半流态合成脂填充轴的温度指示器的制作方法

文档序号:5820090阅读:240来源:国知局
专利名称:半流态合成脂填充轴的温度指示器的制作方法
技术领域
本发明总的来说涉及一种新型的温度指示器,在填充润滑轮轴承的半流态合成脂的车辆的轴,如拖车的轴,达到不安全的温度时,向操作者提供视觉指示。具体地说,本发明的一个形式涉及一种新型的温度指示器,它可以改装到现有的车辆轴中而不需要改变轴的构造。
现在的拖车轮毂/轴承结构已经转向使用半流态合成脂润滑剂,以取代在现有技术拖车轮毂/轴承中曾广泛使用的变速器油润滑车轮的轴承。半流态的合成脂更具优势,因为对不完善的轮密封不那么敏感,并因而比机油填充的轮轮毂不易漏油。
在机油填充的轮轮毂漏油时,机油扩散或喷溅在轴的周围,充满此区的所有东西。如果密封失效使制动块和刹车鼓罩上机油,这可由于发热的制动块和刹车鼓而导致着火。
在半流态合成脂填充轴轮毂漏油时,由于半流态合成脂比机油更为固态,半流态合成脂不像机油那样在轴的周围扩散或者喷溅。半流态合成脂只是经密封挤出,要么干净地失落,要么保持在直接区域的周围,从而防止着火。
采用机油填充轴轮毂的优点在于,这样的轮毂易于用具有填充线的轮毂中的窗口进行监视。如果使用者发现油低(例如低于充油线),只要拉轮毂盖上的插头油就会补充到油面达到充油线。
然而,在用填充半流态合成脂填充的轮毂时,半流态合成脂不流过轴承,而是倾向于停留在轮毂中的脂室中,即便轮停止也是这样。由于使用半流态合成脂,这尤其发生在寒冷的天气。在低温下,和脂一样,半流态合成脂的粘度增加,但是在高温下,半流态合成脂开始更像浓的液体一样流动。
由于半流态合成脂的这种性质,采用了没有窗口的轮毂盖,以防止司机因在窗口显示不出油位而误认为轮毂缺油。因为用机油的窗口在用半流态合成脂填充轮毂时不起作用,一般采用简单的金属或者固体塑料盖。由此产生的问题是司机不能监视轴以判断是否存在足够的润滑量。众所周知,如果轮的轴承长时间没有充足的润滑剂工作,轴承会显著发热,并因为轴承压入在轮/轮毂中而引起轮毂发热。如果这个情况一直不为发现,这可引起严重的轴承故障。
本发明提出一种新型的温度指示器,在填充半流态合成脂以润滑其轮轴承的车辆的轴,例如拖车轴已经达到不安全的温度时为操作者提供视觉的指示。本发明的温度指示器的一种形式可以方便地改装在现有的拖车中,而不必改造此拖车。结合研究附图阅读所附说明可明了本发明的其它特点和优点。
本发明的一般目标是提供一种新型的温度指示器,在填充半流态合成脂以润滑其轮轴承的车辆的轴,例如拖车轴已经达到不安全的温度时为操作者提供视觉的指示。
本发明的一个目标是提供一种新型的温度指示器,它可以方便地改装在现有的拖车中,而不必改造此拖车。
本发明的另一个目标是提供一种新型的温度指示器,它可以与车辆轴上的一个填充孔结合使用。
简而言之,综上所述,本发明公开了一种新型的温度指示器,在填充半流态合成脂以润滑其轮轴承的车辆的轴,例如拖车轴已经达到不安全的温度时为操作者提供视觉的指示。
在一个实施例中,通过常规的轮安装装置的金属轮毂设置温度探头。该轮安装装置包括一个轴,由多个轮轴承可旋转安装在轴上轮毂,和一个设在轮毂和轴之间的腔室,容纳润滑轮轴承的半流态合成脂。温度探头由一个安装在一个壳内的指示销杆形成。当轴承达到不安全的温度时,此指示器销杆弹出此壳和轮毂以提示使用者轴承处已经达到不安全的温度。
在另一个实施例中,也就是优选的实施例中,温度探头设在轮毂盖的一个螺栓上,或者设在用于把轮毂盖安装在轮毂上的常规的轮安装装置的固定器构件上。温度探头由一个安装在一个壳内的销杆形成。当轴承达到不安全的温度时,此指示器销杆弹出此壳和轮毂以提示使用者轴承处已经达到不安全的温度。
结合附图参照以下说明,可以理好地理解本发明的构造和工作原理,在图示中同样的标号标识同样的元件。其中

图1是安装本发明的第一实施例特征的新型温度探头的一个轮安装装置和一根轴的剖视图,此探头在第一位置提示使用者该轴在安全的温度。
