專利名稱：半流態合成脂填充軸的溫度指示器的制作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及一種新型的溫度指示器，在填充潤滑輪軸承的半流態合成脂的車輛的軸，如拖車的軸，達到不安全的溫度時，向操作者提供視覺指示。具體地說，本發明的一個形式涉及一種新型的溫度指示器，它可以改裝到現有的車輛軸中而不需要改變軸的構造。
現在的拖車輪轂/軸承結構已經轉向使用半流態合成脂潤滑劑，以取代在現有技術拖車輪轂/軸承中曾廣泛使用的變速器油潤滑車輪的軸承。半流態的合成脂更具優勢，因為對不完善的輪密封不那么敏感，并因而比機油填充的輪輪轂不易漏油。
在機油填充的輪輪轂漏油時，機油擴散或噴濺在軸的周圍，充滿此區的所有東西。如果密封失效使制動塊和剎車鼓罩上機油，這可由于發熱的制動塊和剎車鼓而導致著火。
在半流態合成脂填充軸輪轂漏油時，由于半流態合成脂比機油更為固態，半流態合成脂不像機油那樣在軸的周圍擴散或者噴濺。半流態合成脂只是經密封擠出，要么干凈地失落，要么保持在直接區域的周圍，從而防止著火。
采用機油填充軸輪轂的優點在于，這樣的輪轂易于用具有填充線的輪轂中的窗口進行監視。如果使用者發現油低(例如低于充油線)，只要拉輪轂蓋上的插頭油就會補充到油面達到充油線。
然而，在用填充半流態合成脂填充的輪轂時，半流態合成脂不流過軸承，而是傾向于停留在輪轂中的脂室中，即便輪停止也是這樣。由于使用半流態合成脂，這尤其發生在寒冷的天氣。在低溫下，和脂一樣，半流態合成脂的粘度增加，但是在高溫下，半流態合成脂開始更像濃的液體一樣流動。
由于半流態合成脂的這種性質，采用了沒有窗口的輪轂蓋，以防止司機因在窗口顯示不出油位而誤認為輪轂缺油。因為用機油的窗口在用半流態合成脂填充輪轂時不起作用，一般采用簡單的金屬或者固體塑料蓋。由此產生的問題是司機不能監視軸以判斷是否存在足夠的潤滑量。眾所周知，如果輪的軸承長時間沒有充足的潤滑劑工作，軸承會顯著發熱，并因為軸承壓入在輪/輪轂中而引起輪轂發熱。如果這個情況一直不為發現，這可引起嚴重的軸承故障。
本發明提出一種新型的溫度指示器，在填充半流態合成脂以潤滑其輪軸承的車輛的軸，例如拖車軸已經達到不安全的溫度時為操作者提供視覺的指示。本發明的溫度指示器的一種形式可以方便地改裝在現有的拖車中，而不必改造此拖車。結合研究附圖閱讀所附說明可明了本發明的其它特點和優點。
本發明的一般目標是提供一種新型的溫度指示器，在填充半流態合成脂以潤滑其輪軸承的車輛的軸，例如拖車軸已經達到不安全的溫度時為操作者提供視覺的指示。
本發明的一個目標是提供一種新型的溫度指示器，它可以方便地改裝在現有的拖車中，而不必改造此拖車。
本發明的另一個目標是提供一種新型的溫度指示器，它可以與車輛軸上的一個填充孔結合使用。
簡而言之，綜上所述，本發明公開了一種新型的溫度指示器，在填充半流態合成脂以潤滑其輪軸承的車輛的軸，例如拖車軸已經達到不安全的溫度時為操作者提供視覺的指示。
在一個實施例中，通過常規的輪安裝裝置的金屬輪轂設置溫度探頭。該輪安裝裝置包括一個軸，由多個輪軸承可旋轉安裝在軸上輪轂，和一個設在輪轂和軸之間的腔室，容納潤滑輪軸承的半流態合成脂。溫度探頭由一個安裝在一個殼內的指示銷桿形成。當軸承達到不安全的溫度時，此指示器銷桿彈出此殼和輪轂以提示使用者軸承處已經達到不安全的溫度。
在另一個實施例中，也就是優選的實施例中，溫度探頭設在輪轂蓋的一個螺栓上，或者設在用于把輪轂蓋安裝在輪轂上的常規的輪安裝裝置的固定器構件上。溫度探頭由一個安裝在一個殼內的銷桿形成。當軸承達到不安全的溫度時，此指示器銷桿彈出此殼和輪轂以提示使用者軸承處已經達到不安全的溫度。
結合附圖參照以下說明，可以理好地理解本發明的構造和工作原理，在圖示中同樣的標號標識同樣的元件。其中
圖1是安裝本發明的第一實施例特征的新型溫度探頭的一個輪安裝裝置和一根軸的剖視圖，此探頭在第一位置提示使用者該軸在安全的溫度。
