CN102596504A - 导轮 - Google Patents

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Abstract

一种导轮,在将轴承保持于壳体内的导轮中,防止磨粒混合液从轴孔进入壳体内以实现轴承寿命的提高。在将轴承(2、3)保持于壳体(4)内的导轮(1)中,壳体具有供安装于轴承的支承轴(6)插入的轴孔(50),该轴孔具有锥状的孔壁,并且构成为朝向壳体的内侧连续地缩径。

Description

导轮
技术领域
本发明涉及将轴承保持在壳体内的导轮,特别是涉及适合对钢丝锯的钢丝施加张紧力的导轮(guide roller)。
背景技术
以往,已知有用于切断由硬质且较脆的材料构成的工件(例如,硅锭或玻璃等)的钢丝锯(参照专利文献1)。在这种钢丝锯中,一边将含有磨粒的加工液供给至工件的切断部位,一边使在施加有适当张紧力的状态下卷绕于滑轮单元的钢丝以预定的速度行进,或者,一边供给不含磨粒的加工液,一边使预先附着有磨粒的钢丝以预定的速度行进,由此,能够实施工件的切断或开槽加工等。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-68332号公报
发明内容
发明要解决的课题
可是,在上述现有的钢丝锯中,由于磨粒混合液(含有磨粒的加工液或由从附着有磨粒的钢丝脱落的磨粒和加工液相混合而成的液体)侵入到导轮的保持轴承的壳体内,因此存在轴承的寿命降低而导致运行成本升高这样的问题。
本发明是鉴于这样的现有技术问题而提出的,其目的在于提供一种能够防止磨粒混合液从轴孔侵入到保持有轴承的壳体内以提高轴承的寿命的导轮。
用于解决问题的手段
在为了解决上述课题而完成的本发明的第1方面构成为如下结构:导轮具备:轴承(2、3);和壳体(4),在其内部保持所述轴承,并且所述壳体具有供安装于该轴承的支承轴(6)插入的轴孔(50),所述轴孔具有锥状的孔壁,并且朝向所述壳体的内侧连续地缩径。
而且,作为本发明的第2方面,能够形成下述结构:所述支承轴具有环状凸部(65、66),所述环状凸部(65、66)沿着所述支承轴的外周面的周向延伸,并且从该外周面朝向所述锥状的孔壁突出设置。
而且,作为本发明的第3方面,能够形成下述结构:导轮还具备罩部件(71),所述罩部件(71)安装于所述支承轴,并且所述罩部件(71)配置成在俯视观察时与所述轴孔重叠。
而且,作为本发明的第4方面,能够形成下述结构:所述壳体在其外周具有环状阶梯部(17、18),所述环状阶梯部(17、18)具有锥状的周面(17b、18b)并且朝向轴向外侧连续地扩径。
而且,作为本发明的第5方面,能够形成下述结构:在所述壳体设置有环状突出部(91),所述环状突出部(91)从外侧包围所述轴孔的开口,并且所述环状突出部(91)向与所述支承轴的插入方向相反的方向突出。
而且,作为本发明的第6方面,能够形成下述结构:所述环状突出部具有朝向轴向外侧连续地扩径的锥状的内周面(91b)。
发明效果
根据上述本发明的第1方面,从轴孔侵入壳体内的磨粒混合液由于壳体旋转时产生的离心力而沿着锥状的孔壁被引导至壳体的外部,因此,会产生下述这样优异的效果:能够防止磨粒混合液从轴孔侵入壳体内,从而提高轴承的寿命。
而且,根据上述本发明的第2方面,沿着支承轴的外周面侵入壳体内的磨粒混合液被环状凸部引导至壳体的锥状的孔壁侧后,沿着该孔壁被引导至壳体的外部,因此,能够更加有效地防止磨粒混合液侵入壳体内。
而且,根据上述本发明的第3方面,利用罩部件覆盖轴孔,从而能够防止磨粒混合液侵入轴孔,能够更有效地防止磨粒混合液侵入壳体内。
而且,根据上述本发明的第4和第5方面,能够防止磨粒混合液从壳体的外周面侧沿着壳体的侧面侵入轴孔,从而能够更有效地防止磨粒混合液侵入壳体内。
而且,根据上述本发明的第6方面,欲侵入环状突出部内侧的磨粒混合液会沿着锥状的内周面被引导至壳体的外侧,因此,能够更有效地防止磨粒混合液向轴孔侧侵入。
附图说明
图1是第1实施方式的导轮的重要部位纵剖视图。
图2是第1实施方式的导轮的重要部位侧视图。
图3是安装于第1实施方式的导轮的滑轮主体的主视图。