图2表示图1的一部分的放大图。
图3为图1中的连接有所述温度探头的轮安装装置的一部分的放大的剖视图,此探头在第二位置提示使用者该轴已经达到不安全的温度。
图4是此连接有本发明第二实施例特征的新型温度指示器的轮安装装置和一根轴的剖视图,此温度指示器在第一位置提示使用者该轴在安全的温度。
图5为图4的温度指示器的分解图,此温度指示器由一个温度探头和剖视出的一个轮毂盖螺栓或者说固定件形成。
图6为图4一部分的放大图。
图7为图4中的连接有所述温度探头的轮安装装置的一部分的放大剖视图,此探头在第二位置提示使用者该轴已经达到不安全的温度。
尽管本发明易于以不同的形式实施,在附图中示出,并在本文中详述了一个特定的实施例,但应理解,这里的揭示只能认为是本发明原理的举例,不应把本发明限于图示及其说明。
本发明提供总成中用的新型的温度指示器20、120,所述总成使用合成脂润滑的轴承48,诸如传输带总成,或者车辆,例如拖车,在运转中轴承48处达到不安全温度时视觉地向使用者指示。如图中所示,温度指示器20、120设在拖车的车轮安装装置24中。应当理解,本发明可以用于各种机械总成,只要这些总成包括在两个运动部件之间的轴承,使一个部件可相对于另一个部件转动。
本发明的第一实施例示于图1-3。第二实施例示于图4-7。所示各在一个轮安装装置24中。
轮安装装置24用于把轮(未示)安装在车辆上。轮安装装置24一般包括轴22、轮毂总成26和刹车总成28。
轴22通过适当的装置固定地安装在车身上,并由空心管30形成,管30的端部(图中仅示其一部分)具有通过焊缝34等连接于其上的转轴32。转轴32是空心的、有螺纹末端带梢的构件。空心的管30和轴22的转轴32在其中界定一个空间。轴22由适当强度的刚性材料制成。
刹车总成28为公知的结构,故不再详述。刹车总成28安装在轴22上,一般地包括一个刹车鼓38和一个制动块40。
轮轮毂总成26安装在轴22的末端,一般包围转轴32。轮毂总成26包括一个金属轮毂42,其壁44在轮毂42和转轴32之间界定一个空间,空腔或称室46,还包括多个轮轴承48和轮毂盖50。轮毂42通过适当的公知的方法,例如用螺栓52,连接在刹车鼓38上。
在轮毂腔46内包含一个半流态合成脂54液槽。半流态合成脂54在车辆的运转中润滑车轮轴承48和轴22。在轮毂42和轴22之间设有一个滑环式密封圈56,以防止半流态合成脂54在插入轮毂42和轴22时流出腔46。
轮轴承48通过轴承盖58和轴承锥体60安装在轮毂42和转轴32之间。一个内调节螺母62拧在转轴32的螺纹端36上,对着轴承锥体68和形成在转轴32上的肩台64支撑,以定位轮轴承48。通过把锁定垫圈66和外夹紧螺母68拧在螺纹端36上把调节螺母62锁定在转轴32上。轮轴承48使轮毂总成26和刹车鼓38能相对于固定的轴22转动。轴承48安装在腔46的两侧,并由含在腔46中的半流态合成脂54液槽润滑。
轮毂盖50包括一个第一、坚实的盖构件70,它通过后文将详述的多个金属螺栓或紧固构件72连接在轮毂42的末端,一个第二、实体的盖构件74,它通过适当的方法连接在第一盖构件70的外表面上,和一个通过适当的方法连接在第二盖构件74的中心的粉末烧结金属插销76,以防止在工作发热时轮毂42内的增大压力通过滑环密封压出半流态合成脂54。轮毂盖50密封轮毂室46的外端,并防止半流态合成脂54从轮毂总成26的末端漏出。
最好数目为六的螺栓72在轴22的中心线外径向的位置上均匀地间隔开。每个螺栓72包括一个直径十六分之五英寸并从螺帽180上悬下的带扣的螺杆178。在盖构件70中,于轴承座58外约八分之一英寸处形成多个攻丝的孔。类似地,在轮毂42中,于轴承座58外约八分之一英寸处形成多个攻丝的盲孔。这些孔和盲孔相互对齐,而各个螺栓72的套扣的螺杆178分别拧入其中,以把轮毂盖50夹在轮毂42上。各个螺栓72的头180贴靠在盖构件70的外面。螺栓72只把盖构件70夹在轮毂42的末端上。在螺栓72上无剪切负荷。
