[RU]

Собранный ролик 200 содержит цилиндрическую втулку (210), имеющую элементы (212) внешней поверхности, выполненные в форме рёбер, и сформованный на ней ролик (230). Соединительная кромка (214) расположенных друг напротив друга составляющих частей (216, 218) содержит на виде по оси с торца наклонный участок (220), содержащий наклонную поверхность (222). Наклонные поверхности лежат в плоскостях, параллельных или немного смещенных на 1-20° относительно направления или угла приближения соответствующей находящейся напротив составляющей части (216, 218), непосредственно перед зацеплением, благодаря чему наклонные поверхности зацепляются друг с другом путем скольжения по наклонным поверхностям, а не путем защелкивания. Данная конструкция образует фиксирующее соединение, которое будет удерживать части (216, 218) вместе в процессе формования, при этом торцы втулки удерживаются от осевого смещения.

(57) Реферат / Формула:

Собранный ролик 200 содержит цилиндрическую втулку (210), имеющую элементы (212) внешней поверхности, выполненные в форме рёбер, и сформованный на ней ролик (230). Соединительная кромка (214) расположенных друг напротив друга составляющих частей (216, 218) содержит на виде по оси с торца наклонный участок (220), содержащий наклонную поверхность (222). Наклонные поверхности лежат в плоскостях, параллельных или немного смещенных на 1-20° относительно направления или угла приближения соответствующей находящейся напротив составляющей части (216, 218), непосредственно перед зацеплением, благодаря чему наклонные поверхности зацепляются друг с другом путем скольжения по наклонным поверхностям, а не путем защелкивания. Данная конструкция образует фиксирующее соединение, которое будет удерживать части (216, 218) вместе в процессе формования, при этом торцы втулки удерживаются от осевого смещения.

---

ОСЕВАЯ ВТУЛКА
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ Настоящее изобретение относится к осевым втулкам. В частности, настоящее изобретение относится к осевым втулкам. Более конкретно, настоящее изобретение относится к осевым втулкам, предназначенным для крепления к оси на месте. В частности, настоящее изобретение относится к осевым втулкам для колеса, применяемого а промышленности, в частности, колеса многонаправленного движения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Следующие ссылки на описания известных предложений или изделий не предназначаются и не рассматриваются в качестве утверждений или положений из области общеизвестных знаний в данной области техники. В частности, следующее рассмотрение известного уровня техники не касается тех распространенных или общеизвестных фактов для специалистов в данной области техники, а служит лишь для того, чтобы помочь в понимании изобретательского уровня настоящего изобретения, в котором установление предложений относящихся к известному уровню техники является лишь одной частью.
В случаях, когда нецелесообразно выполнять осевые втулки в форме цилиндра в связи с тем, что диаметр участка, на которой должна устанавливаться осевая втулка, меньше диаметра оси за пределами этого участка, осевые втулки приходится либо формовать на соответствующем участке оси, либо образовывать из продольных половин, которые могут соединяться друг с другом для формирования втулки на оси. Также это может относиться к случаям, когда ось монтируется без возможности демонтажа, вследствие чего осевая втулка не может быть надета на установочный участок оси, так как к нему нет доступа ни с одного конца оси. Соответственно, существует потребность в усовершенствованной осевой втулке, которая может быть установлена на ось в случаях, когда осевую втулку невозможно надвинуть на установочный участок оси ни с одного конца оси. Предложения в известном уровне технике включают в себя образование осевой втулки из двух половин, которые могут быть соединены друг с другом по месту. Однако такие втулки, относящиеся к известному уровню техники, склонны к поломкам вдоль линии соединения, в виде так называемого "расхождению по шву" или разъединения составляющих частей вдоль линии соединения под действием давления.
При употреблении слова "ось" подразумевается, что втулка, предлагаемая в настоящем изобретении, может крепиться к другим валам и стержням для её полезного использования.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков известного уровня техники или по меньшей мере разработка полезного альтернативного решения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ Изобретение в соответствии с одним или более аспектами определяется согласно независимым пунктам формулы изобретения. Некоторые возможные и/или предпочтительные признаки изобретения определяются в зависимых пунктах формулы изобретения.
Соответственно, в одном аспекте изобретения предлагается: осевая втулка, образованная путём соединения вместе кромок составляющих частей, образующих втулку, имеющую в целом цилиндрическую форму, путём соединения составляющих частей вдоль соединяемых кромок, при этом соединяемые кромки проходят по линии, которая по меньшей мере частично не параллельна продольной осевой линии втулки, имеющей в целом цилиндрическую форму. В другом аспекте, настоящим изобретением предлагается:
осевая втулка для монтажа на установочном участке оси, причём осевая втулка, образована из множественных частей, которые выполнены с возможностью соединения по меньшей мере вдоль одной продольной кромки для образования осевой втулки, при этом продольная кромка по меньшей мере частично не параллельна продольной осевой линии оси.
В другом аспекте настоящим изобретением предлагаются:
взаимосоответствующие составляющие части втулки для оси, которые собираются друг с другом, охватывая ось, при этом каждая из составляющих частей имеет по меньшей мере одну противолежащую соединительную кромку, проходящей по существу по изогнутой траектории.
Предпочтительно, составляющие части вводятся в зацепление и удерживаются вместе для предотвращения разъединения в радиальном направлении, если соответствующие торцы собранной втулки удерживаются по направлению оси для предотвращения осевого перемещения составляющих частей относительно друг друга.
В другом аспекте, настоящим изобретением предлагается:
разъёмная втулка, образованная путем соединения составляющих частей по меньшей мере вдоль одной линии соединения, отличающаяся тем, что линия соединения проходит по изогнутой траектории.
Продольная кромка частей осевой втулки может проходить по изогнутой или иррегулярной линии (линии, сложной по форме) или их сочетанию. Изогнутая линия может иметь винтообразную, спиралевидную, S-образную, волнообразную и/или закругленную по радиусу форму. Иррегулярная линия может содержать прямые участки, соединенные остроугольными переходными участками. Иррегулярная линия может иметь зубцеобразную форму, включая Z- или V-образную, в которой остроугольные переходные участки имеют угол по меньшей мере составляющий 90°.
