用于轴承的卡环装配式导电组合体

技术领域

本发明涉及轴承，尤其涉及用于防止电流或电荷流过轴承的接地装置。

背景技术

在电力机械(例如，电机(/马达)(motors)、发电机或者类似装置)中使用的轴承，如果电流或电荷流过轴承，则轴承就会遭到损害，尤其对轴承滚道造成伤害。接地刷之类的装置被开发出来用于为电流提供候选通道(alternative path)，从而防止电流流过轴承。这些装置通常包含围绕轴承转轴整个外表面在圆周方向上间隔分布的多根导电纤维，这些导电纤维用于形成较为致密的(relatively solid)纤维圈，以便电流流过轴承转轴与壳体(/座/轴承座)(housing)之间的这些纤维。其他装置或机构用于对轴承提供电绝缘，以防止电流流过轴承，并且可以包含绝缘层或绝缘覆盖物。

发明内容

一方面，本发明是一种导电组合体(/导电组件)(electrically conductiveassembly)，用于防止电流流过轴承的滚道。所述轴承具有围绕转轴设置的内圈和设置在外部构件内孔中的外圈。所述转轴或者外部构件能够围绕穿过转轴的中轴线旋转。所述外部构件或者轴承外圈的内圆周表面上形成有环形保持槽(annular retention groove)。所述导电组合体包含有装配圈(/安装环)(mounting ring)。所述装配圈能被设置在保持槽中，由导电的弹性材料(elastic material)制成。所述装配圈具有外径和在圆周方向上间隔分开的两个圆周方向端，并且能够在大致径向上向内偏转(/变形)(deflectable)。照此方式，两个圆周方向端中的每一个都能够大致向两个圆周方向端中的另外一个移动(/移位)(displaces)，用以降低装配圈的外径，从而装配在保持槽中。弧形导电体具有中心线、连接装配圈的外侧径向端和能够与转轴或者轴承内圈接合(/适配)(engageable)的内侧径向端，使导电路径通过弧形导电体和装配圈在转轴和外部构件之间延伸。

另一方面，本发明还是一种如前段描述的导电组合体。其中，所述弧形导电体还进一步包含弧形导电支架(/弧形导电保持件)(arcuate conductive retainer)。所述导电支架具有外侧径向端、内侧径向端和在径向上从内侧径向端向外延伸的环形槽道(annularchannel)。多根导电纤维围绕导电体的中心线在圆周方向上间隔分布，每一根导电纤维都具有设置在导电支架(retainer)的保持槽内的外侧径向端和能够与转轴或者轴承内圈接合(/适配)(engageable)的至少一个内侧径向端。

在进一步方面，本发明还是一种如前述段落(第3段)描述的导电组合体。其中，所述弧形导电体具有在圆周方向上间隔分开的两个圆周方向端，当所述导电体被围绕转轴或者轴承内圈装配时，其两个圆周方向端之间限定出弧形间隙(arcuate gap)。

附图说明

通过结合附图进行阅读，本发明的上述概要及其对优选实施方式的详细描述会被更好地理解。为了说明本发明，附图中显示的是目前优选的示意性实施方式。然而，应当理解，本发明并不限于图中所示的具体结构和手段，在这些附图中：

图1为包含本发明所述导电组合体的机械总成(/机械组件)(mechanicalassembly)的轴向截面透视图；

图2是显示导电组合体被装配(/安装)(mounted)在轴承外圈中的轴向截面图；

图3是显示导电组合体被装配在外部构件中的轴向截面图；

图4为导电组合体的透视图；

图5为导电组合体的正视图；

图6为导电组合体的侧视图；

图7为导电组合体的轴向截面图；

图8为描绘在制造优选导电体过程中某些步骤的透视图；

图9为优选导电体的轴向截面图；以及

图10为优选导电体的透视图。

具体实施方式

在以下描述中，某些术语的使用仅系出于便捷而非限制之目的。用语“内”、“向内”和“外”、“向外”分别指代指向或者远离被描述部件的指定中心线或几何中心的方向，其特定含义从上下文的描述中显而易见。此外，如文中所述，词语“相连”和“连接”的各自含义既包含两个部件之间再无任何其它部件介入其中的直接连接，也包含两个部件之间有一个或者一个以上其他部件介入其间的间接连接。所述术语包含上述具体词语、它们的衍生词以及具有类似含义的用语。

现在详见附图，其中类似的附图标记自始至终被用于表示类似的元件。图1～10显示用于防止电流流过轴承1内、外滚道R

此外，环形保持槽8形成在外部构件6的内圆周表面6a中,如图3所示，抑或形成在轴承外圈4的内圆周表面4a中，如图2所示。在任何情况下，导电组合体10都基本包含能被设置在保持槽8中的装配圈12和与装配圈12相连的弧形导电体14，所述导电体14能够在轴向上与滚道R

装配圈12由导电的弹性材料，例如，低碳钢形成，并且形成为大致C形的卡环或者“卡圈(snap ring)”。装配圈12具有中心线CL

装配圈12的这种向内变形以及与之相伴的装配圈两个圆周方向端13A、13B之间的相对移位(彼此靠近)使装配圈12能够被装配在保持槽8中。装配圈12还能够在装配在保持槽8中以后在径向上向外偏转(/变形)(deflectable)，使其外圆周表面12a摩擦接合(frictionally engageable)保持槽8的内圆周表面8a。装配圈12与保持槽内圆周表面8a之间的摩擦接合对与外部构件6或轴承外圈4相连的导电组合体10构成保持约束。

