專(zhuān)利名稱：高速推力軸承組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速推力軸承組件，尤其是可用于圓鋸的高速推力軸承組件。
在商業(yè)和居住場(chǎng)合中都使用圓鋸來(lái)切割各種物體。通常圓鋸的鋸片由電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)有一個(gè)延伸出來(lái)的電樞軸，它通常以高達(dá)25000轉(zhuǎn)/分的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。該電樞軸必須給予軸向支承，同時(shí)又能夠使它正常地轉(zhuǎn)動(dòng)。過(guò)去，為此而使用如圖3和圖4所示的一個(gè)或兩個(gè)軸承組件。
如圖3所示，公知的方式是將電樞軸10的端部插入到一個(gè)圓柱形套筒軸承12中。當(dāng)圓鋸工作時(shí)，軸10在套筒軸承12中轉(zhuǎn)動(dòng)。套筒軸承12以壓配合方式固定在金屬鑄件14中。鑄件14的常用材料包括鋁和鋅。鑄件14以適當(dāng)?shù)倪B接方式，例如螺釘18，連接到一個(gè)塑料殼16上。軸10固定在整流子20上，整流子20通過(guò)電磁力使軸10轉(zhuǎn)動(dòng)。整流子20和套筒軸承12之間是一個(gè)或多個(gè)墊片22。在現(xiàn)有技術(shù)的軸承結(jié)構(gòu)中，套筒軸承12軸向支承在金屬鑄件14中。尤其是整流子20通過(guò)墊片22與套筒軸承12相接觸以防止電動(dòng)機(jī)工作時(shí)軸10的軸向運(yùn)動(dòng)。然而，通過(guò)墊片22而作用的套筒軸承22與整流子20之間的摩擦接觸，發(fā)生在相對(duì)于軸10的軸線而言徑向靠外的部位處。因此，整流子20與套筒軸承12相接觸的部位以很高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生了很大的熱量。這種軸承組件中的墊片22和鑄鋅件14被用來(lái)散熱。
如圖4清楚所示的現(xiàn)有技術(shù)的另一種軸承組件免去了鑄件14。在該實(shí)施例中，套筒軸承12固定在塑料殼16中。同樣，軸10的軸向運(yùn)動(dòng)是由整流子20與套筒軸承12的配合來(lái)防止。套筒軸承12與整流子20之間的摩擦接觸仍然發(fā)生在相對(duì)于軸心而言徑向靠外的位置處。因此，該實(shí)施例仍然產(chǎn)生出大量的熱。為了散熱，也可加入一個(gè)或多個(gè)墊片22。由于該結(jié)構(gòu)中省去了鑄件14，為了散熱就需要加大套筒軸承12。使用較大的軸承增加了軸承組件的成本，因而也增加了整個(gè)產(chǎn)品的成本。此外，所產(chǎn)生的熱如果不能適當(dāng)?shù)厣⒌?，就?huì)增加套筒軸承12的磨損率，因而防礙圓鋸的整體性能。上述現(xiàn)有技術(shù)的任何一種軸承結(jié)構(gòu)都無(wú)法在軸、整流子和套筒軸承之間的接觸區(qū)中有效地保留高溫潤(rùn)滑劑。具體地說(shuō)，潤(rùn)滑劑所在的部位由于徑向靠外，因而承受很大的離心力。此外，也沒(méi)有確定的結(jié)構(gòu)來(lái)保留潤(rùn)滑劑。使用高溫潤(rùn)滑劑可以進(jìn)一步減少所產(chǎn)生的熱，以及減小軸承組件的磨損。