在车辆运行中,因为车轮、轮毂42、轮毂盖50和刹车鼓38旋转,产生了热。这使腔46内的半流态合成脂54温度上升。并在运行中,一些半流态合成脂54会通过轮轴承48所在的轴承座58和轴承锥体60之间的空间漏入轮毂盖50,并通过滑环密封56漏出。
对于图1-3所示的本发明的第一实施例,为在轴承48和轴22达到不安全温度时视觉地提醒操作者,设有本发明的新型的视觉指示装置。多种情况都可以导致轴承48和轴22达到不安全的温度,例如,因为腔46中半流态合成脂54丢失,由于半流态合成脂54污染或由于轴承座的滚道故障以及/或者轴承锥体60的故障,车轮安装装置24内工作发热使腔46中的半流态合成脂54的槽过热。如图1至3所示,形成视觉指示装置的温度探头20可取出地安装在经车轮毂42的壁44设置的口78中。口78攻有螺纹并与腔46连通。当温度探头20从口78取下不与之接合时,口78用作以半流态合成脂54填充腔48的填充孔。
如图2和图3更清楚可见,温度探头20包括一个帽状的壳80,一个指示销杆82,一个弹簧84和一些安装在壳80内的焊料86。壳80有一个闭端,并在其相对端有一个开端。沿此壳内壁的长度设有一个肩台88。指示器销杆82有一个头90和一个由此延伸的杆部92。杆部92在壳80内并有一个埋在设在壳80的闭端的焊料86中的带倒刺的端94。杆部92的端94上的倒刺保证指示器销杆82不从焊料86中过早地脱出。弹簧84的一端靠坐在肩台88上,而弹簧84的对端靠坐在指示器销杆的头90上。
温度探头20牢固地安装在一个黄铜插头98的凹陷中,通过磨擦配合或者胶合固定在黄铜插头98中。黄铜插头98螺纹地安装在口78中。因此可以通过从轮毂42的壁44上拧下插头98,将与壁44接合的黄铜插头98取下,从而取下温度探头20。当插头98和温度探头20从轮毂42上取下时,可经开放的口78向腔46加半流态合成脂54。
在轮、轮毂总成26和刹车鼓38相对轴22转动时,产生热。如果轴承48在运转中适当地润滑(在腔46中有足量合格的半流态合成脂54)或者不发生滚道故障,指示器销杆82的头90就保持对着壳80的开放端,如图1和图2所示。如果在腔46中没有足量合格的半流态合成脂54,在运转中润滑轴承48不良,或者如果发生滚道故障,在腔48中就会升高温度。当温度高达一个预定的值时(例如轴22的正常工作温度是180°F,并使用250°F的焊料86),足量的热经黄铜插头98传递到焊料86,使焊料熔化。一旦焊料86熔化,指示器销杆82的倒刺端就从中释放,面弹簧84向外从壳80压挤指示器销杆82至到刺端94与壳80内的肩台88接触。当操作者看见批示器销杆82的头90移出或者说“弹出”壳80,如图3所示,他或她就知道该作检查了。操作者会通过从轮毂42上拧下插头98,取去插头98,从而取去温度探头82,以进行所述的检查,并在需要时加半流态合成脂54,以防止如果检测不到这种情况时产生的严重轴承事故障。
本领域内普通技术人员会了解,温度探头20可取各种形式,只要向使用者提供一个视觉的指示,指出轴22处已经达到不安全的温度。例如,指示器销杆82可以压向内。插头98可以经一个轮毂42上的口焊接,并可设一个第二填充孔(它可有一个也之相配的关闭构件),以用半流态合成脂54填充腔46。另外,插头98和温度控头20可设计成一个整体构件。
关于图4-7所示的本发明的第二实施例,为在轴承48和轴22处达到不安全温度时视觉地提醒操作者,设有本发明的新型的视觉指示装置。同样,各种情况导致轴承48和轴22达到不安全的温度,例如,由于腔46中半流态合成脂54丢失,由于半流态合成脂54污染或由于轴承座的滚道故障以及/或者轴承锥体60的故障,车轮安装装置24内工作状态发热使腔46中的半流态合成脂54液槽过热。如图所示,温度指示器120包括一个安装在螺栓72之一中的温度探头181,它优选地是一个8号轮毂盖螺栓。在此实施例中,图1-3的口78由一个标准的注油孔(未示)取代。