此外，弧形导电体14还具有中心线CL

此外，弧形导电体14还由可变形材料(/柔性材料/柔韧材料)(flexiblematerial)制成，优选为铝和碳纤维的组合体，如后论述，以使得能够在径向上偏转(/变形)。照此方式，当装配圈12在径向上向内偏转(/变形)(deflects)时，弧形导电体14两个圆周方向端中的每一个圆周方向端15A、15B都能够大致向两个圆周方向端中的另外一个圆周方向端15B、15A移动(/移位)(displaces)。在导电组合体10被装配在保持槽8内以后，弧形导电体14在装配圈12向外偏转(/变形)(deflection)过程中在径向上也向外偏转(/变形)(deflects)。在描述了以上基本结构和功能以后，本发明所述导电组合体10的这些和其他构件将在后文被进一步详细描述。

现在参见图4～10，导电体14优选包含外侧弧形导电支架20和在径向上从所述弧形导电支架20向内延伸的的多根导电纤维22，所述多根导电纤维22被设置为能够与转轴3或内圈2接合(/适配)(engage with)。所述接合(/适配)在优选情况下形成为(与转轴3或内圈2之间)具有上至5毫米(5mm)的径向干涉(即通过纤维22的弯折)。具体而言，弧形支架20具有封闭的外侧径向端20a、开放的内侧径向端20b、在径向上从内侧径向端20b向外延伸的环形槽道24、以及分别提供导电体两个圆周方向端15A、15B的两个圆周方向端21A、21B。在优选情况下，弧形支架20包含外侧底壁26和在径向上从所述底壁26向内延伸从而限定出圆周槽道24的一对侧壁28A、28B。此外，弧形支架20优选由导电金属材料制成，最好是铝，但也可以由其他金属材料(例如，钢或铜)、导电聚合物材料或者任何其他导电材料制成。

此外，多根导电纤维22围绕导电体14的中心线CL

尤其参见图8～10，弧形导电体14优选由多根导电纤维22沿着矩形导电板32分布形成，使每一根导电纤维22都超出矩形板32两侧长度方向上的边缘32a、32b延伸，如图8所示。金属丝30然后被放置为在长度方向上穿过所有的导电纤维22。之后，矩形板32在长度方向上的边缘部被向上弯折，形成两个侧壁28A、28B，将所有的纤维22都折绕在金属丝30上，从而形成槽道24。在优选情况下，弧形支架20的两个侧壁28A、28B彼此相向形成夹角，使多根导电纤维22被“夹持(/夹送)(pinched)”在侧壁28A、28B之间，如图9所示。通过这种方式，弧形金属丝30和纤维22的外侧径向端22a被保持在环形槽道24内，多条导电路径从多个纤维脚22c、22d延伸至两个侧壁28A、28B和底壁26，并于之后经过装配圈12。

最后，狭长板32被弯折成弧形形状，其内侧直径ID

现在参见图4～7，装配圈12优选包含外侧弧形部40、多个支撑卡突(supporttabs)42、以及“交错”分布在支撑卡突42之间的多个支架卡突(retainer tabs)44。具体而言，多个支撑卡突42在径向上从外侧弧形部40向内延伸，围绕装配圈12的中心线CL

采用装配圈12和导电体14的上述优选结构，导电路径由各多根导电纤维22、弧形支架20、支撑卡突42和支架卡突44提供，最终通过装配圈12的外侧弧形部40进入外部构件6或者轴承外圈4(在后一种情况下，先经过轴承外圈4后，再进入外部构件6)。提供这种在轴向上与轴承滚道R

此外，装配圈12还有优选具有邻近其第一圆周方向端13A的第一工具接合孔(/第一工具适配孔)(first tool engagement hole)50A和邻近其第二圆周方向端13B的第二工具接合孔(/第二工具适配孔)50B。采用这种接合孔(/适配孔)50A、50B，当有工具(未显示)同时与两个工具适配孔50A、50B适配时，装配圈12能够在径向上向内收缩或变形，从而将一个圆周方向端13A、13B移向另外一个圆周方向端13B、13A。在优选情况下，装配圈12还包含两个在径向上向内延伸的装配卡突(fixing tabs)52A、52B，各自位于装配圈12的一个分立的(/分离的/单独的)(separate one)圆周方向端13A、13B的附近。每一个装配卡突52A、52B都能够与导电体弧形支架20的一个圆周方向端21A、21B接合(/适配)，以防止导电体14围绕中轴线A

尽管装配圈12在优选情况下按照上述方式形成，但装配圈12也可以以任何其他适宜的方式形成，只要能被设置在保持槽8中用以支撑导电体14即可。例如，装配圈12可以包含大致扁平的弧形盘以及单独一个或者多个间隔分开的托架(brackets)，所述托架以可移动的方式附接到弧形盘，能够与导电体的弧形支架20接合(/适配)，将其紧固在扁平盘上。本发明的范围包含能够大致实现此中描述功能的装配圈12的全部适宜结构。

以上结合附图详细描述了本发明具有代表性的非限制性实施例。这种详细描述仅意图教导本领域的技术人员实施当下教导的优选层面的进一步细节，并非意图限制本发明的范围。

此外，以上详尽描述所披露的特征和步骤的组合可能并非是在最广泛意义上实施本发明所必需的，这些特征和步骤的组合仅被用于具体描述本发明具有代表性的实施例。不仅如此，上述具有代表性的实施例的各种特征以及随附的各种独立和从属权利要求可以以未被具体明确枚举的方式加以组合，用于提供当下教导之外的有用的实施方式。

说明书和/或权利要求中披露的全部特征均系出于原始书面公开之目的和限制要求保护的主题之目的而被单独和彼此独立地公开的，不依赖于实施例和/或权利要求中特征的组成。此外，实体组的全部数值范围或者表征均系出于原始书面公开之目的和限制要求保护的主题之目的而披露每种可能的中间值或中间实体的。本发明不受以上描述的具体实施方式的限制，可以在以下权利要求的范围内进行变更。