專利名稱：橡膠軸承和具有橡膠軸承的轉向柱系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車輛的轉向柱系統，尤其涉及一種橡膠軸承和具有橡膠軸承的轉向柱系統。
背景技術：
轉向柱的作用是支承轉向盤以及與轉向盤連接的轉向軸、萬向傳動軸等，以便把轉向操作傳遞給轉向器。眾所周知，汽車轉向柱的軸承系統多種多樣。一些轉向柱使用的上軸承、下軸承均為剛性結構的軸承系統。剛性結構的軸承系統對于轉向柱的主軸和柱管有比較高的尺寸精度要求。當主軸和柱管都處于極限公差尺寸或主軸的直線度較差時，剛性軸承系統會影響到轉向管柱的啟動力矩等轉向管柱的基本使用性能，這無疑增加了轉向管柱的成本。為了降低轉向管柱的成本，現有技術中還有一種采用深溝球軸承和下襯套結構的轉向管柱軸承系統。其中，下襯套結構包括尼龍外圈、金屬內環。在金屬環內壁上涂敷減磨涂層以便起到減小摩擦阻力的作用。這種結構使轉向管柱主軸和下襯套以滑動摩擦副配合。這種技術方案最大的缺點是在轉向管柱使用一定時間，減磨涂層產生磨損后，主軸和下襯套內圈產生間隙，間隙將會產生噪音，同時主軸和失去減磨涂層的金屬環內壁在轉動時會產生明顯的噪音，對于轉向管柱，噪音是無法接受的。因此，有必要設計一種新型軸承，以克服現有技術的問題。
實用新型內容為了克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的是提供一種對主軸和轉向柱柱管的加工精度要求不高、且能夠降低工作噪音的軸承以及應用該軸承的轉向柱系統。本實用新型提供的橡膠軸承包括橡膠外套、C形環、滾動體、保持架，其中橡膠外套的外周上設置有臺肩，橡膠外套的內周上設置有溝槽；所述C形環設置在溝槽中；所述滾動體和保持架設置在C形環中。優選地，所述滾動體是滾針。相應地，本實用新型還提供了一種轉向柱系統，所述系統包括轉向柱柱管、主軸、 橡膠軸承，主軸通過橡膠軸承裝配在轉向柱柱管中，轉向柱柱管的內徑表面與橡膠軸承外徑表面為過盈配合，其中，橡膠軸承包括橡膠外套、C形環、滾動體、保持架，其中橡膠外套的外周上設置有臺肩，橡膠外套的內周上設置有溝槽；所述C形環設置在溝槽中；所述滾動體和保持架設置在C形環中，轉向柱柱管上具有楔形的卡榫，所述卡榫與臺肩配合。優選地，所述滾動體是滾針。優選地，多個卡榫在徑向平面的圓周上以間隔60° -120°均勻分布。優選地，卡榫在徑向平面的圓周上以間隔90°均勻分布。相對于現有技術，本實用新型的橡膠軸承采用了橡膠材料作為軸承的本體，橡膠材料的柔韌性起到了彌補主軸和轉向柱柱管的加工誤差的作用，降低了對主軸直線度的要求。同時，本實用新型的橡膠軸承可以很好地解決噪音問題。而且，由于對零件配合要求的降低，也降低了轉向柱的制造成本。
圖1是本實用新型一種具體實施方式
中橡膠軸承的側向剖視圖；圖2是圖1所示的橡膠軸承的軸向半剖視示意圖；圖3是本實用新型一種具體實施方式
中柱管的側向剖視圖；圖4是圖3所示的柱管的軸向剖視圖；圖5是本實用新型一種具體實施方式
中橡膠軸承、柱管、主軸的裝配示意圖。其中附圖標記1 橡膠外套；2 =C形環；3 滾動體；4 保持架510 轉向柱柱管；520 主軸；530 橡膠軸承511 卡榫
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型具體實施方式
中的橡膠軸承包括橡膠外套1、C形環 2、滾動體3、保持架4。橡膠外套1由橡膠制成，包覆在C形環2的外部。橡膠外套1的外周上設置有臺肩，橡膠外套1的內周上設置有溝槽。臺肩用于確定橡膠軸承在柱管中的軸向位置。溝槽用于容納C形環和滾針以及保持架，如圖1所示，橡膠外套1內周上的溝槽減小了橡膠外套的硬度，同時也使溝槽成為了 C形環2、滾動體3、保持架4的裝配部分。C形環2用于補償轉向柱系統中主軸的外徑加工公差并對滾動體施加徑向載荷。 在C形環內，容納滾動體3和保持架4，以形成一個軸承滾動體。C形環2具有容納滾動體 3和保持架4的相應結構。滾動體3可以是各種適合滾動體，例如圓柱滾子，圓錐滾子，滾針等。優選地，在本實施方式中，滾動體為滾針。滾動體由保持架隔離，并被保持在橡膠軸承中。保持架4是部分地包裹全部或部分滾動體、并隨之運動的軸承零件。保持架用于隔離滾動體，還能夠引導滾動體并將其保持在軸承內。