因此，就需要有一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、便于裝配的高速推力軸承組件，它產(chǎn)生的熱量較低，因而可以省去金屬鑄件和墊片。此外，還需要有一種不使用過(guò)大尺寸套筒軸承的高速推力軸承組件。以及，還需要一種高速推力軸承組件，它能提供某種結(jié)構(gòu)，以便能夠使用高溫潤(rùn)滑劑以減少軸承組件中的熱量和磨損。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高速推力軸承組件，它省去了用于散熱的鑄件和墊片。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種高速推力軸承組件，它為旋轉(zhuǎn)軸提供了軸向支承，同時(shí)又避免了與軸相關(guān)聯(lián)的整流子和圍繞著軸的套筒軸承之間的相互接觸。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供用在高速推力軸承組件中的止推板，它在低速部位為旋轉(zhuǎn)軸提供軸向支承，因而產(chǎn)生較少的熱量。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供用在高速推力軸承組件中的高速止推板，對(duì)它可進(jìn)行視覺(jué)檢查以保證正確的安裝。
本發(fā)明另外的目的是提供用在高速推力軸承組件中的高速止推板，它可以保留高溫潤(rùn)滑劑。
按照本發(fā)明，上述的和其它的發(fā)明目的是通過(guò)一種用于手持圓鋸的高速推力軸承組件實(shí)現(xiàn)的。該推力軸承組件安置在塑料殼體內(nèi)。塑料殼有一個(gè)通孔，以及直徑大于通孔的第一沉孔，和直徑大于第一沉孔的第二沉孔。高速止推板安裝在塑料殼中。止推板具有突緣和支承部分。支承部分中有一個(gè)凹部。止推板安裝在塑料殼中，使其支承部分穿過(guò)塑料殼的通孔，以及使突緣保持在第一沉孔中。然后將套筒軸承裝入第二沉孔中并圍繞著轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸具有一個(gè)軸端，軸端上帶有圓柱形的突部。該突部與止推板支承部分的凹部相配合。
通過(guò)這種方式，止推板只在突部處與轉(zhuǎn)軸相接觸并為轉(zhuǎn)軸提供軸向支承，套筒軸承不與整流子相接觸。因此，由軸向推力所產(chǎn)生的熱只來(lái)源于轉(zhuǎn)軸突部與止推板的相互接觸。由于這一接觸發(fā)生在轉(zhuǎn)軸外徑的徑向靠?jī)?nèi)的部位上。該處的轉(zhuǎn)速較低，因而所產(chǎn)生的熱量較少。由于止推板的支承部分局部地伸出塑料殼，就可以視覺(jué)檢查止推板是否存在。由于止推板的支承部分中有一個(gè)凹部，就可以使用高溫潤(rùn)滑劑來(lái)減少止推板上產(chǎn)生的熱以及磨損。這種結(jié)構(gòu)可以將潤(rùn)滑劑保留在凹部中。
附圖構(gòu)成了說(shuō)明書(shū)的一個(gè)部分并可結(jié)合說(shuō)明書(shū)來(lái)參見(jiàn)附圖。在附圖中，相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)用來(lái)表示在各個(gè)附圖中相同的零件。


圖1是圓鋸的立體圖。
圖2是沿圖1中2-2線截取的高速推力軸承組件的放大的截面圖。
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)軸承組件的、類(lèi)似圖2的放大截面圖。
圖4是表示現(xiàn)有技術(shù)軸承組件的、類(lèi)似圖2的放大截面圖。
下面詳細(xì)參見(jiàn)附圖，首先參照?qǐng)D1，圖中顯示了以標(biāo)號(hào)24標(biāo)出的電動(dòng)圓鋸。圓鋸24具有馬達(dá)26，它操作連接至圓鋸片28。動(dòng)力經(jīng)電線(未示出)供入馬達(dá)26。圓鋸的上防護(hù)罩30圍繞在鋸片28的上周邊處，該防護(hù)罩緊固在馬達(dá)26上。鋸片28的下部圍繞有下防護(hù)罩32，圓鋸24還配備了平面的鋸板34，鋸板34有開(kāi)縫36，圓鋸片28從開(kāi)縫36中穿過(guò)。帶有貫穿圓弧槽40的角度切割調(diào)整架38從鋸板34向上伸出。固定螺栓42從槽40中伸出，螺栓上擰著蝶形螺母44。
