CN113202806A - 水泵轴连轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泵轴连轴承，包括芯轴、外圈、滚子、防油密封件和防水密封件，防水密封件包括拒水环和密封圈，拒水环包括第一弯折段、第二弯折段和第三弯折段，密封圈的两端分别设有膨大端和抵接端，外圈设有固定槽，抵接端包括第一抵接段和第二抵接段，第一抵接段与第二抵接段连接处抵接在第一弯折段上，第二抵接段远离第一抵接段的一端抵接在第二弯折段上。防油密封件所在的端面朝向传动机构，采用齿轮传动时，防油密封件能防止润滑油进入水泵轴连轴承内部，拒水环可以阻挡大部分的水汽，而且凝结在拒水环上的水珠会因离心作用脱离拒水环，抵接端的形状方便抵接端装配至拒水环内，同时能延长抵接端出现不可逆形变的时间。

Description

水泵轴连轴承

技术领域

本发明属于轴承技术领域，具体涉及一种水泵轴连轴承。

背景技术

水泵轴连轴承是汽车水泵***的一个重要组成部分，汽车水泵***通常是设置在汽车发动机边上的，水泵轴连轴承通常包括有芯轴、外圈和滚子，水泵轴连轴承一般起到传递动力和转矩的作用。

现有的水泵轴连轴承为了防止发动机产生的水汽进入轴承，通常还包括密封圈，密封圈包括抵接在芯轴上的密封唇，在长时间工作后，密封圈容易出现失效，导致外界水汽及污染物进入轴承内部。而且现有的水泵轴连轴承的一端设有传动机构，传动机构通常为带轮或齿轮传动，采用齿轮传动时，齿轮之间需要润滑油来润滑，现有的密封圈无法避免润滑油浸入到水泵轴连轴承内部，使得水泵轴连轴承出现早期失效，现有的密封圈无法满足客户防水防油的需求。

现有的芯轴通常为圆柱形，现有的芯轴与传动机构的传动轴通常通过过盈配合保持相对固定，但该种固定方式在较高转速或较高转矩下容易出现打滑而导致动力或转矩的传递失效，使得现有的水泵轴连轴承无法满足行业快速发展的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种比现有技术防水防油效果更好的水泵轴连轴承。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种水泵轴连轴承，包括芯轴、外圈和滚子，还包括设置在芯轴与外圈之间的防油密封件和防水密封件，所述滚子设置在防油密封件和防水密封件之间，所述防水密封件包括拒水环和密封圈，所述拒水环包括与芯轴过盈配合的第一弯折段、与外圈间隙配合的第三弯折段和连接第一弯折段与第三弯折段的第二弯折段，所述第一弯折段和第三弯折段相互平行，所述第二弯折段与芯轴的轴线相互垂直，所述密封圈的两端分别设有膨大端和抵接端，所述外圈设有供膨大端固定的固定槽，所述抵接端沿芯轴轴向的截面呈中部向芯轴凸起的对勾形状，所述抵接端包括第一抵接段和第二抵接段，所述第一抵接段与第二抵接段连接处抵接在第一弯折段上，所述第二抵接段远离第一抵接段的一端抵接在第二弯折段上。

采用上述方案，防油密封件所在的端面朝向传动机构，采用齿轮传动时，防油密封件能防止传动机构甩出的润滑油进入水泵轴连轴承内部。

汽车在运行过程中，发动机的四周会因为发动机的运行而升温产生水汽，防水密封件的拒水环可以阻挡大部分的水汽，而且随着芯轴转动，凝结在拒水环上的水珠会因离心作用脱离拒水环，防止密封圈因接触过多水汽而影响密封性能，密封圈的膨大端可使密封圈更好的与外圈固定，抵接端的形状方便抵接端装配至拒水环内，同时能延长抵接端出现不可逆形变的时间，保证抵接端抵接在拒水环上，抵接端同时抵接在第一弯折段和第二弯折段上，可更好的保证密封效果。

作为本发明的进一步设置，所述第一抵接段沿芯轴轴线的长度小于第二抵接段沿芯轴轴线的长度。

采用上述方案，使抵接端与拒水环更好的抵接。

作为本发明的进一步设置，所述第一抵接段和第二抵接段连接处朝向外圈的一侧设有凹槽，所述凹槽内设有C形的第一卡簧。

采用上述方案，抵接端在水泵轴连轴承长时间运行后会产生形变，第一卡簧可以使第一抵接段和第二抵接段的连接处更好更稳定的抵接在第一弯折段，延长防水密封件的使用寿命，第一卡簧的形状方便第一卡簧嵌入凹槽。