圖2表示圖1的一部分的放大圖。
圖3為圖1中的連接有所述溫度探頭的輪安裝裝置的一部分的放大的剖視圖，此探頭在第二位置提示使用者該軸已經達到不安全的溫度。
圖4是此連接有本發明第二實施例特征的新型溫度指示器的輪安裝裝置和一根軸的剖視圖，此溫度指示器在第一位置提示使用者該軸在安全的溫度。
圖5為圖4的溫度指示器的分解圖，此溫度指示器由一個溫度探頭和剖視出的一個輪轂蓋螺栓或者說固定件形成。
圖6為圖4一部分的放大圖。
圖7為圖4中的連接有所述溫度探頭的輪安裝裝置的一部分的放大剖視圖，此探頭在第二位置提示使用者該軸已經達到不安全的溫度。
盡管本發明易于以不同的形式實施，在附圖中示出，并在本文中詳述了一個特定的實施例，但應理解，這里的揭示只能認為是本發明原理的舉例，不應把本發明限于圖示及其說明。
本發明提供總成中用的新型的溫度指示器20、120，所述總成使用合成脂潤滑的軸承48，諸如傳輸帶總成，或者車輛，例如拖車，在運轉中軸承48處達到不安全溫度時視覺地向使用者指示。如圖中所示，溫度指示器20、120設在拖車的車輪安裝裝置24中。應當理解，本發明可以用于各種機械總成，只要這些總成包括在兩個運動部件之間的軸承，使一個部件可相對于另一個部件轉動。
本發明的第一實施例示于圖1-3。第二實施例示于圖4-7。所示各在一個輪安裝裝置24中。
輪安裝裝置24用于把輪(未示)安裝在車輛上。輪安裝裝置24一般包括軸22、輪轂總成26和剎車總成28。
軸22通過適當的裝置固定地安裝在車身上，并由空心管30形成，管30的端部(圖中僅示其一部分)具有通過焊縫34等連接于其上的轉軸32。轉軸32是空心的、有螺紋末端帶梢的構件。空心的管30和軸22的轉軸32在其中界定一個空間。軸22由適當強度的剛性材料制成。
剎車總成28為公知的結構，故不再詳述。剎車總成28安裝在軸22上，一般地包括一個剎車鼓38和一個制動塊40。
輪輪轂總成26安裝在軸22的末端，一般包圍轉軸32。輪轂總成26包括一個金屬輪轂42，其壁44在輪轂42和轉軸32之間界定一個空間，空腔或稱室46，還包括多個輪軸承48和輪轂蓋50。輪轂42通過適當的公知的方法，例如用螺栓52，連接在剎車鼓38上。
在輪轂腔46內包含一個半流態合成脂54液槽。半流態合成脂54在車輛的運轉中潤滑車輪軸承48和軸22。在輪轂42和軸22之間設有一個滑環式密封圈56，以防止半流態合成脂54在插入輪轂42和軸22時流出腔46。
輪軸承48通過軸承蓋58和軸承錐體60安裝在輪轂42和轉軸32之間。一個內調節螺母62擰在轉軸32的螺紋端36上，對著軸承錐體68和形成在轉軸32上的肩臺64支撐，以定位輪軸承48。通過把鎖定墊圈66和外夾緊螺母68擰在螺紋端36上把調節螺母62鎖定在轉軸32上。輪軸承48使輪轂總成26和剎車鼓38能相對于固定的軸22轉動。軸承48安裝在腔46的兩側，并由含在腔46中的半流態合成脂54液槽潤滑。
輪轂蓋50包括一個第一、堅實的蓋構件70，它通過后文將詳述的多個金屬螺栓或緊固構件72連接在輪轂42的末端，一個第二、實體的蓋構件74，它通過適當的方法連接在第一蓋構件70的外表面上，和一個通過適當的方法連接在第二蓋構件74的中心的粉末燒結金屬插銷76，以防止在工作發熱時輪轂42內的增大壓力通過滑環密封壓出半流態合成脂54。輪轂蓋50密封輪轂室46的外端，并防止半流態合成脂54從輪轂總成26的末端漏出。
最好數目為六的螺栓72在軸22的中心線外徑向的位置上均勻地間隔開。每個螺栓72包括一個直徑十六分之五英寸并從螺帽180上懸下的帶扣的螺桿178。在蓋構件70中，于軸承座58外約八分之一英寸處形成多個攻絲的孔。類似地，在輪轂42中，于軸承座58外約八分之一英寸處形成多個攻絲的盲孔。這些孔和盲孔相互對齊，而各個螺栓72的套扣的螺桿178分別擰入其中，以把輪轂蓋50夾在輪轂42上。各個螺栓72的頭180貼靠在蓋構件70的外面。螺栓72只把蓋構件70夾在輪轂42的末端上。在螺栓72上無剪切負荷。
