CN101886665A - 轴承结构以及轴承的保持器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴承结构以及轴承的保持器，将滚子的长度确保得长，并且防止轴承结构整体的轴向长度的增大。作为在轴向上排列配置第1至第3轴承(50、52、54)的轴承结构，上述第1至第3轴承(50、52、54)具有第1至第3滚子(72、74、76)与第1至第3保持器(78、80、82)，并且邻接的第1、第2轴承(50、52)或第2、第3轴承(52、54)的第1、第2保持器(78、80)或第2、第3保持器(80、82)的一部分彼此配置成(第2挤压部(78B)与第1挤压部(80A)或第2挤压部(80B)与第1挤压部(82A))在径向上重叠。

Description

轴承结构以及轴承的保持器

技术领域

本申请主张基于2009年5月13日申请的日本专利申请第2009-116902号的优先权。该申请的全部内容通过参照援用在本说明书中。

本发明涉及一种轴承结构，尤其涉及一种适合应用于在轴向排列配置多个轴承的装置的轴承结构以及轴承的保持器。

背景技术

专利文献1公开有在轴向上排列配置多个轴承的动力传递装置。

如图7所示，在该动力传递装置中，在输入轴2的轴向排列配置有多个(图示例中是两个)外周相对于该输入轴2的轴心O1偏心的偏心体4、6。在各偏心体4、6的外周各轴承8、10以在轴向上排列的状态被配置。在轴承8、10的外周分别配置外齿轮12、14，并随着偏心体4、6的旋转(两根)外齿轮12、14以180°的相位差进行摆动，从而成为内啮合于未图示的内齿轮的结构。

上述轴承8、10分别由针状滚子20、22与保持器24、26构成。各针状滚子20、22的轴向两端面通过各保持器24、26的挤压部24A、24B、26A、26B被挤压。通过该挤压部24A、24B、26A、26B中邻接的挤压部24B、26A在轴向相互抵接，保持器24、26在轴向相互定位。

专利文献1：日本特开2007-240003(图3)

然而，在以往的轴承结构中，由于是使保持器24、26的邻接的挤压部24B、26A相互抵接的结构，因此存在以下问题，即：针状滚子20、22的轴向长度(仅是挤压部24A、24B或挤压部26A、26B的轴向厚度)不得不缩短，许可转矩就相应地减少，并且寿命变短的同时，支承的稳定性也受损。

然而，若为了避免上述问题而增大针状滚子的轴向长度，则轴承结构整体的轴向长度会相应地随之增大，从而组装该轴承结构的装置的轴向长度也会增大。

发明内容

本发明是为解除这种以往的问题而完成的，其课题在于，较长地确保滚子的长度，并且防止轴承结构整体的轴向长度的增大。

本发明作为在轴向排列配置多个轴承的轴承结构，在上述多个轴承中邻接的至少一组轴承分别具有滚子与保持器，并且该邻接的至少一组轴承的上述各保持器的一部分彼此配置成在径向上重叠，由此解决上述课题。

本发明着眼于挤压滚子端面的保持器的挤压部未必一定挤压滚子的端面的“整面”。站在这种立场，本发明中邻接的轴承的保持器彼此配置成在径向重叠。

用于实现该配置的具体方法如后述可以考虑各种方法，总而言之，将特定的轴向空间作为在该轴向两侧存在的保持器的挤压部的共有空间来利用。由此，相对于以往在轴向上需要两份挤压部空间的结构，用一份挤压部空间即可，从而可将余下来的空间用于滚子的轴长的延长，或可有效利用于组装有轴承的动力传递装置的轴向长度的缩短。

