一种滚针衬套及其辅装结构的制作方法

本发明属于衬套技术领域，特别是指一种滚针衬套及其辅装结构。

背景技术：

在汽车或其他机械中广泛使用衬套，不同结构中衬套的功能也不同，有的起到旋转抗磨损作用，有的起到旋转和柔性抗震作用。

轴承内圈与外圈相对一定速度旋转，而衬套与轴承不同，衬套内侧的件与衬套外侧的件在一定角度范围内旋转。图1为汽车前桥部分结构示意图，包括轮毂总成01、转向节02、外轴承03、内轴承04、下衬套05、横拉杆球销06、工字梁07、转向节臂08、主销09及上衬套010；其中的转向节与主销之间的上衬套和下衬套就起到转向节的转动和耐磨作用。

汽车悬架中的橡胶衬套就是起到一定旋转和柔性抗震作用，但是随着技术的发展和用户要求越来越高，对衬套的性能的要求也越来越高。为此，现已经有技术提供悬架摆臂中的衬套不仅起到旋转和柔性抗震作用，而且减小悬架下摆臂运动的摩擦力，提高悬架的性能。

同样也要求图1中的衬套降低其旋转摩擦力，提高车轮行驶时直行性和回正性能。

图1中的上衬套和下衬套均为金属衬套，包括单层衬套和双层衬套；其中双层衬套如图2和图3所示，包括衬套外层101、衬套内层102、油槽及103加油孔104；通过加油孔加润滑油，润滑油通过油槽和旋转运动流到衬套内层的内侧各部分，起到润滑减小摩擦的作用。尽管有润滑油润滑，但是衬套与旋转件之间的摩擦系数依然较大，影响机械性能。

如图4所示，为一种该带滑动轴承的衬套，能够提高悬架摆臂中的衬套的旋转和柔性抗震作用，且减小悬架下摆臂运动的摩擦力，提高悬架的性能。该衬套包括金属内筒012、金属外筒011、橡胶层013、短塑料套筒014及长塑料套筒015；橡胶层硫化于金属内筒和金属外筒之间；两个短塑料套筒设置于金属内筒的内表面；长塑料套筒设置于短塑料套筒的内表面；短塑料套筒与长塑料套筒共同起着滑动轴承的作用。

虽然滑动摩擦相对于一般的现衬套摩擦力已经很小，但是相对滚动摩擦依然较大，且这种衬套的承载能力较差，不适应大载荷无需柔性的结构件中旋转运动。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种滚针衬套及其辅装结构，以解决现衬套的摩擦力大，且衬套的承载能力不高的问题。

本发明的另一目的是提供衬套的辅装结构，便于滚针衬套的安装。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种滚针衬套，包括多个滚针、三个端部保持环，分别为第一端部保持环、第二端部保持环及第三端部保持环；多个所述滚针活动式安装于所述第一端部保持环与所述第二端部保持环之间；多个所述滚针活动式安装于所述第二端部保持环与所述第三端部保持环之间；

所述滚针包括圆柱形滚针本体、及圆柱形滚针本体的两端的半球体；

所述第一端部保持环和所述第三端部保持环面向所述滚针的表面均设置有一圈凹槽；所述第二端部保持环的两端各设置有一圈凹槽；所述半球体活动设置于所述凹槽内。

所述第一端部保持环与所述第三端部保持环的结构相同；所述第一端部保持环、所述第二端部保持环及所述第三端部保持环的宽度相同。

所述凹槽的横截面为弧形。

所述滚针的直径大于所述第二端部保持环的宽度。

一种滚针衬套辅装结构，包括辅装外套筒、辅装内套筒及卡环；

所述辅装外套筒包括外套筒本体，及所述外套筒本体的一端沿径向延伸的圆环面；

所述辅装内套筒包括内套筒本体，所述内套筒本体一端设置有沿所述内套筒本体的径向延伸的一圈齿状阑栅，所述内套筒本体的另一端设置有U形卡槽；

所述内套筒自所述外套筒与所述圆环面相对的一端插入所述外套筒内；

上述任一项所述的滚针衬套设置于所述辅装外套筒与所述辅装内套筒之间；

所述卡环卡于所述U形卡槽内，用于将所述滚针衬套、所述辅装外套筒及所述辅装内套筒固定连接。

所述齿状阑栅的最大外径大于所述外套筒本体的内径。

所述U形卡槽所在平面与所述圆环面平行。

滚针衬套辅装结构的安装方法，其步骤是：

使用工装设备将第一端部保持环装到所述辅装内套筒上与所述齿状阑栅面相贴合；将滚针并排安装于所述辅装内套筒的四周，且所述滚针的一端抵于所述第一端部保持环的凹槽，将所述第二端部保持环套装到所述辅装内套筒上，且所述滚针的另一端抵于所述第二端部保持环的凹槽；再将滚针并排安装于所述辅装内套筒的四周，且所述滚针的一端抵于所述第二端部保持环的凹槽；再将所述第三端部保持环套装到所述辅装内套筒上；