如图5所示,在螺栓72之一上钻有一个十六分之三英寸的光滑的盲孔182。盲孔182与螺栓72的中心线对齐。温度探头181用胶184固定在盲孔182内。最好是,胶184用直径十六分之一英寸直径的尿烷珠,而温度探头181插入螺栓72中的盲孔182时扭转。
如图6和图7清楚所示,温度探头181包括一个帽状的壳186,一个指示销杆188,一个弹簧190和一些安装在壳186内的焊料194。壳186有一个闭端,并在其相对端有一个开端。沿此壳186内壁的长度设有一个肩台194。指示器销杆188有一个头196和一个由此延伸的杆部198。杆部198在壳186内,并有一个埋在设在壳186的闭端的焊料192中的带刺的端200。杆部198的端200上的倒刺保证指示器销杆188不从结合物194中过早地脱出。弹簧190的一端靠坐在肩台194上,而弹簧190的对端靠坐在指示器销杆188的头196上。
在轮、轮毂总成26和刹车鼓38相对轴22转动时,产生热。如果轴承48在运转中适当地润滑(在腔46中有足量合格的半流态合成脂54)或者不发生轴承座58和/或轴承锥60的滚道故障,指示器销杆188的头196就保持对着壳186的开放端,如图4和图6所示。如果在腔46中没有足量合格的半流态合成脂54,在运转中润滑轴承48不良,或才如果发生滚道故障,在腔48中就会升高温度。当温度高达一个预定的值时(例如轴22的正常工作温度是180°F,并使用250°F焊料192),足量的热经金属轮毂42和金属的螺栓72传递到焊料192,使它熔化。一旦焊料192熔化,指示器销杆188的倒刺端200就从中释放,而弹簧190从壳186向外压挤指示器销杆188至倒刺端200与壳186内的肩台194接触。当操作者看见指示器销杆188移出或者说“弹出”壳186,如图7所示,他或她就知道该作检查了。操作者会进行所述的检查,并在需要时经过轮毂42中的口加半流态合成脂54,以防止如果检测不到这种情况时产生的严重轴承事故障。
本领域内的普通技术人员了解的,温度探头181可取各种形式,只要向使用者提供一个视觉的指示,指出轴22处已经达到不安全的温度。例如,指示器销杆188可以压向内。螺栓72和温度探头181可设计成一个整体的构件。还有如果有要求,可以在一个以上的螺栓72中设置温度探头181。
在一个螺栓72中设置温度探头181的好处是本发明可以方便地改装到现有的装置,例如,轮安装装置24中,而不必改变原有结构。
尽管图示并说明了本发明的一个优选实施例,但显而易见,领域内的一般技术人员可以不偏离所附权利要求书的精神和范围构想出本发明的各种修改,故本发明不受上文公开的限制。
权利要求
1.一个总成,包括一个第一部件;一个由至少一个轴承转动地安装在所述第一部件上的第二部件;一个设在所述第一和第二部件之间的腔;一种在所述腔内的、用于润滑所述至少一个轴承的的半流态合成脂;一个与所述腔相配的视觉指示装置,用于向使用者提供所述至少一个轴承的温度的视觉指示。
2.根据权利要求1的总成,其特征在于,所述视觉指示装置包括一个偏压部件,它在所述至少一个轴承处达到预定的温度时相对于所述腔偏压一个构件。
3.根据权利要求2的总成,其特征在于,在所述至少一个轴承处达到预定的温度时相对于所述腔向外偏压所述构件。
4.根据权利要求2的总成,其特征在于,所述视觉指示装置通过所述部件之一的壁设置。
5.根据权利要求4的总成,其特征在于,所述构件从所述部件之一向外压。
6.根据权利要求4的总成,其特征在于,穿过所述一个部件的所述壁设置一个口,在此口中设置所述视觉指示装置,所述视觉指示装置可以从所述口中取出。
7.根据权利要求4的总成,其特征在于,穿经所述一个部件的所述壁设置一个口,所述视觉指示装置与所述口螺纹地接合,并可以从所述口取走。
8.根据权利要求2的总成,其特征在于,所述偏压部件是一个弹簧。