Как правило, втулка может фиксироваться на оси и удерживаться от осевого
смещения составляющих частей относительно друг друга.
Предпочтительно, линия соединения имеет спиралевидную или винтообразную форму. Изогнутая линия соединения эффективно противодействует разъединению частей втулки под действием давления.
Настоящее изобретение может применяться в случаях, когда конструкция оси не позволяет размещать втулку на оси, за исключением случаев использования разъёмной втулки. Изогнутые соединительные кромки составляющих частей могут проходить по спиралевидной траектории, чтобы составляющая часть частично обхватывала ось. Полукруглая торцовая стенка составляющей части на первом торце может быть смещена приблизительно на 60°-110° по сравнению со вторым противоположным торцом. Составляющие части могут содержать две соединительных стенки. Если смотреть с торца, крайняя точка первой соединительной стенки на первом торце может быть близка к крайней точке второй соединительной стенки на втором торце, вследствие чего расстояние между крайними точками, если смотреть с торца по оси, меньше диаметра оси. Спиралевидная форма соединительных стенок может быть достаточно заострена, чтобы каждая составляющая часть обхватывала ось таким образом, чтобы эта составляющая часть не могла быть легко снята с оси путём бокового перемещения составляющей части по направлению от оси, но при этом составляющая часть удерживалась бы в коаксиальном положении относительно оси. Составляющая часть может быть снята только путем отделения одного торца составляющей части, смещения составляющей части под таким углом, который позволил бы входной части, определяющей границы второго торца, высвободить ось из входной части второго торца.
Установочные выступы могут выступать тангенциально из каждой наружной (лицевой) кромки. Выступы могут образовывать часть стенки компонентов втулки. Выступы могут иметь наружные и примыкающие поверхности, расположенные параллельно друг другу. Каждый торец компонента втулки может иметь полукруглую форму. Каждый полукруглый торец может быть выполнен с возможностью зацепления с противолежащей составляющей частью для образования замкнутой круглой торцовой стенки цилиндра. Выступы могут проходить в направлении приближения сопряженной составляющей части.
По меньшей мере один участок соединительной или продольная линия может быть угловым участком, расположенную под углом, предпочтительно под острым углом, относительно изогнутой соединительной кромки. Угловой участок может плоским участком, который может проходить параллельно продольной оси образованной втулки. Плоский участок каждой составляющей части может эффективно предотвращать вращение составляющих частей в противоположном направлении вокруг продольной осевой линии таким образом, что после монтажа втулки на оси и её фиксации по направлению оси, составляющие части не смещаются по линии соединения относительно
друг друга и не вращаются относительно друг друга.
Предпочтительно, плоский участок находится в конце линии соединения. Предпочтительно, каждая составляющая часть включает в себя плоский участок, расположенный напротив и примыкающей к соответствующим, ответным по форме плоским участком сопряжённой составляющей части. Плоский участок может образовывать часть линии соединения. В альтернативном варианте, линия соединения может быть полностью изогнутой. Предпочтительно, плоский участок прилегает к изогнутой линии соединения.
Линия соединения предпочтительно образована расположенными друг напротив друга изогнутыми поверхностями. Расположенные друг напротив друга поверхности предпочтительно содержат латерально плоские седла, которые следуют по изогнутой траектории. Расположенные друг напротив друга плоские по бокам, продольно изогнутые седла каждой составляющей части выполняются с возможностью прилегать друг к другу, образуя взаимно сопряженные седла.
Составляющие части могут включать в себя участок зацепления. Участки зацепления могут быть сопряженными и выполненными для сцепления с противоположно расположенным участком зацепления другой составляющей части. Участок зацепления может включать в себя наклонный участок. Наклонный участок может содержать расположенные напротив друга друг и примыкающие поверхности, которые лежат в плоскостях, расположенных под углом от 0° до 110° относительно направления приближения противолежащей составляющей части. Таким образом, наклонные участки могут скользить относительно друг друга как криволинейные поверхности до упора. Наклонные участки могут образовывать часть головных частей, которые фиксируются за находящейся напротив головкой в углублении другой составляющей части. Поэтому наклонные участки зацепляются друг с другом с минимальной деформацией. Наклонные участки не "защелкиваются" в положение зацепления, а скользят относительно друг друга до упора, тем самым создавая устойчивое соединение. Однако, в связи с относительной геометрией спиралевидного тела составляющей части, которая может частично обхватывать ось, участки зацепления фиксируют составляющие части в положении зацепления, так как части не могут быть отодвинуты друг от друга в сторону и в радиальном направлении, поскольку угол отведения и плоскости наклонных участков не соответствуют углу извлечения, необходимому для разъединения составляющих частей.
Плоские или наклонные участок может допускать движение составляющих частей собранной втулки относительно друг друга под нагрузкой. Допущение относительного движения составляющих частей при обеспечении их удержания в зацеплении позволяет втулке изменять свою форму под нагрузкой без разъединения составляющих частей или иного нарушения втулки. Если бы составляющие части были принудительно зацеплены друг с другом таким образом, что деформация зацепления могла бы привести к
расцеплению при приложении высоких нагрузок, втулка могла бы выйти из строя или элементы зацепления могли бы вводиться в зацепление или разъединяться, вызывая тем самым нежелательные щелчки. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения позволяют преодолеть данную проблему, допуская незначительную деформацию и смещение втулки вдоль соединительной линии без разъединения составляющих частей.
Наклонный участок позволяет эффективно удерживать составляющие части вместе по линии соединения, противодействуя сжимающим силам, которые в противном случае вызвали бы их расчленения или разъединение. Это достигается путем использования расположенных напротив друга друг поверхностей, которые препятствуют вращению составляющих частей в противоположном направлении вокруг продольной осевой линии втулки. Плоские или наклонные участки также могут действовать как замок (захват), удерживающий втулку от разъединения путём ограничения смещения в осевом направлении по обоим концам, чтобы составляющие части не могли смещаться по направлению оси или вращаться относительно друг друга.
