CN103534495A - 两级交叉滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

一种两级交叉滚子轴承(1)，同心状地配置有外圈(11)、中间圈(12)、内圈(13)，插入到外圈(11)与中间圈(12)之间的外侧轨道(14)中的外侧滚子(15)的滚子尺寸比插入到中间圈(12)与内圈(13)之间的内侧轨道(16)中的内侧滚子(17)的滚子尺寸小。内侧滚子(17)的滚子中心L2相对于外侧滚子(15)的滚子中心L1在中心轴线(1a)的方向上偏离。中间圈(12)的半径方向的厚度t(12)是外圈(11)的半径方向的厚度t(11)的两倍以上。可以实现一种能抑制中间圈(12)的预压变形，并能确保内侧、外侧滚子(15、17)的顺利旋转的两级交叉滚子轴承。

Description

两级交叉滚子轴承
技术领域
本发明涉及一种采用两组交叉滚子轴承同心状配置结构的、小型且紧凑的两级交叉滚子轴承。
背景技术
在交叉滚子轴承中，在形成于内圈与外圈之间的矩形截面的圆环状轨道中，以中心轴线彼此正交的状态插入有滚子，多用于径向力及轴向力两者作用的轴承部分。
本申请的申请人在专利文献1中提出了一种可输出同心两轴的旋转、支承刚性较高的扁平的多级交叉滚子轴承。该多级交叉滚子轴承具有第一交叉滚子轴承和第二交叉滚子轴承，在第一交叉滚子轴承的内侧以同心状态配置第二交叉滚子轴承，第一交叉滚子轴承的内圈和第二交叉滚子轴承的外圈由单一的圆环状构件即中间圈形成。在该中间圈的圆形外周面上形成有第一交叉滚子轴承的内圈侧轨道槽，在该圆环状构件的圆形内周面上形成有第二交叉滚子轴承的外圈侧轨道槽。另外，在专利文献2中，提出了一种将滚珠轴承同心状地多级排列的多级滚珠轴承。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2003/050428号小册子
专利文献2：日本专利特开2000-27857号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在交叉滚子轴承同心状配置而成的两级交叉滚子轴承中，在作为外侧的交叉滚子轴承的内圈及内侧的交叉滚子轴承的外圈起作用的中间圈上作用有较大的预压。因此，中间圈会产生预压变形，存在无法确保各级交叉滚子轴承的顺利旋转这一技术问题。
本发明鉴于上述技术问题而作，提出了一种两级交叉滚子轴承，能抑制作为内圈及外圈起作用的中间圈的预压变形，从而能确保各交叉滚子轴承的顺利旋转。
解决技术问题所采用的技术方案
为解决上述技术问题，本发明的两级交叉滚子轴承的特征是，包括：外圈；在该外圈的内侧以同心状态配置的中间圈；在该中间圈的内侧以同心状态配置的内圈；在上述外圈与上述中间圈之间形成的、矩形截面的圆环状的外侧轨道；以能自由滚动的状态插入到上述外侧轨道内的多个外侧滚子；在上述中间圈与上述内圈之间形成的、矩形截面的圆环状的内侧轨道；以及以能自由滚动的状态插入到上述内侧轨道内的多个内侧滚子，上述内侧滚子的滚子尺寸比上述外侧滚子的滚子尺寸小，上述内侧滚子的滚子中心相对于上述外侧滚子的滚子中心位于在沿上述轴线的方向上偏离的位置。
在此，可以构成为：上述内侧滚子的滚子中心相对于上述外侧滚子的滚子中心的偏离量设定为从上述内侧轨道的轨道宽度的1/2到该轨道宽度与上述外侧轨道的轨道宽度之和的1/2为止范围内的值。若偏离量比上述范围内的值小，则无法充分地抑制中间圈的预压变形，可能无法确保外侧交叉滚子轴承的顺利旋转。此外，即便使偏离量比上述范围内的值大，也无法进一步改善利用偏离来抑制中间圈的预压变形的效果，而且两级交叉滚子轴承在中心轴线方向上的宽度尺寸变大，这对于两级交叉滚子轴承的扁平化是不利的。
为了有效地抑制中间圈的预压变形，且使两级交叉滚子轴承变得扁平，较为理想的是，将偏离量设定为上述外侧轨道的轨道宽度的1/2。