另外，在本发明的“滚子”概念中包含所谓“针”的概念。

发明效果

根据本发明，可以缩短轴承结构中保持器所占的轴向长度，随其结果可将滚子的长度确保得长，或者可将组装有该轴承的装置整体的轴向长度进一步缩短。

附图说明

图1是本发明的实施方式的一例所涉及的动力传递装置的剖面图。

图2是表示轴承的单件形状的图，(A)为左侧视图、(B)为主视图、(C)为右侧视图。

图3是表示相同轴承的单件形状的图，(A)为主视图、(B)为向视IIIB-IIIB线观察的剖面图、(C)为沿向视IIIC-IIIC线的剖面图。

图4是示意地表示排列三个轴承的形态的部分放大图。

图5是本发明的其他实施方式所涉及的动力传递装置的相当于图1的剖面图。

图6是上述其他实施方式所涉及的轴承的(A)左侧视图、(B)主视图、(C)右侧视图、(D)VID-VID线观察的剖面图、(E)VIE-VIE线观察的剖面图。

图7是表示以往的动力传递装置一例的剖面图。

图中：40…减速装置、44、46、48…偏心体、50、52、54…第1至第3轴承、56、58、60…外齿轮、62…内齿轮、72、74、76…第1至第3滚子、72A、74A、76A…第1端面、72B、74B、76B…第2端面、78、80、82…第1至第3保持器、78H、80H、82H…保持部、78A、80A、82A…第1挤压部、78A1、80A1、82A1…外周、78B、80B、82B…第2挤压部、78B1、80B1、82B1…内周、PC…节圆

具体实施方式

下面利用附图详细说明本发明的实施方式的一例。

图1是应用本发明的实施方式的一例的减速装置(动力传递装置)40的剖面图。

该减速装置40是所谓内啮合行星齿轮机构式的动力传递装置，具有：输入轴42、与该输入轴42形成一体的三个偏心体44、46、48；在该偏心体44、46、48的外周分别组装的轴承50、52、54；在各轴承50、52、54的外周分别组装的三个外齿轮56、58、60；该外齿轮56、58、60分别同时内啮合的(一个)内齿轮62。

在上述输入轴42上一体形成的偏心体44、46、48的偏心相位沿圆周方向各偏移120度。组装于各偏心体44、46、48的外周的三个轴承50、52、54最终以在轴向排列的状态被配置。

内齿轮62的内齿由圆柱形的外销62A构成。内齿轮62的齿数设定成比外齿轮56、58、60的齿数仅仅多“1”。在本实施方式中内齿轮62与外壳64成一体化。

在上述外齿轮56、58、60上分别形成有内销孔56A、58A、60A，并在该内销孔56A、58A、60A中间隙嵌合、贯穿有内销66。在三个外齿轮56、58、60的轴向两侧，相对于输入轴42及外壳64的双方可旋转自如地配置有第1、第2凸缘部68、70，上述内销66与该第1、第2凸缘部68、70连结或成为一体化。

该减速装置40具有如上所述的结构，因此在将输入轴42的旋转大幅减速的基础上将其从第1凸缘部68侧导出。进而，也可将设计变更为从第2凸缘部70或外壳64导出减速输出。

上述轴承50、52、54分别具备滚子72、74、76以及保持器78、80、82。在本实施方式中各轴承50、52、54均是相同形状的轴承，但在以下的说明中，为了方便，(包括滚子及保持器在内地)从图1的左侧起附加第1至第3的识别符来命名。将图2作为代表表示第1轴承50的第1保持器78的单件的形状。而且，在图3中表示了该第1轴承50的从IIIB-IIIB方向以及IIIC-IIIC方向上观察的剖面。图4是示意地放大图示在轴向排列配置第1至第3轴承50、52、54的形态的图。另外，为了便于说明在图4中忽视由偏心体44、46、48而引起的偏心而表示。

第1至第3滚子72、74、76的轴向长度与外齿轮56、58、60的轴向的宽度相同。第1至第3保持器78、80、82分别具备保持部78H、80H、82H、第1挤压部78A、80A、82A以及第2挤压部78B、80B、82B。保持部78H、80H、82H分别从半径方向保持第1至第3滚子72、74、76。第1挤压部78A、80A、82A分别连结各保持部78H、80H、82H并且挤压第1至第3滚子72、74、76的第1端面72A、74A、76A(定位)。第2挤压部78B、80B、82B在与第1挤压部78A、80A、82A的轴向相反侧分别连结各保持部78H、80H、82H，并且挤压第1至第3滚子72、74、76的第2端面72B、74B、76B(定位)。