Колесо или шина могут быть сформованы на втулке после монтажа втулки на оси. Шина может представлять собой шиной в виде ролика. Ролик может образовывать часть колеса многонаправленного движения. Однако объём настоящего изобретения предусматривает и другие варианты его применения. Втулка, имеющая в целом цилиндрическую форму, может включать в себя элементы внешней поверхности, способствующие сцеплению с внутренней поверхностью ролика или другого компонента, формуемого на втулке. Элементы поверхности могут включать в себя волнообразные неровности, выступы, желобки, выпуклости или ребра. Гребешки или желобки могут следовать изогнутой или иррегулярной линии или их сочетанию. Изогнутая линия может иметь винтообразную, спиралевидную, S-образную, волнообразную и/или закругленную по радиусу форму. Иррегулярная линия может содержать прямые участки, соединенные остроугольными переходными участками. Иррегулярная линия может иметь зубцеобразную форму, включая Z- или V-образную. Предпочтительно, элементы поверхности содержат один или более продольных гребешков. Продольные элементы поверхности могут выступать параллельно продольной осевой линии втулки, имеющей в целом цилиндрическую форму, в собранном виде. Продольные элементы поверхности могут быть расположены по окружности на равномерном расстоянии друг от друга вокруг внешней поверхности осевой втулки.
Элементы внешней поверхности могут выполняться в форме выступов или выемок. Элементы внешней поверхности могут эффективно способствовать сцеплению с материалом отливки. Выступы предпочтительно выполняются в форме продольных рёбер. Продольные ребра могут быть распределены по окружности вокруг внешней поверхности цилиндрического тела собранной втулки. Составляющие части могут
содержать отдельные части элементов внешней поверхности, которые выравниваются по одной линию и стыкуются друг с другом при соединении составляющих частей. Таким образом, каждая составляющая часть может включать в себя части ребра, которое принимает завершенный вид только при соединении составляющих частей.
Контур продольных рёбер предпочтительно обеспечивает продольную прочность конструкции. Продольные ребра предпочтительно выполняются с возможностью вытеснять материал ролика, благодаря чему для заполнения пространства между внешней поверхностей втулки и внешней поверхностью ролика требуется меньшее количество материала ролика. Элементы внешней поверхности также позволяют точно контролировать толщину стенки ролика, отливаемого на втулке. Это может иметь важное значение для эксплуатационных характеристик, таких как целостность конструкции в ходе многократного использования, возможно в условиях высокой нагрузки, качество движения и/или минимизация шума колеса, в конструкцию которого входит втулка.
При необходимости использования одного или более отдельных внутренних подшипников, последние могут быть выполнены в виде разъёмных подшипников. Разъёмные подшипники могут содержать два или более опорных частей, таких как пара половинок, которые вместе формируют опору подшипник. Внутренняя поверхность втулки может служить в качестве корпуса для размещения опор подшипников. Корпус втулки может выполняться с возможностью, допускающей формование на разъёмных подшипниках. Подшипник может иметь элементы внутренней поверхности, такие как кольцеобразный желобок, сформированный во внутренней стенке втулки. Элементы внутренней поверхности могут принимать окончательно завершенный вид после сборки составляющих частей. Участки элементов внутренней поверхности могут быть расположены на отдельных составляющих частях, которые при монтаже втулки установлены соосно, придавая элементам внутренней поверхности окончательно завершенный вид. Элементы внутренней поверхности могут быть расположены на определенном расстоянии друг от друга по продольной осевой линии для эффективной фиксации подшипников и удержании их на должном расстоянии друг от друга по длине оси и втулки.
Втулка может быть образована из составляющих частей, которые прикрепляются на шарнирах или соединяются вдоль одного или более продольных соединений, и могут соединяться друг с другом на другой паре расположенных напротив друга друг продольных кромок, расположенных по окружности на определенном расстоянии от постоянных продольных соединений. Составляющие части могут содержать две части. Две части могут быть постоянно шарнирно соединены и иметь стыкуемые продольные кромки, расположенные по окружности на определенном расстоянии от постоянных продольных соединений. Составляющие части могут содержать две отдельные части, стыкуемые или соединяемые друг с другом для образования втулки, имеющей в целом
цилиндрическую форму. Составляющие части могут быть идентичны и включать в себя взаимно зацепляемые взаимосоответствующие части.
Соединяемые или стыкуемые кромки могут формировать взаимодополняющие сцепляемые части, такие как соединения в шип типа охватываемых и охватывающих элементов, выступы и углубления для фиксации выступающих частей. Сцепляемые или соединяемые части могут включать в себя представляющие собой сбоку и продольно пролегающие вдоль соответствующих кромок головку, штифт или стыкуемый или выступающий участок типа охватываемой части в форме стрелки, имеющий выступающую кромку, которая переходит в наклонную поверхность наклонного участка. Наклонная поверхность может быть расположена под углом к радиальной линии, проходящей от продольной осевой линии цилиндра собранной втулки. Наклонный участок может оканчиваться фиксирующей стенкой в форме плоского широкого конструктивного элемента за головкой, штифтом или наклонным участком в форме стрелки, которая расположена прямо напротив противолежащей широкой плоской поверхности на противолежащей составляющей части. Штифт или головка в виде стрелки или наклонный участок может быть соединен с полуцилиндрической стенкой составляющей части посредством узкой шейки, при этом углубление ограничивается плоской широкой фиксирующей стенкой, внутренней поверхностью втулки, обращенной к радиальному центру полуцилиндрической стенки и формирующей часть шейки, и широкой лицевой гранью торцевой стенки цилиндрической стенки, обращенной в направлении оси. Эти элементы конструкции и поверхности в совокупности определяют углубление для размещения и/или фиксации головного участка, образованного на концевой (наружной) кромке соединительной кромки находящейся напротив составляющей части.
Другие сцепляемые или взаимосоответствующие друг с другу детали фрикционной посадки также входят в объем настоящего изобретения.
Осевая втулка может содержать внутреннее отверстие, которое включает в себя элементы внутренней поверхности, которые могут зацепляться с осью для использования ведомого ролика или колеса, или содержать гладкостенное отверстие, позволяющие поворачивать втулку относительно оси.
