專利名稱：一種角度被偏斜的自動對位軸承的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種角度被偏斜的自動對位軸承，該軸承用于，例如，0.5千瓦及以下的小型電動機。
在每臺裝配有自動對位軸承的小型電動機的制造中，很難將公差減小到足以確保所生產的電動機在電機軸和自動對位軸承的軸承件之間沒有較大的間隙。結果，在這些電動機運行中會產生令人不滿意的高噪聲。
解決這一問題的一種方式是彈性地偏置軸承件，使軸承件的軸線比電機軸更陡峭地傾斜于軸承座的軸線。這樣就保證了軸承件總是傾斜于電機軸，從而有效地減小了電機軸和軸承件間的有效間隙，電機運行中所產生的噪聲也降低了。
在英國專利文獻No.2226090說明書中公開的一種公知的角度被偏斜的自動對位軸承中，一個軸承件具有一個由形成在軸承件的軸周圍的第一和第二外表面構成的外表面；所述第一外表面是一個部分球面的旋轉曲面，它具有一個位于軸承件的軸線上的曲率中心；所述第二外表面與一個假設的球形表面是不重合的，該假設表面與部分球形的第一外旋轉表面具有相同的曲率中心，并且包括至少一個沿軸承件的軸線橫向延伸的第一部分；一個容納所述軸承件的軸承座，具有一個繞該軸承座的軸線形成的內旋轉表面；第一和第二彈性定位裝置與所述軸承件接合固定，第一彈性定位裝置與第二外表面相結合，以及第一和第二彈性定位件是彈性變形的，以便推動部分球形的第一外旋轉曲面軸向地與內旋轉曲面接合，并且產生使軸承件相對于所述軸承座傾斜預定量的轉動力矩。
在這種結構中，第二外表面包括至少一個第一橫向延伸部分，它是形成在部分球形的第一外旋轉表面中的一個槽口的基面，所述的或每個第二彈性定位件是一個無論在大小上還是形狀上都不同于所述第一彈性定位件的鎖裝置，因此在這種通常是燒結結構的軸承件上形成合適的精確的槽口是困難，并且安裝第一和第二彈性定位件，使構成第二彈性定位件的鎖，能正確地相對于在部分球形的第一外旋轉曲面中形成的槽口定位，也是困難的。
本實用新型的目的是提供一種角度被偏斜的自動對位軸承，它至少部分的解決了制造和安裝已知結構時存在的問題。
實現此目的技術方案是，保證該第二外表面是圍繞軸承件的軸線形成的一個第二外旋轉表面，并且第一和第二兩個彈性定位件與一個橫向伸延的第二外旋轉表面的第一部分接合。
因此，根據本實用新型，提供一種角度被偏斜的自動對位軸承，該軸承件具有一個由圍繞軸承件的軸線形成的第一和第二外旋轉表面構成的外表面；所述第一外旋轉表面是部分球形的，具有一個位于軸承件的軸線上的曲率中心；第二外旋轉表面與一個和部分球形的第一外旋轉表面具有相同的曲率中心的假設球形表面是不重合的；第一和第二彈性裝置與第二外旋轉表面的第一橫向延伸部分相接合，并且彈性變形，以便把部分球形的第一外旋轉表面軸向地推進，與內回轉曲面接合，并且繞與軸承座的軸線垂直的軸線，施加一個使軸承件傾斜的轉動力矩。
施加在軸承件上的轉動力矩使軸承件傾斜，直到該轉動力矩通過彈性負載的自動調節減小到與作用在軸承件上的反轉動力矩平衡為止，該反轉動力矩是由于作用在軸承件上的磨擦載荷的結果。
在本實用新型的最佳實施例中，第一、第二彈性軸承裝置分別與軸承件的軸線的相對側面上的第二外旋轉曲面的橫向延伸的第一部分接合，以便在該軸承件上施加不等的、方向相反的轉動力矩。因此，引起軸承件傾斜的，正是這些相反指向的轉動力矩的合力。