作为本发明的进一步设置，所述凹槽沿芯轴轴向的截面为优弧或半圆，所述第一卡簧沿芯轴轴向的截面为圆型，所述第一卡簧相对的两端分别设有T字形的卡块和供卡块嵌入的卡槽。

第一卡簧在水泵轴连轴承长时间运行后会产生不可逆的形变，造成弹力变弱，采用上述方案，通过卡块和卡槽的配合，能更好的将第一卡簧固定在凹槽内，防止因第一卡簧的形变而导致抵接端无法持续抵接在拒水环上。

作为本发明的进一步设置，所述防油密封件包括U字形的骨架和包裹在骨架上的弹性部，所述骨架包括相互平行的第一骨架和第二骨架，所述弹性部包括包裹在第一骨架上的第一弹性段和包裹在第二骨架上的第二弹性段，所述外圈朝向芯轴的面上设有供第一弹性段嵌入并过盈配合的嵌入槽，所述第二弹性段远离第一弹性段的一侧设有与芯轴抵接的密封唇。

采用上述方案，所述骨架的开口朝向传动机构，使防油密封件能更好的与外圈固定。

作为本发明的进一步设置，所述第二骨架远离芯轴的一侧设有环形的凹腔，所述凹腔内设有C形的第二卡簧。

采用上述方案，第二卡簧能保证第二弹性段上的密封唇与芯轴处于抵接状态，保证防油密封件的密封效果，延长防油密封件的使用寿命。

作为本发明的进一步设置，所述第二卡簧的两端均设有凸块，所述凹腔的腔壁上设有与凸块形成卡接的限位部。

采用上述方案，第二卡簧安装至凹腔内后，第二卡簧两端的凸块与限位部形成限位，使第二卡簧不会因使用时间长而产生不可逆的形变，保证第二卡簧的作用，保证放油密封件的密封效果。

作为本发明的进一步设置，所述凸块包括端头和连接端头与第二卡簧端部的连接部，所述限位部为沿芯轴轴向的截面形状与凹腔沿芯轴轴向的截面形状一致的挡块，所述挡块数量与凸块数量一致，所述挡块朝向外圈的一侧设有供连接部嵌入的缺口。

采用上述方案，安装时，先将第二卡簧嵌入凹腔，一端连接部按入缺口，再将另一端连接部嵌入另一缺口，使得两个端头分别与一个挡块形成限位，使第二卡簧固定在凹腔内。

作为本发明的进一步设置，两所述挡块相对的面上设有与端头形状一致的限位槽。

采用上述方案，限位槽可防止端头向远离芯轴轴线的方向翘起，保证挡块对端头的限位。

作为本发明的进一步设置，所述芯轴的一端设有固定端，所述固定端呈棱柱形。

采用上述方案，优选固定端为六棱柱，可与带六角形孔的传动轴适配，相对于常规的依靠过盈配合固定的圆柱形固定端，棱柱形的固定端在传递动力和转矩方面上更加稳定，使得水泵轴连轴承可以更好地承载较大的转矩和转速。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例侧视图；

附图2为附图1的A-A剖视图；

附图3为附图2的I部分放大图；

附图4为附图2的II部分放大图；

附图5为本发明具体实施例的防油密封件未安装第二卡簧时的示意图；

附图6为本发明具体实施例第二卡簧示意图；

附图7为本发明具体实施例第一卡簧示意图。

芯轴1、固定端11、外圈2、固定槽21、嵌入槽22、滚子3、防水密封件4、拒水环41、第一弯折段411、第二弯折段412、第三弯折段413、密封圈42、膨大端421、抵接端422、第一抵接段4221、第二抵接段4222、凹槽4223、第一卡簧43、卡块431、卡槽432、防油密封件5、骨架51、第一骨架511、第二骨架512、凹腔513、挡块5131、限位槽51311、缺口5132、弹性部52、第一弹性段521、第二弹性段522、密封唇5222、第二卡簧53、端头531、连接部532。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除特别说明外，描述中如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的具体实施例如图1-7所示。