Полностью собранная втулка, образованная из составляющих частей, может содержать срединную часть, имеющую в целом цилиндрическую форму, патрубок или трубку и элементы внешней поверхности в форме продольных гребешков или рёбер. Элементы внешней поверхности могут иметь большую радиальную высоту ближе к своей центральной части и могут уменьшаться по мере приближения к внешней поверхности срединной части, имеющей в целом цилиндрическую форму, патрубка или трубки. Соответственно, на виде сбоку, очертания осевой втулки могут иметь в целом веретенообразную форму.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Изобретение может быть лучше понято исходя из приведённого ниже описания предпочтительных вариантов осуществления, не носящего ограничительного характера, в котором:
фигуры 1а-1Ь-вид в перспективе первого варианта осуществления осевой втулки в соответствии с одним аспектом изобретения, содержащим шпунт и систему, задающую место расположения углубления, 16 внешних рёбер и винтообразную соединительную кромку,
фигуры 2а-2Ь - развернутый вид в перспективе варианта осуществления, показанного на фигурах 1 а-1 Ь,
фиг. 3 - вид в перспективе осевой втулки, выполненной в соответствии с третьим вариантом осуществления, содержащей штыковое соединение, 16 внешних рёбер и винтообразную соединительную кромку, которая установлена на оси кронштейна колеса многонаправленного движения,
фигуры 4а-4Ь - вид в перспективе торца осевой втулки, показанной на фиг. 3,
фиг. 5а - вид в перспективе осевой втулки, показанной на фиг. 3, снятой с оси,
фиг. 56 - вид в перспективе осевой втулки, показанной на фиг. 3, частично установленной на ось, показанную на фиг. 5а,
фиг. 6 - вид в перспективе осевой втулки, показанной на фигурах 3-56, установленной на ось,
фиг. 7 - вид в перспективе с торца осевой втулки, показанной на фигурах 3-6, с разъединёнными составляющими частями,
фиг. 8 - вид в перспективе с торца осевой втулки, показанной на фигурах 3-7,
фиг. 9 - вид в перспективе торца одной составляющей части осевой втулки, показанной на фигурах 3-8;
фиг. 10 - вид в перспективе части каркаса колеса, на котором установлены осевые втулки, выполненные в соответствии с третьим вариантом осуществления, содержащие гладкую внешнюю поверхность и Z-образную соединительную кромку,
фигуры 11 а-11d-виды в перспективе составляющей части осевой втулки, выполненной в соответствии с четвертым вариантом осуществления, содержащей 8 рёбер и винтообразную соединительную кромку;
фиг. 12-вид в перспективе двух составляющих половин осевой втулки, выполненной в соответствии с пятым вариантом осуществления, содержащей штыковое соединение, 10 внешних рёбер и Z-образные соединительные кромки,
фиг. 13 - вид сбоку составляющей части осевой втулки, показанной на фиг. 12,
фиг. 14а-вид сбоку составляющей части осевой втулки, показанной на фиг. 13, состыкованной с идентичной частью,
фиг. 14Ь - вид с торца собранной осевой втулки, показанной на фиг. 14а,
фиг. 15 - вид с торца составляющей части осевой втулки в соответствии с шестым
вариантом осуществления, содержащей штыковое соединение, 10 внешних рёбер и
винтообразную соединительную кромку,
фиг. 16 - вид сбоку составляющей части, показанной на фиг. 15,
фиг. 17 - вид в перспективе составляющей части, показанной на фиг. 13,
фиг. 18 - второй вид в перспективе составляющих частей осевой втулки,
показанной на фиг. 12, в разобранном виде,
фиг. 19-вид в перспективе собранной осевой втулки, образованной из
составляющих частей, показанных на фигурах 12 и 18,
фиг. 20 - вид сбоку осевой втулки, показанной на фиг. 19, собранной осевой втулки
в соответствии с восьмым вариантом осуществления, аналогичной втулке, показанной на
фиг. 19, но содержащая рёбра, имеющие плоские торцы,
фиг. 21 - вид в перспективе собранной осевой втулки в соответствии с седьмым
вариантом осуществления, аналогичной втулке, показанной на фиг. 19, но имеющей
гребешки с прямыми, а не угловыми торцами,
фиг. 22 - вид с торца готовой осевой втулки, показанной на фиг. 21,
фиг. 23 - вид сбоку готовой осевой втулки, показанной на фигурах 21-22,
фиг. 24 - вид сбоку готовой осевой втулки в соответствии с восьмым вариантом
осуществления, имеющей штыковое соединение, 8 элементов внешней поверхности в
виде продольных гребешков, имеющих торцы с прямыми кромками, и Z-образные
соединительные кромки,
фиг. 25 - вид в перспективе осевой втулки, показанной на фиг. 24,
фиг. 26 - вид в перспективе пары составляющих частей осевой втулки, показанной
на фигурах 21-23, в разобранном виде,
фиг. 27 - вид с торца готовой осевой втулки, показанной на фигурах 24-25,
фиг. 28 - вид в перспективе пары составляющих частей осевой втулки, показанной
на фиг. 24, в разобранном виде,
фиг. 29 - вид в перспективе собранной осевой втулки, выполненной в
соответствии с девятым вариантом осуществления, содержащей штыковое соединение,
16 продольных гребешков или участков рёбер на своей внешней поверхности, с
участками рёбер попеременно повышенного и пониженного профиля, и Z-образные
соединительные кромки,
фиг. 30 - вид с торца готовой осевой втулки, показанной на фиг. 29,
фиг. 31 - вид сбоку осевой втулки, показанной на фигурах 29 и 30,
фиг. 32 - вид в перспективе составляющих частей осевой втулки, показанной на
фигурах 29-31, в разобранном виде,
фиг. 33 - вид в перспективе втулки в соответствии с предпочтительным вариантом
осуществления,
фиг. 34а - вид в перспективе цилиндрической втулки в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг. 34Ь - вид в перспективе составляющей части варианта осуществления втулки, показанной на фиг. 34а, в двух разных проекциях, акцентирующее внимание на том, что втулка с фиг. 34а образована из двух идентичных половин,
фиг. 35а - вид в перспективе цилиндрической втулки в соответствии с другим вариантом осуществления, в котором торцевые плоские поверхности и фиксирующие соединения добавлены к варианту осуществления, показанному на фиг. 34а,
фиг. 35Ь - вид в перспективе составляющей части варианта осуществления втулки, показанной на фиг. 35а, показывающая, что втулка на фиг. 35а образована из двух идентичных половин,
фиг. 36а - вид в перспективе цилиндрической втулки со сформованным на ней роликом в соответствии с другим вариантом осуществления, в котором ребра добавлены к варианту осуществления, показанному на фиг. 35а;
фиг. 36Ь - вид в перспективе составляющей части варианта осуществления втулки, показанной на фиг. 36а, отмечающая, что втулка на фиг. 36а образована из двух идентичных половин,
фиг. 37а - вид в перспективе цилиндрической втулки, включающей в себя подшипники, расположенные аксиально на определенном расстоянии друг от друга, в соответствии с другим вариантом осуществления, и
фиг. 37Ь - развёрнутый вид в перспективе частей варианта осуществления втулки, показанной на фиг. 37а, с учётом того, что втулка, показанная на фиг. 37а, образована из двух идентичных половин, которые образуют корпус для размещения разъёмных подшипников, расположенных аксиально на определенном расстоянии друг от друга.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предпочтительные признаки настоящего изобретения далее описываются с конкретными ссылками на сопроводительные чертежи. Тем не менее, необходимо понимать, что признаки, проиллюстрированные и описанные со ссылками на чертежи, не рассматриваются как ограничивающие объем изобретения.