图4是第1实施方式的导轮的端盖的侧视图。
图5是第2实施方式的导轮的重要部位纵剖视图。
图6是第3实施方式的导轮的重要部位纵剖视图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下,参照图1~图4对本发明的第1实施方式的导轮的结构进行说明。进行说明时,对于导轮及其结构要素的方向,根据图1所示的配置确定“左”、“右”,设该左右方向为“轴向”。
导轮1是在未图示的钢丝锯中对用于切断工件的钢丝施加张紧力的部件,如图1所示,导轮1主要包括:壳体4,在其内部保持有两个轴承2、3;滑轮主体5(参照图3),其安装于壳体4的外周;以及支承轴6,其将壳体4支承成能够旋转自如。未图示的钢丝卷绕于在滑轮主体5的外周面沿周向形成的两个钢丝槽7。
壳体4具有:呈大致筒状的壳体主体11;和端盖13,所述端盖13通过螺栓12与该壳体主体11的一端侧连结。滑轮主体5相对于壳体4的安装通过下述方式进行:在将壳体主体11的筒部14插入到滑轮主体5的安装孔5a之后,将端盖13装配于筒部14的右端部。此时,成为下述状态:由设置于筒部14的左端侧的凸缘部15和形成于端盖13的环状支承部16将滑轮主体5的两个侧面5b、5c夹持并固定。
而且,在位于壳体4的外周的凸缘部15的左侧,呈阶梯状地设置有第1和第2环状阶梯部17、18,所述第1和第2环状阶梯部17、18呈与圆锥台的底面侧的外周部分相同的形状。第2环状阶梯部18形成于比凸缘部15更加缩径的部位(即,更加接近壳体4的中心轴的位置),而且,第1环状阶梯部17形成于比第2环状阶梯部18更加缩径的部位。环状阶梯部17、18具有:环状的轴向端面17a、18a,所述轴向端面17a、18a与轴向正交;和锥状的外周面17b、18b,所述外周面17b、18b以从轴向内侧朝向外侧连续地扩径的方式相对于轴向倾斜。由此,在图1所示的纵剖面中,环状阶梯部17、18分别具有由轴向端面17a、18a和外周面17b、18b形成的朝向径向外侧的锐角的末端部。
如图4所示,在端盖13的与滑轮主体5的侧面5c抵接的环状支承部16的当接面16a形成有螺旋状的槽21,由此,能够稳定地固定滑轮主体5。即,对于为了防止钢丝的切断等而由高柔性的部件(聚氨酯等)形成的滑轮主体5,存在其宽度因旋转的离心力而变细的情况,但即使在这样的情况下,也能够通过螺旋状的槽21来防止滑轮主体5打滑。并且,也可以形成多个同心圆状的槽来代替螺旋状的槽21。
轴承2、3由具有相同结构的带双密封圈的深沟球轴承构成,并被压入于由壳体主体11的内周面划分出的圆筒状的轴承保持室31。在轴承2的内圈2a和轴承3的内圈3a之间夹装有环状的内卡圈32,所述环状的内卡圈32与两个内圈2a、3a一同旋转。而且,在轴承2的外圈2b和轴承3的外圈3b之间夹装有环状的外卡圈33,所述环状的外卡圈33在外侧包围内卡圈32。借助两个卡圈32、33将轴承2、3以在它们的轴向上隔开预定间隔的方式稳定地保持。在此,内卡圈32和外卡圈33的径向厚度以尽可能地减小内卡圈32的外周面和外卡圈33的内周面之间的间隙的方式进行设定。由此,即使在导轮1停止旋转后因空气的温度降低而导致内部压力降低,也能够抑制从外部吸入磨粒混合液。
而且,在壳体主体11内配置有栓部件41,所述栓部件41对轴承保持室31的右侧进行划分。栓部件41具有从圆形的平板部41a向左侧突出设置有环状部41b的结构,并与壳体主体11的内周面及环状的支承板42一同划分出O型圈43的保持空间。利用栓部件41和O型圈防止磨粒混合液从端盖13侧侵入轴承保持室31。而且,栓部件41向右侧的移动被安装于壳体主体11的环状槽44的止动环45限制。
壳体主体11具有轴孔50,所述轴孔50用于插入被安装于轴承2、3的支承轴6。轴孔50朝壳体主体11的左侧壁开口,并与轴承保持室31连通。而且,轴孔50由壳体主体11的锥状的内周面划分而成,且朝向壳体主体11的内侧而连续地缩径。
