專利名稱：消除了使替換心軸重新位于中心的需求的快換式軸承組件的制作方法
技術領域：
本發明總的涉及用于將心軸安裝在機床上的軸承，更具體地，涉 及一種改進的快換式軸承組件，其消除了使替換心軸重新位于中心的 需求。
背景技術：
在某些機床例如自動螺絲車床中，安裝心軸以使其相對于主體或 頭部旋轉。
當最初安裝在頭部上時，心軸必須相對于頭部位于中心。為此， 傳統上將填隙片加到需要的地方以使心軸的紳線相對于頭部或主體開 口的軸線位于中心。
然而，在現有技術的方案的情況下，每次移除或替換心軸，都必 須使重新安裝的心軸或替換心軸相對于主體開口重新位于中心。
因而，總的希望提供一種快換式軸承組件，其將允許迅速且容易 地移除、替換和調換心軸，并且其將消除在原始心軸位于中心之后使 重新安裝的心軸或替換心軸重新位于中心的需求。
發明內容
附帶說明地參考所披露的實施例的相應部件、部分或表面，僅僅 為了說明而非作為限制，本發明主要提供了用于機床中的改進的軸承 組件，機床具有安裝在主體開口中以相對于主體移動的心軸。
改進的軸承組件允許迅速調換心軸并且消除了在最初使原始心軸
在開口中位于中心之后使替換心軸(S1, S2， S3，…)相對于開口重 新位于中心的需求。如這里使用的，替換心軸是在移除了先前的心軸 之后安裝的心軸，因而，替換心軸可以是已經被移除的同一心軸的重 新安裝，或可以是新的心軸。
改進的軸承組件(25)包括安裝在主體開口 (30)中的黑色金屬的管狀襯套(29),村套具有外表面(40)并且具有內表面(36， 39)， 外表面(40)布置成面向包圍開口的主體的部分，內表面(36, 39 ) 布置成面向心軸的穿透部分；和布置在襯套內的管狀軸承(46),管狀 軸承具有外表面(51)并且具有內表面(50),外表面(51)布置成面 對襯套內表面(36， 39)，內表面(50)布置成面對心軸穿透部分。 管狀軸承內表面布置成可滑動地接合心軸穿透部分。 在優選實施例中，襯套內表面(36， 39)是圓柱形的，襯套外表 面的一部分(40)是截頭圓錐形的。 管狀軸承優選地由青銅形成。
心軸按希望地安裝在主體開口中以相對于主體進行旋轉和軸向運動。
改進還可以包括接合主體和管狀襯套以防止它們之間的相對運 動的銷(33)。為此目的，主體可以設有盲孔(32)以接收銷的一個邊 緣端部，并且管狀襯套可以設有盲孔(42)以接收銷的相反的邊緣端 部。
在優選形式中，凹槽(59或70， 71或84)從管狀軸承的內表面 延伸到管狀軸承中以在心軸和軸承內表面之間分配潤滑劑。該凹槽沿 縱向方向(例如，71)、徑向方向(例如，70)等等延伸到軸承中。在 一個形式中，凹槽(84)成螺旋形地延伸到軸承中。
襯套外表面可以具有有外螺紋的部分(41 )，并且改進可以包括螺 母(92)，其布置成匹配地接合該襯套的有外螺紋的部分。
改進還可以包括互鎖機構(72、 73或93)，其在襯套和軸承之 間起作用以防止它們之間沿一個方向的相對運動。在一個形式中，該 互鎖機構包括布置在襯套和軸承之一中的攻了螺紋的孔(61 )，和有頭 的緊固件(62)，有頭的緊固件(62)螺紋接合到攻了螺紋的孔中并且 具有與村套和軸承中的另一個接合的頭部。在另一個形式中，互鎖機
構包括延伸到襯套和軸承之一中的環形凹槽，和扣環(93)，扣環(93) 具有一個被接收在環形凹槽中的部分并且具有與襯套和軸承中的另一 個接合的另一個部分。因而，本發明主要提供了一種改進的軸承組件，其允許迅速調換 心軸，同時消除了在最初使原始心軸在其中位于中心之后使替換心軸 重新位于中心的需求。
另一個目標是提供一種改進的軸承組件，其允許迅速且容易地替 換和調換不同形狀和構形的心軸。
從前述和正在寫的說明書、附圖和所附的權利要求，這些和其他 目標與優點將變得顯而易見。
圖1是與第一心軸相關聯的改進的軸承組件的笫一形式的不完整
縱向垂直截面圖2是圖1中所示的軸承組件的不完整縱向垂直截面圖，其中第 一心軸被移除；
圖3是與第二心軸相關聯的改進的軸承組件的第二形式的不完整 縱向垂直截面圖4是圖3中所示的軸承組件的不完整縱向垂直截面圖，其中第 二心軸被移除；