尤其由图4可知，在本实施方式中第1至第3保持器78、80、82的各第1挤压部78A、80A、82A的外周78A1、80A1、82A1比第2挤压部78B、80B、82B的内周78B1、80B1、82B1更靠内侧。因此结果上，在排列第1轴承50以及第2轴承52时，构成为第2保持器80的第1挤压部80A的外周80A1比第1保持器78的第2挤压部78B的内周78B1更位于半径方向内侧。同样地，可以构成为第3保持器82的第1挤压部82A的外周82A1比第2保持器80的第2挤压部80B的内周80B1更位于半径方向内侧。即，第1保持器78的第2挤压部78B与第2保持器80的第1挤压部80A以及第2保持器80的第2挤压部80B与第3保持器82的第1挤压部82A可以配置成分别在径向上重叠。

换而言之，在本实施方式中，第1至第3保持器78、80、82中，各第1挤压部78A、80A、82A与第2挤压部78B、80B、82B的形状相对于与包括各第1至第3保持器78、80、82的轴向中央78S、80S、82S的轴O 2垂直的面P1至P3不对称。另外，第1至第3保持器78、80、82的第1挤压部78A、80A、82A与第2挤压部78B、80B、82B形成于分别从第1至第3滚子72、74、76的节圆PC偏离的位置上。

第1、第2保持器78、80彼此、第2、第3保持器80、82彼此，分别在径向具有间隙L1、L2(参照图4，在图1中，从偏心体的描绘的角度观察乍看不同，但在本实施方式中为L1＝L2)并重叠。此间隙L1、L2是由第1至第3偏心体44、46、48的偏心量与偏心相位来决定的间隙，具体地，设定为比邻接的偏心体的各偏心量总计的半径方向成份大的值。这是为了防止第1保持器78的第2挤压部78B的内周78B1与第2保持器80的第1挤压部80A的外周80A1的干涉，或者为了防止第2保持器80的第2挤压部80B的内周80B1与第3保持器82的第1挤压部82A的外周82A1的干涉，需要将间隙L1或L2设定为邻接的偏心体的偏心程度(由于偏心而发生的中心轴间距离)以上。按照该观点，具体而言，若将第1至第3偏心体44、46、48的偏心量分别设为e时，由于在本实施方式中第1至第3偏心体44、46、48的各偏心相位各偏移120°，因此间隙L1、L2都设定成比“e×cos30°×2≒1.732e(e的1.732倍)”大。另外，若外齿轮只有两根，并且(邻接的)偏心体的偏心相位差为180°时为“2e(e的两倍)”，而当外齿轮为四个并且(邻接的)偏心体的偏心相位差为90°时，“e×cos45°×2≒1.414e(e的1.414倍)”，成为最低标准的间隙。相反，若将间隙L1、L2设定为“2e”以上，则不管偏心相位如何都可以转动使用保持器。

而且，在第1至第3保持器78、80、82中，从第1挤压部78A、80A、82A的第1至第3滚子72、74、76的第1端面72A、74A、76A突出的突出长度S1至S3和从第2挤压部78B、80B、82B的第1至第3滚子72、74、76的第2端面72B、74B、76B突出的轴向突出长度S4至S6被设置成相同的长度。

在图4中，为了方便将各部的间隙进行了放大描绘，但在本结构中，特别是通过使突出长度S2与S4相同，从而第1保持器78的第2挤压部78B可与第2滚子74的第1端面74A抵接，具有进行该第2滚子74的轴向的定位的功能。并且，第2保持器80的第1挤压部80A可以抵接在第1滚子72的第2端面72B上，具有进行该第1滚子72的定位的功能。同样地，通过使突出长度S3与S5相同，从而第2保持部80的第2挤压部80B可与第3滚子76的第1端面76A抵接，具有进行该第3滚子76的轴向定位的功能。而且，第3保持器82的第1挤压部82A可以抵接在第2滚子74的第2端面74B，具有进行该第2滚子74的定位的功能。

在本实施方式中，这样第1至第3保持器78、80、82的一部分彼此配置成(具体地第1保持器78的第2挤压部78B与第2保持器80的第1挤压部80A，以及第2保持器80的第2挤压部80B与第3保持器82的第1挤压部82A)在径向重叠，因此第1至第3滚子72、74、76之间的轴向空间仅有一份挤压部的空间即可。因此与各挤压部占据独自的轴向空间的以往的结构相比可以缩短一份挤压部的轴向空间。