一种水泵轴连轴承，包括芯轴1、外圈2和滚子3，还包括设置在芯轴1与外圈2之间的防水密封件4和防油密封件5，滚子3设置在防水密封件4和防油密封件5之间，防水密封件4包括拒水环41和密封圈42，拒水环41采用塑料制成，拒水环41包括与芯轴1过盈配合的第一弯折段411、与外圈2间隙配合的第三弯折段413和连接第一弯折段411与第三弯折段413的第二弯折段412，第一弯折段411和第三弯折段413相互平行，第二弯折段412与芯轴1的轴线相互垂直，密封圈42的两端分别设有膨大端421和抵接端422，外圈2设有供膨大端421固定的固定槽21，抵接端422沿芯轴1轴向的截面呈中部向芯轴1凸起的对勾形状，抵接端422包括第一抵接段4221和第二抵接段4222，第一抵接段4221与第二抵接段4222连接处抵接在第一弯折段411上，第二抵接段4222远离第一抵接段4221的一端抵接在第二弯折段412上。第一抵接段4221沿芯轴1轴线的长度小于第二抵接段4222沿芯轴1轴线的长度。

防油密封件5所在的端面朝向传动机构，采用齿轮传动时，防油密封件5能防止传动机构甩出的润滑油进入水泵轴连轴承内部。

汽车在运行过程中，发动机的四周会因为发动机的运行而升温产生水汽，防水密封件4的拒水环41可以阻挡大部分的水汽，而且随着芯轴1转动，凝结在拒水环41上的水珠会因离心作用脱离拒水环41，防止密封圈42因接触过多水汽而影响密封性能，密封圈42的膨大端421可使密封圈42更好的与外圈2固定，抵接端422的形状方便抵接端422装配至拒水环41内，同时能延长抵接端422出现不可逆形变的时间，保证抵接端422抵接在拒水环41上，抵接端422同时抵接在第一弯折段411和第二弯折段412上，可更好的保证密封效果。

第一抵接段4221和第二抵接段4222连接处朝向外圈2的一侧设有凹槽4223，凹槽4223内设有C形的第一卡簧43。抵接端422在水泵轴连轴承长时间运行后会产生形变，第一卡簧43可以使第一抵接段4221和第二抵接段4222的连接处更好更稳定的抵接在第一弯折段411，延长防水密封件4的使用寿命，第一卡簧43的形状方便第一卡簧43嵌入凹槽4223。

凹槽4223沿芯轴1轴向的截面为半圆，第一卡簧43沿芯轴1轴向的截面为圆型，第一卡簧43相对的两端分别设有T字形的卡块431和供卡块431嵌入的卡槽432，抵接端422采用弹性材料制成，如橡胶，第一抵接段4221和第二抵接段4222的连接处在卡块431和卡槽432卡接时可产生较大形变，第一卡簧43在水泵轴连轴承长时间运行后会产生不可逆的形变，造成弹力变弱，通过卡块431和卡槽432的配合，能更好的将第一卡簧43固定在凹槽4223内，防止因第一卡簧43的形变而导致抵接端422无法持续抵接在拒水环41上。

防油密封件5包括U字形的骨架51和包裹在骨架51上的弹性部52，骨架51采用较为硬质的材料制成，如工程塑料，弹性部52采用弹性材料制成，骨架51包括相互平行的第一骨架511和第二骨架512，弹性部52包括包裹在第一骨架511上的第一弹性段521和包裹在第二骨架512上的第二弹性段522，外圈2朝向芯轴1的面上设有供第一弹性段521嵌入并过盈配合的嵌入槽22，第二弹性段522远离第一弹性段521的一侧设有与芯轴1抵接的密封唇5222，本实施例中，密封唇5222有两个且相邻密封唇5222之间的夹角＞90°，使密封唇5222的抵接效果更好。骨架51的开口朝向传动机构，使防油密封件5能更好的与外圈2固定。

第二骨架512远离芯轴1的一侧设有环形的凹腔513，凹腔513内设有C形的第二卡簧53。第二卡簧53能保证第二弹性段522上的密封唇5222与芯轴1处于抵接状态，保证防油密封件5的密封效果，延长防油密封件5的使用寿命。

第二卡簧53的两端均设有端头531，端头531和第二卡簧53的端部通过连接部532连接，凹腔513的腔壁上设有沿芯轴1轴向的截面与凹腔513沿芯轴1轴向的截面一致的挡块5131，挡块5131数量与端头531数量一致，挡块5131朝向外圈2的一侧设有供连接部532嵌入的缺口5132。