圖5是與第三心軸相關聯的改進的軸承組件的第三形式的不完整 縱向垂直截面圖6是圖5中所示的軸承組件的不完整縱向垂直截面圖，其中第 三心軸被移除；
圖7是含鐵的管狀村套的左端視圖8是大體上在圖7的線8-8上獲得的其不完整縱向垂直截面圖； 圖9是圖7和8中所示的含鐵的管狀襯套的頂平面圖； 圖IO是圖1中所示的管狀軸承的第一形式的左端視圖； 圖11是大體上在圖10的線11-11上獲得的其不完整縱向垂直截 面圖12是圖10和11中所示的管狀軸承的右端視圖； 圖13是圖10-12中所示的管狀軸承的頂平面圖； 圖14是改進的管狀軸承的第二形式的左端視圖；圖15是大體上在圖14的線15-15上獲得的其不完整縱向垂直截 面圖16是圖15中所示的管狀軸承的右端視圖； 圖17是圖14-16中所示的管狀軸承的頂平面圖； 圖18是改進的管狀軸承的第三形式的左端視圖； 圖19是大體上在圖18的線19-19上獲得的其不完整縱向垂直截 面圖；圖20是圖19中所示的管狀軸承的右端視圖； 圖21是圖19中所示的管狀軸承的頂平面圖。
具體實施例方式
在開始，應該清楚地懂得，在幾個圖中，同樣的附圖標記始終用 來表示相同的構件、部分或表面，同樣地，可以通過整個寫出的說明 書來進一步描述或說明元件、部分或表面，說明書的詳細說明是一個 整體的部分。除非另外指出，否則圖用來與說明書一起閱讀(例如， 斷面線，零件的布置，比例，度數等等)，并且被認為是本發明的整個 寫出的說明的一部分。如在下面的說明中使用的，術語"水平"、"垂直"、 "左"、"右"、"上"和"下"以及其形容詞的和副詞的派生詞(例如，"水 平地"、"向右"、"向上，，等等)僅僅涉及當特定的圖面對讀者時所示結 構的方位。相似地，術語"向內，，和"向夕卜，，適當地一般涉及表面相對于 其延長軸線或旋轉軸線的方位。
現在參考附圖，更特別地參考圖1-6,本發明主要提供一種改進 的軸承組件，其允許迅速調換機床心軸，同時消除在最初使原始心軸 在主體開口中位于中心之后使替換心軸相對于主體開口重新位于中心 的需求。
在圖l和2中總的以25表示改進的軸承組件的第一形式；在圖3 和4中總的以26表示第二形式；和在圖5-6中總的以28表示第三形 式。在所有情況下，軸承組件都包括總的以29表示的管狀村套，其由 黑色金屬形成并且安裝在主體31的開口 30中。如在圖1、 3和5中最 好地示出的，主體開口 30包括面向內和向左的截頭圓錐形表面。此外，
7盲孔32從開口 30徑向地延伸到主體中以容納和接收銷33的 一個邊緣 端部。
如圖7-9中最好地示出的，管狀村套29是水平延長的特別構形的 管狀元件，其具有環形垂直左端面34、環形垂直右端面35、階梯狀內 表面，階梯狀內表面順序地包括從左端面34向右延伸的面向內的水平 圓柱面36、面向右的環形垂直肩部38、和從環形垂直肩部38向右延 伸以結合右端面35的面向內的水平圓柱面39。管狀襯套還被表示為 包括外表面，外表面(在有關部分中)包括從左端面34的外邊緣向 右延伸的面向外和向右的截頭圓錐形表面40，和與右端面35相鄰的 有外螺紋的部分41。盲孔42徑向地延伸到管狀襯套中以容納和接收 銷33的內邊緣端部。該銷用來防止管狀襯套29相對于主體31的沿軸 向的和旋轉的相對運動。
仍然參考圖8，以43表示的沿直徑的通孔延伸穿過管狀襯套的中 間部分，以44表示的環形凹槽從管狀襯套的外表面延伸到管狀襯套 中，并且將截頭圓錐形部分40與有外螺紋的部分41分開。管狀村套 被表示為具有分別以45表示的兩個完全相反的舌部，其軸向地延伸到 右端面35之外，這兩個舌部45、 45組成適合接合相鄰結構的定位片。
現在說到圖1和2，改進的軸承組件的第一形式被表示為包括總 的以46表示的管狀軸承，其布置在襯套29內。
如圖10-13中最好地示出的，軸承46被表示為是一水平延長的管 狀元件，其具有環形垂直左端面48、環形垂直右端面49、面向內的水 平圓柱面50和階梯狀外表面，階梯狀外表面順序包括從左端面48 的外邊緣向右延伸的面向外的水平圓柱面51、淺的環形凹槽52、向外 延伸到表面51之外的凸緣部53和從凸緣部53向右延伸以結合右端面 49外邊緣的面向外的水平圓柱面54。凸緣53由從表面51向外延伸的 面向左的環形垂直面55、面向外的水平圓柱面56和面向右的環形垂 直面58限定，面向右的環形垂直面58從面向外的水平圓柱面56向內 延伸并結合表面54的左邊緣端部。