在車輛運行中，因為車輪、輪轂42、輪轂蓋50和剎車鼓38旋轉，產生了熱。這使腔46內的半流態合成脂54溫度上升。并在運行中，一些半流態合成脂54會通過輪軸承48所在的軸承座58和軸承錐體60之間的空間漏入輪轂蓋50，并通過滑環密封56漏出。
對于圖1-3所示的本發明的第一實施例，為在軸承48和軸22達到不安全溫度時視覺地提醒操作者，設有本發明的新型的視覺指示裝置。多種情況都可以導致軸承48和軸22達到不安全的溫度，例如，因為腔46中半流態合成脂54丟失，由于半流態合成脂54污染或由于軸承座的滾道故障以及/或者軸承錐體60的故障，車輪安裝裝置24內工作發熱使腔46中的半流態合成脂54的槽過熱。如圖1至3所示，形成視覺指示裝置的溫度探頭20可取出地安裝在經車輪轂42的壁44設置的口78中。口78攻有螺紋并與腔46連通。當溫度探頭20從口78取下不與之接合時，口78用作以半流態合成脂54填充腔48的填充孔。
如圖2和圖3更清楚可見，溫度探頭20包括一個帽狀的殼80，一個指示銷桿82，一個彈簧84和一些安裝在殼80內的焊料86。殼80有一個閉端，并在其相對端有一個開端。沿此殼內壁的長度設有一個肩臺88。指示器銷桿82有一個頭90和一個由此延伸的桿部92。桿部92在殼80內并有一個埋在設在殼80的閉端的焊料86中的帶倒刺的端94。桿部92的端94上的倒刺保證指示器銷桿82不從焊料86中過早地脫出。彈簧84的一端靠坐在肩臺88上，而彈簧84的對端靠坐在指示器銷桿的頭90上。
溫度探頭20牢固地安裝在一個黃銅插頭98的凹陷中，通過磨擦配合或者膠合固定在黃銅插頭98中。黃銅插頭98螺紋地安裝在口78中。因此可以通過從輪轂42的壁44上擰下插頭98，將與壁44接合的黃銅插頭98取下，從而取下溫度探頭20。當插頭98和溫度探頭20從輪轂42上取下時，可經開放的口78向腔46加半流態合成脂54。
在輪、輪轂總成26和剎車鼓38相對軸22轉動時，產生熱。如果軸承48在運轉中適當地潤滑(在腔46中有足量合格的半流態合成脂54)或者不發生滾道故障，指示器銷桿82的頭90就保持對著殼80的開放端，如圖1和圖2所示。如果在腔46中沒有足量合格的半流態合成脂54，在運轉中潤滑軸承48不良，或者如果發生滾道故障，在腔48中就會升高溫度。當溫度高達一個預定的值時(例如軸22的正常工作溫度是180°F，并使用250°F的焊料86)，足量的熱經黃銅插頭98傳遞到焊料86，使焊料熔化。一旦焊料86熔化，指示器銷桿82的倒刺端就從中釋放，面彈簧84向外從殼80壓擠指示器銷桿82至到刺端94與殼80內的肩臺88接觸。當操作者看見批示器銷桿82的頭90移出或者說“彈出”殼80，如圖3所示，他或她就知道該作檢查了。操作者會通過從輪轂42上擰下插頭98，取去插頭98，從而取去溫度探頭82，以進行所述的檢查，并在需要時加半流態合成脂54，以防止如果檢測不到這種情況時產生的嚴重軸承事故障。
本領域內普通技術人員會了解，溫度探頭20可取各種形式，只要向使用者提供一個視覺的指示，指出軸22處已經達到不安全的溫度。例如，指示器銷桿82可以壓向內。插頭98可以經一個輪轂42上的口焊接，并可設一個第二填充孔(它可有一個也之相配的關閉構件)，以用半流態合成脂54填充腔46。另外，插頭98和溫度控頭20可設計成一個整體構件。
關于圖4-7所示的本發明的第二實施例，為在軸承48和軸22處達到不安全溫度時視覺地提醒操作者，設有本發明的新型的視覺指示裝置。同樣，各種情況導致軸承48和軸22達到不安全的溫度，例如，由于腔46中半流態合成脂54丟失，由于半流態合成脂54污染或由于軸承座的滾道故障以及/或者軸承錐體60的故障，車輪安裝裝置24內工作狀態發熱使腔46中的半流態合成脂54液槽過熱。如圖所示，溫度指示器120包括一個安裝在螺栓72之一中的溫度探頭181，它優選地是一個8號輪轂蓋螺栓。在此實施例中，圖1-3的口78由一個標準的注油孔(未示)取代。
