CN100376816C - 全天候低摩擦心轴单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全天候低摩擦心轴单元(100)，它以组合的方式包括：一个细长轴(1，2)，一个管状壳(3)，包围轴并具有一个比轴(1，2)的直径更大的内径，一个在壳内部安装在轴上的定位滚动轴承(8)，和一个设置在壳(3)内部的轴上的非定位滚动轴承(9)，第一和第二轴承(8，9)沿轴分开，轴承壳由相同的两半(3)制成，其中每一个都形成半管状壳形部件，具有在纵向上尺寸变化的半径，其端部(14，16)和轴(1)紧密相邻，并且每一个都设有适于将两个轴承半壳以不受天气影响的方式相互连接的装置(4，5)。本发明还包括安装有这种全天候心轴单元(100)的一个钓鱼卷轴和一个测风仪。

Description

全天候低摩擦心轴单元
技术领域
本发明涉及一种全天候的低摩擦心轴单元，它用于结合在要求有高稳定性和低摩擦损失的转动系统中，尤其是在污泥、尘土、水或其它液体经常会溅到心轴单元上的条件下工作的转动系统。
背景技术
这样的心轴单元例如可以用于个人兴趣物品、玩具、测量仪器，以及例如用于钓鱼卷轴，以可靠和平滑的工作方式并在噪音方面具有有益效果的方式支撑线轴。
例如在SE-C2-518489中公开了这样一种心轴单元。这种已知的心轴单元涉及一种具有低摩擦性能的精确心轴单元，它包括一个管状外壳，最好由铝制成，外表面带有电镀涂层并包围一个轴，一个安装在该轴上的第一定位滚动轴承，一个带法兰的固定锁紧垫片，与第一滚动轴承的内座圈环贴合以将其沿轴向抵靠在轴肩上，一个在壳中的与轴具有松配合的第二滚动轴承，一个安装到该轴上的第二锁紧垫片，一个设置在第二锁紧垫片和该第二轴承的内座圈环之间的朝外的弹性件，一个在壳内的向内伸出的轴肩，第二滚动轴承的外座圈环朝内的一侧贴合抵靠在该轴肩上，第二轴承受到来自弹性件的作用，在弹性件和壳内向内的第一轴肩之间偏移，锁紧垫片在壳的每一个轴向侧限定一个密封槽，第一和第二滚动轴承在它们向外的一侧上设置有一个一体的迷宫式密封。
在该专利中公开的心轴单元的主要目的是提供一种具有很好运行性能的精确心轴单元，尽管形成的该心轴单元制造昂贵，只能用于对低摩擦性能有很高要求的应用，还是实现了该目的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有高质量性能的全天候的低摩擦心轴单元，但是制造成本基本比较低。
为此，本发明提供了一种全天候低摩擦心轴单元，它以组合的方式包括：一个细长的轴，一个管状壳，它包围该轴并具有一个比轴的直径大的内径，在该管状壳的内部，一个安装在该轴上的定位滚动轴承和一个设置在管状壳内部的轴上的非定位滚动轴承，藉此，所述定位滚动轴承和所述非定位滚动轴承沿着所述轴间隔开，其特征在于，所述管状壳由两个相同的半部制成，每一个半部都形成一个半管状壳形部件，具有在纵向上尺寸变化的半径，其相对的端部和轴紧密相邻，并且每一个半部都设置有适于将两个管状壳半部以对中和基本不受天气影响的方式相互连接的装置。
附图说明
下面结合附图所示出的非限制性实施例，对本发明作进一步详细的描述。
图1是本发明的一个心轴单元的局部剖开的侧视图。
图2是对应图1的侧视图，示出图1的心轴单元用在一个钓鱼卷轴中，以剖面和简化方式示出。
图3示出将本发明的两个心轴单元用于一个测风仪，一部分外壳被去掉。
图4是图3中的测风仪的一部分的放大比例的示意图，部分的仪器外壳和心轴单元壳体被去掉。
图5是本发明的心轴单元的半个壳体的立体图。
图6是图5中所示半个壳体的放大比例的平面图。
具体实施方式
图1是一个局部剖开的侧视图，示出本发明的一种全天候的低摩擦心轴单元100。该装置包含有一个细长的轴1，该轴具有一个设置在轴端部之间的较大直径的中间段2，并具有将中间段2和该轴的其余部分连接起来的环形斜端面2a、2b。提供一个管状壳来封闭轴1的一部分，因此也就封闭了中间段2和环形斜端面2a、2b。
所示的管状壳由两个相同的半部3制成，图中只示出其中的一个。管状壳作成半圆形管壳状，具有以实际上水密封的方式将两个这样的半部对中、连接和锁紧的装置4、5。结合图5将进一步示出和描述该装置的设计。