以59表示的淺環形凹槽從內表面50的中間部分延伸到軸承46中，并被沿直徑的通孔60橫貫。攻了螺紋的盲孔61從其左端面的6 點鐘位置水平地延伸到軸承46中以容納和接收在圖1和2中以62表 示的有頭的緊固件。緊固件62適合被匹配地接收在孔61中，并且其 頭部適合接合管狀襯套的左端面34的左端面以限制它們之間的相對 軸向運動。如圖10和12中最好地示出的，軸承凸緣53設有分別以 63表示的兩個完全相反的狹縫。
現在說到圖3和4，改進的軸承組件的第二形式被表示為包括含 鐵的管狀襯套29和管狀軸承的備選形式，該形式總的以65表示。
如圖14-17中最好地示出的，軸承65是水平延長的特別構形的管 狀元件，其具有環形垂直左端面66、環形垂直右端面68和在它們之 間延伸的面向內的水平圓柱面69。淺圓周凹槽70從內表面69的中間 位置徑向地延伸到軸承中，縱向延伸的凹槽71徑向地延伸到軸承65 中，并與圓周凹槽70相交。凹槽70和71提供沿圓周和沿軸向延伸的 潤滑劑分配凹槽。
再者，在這里，攻了螺紋的線孔72從軸承左端面的6點鐘位置延 伸到軸承65中以容納和接收有頭的緊固件73,緊固件73接合管狀襯 套的左邊緣端部以限制管狀襯套和軸承之間沿 一個方向的相對軸向移 動。
軸承65也被表示為具有外表面，該外表面順序包括從左端面66 的外邊緣向右延伸的面向外的水平圓柱面74、面向左的環形垂直面75 和從環形垂直面75向右延伸以結合右端面68外邊緣的水平圓柱面 76。淺環形倒角凹槽78設在表面74和75之間，總的以79表示的一 對完全相反的傾斜斜面從表面74向右并且稍微向內延伸，并且結合右 端面68。
現在說到圖5和6,改進的軸承組件的第三形式28被表示為包括 管狀襯套29和總的以80表示的薄壁的管狀軸承。
如圖21中最好地示出的，軸承80是特別構形的水平延長的元件， 其具有環形垂直左端面81、環形垂直右端面82和在它們之間延伸的 內圓柱面83。多個螺旋形凹槽從軸承80的內表面83延伸到軸承80中以沿著螺旋形凹槽分配潤滑劑，螺旋形凹槽的多個部分以84表示。 軸承80被表示為具有外表面，該外表面在有關部分中包括從左端面 81的外邊緣向右延伸的水平圓柱面85，面向左的環形垂直面86，和 從環形垂直面86向右延伸以結合右端面82外邊緣的面向外的水平圓 柱面88。沿直徑的孔89延伸穿過軸承80的中間部分并且與分配潤滑 劑的螺旋形凹槽84相交，倒角的環形凹槽90在外表面85和86之間 徑向地延伸到軸承80中，分別以91表示的一對傾斜的完全相反的平 面從表面85向右延伸。
改進的軸承組件的全部三種形式使用共同的管狀襯套29，然而， 各個軸承組件不同，因為對于每個軸承組件而言，管狀軸承元件不同。 在所有情況下，管狀軸承都由青銅形成。在所有情況下，在最初將軸 承組件安裝在主體上之后，可以通過擰下螺母92拆卸軸承組件，以允 許就地拆卸軸承組件。換句話說，外部的管狀襯套將仍然被安裝在主 體上相對于主體開口位于中心位置中，因此，僅僅需要在最初用墊片 墊外部的襯套以使其軸線相對于開口的軸線位于中心，之后，可以選 擇地移除螺釘62 (圖1-2)、 73 (圖3-4)或扣環93 (圖5-6 )以允許 通過將管狀軸承從管狀襯套內移除來拆卸軸承組件，這將使得心軸能 被移除。
在圖1、 3和5中，分別示出了以Sl、 S2和S3表示的三個不同 的心軸。然后，無論替換心軸是原始心軸還是另一個心軸，都可以將 替換心軸重新插入，并重新裝配軸承組件而不必使外部的襯套相對于 主體開口重新位于中心。因而，改進的軸承組件允許迅速調換心軸， 同時消除了使替換心軸重新位于中心的需求。
變化
本發明預料可以作出許多改變和變化。例如，不應認為構造的材 料是關鍵性的，除非在權利要求中表達出來，并且可以根據需要容易 地改變或更改構造的材料。盡管用青銅作為軸頸軸承的材料目前是優 選的，但也能使用其他類型的軸頸軸承材料。