9.根据权利要求2的总成,其特征在于,所述构件设在一个壳内,所述壳中包括一部分熔合物,在所述至少一个轴承处达到预定的温度时,此部分熔化并使所述的构件相对于所述壳受偏压。
10.根据权利要求9的总成,其特征在于,所述壳处在一个黄铜插头中。
11.根据权利要求1的总成,其特征在于,所述视觉指示装置穿经所述部件之一的壁设置。
12.根据权利要求11的总成,其特征在于,穿经所述一个部件的所述壁设置一个口,在其中设置所述视觉指示装置,并可以从所述口取走。
13.根据权利要求11的总成,其特征在于,穿经所述一个部件的所述壁设置一个口,所述视觉指示装置与所述口螺纹地接合,并可以从所述口取走。
14.根据权利要求1的总成,其特征在于,所述第一部件是一个车辆的轴而所述第二部件是安装在所述轴上的轮毂。
15.根据权利要求1的总成,其特征在于进一步包括一个第三部件,它在所述第一部件和第二部件之一上,通过至少一个螺栓安装,所述视觉指示装置放在所述的螺栓上。
16.根据权利要求15的总成,其特征在于,所述螺栓包括一个其中有孔的螺杆,而所述视觉指示装置放在所述孔中。
17.根据权利要求16的总成,其特征在于,所述视觉指示装置含有一个偏压部件,它在检测到所述至少一个轴承为预定温度时相对于所述螺杆偏压一个构件。
18.根据权利要求17的总成,其特征在于,在检测到所述至少一个轴承为预定温度时,相对于所述螺杆向外偏压所述构件。
19.根据权利要求18的总成,其特征在于,所述偏压构件是一个弹簧。
20.根据权利要求17的总成,其特征在于,所述构件设在所述孔中的一个壳内,所述壳中包括一部分熔合物,在检测到所述至少一个轴承为预定温度时,此部分熔化并使所述的构件相对于所述壳受偏压。
21.根据权利要16的总成,其特征在于,所述视觉指示装置用胶固定在所述孔中。
22.根据权利要求15的总成,其特征在于,所述第一部件是一个车辆的轴,而所述第二部件是安装在所述轴上的轮毂,所述第三部件是此车辆的轮毂帽。
23.一种可以用在一个总成中的温度指示器,所述总成包括至少一个用半流态合成脂润滑的轴承,所述温度指示器包含一个有螺杆的螺栓,所述螺栓能够安装到此总成的一个部件上,而且所述视觉指示装置由所述螺栓承载,为使用者可见地指示此至少一个轴承的温度。
24.根据权利要求23的温度指示器,其特征在于,所述所述螺杆在其中有一个孔,而所述视觉指示装置放在所述孔中。
25.根据权利要求24的温度指示器,其特征在于,所述视觉指示装置含有一个偏压部件,它在检测到所述至少一个轴承为预定温度时相对于所述螺杆偏压一个构件。
26.根据权利要求25的温度指示器,其特征在于,在检测到所述至少一个轴承为预定温度时,相对于所述螺杆向外偏压所述构件。
27.根据权利要求26的温度指示器,其特征在于,所述偏压构件是一个弹簧。
28.根据权利要求25的温度指示器,其特征在于,所述构件设在所述孔中的一个壳内,所述壳包括一部分熔合物,在检测到所述至少一个轴承为预定温度时,此部分熔化并使所述的构件相对于所述壳受压。
29.根据权利要求24的温度指示器,其特征在于,所述视觉指示装置用胶固定在所述孔中。
全文摘要
一种温度指示器,在填充半流态合成脂以润滑其轮轴承的总成,例如车辆的轴,在运行中已经达到不安全的温度时为操作者提供视觉的指示。温度探头设在经部件之一特别钻的孔中。或者设在正常用在此总成中的一个固定构件上钻的孔中。温度探头包括一个安装在一个壳中的一个指示器销杆。当此部件在运转中达到不安全的温度时,此指示器销杆从壳中向外弹出而提醒使用者。
文档编号G01K11/00GK1264034SQ0010068
公开日2000年8月23日 申请日期2000年1月27日 优先权日1999年1月27日
发明者罗德尼·P·埃利希 申请人:沃巴什国民公司
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