На фигурах 1а-2Ь показан первый вариант осуществления изобретения в форме осевой втулки 10, содержащей цилиндрическую среднюю часть 12, пару идентичных составляющих частей 14а,Ь, состыкованных или соединенных друг с другом вдоль пары винтообразных изогнутых кромок 16. Изогнутые кромки 16 содержат шпунт и паз, соединяющие между собой части 18а,Ь. Внешняя поверхность 13 цилиндрической средней части 12 имеет шестнадцать продольно выровненных по одной линии рёбер 19.
Каждая из составляющих частей 14а, 14Ь содержит пару винтообразно изогнутых боковых кромок 16, которые полностью взаимосоответствуют противоположным винтообразно изогнутым кромкам на другой стыкуемой или соединяемой составляющей
части 14а, 14b. Составляющие части 14а, 14Ь идентичны. На одном торце составляющей части 14а, 14Ь, прилегающем к винтообразно изогнутой кромке 16, расположена охватываемая выступающая часть 18Ь, которая выступает над гладкой поверхностью винтообразно изогнутой кромки 16. На расположенном напротив торце составляющей части 14а, 14Ь, соответствующие винтообразно изогнутые стенки 16 оканчиваются углублением, который взаимосоответствует выступу 18Ь. Как выступ 18Ь, так и взаимосоответствующее ему углубление 18а, прилегают к внутренней поверхности цилиндрической средней части 12. Составляющие части 14а, 14Ь удерживаются вместе по месту нахождения в положении зацепления или соединения посредством зацепляющих средств в виде охватываемых и охватывающих элементов, шпунта и углубления 18а,Ь. Радиальным сжимающим силам, вызванным формованием ролика на или вокруг втулки, при которых радиальная сжимающая сила заставляет составляющие части 14а, 14Ь вращаться относительно друг друга в противоположном направлении вдоль винтообразных соединительных линий, противодействуют плоские участки, прилегающие к шпунту и углублению, которые препятствую тому, чтобы составляющие части 14а,Ь осевой втулки 10 не вращались в противоположных[ направлениях и оставались состыкованными. Изогнутые стенки 16 соответствующих составляющих частей 14а, 14Ь, остаются соединенными друг с другом при воздействии на втулку сжимающих сил. Эти силы могут быть отклонены по направлению и распределены вдоль изогнутой соединительной линии кромок 16, чтобы снизить локальную нагрузку в любой точке по кромкам 16, и свести к минимуму возможную поломку осевой втулки.
На фиг. 3 показана осевая втулка 30, выполненная в соответствии со вторым вариантом осуществления, установленная на каркасе колеса, изготовленного и поставленного компанией Rotacaster Wheel Limited. До сборки втулка 30 содержит две идентичные половины. Составляющие половины размещаются вокруг цилиндрической оси 32, которая смонтирована и располагается между головками 34 каркаса колеса. Ролик (не показан) может быть сформован вокруг осевой втулки 30, как описано в публикации WO 20040114667, полное содержание которой включено в настоящий документ.
Как показано на фигурах 4а-9, второй вариант осуществления осевой втулки 30 содержит пару идентичных половин 44а,Ь, которые выполнены для зацепления друг с другом посредством зацепления штыкового элемента или элемента, выполненного в форме стрелки, или прилегания наклонных элементов 38Ь, которые содержат внутреннюю наклонную поверхность 41 и узкую шейку 42, которая соединяет элемент, выполненный в форме стрелки, или наклонный элемент 38Ь с полуцилиндрической конструкцией срединной части 43. Конструкция элемента, выполненного в форме стрелки, или наклонного элемента 38Ь выполнена на конце каждой из составляющих частей 44а, Ь, и прилегает к одному продольному краю или кромке 45а каждой из составляющих
частей. Расположенная напротив кромки 45а кромка 45Ь содержит взаимосоответствующую зацепляющую или соединяющую конструкцию 38а в форме головки, имеющей по существу квадратную форму (сбоку), которая выступает наружу наклонной поверхности углубления 47, в которую путем скольжения входит и фиксируется наклонный элемент, выполненный в форме стрелки, 41, в то время как в углубление шейки 48, определяемое наклонным элементом, выполненным в форме стрелки 41, шейкой 42 и торцевой поверхностью стенки полуцилиндрической срединной части 43, соответственно входит и фиксируется квадратная головка 38а, обеспечивая исключительно прочное, стойкое к трению зацепление в смежных кромках 45а, b каждой из составляющих частей. Предпочтительно, материалом, используемым для образования соответствующих составляющих частей 44а, Ь, как правило, является ацеталь. Принимая во внимание толщину конструкции стенок и рёбер 39 и жесткость, придаваемую конструкции втулки ребрами 39 в продольном направлении, в связи с тем, что стыкуемые части 18а, b не находятся в состоянии принудительного (силового) зацепления, но лишь образуют плотное соединение, при этом составляющие части 44а, b могут устанавливаться на ось 32 вручную. Предполагается, что составляющие части 44а, b изготавливаются из чрезвычайно прочного материала, такого как сталь, чтобы стыковка составляющих частей посредством зацепления криволинейных или наклонных поверхностей давала возможность осуществлять сборку втулки без потребности использования инструмента радиального сжатия для монтажа осевой втулки 30 на оси 32. Необходимо отметить, что ребра 19 продольно выступают вдоль внешней поверхности осевой втулки 30 и обеспечивают усиление всей конструкции срединной части 43. Для снятия втулки с оси, в которой составляющие части 14а, b удерживаются в осевом направлении от вращения в противоположном относительно друг друга направлении, можно использовать инструмент для расцепления наклонных секций 18а, Ь, хотя это легко можно сделать вручную.
