[发明专利]用于部件的低摩擦轴承的枢转轴承

说明书

本发明涉及用于部件的低摩擦轴承的枢转轴承，包括圆筒形轴承主体和枢转地设置在圆筒形主体中的轴承部，其中，该轴承主体具有大致径向设置的肋，在该肋上，形成至少一个第一滚动表面，并且其中，该轴承部具有在尖端处有圆筒形滚动部分的滚动体，该滚动部分在滚动表面上滚动。

具体地提供重载枢转轴承，它较佳地在诸如具有大大减少的摩擦力的离心机的高径向负荷下使用。

枢转轴承用于轴承机器元件，这些机器元件经受围绕转动轴的转动，并且其转动角度不具有360°的完全转动。这导致围绕转动轴线的摆动运动具有较大或较小的恒定枢转角度和在正负最大值与零之间的不均匀转动速度。

滑动轴承不是特别适用于这样工作条件，因为，由于枢转运动和在轴承螺拴和轴承孔之间的不均匀的相对速度，它几乎不可能建立流体动力润滑油膜。这导致增加的摩擦效应和各自更高的磨损和撕裂和低的运行寿命。径向地指向外部的加速附加地产生在离心机中（离心加速），这导致如下的结果：润滑剂都在离转动中心最远的轴承孔的边界区域中的圆筒形轴承孔中流动，并在缺少适当的轴承密封的情况下以轴向方向被传递到轴承孔外，以及将通过离心加速从轴承孔的边缘径向地喷出至外部。这导致减少的或几乎不提供流体动力润滑油膜，这是除了从轴承孔漏出的润滑剂增加以及在滑动轴承中的剩余润滑剂容量减少之外的另一个缺点。

滚动轴承通常具有与滑动轴承（由塑料制成）相比的较高的重量，并示出在高离心加速的情况下不利的润滑剂的分配。这助长了磨损和撕裂增加。在滚动轴承组中，滚针轴承示出用于这样的应用的最有利的条件（重量，摩擦……）。在这样的滚动轴承的情况中，具有与轴承直径相比更小的滚动体直径的圆筒形滚子在外环和内环（大部分是轴承螺栓）的运转面之间滚动。在该情况下，轴承摩擦力由滚动体的滚动摩擦力以及外环和内环的运转面的平均半径形成。滚动轴承示出与滑动轴承相比较低的摩擦力。

此外，基于以交叉方式设置的、由塑料或金属制成的弹性可变形的薄壁隔膜的柔性枢转轴承是已知的。在US3,807,029A(Troeger H.,1974)、US3,811,665A(Selig F.,1974)、US3,813,089A(Trger H.,1974)和US3,825,992A(Troeger H.,1974)中描述了枢转轴承，它们的基本原理是基于以交叉方式设置的弹性元件，其中，圆筒形中间主体以防扭曲的方式插入到轴承孔中，以及相对于第一圆筒形主体可扭曲地设置的第二圆筒形主体连接至将要安装的机器元件。这产生了单侧枢转轴承。在第二个实施例中，刚性地彼此连接的两个圆筒形中空轴借助于相对于以防扭曲方式插入轴承孔中的中间主体交叉设置的隔膜以这样的方式连接：扭矩或转动运动可从一个侧向部向另一个传递。由此，转动运动可通过中间主体从一侧向相对侧传递。这样的枢转轴承以无摩擦的方式运行，但带来了仅可吸收相对低的径向力以及仅可实现低的枢转角度的缺点。典型的最大的枢转角度位于大约+/-30°的范围中（在非常低的径向负载的情况下），以及仅有少许度数的枢转角度可以在较高的负载下实现。为此，这样的弹性的枢转轴承仅用在诸如在计算机、测量装置等的存储驱动中发生非常低的径向力的场合。从US5505555A(Van Kann Frank J;Buckingham Michael J,1996)可知另外的弹性枢转轴承，它仍示出了上述的限制，并因此仅用于诸如例如加速传感器的特定的测量应用中。

GB146,119A描述了接头设置，在该接头设置中张力通过有轮廓的表面传递。在压力的情况下，接头设置以具有相应缺点的滑动轴承的方式起作用。

本发明的目的在于提供用于较大枢转角度的重型枢转轴承，由于该较大枢转角度的重型枢转轴承，可充分减少离心机中的重型滑动轴承的缺点、滚动轴承的缺点和弹性枢转轴承的缺点。具体地，可靠地吸收在任何方向上的力是可能的。

根据本发明以这样的方式实现这些目的：轴承部具有两个部分，即保持部和连接部，它们设置在肋的两侧。这具体意味着：滚动体以可滚动的方式设置在刚性滚动表面上，该刚性滚动表面大致沿枢转轴承的中心轴线设置，并且所述滚动体是可枢转的轴承部的固定部件。滚动部分典型地具有显著小于枢转轴承的轴承主体的直径。根据本发明，枢转运动主要由滚动体的滚动运动产生，从而基本上防止了滑动摩擦力。通过连接部可实现尤其高的机械稳定性。