DE102022123596A1

DE102022123596A1 - Wasserdichte struktur und spinnrolle

Info

Publication number: DE102022123596A1
Application number: DE102022123596.3A
Authority: DE
Inventors: Koji Ochiai
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2022-09-15
Publication date: 2023-03-30
Also published as: US11937592B2; US20230101950A1; JP2023049330A; CN115868462A; TW202312869A; KR20230046196A

Abstract

Eine wasserdichte Struktur ist an einer Spinnrolle bereitgestellt, die einen Rollenhauptkörper, ein an einem Außenumfang einer Spulenwelle angeordnetes zylindrisches Element und einen an einer Vorderseite des zylindrischen Elements im Rollenhauptkörper angeordneten Rotor beinhaltet. Die wasserdichte Struktur beinhaltet ein Dichtelement, das den gesamten Umfang im Bereich zwischen dem zylindrischen Element und dem Rotor abdichtet. Das Dichtelement beinhaltet eine Hauptlippe, die in axialer Richtung der Spulenwelle in flüssigkeitsdichtem Kontakt mit dem Rotor ist. Mindestens eines von dem Rotor und dem zylindrischen Element weist einen ringförmigen Wandabschnitt auf, der eingerichtet ist, um den gesamten Umfang des Kontaktabschnitts, an dem die Hauptlippe berührt, von einer äußeren Umfangsseite desselben abzudecken.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht Priorität für die japanische Patentanmeldung Nr. JP 2021 159003 , eingereicht am 29. September 2021. Der Inhalt dieser Anmeldung ist durch Bezugnahme hierin in seiner Gesamtheit enthalten.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine wasserdichte Struktur und eine Spinnrolle.
STAND DER TECHNIK
Eine wasserdichte Struktur für eine herkömmliche Spinnrolle beinhaltet typischerweise ein zylindrisches Element, das am Außenumfang einer Spulenwelle angebracht ist, die in einem Rollenhauptkörper vorgesehen ist, und einen Rotor, der an der Vorderseite des zylindrischen Elements bereitgestellt ist, und eine Lippendichtung eines Dichtelements, das den gesamten Umfang in dem Bereich zwischen dem zylindrischen Element und dem Rotor abdichtet, steht in flüssigkeitsdichtem Kontakt mit dem Rotor in der radialen Richtung senkrecht zur Spulenwelle (siehe japanisches Patent Nr. 5961407 und japanisches Patent Nr. 6261971).
Bei der herkömmlichen Konfiguration mit einer Lippendichtung, die sich in radialer Richtung erstreckt, wird der Betrag der elastischen Verformung (Spannung) einer Lippe erhöht, um das Zielobjekt zu berühren und zu verhindern, dass sich die Wasserdichtigkeit aufgrund einer Verschiebung zwischen den befestigten Elementen verschlechtert. Dies erhöht das Reibungsdrehmoment und verringert die Rotationseffizienz, so dass es in dieser Hinsicht Verbesserungsbedarf gibt.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung solcher Umstände gemacht, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wasserdichte Struktur und eine Spinnrolle bereitzustellen, die den Anstieg des auf die Spinnrolle wirkenden Drehmoments aufgrund einer wasserdichten Dichtung unterdrückt, indem sie den Einfluss der Verschiebung unterdrückt und auch den Wasserdruck verringert, der auf eine Hauptlippe selbst wirkt, wodurch das Drehmoment verringert wird.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine wasserdichte Struktur nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist für eine Spinnrolle, die einen Rollenhauptkörper, ein an einem Außenumfang einer Spulenwelle angeordnetes zylindrisches Element und einen an einer Vorderseite des zylindrischen Elements im Rollenhauptkörper angeordneten Rotor beinhaltet. Die wasserdichte Struktur umfasst ein Dichtelement, das eingerichtet ist, um einen gesamten Umfang in einem Bereich zwischen dem zylindrischen Element und dem Rotor abzudichten. Das Dichtelement beinhaltet eine Hauptlippe, die eingerichtet ist, um in einem Kontaktabschnitt in axialer Richtung der Spulenwelle in flüssigkeitsdichtem Kontakt zu sein/stehen. Die wasserdichte Struktur umfasst weiter einen ringförmigen Wandabschnitt, der eingerichtet ist, um mindestens an einem von dem Rotor und dem zylindrischen Element angeordnet zu sein/werden. Der ringförmige Wandabschnitt ist eingerichtet, um den Kontaktabschnitt an einem gesamten Umfang einer Außenumfangsseite des Kontaktabschnitts zu berühren.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die wasserdichte Struktur in einer Spinnrolle installiert, die ein zylindrisches Element beinhaltet, das an einem Außenumfang einer Spulenwelle in einem Rollenhauptkörper angeordnet ist, und einen Rotor, der an einer Vorderseite des zylindrischen Elements angeordnet ist. Die wasserdichte Struktur beinhaltet ein Dichtelement, das einen gesamten Umfang in einem Bereich zwischen dem zylindrischen Element und dem Rotor abdichtet. Das Dichtelement hat eine Hauptlippe, die in einer axialen Richtung der Spulenwelle in flüssigkeitsdichtem Kontakt mit dem Rotor ist/steht. Ein ringförmiger Wandabschnitt ist eingerichtet, um den gesamten Umfang eines Kontaktabschnitts, der von der Hauptlippe berührt wird, von der Außenumfangsseite her abzudecken. Der ringförmige Wandabschnitt ist mindestens an einem von dem Rotor und dem zylindrischen Element angeordnet.