如圖5所示，在螺栓72之一上鉆有一個十六分之三英寸的光滑的盲孔182。盲孔182與螺栓72的中心線對齊。溫度探頭181用膠184固定在盲孔182內。最好是，膠184用直徑十六分之一英寸直徑的尿烷珠，而溫度探頭181插入螺栓72中的盲孔182時扭轉。
如圖6和圖7清楚所示，溫度探頭181包括一個帽狀的殼186，一個指示銷桿188，一個彈簧190和一些安裝在殼186內的焊料194。殼186有一個閉端，并在其相對端有一個開端。沿此殼186內壁的長度設有一個肩臺194。指示器銷桿188有一個頭196和一個由此延伸的桿部198。桿部198在殼186內，并有一個埋在設在殼186的閉端的焊料192中的帶刺的端200。桿部198的端200上的倒刺保證指示器銷桿188不從結合物194中過早地脫出。彈簧190的一端靠坐在肩臺194上，而彈簧190的對端靠坐在指示器銷桿188的頭196上。
在輪、輪轂總成26和剎車鼓38相對軸22轉動時，產生熱。如果軸承48在運轉中適當地潤滑(在腔46中有足量合格的半流態合成脂54)或者不發生軸承座58和/或軸承錐60的滾道故障，指示器銷桿188的頭196就保持對著殼186的開放端，如圖4和圖6所示。如果在腔46中沒有足量合格的半流態合成脂54，在運轉中潤滑軸承48不良，或才如果發生滾道故障，在腔48中就會升高溫度。當溫度高達一個預定的值時(例如軸22的正常工作溫度是180°F，并使用250°F焊料192)，足量的熱經金屬輪轂42和金屬的螺栓72傳遞到焊料192，使它熔化。一旦焊料192熔化，指示器銷桿188的倒刺端200就從中釋放，而彈簧190從殼186向外壓擠指示器銷桿188至倒刺端200與殼186內的肩臺194接觸。當操作者看見指示器銷桿188移出或者說“彈出”殼186，如圖7所示，他或她就知道該作檢查了。操作者會進行所述的檢查，并在需要時經過輪轂42中的口加半流態合成脂54，以防止如果檢測不到這種情況時產生的嚴重軸承事故障。
本領域內的普通技術人員了解的，溫度探頭181可取各種形式，只要向使用者提供一個視覺的指示，指出軸22處已經達到不安全的溫度。例如，指示器銷桿188可以壓向內。螺栓72和溫度探頭181可設計成一個整體的構件。還有如果有要求，可以在一個以上的螺栓72中設置溫度探頭181。
在一個螺栓72中設置溫度探頭181的好處是本發明可以方便地改裝到現有的裝置，例如，輪安裝裝置24中，而不必改變原有結構。
盡管圖示并說明了本發明的一個優選實施例，但顯而易見，領域內的一般技術人員可以不偏離所附權利要求書的精神和范圍構想出本發明的各種修改，故本發明不受上文公開的限制。
權利要求
1.一個總成，包括一個第一部件；一個由至少一個軸承轉動地安裝在所述第一部件上的第二部件；一個設在所述第一和第二部件之間的腔；一種在所述腔內的、用于潤滑所述至少一個軸承的的半流態合成脂；一個與所述腔相配的視覺指示裝置，用于向使用者提供所述至少一個軸承的溫度的視覺指示。
2.根據權利要求1的總成，其特征在于，所述視覺指示裝置包括一個偏壓部件，它在所述至少一個軸承處達到預定的溫度時相對于所述腔偏壓一個構件。
3.根據權利要求2的總成，其特征在于，在所述至少一個軸承處達到預定的溫度時相對于所述腔向外偏壓所述構件。
4.根據權利要求2的總成，其特征在于，所述視覺指示裝置通過所述部件之一的壁設置。
5.根據權利要求4的總成，其特征在于，所述構件從所述部件之一向外壓。
6.根據權利要求4的總成，其特征在于，穿過所述一個部件的所述壁設置一個口，在此口中設置所述視覺指示裝置，所述視覺指示裝置可以從所述口中取出。
7.根據權利要求4的總成，其特征在于，穿經所述一個部件的所述壁設置一個口，所述視覺指示裝置與所述口螺紋地接合，并可以從所述口取走。
