全天候低摩擦心軸裝置的製作方法

2023-06-27 07:32:56

專利名稱：全天候低摩擦心軸裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種全天候的低摩擦心軸裝置，它用於結合在要求有高穩定性和低摩擦損失的轉動系統中，尤其是在汙泥、塵土、水或其它液體經常會濺到心軸裝置上的條件下工作的轉動系統。
背景技術：
這樣的心軸裝置例如可以用於個人興趣物品、玩具、測量儀器，以及例如用於釣魚捲軸，以可靠和平滑的工作方式並在噪音方面具有有益效果的方式支撐線軸。
例如在SE-C2-518489中公開了這樣一種心軸裝置。這種已知的心軸裝置涉及一種具有低摩擦性能的精確心軸裝置，它包括一個管狀外殼，最好由鋁製成，外表面帶有電鍍塗層並包圍一個軸，一個安裝在該軸上的第一定位滾動軸承，一個帶法蘭的固定鎖緊墊片，與第一滾動軸承的內座圈環貼合以將其沿軸向抵靠在軸肩上，一個在殼中的與軸具有松配合的第二滾動軸承，一個安裝到該軸上的第二鎖緊墊片，一個設置在第二鎖緊墊片和該第二軸承的內座圈環之間的朝外的彈性件，一個在殼內的向內伸出的軸肩，第二滾動軸承的外座圈環朝內的一側貼合抵靠在該軸肩上，第二軸承受到來自彈性件的作用，在彈性件和殼內向內的第一軸肩之間偏移，鎖緊墊片在殼的每一個軸向側限定一個密封槽，第一和第二滾動軸承在它們向外的一側上設置有一個一體的迷宮式密封。
在該專利中公開的心軸裝置的主要目的是提供一種具有很好運行性能的精確心軸裝置，儘管形成的該心軸裝置製造昂貴，只能用於對低摩擦性能有很高要求的應用，還是實現了該目的。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種具有高質量性能的全天候的低摩擦心軸裝置，但是製造成本基本比較低，該目的通過所附權利要求1中限定的特徵給出的一種心軸裝置來實現。


下面結合附圖所示出的非限制性實施例，對本發明作進一步詳細的描述。
圖1是本發明的一個心軸裝置的局部剖開的側視圖。
圖2是對應圖1的側視圖，示出圖1的心軸裝置用在一個釣魚捲軸中，以剖面和簡化方式示出。
圖3示出將本發明的兩個心軸裝置用於一個測風儀，一部分外殼被去掉。
圖4是圖3中的測風儀的一部分的放大比例的示意圖，部分的儀器外殼和心軸裝置殼體被去掉。
圖5是本發明的心軸裝置的半個殼體的立體圖。
圖6是圖5中所示半個殼體的放大比例的平面圖。
具體實施例方式
圖1是一個局部剖開的側視圖，示出本發明的一種全天候的低摩擦心軸裝置100。該裝置包含有一個細長的軸1，該軸具有一個設置在軸端部之間的較大直徑的中間段2，並具有將中間段2和該軸的其餘部分連接起來的環形斜端面2a、2b。
提供一個軸承殼3來封閉軸1的一部分，因此也就封閉了中間段2和環形斜端面2a、2b。
所示的軸承殼3由相同的兩半製成，圖中只示出其中的一個。軸承殼作成半圓形管殼狀，具有以實際上水密封的方式將兩個這樣的軸承半殼對中、連接和鎖緊的裝置4、5。結合圖5將進一步示出和描述該裝置的設計。
由於軸承殼3的兩部分設計，這就有可能使軸承殼本身具有與軸1的中間段2的環形斜端面2a、2b緊密連接和與中間段2的軸向外側的軸表面緊密連接的軸向端部6、7。該軸承半殼還設有用來接受一個定位軸承8和一個非定位軸承9的軸承座，這些軸承在軸的中間段2上軸向分開安裝。通過一個彈性件10，在該實施例中表示為設置在該軸中間段2周圍並在兩個軸承8、9的內座圈環之間動作的一個彈簧，非定位軸承9在軸向上與定位軸承8分開。
當組裝該心軸裝置100時，首先，放置一個第一半殼，使其開口朝上，然後將帶有設置在中間段2上的軸承8、9和彈簧10的軸1降到第一半殼中，確認軸承8、9放置在它們各自的軸承座上。雖然在軸1和軸承半殼的內壁之間很窄的縫將形成一個迷宮，這在大多數情況下將形成一個給出充分密封效果的迷宮密封，但是，也可以在軸周圍放置未示出的密封環或者類似的東西。