Mit der wasserdichten Struktur der vorliegenden Erfindung, da die Hauptlippe des Dichtelements und der Rotor in flüssigkeitsdichten Kontakt miteinander in der axialen Richtung gebracht sind/werden und der an der Außenumfangsseite des Kontaktabschnitts angeordnete ringförmige Wandabschnitt ein Labyrinth bildet, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Wasserdruck auf die Hauptlippe einwirkt, und somit entfällt die Notwendigkeit, den Betrag der elastischen Verformung der Lippe zu erhöhen. Aus diesem Grund ist es möglich, den Anstieg des auf die Spinnrolle wirkenden Drehmoments aufgrund einer wasserdichten Dichtung zu unterdrücken, wodurch das Drehmoment verringert ist/wird.
Außerdem erfordert die vorliegende Erfindung keine Genauigkeit bei der Zentrierung des Dichtelements während des Zusammenbauens einer Spule, wie in dem herkömmlichen Fall, in dem die Hauptlippe des Dichtelements in radialer Richtung berührt wird. Darüber hinaus ist es möglich, Probleme wie z.B. eine verminderte Wasserdichtigkeit zu verhindern, wenn das Dichtelement von der vorbestimmten Position abweicht, und somit kann die Effizienz des Zusammenbaus verbessert werden.
Vorzugsweise ist eine Hilfslippe bereitgestellt, die sich in einem Zustand in axialer Richtung der Spulenwelle erstreckt, in dem hinsichtlich des Rotors zwischen dem Kontaktabschnitt und dem ringförmigen Wandabschnitt im Dichtelement ein Spalt vorhanden ist.
In diesem Fall verhindert die Hilfslippe, die zwischen der Hauptlippe und dem ringförmigen Wandabschnitt bereitgestellt ist, weiter, dass Wasserdruck auf die Hauptlippe einwirkt, und verbessert somit die Wasserdichtigkeit.
Ein Bereich, der von der Hauptlippe, der Hilfslippe und dem Rotor umgeben ist, kann mit Schmiermittel gefüllt sein/werden.
In diesem Fall ist es möglich, durch die Befüllung des Bereichs mit Schmiermittel die Rotationseffizienz zu erhöhen und das Drehmoment noch weiter zu verringern, wodurch die Wasserdichtigkeit verbessert wird.
Eine Fläche des ringförmigen Wandabschnitts kann wasserabweisend sein.
In diesem Fall kann durch die wasserabweisende Wirkung des ringförmigen Wandabschnitts verhindert werden, dass Wasser in die innere Umfangsseite eintritt, wodurch die Einwirkung von Wasserdruck auf die Hauptlippe weiter erschwert werden kann.
Die Hauptlippe kann sich graduell oder allmählich von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite in Richtung des Rotors in axialer Richtung erstrecken.
In diesem Fall ist das distale Ende der Hauptlippe, d.h. die Position, die den Rotor berührt, in Richtung der radial äußeren Seite relativ zum Basisende angeordnet, wodurch der Wasserdruckwiderstand der Hauptlippe erhöht werden kann.
Die Spinnrolle nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die zuvor beschriebene wasserdichte Struktur.
Mit der vorliegenden Erfindung kann die Spinnrolle mit den vorangegangenen beschriebenen Auswirkungen der wasserdichten Struktur bereitgestellt werden.
Mit der wasserdichten Struktur und der Spinnrolle der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Anstieg des auf die Spinnrolle wirkenden Drehmoments aufgrund der wasserdichten Dichtung zu unterdrücken, indem der Einfluss der Verschiebung bzw. Verformung unterdrückt und der auf die Hauptlippe selbst wirkende Wasserdruck verringert wird, wodurch das Drehmoment verringert wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Gesamtstruktur einer Spinnrolle nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Spinnrolle von der linken Seite.
3 ist eine Querschnittsansicht, die das/den Hauptteil der inneren Konfiguration der in 2 dargestellten Rolle zeigt.
4 ist eine perspektivische Teilansicht, die das/den Hauptteil einer wasserdichten Struktur zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die das/den Hauptteil der in 3 dargestellten wasserdichten Struktur zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform einer wasserdichten Struktur und einer Spinnrolle nach der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In jeder Zeichnung kann der Maßstab jeder Komponente nach Bedarf geändert sein, um jede Komponente visuell erkennbar zu machen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, beinhaltet eine Spinnrolle 1 dieser Ausführungsform einen Rollenhauptkörper 10, einen vom Rollenhauptkörper 10 drehbar gelagerten Griff 2, einen Rotor 3, und eine Spule 4.
Der Rotor 3 ist drehbar an der Vorderseite des Rollenhauptkörpers 10 gelagert. Die Spule 4 wickelt eine Angelschnur um ihren Außenumfang und ist an der Vorderseite des Rotors 3 so angeordnet, um hin und her bewegt werden zu können. In 1 ist der Griff 2 in einem Betätigungszustand an der linken Seite des Rollenhauptkörpers 10 befestigt. Der Griff 2 kann an beiden Seiten des Rollenhauptkörpers 10 befestigt werden.
Der Griff 2 beinhaltet einen Haltegriff 21 und einen Griffarm 22, an dem der Haltegriff 21 an seinem distalen Ende drehbar befestigt ist. Am Basisende des Griffarms 22 ist ein (unten beschriebener) Griffschaft 23 nicht-drehbar befestigt. Der Griffschaft 23 erstreckt sich in der Richtung, in der er sich mit dem Griffarm 22 schneidet.
Der Rollenhauptkörper 10 beinhaltet einen Rollenkörper 11 mit einem Raum in seinem Inneren und ein abnehmbar an dem Rollenkörper 11 befestigtes Verschlusselement 12 zum Verschließen des Raums des Rollenkörpers 11.
