專利名稱：一種高精度低搖晃率羅盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量?jī)x器，具體的說(shuō)是一種測(cè)量方位的指南針。
背景技術(shù)：
指南針是中國(guó)的四大發(fā)明之一，千年來(lái)均以“針式”磁體、銅質(zhì)軸帽、尖式頂針流傳。近代部份指南針雖有“人造寶石”軸帽、充油阻尼等改進(jìn)，但因儲(chǔ)磁能、工藝、幾何結(jié)構(gòu)等原因，存在漏油、重復(fù)誤差大等不足；除科研部門、航海事業(yè)外，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大口徑Φ74mm以上、高精度、低搖晃的產(chǎn)品幾乎缺如，不能適應(yīng)需精確定位測(cè)向的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是，提供一種精度高、搖晃率低、歸零準(zhǔn)確、定位快捷、可適應(yīng)制造大、小口徑的羅盤。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的一種解決方案是一種高精度低搖晃率羅盤，包括殼體、磁載體1、阻尼裝置及軸承總成，在殼體底座上設(shè)有刻度盤10，其中；殼體由上殼體17和下殼體18組成，上殼體17由透明窗口15和上殼體連接部20組成；上殼體17上設(shè)有針盤總成限位槽16，下殼體18上設(shè)有底座凸臺(tái)8和下殼體連接部14；殼體上設(shè)有注油孔12；上殼體連接部20與下殼體連接部14通過(guò)螺紋配合連接；上殼體連接部20與下殼體連接部14之間設(shè)有耐油密封圈13；阻尼裝置由透明阻尼盤5以及阻尼油11組成；阻尼盤5上設(shè)有耐油顏料印制的虛擬磁針2、3、4，虛擬磁針與真磁極完全重合；其中阻尼盤5與磁載體1之中心重合，阻尼盤5置于磁載體1之上；銅軸套件7穿過(guò)阻尼盤5與磁載體1之中心孔以過(guò)渡配合套裝，銅軸套件7、阻尼盤5與磁載體1套裝后以銅軸套件7下端伸出之喇叭形內(nèi)沿外翻鉚固，使阻尼盤5、銅軸套件7與磁載體1相互固定；軸承總成由頂針9和球型軸承6組成頂針9與設(shè)有在殼體底座的底座凸臺(tái)8同心配合固定，球型軸承6以過(guò)渡配合壓入銅軸套件7的內(nèi)孔后，將球型軸承6膠封于銅軸套件7內(nèi)；使銅軸套件7、阻尼盤5、磁載體1、球型軸承6相互組合，頂針9與球型軸承6為傾角動(dòng)配合；銅軸套件7頂部置于針盤總成限位槽16內(nèi)。
本實(shí)用新型的另一種解決方案是一種高精度低搖晃率羅盤，包括殼體、磁載體1、阻尼裝置、腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置及軸承總成，在殼體底座上設(shè)有刻度盤10，其中；殼體由上殼體17和下殼體18組成，上殼體17由透明窗口15和上殼體連接部20組成；上殼體17上設(shè)有針盤總成限位槽16，下殼體18上設(shè)有底座凸臺(tái)8和下殼體連接部14；殼體上設(shè)有注油孔12；上殼體連接部20與下殼體連接部14通過(guò)螺紋配合連接；上殼體連接部20與下殼體連接部14之間設(shè)有耐油密封圈13；阻尼裝置由透明阻尼盤5以及阻尼油11組成；阻尼盤5上設(shè)有耐油顏料印制的虛擬磁針2、3、4，虛擬磁針與真磁極完全重合；其中阻尼盤5與磁載體1之中心重合，阻尼盤5置于磁載體1之上；銅軸套件7穿過(guò)阻尼盤5與磁載體1之中心孔以過(guò)渡配合套裝，銅軸套件7、阻尼盤5與磁載體1套裝后以銅軸套件7下端伸出之喇叭形內(nèi)沿外翻鉚固，使阻尼盤5、銅軸套件7與磁載體1相互固定；軸承總成由頂針9和球型軸承6組成頂針9與設(shè)有在殼體底座的底座凸臺(tái)8同心配合固定，球型軸承6以過(guò)渡配合壓入銅軸套件7的內(nèi)孔后，將球型軸承6膠封于銅軸套件7內(nèi)；使銅軸套件7、阻尼盤5、磁載體1、球型軸承6相互組合，頂針9與球型軸承6為傾角動(dòng)配合；銅軸套件7頂部置于針盤總成限位槽16內(nèi)；腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置由上蓋21和軟磁體22組成，腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置蓋于上殼體17之上，其中，軟磁體22置于上蓋21的下方中心并與上蓋21固定連接。
腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置是將軸承和軸端分離進(jìn)行保護(hù)，未使用羅盤時(shí)將腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置蓋于上殼體17之上，軟磁體22與腔內(nèi)之永磁載體之間產(chǎn)生引力，在阻尼油的緩沖下，緩慢地將軸承、軸軸尖分離，以保護(hù)軸承、延緩磁衰。原老式機(jī)械撥桿分離軸承、軸尖機(jī)構(gòu)使腔體無(wú)法絕對(duì)密封，不能充注阻尼油。
本實(shí)用新型中的虛擬磁針是從磁載體之“真磁極”延伸出的，使“虛擬磁針”至阻尼盤邊沿，使制造短、中、長(zhǎng)及超長(zhǎng)指南針，從1.5~8時(shí)，即38.1mm~203.2mm指南針，得以實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型在殼體外邊沿0度、180度處還設(shè)有指按式伸縮準(zhǔn)星19。平時(shí)隱入盤沿的小孔中，需要時(shí)用指尖輕壓即彈出二支小圓柱，對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)三點(diǎn)一線，方便遠(yuǎn)距離測(cè)量方位。
本實(shí)用新型的磁載體1可以是尖扁平型的磁載體也可以是餅性的磁載體。以相對(duì)大體積(物理質(zhì)量)餅形或尖扁平型鐵鉻鈷合金為磁載體，比常見針式磁載體增大儲(chǔ)磁能近百倍，大大提高指北力矩，以克服大口徑油阻尼針盤及軸承的相應(yīng)阻力。
頂針9可以是剛玉或瑪瑙的球頂式頂針也可以是剛玉或瑪瑙的鋼珠嵌入式頂針，即在頂針9端部是鋼珠嵌入式。
本實(shí)用新型的上殼體17可以是一體的，也可以是分離的。上殼體17由透明窗口15和上殼體連接部20組成，當(dāng)透明窗口15和上殼體連接部20是一體時(shí)，上殼體連接部20與下殼體連接部14通過(guò)螺紋配合連接，上殼體連接部20與下殼體連接部14之間通過(guò)耐油密封圈13密封。當(dāng)上殼體17的透明窗口15和上殼體連接部20是分離的，透明窗口15置于下殼體連接部14上，上殼體連接部20將透明窗口15按壓于其下，上殼體連接部20與下殼體連接部14通過(guò)螺紋配合連接。外殼可以是銅合金、鋁合金、玻璃、聚碳酸酯等塑膠材料制成的。
本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是增大羅盤直徑，提高分辨率的同時(shí)，要求精度高、歸零準(zhǔn)確、重復(fù)誤差小、搖晃率低、定位快捷、防漏防震、減免磁衰。外形有扁圓形、上圓下方形二類，前者適宜野外作業(yè)、登山探險(xiǎn)等需精密定向的場(chǎng)合，改變部份外部連接面后尚可與多種相應(yīng)高精度儀器儀表配套；后者適宜于建筑設(shè)施、物件垂直面的自動(dòng)定向。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)。
1、搖晃頻率低以三時(shí)羅盤為例，將磁針指北并鎖定，旋轉(zhuǎn)180度，釋放鎖力，穩(wěn)定歸零即原北極時(shí)間少于10秒，如以單手平穩(wěn)撥轉(zhuǎn)羅盤15度，歸零時(shí)間少于3秒。