當該軸放置在第一軸承半殼3上之後，然後放上第二半殼(未示出)，使得相配的半殼連接裝置4、5相互配合。用連接件11或者膠將兩個半殼相互固定抵靠。由於正在討論的心軸裝置一般用於不太大的負荷，並且多數時候安裝在一個封閉和鎖定心軸半體的殼中，這種連接件最好是如圖示的一個彈性O形環零件11，放置在形成在軸承半殼的外殼表面的一個槽12中。
這樣設計的心軸裝置100可以被製造，並作為一個封裝在軸承殼3中的密封閉合裝置送到最終用戶。
如圖2所示，該心軸裝置100可以用在一個以剖面示出的釣魚捲軸20中，並且很容易理解，該心軸裝置100可以從圖示的左手側沿軸向插入到捲軸20的內部，它藉助連接件11(將半殼保持在一體的O形環)可以移動到正確位置，該連接件安放到一個在捲軸20內部的周向溝槽21中。心軸裝置100軸向固定在該捲軸內的一個軸肩20a和O形環11之間的捲軸20中某個位置。一個蓋和一個鎖緊環23設置在捲軸20相對的軸向端部。
圖3用立體圖簡要示出本發明心軸裝置100的另一個應用，其中兩個心軸裝置100用於一個具有管狀殼體的測風儀30，由於風對一個風葉31的作用，使測風儀殼體30轉動，通過與其中一個心軸裝置100相連接的一個位置傳感器指示風向。另一個心軸裝置100與一個風推進器32相連接，通過一個連接到第二心軸裝置上的速度傳感元件指示當前風速。
圖4以一個剖視平面圖示出採用本發明心軸裝置的這種測風儀的上面部分，其中採用了與圖1中所示基本相同設計的一個心軸裝置。與更早說明的實施例相比，主要的不同在於，在一個軸端部的軸承殼3上具有一個外圓周突起3a，它適於裝到測風儀殼體30的中央輪轂結構34上一個相應的凹槽33中，因此使其沿軸向卡在該凹槽和該O形環之間。從軸承殼3伸出來的軸1設置成與一個設置在測風儀殼體30中的風向指示器35配合，以建立表示風向的指示。一個未進一步示出的傳感器設置在儀器殼體中，以產生表示風速的電信號。這種電信號可以轉移或者傳送到外部處理和/或記錄設備上。
圖5是用立體圖示出圖4中所示的軸承半殼3，即在靠近一個軸端部處設有一個外圓周突起3a。除了該附加的突起，主體上管殼狀的軸承半殼3與圖1和圖2中所示出的相似，與該圖有關的描述對沒有這種外部突起的實施例同樣有效。
殼體3的殼狀壁在一個軸端位置具有一段13，以較小直徑的壁部分14、15為邊界，因而形成一個定位軸承8的座13(見圖1)。在本實施例中，可以清楚地看出，軸承半殼3的一個縱向側面邊緣具有一個槽4，而相對的側面邊緣具有一個相應的突出脊5，槽4和脊5用作連接軸承半殼3的相配的部件4、5，以確使兩個半殼對中並防止汙泥、塵土或者溼氣通過。
圖6以一個平面視圖示出圖1中所示的軸承半殼3，儘管與圖5中所示的半殼相比，唯一的不同在於在本實施例中半殼3沒有外圓周突起。
可以看出，槽4和脊5沿著有些曲折的殼體側面邊緣輪廓，因而從直線方向偏移，因此，可以確使軸承殼3的兩個部分在組裝時放置在非常準確的相互位置上。互補的槽4和脊5的形式將在兩半殼體之間形成穩固的密封連接，基本消除了汙泥、塵土或者溼氣洩漏進入心軸裝置100的危險。
圖6示出由殼壁的相應的壁部分14和15所限定的定位軸承8(圖1)的軸承座13，在相對的另一軸端，非定位軸承9(圖1)將與軸承殼的一個相應的壁部分16配合，因此在彈性件10(圖1)所施加的彈力的作用下被推向該壁部分。
顯然，軸承殼的外殼表面的實用設計將適合於心軸裝置的設計目的。在所示和描述的實施例中，心軸裝置100的不同實施例基本是相同的，但是顯然心軸裝置的外形可以改變，以適應不同的用途。
軸承半殼3最好由適當的塑性材料製造，雖然也可以採用其它的適當技術，但是最好採用注模的方法。
雖然本發明的不同應用是通過深槽球軸承來表示的，顯然可以使用其它類型的軸承。本發明不限於所示和所描述的實施例，在所附權利要求的範圍內可以進行修改和變更。
雖然用於連接軸承半殼的裝置被表示和描述成一個槽和舌脊的連接，也可以用銷釘和相應的孔來形成軸承半殼的對中和鎖緊，儘管這種方案可能會使全天候的性能有所降低。
權利要求