雖然轉動力矩同時取決于負載和力臂，最好是第一彈性定位裝置比第二彈性定位裝置對于彈性變形具有更大的阻力。
這種對彈性定位裝置彈性變形的阻力，在第一和第二彈性定位裝置之間可以從最大值變到最小值，而這兩個彈性定位裝置分別與軸承件的軸線的相對側面上第二外旋轉表面的橫向伸延的第一部分相接合。
所述第二外旋轉表面最好包括軸向沿軸承件的軸線延伸的第二部分。這便于裝配，因為第二外旋轉表面的第二部分提供了一個中心體，彈性定位裝置可安裝在它周圍。
此外，由于具有這種結構形式，就有可能分別裝配第一和第二彈性定位裝置，以使它們與第二外旋轉表面的軸向延伸第二部分的相對的側面接觸，從而在該軸承件上，繞垂直于軸承座的軸線的軸線的方向上，施加相反方向的轉動力矩。
在本實用新型的最佳實施例中，所述彈性定位裝置構成定位器的部分，定位器有一個外環部分，定位裝置包括從外環部分沿徑向向內延伸的定位件，并且第一定位件是被沿徑向沿伸的第一狹縫分開，而第二定位件則由沿徑向延伸的第二狹縫分開，象這樣的定位器能夠很容易由彈性薄板材料沖壓制成。
對于這種定位器，狹縫在定位器周圍可以是等角排列，且第一狹縫可比第二狹縫更窄或更短。在兩種情況下，在第一狹縫之間的第一定位件比第二彈性定位件彈性差，并且不易變形。
換言之，在第一狹縫之間的角間隔可以大于第二狹縫之間的角間隔。
在不同的結構形式中，第一和第二彈性定位裝置分別包括各自圍繞第二外旋轉表面延伸一半路程并且共同延伸全部路程的橫向壓縮彈性材料的第一長度和第二長度。這一可壓縮的材料可以是橡膠或類似的塑性材料。
所述第一長度可以采用比第二長度更不易壓縮的材料。另一種方式是，第一和第二長度可以各自具有第一和第二均勻橫截面，并且第一橫截面可以大于第二橫截面，以便在阻止第一和第二彈性定位裝置的彈性變形方面產生一個差值。
如果所述彈性定位裝置包括橫向壓縮的彈性材料的第一和第二長度，則第二外旋轉表面最好包括一個沿軸承件的軸向伸展的第二部分。這有利于彈性材料的長度的裝配，這是因為，它們可被包裝在這第二個部分周圍。在這種情況下，第一和第二彈性定位裝置各自與軸向延伸的第二外旋轉表面的第二部分的相對的側面相接，從而在軸承件上，繞垂直于軸承座的軸線的軸線方向上，施加不相等的反向轉動力矩。
顯然，無論彈性定位裝置采取什么形式，只要第二外旋轉表面橫向延伸的第一部分垂直軸承件的軸線延伸，則對軸承件進行軸向加載以便部分球形的第一旋轉表面與軸承座內形成的內旋轉表面相接合就變得更為方便。
本實用新型的自動對位軸承及其附加特征將參照附圖在下面舉例說明。
圖1表示本實用新型的第一實施例的側視立面剖面圖；圖2是表示
圖1所示自動對位軸承的分解示圖；圖3是形成
圖1和圖2的軸承一部分的一個彈性定位器的側視圖；圖4和圖5表示與圖3所示的定位器類似的第二彈性定位器的側視立面圖；圖6和圖7表示類似于圖3所示的定位器的第三彈性定位器的側視立面圖8和9表示本實用新型的第二個實施例，類似于
圖1和2的一個側剖面圖和一個部件分解圖；
圖10表示形成圖8和圖9中軸承件一部分的彈性定位裝置的側視圖；和
圖11和12表示與
圖10所示的定位裝置類似的第二定裝置的一個側視立面圖。