2、分辨率高三時(shí)盤0.5度，六時(shí)盤0.33度，八時(shí)盤0.25度。主要決定于直徑大小、指針刻度粗細(xì)，以及增設(shè)局部放大鏡。以上參數(shù)是不帶放大鏡之分辨率3、歸零準(zhǔn)確將羅盤靜置雜散磁場(chǎng)較少的水平木質(zhì)平臺(tái)上，使指針對(duì)準(zhǔn)0-180度，以軟磁材料，如低碳20號(hào)細(xì)鐵絲取長(zhǎng)5cm左右，從某方緩緩靠近羅針某極，使指針偏離子午線一、二度左右，再?gòu)南喾捶较驖u漸離去，指針可正確回到人眼看不出有偏離的原點(diǎn)。
4、重復(fù)誤差小以第3點(diǎn)相同方法連試十次以上，結(jié)果一致。
5、不漏油因采用螺紋、O形耐油橡膠密封圈、密封膠復(fù)合封裝，將羅盤以烘箱加溫至60攝氏度，使盤腔油壓升高，沒(méi)有開縫漏油現(xiàn)象。
6、腔外磁感應(yīng)式之軸承、軸端分離保護(hù)，在不影響內(nèi)腔密封的前提下，達(dá)到保護(hù)軸承、既能提供油浸阻尼條件，又可延緩磁衰。原老式機(jī)械撥桿分離軸承、軸尖機(jī)構(gòu)使腔體無(wú)法絕對(duì)密封，只可采用翼式空氣阻尼，其效果不佳。


1磁載體2虛擬磁針3虛擬磁針4虛擬磁針5透明阻尼盤6球型軸承7銅軸套件8底座凸臺(tái)9頂針10刻度盤11阻尼油12注油孔13耐油密封圈14下殼體連接部15透明窗口16針盤總成限位槽17上殼體18下殼體19指按式伸縮準(zhǔn)星20上殼體連接部21上蓋22軟磁體圖1為本實(shí)用新型餅型或尖扁平型磁載體及阻尼盤上的虛擬磁針圖2為本實(shí)用新型軸承總成示意圖圖3為本實(shí)用新型上殼體為一體時(shí)的羅盤結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型上殼體不為一體結(jié)構(gòu)時(shí)的羅盤結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實(shí)用新型腔外磁感應(yīng)式之軸承、軸端分離裝置示意圖圖6為本實(shí)用新型指壓式伸縮準(zhǔn)星示意圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1結(jié)合圖1、2、3、5、6對(duì)本實(shí)用新型作做進(jìn)一步說(shuō)明4時(shí)高精度低搖晃率羅盤，包括殼體、餅型磁載體1、阻尼裝置及軸承總成，在殼體底座上設(shè)有刻度盤10，其中；殼體由上殼體17和下殼體18組成，上殼體17由透明窗口15和上殼體連接部20組成；上殼體17和上殼體連接部20是一體的，上殼體17上設(shè)有針盤總成限位槽16，下殼體18上設(shè)有底座凸臺(tái)8和下殼體連接部14；殼體上設(shè)有注油孔12；上殼體連接部20與下殼體連接部14通過(guò)螺紋配合連接；上殼體連接部20與下殼體連接部14之間設(shè)有耐油密封圈13；殼體由聚碳酸酯制成。
阻尼裝置由透明阻尼盤5以及阻尼油11組成；阻尼盤5上設(shè)有紅、黑、藍(lán)耐油顏料印制的虛擬磁針2、3、4，虛擬磁針與真磁極完全重合；其中阻尼盤5與餅型磁載體1之中心重合，阻尼盤5置于餅型磁載體1之上；銅軸套件7穿過(guò)阻尼盤5與餅型磁載體1之中心孔以過(guò)渡配合套裝，銅軸套件7、阻尼盤5與餅型磁載體1套裝后以銅軸套件7下端伸出之喇叭形內(nèi)沿外翻鉚固，使阻尼盤5、銅軸套件7與餅型磁載體1相互固定；軸承總成由球頂式剛玉頂針9和球型軸承6組成球頂式剛玉頂針9與設(shè)有在殼體底座的底座凸臺(tái)8同心配合固定，球型軸承6以過(guò)渡配合壓入銅軸套件7的內(nèi)孔后，將球型軸承6膠封于銅軸套件7內(nèi)；使銅軸套件7、阻尼盤5、餅型磁載體1、球型軸承6相互組合，球頂式剛玉頂針9與球型軸承6為15度傾角動(dòng)配合；銅軸套件7頂部置于針盤總成限位槽16內(nèi)。
在上殼體外邊沿0度、180度處設(shè)有指按式伸縮準(zhǔn)星19。