Der Rollenkörper 11 ist beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und hat einen T-förmigen Stangenbefestigungsschenkel 110 an seinem oberen Teil. Der T-förmige Stangenbefestigungsschenkel 110 ist integral mit dem Rollenkörper 11 ausgebildet und erstreckt sich nach vorne und hinten. Wie in 2 gezeigt, sind ein Rotor-Antriebsmechanismus 5, der den Rotor 3 in Verbindung mit der Drehung des Griffs 2 dreht, und ein Pendelmechanismus 6 zum Hin- und Herbewegen der Spule 4, um die Angelschnur gleichmäßig aufzuwickeln, innerhalb des Raums des Rollenkörpers 11 bereitgestellt.
Am vorderen Ende des Rollenkörpers 11 und des Verschlusselements 12 ist ein Kreisflansch 13 ausgebildet. Das Verschlusselement 12 besteht beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung und ist an einer Vielzahl von Stellen mit dem Rollenkörper 11 verschraubt.
An der vorderen Fläche des Flansches 13 ist ein Rohrabschnitt 14 bereitgestellt. Der Rohrabschnitt 14 ist mit dem Außenumfangsteil des Flansches 13 so ausgebildet, um zu dessen Vorderseite vorzustehen.
Eine Spulenwelle 41 der Spule 4 (unten beschrieben) erstreckt sich durch den Rollenkörper 11. Im Rollenkörper 11 ist ein erstes Lager 15A beherbergt, das den hinteren Abschnitt der Spulenwelle 41 von vorne her drehbar lagert. Außerdem sind im Rollenkörper 11 bzw. im Verschlusselement 12 kreisförmige Durchgangslöcher (nicht dargestellt) ausgebildet, durch die die Griffwelle 23 eingeführt werden kann. Um die Durchgangslöcher an den inneren Seitenflächen des Rollenkörpers 11 und des Verschlusselements 12 sind Wälzlager 24 beherbergt, die die Griffwelle 23 drehbar lagern.
Wie in 1 und 2 gezeigt, beinhaltet der Rotor 3 einen Rotorkörper 31, Bügelarme 32, die befestigt sind, um zwischen einer Stellung zur Freigabe der Schnur und einer Stellung zum Aufwickeln der Schnur am distalen Ende des Rotorkörpers 31 schwenkbar zu sein, und einen Bügelumkehrmechanismus 33, der an dem Rotorkörper 31 befestigt ist, um die Bügelarme 32 aus der Stellung zur Freigabe der Schnur in die Stellung zum Aufwickeln der Schnur zurückzubringen.
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet der Rotorkörper 31 einen zylindrischen Abschnitt 310, der an dem Rollenkörper 11 befestigt ist, um um die Spulenwelle 41 drehbar zu sein. Wie in 1 dargestellt, sind die Bügelarme 32 bereitgestellt, um einander an den Seiten des zylindrischen Abschnitts 310 gegenüberzuliegen. Der zylindrische Abschnitt 310 und die Bügelarme 32 sind beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und integral geformt. Zwischen den einander gegenüberliegenden distalen Enden der Bügelarme 32 ist ein Bügel 34 in Form eines im Wesentlichen U-förmig gebogenen Drahtstücks befestigt, das die Angelschnur zur Spule 4 führt.
Wie in 3 dargestellt, ist an der Vorderseite des zylindrischen Abschnitts 310 eine Vorderwand 313 ausgebildet. In der Mitte der Vorderwand 313 ist ein Durchgangsloch 311a ausgebildet, und ein vorderer Abschnitt 16a eines Ritzelgetriebes 16 und die Spulenwelle 41 durchdringen das Durchgangsloch 311a. Eine Rotorbefestigungsabdeckung 35 zur Befestigung des Rotors 3 ist an der Vorderseite der Vorderwand 313 angeordnet.
Innerhalb des zylindrischen Abschnitts 310 des Rotors 3 ist ein Rückdrehverhinderungsmechanismus 50 zum Verhindern und Freigeben der Rückdrehung des Rotors 3 angeordnet.
Der Rückdrehverhinderungsmechanismus 50 beinhaltet eine Rollenkupplung 51 und einen Stopperknopf (nicht dargestellt). Bei der Rollenkupplung 51 handelt es sich um eine rollenartige Einwegkupplung, die am Innenumfangsteil des Rohrabschnitts 14 des Rollenkörpers 11 befestigt ist. Der Stopperknopf ist am unteren Teil des Rollenkörpers 11 angeordnet und schaltet die Rollenkupplung 51 zwischen einem aktivierten Zustand und einem deaktivierten Zustand um. Der Außenring der Rollenkupplung 51 ist an der vorderen Flächenseite des Rohrabschnitts 14 befestigt und der Innenring der Rollenkupplung 51 ist an dem Außenumfangsteil des Ritzelgetriebes 16 befestigt. Hier wird die Rollenkupplung 51 durch Schwenken des Stopperknopfes nach links oder rechts zwischen dem aktivierten Zustand und dem deaktivierten Zustand umgeschaltet.
Wie in 1 dargestellt, ist die Spule 4 zwischen den einander gegenüberliegenden Bügelarmen 32 des Rotors 3 angeordnet und am distalen Ende der Spulenwelle 41 über einen Schleppmechanismus 60 befestigt (siehe 2). Die Spule 4 beinhaltet einen Spulenkörperabschnitt 42, um dessen Außenumfang die Angelschnur gewickelt ist, eine Schürze 43, die integral am hinteren Teil des Spulenkörperabschnitts 42 ausgebildet ist, und einen Flansch 44, der integral am vorderen Ende des Spulenkörperabschnitts 42 ausgebildet ist.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet der Rotor-Antriebsmechanismus 5 die Griffwelle 23, an der der Griff 2 nicht-drehbar befestigt ist, ein Antriebszahnrad 18, das sich mit der Griffwelle 23 dreht, und das Ritzelgetriebe 16, das mit dem Antriebszahnrad 18 ineinandergreift.