圖1和2所示，本實用新型的第一實施例包括一個軸承件1，它具有一個接收旋轉軸的圓筒狀內表面14，和外表面3，4，5，外表面3，4，5由在軸承件1的軸線周圍形成的第一和第二外旋轉表面2和3，4構成，圖中，第一外旋轉表面2是部分球形的，第二外旋轉表面3，4包括橫向延伸的第一環形部分3，和軸向延伸的第二圓柱形部分4，一個容納軸承件1的軸承座5具有一個圍繞軸承座5的軸線形成的部分球形的外旋轉表面6。該軸承件1靠彈性定位器7，8，9保持在軸承座5中，該些彈性定位器抵住第二外旋轉表面3，4的第一環形部分3，并且由閉鎖環15壓緊固定，閉鎖環是用普通辦法，例如用螺釘固定(圖中未示出)到軸承座5上。
彈性定位器7，8，9是由彈簧鋼板的環形坯件制成，包括從一個環形的外環9徑向內延伸的第一和第二彈性定位件7和8，這可從圖3更清楚地看出。為形成彈性定位件7和8，該鋼板毛坯被加工成具有多個圍繞節距圓周等角地分隔開的小的和大的開孔，這個圓周與環形毛坯件的內緣和外緣同軸，該毛坯件被沖壓成一個內部環形支圈和在外環9和這個內部環形支圈之間形成一平截頭圓錐體。在開孔和毛坯的內緣之間切出與小孔和大孔具有同樣寬度的第一和第二槽10和11，以形成彈性定位件7和8。如圖所示，第一槽10比第二槽11窄，因此在相鄰對的第一槽10之間的第一定位件7比在相鄰對的第二槽11之間的第二定位件8更剛硬，直徑上相對端還有槽17，它們每個具有一個介乎第一和第二槽10和11之間的寬度，并將位于定位器一側的第一彈性定位件7與位于該定位器另一側的第二彈性定位件8分隔開。
槽10和11將毛坯的內部環形支圈分隔成多個墊片18，它們彈性地壓住第二外旋轉表面3，4的第一環形部分3，從而迫使軸承件1的部分球形的第一外旋轉表面2與在軸承座5內形成的部分球形的外旋轉表面6軸向地相接合。
同時，由于第一彈性定位件7比第二彈性定位件8更剛硬，產生一個作用在軸承件1上的合成轉動力距，使軸承件1朝著
圖1所示的順時針方向斜置。為了明了的目的，雖然
圖1中未出示，但軸承件1是傾斜了預定的量進入這樣的位置，在該位置上，軸承件1上所受到的彈性轉動力矩與作用在軸承件1上主要在部分球形的內外旋轉表面2和6之間由磨擦力造成的反向轉動力矩相平衡。
在
圖1和2所示的實施例的改型中，圖3中的定位器換成了圖4和圖5中的定位器，或換成如圖6和7所示的定位器。
圖4和5中所示定位器與圖3中所示定位器的區別在于，雖然在彈性定位件7和8之間的第一和第二槽10和11是等角地布置在所述定位器的周圍，但第一槽10比第二槽11更短，以使第一定位件7比第二定位件8更剛硬，并且更不易彈性變形。在這種情況下，最初在用來制成定位器的環形毛坯上形成的開口是同樣大小的，但它們是形成在不同半徑的半圓周節距上，所以定位器的外環區9不是嚴格的環形形狀。
圖6和7所示的定位器中，所有的初始開孔16在相同的節距圓周上形成，所有第一和第二槽10和11具有同樣的寬度，如同圖4中所示定位器的情況，但是在這里第二槽11和位于定位器下部的開孔16比第一槽10和位于定位器上部的開孔16在間隔上緊湊得多。這表明，在每個相鄰的第一槽對10之間的第一定位件7比第二定位件8更寬，并因此更剛硬。