在本實施方式中，保持架4將滾針保持在C形環2中。如圖3-5所示，相應地，本實用新型還提供了一種轉向柱系統，所述轉向柱系統包括轉向柱柱管510、主軸520、橡膠軸承530。主軸520通過橡膠軸承530裝配在轉向柱柱管510中，轉向柱柱管510的內徑表面與橡膠軸承530的外徑表面為過盈配合。其中橡膠軸承530包括橡膠外套、C形環、滾動體、保持架，其中橡膠外套的外周上設置有臺肩，橡膠外套的內周上設置有溝槽，所述C形環設置在溝槽中，所述滾動體和保持架設置在C形環中。橡膠軸承530的結構與前述橡膠軸承相同，在此不再贅述。如圖3、4所示，轉向柱柱管510上具有楔形的卡榫511，橡膠軸承530的橡膠外套的外周上具有臺肩，所述卡榫511與臺肩的數量與位置相配合。[0031]優選地，轉向柱柱管510上設置的多個卡榫在徑向平面的圓周上以間隔 60° -120°均勻分布。具體地，六個卡榫在徑向平面的圓周上以間隔60°均勻分布；四個卡榫在徑向平面的圓周上以間隔90°均勻分布；三個卡榫在徑向平面的圓周上以間隔 120°均勻分布。更優選地，如圖4所示，為了簡化工藝，降低成本，在徑向平面的圓周上以間隔 90°均勻分布四個卡榫511。在裝配本實用新型的轉向柱系統時，首先將橡膠軸承530壓入轉向柱柱管510 ；然后將主軸520裝配進橡膠軸承530。橡膠軸承530的臺肩配合轉向柱柱管510的卡榫結構， 以防止橡膠軸承在使用中意外脫出。轉向柱柱管510的內徑表面與橡膠軸承530的外徑表面過盈配合。在橡膠軸承530的裝配過程中，由設備控制橡膠軸承的壓裝力。由設備控制壓裝力，壓裝力將會根據相應的位移區域被設定為具有上、下限的壓裝力值。即，根據轉向柱柱管510卡榫和橡膠軸承530臺肩的配合尺寸，將整個位移區間分成不同的位移區域，根據每個位移區域設定相應的壓裝力上、下限數值。設備通過壓裝力值和實際位移的對比，來判斷當前狀態是否符合設定。在裝配橡膠軸承530后，橡膠材料被擠壓，由橡膠外套的軸向溝槽所容納，這樣，橡膠軸承的外橡膠圈始終與柱管存在預壓緊力。雖然本實用新型公開了上述實施例，但具體實施例并不是用來限定本實用新型的，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，可以作出一些修改和潤飾，因此本實用新型的保護范圍應當以所附的權利要求書界定的范圍為準。
權利要求1.一種橡膠軸承，其特征在于，所述橡膠軸承包括橡膠外套、C形環、滾動體、保持架， 其中橡膠外套的外周上設置有臺肩，橡膠外套的內周上設置有溝槽；所述C形環設置在溝槽中；所述滾動體和保持架設置在C形環中。
2.根據權利要求1所述的橡膠軸承，其特征在于，所述滾動體是滾針。
3.一種轉向柱系統，其特征在于，所述系統包括轉向柱柱管、主軸、橡膠軸承，主軸通過橡膠軸承裝配在轉向柱柱管中，轉向柱柱管的內徑表面與橡膠軸承外徑表面為過盈配合，其中，橡膠軸承包括橡膠外套、C形環、滾動體、保持架，其中橡膠外套的外周上設置有臺肩，橡膠外套的內周上設置有溝槽；所述C形環設置在溝槽中；所述滾動體和保持架設置在C形環中，轉向柱柱管上具有楔形的卡榫，所述卡榫與臺肩配合。
4.根據權利要求3所述的轉向柱系統，其特征在于，所述滾動體是滾針。
5.根據權利要求3或4所述的轉向柱系統，其特征在于，多個卡榫在徑向平面的圓周上以間隔60° -120°均勻分布。
6.根據權利要求5所述的轉向柱系統，其特征在于，卡榫在徑向平面的圓周上以間隔 90°均勻分布。
專利摘要本實用新型提供的橡膠軸承包括橡膠外套、C形環、滾動體、保持架，其中橡膠外套的外周上設置有臺肩，橡膠外套的內周上設置有溝槽；所述C形環設置在溝槽中；所述滾動體和保持架設置在C形環中。本實用新型的橡膠軸承采用了橡膠材料作為軸承的本體，橡膠材料的柔韌性起到了彌補主軸和轉向柱柱管的加工誤差的作用，降低了對主軸直線度的要求。同時，本實用新型的橡膠軸承還可以很好地解決噪音問題。
文檔編號F16C27/04GK201944116SQ201120008639
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月10日 優先權日2011年1月10日
發明者李明輝 申請人:蒂森克虜伯富奧汽車轉向柱(長春)有限公司