Das Ritzelgetriebe 16 ist aus einer rostfreien Legierung hergestellt und hat eine zylindrische Form. Der vordere Abschnitt 16a des Ritzelgetriebes 16 dringt in die Mitte des Rotors 3 ein. Das Ritzelgetriebe 16 ist durch ein Mutterelement 19 an dem Rotor 3 befestigt. Ein hinterer Abschnitt 16b und ein mittlerer Abschnitt 16c des Ritzelgetriebes 16 sind über das erste Lager 15A und ein zweites Lager 15B, bei denen es sich jeweils um Wälzlager handelt, drehbar am Rollenhauptkörper 10 gelagert.
Das Ritzelgetriebe 16 ist am Rollenhauptkörper 10 so befestigt, um um eine Achse entlang der axialen Richtung der Angelrute drehbar zu sein. Der vordere Abschnitt 16a des Ritzelgetriebes 16 dringt in die Mitte (Durchgangsloch 311a) des Rotors 3 ein, und das Ritzelgetriebe 16 ist durch das Mutterelement 19 an dem Rotor 3 befestigt. Das Ritzelgetriebe 16 beinhaltet einen zylindrischen Abschnitt 16A und ein/einen Zahnteil 16B. Die Spulenwelle 41 durchdringt den Innenumfang des zylindrischen Abschnitts 16A mit einem Spalt dazwischen. Der Zahnteil 16B ist am hinteren Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 16A angeordnet und greift mit dem Antriebszahnrad 18 ineinander. Der Außenumfang des vorderen Abschnitts 16a des zylindrischen Abschnitts 16A des Ritzelgetriebes 16 ist nicht-drehbar an dem Rotor 3 befestigt.
Der zylindrische Abschnitt 16A des Ritzelgetriebes 16 ist ein zylinderförmiges Element aus einer rostfreien Legierung, dessen hinterer Abschnitt 16b und dessen Zwischenelement 16c über das erste Lager 15A bzw. das zweite Lager 15B drehbar am Rollenhauptkörper 10 gelagert sind. Die Spulenwelle 41 dringt in das Innere des zylindrischen Abschnitts 16A ein. Der Spalt wird zwischen dem zylindrischen Abschnitt 16A und der Spulenwelle 41 gebildet.
Der Zahnteil 16B ist am Außenumfang zwischen dem hinteren Abschnitt 16b und dem Zwischenteil 16c des zylindrischen Abschnitts 16A schraubenförmig ausgebildet und greift mit dem Antriebszahnrad 18 ineinander. Der Zahnteil 16B greift auch mit einem Zwischenteil des Pendelmechanismus 6 (unten beschrieben) ineinander.
An der Außenumfangsfläche des vorderen Abschnitts 16a des Ritzelgetriebes 16 ist ein männliches Schraubelement ausgebildet, auf das das Mutterelement 19 aufgeschraubt ist/wird. Das Mutterelement 19 wird durch einen Halter 19A gehalten. Der Halter 19A wird durch eine Vielzahl von Schraubelementen 19B befestigt, die von vorne an der Vorderwand 313 des Rotors 3 befestigt sind (siehe 3).
Die Spulenwelle 41 ist ein Wellenelement aus einer rostfreien Legierung. Die Spule 4 ist an ihrem vorderen Ende mit dem Schleppmechanismus 60 verbunden, und an ihrem hinteren Ende ist ein Schieber 61 des Pendelmechanismus 6 (siehe unten) befestigt. Die Spulenwelle 41 durchdringt den/das Innenumfangsteil des Ritzelgetriebes 16. Der Außenumfang der Schieberwelle 41, der sich vor dem vorderen Abschnitt 16a des zylindrischen Abschnitts 16A befindet, wird von einem dritten Lager 15C drehbar gelagert. Das dritte Lager 15C ist ein Wälzlager, das am Außenumfang der Spulenwelle 41 befestigt ist.
Der Pendelmechanismus 6 ist ein Mechanismus zum Bewegen der mit dem Zentrum der Spule 4 verbundenen Spulenwelle 41 über den Schleppmechanismus 60 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, um die Spule 4 in der gleichen Richtung zu bewegen. Der Pendelmechanismus 6 ist ein Quernockentyp und beinhaltet ein Zwischenzahnrad 62, eine Schraubenwelle 63 und den Schieber 61. Das Zwischenzahnrad 62 greift mit dem Zahnteil 16B des Ritzelgetriebes 16 ineinander. Die Schraubenwelle 63 ist am Rollenkörper 11 befestigt, um um die Achse parallel zur Spulenwelle 41 drehbar zu sein. Der Schieber 61 bewegt sich aufgrund der Drehung der Schraubenwelle 63 hin und her. Der hintere Abschnitt der Spulenwelle 41 ist an dem Schieber 61 drehfest und axial nicht beweglich befestigt.
Eine scheibenförmige Befestigungsplatte 53 ist koaxial mit der Spulenwelle 41 an der vorderen Fläche der Rollenkupplung 51 befestigt. An einer vorderen Fläche 53a der Befestigungsplatte 53 ist ein Dichtelement 7 zur Abdichtung der Rollenkupplung 51 befestigt. Das heißt, das Dichtelement 7 dichtet den gesamten Umfang im Bereich zwischen dem Ritzelgetriebe 16 und dem Rotor 3 ab.