На фиг. 10 показан третий вариант осуществления осевой втулки 30, который содержит конструкцию 52, имеющую по существу цилиндрическую форму, образуемую из идентичных составляющих частей 54а, Ь, у которых проходящая между ними соединительная линия 56 формируется из непрерывной изогнутой кромки. Внешняя поверхность составляющих частей показывает присутствие торцовых плоских участков, которые при переходе в промежуточный угловой участок образуют небольшие углы 58.
Необходимо отметить, что третий вариант осуществления не содержит рёбер, продольно расположенных на внешней поверхности осевой втулки 50.
На фигурах 11 а-11 b показан четвертый вариант осуществления в форме составляющих частей 64 осевой втулки 60. Составляющая часть 64 выполнена для зацепляться с идентичной составляющей частью 64 вдоль изогнутых боковых стенок 66, которые соединяются встык посредством направляющих шпунта и углубления 68а-Ь.
На фигурах 12-14b показан пятый вариант осуществления в форме осевой втулки 70, содержащей пару идентичных составляющих ее половин 74а, Ь, которые выполнены для стыковаться друг с другом посредством зацепления штыковых зацепляющих элементов или наклонных секций 78а, Ь. Z-образные внешние боковые кромки 76 содержат наклоненный по направлению к середине участок 76Ь, проходящий между внешними прямыми кромками 70а, с, и идущей практически параллельно продольной осевой линии 71. Тем не менее, эти прямые кромки предпочтительно загораживают изогнутые соединительные кромки или седла, в которых размещаются и стыкуются составляющие втулку половины при ее сборке.
Продольные ребра 79 имеют форму пологой дуги, в которой промежуточные части 71а слегка выступают относительно соответствующего торцевого участка 31 b и соответствуют форме усечённого веретена формуемых на них роликов. Соответствующие торцы 72 рёбер содержат наклоненную внутрь стенку для образования небольших остроугольных выступов, посредством которых обеспечивается более надежное крепление формуемого на них и вокруг них ролика, чтобы некоторая часть материала формуемого ролика выступает радиально внутрь относительно наибольшего выступа продольного ребра 79.
На фигурах 15 и 16 показан шестой вариант осуществления в форме осевой втулки 80, в которой показана только одна составляющая часть 84 из пары составляющих частей 84 и графически демонстрируется элемент, выполненный в форме стрелки, наклонный участок 88а зацепления и луковицеобразного участка 88Ь головки. На фиг. 15 вид с торца показывает, что находящиеся напротив друг друга торцовые участки 88а, 88Ь почти завершают полный охват вокруг оси, диаметр которой соответствует внутреннему диаметру 81 части 84. Имеется небольшой проём 89, который позволяет производить установку одной составляющей части 84 на ось. Составляющая часть 84 должна быть наклонена под углом, смещенным относительно осевой линии оси, для обеспечения возможности установки части 84 на ось. После установки, часть 84 удерживается на оси в неплотном соединении, но для ее смещения требуется небольшое усилие. Тем не менее, если часть 84 сделана достаточно жесткой, снять часть 84 с оси будет невозможно без аналогичного ее наклона относительно осевой линии оси.
На фигурах 21-23 и 26 показана осевая втулка 90, содержащая 10 внешних продольных рёбер 99 и пару идентичных составляющих частей 94а, Ь, соединенных вдоль изогнутой соединительной поверхности, скрытой неглубокой Z-образной линией внешних кромок 96а-Ь.
На фигурах 24, 25, 27 и 28 показан восьмой вариант осуществления в форме осевой втулки 100, содержащей восемь внешних продольных рёбер 109 и идентичные составляющие части, показывающие пологую. Z-образную внешнюю продольную кромку 96, которая загораживает спиралевидную соединительную линию или седло. Считается,
что прямые торцовые стенки 97, которые как правило проходят по направлению к продольной осевой линии 101, содействуют процессу формовке ролика на осевой втулке 100, так как все ее компоненты, в первую очередь внешняя поверхность 107 цилиндрической центральной части 103, не имеют никаких замкнутых пространств, в которые материал для формовки ролика может быть вытеснен принудительно или переместиться с течением времени.
На фигурах 29-32 показан девятый вариант осуществления в форме осевой втулки 110, содержащей 8 больших и радиально выгнутых высоких рёбер 119, установленных по окружности вокруг тела цилиндрической срединной части осевой втулки 112 поочередно с низкопрофильными продольными ребрами 129. Низкопрофильные ребра 129 выступают на большую длину вдоль внешней поверхности 115 срединной части 112, но их небольшая высота позволяет внешнему профилю ролика сужаться по направлению к каждому торцу ролика. Более высокие и широкие радиально выгнутые ребра 119 придают значительную жесткость и прочность центральной части 126 срединной части 112. Торцы 132 низкопрофильных рёбер 129 постепенно уменьшаются по мере приближения к внешней поверхности 115, тогда как торцы 134 высоких рёбер 119 резко обрываются на торцевой стенке 128, схожей со стенкой 108 восьмого варианта осуществления, показанного на фиг. 24. Внутренняя поверхность 134 срединной части 112 определяет границы цилиндрического отверстия и обеспечивает плотное размещение в ней оси, обеспечивая при этом возможность вращения осевой втулки 110 относительно оси 32.