如圖8和9所示，本實用新型的第二個實施例與第一個實施例的區別是，軸承件1具有外表面2，3，4，其中第二外旋轉表面3，4的第一橫向延伸部分3呈平截頭圓錐形，在軸承座5內部形成以接收在軸承件1上形成的部分球形第一外旋轉表面的內旋轉表面6也是平截頭園錐形，第一和第二彈性定位裝置7和8包括兩片各圍繞軸承件1形成半圈的圓環截面的橡膠片。如圖所示，彈性定位裝置7和8夾持在軸承件1，軸承座5和支撐環19之間，支撐環如圖所示由一個閉鎖環20固定就位，而閉鎖環靠如螺栓之類的常規的裝置(圖中未示出)固定到軸承座5上。
雖然第一和第二彈性定位裝置7和8的橫截面12和13在圖8中是圓形的，但由于存在壓縮荷載，這些橫截面會變形，使得它們將施加不同的軸向和徑向的負載到軸承件1上。這可以用不同的橡膠制成兩個彈性定位裝置7和8來解決，使構成第一彈性定位裝置7的橡膠比構成第二彈性定位裝置8的橡膠對于壓縮變形呈現更大的阻力。
軸承件1上的徑向和軸向負載可以由安裝尺寸和彈性定位裝置所受到的壓縮變形程度的控制，從而確保軸承件1相對于軸承座5傾斜，并且軸承件1的軸線偏向軸承座5的軸線。實際上，這一偏傾應大于電機軸的軸線和軸承座5的軸線之間予期的最大偏斜度。當這個予期的最大偏斜度為大約1°時它將導致在軸承件1上提供足以使其相對于軸承座5旋轉2°的彈性負載。
在一個變換的結構中，如圖8所示具有一樣的橫截面12和13的彈性定位裝置7和8，由
圖11和12中圖示的第一和第二彈性裝置7和8所替代，在這里，第一彈性定位裝置7的橫截面12大于第二彈性裝置8的橫截面13，并且兩個彈性定位裝置7和8均用同一種橡膠材料制成。
本實用新型的范圍陳述在權利要求書中。雖然這些權利要求中包括了參考標號，但它們只是幫助理解，并且這些參考標號并不能認為是對權利要求范圍的限定，因此這些參考標號不應該用于解釋權利要求的范圍。
權利要求1.一種角度被偏斜的自動對位軸承，包括一軸承件(1)具有一外表面(2，3，4)，該表面是由圍繞軸承件(1)的軸線形成的第一和第二外表面(2和3，4)構成的；第一外表面是部分球形的旋轉表面(2)，其具有位于軸承件(1)的軸線上的曲率中心；第二外表面(3，4)與一個具有與部分球形的第一外旋轉表面(2)相同的曲率中心的虛構球形表面不相重合，并且包括至少一個沿軸承件(1)的軸線橫向延伸的第一部分(3)；一軸承座(5)用于容納軸承件(1)，其具有一圍繞軸承座(5)的軸線形成的內旋轉表面(6)；第一和第二彈性定位裝置(7和8)被支承著與軸承件(1)相接合，其中第二彈性定位裝置(8)與第二外表面(3，4)相接合；和第一和第二彈性定位裝置(7和8)彈性地變形以迫使部分球形的第一外旋轉表面(2)軸向地與內旋轉表面(6)相接合，并施加一個使軸承件(1)繞垂直于軸承座(5)的軸線的軸線相對于軸承座(5)傾斜預定量的轉動力矩。其特征在于第二外表面(3，4)是圍繞軸承件(1)的軸線形成的第二外旋轉表面；和第一和第二彈性定位裝置(7和8)都與第二外旋轉表面(3，4)的橫向延伸的第一部分(3)相接觸。
2.根據權利要求1的軸承，其特征在于第一和第二彈性定位裝置(7和8)分別連接位于軸承件(1)的軸線相對側上第二外旋轉表面(3，4)的橫向延伸第一部分(3)從而在軸承件(1)上產生不相等的且方向相反的轉動力矩。
3.根據權利要求2的軸承，其特征在于第一彈性定位裝置(7)比第二彈性定位裝置(8)對于彈性變形具有更大的阻力。