第二卡簧53安装至凹腔513内后，第二卡簧53两端的凸块与限位部形成限位，使第二卡簧53不会因使用时间长而产生不可逆的形变，保证第二卡簧53的作用，保证放油密封件的密封效果。

安装时，先将第二卡簧53嵌入凹腔513，一端连接部532按入缺口5132，再将另一端连接部532嵌入另一缺口5132，使两个端头531分别与一个挡块5131形成限位，使第二卡簧53固定在凹腔513内。

两挡块5131相对的面上设有与端头531形状一致的限位槽51311。限位槽51311可防止端头531向远离芯轴1轴线的方向翘起，保证挡块5131对端头531的限位。

芯轴1的一端设有固定端11，固定端11呈六棱柱形，可与带六角形孔的传动轴适配，相对于常规的依靠过盈配合固定的圆柱形固定端11，棱柱形的固定端11在传递动力和转矩方面上更加稳定，使得水泵轴连轴承可以更好地承载较大的转矩和转速。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水泵轴连轴承，包括芯轴、外圈和滚子，其特征在于：还包括设置在芯轴与外圈之间的防油密封件和防水密封件，所述滚子设置在防油密封件和防水密封件之间，所述防水密封件包括拒水环和密封圈，所述拒水环包括与芯轴过盈配合的第一弯折段、与外圈间隙配合的第三弯折段和连接第一弯折段与第三弯折段的第二弯折段，所述第一弯折段和第三弯折段相互平行，所述第二弯折段与芯轴的轴线相互垂直，所述密封圈的两端分别设有膨大端和抵接端，所述外圈设有供膨大端固定的固定槽，所述抵接端沿芯轴轴向的截面呈中部向芯轴凸起的对勾形状，所述抵接端包括第一抵接段和第二抵接段，所述第一抵接段与第二抵接段连接处抵接在第一弯折段上，所述第二抵接段远离第一抵接段的一端抵接在第二弯折段上。

2.根据权利要求1所述的水泵轴连轴承，其特征在于：所述第一抵接段沿芯轴轴线的长度小于第二抵接段沿芯轴轴线的长度。

3.根据权利要求2所述的水泵轴连轴承，其特征在于：所述第一抵接段和第二抵接段连接处朝向外圈的一侧设有凹槽，所述凹槽内设有C形的第一卡簧。

4.根据权利要求3所述的水泵轴连轴承，其特征在于：所述凹槽沿芯轴轴向的截面为优弧或半圆，所述第一卡簧沿芯轴轴向的截面为圆型，所述第一卡簧相对的两端分别设有T字形的卡块和供卡块嵌入的卡槽。

5.根据权利要求1或3所述的水泵轴连轴承，其特征在于：所述防油密封件包括U字形的骨架和包裹在骨架上的弹性部，所述骨架包括相互平行的第一骨架和第二骨架，所述弹性部包括包裹在第一骨架上的第一弹性段和包裹在第二骨架上的第二弹性段，所述外圈朝向芯轴的面上设有供第一弹性段嵌入并过盈配合的嵌入槽，所述第二弹性段远离第一弹性段的一侧设有与芯轴抵接的密封唇。

6.根据权利要求5所述的水泵轴连轴承，其特征在于：所述第二骨架远离芯轴的一侧设有环形的凹腔，所述凹腔内设有C形的第二卡簧。

7.根据权利要求6所述的水泵轴连轴承，其特征在于：所述第二卡簧的两端均设有凸块，所述凹腔的腔壁上设有与凸块形成卡接的限位部。

8.根据权利要求7所述的水泵轴连轴承，其特征在于：所述凸块包括端头和连接端头与第二卡簧端部的连接部，所述限位部为沿芯轴轴向的截面形状与凹腔沿芯轴轴向的截面形状一致的挡块，所述挡块数量与凸块数量一致，所述挡块朝向外圈的一侧设有供连接部嵌入的缺口。

9.根据权利要求8所述的水泵轴连轴承，其特征在于：两所述挡块相对的面上设有与端头形状一致的限位槽。

10.根据权利要求1或4或9所述的水泵轴连轴承，其特征在于：所述芯轴的一端设有固定端，所述固定端呈棱柱形。

Images