CN101265944A - 一种弹力浮动滚动定位球 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弹力浮动滚动定位球，属于机械技术领域。它包括外壳、套装于该外壳内的保持架和安装于该保持架内的滚动体，该弹力轴承还包括：一套装于所述保持架内的活动轴座，其上端为一凹陷部且内装有大、小滚动体，下端设有一盲孔且下端的端部设有一凸缘；以及一弹簧，其上端安装于所述活动轴座的盲孔内，下端抵触于所述外壳的内底面上，在该弹簧的作用力下所述凸缘抵靠于所述滚动体上使得活动轴座不脱离所述保持架。本发明结构紧凑、设计精巧，能够有效地减小、改善接触面的磨损阻耗，显著提高操控手感，极具产业利用价值，适于大规模制造、生产及应用。

Description

一种弹力浮动滚动定位球
技术领域
本发明具体涉及一种弹力浮动滚动定位球，属于机械技术领域。
背景技术
近年来，我国的汽车行业发展迅猛，汽车产能、科技含量以及成品质量都得到了很大提升。但是，对比欧、美、日等汽车工业发达国家，我们在汽车轴承技术方面在整体上尚存在不小的差距。并且，随着购车族日益强烈的追求汽车个性化的大趋势，汽车变速器的体积越来越小、功能越来越强、结构更新也越来越快。然后，令人遗憾的是目前的变速器轴承并不能满足人们的高品质、高承载、高效率的使用需求。尤其需要指出的是，在国内现有的汽车手动档变速器中，当驾车者选换档操纵时，这些变速器的内部运动部件之间一般都是滑动摩擦(或者小部分滑动摩擦)的接触方式，从而造成整体摩擦系数较大，致使驾驶时的换档性能与操控手感均不佳。
当然，上述情形并非仅会出现于汽车变速器领域，其实在其他与之相类似的设备、装置中也同样长期、普遍地存在，从而在很大程度上影响了设备的使用功效。所以，人们确实应对该问题予以充分重视，以求加以改善或者彻底解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑、设计精巧的弹力浮动滚动定位球，以解决现有的汽车变速器轴承或其他类似装置因接触面摩擦力过大而导致操控性能和手感欠佳的弊端。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种弹力浮动滚动定位球，包括外壳、套装于该外壳内的保持架和安装于该保持架内的滚动体，其特征在于该弹力轴承还包括：一套装于所述保持架内的活动轴座，其上端为一凹陷部且内装有大、小滚动体，下端设有一盲孔且下端的端部设有一凸缘；以及一弹簧，其上端安装于所述活动轴座的盲孔内，下端抵触于所述外壳的内底面上，在该弹簧的作用力下所述凸缘抵靠于所述滚动体上使得活动轴座不能脱离所述保持架。
作为优选，所述保持架上开设有一沿纵向贯穿的缺口，所述缺口的宽度占所述保持架横截面周长的1％-2％。为了节省耗材和减轻重量，所述保持架上还可以开设复数个穿透其侧壁面的槽孔。并且，所述保持架上用于安装所述滚动体的孔可为圆形或者方形，其上端的凹陷部可为半球形或者半椭圆形。
此外，所述弹簧的两端面磨平，在所述外壳的内底面上设有一凸起部，该弹簧的下端套装固定于该凸起部上。
此外，所述滚动体为钢球，其沿所述保持架的外周至少上下分布两列。所述大、小滚动体均为钢球，其中小滚动体的直径优选为1mm-2mm。