由于管状壳的两部分设计，这就有可能使管状壳本身具有与轴1的中间段2的环形斜端面2a、2b紧密连接和与中间段2的轴向外侧的轴表面紧密连接的轴向端部6、7。该管状壳的半部还设有用来接受一个定位滚动轴承8和一个非定位滚动轴承9的轴承座，这些轴承在轴的中间段2上轴向分开安装。通过一个弹性件10，在该实施例中表示为设置在该轴中间段2周围并在定位滚动轴承8和非定位滚动轴承9的内座圈环之间动作的一个弹簧，非定位滚动轴承9在轴向上与定位滚动轴承8分开。
当组装该心轴单元100时，首先，放置一个第一半部，使其开口朝上，然后将带有设置在中间段2上的定位滚动轴承8和非定位滚动轴承9和弹簧10的轴1降到第一半部中，确认定位滚动轴承8和非定位滚动轴承9放置在它们各自的轴承座上。虽然在轴1和管状轴承的半部的内壁之间很窄的缝将形成一个迷宫，这在大多数情况下将形成一个给出充分密封效果的迷宫密封，但是，也可以在轴周围放置未示出的密封环或者类似的东西。
当该轴放置在第一半部3上之后，然后放上第二半部(未示出)，使得相配的半部连接装置4、5相互配合。用连接件11或者胶将两个半部相互固定抵靠。由于正在讨论的心轴单元一般用于不太大的负荷，并且多数时候安装在一个封闭和锁定心轴半体的壳中，这种连接件最好是如图示的一个弹性O形环零件11，放置在形成在管状轴承的半部的外壳表面的一个槽12中。
这样设计的心轴单元100可以被制造，并作为一个封装在管状壳中的密封闭合装置送到最终用户。
如图2所示，该心轴单元100可以用在一个以剖面示出的钓鱼卷轴20中，并且很容易理解，该心轴单元100可以从图示的左手侧沿轴向插入到卷轴20的内部，它借助连接件11(将半部保持在一体的O形环)可以移动到正确位置，该连接件安放到一个在卷轴20内部的周向沟槽21中。心轴单元100轴向固定在该卷轴内的一个轴肩20a和O形环11之间的卷轴20中某个位置。一个盖和一个锁紧环23设置在卷轴20相对的轴向端部。
图3用立体图简要示出本发明心轴单元100的另一个应用，其中两个心轴单元100用于一个具有管状壳体的测风仪30，由于风对一个风叶31的作用，使测风仪壳体30转动，通过与其中一个心轴单元100相连接的一个位置传感器指示风向。另一个心轴单元100与一个风推进器32相连接，通过一个连接到第二心轴单元上的速度传感元件指示当前风速。
图4以一个剖视平面图示出采用本发明心轴单元的这种测风仪的上面部分，其中采用了与图1中所示基本相同设计的一个心轴单元。与更早说明的实施例相比，主要的不同在于，在一个轴端部的管状壳上具有一个外圆周突起3a，它适于装到测风仪壳体30的中央轮毂结构34上一个相应的凹槽33中，因此使其沿轴向卡在该凹槽和该O形环之间。从管状壳伸出来的轴1设置成与一个设置在测风仪壳体30中的风向指示器35配合，以建立表示风向的指示。一个未进一步示出的传感器设置在仪器壳体中，以产生表示风速的电信号。这种电信号可以转移或者传送到外部处理和/或记录设备上。
图5是用立体图示出图4中所示的管状壳的半部3，即在靠近一个轴端部处设有一个外圆周突起3a。除了该附加的突起，主体上管壳状的半部3与图1和图2中所示出的相似，与该图有关的描述对没有这种外部突起的实施例同样有效。
管状壳的壳状壁在一个轴端位置具有一段13，以较小直径的壁部分14、15为边界，因而形成一个定位滚动轴承8的座13(见图1)。在本实施例中，可以清楚地看出，管状壳的半部3的一个纵向侧面边缘具有一个槽4，而相对的侧面边缘具有一个相应的突出脊5，槽4和脊5用作连接半部3的相配的部件4、5，以确使两个半部对中并防止污泥、尘土或者湿气通过。
图6以一个平面视图示出图1中所示的管状壳的半部3，尽管与图5中所示的半部相比，唯一的不同在于在本实施例中半部3没有外圆周突起。
可以看出，槽4和脊5沿着有些曲折的壳体侧面边缘轮廓，因而从直线方向偏移，因此，可以确使管状壳的两个部分在组装时放置在非常准确的相互位置上。互补的槽4和脊5的形式将在两个半部之间形成稳固的密封连接，基本消除了污泥、尘土或者湿气泄漏进入心轴单元100的危险。