8.根據權利要求2的總成，其特征在于，所述偏壓部件是一個彈簧。
9.根據權利要求2的總成，其特征在于，所述構件設在一個殼內，所述殼中包括一部分熔合物，在所述至少一個軸承處達到預定的溫度時，此部分熔化并使所述的構件相對于所述殼受偏壓。
10.根據權利要求9的總成，其特征在于，所述殼處在一個黃銅插頭中。
11.根據權利要求1的總成，其特征在于，所述視覺指示裝置穿經所述部件之一的壁設置。
12.根據權利要求11的總成，其特征在于，穿經所述一個部件的所述壁設置一個口，在其中設置所述視覺指示裝置，并可以從所述口取走。
13.根據權利要求11的總成，其特征在于，穿經所述一個部件的所述壁設置一個口，所述視覺指示裝置與所述口螺紋地接合，并可以從所述口取走。
14.根據權利要求1的總成，其特征在于，所述第一部件是一個車輛的軸而所述第二部件是安裝在所述軸上的輪轂。
15.根據權利要求1的總成，其特征在于進一步包括一個第三部件，它在所述第一部件和第二部件之一上，通過至少一個螺栓安裝，所述視覺指示裝置放在所述的螺栓上。
16.根據權利要求15的總成，其特征在于，所述螺栓包括一個其中有孔的螺桿，而所述視覺指示裝置放在所述孔中。
17.根據權利要求16的總成，其特征在于，所述視覺指示裝置含有一個偏壓部件，它在檢測到所述至少一個軸承為預定溫度時相對于所述螺桿偏壓一個構件。
18.根據權利要求17的總成，其特征在于，在檢測到所述至少一個軸承為預定溫度時，相對于所述螺桿向外偏壓所述構件。
19.根據權利要求18的總成，其特征在于，所述偏壓構件是一個彈簧。
20.根據權利要求17的總成，其特征在于，所述構件設在所述孔中的一個殼內，所述殼中包括一部分熔合物，在檢測到所述至少一個軸承為預定溫度時，此部分熔化并使所述的構件相對于所述殼受偏壓。
21.根據權利要16的總成，其特征在于，所述視覺指示裝置用膠固定在所述孔中。
22.根據權利要求15的總成，其特征在于，所述第一部件是一個車輛的軸，而所述第二部件是安裝在所述軸上的輪轂，所述第三部件是此車輛的輪轂帽。
23.一種可以用在一個總成中的溫度指示器，所述總成包括至少一個用半流態合成脂潤滑的軸承，所述溫度指示器包含一個有螺桿的螺栓，所述螺栓能夠安裝到此總成的一個部件上，而且所述視覺指示裝置由所述螺栓承載，為使用者可見地指示此至少一個軸承的溫度。
24.根據權利要求23的溫度指示器，其特征在于，所述所述螺桿在其中有一個孔，而所述視覺指示裝置放在所述孔中。
25.根據權利要求24的溫度指示器，其特征在于，所述視覺指示裝置含有一個偏壓部件，它在檢測到所述至少一個軸承為預定溫度時相對于所述螺桿偏壓一個構件。
26.根據權利要求25的溫度指示器，其特征在于，在檢測到所述至少一個軸承為預定溫度時，相對于所述螺桿向外偏壓所述構件。
27.根據權利要求26的溫度指示器，其特征在于，所述偏壓構件是一個彈簧。
28.根據權利要求25的溫度指示器，其特征在于，所述構件設在所述孔中的一個殼內，所述殼包括一部分熔合物，在檢測到所述至少一個軸承為預定溫度時，此部分熔化并使所述的構件相對于所述殼受壓。
29.根據權利要求24的溫度指示器，其特征在于，所述視覺指示裝置用膠固定在所述孔中。
全文摘要
一種溫度指示器,在填充半流態合成脂以潤滑其輪軸承的總成,例如車輛的軸,在運行中已經達到不安全的溫度時為操作者提供視覺的指示。溫度探頭設在經部件之一特別鉆的孔中。或者設在正常用在此總成中的一個固定構件上鉆的孔中。溫度探頭包括一個安裝在一個殼中的一個指示器銷桿。當此部件在運轉中達到不安全的溫度時,此指示器銷桿從殼中向外彈出而提醒使用者。
文檔編號G01K11/00GK1264034SQ0010068
公開日2000年8月23日 申請日期2000年1月27日 優先權日1999年1月27日
發明者羅德尼·P·埃利希 申請人:沃巴什國民公司