4.根據權利要求3的軸承，其特征在于對彈性定位裝置(7和8)的彈性變形的阻力在分別接觸軸承件(1)的軸線相對側上第二外旋轉表面(3，4)的橫向延伸的第一部分(3)的第一和第二彈性定位裝置(7和8)之間從最大值變至最小值。
5.根據權利要求2至4中任一個的軸承，其特征在于第二外旋轉表面(3，4)包括一軸向沿軸承件(1)的軸線伸展的第二部分(4)。
6.根據權利要求5的軸承，其特征在于第一和第二彈性定位裝置(7和8)各自接合到第二外旋轉表面(3，4)的軸向伸展的第二部分(4)的相對側，從而在軸承件(1)上施加一個圍繞垂直于軸承座(5)的軸線的軸線的反向轉動力矩。
7.根據權利要求3或4的軸承，其特征在于彈性定位裝置(7和8)構成定位器(7，8，9)的一部分；定位器(7，8，9)具有一外環部分(9)；定位裝置(7和8)包括從外環部分(9)徑向向內伸出的定位件；和第一定位件(7)被徑向伸展的第一槽(10)分隔，第二定位件(8)被徑向伸展的第二槽(11)分隔。
8.根據權利要求7的軸承，其特征在于槽(10和11)是等角地圍繞定位件(7，8，9)分布，和第一槽(10)比第二槽(11)更窄。
9.根據權利要求7的軸承，其特征在于槽(10和11)是等角地圍繞定位器(7，8，9)布置，而且第一槽(10)比第二槽(11)短些。
10.根據權利要求7的軸承，其特征在于第一槽(10)之間的角間距比第二槽(11)之間的角間距大。
11.根據權利要求1至3中任一個的軸承，其特征在于第一和第二彈性定位裝置(7和8)分別包括橫向被壓縮的彈性材料的第一和第二長度，它們各自圍繞第二外旋轉表面(3，4)的一半路徑延伸，并且共同圍繞住第二外旋轉表面(3，4)的全部路徑。
12.根據權利要求11的軸承，其特征在于第一長度(7)比第二長度(8)由更不易壓縮的材料制成。
13.根據權利要求11的軸承，其特征在于第一和第二長度(7和8)分別具有均勻的第一和第二橫截面(12和13)；和第一橫截面(12)大于第二橫截面(13)。
14.根據權利要求11至13中任一項的軸承，其特征在于第二外旋轉表面(3，4)包括一個軸向沿軸承件(1)的軸線伸展的第二部分(4)。
15.根據權利要求14的軸承，其特征在于第一和第二彈性定位裝置(7和8)各自連接到第二外旋轉表面(3，4)的軸向伸展的第二部分(4)的相對側，從而在軸承件(1)上施加繞垂直于軸承座(5)的軸線的軸線的不等的反向轉動力矩。
16.根據權利要求1至15中任一項的軸承，其特征在于第二外旋轉表面(3，4)的橫向延伸第一部分(3)垂直于軸承件(1)的軸線伸展。
專利摘要一種角度被偏斜的自動對位軸承具有一裝在軸承座5內的軸承件1，它由定位器(7，8，9)保持就位，定位裝置使軸承件上部分球形的第一旋轉表面2與在軸承座內形成的部分球形第二旋轉表面6軸向地壓接。該定位器(7，8，9)包括第一和第二彈性定位件(7和8)，它們與軸承件上第二外旋轉表面，(3，4)的橫向延伸的第一部分3相對側相接合。第一彈性定位件7比第二彈性定位件8在軸承件上施加更大的負載，以便該軸承件朝軸承座偏斜。
文檔編號F16C23/04GK2156333SQ9224468
公開日1994年2月16日 申請日期1992年11月12日 優先權日1991年11月12日
發明者G·斯特羅布爾 申請人:德昌電機股份有限公司