而且，由于第1至第3滚子72、74、76具有与外齿轮56、58、60的轴向宽度相同的轴向长度，因此强度高(寿命长)，并且外齿轮56、58、60支承的稳定性也高。假如，也可以进一步增长如在专利文献1中采用的(采用挤压部不比外齿轮还朝轴向突出的结构时)滚子的轴向长度。

另外，(省略标记)如前所述，邻接的挤压部不仅具有该轴承的滚子，还兼具挤压邻接的滚子的功能，因此可使各滚子更可靠地进行定位。

此外，作为实用上的优点，由于在制作该轴承时，可将模具的形状非常简化，因此可以获得降低制作成本的优点。以往的保持器形状不能通过将两个模具在轴向拔出(背离)来制作，而不得不采用朝半径方向背离等手法，因此模具的数量多并且结构也复杂。在本实施方式中，例如，准备好包括第1挤压部78A的第1模具(未图示)与包括第2挤压部78B的第2模具(未图示)，使该第1模具与第2模具在轴向上背离，由此能够制作第1轴承50。第2轴承52、第3轴承54也是相同的轴承，当然可以用相同的制作方法制作。

另外，在本发明中，减速机构的结构并不特别限于上述实施方式的结构。另外，保持器的形状也并不限于上述形状。

在图5以及图6表示了本发明的其他实施方式的一例。

本实施方式所涉及的动力传递装置140中采用的减速机构基本上在与上述的专利文献1中公开的减速机构相同。在动力传递装置140中，与输入轴141的旋转同时并按相同方向传递的三根偏心体轴142(图5中仅图示了其中的一个)的各个轴向上，排列配置有多个(公开例中一个偏心体轴142上有两个)其外周相对于该偏心体轴242的轴心O3偏心的偏心体244、146。在各偏心体144、146的外周各轴承150、152以在轴向排列的状态配置。在轴承150、152的外周配置各外齿轮156、158，通过三个偏心体轴142按相同的速度且朝相同的方向旋转，使各偏心体轴142的偏心体144、146按相同的速度且朝相同的方向进行旋转从而(两根的)外齿轮156、158以180°的相位差进行摆动。即，若着眼于各偏心体轴142上的第1、第2轴承150、152，则成为在轴向排列配置多个轴承(150、152)的结构。

若通过输入轴141旋转从而三根偏心体轴142朝相同方向以相同速度旋转，则偏心体144、146也朝相同方向以相同速度旋转，并且外齿轮156、158边摆动边内啮合于内齿轮162。由此，外齿轮156、158每摆动一次，该外齿轮156、158就相对于内齿轮162仅自传齿数差的量，通过以各偏心体轴142的“公转”的形式从第1、第2凸缘168、170中的任意一侧(此例中为第1凸缘168侧)导出该自传成分，从而获得大的减速比。

在此，在图6中抽出第1、第2轴承150、152的第1、第2保持器178、180的部分而表示，在本实施方式中，在轴向排列配置有第1、第2轴承150、152的两个。第1、第2保持器178、180分别具备保持部178H、180H、第1挤压部178A、180A以及第2挤压部178B、180B。在本实施方式中，第1轴承150的第1保持器178的第1挤压部178A与第2轴承152的第2保持器180的第2挤压部180B成为通常的(挤压端部整面的)形状。另外，第1轴承150的第1保持器178的第2挤压部178B与第2轴承152的第2保持器180的第1挤压部180A配置成在径向重叠，从而获得与上述实施方式相同的作用效果。

如此，总而言之，本发明所涉及的轴承的保持器，形成将相互邻接侧的一部分彼此在径向重叠地配置而获得的结构即可，例如排列多个的轴承的轴向最靠外侧的挤压部能够形成任意形状。

进而，在上述实施方式中，均是邻接的一个轴承的保持器对另一个的滚子进行定位的结构，但在本发明中也可以不一定采用此结构(一个轴承的保持器挤压其邻接的轴承的滚子而定位的结构)。即，不是此结构也可以定位所有轴承的滚子。相反，根据情况也可以设为如下的结构，例如仅通过第1保持器78(178)的第2挤压部78B(178B)挤压第2滚子74(174)的第1端面74A(174A)、仅通过第2保持器80(180)的第1挤压部180A挤压第1滚子72(172)的第2端面72B(172B)的结构。此结构由于可以对各轴承的第1、第2挤压部之间的尺寸和滚子的轴向尺寸的管理(第1、第2挤压部和滚子的间隙管理)带来余地，因此有时可以获得更简易地向保持器保持部容纳(安装)滚子的效果。