圓鋸的下防護(hù)罩32以現(xiàn)有技術(shù)中公知的方式將鋸片28的下部暴露出來(lái)。更具體地說(shuō)，下防護(hù)罩32的前緣與工件的前緣接合。當(dāng)鋸切入工件時(shí)，下防護(hù)罩32通常向上轉(zhuǎn)動(dòng)以便露出鋸片28的下部。防護(hù)罩32是彈簧加載的，因此當(dāng)圓鋸24脫離工件時(shí)，下防護(hù)罩32將返回到覆蓋住鋸片的位置。
在操作時(shí)，鋸24的馬達(dá)26用來(lái)向鋸片28提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。如圖2所示，馬達(dá)26有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的電樞軸46，象現(xiàn)有技術(shù)中公知的那樣，軸46上連接著整流子48。電樞軸46以高達(dá)25000rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，因此會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量。如上所述，各種現(xiàn)有技術(shù)的軸承組件被用來(lái)試圖使這些熱量消散，這些軸承組件涉及到使用尺寸過(guò)大的套筒軸承(sleeve bearing)、墊片和金屬鑄件。
本發(fā)明的高速推力軸承組件被安放在塑料殼50中。塑料殼50有一個(gè)延伸穿過(guò)其中的孔52，孔52與電樞軸46同心。第一沉孔54與通孔52同心，并且局部地伸入到塑料殼50中，沉孔54的直徑大于通孔52的直徑。第一沉孔54于是確定了第一臺(tái)肩56。第二沉孔58同樣與通孔52同心并且局部地伸入到塑料殼50中，它的直徑大于第一沉孔54的直徑。第二沉孔58于是確定了第二臺(tái)肩60。
放置在第一沉孔54中的是一個(gè)基本上圓形的高速止推板62。止推板62由聚合物材料制成，這種聚合物材料具有高耐熱性、低摩擦系數(shù)、高速時(shí)的低磨損率、以及低的導(dǎo)熱性。符合這些要求的材料包括但并非只局限于杜邦制造的“VESPEL”、Amoco制造的“TORLON”、以及LNP工程塑料公司(Exton，賓夕法尼亞州)制造的“LUBRICOMP O-BG”。止推板62有突緣部分64，具有第一表面66面對(duì)著軸46。以及第二表面68背對(duì)著軸46。第一臺(tái)肩56支承著突緣64的第二表面68。止推板62還具有支承部分70，它部分地伸出通孔52。支承部分70確定出一個(gè)圓柱形的凹部72，它從突緣64的第一表面66向第二表面68延伸。
安放在第二沉孔58中的是一個(gè)圓柱形的套筒軸承74，如現(xiàn)有技術(shù)中公知的那樣，它圍繞著軸46。套筒軸承74壓配合在塑料殼50中直到它抵靠在第二臺(tái)肩60上。如圖2所示，套筒軸承74不與整流子48相接觸。另外，套筒軸承74的內(nèi)徑小于止推板62的外徑。
如圖2所示，軸46有一端部76，軸端76上有一個(gè)圓柱形的突部78。在軸46的自動(dòng)化加工中可以很容易地在軸46上加工出突部78。突部78加工尺寸可配合在止推板62的凹部72中，如下面將詳述的那樣。
為了將本發(fā)明的高速推力軸承組件裝配起來(lái)，先將套筒軸承74套在(未示出的)壓裝夾具的端部，再通過(guò)一個(gè)(未示出的)小凸銷(xiāo)將止推板62安放在壓裝夾具上，然后將止推板62和套筒軸承74壓入塑料殼50。由于止推板62的外徑大于套筒軸承74的內(nèi)徑，于是止推板62就被限位在套筒軸承74的端部和第一臺(tái)肩56之間。在這個(gè)裝配過(guò)程中，凹部72保證了止推板62在壓入過(guò)程中與軸承同心。此外，在裝配之后，支承部分70將從孔52中伸出來(lái)，這樣就可以很容易地視覺(jué)檢查止推板的外部。在馬達(dá)的裝配中可能會(huì)意外地漏裝止推板62從而造成馬達(dá)失效，因此這種可視性在裝配線上是很重要的。