Штыковое соединение или элемент, выполненный в форме стрелки, или наклонный участок 118а выступает радиально по меньшей мере на две трети толщины стенки 112а срединной части. Стенка срединной части предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 100%, предпочтительно 60-80% радиуса отверстия 113. Шейка 136, располагающаяся между элементом, выполненным в форме стрелки, или наклонным участком 118а и стенкой 112а срединной части, радиально составляет приблизительно от 30 до 80%, предпочтительно 40-60%, толщины стенки 112а срединной части, а выступающая головка 118Ь соответственно выполняется с такими габаритами, чтобы плотно фиксироваться в углублении 117, границы которого определяются элементом, выполненным в форме стрелки, или наклонным участком 118а, шейкой 136 и широкой торцевой стенкой 112Ь стенки 112а срединной части. Штыковой соединительный элемент или элемент, выполненный в форме стрелки, или наклонный участок 118а включает в себя наклонную поверхность, наклоненную под углом приблизительно 30-70°, предпочтительно 40-50°, относительно радиальной линии, идущей от осевой линии 111 осевой втулки 110.
Каждая из составляющих частей 114а, b включает в себя пару Z-образных соединительных боковых кромок 116, которые продольно выступают и проходят параллельно осевой линии втулки 111 от вершины или наконечника 138 головки
штыкового соединения 118а вдоль стенки прямой кромки 116а в боковой стороне стенки 112а срединной части. Прямая кромка доходит до первой вершины угла 140 мимо одного торца 128 высоких рёбер 119. Первая вершина угла 140 обеспечивает переход от параллельной в направлении по оси кромки стенки 116а к стенке наклоненный кромки 116Ь, проходящей через промежуточную область боковой стенки 116. Такая конструкция обеспечивает возможность незначительного относительного движения вдоль смежных поверхностей 116 и снижает концентрацию или локализацию сил, которые в противном случае привели бы к износу или ослаблению определенных участков конструкции. Однако втулка 110 сохраняет свою целостность благодаря прочному зацеплению элементов конструкции 118а, Ь.
Наклонная промежуточная соединительная кромка 116Ь переходит во второй вершине угла 142 на другом торце составляющей части 114а, b в другую соосную прямую кромку 116с, параллельную первой прямой кромке 116а.
На фиг. 33 показан ролик 200 в сборе, содержащий цилиндрическую втулку 210, имеющий элементы 212 внешней поверхности, выполненные в форме рёбер и сформованный на них ролик 230. Соединительная кромка 214 расположенных напротив друг друга составляющих частей 216, 218 содержит, по оси на виде с торца, наклонную секцию 220, содержащую наклонную поверхность 222. Наклонные поверхности лежат в плоскостях, параллельных или слегка смещенных на 1°-20° относительно направления или угла приближения соответствующей противостоящей составляющей части 216, 218, непосредственно перед зацеплением, благодаря чему наклонные поверхности зацепляются друг с другом путем скольжения по наклонным поверхностям, а не путем защелкивания. Данная конструкция образует фиксирующее соединение, которое будет удерживать половинки 216, 218 составляющих частей вместе в ходе процесса формования на втулке при условии, что торцы втулки удерживаются от осевого смещения. Это позволяет достигать устойчивого фиксирующего соединения, не предполагающего жесткого "защелкивания".
Конструкция наклонных элементов 220 позволяет соединенным половинам 216, 218 перемещаться, когда втулка 210 находится под нагрузкой, вызывающей деформацию, которая в случае использования конструкции с "защелкой" (при которой стыкующиеся части должны изгибаться или деформироваться для обеспечения зацепления) привела бы к сбою. Настоящий вариант осуществления устраняет "щелкающий" звук, который может быть характерен для втулок, подверженных нагрузке, где зацепление "защелкиванием" постоянно нарушается и восстанавливается по мере изменения нагрузки.
На фигурах 34а-Ь показана базовая конструкция 210а втулки, в которой идентичные составляющие половины 216а, 218а соединяются, образуя втулку 210а. Это продемонстрировано путём показа, что составляющую часть 216а можно повернуть в
"зеркальное положение", таким образом представив расположенные друг напротив друга части, которые могут соединяться, образуя цилиндрическую втулку 216а. Материал ролика может быть отформован поверх втулки 210а, тем самым позволяя создать разъёмную втулку 210а, которая не "расходится по шву" под нагрузкой.
На фигурах 35а-35Ь показана более усовершенствованная втулка 210Ь, которая образуется путем соединения двух идентичных составляющих половин 216b, 218Ь, которые включают в себя расположенные на их соответствующих соединяющихся поверхностях плоские сегменты 224Ь, прилегающие к торцам каждого винтообразного седла 226Ь. Плоские сегменты 224Ь эффективно противодействуют вращению составляющих частей 216b, 218Ь в противоположном направлении, которое в противном случае позволило бы частям перемешаться относительно друг друга в продольном направлении. Плоский сегмент 224Ь также содержит сцепляющие элементы 228b, 229Ь, которые временно удерживают вместе части 216Ь, 218Ь за счёт плотного соединения до формования материала ролика на втулке 210Ь.
На фигурах 36а-36Ь показана более сложная втулка 210с, поверх которой сформован ролик 230с. Контур тела втулки 210с имеет продольные ребра 232с, которые обеспечивают как прочность, так и контроль смещения материала ролика и толщины материала ролика 230с в процессе формования на соединенных идентичных половинах втулки 216с, 218с.
На фиг. 37а - 37Ь показана втулка 210d, которая используется как корпус 210d в случаях, когда требуется использовать набор разъёмных подшипников 240d. В собранном виде, втулка 210d содержит внутренние кольцеобразные седла, предназначенные для собранных подшипников 240d. Втулка 210d не только выполняет функции корпуса, но также обеспечивает продольную прочность и возможность удержания подшипников 240d на должном расстоянии по осевой линии, а также удерживает разъёмные подшипники 240d вместе в процессе формования материала ролика.
В настоящем описании и формуле изобретения слово "содержит" и его производные выступают в значении включения, а не исключения, кроме случаев, когда иное указывается явным образом или предполагается контекстом. Это означает, что слово "содержит" и его производные будут использоваться для выражения включения не только перечисляемых компонентов, этапов или признаков, к которым оно напрямую относится, но также и иных компонентов, этапов или признаков, которые не перечисляются конкретно, за исключением случаев, когда иное не указано явным образом или предполагается контекстом.
