动，可减小油封40的磨损程度。在另一些实施例中，弹性挡圈60与油封40接触的面可以设置成外凸的弧形，这样在万向节工作过程时，可以使得弹性挡圈60的圆滑弧面与油封40接触，从而使得弹性挡圈60与油封40有较小的摩擦力。万向节还包括防尘罩50，且每一个轴套30的开口端都设置有防尘罩50，防尘罩50可以将轴套30的开口处完全的包围住，可以很好的防止灰尘、泥沙等进入到轴体内部，还能防止润滑脂泄漏到轴套30外部；防尘罩50包括密封体51和骨架52，密封体51能够设置在轴套30开口端侧面，起到方便装配的作用，装配时只需要将密封体51嵌入到轴套30开口处的凹陷部分即可，不需要特别地花费额外精力关注它们之间的装配尺寸关系。

油封40的外周面与轴套30的内周面过盈配合，增加了油封40的外周面与轴套30内周面之间的摩擦力，阻止油封40与轴套30之间的相对转动，同时增加了油封40对于滚动腔室的密封性，有效防止润滑脂从两者间泄漏到外部环境；其次，在万向节工作时油封40与轴套30过盈配合连接成一体可以减小振动，保持稳定；油封40的内周面设置第一凸起部41，第一凸起部41与轴颈11的外周面抵接。第一凸起部41之间形成首尾相连的凹槽通道42，凹槽通道42可以减少油封40与轴颈11的接触面积，从而油封40受力面积减小，受力大，使油封40的第一凸起部41有更大的变形量，从而提升了第一凸起部41和轴颈11之间的密封效果。凹槽通道42的第一端靠近滚动腔室，凹槽通道42的第二端靠近轴套30的开口端设置了可变形的空间，在滚动腔室内气压超过阈值时第二端形成开口，气压可以在第二端形成的开口处释放，以平衡内外压强；滚动腔室内气压小于或等于阈值时凹槽通道42的第二端于轴颈11紧密贴合，有效防止润滑脂泄漏，实现油封40的密封效果。第一端形成开口与滚动腔室连通，一方面在油封40和轴体正常状态下可以容纳更多的润滑脂，另一方面有可变形的空间，以承受更大的气压，且在滚动腔室内压强过大时平衡压强。

在一些实施例中，

所述凹槽通道42从所述第一端呈螺旋状沿所述轴颈11的轴向方向延伸至所述第二端。

在本实施例中，如图2所示，凹槽通道42由轴颈11外周面与第一凸起部41包围形成，凹槽通道42从第一端呈螺旋状沿轴颈11的轴向方向延伸至第二段，润滑脂泄漏时需要经过迂回的螺旋通道从而使得润滑脂泄漏更困难，达到更好的密封效果。

在一些实施例中，所述凹槽通道42的截面面积从所述第一端向所述第二端逐渐变小。

在本实施例中，如图2所示，凹槽通道42的第二端靠近轴套30的开口段，靠近防尘罩50，凹槽通道42的截面面积从第一端向第二端逐渐变小，另一方面第二端截面面积最小，与轴颈11接触最紧密。在润滑脂从第一端向第二端移动过程时，由于移动的通道逐渐减小，导致润滑脂移动也越来越困难，从而有效防止润滑脂泄漏到外部环境。

在一些实施例中，所述凹槽通道42沿所述轴颈11轴向方向包括至少两圈首尾相连的一个螺旋通道。

在本实施例中，如图2所示，凹槽通道42沿所述轴颈11轴向方向可以包括至少两圈首尾相连的一个螺旋通道。圈数越多凹槽通道42越长，润滑脂越难以泄漏到外部环境；在另一些实施例中，螺旋通道圈数不能过多，圈数过多一方面增加了加工成本，另一方面会导致第一凸起部41的与轴颈11的接触面积过小，容易导致第一凸起部41受损。万向节转动时产生的外力方向很困难与螺旋通道的迂回方向保持相同，在没有和螺旋通道方向相同外力的作用下润滑脂很难从螺旋通道中泄漏。

在一些实施例中，所述油封40靠近所述滚动腔室的外周面设置导向角。

在本实施例中，如图2所示，油封40的外周面与轴套30的内周面过盈配合，导致安装时需要较大的力，在油封40靠近滚动腔室的外周设置导向角，可以比较容易将油封40的底部安装进轴套30内部，以便于后续的整体安装进轴套30内，同时可以减小对油封40以及轴套30内周面的磨损。另一方面增加了油封40的变形量，减缓所受到压力冲击，减小油封40以及轴套30内周面的磨损。

