[发明专利]用于自行车的脚踏组合轴承

说明书

本发明涉及一种用于自行车的脚踏组合轴承。

这种类型的脚踏组合轴承要安装在基本上为套筒时的、构成自行车车架的一部分的脚踏轴承壳套中。为此，脚踏组合轴承一般来说都要预先装配，使得脚踏轴承预先就已经支承在轴套形的轴承外环中并在轴承外环的端部装上轴套接头。这样预先装配起来的脚踏组合轴承从一侧装入到脚踏轴承壳套中，其中预先安装上的轴套接头的轴套段可以压入或旋入脚踏轴承壳套中。然后，将第二个轴套接头装到脚踏轴承壳套的另一侧上并且同样是压入或旋入脚踏轴承壳套的相配的端部中。

现有技术中的这种脚踏组合轴承的主要问题在于，一方面它们需要与不同长度的脚踏轴承壳套相匹配，另一方面滚动轴承环需要进行有效地和持久地密封，以防止进入污物，水或类似物。

在一个已知的这种脚踏组合轴承中，各个轴承接头的轴向轴套段直接地过渡到端部凸缘中，在端部凸缘的内周面上构成一个包围着脚踏轴承轴的轴套段（参见SKF有限公司，旋进接头方案系列结构，自行车脚踏组合轴承表1，1990年1月24日）。在该公知的脚踏组合轴承中，轴套接头以公知的方式尽可能深地推入或旋入脚踏轴承壳套中，直到其外凸缘段顶靠到脚踏轴承壳套上，同时其内凸缘段直接地支承在轴承外环上。为此的技术前提是轴承外环的长度要与脚踏轴承壳套的长度完全相同。因此当脚踏轴承壳套的长度不同时，应用这种组合轴承就总是必须使轴承外环的长度与脚踏轴承壳套的长度相匹配。这意味着，对于不同长度的脚踏轴承壳套必须库存不同的轴承外环，这会使得仓库管理费用增大，或者必须以耗费大的方式通过合适的机器相应于各种脚踏轴承长度对由昂贵的硬材料构成的轴承外环进行再加工。公知的脚踏组合轴承的另一个缺陷是轴承密封所选择的结构，它只由在内凸缘段和脚踏轴承轴之间的间隙构成。已经表明，虽然由于轴套段的增长而具有长的结构间隙，使得这种结构对阻止粗大的污物也许是有效的，但是细小的尘粒和水总是能进入，从而损坏轴承。对用得越来越多的、在粗糙地面条件中或恶劣地况下使用的山地自行车（Mountain-Bikes）尤其是这样。

本发明的任务是，提供一种开头所述种类的脚踏组合轴承，它通过简单的结构措施实现了就相对现有技术来说与各种不同脚踏轴承壳套长度的更加简单的配合，同时改善了密封。

从轴套段到内凸缘段的过渡部分是由一个径向向内凸出的环形台肩构成，其端面构成一个止挡台肩，用于直接地（或通过填密垫圈或附加垫圈的中间连接而间接地）支承在轴承外环上。为了使脚踏组合轴承与不同长度的脚踏轴承壳套相匹配，或者预先贮备具有不同轴向环形台肩长度的轴套接头，或者从现有的最小的脚踏轴承壳套长度出发发，将环形台肩按照最大的壳套长度加工。与轴承外环不同，由于轴套接头不必是耐磨部件，因此它们可以用简单的价廉的材料（例如合成材料）制造，从而库存各种不同的轴套接头以及再加工都是没有问题的了。

同时，环形台肩的柱形内表面和脚踏轴承轴一起围成一个容纳环形密封件的环形空间，容纳的环形密封件最好是一种可滑动的密封件。由于与公知的方案不同，内凸缘段在其内周面上没有向内凸出的轴套段，所以环形空间能自由地容纳对脚踏轴承轴进行密封的环形密封件。已经表明，通过内凸缘段相对于脚踏轴承轴构成的间隙密封件以及所述的环形密封件的密封效果比公知的方案要好得多。其中，相对公知的方案来说，间隙密封件只需有很小的长度就足以能阻止粗大污物的进入;而环形密封件此外则构成阻止尘粒和水的有效密封。

在本发明的另一个结构中，在轴承外环的两个端部区域还分别在相配的滚动轴承环外侧轴向上增设了一个唇形密封件。这一方面提供了阻止从外面进入有害物质的另一层密封;另一方面它还允许对轴承外环加入持续润滑的油脂，唇形密封件可以阻止该油脂跑到外部去。

为了进一步改善轴承的密封，在本发明的另一结构中还规定，脚踏轴承轴在轴套接头的每个端部凸缘区域进行精加工，内凸缘段以窄公差包围住脚踏轴承轴。

通过采取所有上述措施，实现了一种即使在恶劣的地况或粗糙地面上使用也能在整个寿命期间进行有效润滑的脚踏组合轴承。

环形密封件例如可以是干式的毡垫圈或者油浸的或石墨化的毡垫圈，它设置在脚踏轴承轴上。油浸的或石墨化的毡垫圈相对于干式毡垫圈具有更好的滑动性和耐磨性。

在本发明的其它结构中，环形密封件还可以是具有一个或多个径向向内指向的唇的橡胶类型的环，这种类型的环同样也能完全适应于在整个密封方案中所承担的任务，即阻止细小尘粒和水的进入。