Ein mit einer Unterseite versehenes zylinderförmiges Abdeckelement 17 (zylindrisches Element) zur Abdeckung der Vorderseite der Rollenkupplung 51 ist an einem vorderen Endabschnitt 14a des Rohrabschnitts 14 des Rollenkörpers 11 über einen ersten Wasserstoppring 173 befestigt, bei dem es sich um einen O-Ring aus Kunstharz handelt.
Wie in 4 gezeigt, ist ein Durchgangsloch 17a, durch das die Spulenwelle 41 und das Ritzelgetriebe 16 eingeführt sind/werden, in der Mitte einer Unterwand oder Unterseite 171 des Abdeckelements 17 ausgebildet. Wie in 5 gezeigt, wird das Dichtelement 7 durch Einklemmen eines Dichtungsbasisendes 72 des Dichtelements 7 durch eine hintere Fläche 171b der Unterwand 171 des Abdeckelements 17 und die vordere Fläche 53a der Befestigungsplatte 53 befestigt.
Das Abdeckelement 17 beinhaltet einen zylindrischen ringförmigen Wandabschnitt 172, der von einer vorderen Fläche 171a der Unterwand 171 nach vorne ragt. Der ringförmige Wandabschnitt 172 ist so angeordnet, damit er in eine Aussparungsnut 314 eintritt, die so ausgebildet ist, damit sie ringförmig in eine hintere Fläche 313b der Vorderwand 313 des zylindrischen Abschnitts 310 in dem Rotor 3 ausgespart ist, um eine Labyrinthstruktur zu bilden. Das heißt, die Aussparungsnut 314 und der ringförmige Wandabschnitt 172 bilden eine Labyrinthstruktur, und somit ist die Struktur so ausgelegt, damit sie verhindert, dass Wasser in das Innere der radial inneren Seite des ringförmigen Wandabschnitts 172 eindringt. Die Fläche bzw. Oberfläche des ringförmigen Wandabschnitts 172 kann wasserabweisend sein. Durch den wasserabweisenden ringförmigen Wandabschnitt 172 ist er als Labyrinthstruktur effektiver.
Das Dichtelement 7 ist ein Lippenelement aus elastischem Kunstharz, wie beispielsweise Nitrilkautschuk. Wie in 4 und 5 dargestellt, beinhaltet das Dichtelement 7 einen Dichtungskörper 71, das Dichtungsbasisende 72, eine Hauptlippe 73 und eine Hilfslippe 74. Das Dichtungsbasisende 72 ist an der Außenumfangsseite des Dichtungskörpers 71 angeordnet und liegt zwischen der Unterwand 171 des Abdeckelements 17 und der vorderen Fläche 53a der Befestigungsplatte 53. Die Hauptlippe 73 erstreckt sich vom Dichtungskörper 71 nach vorne. Die Hilfslippe 74 ist an der Außenumfangsseite der Hauptlippe 73 angeordnet und erstreckt sich vom Dichtungskörper 71 nach vorne. Der Dichtungskörper 71, das Dichtungsbasisende 72, die Hauptlippe 73 und die Hilfslippe 74 sind integral miteinander ausgebildet.
Wie in 5 dargestellt, ist der Dichtungskörper 71 an der Innenseite des Durchgangslochs 17a des Abdeckelements 17 angeordnet. Mit anderen Worten, der Dichtungskörper 71 ist zwischen dem Durchgangsloch 17a und einer Außenumfangsfläche 315a einer Innenumfangswand 315 angeordnet, die sich von einem Innenumfangsende der Vorderwand 313 des Rotors 3 nach hinten erstreckt. Der Dichtungskörper 71 deckt die gesamte Vorderseite der Rollenkupplung 51 ab.
Die Hauptlippe 73 ist so bereitgestellt, damit ein Lippenende 73a der Vorderwand 313 des Rotors 3 in axialer Richtung zugewandt ist und die hintere Fläche 313b der Vorderwand 313 berührt. Die Hauptlippe 73 erstreckt sich graduell bzw. allmählich in axialer Richtung zur Vorderwand 313 des Rotors 3, von der Innenumfangsseite zur Außenumfangsseite in radialer Richtung. Die Hauptlippe 73 ist in axialer Richtung der Schieberwelle 41 in flüssigkeitsdichtem Kontakt mit der Vorderwand 313 des Rotors 3.
Während das Lippenende 73a der Hauptlippe 73 in 5 als überlappend mit der Vorderwand 313 dargestellt ist, ist das Lippenende 73a in einer gebogenen Position in flüssigkeitsdichtem Kontakt mit der hinteren Fläche 313b der Vorderwand 313.
Ein Kontaktabschnitt an der Vorderwand 313, mit dem das Lippenende 73a der Hauptlippe 73 in Kontakt steht, wird im gesamten Umfang durch den ringförmigen Wandabschnitt 172 des Abdeckelements 17 von der Außenumfangsseite her abgedeckt.
Die Hilfslippe 74 ist so angeordnet, damit sie an der Außenumfangsseite von der Hauptlippe 73 beabstandet ist. Die Hilfslippe 74 ist so bereitgestellt, damit ein Lippenende 74a der hinteren Fläche 313b der Vorderwand 313 des Rotors 3 in axialer Richtung zugewandt ist und mit einem konvexen Abschnitt 313c, der von der hinteren Fläche 313b der Vorderwand 313 nach hinten konvex ist, in Kontakt ist oder sich in der Nähe davon befindet (die Hilfslippe 74 ist in 5 in unmittelbarer Nähe des konvexen Abschnitts 313c). Das heißt, dass zwischen dem Lippenende 74a der Hilfslippe 74 und dem konvexen Abschnitt 313c ein Spalt S1 mit einer Abmessung von beispielsweise näherungsweise 0,5 mm gebildet wird. Das Lippenende 74a der Hilfslippe 74 befindet sich hinter dem Lippenende 73a der Hauptlippe 73.