在一些实施例中，所述油封40靠近所述轴套30开口端的所述第一凸起部41与所述轴颈11外周面抵接，当所述滚动腔室压力小于等于压力阈值时，所述凹槽通道42的所述第二端密封；当所述滚动腔室压力大于压力阈值时所述第二端形成开口，将所述凹槽通道42与外部连通。

在本实施例中，如图2所示，第一凸起部41位于油封40底部，油封40靠近轴套30开口端的第一凸起部41与轴颈11外周面抵接，第一凸起部41与轴颈11的外周面抵接，在滚动腔内受热气压增大时可以释放一定的气压以平衡滚动腔内外气压，同时又能有效的阻止润滑脂从凹槽通道42泄漏到外部环境；当滚动腔室压力小于等于压力阈值时，凹槽通道42的第二端密封，即油封40与滚动腔室内处于正常状态时，可以防止滚动腔室内的润滑脂在万向节转动时泄漏，保证油封40对滚动腔室很好的密封效果；当由于万向节工作产生高温后滚动腔室压力大于压力阈值时第二端形成开口，将凹槽通道42与外部连通，一方面油封40有可变形的空间，另一方面可以从凹槽通道42释放气压，平衡压强；在压力减小后，又形成密封，防止润滑脂泄漏。

在一些实施例中，所述凹槽通道42的所述第一端形成开口，与所述滚动腔室连通。

在本实施例中，如图2所示，凹槽通道42的第一端靠近滚动腔室，万向节转动时润滑脂在滚动腔室里侧，空气会在靠近油封40部分，凹槽通道42的第一端形成开口，与滚动腔室连通，在万向节工作过程中，万向节的转动使得润滑脂在轴套30的封闭端集聚，滚动腔室内的气体被挤压至轴套30的开口端，由于第一端形成开口与滚动腔室连通，受挤压的气体可以存储在凹槽通道42中，这样使得滚动腔室内容纳更多的润滑脂；另一方面油封40可以有变形的空间，以承受更大的气压。凹槽通道42的第一端在正常状态下为开口状态，与滚动腔室连通，且第一端靠近弹性挡圈60，滚动腔室受热后气压变大时空气可以从凹槽通道42的第二端排放到外部环境中，平衡滚动腔内外气压，且减小油封40以及轴体的磨损。

在一些实施例中，所述油封40的材质包括：尼龙、聚氨酯中的一种或多种组合。

在本实施例中，如图1所示，油封40的材质包括：尼龙、聚氨酯中的一种或多种组合；万向节轴承多使用于汽车底盘下部，使用中通常面临各种复杂道路坏境，所以需要质量高的材质实现万向节的耐用性。尼龙、聚氨酯的成本较低且硬度较高、耐磨性高，可以在滚动腔室内的滚针20转动产生震动时保持稳定，且不易变形。

在一些实施例中，所述万向节还包括防尘罩50；所述防尘罩50套设在所述轴颈11上，并与轴颈11过盈配合；所述防尘罩50包裹所述轴套30的开口端；所述防尘罩50包括密封体51和骨架52；所述密封体51包括第二凸起部511，其中，所述第二凸起部511与所述油封40端面抵接。

在本实施例中，如图2所示，万向节还可以包括防尘罩50，防尘罩50套设在轴颈11上，并与轴颈11过盈配合，防尘罩50可以包括密封体51和骨架52，其包裹轴套30的开口端，保证了很好的密封性，有效的防止外部灰尘、泥沙等杂质进入滚动腔室内。其次，如果存在润滑脂从油封40处泄漏也会被防尘罩50阻挡，且在万向节工作时可防止防尘罩50掉落。密封体51包括第二凸起部511，第二凸起部511与油封40端面抵接，此处连接配合减少了油封40与防尘罩50两者的接触面积，增加了第二凸起部511的变形量，实现防尘罩50对于轴套30更好的密封效果。

在另一实施例中，密封体51还可以包括第四凸起部513，第四凸起部513设置在第二凸起部511与轴颈11之间，且第四凸起部513靠近轴颈11的外周面，第四凸起部513与油封40端面抵接。第二凸起部511、第四凸起部513与油封40端面构成第一腔室，可以收纳和阻止外部环境中的灰尘、泥沙等杂质进入轴承，也起到了防止润滑油大量泄漏导致轴承异常磨损的作用。