图6示出由壳壁的相应的壁部分14和15所限定的定位滚动轴承8(图1)的轴承座13，在相对的另一轴端，非定位滚动轴承9(图1)将与管状壳的一个相应的壁部分16配合，因此在弹性件10(图1)所施加的弹力的作用下被推向该壁部分。
显然，管状壳的外壳表面的实用设计将适合于心轴单元的设计目的。在所示和描述的实施例中，心轴单元100的不同实施例基本是相同的，但是显然心轴单元的外形可以改变，以适应不同的用途。
管状壳的半部3最好由适当的塑性材料制造，虽然也可以采用其它的适当技术，但是最好采用注模的方法。
虽然本发明的不同应用是通过深槽球轴承来表示的，显然可以使用其它类型的轴承。本发明不限于所示和所描述的实施例，在所附权利要求的范围内可以进行修改和变更。
虽然用于连接管状壳的半部的装置被表示和描述成一个槽和舌脊的连接，也可以用销钉和相应的孔来形成管状壳的半部的对中和锁紧，尽管这种方案可能会使全天候的性能有所降低。

Claims (9)

1.一种全天候低摩擦心轴单元(100)，它以组合的方式包括：
一个细长的轴(1)，
一个管状壳，它包围该轴并具有一个比轴(1)的直径大的内径，
在该管状壳的内部，一个安装在该轴上的定位滚动轴承(8)和一个设置在管状壳内部的轴上的非定位滚动轴承(9)，
藉此，所述定位滚动轴承(8)和所述非定位滚动轴承(9)沿着所述轴间隔开，
其特征在于，
所述管状壳由两个相同的半部(3)制成，每一个半部都形成一个半管状壳形部件，具有在纵向上尺寸变化的半径，其相对的端部(14，16)和轴(1)紧密相邻，并且每一个半部都设置有适于将两个管状壳半部以对中和基本不受天气影响的方式相互连接的装置(4，5)。
2.根据权利要求1所述的全天候心轴单元(100)，其特征在于，
定位滚动轴承(8)被保持在管状壳内的一个轴承座(13)上，所述轴承座形成在管状壳内部的两个相关的壁部分(14，15)之间。
3.根据权利要求2所述的全天候心轴单元(100)，其特征在于，
非定位滚动轴承(9)布置成抵靠在管状壳内与定位滚动轴承的轴承座(13)相对的另一个相关的壁部分(16)上，一个弹性件(10)用于抵靠所述另一个相关的壁部分(16)偏压所述非定位滚动轴承(9)。
4.根据权利要求1所述的全天候心轴单元(100)，其特征在于，
管状壳的两个相同的半部(3)中的每一个都具有纵向侧面边缘，其中一个边缘设有一个沿着管状壳的半部的轮廓延伸的槽(4)，而相对的纵向侧面边缘具有一个沿着管状壳的半部的轮廓延伸的突起的脊(5)，所述槽(4)和脊(5)互补，并且形成装置(4，5)，所述装置(4，5)适于当管状壳的半部被放置以封闭轴(1)和定位滚动轴承(8)及非定位滚动轴承(9)时，以紧密接合的方式将两个管状壳的半部相互连接。
5.根据权利要求1所述的全天候心轴单元(100)，其特征在于，
处在组装状态的心轴单元(100)的两个管状壳的半部(3)由至少一个弹性连接件(11)保持在一起，弹性连接件置于管状壳的半部(3)的外壳表面上的一个相应槽(12)中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的全天候心轴单元(100)，其特征在于，
两个管状壳的半部(3)是注模塑料材料部件。
7.根据权利要求3所述的全天候心轴单元(100)，其特征在于，
该轴(1)具有一个直径比轴(1)的其它部分稍大的中间段(2)，具有两个相互分开的环形斜端面(2a，2b)，所述端面与管状壳的相关端部(14，16)相邻定位，与外部的轴表面形成迷宫形密封结构。
8.一种钓鱼卷轴(20)，其特征在于，
它包括上述权利要求1-7中任一项所述的一个心轴单元(100)，通过一个接纳在心轴单元(100)外部和钓鱼卷轴(20)内部的槽(12，21)中的弹性锁紧件(11)，该心轴单元(100)置于钓鱼卷轴的内部。
9.一种测风仪(30)，其特征在于，
它包括至少一个上述权利要求1-7中任一项所述的心轴单元(100)，该心轴单元布置成与传感器装置和/或一个建立风向和/或风速的风向指示器(35)相配合。
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