實(shí)施例2結(jié)合圖1、2、4、5、6對(duì)本實(shí)用新型作做進(jìn)一步說(shuō)明7吋高精度低搖晃率羅盤，包括殼體、餅型磁載體1、阻尼裝置、腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置及軸承總成，在殼體底座上設(shè)有刻度盤10，其中；殼體由上殼體17和下殼體18組成，上殼體17由透明窗口15和上殼體連接部20組成；上殼體17的透明窗口15和上殼體連接部20是分離的，透明窗口15置于下殼體連接部14上，上殼體連接部20將透明窗口15按壓于其下，上殼體連接部20與下殼體連接部14通過(guò)螺紋配合連接，透明窗口15與下殼體連接部14設(shè)有耐油密封圈13。透明窗口15由聚碳酸脂材料制成，上殼體連接部20及下殼體連接部14由鋁合金材料制成。
上殼體17上設(shè)有針盤總成限位槽16，下殼體18上設(shè)有底座凸臺(tái)8和下殼體連接部14；殼體上設(shè)有注油孔12；上殼體連接部20與下殼體連接部14通過(guò)螺紋配合連接；上殼體連接部20與下殼體連接部14之間設(shè)有耐油密封圈13；阻尼裝置由透明阻尼盤5以及阻尼油11組成；阻尼盤5上設(shè)有耐油顏料印制的虛擬磁針2、3、4，虛擬磁針與真磁極完全重合；其中阻尼盤5與磁載體1之中心重合，阻尼盤5置于餅型磁載體1之上；銅軸套件7穿過(guò)阻尼盤5與磁載體1之中心孔以過(guò)渡配合套裝，銅軸套件7、阻尼盤5與餅型磁載體1套裝后以銅軸套件7下端伸出之喇叭形內(nèi)沿外翻鉚固，使阻尼盤5、銅軸套件7與餅型磁載體1相互固定；軸承總成由鋼珠嵌入式頂針9和球型軸承6組成鋼珠嵌入式頂針9與設(shè)有在殼體底座的底座凸臺(tái)8同心配合固定，球型軸承6以過(guò)渡配合壓入銅軸套件7的內(nèi)孔后，將球型軸承6膠封于銅軸套件7內(nèi)；使銅軸套件7、阻尼盤5、餅型磁載體1、球型軸承6相互組合，鋼珠嵌入式頂針9與球型軸承6為15度傾角動(dòng)配合；銅軸套件7頂部置于針盤總成限位槽16內(nèi)；腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置由塑膠上蓋21和軟磁圓鐵片22組成，腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置蓋于上殼體17之上，其中，軟磁圓鐵片22置于塑膠上蓋21的下方中心并與塑膠上蓋21固定連接。
在上殼體外邊沿0度、180度處設(shè)有指按式伸縮準(zhǔn)星19。
采用腔外磁感應(yīng)式之軸承、軸端分離保護(hù)，在不影響內(nèi)腔密封的前提下，達(dá)到保護(hù)軸承、既能提供油浸阻尼條件，又可延緩磁衰。
權(quán)利要求1.一種高精度低搖晃率羅盤，包括殼體、磁載體(1)、阻尼裝置及軸承總成，在殼體底座上設(shè)有刻度盤(10)，其特征是殼體由上殼體(17)和下殼體(18)組成，上殼體(17)由透明窗口(15)和上殼體連接部(20)組成；上殼體(17)上設(shè)有針盤總成限位槽(16)，下殼體(18)上設(shè)有底座凸臺(tái)(8)和下殼體連接部(14)；殼體上設(shè)有注油孔(12)；上殼體連接部(20)與下殼體連接部(14)通過(guò)螺紋配合連接；上殼體連接部(20)與下殼體連接部(14)之間設(shè)有耐油密封圈(13)；阻尼裝置由透明阻尼盤(5)以及阻尼油(11)組成；阻尼盤(5)上設(shè)有耐油顏料印制的虛擬磁針，虛擬磁針與真磁極完全重合；其中阻尼盤(5)與磁載體(1)之中心重合，阻尼盤(5)置于磁載體(1)之上；銅軸套件(7)穿過(guò)阻尼盤(5)與磁載體(1)之中心孔以過(guò)渡配合套裝，銅軸套件(7)、阻尼盤(5)與磁載體(1)套裝后以銅軸套件(7)下端伸出之喇叭形內(nèi)沿外翻鉚固，使阻尼盤(5)、銅軸套件(7)與磁載體(1)相互固定；軸承總成由頂針(9)和球型軸承(6)組成頂針(9)與設(shè)有在殼體底座的底座凸臺(tái)(8)同心配合固定，球型軸承(6)以過(guò)渡配合壓入銅軸套件(7)的內(nèi)孔后，將球型軸承(6)膠