将所述卡环卡于所述U形卡槽内，使得所述滚针衬套固定于所述辅装内套筒上；

将所述辅装外套筒套于所述滚针衬套上，完成滚针衬套辅装结构的组装。

本发明的有益效果是：

本发明的滚针衬套能够大幅减小相对运动时的摩擦力，提高机械效率、性能及可靠性，并降低能耗。

本申请的滚针衬套辅装结构，即能够协助滚针衬套的组装，也能够在运输过程中起到固定保护作用。

附图说明

图1为现有技术汽车前桥部分结构示意图；

图2为现有技术双层衬套的俯视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为带滑动轴承的衬套示意图；

图5为本发明滚针衬套的俯视图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为图5的C处放大图；

图8为本发明滚针衬套辅装结构示意图；

图9为图8的D处放大图；

图10为图8的E处放大图；

图11为滚针衬套装入孔中过程示意图；

图12为轴装入滚针衬套内过程示意图；

图13为滚针衬套装配完成后的示意图；

图14为辅装内套筒结构示意图。

附图标记说明

01轮毂总成，02转向节，03外轴承，04内轴承，05下衬套，06横拉杆球销，07工字梁，08转向节臂，09主销，010上衬套，101衬套外层，102衬套内层，103油槽，104加油孔，011金属外筒，012金属内筒，013橡胶层，014短塑料套筒，015长塑料套筒，1滚针，2第一端部保持环，3第二端部保持环，4第三端部保持环，5辅装内套筒，6辅装外套筒，7卡环，8安装孔，9转动轴，10法兰盖，31凹槽，51内套筒本体，52U形卡槽，53齿形阑栅，61外套筒本体，62圆环面，

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本发明提供一种滚针衬套，如图5至图14所示，包括多个滚针1、三个端部保持环，分别为第一端部保持环2、第二端部保持环3及第三端部保持环4；多个所述滚针1活动式安装于所述第一端部保持环2与所述第二端部保持环3之间；多个所述滚针1活动式安装于所述第二端部保持环3与所述第三端部保持环4之间。

滚针1包括圆柱形滚针本体、及圆柱形滚针本体的两端的半球体；圆柱形滚针本体具有较高的圆柱度，基本能够达到轴承中滚珠的精度；滚针的两端为半球体，用于减少与端部保持环的摩擦力；相邻两个滚针之间有微小的间隙，在滚针装入端部保持环之后，在滚针四周涂有润滑油脂。

第一端部保持环面向滚针的表面设置有一圈凹槽31；第三端部保持环面向滚针的表面设置有一圈凹槽31；第二端部保持环的两端各设置有一圈凹槽31；半球体活动设置于凹槽31内。上述各个端部保持环的凹槽的大小、形状及结构均相同；凹槽的横截面为弧形。起到固定和限位的作用。其中第一端部保持环与第三端部保持环的大小、形状及结构均相同。

在本申请中，第一端部保持环2、第二端部保持环3及第三端部保持环4的径向宽度均相同；滚针的直径大于第二端部保持环的宽度。在本申请中，滚针的内侧比第二端部保持环内侧高0.3mm，滚针的外侧比第二端部保护环外侧高0.3mm，以防止端部保持环与孔和轴接触。

一种滚针衬套辅装结构，包括辅装外套筒6、辅装内套筒5及卡环7。

辅装外套筒6包括外套筒本体61，及外套筒本体的一端沿径向延伸的圆环面62。

辅装内套筒5包括内套筒本体51，内套筒本体一端设置有沿内套筒本体的径向延伸的一圈齿状阑栅53，内套筒本体的另一端设置有U形卡槽52；U形卡槽所在平面与圆环面平行。齿状阑栅的最大外径大于外套筒本体的内径。

内套筒自外套筒与圆环面相对的一端插入外套筒内。

上述任一项的滚针衬套设置于辅装外套筒与辅装内套筒之间。

卡环卡于U形卡槽内，用于将滚针衬套、辅装外套筒及辅装内套筒固定连接。

卡环7为环状物，在卡环上设置有一贯通的开口，便于将卡环卡入U形卡槽内，也便于从U形卡槽内取出卡环。

滚针衬套辅装结构的安装方法，其步骤是：

使用工装设备将第一端部保持环装到辅装内套筒上，并与齿状阑栅相贴合，将滚针并排安装于辅装内套筒的四周，且滚针的一端抵于第一端部保持环的凹槽，再将第二端部保持环套装到辅装内套筒上，且滚针的另一端抵于端部保持环的凹槽；再将滚针并排安装于辅装内套筒的四周，且滚针的一端抵于第二端部保持环的另一个凹槽，将第三端部保持环套装于辅装内套筒上。

将卡环卡于U形卡槽内，使得滚针衬套固定于辅装内套筒上。

将辅装外套筒套于滚针衬套上，完成滚针衬套辅装结构的组装。

在进行装配时，先去掉卡环，将辅装外套筒设置有圆环面的一端对准安装孔8，用于压在辅装内套筒端部，将滚针衬套及辅装内套筒压入安装孔8内，此时，将辅装外套筒抵掉；

穿过齿状阑栅中两个齿中间压住端部保持环的左端面，将转动轴9对准安装孔，转动轴9的端部顶于辅装内套筒上，将转动轴压入滚针衬套内，同时将辅装内套筒抵出，装上法兰盖10，用螺栓固定，完成滚针衬套的安装。

利用钢针滚动摩擦力很小、强度高、耐磨性好等特点，来改善现有金属衬套因阻力大影响机械性能的问题，同时提高衬套的可靠性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。