1.一種全天候低摩擦心軸裝置(100)，它以組合的方式包括一個細長的軸(1，2)，一個管狀殼(3)，包圍該軸並具有一個比軸(1，2)的直徑大的內徑，在該殼的內部，一個安裝在該軸上的定位滾動軸承(8)和一個設置在殼(3)內部的軸上的非定位滾動軸承(9)，第一和第二軸承(8，9)沿軸分開，其特徵在於，軸承殼由相同的兩半(3)製成，每一個都形成一個半管狀殼形部件，具有在縱向上尺寸變化的半徑，其端部(14，16)和軸(1)緊密相鄰，並且每一個都設置有適於將兩個軸承半殼以對中和基本不受天氣影響的方式相互連接的裝置(4，5)。
2.根據權利要求1所述的全天候心軸裝置(100)，其特徵在於，定位軸承(8)定位在殼(3)內的一個軸承座(13)上，軸承座形成在殼(3)內部的兩個相關的壁部分(14，15)之間。
3.根據權利要求2所述的全天候心軸裝置(100)，其特徵在於，非定位軸承(9)布置成抵靠在軸承殼(3)內與定位軸承的軸承座(13)相對的另一個相關的壁部分(16)上，一個彈性件(10)用於使非定位軸承(9)抵靠所述另一個相關的壁部分(16)進行偏置。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的全天候心軸裝置(100)，其特徵在於，軸承殼相同的兩半(3)中的每一個都具有縱向側面邊緣，其中一個設有一個沿著軸承半殼的輪廓延伸的槽(4)，而相對的縱向側面邊緣具有一個沿著軸承半殼的輪廓延伸的突起的脊(5)，所述槽(4)和脊(5)互補，並且形成裝置(4，5)，適於當軸承半殼被放置以封閉軸(1，2)和軸承(8，9)時，以緊密接合的方式將兩個軸承半殼相互連接。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的全天候心軸裝置(100)，其特徵在於，處在組裝狀態的心軸裝置(100)的兩個軸承半殼(3)由至少一個彈性連接件(11)保持在一起，彈性連接件置於軸承半殼(3)的外殼表面上的一個相應槽(12)中。
6.根據上述權利要求中任一項所述的全天候心軸裝置(100)，其特徵在於，兩個軸承半殼(3)是注模塑料材料部件。
7.根據上述權利要求中任一項所述的全天候心軸裝置(100)，其特徵在於，該軸(1)具有一個直徑比軸(1)的其它部分稍大的中間段(2)，具有兩個相互分開的環形斜端面(2a，2b)，所述端面與軸承殼(3)的相關端部(14，16)相鄰定位，與外部的軸表面形成迷宮形密封結構。
8.一種釣魚捲軸(20)，其特徵在於，它包括上述權利要求中任一項所述的一個心軸裝置(100)，通過一個接納在心軸裝置(100)外部和釣魚捲軸(20)內部的槽(12，21)中的彈性鎖緊件(11)，該心軸裝置(100)置於釣魚捲軸的內部。
9.一種測風儀(30)，其特徵在於，它包括至少一個上述權利要求中任一項所述的心軸裝置(100)，該心軸裝置布置成與傳感器裝置和/或一個建立風向和/或風速的風向指示器(35)相配合。
全文摘要
本發明涉及一種全天候低摩擦心軸裝置(100)，它以組合的方式包括一個細長軸(1，2)，一個管狀殼(3)，包圍軸並具有一個比軸(1，2)的直徑更大的內徑，一個在殼內部安裝在軸上的定位滾動軸承(8)，和一個設置在殼(3)內部的軸上的非定位滾動軸承(9)，第一和第二軸承(8，9)沿軸分開，軸承殼由相同的兩半(3)製成，其中每一個都形成半管狀殼形部件，具有在縱向上尺寸變化的半徑，其端部(14，16)和軸(1)緊密相鄰，並且每一個都設有適於將兩個軸承半殼以不受天氣影響的方式相互連接的裝置(4，5)。本發明還包括安裝有這種全天候心軸裝置(100)的一個釣魚捲軸和一個測風儀。
文檔編號G01P13/02GK1644945SQ200510004350
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月13日 優先權日2004年1月20日
發明者F·厄斯特林, P·拉韋納 申請人:Skf公司