另外，在上述实施方式中，第1挤压部的外周比节圆小，并且第2挤压部的内周比节圆大，第1、第2挤压部的双方偏离节圆而配置，其结果配置成形成包括该节圆在内的间隙。然而，总而言之，本发明所涉及的保持器，设为邻接的轴承的保持器的一部分彼此能够配置成在径向上重叠的结构即可，为此的具体挤压部的形成方法并不限于上述实施方式。例如，a)可以是第1挤压部的外周在节圆上，并且第2挤压部的内周比节圆大的结构，b)也可以是第2挤压部的内周在节圆上，并且第1挤压部的外周比节圆小的结构。另外，c)可以是第1挤压部的外周比节圆大，并且第2挤压部的内周比第1挤压部的外周更大的结构(双方都比节圆大的结构)，或者d)也可以是第1挤压部的外周比节圆小，并且第2挤压部的内周也比节圆小却比第1挤压部的外周大的结构(双方都比节圆小的结构)。

进而，例如作为“作为单件的保持器”，即使第1、第2挤压部的形成对称，只要设成例如像在第1轴承的保持器中对称地形成较小直径的第1、第2挤压部、在第2轴承的保持器中以比其大的直径对称地形成第1、第2挤压部、在第3轴承中再以较小的直径对称地形成第1、第2挤压部…这样的“以轴承的组合进行配置”，就可以实现本发明的轴承结构所涉及的“邻接的轴承的保持器的一部分彼此配置成在径向重叠”的结构，并且同样可以获得本发明的效果。

另外，在上述实施方式中表示了将本发明所涉及的轴承结构或将轴承的保持器应用于动力传递装置的减速机构的例子。但总而言之，本发明只要是在轴向排列配置将滚子作为转动体的带有保持器的轴承的装置，就不限于动力传递装置而可以应用于各种装置，并且可以获得相同的作用效果。

Claims (8)

1.一种轴承结构，在轴向上排列配置多个轴承，其特征在于，

在上述多个轴承中邻接的至少一组轴承分别具有滚子与保持器，并且

该邻接的至少一组轴承的上述各保持器的一部分彼此配置成在径向上重叠。

2.如权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，

上述多个轴承在具备外周相对于轴心偏心的多个偏心体、在该各偏心体的外周通过上述轴承而各自摆动的外齿轮的行星齿轮机构中，分别配置在上述偏心体与外齿轮之间，

上述保持器的一部分彼此在径向上具有间隙并相互重叠。

3.如权利要求2所述的轴承结构，其特征在于，

上述径向的间隙设定为比邻接的偏心体的偏心量总计的半径方向成分大的值。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的轴承结构，其特征在于，

上述一组轴承中的一个轴承的保持器作为邻接的另一个轴承的滚子的轴向定位部件发挥功能。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的轴承结构，其特征在于，

上述保持器具备挤压上述滚子的轴向一侧端面的第1挤压部与挤压上述滚子的轴向另一侧端面的第2挤压部，

上述第1挤压部的外周设定成比上述第2挤压部的内周更靠半径方向内侧，并且

上述一组轴承构成为使一个轴承的第1挤压部与另一个轴承的第2挤压部邻接地配置。

6.一种滚子轴承的保持器，对在轴向上排列配置多个轴承而使用的轴承的滚子进行支承，其特征在于，

该保持器具有挤压上述滚子的轴向一侧端面的第1挤压部与挤压上述滚子的轴向另一侧端面的第2挤压部，

该第1挤压部与第2挤压部形成为相对于与包括保持器的轴向中央的轴垂直的面不对称。

7.一种滚子轴承的保持器，对在轴向上排列配置多个轴承而使用的该多个滚子进行支承，其特征在于，

该保持器具有挤压上述滚子的轴向一侧端面的第1挤压部与挤压上述滚子的轴向另一侧端面的第2挤压部，

该第1挤压部与第2挤压部中的至少一个偏离该滚子的节圆。

8.如权利要求6或7所述的滚子轴承的保持器，其特征在于，

上述第1挤压部的外周比上述第2挤压部的内周还在半径方向内侧。

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