支承轴6的轴承装配部61嵌入于轴承2、3的内圈2a、3a,所述轴承装配部61形成构成为支承轴6的支脚部的前端侧。轴承装配部61的前端被固定螺钉62固定于固定环63。由此,轴承2、3被夹持并固定在固定环63和锥形扩径部64的前端面之间,所述锥形扩径部64与轴承装配部61的后侧相连。锥形扩径部64形成为随着朝向轴承装配部61侧而前端变细的锥状,在锥形扩径部64的外周面以在轴向隔开预定的间隔的方式设置有第1和第2环状凸部65、66。第1和第2环状凸部65、66的外周面65a、66a分别具有与轴孔50的孔壁相同的倾斜度而形成为锥状。而且,在支承轴6的头部67突出设置有用于与未图示的导轮支承机构连结的螺纹连结部68。
而且,在俯视观察时(在从图1中的左侧观察的情况下),在支承轴6的锥形扩径部64的左端以与轴孔50重叠的方式安装有罩部件71。罩部件71配置成与支承轴6一起覆盖整个轴孔50。罩部件71具有在圆板的中央形成有安装孔72的结构,在安装孔72中嵌入有锥形扩径部64。而且,罩部件71具有比第1环状阶梯部17大的直径,罩部件71的外周缘部73以覆盖第1环状阶梯部17的方式向接近壳体主体11侧的方向弯曲。而且,外周缘部73的外周端73a被配置成接近第2环状阶梯部18的轴向端面18a。
上述结构的导轮1在钢丝锯的磨粒混合液会落下的环境中使用。可是,欲从壳体4的外周侧朝向轴孔50侵入的磨粒混合液在沿着设置于轴孔50的开口端侧的第1和第2环状阶梯部17、18流动时,由于旋转的壳体4所产生的离心力而被向径向外侧(即,远离轴孔50的方向)引导。而且,欲从壳体4的侧方(左方)朝向轴孔50侵入的磨粒混合液会被罩部件71阻止侵入。再有,即使在磨粒混合液通过壳体主体11和罩部件71之间而侵入到轴孔50中的情况下,由于旋转的壳体4所产生的离心力,磨粒混合液沿着轴孔50的倾斜的孔壁被向排出至壳体4外部的方向(左方)引导。
而且,在通过壳体主体11和罩部件71之间后,欲沿着支承轴6的外周面朝向轴孔50侵入的磨粒混合液也会被在支承轴6设有的第1和第2环状凸部65、66向轴孔50的孔壁侧引导,并最终被向排出至壳体4外部的方向引导。
并且,在支承轴6内设置有气压供给通道81,所述气压供给通道81用于向轴承2、3供给空气。气压供给通道81从设置于螺纹连结部68的开口81a至设置于锥形扩径部64的第1环状凸部65和第2环状凸部66之间的开口81b。
在此,第1环状凸部65的外周面65a配置成接近轴孔50的孔壁,另一方面,与外周面65a相比,第2环状凸部66的外周面66a从轴孔50的孔壁隔开更大的间隔地配置。由此,能够防止磨粒混合液沿着支承轴6的外周面侵入轴承保持室31,而不会妨碍从开口81b排出的空气的供给。而且,通过供给空气,不只是离心力,再加上气压的效果,能够使侵入的磨粒混合液倒流并排出至外部,从而能够防止磨粒混合液侵入轴承保持室31。
在这种情况下,还能够从气压供给通道81供给油雾(含有润滑剂的空气)。在油雾的情况下,即使在壳体4处于旋转中的情况下也能够不受离心力的影响地进行供给,而且,在轴孔50的孔壁和锥形扩径部64的外周面之间的空间中充满油雾,从而也具有能够防止磨粒混合液等侵入该空间的优点。而且,在油雾的情况下,即使在导轮1停止旋转后温度降低,由于油雾的压力降低比空气小,因此还具有下述优点:能够有效抑制因内部压力的降低而从外部吸入磨粒混合液。而且,在油雾的情况下,还能够期待轴承2、3的防锈效果。
<第2实施方式>
接下来,参照图5对本发明的第2实施方式的导轮的结构进行说明。在第2实施方式中,对与上述的第1实施方式的情况相同的结构要素标记相同的标号,并省略详细的说明。
第2实施方式的导轮1除了罩部件71的结构不同外与第1实施方式的情况相同。在图5中,罩部件71具有比凸缘部15大的直径,罩部件71的外周缘部73以不仅覆盖第1和第2环状阶梯部17、18还覆盖凸缘部15的方式向接近壳体主体11侧的方向弯曲。此外,外周缘部73的外周端73a配置在凸缘部15的外周面的宽度方向中央附近。这样,通过扩大罩部件71对壳体主体11的覆盖区域,能够更加有效地防止磨粒混合液侵入轴承保持室31内。
<第3实施方式>
接下来,参照图6对本发明的第3实施方式的导轮的结构进行说明。在第3实施方式中,对与上述的第1实施方式的情况相同的结构要素标记相同的标号,并省略详细的说明。