本弹力浮动滚动定位球同时具备滚动运副和浮动运动副，它的具体组件及其作用如下：外壳与变速器或其他类似装置的箱体中的其它零件相配合，起到固定与连接作用。保持架套装于外壳内，主要起支承滚动体的作用，而滚动体装于保持架的安装孔中并沿保持架的外周方向至少上下分布两列，使得活动轴座上下运动时导向并产生滚动摩擦，它们的具体数目可以随轴承的大小来灵活设置。活动轴座套装于保持架内，其上端为一凹陷部且内装有大、小滚动体，其中的小滚动体直径优选为1至2mm，具体数目应随轴承大小来灵活设置，使其在滚动过程中产生滚动摩擦以减少摩擦系数，而大滚动体的直径可根据实际相配件来决定，它与变速器或其他类似装置中的其它部件的表面相接触，在选换档过程中除自身旋转运动以外还与活动轴座一起上下伸缩运动，其摩擦系数和活动情况直接决定选档的手感。活动轴座的下端还设有一盲孔用于方便弹簧装配，并且在其下端的端部另设有一凸缘，当弹力浮动滚动定位球总装后，该凸缘在弹簧力作用下可以抵靠于滚动体上使得活动轴座不能脱离保持架。上述弹簧的两端磨平，其上端安装于活动轴座的盲孔内，下端抵触于外壳的内底面上，该弹簧可以在选换档过程中带动相关部件自动弹起回位，其弹力的大小将直接影响到选换力的大小。
安装与工艺要求：上述各部件在组装完毕之后，应保证大滚动体不得从活动轴座的凹陷部中脱落，并还应要求其能转动自如。同时要求在手动上下按压操作时，活动轴座上下运动也不能出现卡滞现象。除弹簧和保持架以外，其余部件均需经过淬火热处理，表面硬度应达到HRC50以上，藉此来保证产品的耐磨要求和使用寿命。另外，发明人也特别指出，在本弹力浮动滚动定位球装配之后，保持架可以始终处于其原安装位置静止不动，只需确认设于保持架内的滚动体能够在外壳与活动轴座二者之间产生相对滚动即可。
本发明的有益效果在于，它同时具备滚动运副和浮动运动副，在工作时其主要完成伸缩运动，并且在该运动过程中所有接触部件之间均为滚动摩擦，因此彻底摒弃了现有变速器轴承的滑动摩擦方式，从而能够有效地减小、改善接触面的磨损阻耗，显著提高操控手感。本发明结构紧凑、设计精巧，极具产业利用价值，适于大规模制造、生产及应用。
附图说明
以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1是本发明弹力浮动滚动定位的立体结构示意图；
图2是本发明弹力浮动滚动定位的主透视图；
图3是本发明弹力浮动滚动定位的主剖视图；
图4是本发明弹力浮动滚动定位的外壳的主剖视图；
图5是本发明弹力浮动滚动定位的活动轴座的主剖视图；
图6是本发明弹力浮动滚动定位的弹簧的结构示意图；
图7是本发明弹力浮动滚动定位的保持架的立体结构示意图；
图8是本发明弹力浮动滚动定位的保持架的横截面图。
具体实施方式
请参阅图1，本弹力浮动滚动定位球的组成包括外壳1、弹簧2、钢球3、保持架4、活动轴座5、小钢球6和大钢球7，它们的装配关系详见于图2和图3。如图中所示，保持架4套装在外壳1的内部，并且沿着它的外周方向上下分布两列安装孔41，图示孔型为四方形。在这些孔中安装钢球3每列12只，共计24只(可依轴承的尺寸大小予以增减)，钢球3与保持架4相联使得活动轴座5上下运动时导向并产生滚动摩擦。活动轴座5套装于保持架4内，如图5所示，它的上端凹陷部呈半球形，其内装入小钢球6和大钢球7，这些小钢球6的直径是1.5mm，数量为58个(均可依轴承的尺寸大小予以增减)，它们使得大钢球7在滚动的过程中产生滚动摩擦，以此来减少摩擦系数；与之对应，大钢球7的直径为8mm(亦可根据实际情况选配决定)，它与变速器其它部件的表面相接触，并在选换档过程中除了自身旋转运动以外，还与活动轴座5一起上下伸缩运动，其摩擦系数和活动情况直接决定选档的手感。参见图5，活动轴座5的下端开设有一盲孔51用于方便弹簧装配，并且在该下端的端部另设有一凸缘52，当弹力浮动滚动定位球总装后，该凸缘52在弹簧力作用下抵靠于上述滚动体3上使得活动轴座5不脱离保持架4。如图6所示，弹簧2的两端均被磨平，它的上端安装于活动轴座5的盲孔51内；同时，如图4所示，在外壳1的内底面上设置了一个凸起部12，弹簧2的下端直接套装固定在该凸起部12上。弹簧2可以在选换档过程中带动上述的相关部件自动弹起回位，其弹力大小将直接影响到选换力的大小。