В настоящем описании такие термины как "аппарат", "устройство", "средство" и "элемент" могут относиться к единственному или множеству объектов и используются для обозначения набора свойств, функций или характеристик, выполняемых одним или более компонентами, имеющими одну или более частей. Предполагается, что в случаях,
когда термин "аппарат", "устройство", "средство" или "элемент" или схожий термин описывается как унитарный объект, то на обладающий эквивалентными функциональными характеристиками объект, имеющий множество компонентов, также распространяется значение данного термина, и, аналогичным образом, в случаях, когда термин "аппарат", "блок", "средство", "устройство" или "элемент" или схожий термин описывается как объект, имеющий множество компонентов, то на функционально эквивалентный, но унитарный объект распространяется значение данного термина, за исключением случаев, когда иное не указано явным образом или предполагается контекстом.
Термины, используемые для обозначения ориентации, такие как "вертикальный", "горизонтальный", "расположенный в верхней точке", "расположенный в нижней точке", "расположенный выше" и "расположенный ниже", должны толковаться как относительные и основываются на допущении того, что компонент, элемент, предмет, аппарат, устройство или инструмент будут обычно считаться расположенными в определенном положении и с определенной ориентацией.
Для специалистов в данной области техники очевидно, что при реализации и выполнении принципов описанного здесь изобретения возможны его множественные модификации и изменения без отступления от сущности и объема настоящего изобретения.
Изобретение может быть описано в виде предварительной формулы изобретения, которая позволяет специалистам в данной области техники понять различные аспекты и предпочтительные варианты осуществления изобретения. Однако такую предварительную формулу изобретения не следует рассматривать как описание, определяющее сущность настоящего изобретения. Следует понимать, что другие формы, аспекты и предпочтительные признаки изобретения и вариантов его осуществления, описанные в настоящем документе, могут быть в конечном итоге включены в формулу и описание изобретения в полностью оформленных международных или национальных заявках (или последующих выданных патентах), которые могут испрашивать приоритет предварительной заявки, сопровождающей настоящее описание. В данном контексте, в целях описания настоящего изобретения должным образом, предлагается следующая не ограничивающая формула изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ РСТ
1. Осевая втулка, образованная путём соединения кромок составляющих частей, образующих втулку, имеющую в целом цилиндрическую форму, путем соединения составляющих частей вдоль соединяемых кромок, причём соединяемые кромки проходят по линии, которая по меньшей мере частично не параллельна продольной осевой линии втулки, имеющей в целом цилиндрическую форму.
2. Осевая втулка по п. 1, в которой упомянутая осевая втулка предназначена для установки на установочном участке оси, причём осевая втулка образована из множества частей, которые выполнены с возможностью соединения вдоль по меньшей мере одной продольной кромки для образования осевой втулки, при этом продольная кромка по меньшей мере частично не параллельна продольной осевой линии оси.
3. Осевая втулка по п. 1, в которой упомянутая продольная кромка составляющих частей осевой втулки проходит по изогнутой или иррегулярной линии или сочетанию обеих линий.
4. Осевая втулка по п. 3, в которой упомянутая изогнутая линия имеет винтообразную, спиралевидную, S-образную, волнообразную и/или закругленную по радиусу форму.
5. Осевая втулка по п. 3, отличающаяся тем, что упомянутая изогнутая линия имеет винтообразную форму.
6. Осевая втулка по п. 3, в которой упомянутая неровная линия содержит прямые участки, соединенные остроугольными переходами, имеющими угол по меньшей мере 90°, для противодействия вращения составляющих половин в противоположном направлении относительно друг друга.
7. Осевая втулка по п. 6, в которой по меньшей мере один участок противолежащей лицевой грани составляющей части проходит параллельно продольной осевой линии образованной втулки.
8. Осевая втулка по п. 1, в которой упомянутая втулка в разобранном виде содержит две отдельные части, стыкуемые или соединяемые друг с другом для формирования втулки в целом цилиндрической формы.
9. Осевая втулка по п. 1, в которой составляющие части идентичны друг другу и включают в себя взаимно зацепляемые составляющие части, образующих плотное соединение.
1.
10. Осевая втулка по п. 9, в которой каждый из взаимно зацепляемых составляющих частей, образующих плотное соединение, содержит выступ и углубление для фиксирования выступа другой составляющей части.
11. Осевая втулка по п. 9, в которой части, образующие плотное соединение, включают в себя представляющие собой в сбоку пролегающие продольно вдоль соответствующих кромок, стыковые охватываемые части в форме штыка, стрелки или наклонной головки, имеющие острую выступающую кромку, которая переходит в наклонную поверхность, наклоненную под углом к радиальной линии, проходящей от продольной осевой линии образованного цилиндра.
12. Осевая втулка по п. 11, в которой головка штыкового соединения, стрелки или наклонной плоскости оканчивается фиксирующей стенкой, соединенной с полуцилиндрической стенкой составляющей части узкой шейкой, при этом фиксирующая стенка, внутренняя поверхность, обращенная в направлении радиального центра полуцилиндрической стенки и формирующая часть шейки, и широкая лицевая грань торцовой стенки цилиндрической стенки, определяют границы углубления, сбоку, для размещения и фиксации наклонного участка головки, образованного на концевой кромке соединительной кромки находящейся напротив составляющей части.
1.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
Фиг. 20
Фиг 26
2163
1/25
1/25
Фиг. 1b
Фиг. 1b
2/25
2/25
5/25
4/25
Фиг. 5Ь
5/25
4/25
Фиг. 5Ь
5/25
6/25
Фиг. 5Ь
7/25
7/25
9/25
9/25
Фиг. 11b
Фиг. 11b
10/25
10/25
Фиг. 11 d
Фиг. 11 d
11/25
11/25
12/25
Фиг. 18
12/25
Фиг. 18
14/25
Фиг. 18
15/25
15/25
Фиг. 22
Фиг. 22
16/25
16/25
17/25
17/25
18/25
18/25
19/25
19/25
21/25
22/25
22/25
Фиг. 34b
Фиг. 34b
22/25
22/25
Фиг. 34b
Фиг. 34b
23/25
23/25
24/25
24/25
25/25
25/25