專利名稱：一種輪滑鞋的永久磁性軸承滑輪的制作方法
技術領域：
永久磁性軸承滑輪屬于機械傳動部件，其產品用于體育用品的輪滑鞋
背景技術：
目前輪滑鞋的普通滑輪的轉動和固定零件之間使用普通(機械)軸承支 撐。普通軸承摩擦系數和運行阻力較大，速度受限，滑輪無加油道構造，易 磨損。
磁性軸承應用環境條件永久磁性材料和應用磁懸浮技術發展。磁性軸 承在有效承載力以內，具有構件無接觸，無摩擦的特點，轉速極快，可達到 懸浮性能。永久磁性軸承滑輪比普通滑輪優勢明顯。
發明內容
磁性軸承的長處有負荷力穩定，轉動不磨損，無摩擦阻力，轉速極快， 運行功耗極小。短處是結構不簡單，抗過載力差，抗沖擊力差。
機械軸承長處有結構簡單，材料便宜，運行穩定，抗過載力強，抗沖 擊力強。短處是摩擦阻力大，容易磨損，轉速和功率有限制。
發明構思是，將永久磁性軸承滑輪的負荷力分為兩部分來認為，第一部 分由磁性軸承擔當大部分主載荷力；第二部分仍有機械軸承擔當小部分載荷 力和過載，沖擊等干擾力，兩種軸承功能上相冗余，發揮磁性軸承和普通軸 承雙方特長，減小摩擦阻力。使得永久磁性軸承滑輪結構簡單，轉速快，運 行功耗小，不易磨損。
本發明永久磁性軸承滑輪的創新設計有，永久磁性軸承滑輪使用磁力轉 動副，冗余在機械轉動副上。由于機械轉動副的并存使得磁性軸承的結構大 為簡化。磁性軸承替代機械軸承的大部分主負荷力。機械軸承運行時，因負
荷力的減少使之摩擦阻力減少。再設置油道42構造為其機械轉動副41加油
潤滑。使得永久磁性軸承滑輪，轉速快，運行功耗小，不易磨損。
圖中所示，按下列名稱代號表示，輪殼l、外磁體2、內磁體3、輪軸4、 輪架5、鉚釘6;磁力轉動副23、磁力轉動副32、械轉動副41、油道42。 說明書中，在名稱代號加粗處用詳細注釋。 圖1是永久磁性軸承滑輪的結構圖，磁體部分用剖面表示； 圖2是永久磁性軸承滑輪的轉動零件結構圖，磁體2用剖面表示； 圖3是永久磁性軸承滑輪的固定零件結構圖，磁體3的A-A剖面表示； 圖4是輪滑鞋底部的永久磁性軸承滑輪組裝圖，以5個滑輪組為例子。
具體實施例方式
本永久磁性軸承滑輪是在普通滑輪結構上增加磁力轉動副構件；其轉動 零件含有外磁體2;其固定零件含有內磁體3。內、外磁體都用強永久磁性材 料制造；其磁極面位置，冗余兩類磁力轉動副，有磁吸力或有磁斥力，其中 異名磁極間為磁力轉動副23有磁吸力，同名磁極間為磁力轉動副32有磁斥力。
永久磁性軸承滑輪有兩個零件，是轉動的、固定的零件組裝而成，并設 置了三類轉動副，是磁力轉動副23、磁力轉動副32、和械轉動副41。
轉動零件是，包括輪殼1和外磁體2兩部分的一體零件，轉動零件是鑲 嵌外磁體2注塑在輪殼1構造之內制成的零件。有工藝分蓋結構(見圖2)。
固定零件是，包括內磁體3和輪軸4兩部分的一體零件，輪軸4作為鑲 嵌體，注塑在內磁體3中制成的零件；固定零件中設置油道42能加油潤滑。
輪殼1，使用不導磁的高強度，高彈性，高耐磨塑料，把外磁體2作為 鑲嵌體注塑制造，形狀如圖2所示。輪殼1與輪軸4約束面有械轉動副41。 所述不導磁的高強度，高彈性，高耐磨塑料，的合適材質是聚酰胺(PA)、 聚甲醛(POM)、聚氨酯(PU)等材質。
外磁體2 (見圖2 )使用強永磁性材料制造；充磁的磁極面徑向朝軸心， 即在兩類磁力轉動副23和32位置。所述強永磁性材料，的材質是釹鐵硼、 鋁鎳鈷、釤鈷、鐵氧體高磁性材質之一。
內磁體3 (見圖3 )使用強永磁性材料，把輪軸4作為鑲嵌體，注塑制
造；四個磁極面的充磁極面徑向朝輪周，在兩類磁力轉動副23和32位置。 并設置側孔與軸4的側孔貫通成為油道42。所述強永磁性材料，的材質是釹 鐵硼、鋁鎳鈷、釤鈷、鐵氧體高磁性材質之一。
輪軸4 (見圖3 )金屬材料制造空心軸，在柱面再鉆側孔，空心軸一端 內扣絲連接，并配螺絲；另一端鉚釘孔連接，并配鉚釘6。
根據磁極之間約束力方向不同，分為兩類磁力轉動副(見圖1 ):