In dem Bereich, der von der Hauptlippe 73 und der Hilfslippe 74 des Dichtelements 7 und der Vorderwand 313 des Rotors 3 umgeben ist, ist ein Fetthalter 75 zur Aufnahme von Fett 8 (Schmiermittel) bereitgestellt.
Das Fett 8 wird in den Fetthalter 75 durch den Spalt S1 zwischen dem Lippenende 74a der Hilfslippe 74 und dem konvexen Abschnitt 313c der Vorderwand 313 eingefüllt. Das Fett 8 wird in den gesamten Fetthalter 75 eingefüllt, wobei ein Teil davon in einen Bereich 76 zwischen der Hilfslippe 74 und dem ringförmigen Wandabschnitt 172 eingefüllt werden kann. Die Art des Fettes 8 als Schmiermittel kann in geeigneter Weise ausgewählt werden.
Nachfolgend wird die Betätigung der wasserdichten Struktur und der auf diese Weise eingerichteten Spinnrolle unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
In dieser Ausführungsform, wie in den 3 und 5 gezeigt, hat die wasserdichte Struktur das Dichtelement 7 an der Vorderseite des zylinderförmigen Abdeckelements 17, in dem die Rollenkupplung 51 beherbergt ist. Daher ist es möglich, das Eindringen von Wasser in das Innere der Rollenkupplung 51 zu verhindern. Mit anderen Worten: In dieser Ausführungsform werden die Hauptlippe 73 des Dichtelements 7 und der Rotor 3 in axialer Richtung in flüssigkeitsdichten Kontakt gebracht, und der ringförmige Wandabschnitt 172 des Abdeckelements 17, der an der Außenumfangsseite seines Kontaktabschnitts bereitgestellt ist, bildet ein Labyrinth. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass der Wasserdruck auf die Hauptlippe 73 wirkt. Das heißt, indem die Hauptlippe 73 und der Rotor 3 in axialen Kontakt miteinander gebracht werden, ändert sich der Anpressdruck nicht wesentlich, selbst wenn eine Verschiebung dazwischen auftritt, so dass es nicht notwendig ist, den Betrag der elastischen Verformung der Lippe zu erhöhen.
Auf diese Weise ist es möglich, den Anstieg des auf die Spinnrolle 1 wirkenden Drehmoments zu unterdrücken, wodurch das Drehmoment verringert wird.
Außerdem erfordert diese Ausführungsform keine Genauigkeit bei der Zentrierung des Dichtelements 7 während der Montage der Rolle, wie in dem konventionellen Fall, in dem die Hauptlippe 73 des Dichtelements 7 in radialer Richtung in Kontakt kommt, und es ist somit möglich, Probleme wie eine verringerte Wasserdichtigkeit zu vermeiden, wenn das Dichtelement 7 von der vorbestimmten Position abweicht. Entsprechend kann die Effizienz des Zusammenbaus verbessert werden.
Darüber hinaus weist das Dichtelement 7 in dieser Ausführungsform die Hilfslippe 74 auf, die sich in axialer Richtung der Spulenwelle 41 mit einem Spalt gegen die Vorderwand 313 zwischen dem Kontaktabschnitt des Dichtelements 7 und der Vorderwand 313 des Rotors 3 und dem ringförmigen Wandabschnitt 172 erstreckt. Daher wird es für den Wasserdruck noch schwieriger, auf die Hauptlippe 73 einzuwirken, und somit kann die Wasserdichtigkeit verbessert werden.
Darüber hinaus sind in der wasserdichten Struktur nach dieser Ausführungsform die Hauptlippe 73 und die Hilfslippe 74 für das Dichtelement 7 bereitgestellt, und das Fett 8 ist/wird in den Bereich gefüllt, der von dem Rotor 3 umgeben ist. Daher ist es möglich, die Rotationseffizienz zu erhöhen und das Drehmoment zu verringern, wodurch die wasserdichte Leistung verbessert werden kann.
Außerdem kann in dieser Ausführungsform durch die Behandlung der Oberfläche des ringförmigen Wandabschnitts 172 mit einer wasserabweisenden Beschichtung aufgrund der wasserabweisenden Wirkung des ringförmigen Wandabschnitts 172 verhindert werden, dass Wasser in die Innenumfangsseite eindringt, und es kann noch schwieriger gemacht werden, dass der Wasserdruck auf die Hauptlippe 73 wirkt.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform die Hauptlippe 73 in axialer Richtung zur Vorderwand 313 des Rotors 3 hin graduell oder allmählich erstreckt, und zwar von der Innenumfangseite zur Außenumfangsseite in radialer Richtung. Außerdem ist das Lippenende 73a der Hauptlippe 73, d.h. die Position, die den Rotor 3 berührt, zur Außenumfangsseite hin angeordnet anstatt zum Basisende, wodurch die Wasserdruckfestigkeit der Hauptlippe 73 erhöht werden kann.
Da bei dieser Ausführungsform die Abdichtung des Lippendichtungsteils in der wasserdichten Struktur den größten Einfluss auf die Verbesserung des Drehmoments hat, ist es möglich, in diesem Teil der Struktur ein niedriges Drehmoment zu erreichen.
Mit der wasserdichten Struktur und der Spinnrolle 1 nach dieser Ausführungsform, eingerichtet wie vorstehend beschrieben, ist es möglich, den Anstieg des auf die Spinnrolle 1 wirkenden Drehmoments aufgrund der wasserdichten Dichtung zu unterdrücken, indem der Einfluss der Verschiebung unterdrückt und der auf die Hauptlippe 73 selbst wirkende Wasserdruck verringert wird, wodurch das Drehmoment verringert wird.