在安裝電樞軸46之前，可將高溫潤(rùn)滑劑涂入凹部72或軸突部78的端部上。這種高溫潤(rùn)滑劑可以降低止推板62的磨損。凹部72有助于將潤(rùn)滑劑收集和保存在止推板62中。
在止推板62和套筒軸承74裝好之后，將軸46裝入軸承組件中。軸46的外徑與套筒軸承74相接觸，而突部78在凹部72處與支承部分70相接觸以防止軸向運(yùn)動(dòng)。因此，只在突部78和凹部72處止推板62與軸46相接觸并為軸提供軸向支承。也就是說(shuō)，除了突部78以外，軸端76的其余部分不與止推板62相接觸。此外，套筒軸承74不接觸到整流子48。因此，緣于軸向推力的熱只由突部78和止推板62之間的接觸而產(chǎn)生。由于這個(gè)接觸發(fā)生在徑向靠?jī)?nèi)的位置處，該處的軸速很低，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的熱量較小。此外，由于止推板62是由低摩擦系數(shù)的聚合材料制成，這將進(jìn)一步減少了所產(chǎn)生的熱。還有，所產(chǎn)生的熱的傳導(dǎo)受到止推板62的高熱阻和低導(dǎo)熱性的阻礙，因而熱量不至于擴(kuò)散和導(dǎo)至塑料殼50的熱損壞。因此，本發(fā)明免除了先前用以散熱而所需的很大的套筒軸承、墊片和金屬鑄件，并且避免了塑料殼的熔化。
從前面的描述中可以看出，本發(fā)明以其所特有的顯著的諸多優(yōu)點(diǎn)而非常適合于實(shí)現(xiàn)前面所提出的發(fā)明目的?？梢岳斫獾剑景l(fā)明的一些特征和局部組合很具有實(shí)用性，并且可獨(dú)立于其它一些特征和局部組合而加以應(yīng)用。由于在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以有許多可能的實(shí)施例，因此應(yīng)當(dāng)理解到，這里所述的以及附圖所示的所有內(nèi)容都是為了說(shuō)明而非限制的。
權(quán)利要求
1.一種用以支承旋轉(zhuǎn)軸的高速推力軸承組件，包括帶有突緣部分和支承部分的止推板，所述突緣部分具有面對(duì)軸的第一表面和背對(duì)軸的第二表面，所述支承部分具有從第一表面朝第二表面延伸進(jìn)所述止推板中的凹部；以及用以支承所述止推板的突緣部分的支承結(jié)構(gòu)；其中，旋轉(zhuǎn)軸具有面對(duì)所述第一表面的軸端，該軸端上延伸出一個(gè)配裝于所述凹部中的突部；因而所述止推板在突部處與軸相接觸并為軸提供軸向支承，減少了由軸向推力所產(chǎn)生的熱。
2.如權(quán)利要求1所述的推力軸承組件，其中，所述凹部和突部都是圓柱形的。
3.如權(quán)利要求2所述的推力軸承組件，其中，所述止推板由聚合物材料制成，該材料具有高耐熱性、低磨擦系數(shù)、高速時(shí)的低磨損率和低的導(dǎo)熱性。
4.如權(quán)利要求3所述的推力軸承組件，其中，所述用以支承止推板突緣部分的支承結(jié)構(gòu)是一個(gè)帶有一通孔的塑料殼，所述的止推板支承部分伸出該通孔，塑料殼還具有用以支承突緣部分的第一沉孔，以及用以裝納所述轉(zhuǎn)軸的第二沉孔。
5.如權(quán)利要求4所述的推力軸承組件，其中，還包括一個(gè)具有內(nèi)外徑的圓柱形套筒軸承，該套筒軸承位于第二沉孔中，它與轉(zhuǎn)軸的外徑相接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的推力軸承組件，其中，所述突緣部分是環(huán)形的，其外徑大于套筒軸承的內(nèi)徑，因而所述止推板由套筒軸承保持在所述殼體內(nèi)。