封與銅軸套件(7)內(nèi)；使銅軸套件(7)、阻尼盤(5)、磁載體(1)、球型軸承(6)相互組合，頂針(9)與球型軸承(6)為傾角動(dòng)配合；銅軸套件(7)頂部置于針盤總成限位槽(16)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度低搖晃率羅盤，其特征是還有腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置，腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置由上蓋(21)和軟磁體(22)組成，腔外磁感應(yīng)式軸承分離裝置蓋于上殼體(17)之上，其中，軟磁體(22)置于上蓋(21)的下方中心，并與上蓋(21)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度低搖晃率羅盤，其特征是在殼體外邊沿0度、180度處設(shè)有指按式伸縮準(zhǔn)星(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度低搖晃率羅盤，其特征是磁載體(1)是餅性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度低搖晃率羅盤，其特征是磁載體(1)是尖扁平型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種高精度低搖晃率羅盤，其特征是頂針(9)為剛玉嵌入式頂針，即在頂針(9)端部是剛玉嵌入式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種高精度低搖晃率羅盤，其特征是頂針(9)是球頂式頂針。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種精度低搖晃率羅盤，其特征是頂針(9)鋼珠嵌入式頂針，即在頂針(9)端部是鋼珠嵌入式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種高精度低搖晃率羅盤，其特征是上殼體17由透明窗口(15)和上殼體連接部(20)組成，其中，透明窗口(15)和上殼體連接部(20)是一體的，上殼體連接部(20)與下殼體連接部(14)通過(guò)螺紋配合連接，上殼體連接部(20)與下殼體連接部(14)之間通過(guò)耐油密封圈(13)密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種高精度低搖晃率羅盤，其特征是上殼體(17)的透明窗口(15)和上殼體連接部(20)是分離的，透明窗口(15)置于下殼體連接部(14)上，上殼體連接部(20)將透明窗口(15)按壓于其下，上殼體連接部(20)與下殼體連接部14通過(guò)螺紋配合連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及測(cè)量?jī)x器，具體地說(shuō)是一種高精度低搖晃率的羅盤，它包括殼體、磁載體1、阻尼裝置及軸承總成及刻度盤10，其中阻尼裝置由透明阻尼盤5以及阻尼油1 1組成；阻尼盤5上設(shè)有與真磁極完全重合的虛擬磁針，其中阻尼盤5與磁載體1之中心重合，銅軸套件7穿過(guò)阻尼盤5與磁載體1之中心孔以過(guò)渡配合套裝，銅軸套件7、阻尼盤5與磁載體1套裝后以銅軸套件7下端伸出之喇叭形內(nèi)沿外翻鉚固使其相互固定；球型軸承6以過(guò)渡配合壓入銅軸套件7的內(nèi)孔后，將球型軸承6膠封與銅軸套件7內(nèi)；使銅軸套件7、阻尼盤5、磁載體1、球型軸承6相互組合，頂針9與球型軸承6為傾角動(dòng)配合；本實(shí)用新型可用制造大、小口徑高精度、搖晃率低的羅盤。
文檔編號(hào)G01C17/00GK2872306SQ200620002358
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者葉啟林 申請(qǐng)人:葉啟林