Die oben beschriebene Ausführungsform der wasserdichten Struktur und der Spinnrolle nach der vorliegenden Erfindung ist als Beispiel dargestellt und soll den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Die Ausführungsform kann in verschiedenen anderen Formen umgesetzt werden, und verschiedene Auslassungen, Substitutionen und Änderungen können in dem Maße, damit sie nicht vom Kern der Erfindung abweichen, gemacht werden. Ausführungsformen und Variationen davon beinhalten beispielsweise solche, die leicht übernommen werden können, solche, die im Wesentlichen identisch sind, und solche, die von gleichem Umfang sind.
Beispielsweise ist in dieser Ausführungsform die Hilfslippe 74 als Komponente des Dichtelements 7 zwischen der Hauptlippe 73 und dem ringförmigen Wandabschnitt 172 bereitgestellt, es ist jedoch möglich, die Hilfslippe 74 wegzulassen.
Auch in dieser Ausführungsform ist das Abdeckelement 17 als zylindrisches Element vorgesehen, an dem der ringförmige Wandabschnitt bereitgestellt ist, jedoch ist es nicht auf das Abdeckelement 17 beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, eine Konfiguration einzurichten, bei der das Abdeckelement 17 weggelassen wird und der Rohrabschnitt 14, der nach vorne aus dem Rollenkörper 11 herausragt, das zylindrische Element ist. Es ist auch möglich, dass der ringförmige Wandabschnitt im Rohrabschnitt 14 bereitgestellt wird. Die wasserdichte Struktur muss lediglich in der Lage sein, das Eindringen von Wasser aus dem Inneren des Rotors 3 in das Innere des zylindrischen Elements zu verhindern, das den Rotor-Antriebsmechanismus 5, wie z. B. die Rollenkupplung 51, beherbergt.
In dieser Ausführungsform ist/wird das Fett 8 (Schmiermittel) zusätzlich in den Bereich (Fetthalter 75) eingefüllt, der von der Hauptlippe 73, der Hilfslippe 74 und dem Rotor 3 umgeben ist. Es ist jedoch auch möglich, das Schmiermittel wegzulassen. Außerdem ist der mit dem Schmiermittel zu füllende Bereich nicht auf den Bereich des vorangehend beschriebenen Fetthalters 75 beschränkt. Es ist beispielsweise auch möglich, das Schmiermittel in den Bereich zwischen der Hilfslippe 74 und dem ringförmigen Wandabschnitt 172 einzufüllen.
Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform der ringförmige Wandabschnitt 172 an dem Abdeckelement 17 bereitgestellt, das ein zylindrisches Element ist. Der Teil, an dem der ringförmige Wandabschnitt bereitgestellt ist, muss jedoch nicht auf ein zylindrisches Element beschränkt sein, und der ringförmige Wandabschnitt kann an einem Teil des Rotors 3 bereitgestellt sein. Mit anderen Worten ist der ringförmige Wandabschnitt, der an dem Rotor 3 bereitgestellt ist, so angeordnet, damit er beispielsweise von der Vorderwand 313 des Rotors 3 in axialer Richtung nach hinten vorsteht und den Kontaktabschnitt, an dem die Hauptlippe 73 in Kontakt ist, über den gesamten Umfang von der Außenumfangsseite abdeckt.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform der ringförmige Wandabschnitt 172 so angeordnet, damit er in die Aussparungsnut 314 eintritt, die so ausgebildet ist, damit sie ringförmig in die hintere Fläche 313b der Vorderwand 313 des zylindrischen Abschnitts 310 im Rotor 3 ausgespart ist und eine Labyrinthstruktur bildet. Es ist jedoch nicht auf die Konfiguration beschränkt, in der die Aussparungsnut 314 an der Vorderwand 313 eingerichtet ist, und die Aussparungsnut 314 kann nicht ausgebildet sein.
Außerdem ist die Fläche des ringförmigen Wandabschnitts 172 in dieser Ausführungsform wasserabweisend, jedoch ist sie nicht darauf beschränkt.
Was die Ausführungsform der Hauptlippe 73 betrifft, so ist sie in dieser Ausführungsform so geformt, damit sie sich in axialer Richtung zur Vorderwand 313 des Rotors 3 hin graduell oder allmählich von der inneren Umfangsseite zur äußeren Umfangsseite in radialer Richtung erstreckt. Sie ist jedoch nicht auf eine solche geneigte Form beschränkt.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform der Rotorkörper 31 (Vorderwand 313) der Kontaktabschnitt, mit dem die Hauptlippe 73 in Kontakt ist, jedoch ist sie nicht auf den Rotorkörper 31 beschränkt, und die Hauptlippe 73 kann mit einem anderen Element in Kontakt sein, das integral mit dem Rotor 3 rotiert.
Zusätzlich können andere Einrichtungen, wie die Form und Größe des Rollenkörpers 11, des Griffs 2, des Rotors 3 und der Spule 4, nach Bedarf geändert werden.