7.一種用以為旋轉(zhuǎn)軸提供軸向支承的高速推力軸承組件，包括一塑料殼，具有一通孔、直徑大于該通孔的第一沉孔、以及直徑大于該第一沉孔的第二沉孔；一止推板，包括帶有外徑的突緣部分和支承部分，所述突緣部分被裝配在第一沉孔中并具有面對(duì)軸的第一表面和背對(duì)軸的第二表面，所述支承部分具有從第一表面朝第二表面延伸進(jìn)止推板中的凹部，所述支承部分伸入到所述通孔中；以及具有內(nèi)外徑的圓柱形套筒軸承，它位于第二沉孔中，所述套筒軸承的內(nèi)徑與軸的外徑相接觸；其中，所述止推板的外徑大于所述圓柱形套筒軸承的內(nèi)徑，從而由所述套筒軸承將止推板保持在所述殼體中；旋轉(zhuǎn)軸具有面對(duì)所述第一表面的軸端，該軸端上延伸出一個(gè)配裝于所述凹部中的突部；因而所述止推板在突部處與軸相接觸并為軸提供軸向支承，減少了由軸向推力所產(chǎn)生的熱。
8.如權(quán)利要求7所述的推力軸承組件，其中，所述凹部和突部都是圓柱形的。
9.如權(quán)利要求8所述的推力軸承組件，其中，所述止推板由聚合物材料制成，該材料具有高耐熱性、低磨擦系數(shù)、高速時(shí)的低磨損率和低的導(dǎo)熱性。
10.一種用以支承帶有一整流子的電機(jī)軸的高速推力軸承組件，包括一帶有突緣部分和支承部分的止推板，所述突緣部分具有面對(duì)軸的第一表面和背對(duì)軸的第二表面，所述支承部分具有從第一表面朝第二表面延伸進(jìn)止推板中的凹部；以及用以支承止推板突緣部分的支承結(jié)構(gòu)；其中，旋轉(zhuǎn)軸具有面對(duì)所述第一表面的軸端，該軸端上延伸出一個(gè)配裝于所述凹部中的突部；因而所述止推板在突部處與軸相接觸并為軸提供軸向支承，減少了由軸向推力所產(chǎn)生的熱。
11.如權(quán)利要求10所述的推力軸承組件，其中，所述凹部和突部都是圓柱形的。
12.如權(quán)利要求11所述的推力軸承組件，其中，所述的用以支承止推板突緣部分的支承結(jié)構(gòu)是一個(gè)帶有通孔的塑料殼，所述的止推板支承部分伸出該通孔，塑料殼還具有用以支承突緣部分的第一沉孔，以及用以裝納所述轉(zhuǎn)軸的第二沉孔。
13.如權(quán)利要求12所述的推力軸承組件，其中，還包括一個(gè)具有內(nèi)外徑的圓柱形套筒軸承，該套筒軸承位于第二沉孔中，它與轉(zhuǎn)軸的外徑相接觸，它的尺寸使它不與轉(zhuǎn)軸上的整流子相接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的推力軸承組件，其中，所述突緣部分是環(huán)形的，其外徑大于套筒軸承的內(nèi)徑，因而所述止推板由套筒軸承保持在所述殼體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用在手持圓鋸上的高速推力軸承組件。它置于帶有通孔的塑料殼中。塑料殼還具有直徑大于通孔的第一沉孔,直徑大于第一沉孔的第二沉孔。高速止推板安置在塑料殼中。止推板具有突緣和支承部分。支承部分中有一個(gè)凹部。止推板安裝在塑料殼中,使其支承部分從塑料殼的通孔中伸出來(lái)而其突緣保持在第一沉孔中。然后將套筒軸承安放在第二沉孔中并圍繞著轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸軸端上具有裝配在支承部分凹部中的圓柱形的突部。
文檔編號(hào)B27B5/00GK1205404SQ9810299
公開(kāi)日1999年1月20日 申請(qǐng)日期1998年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者戴維·C·坎貝爾, 林恩·E·倫蒂諾 申請(qǐng)人:布萊克和戴克公司