请参阅图7和图8，在保持架4上特别开设有一沿纵向贯穿的缺口42，此开放缺口的作用是为了便于在装配时让保持架4产生弹性变形，使其内径扩大以顺利套装入活动轴座5。发明人特别指出，在设计、生产中该缺口42的宽度与整个保持架4横截面周长之间的比例取为1％-2％较为合适。与此同时，在保持架4上再开设数个穿透其侧壁面的槽孔43，这些槽孔的具体形状不限，其目的仅仅在于适度地节省耗材及减轻部件重量，当然这要求在结构上必须满足刚性条件。
本弹力浮动滚动定位球在具体装配时，应保证大钢球7不得从活动轴座5中脱落，并能自如转动、不卡滞；在手动上下按压操作时，活动轴座5上下运动也无卡滞现象。另外，除弹簧2和保持架4以外，其余的部件均需要经过淬火热处理，它们的表面硬度应达到HRC50以上，藉此来保证产品的耐磨要求和使用寿命。最终，本弹力浮动滚动定位球的弹力范围控制在30N-300N，行程范围控制在0mm-30mm为佳。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通工程技术人员还可以作出各种变形和改进，例如，安放钢球3的孔41仅起到安装前的支撑和初定位的作用，即只要能够保证钢球3不脱落即可，其形状完全可以根据实际生产工艺进行灵活调整，诸如圆形、六方形或者其他类似形状均可。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种弹力浮动滚动定位球，包括外壳(1)、套装于该外壳(1)内的保持架(4)和安装于该保持架(4)内的滚动体(3)，其特征在于该弹力轴承还包括：
一套装于所述保持架(4)内的活动轴座(5)，其上端为一凹陷部且内装有小滚动体(6)和大滚动体(7)，下端设有一盲孔(51)且下端的端部设有一凸缘(52)；以及
一弹簧(2)，其上端安装于所述活动轴座(5)的盲孔(51)内，下端抵触于所述外壳(1)的内底面上，在该弹簧(2)的作用力下所述凸缘(52)抵靠于所述滚动体(3)上使得活动轴座(5)不脱离所述保持架(4)。
2.根据权利要求1所述的弹力浮动滚动定位球，其特征在于所述保持架(4)上开设有一沿纵向贯穿的缺口(42)。
3.根据权利要求2所述的弹力浮动滚动定位球，其特征在于所述缺口(42)的宽度占所述保持架(4)横截面周长的1％-2％。
4.根据权利要求1或2所述的弹力浮动滚动定位球，其特征在于所述保持架(4)上开设有复数个穿透其侧壁面的槽孔(43)。
5.根据权利要求1或2所述的弹力浮动滚动定位球，其特征在于所述保持架(4)上用于安装所述滚动体(3)的孔(41)呈圆形或者方形，其上端的凹陷部呈半球形或者半椭圆形。
6.根据权利要求1所述的弹力浮动滚动定位球，其特征在于所述弹簧(2)的两端面磨平，在所述外壳(1)的内底面上设有一凸起部(11)，该弹簧(2)的下端套装固定于该凸起部(11)上。
7.根据权利要求1所述的弹力浮动滚动定位球，其特征在于所述滚动体(3)为钢球，其沿所述保持架(4)的外周至少上下分布两列。
8.根据权利要求1所述的弹力浮动滚动定位球，其特征在于所述，所述小滚动体(6)和大滚动体(7)均为钢球，其中小滚动体(6)的直径为1mm-2mm。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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