对于第3实施方式的导轮1,为了防止磨粒混合液侵入轴孔50,除了具有替换了第1实施方式的第1和第2环状阶梯部17、18等(参照图1)的结构这一点外,与第1实施方式的情况相同。更详细而言,如图6所示,在壳体4的左侧部设置有环状突出部91,所述环状突出部91从外侧包围轴孔50的开口并且向与支承轴6的插入方向相反的方向(左方)突出。环状突出部91的外周面91a形成为经由凸缘部15与壳体主体11的筒部14相连。而且,环状突出部91的内周面91b呈锥状,并且以从轴向内侧朝向外侧连续扩径的方式相对于轴向倾斜。在环状突出部91的内周侧配置有罩部件71,环状突出部91的末端部91c越过罩部件71而位于更左侧的位置。而且,在罩部件71中,弯曲的外周缘部73的外周端73a处于平缓地插入于在环状突出部91的内周侧设置的环状槽92内的状态。
在该第3实施方式的导轮1中,欲从壳体4的外周侧朝向轴孔50侵入的磨粒混合液,在沿着设置于轴孔50的开口端侧的环状突出部91流动时,由于由旋转的壳体4产生的离心力而被向径向外侧(即,远离轴孔50的方向)引导。特别是,由于欲侵入环状突出部91的内侧(在此为环状突出部91和罩部件71之间的隙同)的磨粒混合液沿着锥状的内周面91b被引导至环状突出部91的末端91c侧(壳体4的外侧),因此能够更加有效地防止磨粒混合液向轴孔50侧侵入。
图6的第3实施方式的导轮1示出了省略上述的气压供给通道81(参照图1)的示例,即使在这样的结构中,也能够比现有的导轮更加有效地防止磨粒混合液的侵入。通过省略气压供给通道81,从而存在下述优点:也不需要用于供给空气的设备,并且能够降低电费等运行成本或对环境的负担。并且,与第3实施方式相同,在上述的第1和第2实施方式中也能够省略气压供给通道81。
基于特定的实施方式对本发明详细地进行了说明,但上述实施方式毕竟是示例,本发明并不受这些实施方式限定。例如,本发明的导轮不只是能够防止磨粒混合液,还能够防止水等其他液体侵入轴承保持室31。而且,壳体主体11的环状阶梯部或者支承轴的环状凸部的配置或数量能够进行各种变更。
另外,上述实施方式所示的本发明的导轮的各结构要素并不一定都是必需的,至少只要不脱离本发明的范围,就能够适当地进行取舍选择。例如,也能够是将设置于支承轴的环状凸部或安装于壳体的罩部件等适当省略的结构。
标号说明
1:导轮;
2、3:轴承;
4:壳体;
5:滑轮主体;
6:支承轴;
11:壳体主体;
13:端盖;
14:筒部;
15:凸缘部;
16:环状支承部;
17:第1环状阶梯部;
18:第2环状阶梯部;
31:轴承保持室;
50:轴孔;
61:轴承装配部;
64:锥形扩径部;
65:第1环状凸部;
66:第2环状凸部;
71:罩部件;
91:环状突出部;
91b:内周面。

Claims (6)

1.一种导轮,其特征在于,
所述导轮具备:
轴承;和
壳体,在其内部保持所述轴承,并且所述壳体具有供安装于该轴承的支承轴插入的轴孔,
所述轴孔具有锥状的孔壁,并且朝向所述壳体的内侧连续地缩径。
2.根据权利要求1所述的导轮,其特征在于,
所述支承轴具有环状凸部,所述环状凸部沿所述支承轴的外周面的周向延伸,并且从该外周面朝向所述锥状的孔壁突出设置。
3.根据权利要求2所述的导轮,其特征在于,
所述导轮还具备罩部件,所述罩部件安装于所述支承轴,并且所述罩部件配置成在俯视观察时与所述轴孔重叠。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的导轮,其特征在于,
所述壳体在其外周具有环状阶梯部,该环状阶梯部具有锥状的周面并且朝向轴向外侧连续地扩径。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的导轮,其特征在于,
在所述壳体设置有环状突出部,所述环状突出部从外侧包围所述轴孔的开口,并且所述环状突出部向与所述支承轴的插入方向相反的方向突出。
6.根据权利要求5所述的导轮,其特征在于,
所述环状突出部具有朝向轴向外侧连续地扩径的锥状内周面。
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