在一些实施例中，所述密封体51还包括第三凸起部512，其中，所述第三凸起部512与所述轴套30内周面抵接。

在本实施例中，如图2所示，密封体51还可以包括第三凸起部512，其中，第三凸起部512与所述轴套30内周面抵接，提升密封效果；其次，第三凸起部512与轴套30内周面时倾斜接触的，增加了第三凸起部512的变形量，实现防尘罩50对于轴套30更好的密封效果。

在另一些实施例中，如图2所示，第二凸起部511和第三凸起部512间的第二腔室可以收纳和阻止外部环境中的灰尘、泥沙等杂质进入轴承，也起到了防止润滑油大量泄漏导致轴承异常磨损的作用；第三凸起部512、第四凸起部513与轴体贴合抵接，有效防止在万向节工作时防尘罩50窜动。

在一些实施例中，所述第二凸起部511的材质硬度低于所述油封40材质硬度。

在本实施例中，如图2所示，万向节轴承多使用于汽车底盘下部，使用中通常面临各种复杂道路坏境，多泥沙、泥水、灰尘等，特别是皮卡、越野车型，经常在泥浆环境工作，工况恶劣；若万向节总是受到磨损，轻则耽误时间、消耗精力，还会增加维护、维修成本，重则还有可能影响到行车安全，油封40材质硬度较高可以在第二凸起部511与油封40端面抵接时保持原有的平整度，以减小第二凸起部511与油封40端面抵接时产生的相对摩擦，减小油封40及防尘罩50的磨损；第二凸起部511材质硬度较低可以有较好的弹性，可以使第二凸起部511与油封40贴合紧实，实现油封40与防尘罩50对于轴套30的密封效果。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本公开的具体案例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本公开的精神和范围。

Claims (11)

1.一种万向节，其特征在于，

所述万向节包括：轴本体、滚针、轴套和油封；所述轴本体包括多个轴颈；所述轴套设置为一端开口的筒状；所述轴套套设在所述轴颈上；所述油封设置在所述轴颈和所述轴套的径向间隙之间，其中，所述油封靠近所述轴套的开口端；所述轴颈、所述轴套和所述油封形成滚动腔室；所述滚针设置在所述滚动腔室内；

所述油封的外周面与所述轴套的内周面过盈配合；所述油封的内周面设置第一凸起部，其中，所述第一凸起部与所述轴颈的外周面抵接；所述第一凸起部之间形成首尾相连的凹槽通道；所述凹槽通道的第一端靠近所述滚动腔室；所述凹槽通道的第二端靠近所述轴套的开口端，其中，所述凹槽通道的第二端密封。

2.根据权利要求1所述的一种万向节，其特征在于，

所述凹槽通道从所述第一端呈螺旋状沿所述轴颈的轴向方向延伸至所述第二端。

3.根据权利要求2所述的一种万向节，其特征在于，

所述凹槽通道的截面面积从所述第一端向所述第二端逐渐变小。

4.根据权利要求2所述的一种万向节，其特征在于，

所述凹槽通道沿所述轴颈轴向方向包括至少两圈首尾相连的一个螺旋通道。

5.根据权利要求2所述的一种万向节，其特征在于，

所述油封靠近所述滚动腔室的外周面设置导向角。

6.根据权利要求1~5中任一所述的一种万向节，其特征在于，

所述油封靠近所述轴套开口端的所述第一凸起部与所述轴颈外周面抵接，当所述滚动腔室压力小于等于压力阈值时，所述凹槽通道的所述第二端密封；当所述滚动腔室压力大于压力阈值时所述第二端形成开口，将所述凹槽通道与外部连通。

7.根据权利要求6所述的一种万向节，其特征在于，

所述凹槽通道的所述第一端形成开口，与所述滚动腔室连通。

8.根据权利要求6所述的一种万向节，其特征在于，

所述油封的材质包括：尼龙、聚氨酯中的一种或多种组合。

9.根据权利要求1所述的一种万向节，其特征在于，

所述万向节还包括防尘罩；所述防尘罩套设在所述轴颈上，并与轴颈过盈配合；所述防尘罩包裹所述轴套的开口端；所述防尘罩包括密封体和骨架；所述密封体包括第二凸起部，其中，所述第二凸起部与所述油封端面抵接。

10.根据权利要求9所述的一种万向节，其特征在于，

所述密封体还包括第三凸起部，其中，所述第三凸起部与所述轴套内周面抵接。

11.根据权利要求9所述的一种万向节，其特征在于，

所述第二凸起部的材质硬度低于所述油封材质硬度。

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