因而，盡管已經示出和描述了本發明的三個優選形式，討論了其幾個變化，但本領域技術人員將容易懂得，在不背離本發明的精神的 情況下，可以作出各種另外的改變和變化，本發明由下面的權利要求 限定和區分。
權利要求
1.在具有心軸的機床中，心軸安裝在主體開口中以相對于所述主體移動，改進包括軸承組件，其允許迅速調換心軸，同時消除了在最初使原始心軸在所述開口中位于中心之后使替換心軸相對于所述開口重新位于中心的需求，所述軸承組件包括安裝在所述主體開口中的鐵類金屬的管狀襯套，所述襯套具有外表面并且具有內表面，所述外表面布置成面向包圍所述開口的所述主體的部分，所述內表面布置成面向心軸的穿透部分；和布置在所述襯套內的管狀軸承，所述管狀軸承具有外表面并且具有內表面，所述外表面布置成面對所述襯套內表面，所述內表面布置成面對所述心軸穿透部分。
2. 如權利要求l所述的改進，其特征在于所述管狀軸承內表面布 置成可滑動地接合所述心軸穿透部分。
3. 如權利要求2所述的改進，其特征在于所述襯套內表面是圓柱 形的。
4. 如權利要求l所述的改進，其特征在于所述襯套外表面的一部 分是截頭圓錐形的。
5. 如權利要求6所述的改進，其特征在于所述管狀軸承由青銅形成。
6. 如權利要求l所述的改進，其特征在于所述心軸安裝在所述主 體開口中，以相對于所述主體進行旋轉和軸向運動。
7. 如權利要求l所述的改進，還包括接合所述主體和所述管狀襯套以防止它們之間的相對運動的銷。
8. 如權利要求7所述的改進，其特征在于所述主體設有盲孔，以 接收所述銷的 一個邊緣端部。
9. 如權利要求8所述的改進，其特征在于所述管狀襯套設有盲孔， 以接收所述銷的相反的邊緣端部。
10. 如權利要求1所述的改進，其特征在于一凹槽從所述管狀軸承的內表面延伸到所述管狀軸承中，以在所述心軸和所述軸承內表面 之間分配潤滑劑。
11. 如權利要求10所述的改進，其特征在于所述凹槽沿縱向方向延伸到所述軸承中。
12. 如權利要求10所述的改進，其特征在于所述凹槽沿徑向方向 延伸到所述軸承中。
13. 如權利要求IO所述的改進，其特征在于所述凹槽成螺旋形地 延伸到所述軸承中。
14. 如權利要求1所述的改進，其特征在于所述襯套外表面的一 部分有外螺紋，并且還包括螺母，其布置成匹配地接合所述村套的有外螺紋的部分。
15. 如權利要求l所述的改進，還包括互鎖機構，其在所述襯套和軸承之間起作用，以防止它們之間沿 一個方向的相對運動。
16. 如權利要求15所述的改進，其特征在于所述互鎖機構包括布 置在所述襯套和軸承之一中的攻了螺紋的孔，和有頭的緊固件，所述 有頭的緊固件螺紋接合到所述攻了螺紋的孔中，并且具有與所述襯套 和軸承中的另一個接合的頭部。
17. 如權利要求15所述的改進，其特征在于所述互鎖機構包括延 伸到所述襯套和軸承之一中的環形凹槽，和扣環，所述扣環具有一個 被接收在所述環形凹槽中的部分，并且具有與所述村套和軸承中的另 一個接合的另一個部分。
全文摘要
本發明提供了用于機床中的改進，機床具有安裝在主體開口(30)中以相對于主體(31)進行軸向和旋轉運動的心軸(51)，改進包括軸承組件(25)，其允許迅速調換心軸(S1，S2，S3，…)，同時消除了在最初使原始心軸在開口中位于中心之后使替換心軸相對于開口重新位于中心的需求。改進的軸承組件(25)主要包括安裝在主體開口中的含鐵的管狀襯套(29)，襯套具有外表面(40)并具有內表面(36，39)，外表面(40)布置成面向包圍開口的主體的部分(31)，內表面(36，39)布置成面向心軸的穿透部分；和布置在襯套內的管狀軸承(46)，管狀軸承具有外表面(51)并且具有內表面(50)，外表面(51)布置成面對襯套內表面，內表面(50)布置成面對心軸穿透部分。
文檔編號F16C33/02GK101495767SQ200780002614
公開日2009年7月29日 申請日期2007年1月17日 優先權日2006年1月19日
發明者J·休吉克, K·伍達姆斯, S·G·貝爾帕諾 申請人:布林克曼產品公司