Bezugszeichenliste

(1): Spinnrolle
(2): Griff
(3): Rotor
(4): Spule
(5): Rotor-Antriebsmechanismus
(7): Dichtelement
(8): Fett (Schmiermittel)
(10): Rollenhauptkörper
(11): Rollenkörper
(16): Ritzelgetriebe
(17): Abdeckelement (zylindrisches Element)
(31): Rotorkörper
(41): Spulenwelle
(53): Befestigungsplatte
(71): Dichtungskörper
(72): Dichtungsbasisende
(73): Hauptlippe
(74): Hilfslippe
(75): Fetthalter
(313): Vorderwand
(314): Aussparungsnut
(172): Ringförmiger Wandabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2021159003 [0001]

Claims

Wasserdichte Struktur für eine Spinnrolle (1), beinhaltend einen Rollenhauptkörper (10), ein an einem Außenumfang einer Spulenwelle (41) angeordnetes zylindrisches Element und einen an einer Vorderseite des zylindrischen Elements in dem Rollenhauptkörper (10) angeordneten Rotor (3), die wasserdichte Struktur umfassend: ein zum Abdichten eines gesamten Umfangs in einem Bereich zwischen dem zylindrischen Element und dem Rotor (3) eingerichtetes Dichtelement (7), das Dichtelement (7) beinhaltend eine Hauptlippe (73), die eingerichtet ist, um in flüssigkeitsdichtem Kontakt an einem Kontaktabschnitt in einer axialen Richtung der Spulenwelle (41) zu sein; und einen ringförmigen Wandabschnitt (172), der eingerichtet ist, um an mindestens einem von dem Rotor (3) und dem zylindrischen Element angeordnet zu sein/werden, der ringförmige Wandabschnitt (172) ist eingerichtet, um den Kontaktabschnitt an einem gesamten Umfang einer Außenumfangsseite des Kontaktabschnitts abzudecken.
Wasserdichte Struktur nach Anspruch 1, bei welcher das Dichtelement (7) weiter eine Hilfslippe (74) beinhaltet, die eingerichtet ist, um radial zwischen dem Kontaktabschnitt und dem ringförmigen Wandabschnitt (172) angeordnet zu sein/werden, die Hilfslippe (74) ist eingerichtet, um sich in der axialen Richtung der Spulenwelle (41) mit einem Spalt axial zwischen dem zylindrischen Element und dem Rotor (3) zu erstrecken.
Wasserdichte Struktur nach Anspruch 2, bei welcher die Hauptlippe (73) und die Hilfslippe (74) eingerichtet sind, um zusammen mit dem Rotor (3) einen Bereich zu umgeben, der mit Schmiermittel (8) gefüllt sein/werden kann.
Wasserdichte Struktur nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher die Hilfslippe (74) radial außerhalb der Hauptlippe (73) angeordnet ist/wird.
Wasserdichte Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher eine Fläche des ringförmigen Wandabschnitts (172) wasserabweisend ist.
Wasserdichte Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Hauptlippe (73) eingerichtet ist, um sich graduell von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite in Richtung des Rotors (3) in axialer Richtung zu erstrecken.
Wasserdichte Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher mindestens ein Teil des ringförmigen Wandabschnitts (172) eingerichtet ist, um in einer ringförmigen Aussparungsnut (314) des Rotors (3) angeordnet zu sein/werden.
Wasserdichte Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher das Dichtelement (7) weiter einen Dichtungskörper (71) beinhaltet, der eingerichtet ist, um in einem Durchgangsloch des zylindrischen Elements angeordnet zu sein/werden, durch das die Spulenwelle (41) eingeführt ist/wird bzw. sein/werden kann.
Wasserdichte Struktur nach Anspruch 8, bei welcher die Hauptlippe (73) sich von dem Dichtungskörper (71) erstreckt.
Spinnrolle (1) umfassend: eine wasserdichte Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Spinnrolle (1) nach Anspruch 10, weiter umfassend: einen Rollenhauptkörper (10); eine Spule, die eine sich in einer axialen Richtung erstreckende Spulenwelle (41) beinhaltet; ein an einem Außenumfang der Spulenwelle (41) angeordnetes zylindrisches Element; und einem an einer Vorderseite des zylindrischen Elements angeordneten Rotor (3); wobei das Dichtelement (7) einen gesamten Umfang in einem Bereich zwischen dem zylindrischen Element und dem Rotor (3) abdichtet, wobei die Hauptlippe (73) des Dichtelements (7) in flüssigkeitsdichtem Kontakt an einem Kontaktabschnitt in einer axialen Richtung der Spulenwelle (41) ist, der ringförmige Wandabschnitt (172) an mindestens einem von dem Rotor (3) und dem zylindrischen Element angeordnet ist/wird, und der ringförmige Wandabschnitt (172) den Kontaktabschnitt an einem gesamten Umfang einer Außenumfangsseite des Kontaktabschnitts abdeckt.
Spinnrolle (1) nach Anspruch 11, bei welcher das Dichtelement (7) weiter eine/die radial zwischen dem Kontaktabschnitt und dem ringförmigen Wandabschnitt (172) angeordnete Hilfslippe (74) beinhaltet, wobei sich die Hilfslippe (74) in axialer Richtung der Spulenwelle (41) mit einem Spalt axial zwischen dem zylindrischen Element und dem Rotor (3) erstreckt.
Spinnrolle (1) nach Anspruch 11 oder 12, bei welcher an dem zylindrischen Element der ringförmige Wandabschnitt (172) angeordnet ist, der Rotor (3) eine ringförmige Aussparungsnut (314) aufweist, und mindestens ein Teil des ringförmigen Wandabschnitts (172) in der ringförmigen Aussparungsnut (314) angeordnet ist/wird.
Spinnrolle (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei welcher das zylindrische Element ein Durchgangsloch aufweist, durch das die Spulenwelle (41) eingeführt ist/wird, und das Dichtelement (7) weiter einen/den in dem Durchgangsloch des zylindrischen Elements angeordneten Dichtungskörper (71) beinhaltet.
Spinnrolle (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei welcher Schmiermittel (8) in einen von der Hauptlippe (73), der Hilfslippe (74) und einem/dem Rotor (3) umgebenen Bereich gefüllt ist/wird.
Spinnrolle (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei welcher die Hauptlippe (73) sich graduell von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite in Richtung eines/des Rotor (3) in axialer Richtung erstreckt.