磁力轉動副23是在異名磁極之間有負約束力，外磁體2和內磁體3的異 名磁極間(SN或NS)的約束面，內、外磁體之間有磁吸力。
磁力轉動副32是在同名磁極之間有正約束力，外磁體2和內磁體3的同 名磁極間(SS或NN)的約束面，內、外磁體之間有磁斥力。
械轉動副41是輪殼1與輪軸4的約束面，有油道42提供注油潤滑。
油道42 (見圖3)空心輪軸+柱面側孔+內磁體3的側孔貫通成油道，油 道42外通輪軸4的軸端面，內通內磁體3的側面。
輪架5 (見圖4)普通結構輪架與本專利權利要求無關，簡述，金屬材質， 它把3-6個永久磁性軸承滑輪組裝在一起。上面連接鞋體。
鉚釘6 (見圖3)普通拉鉚釘與本專利權利要求無關，簡述，它是鋁材質 拉鉚釘，滑輪組裝在輪架5組裝好后鉚緊(見圖4)。
永久磁性軸承滑輪組裝每雙輪滑鞋有兩組輪架5，每組用3-6個永久磁 性軸承滑輪組裝，舉例(如圖5)每組永久磁性軸承滑輪鞋5個滑輪組裝， 則.-每雙鞋有10個滑輪，主載荷力均擔。
優勢比較主載荷力摩和擦功耗估計。設人的體重量(包括兒童)平 均50千克，貝l」平均載的主要負荷力"500N，若永久磁性軸承滑輪的第一部 分由磁性軸承擔當載荷力"400N，第二部分機械軸承擔當載荷力"100N。運 行轉速不變，貝lj:機械轉動副實際摩擦功率只有原來的20%。永久磁性軸承 滑輪與普通滑輪比較，優勢明顯。
權利要求
1、永久磁性軸承滑輪，包括轉動零件、固定零件，以及約束兩個零件的轉動副，其特征是外磁體2注塑在輪殼1內成為一體的轉動零件；輪軸4注塑在其內磁體3中成為一體的固定零件；轉動零件和固定零件的約束面，特別冗余兩類磁力轉動副異名磁極間為磁力轉動副23，同名磁極間為磁力轉動副32，以及機械轉動副41，特別設置油道42。
2、 如權利要求1所述的轉動零件是，包括輪殼1和外磁體2兩部分 的一體零件，其特征在于，轉動零件由外磁體2注塑在輪殼1構造之內； 外磁體2使用強永磁性材料制造；充磁極面，即在兩類磁力轉動副23和 32位置；輪殼l使用不導磁的高強度，高彈性，高耐磨塑料。所述強永 磁性材料的材質是釹鐵硼、鋁鎳鈷、釤鈷、鐵氧體高磁性材質之一。所 述高強度，高彈性，高耐磨塑料的合適材質是聚酰胺(PA)、聚甲醛(P0M)、 聚氨酯(PU)等材質。
3、 如權利要求1所述的固定零件是，包括內磁體3和輪軸4兩部分 的一體零件，其特征在于，輪軸4作為鑲嵌體，鑲嵌注塑在內磁體3構 造中；內磁體3使用強永磁性材料注塑制造；其充磁的四個磁極面，在 兩類磁力轉動副23和32位置。所述強永磁性材料的材質是釹鐵硼、鋁 鎳鈷、釤鈷、鐵氧體高磁性材質之一。
4、 如權利要求l所述的兩類磁力轉動副，位置設置上、下的關系， 其特征在于，異名磁極間(磁體之間有磁吸力)的磁力轉動副23設置在 使用狀態的約束面上半周，同名磁極間(磁體之間有磁斥力)的磁力轉 動副32設置在使用狀態的約束面下半周。
5、 如權利要求1所述的油道42，其特征在于，其輪軸4制造成空 心軸，柱面鉆側孔；內磁體3的側孔與軸4的側孔貫通成為油道42。
全文摘要
輪滑鞋的普通滑輪包含，轉動的輪殼、固定的輪軸和機械軸承等。本永久磁性軸承滑輪，在結構上增加了磁力轉動副構件；其轉動零件含有外磁體2；其固定零件含有內磁體3。內、外磁體都用強永久磁性材料制造；其磁極冗余兩類約束是，磁力轉動副23和磁力轉動副32，磁極之間有磁吸力或有磁斥力。還有輪殼1與輪軸4之間的約束是，機械轉動副41能注油潤滑。本實用新穎技術，用磁性軸承冗余機械軸承；主載荷力的大部分由磁性軸承擔當，過載，沖擊等干擾力仍有機械軸承擔當。這種永久磁性軸承滑輪轉動阻力很小。
文檔編號A63C17/22GK101185808SQ200710156149
公開日2008年5月28日 申請日期2007年10月24日 優先權日2007年10月24日
發明者丁學恭, 丁訓良, 偉 吳, 蔣國松, 川 謝 申請人:丁訓良