接着，为了可靠地防止中间圈的预压变形，较为理想的是，将该中间圈的从圆形内周面到圆形外周面之间的半径方向上的厚度设定为至少是上述外圈的从圆形内周面到圆形外周面之间的半径方向上的厚度的两倍。
另一方面，为了提高两级交叉滚子轴承的组装性，较为理想的是，将上述外侧轨道及上述内侧轨道形成于上述外圈、上述中间圈及上述内圈的靠近一个端面的位置上，在上述中间圈及上述内圈的上述端面上分别预先形成滚子插入用的插入孔。
发明效果
在本发明的两级交叉滚子轴承中，利用外圈、中间圈、外侧轨道及外侧滚子构成大径的外侧交叉滚子轴承，利用中间圈、内圈、内侧轨道及内侧滚子构成小径的内侧交叉滚子轴承。位于外侧的大径的外侧交叉滚子轴承的滚子尺寸较大，位于内侧的小径的内侧交叉滚子轴承的滚子尺寸较小。因此，在组装好两级交叉滚子轴承的状态下，能实现从内侧及外侧对内外的交叉滚子轴承的共用零件即中间圈作用的预压应力的均衡化。
此外，由于外侧交叉滚子轴承的滚子中心与内侧交叉滚子轴承的滚子中心位于在它们的中心轴线的方向上偏离的位置，因此，与外侧交叉滚子轴承的滚子中心和内侧交叉滚子轴承的滚子中心在半径方向上位于同一平面上的情形相比，能减小在中间圈上产生的预压变形。其结果是，能抑制两级交叉滚子轴承组装完成状态下的中间圈的预压变形，并能确保内侧、外侧的交叉滚子轴承的顺利旋转。
附图说明
图1是表示应用了本发明的两级交叉滚子轴承的端面图及纵剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对应用了本发明的两级交叉滚子轴承的实施方式进行说明。如图1所示，两级交叉滚子轴承1包括：外圈11；在该外圈11的内侧以同心状态配置的中间圈12；以及在该中间圈12的内侧以同心状态配置的内圈13。在外圈11与中间圈12之间形成有矩形截面的圆环状的外侧轨道14，在该外侧轨道14中，以中心轴线彼此正交的状态且以能自由滚动的状态插入有多个外侧滚子15。在中间圈12与内圈13之间也形成有矩形截面的圆环状的内侧轨道16，在该内侧轨道16中，以中心轴线彼此正交的状态插入有多个内侧滚子17。
在中间圈12的一个圆环状端面12a上形成有用于将外侧滚子15插入到外侧轨道14内的插入孔12f，该插入孔12f被塞子18封闭。同样地，在内圈13的同一侧的圆环状端面13a上形成有用于将内侧滚子17插入到内侧轨道16内的插入孔13f，该插入孔13f被塞子19封闭。
在外圈11的两侧的圆环状端面11a、11b上，分别朝向圆周方向以一定的角度间隔形成有螺纹孔21、22。这些螺纹孔21、22是在轴承中心轴线1a方向上延伸的、具有规定深度的螺纹孔。在中间圈12的两侧的圆环状端面12a、12b上，也分别朝向圆周方向以规定的角度间隔形成有多个螺纹孔23、24。这些螺纹孔23、24也是在轴承中心轴线1a方向上延伸的、具有规定深度的螺纹孔。同样地，在内圈13的两侧的圆环状端面13a、13b上，也分别朝向圆周方向以规定的角度间隔形成有多个螺纹孔25、26。此外，在内圈13上形成有中心通孔13g，在以一定宽度从内圈13的圆形内周面朝内侧突出的圆环状凸缘13h上，在圆周方向上以规定的角度间隔形成有螺钉插入孔27。使用这些螺纹孔21～26、螺钉插入孔27，能将其它构件(未图示)连结固定于外圈11、中间圈12、内圈13的两侧的端面上。
此处，内侧滚子17的滚子尺寸比外侧滚子15的滚子尺寸小，外侧交叉滚子轴承的承载能力较大。此外，内侧滚子17的滚子中心L2相对于外侧滚子15的滚子中心L1位于在沿轴承中心轴线1a的方向上偏离的位置。
在本例中，为了有效地抑制中间圈12的预压变形且使两级交叉滚子轴承1形成得扁平，将偏离量Δ设定为外侧轨道14的轨道宽度w(14)的1/2，且使滚子中心L2相对于滚子中心L1位于朝圆环状端面11a～13a一侧偏离的位置。较为理想的是，将偏离量Δ设定为从内侧轨道16的轨道宽度w(16)的1/2到该轨道宽度w(16)与外侧轨道14的轨道宽度w(14)之和的1/2为止范围内的值。
w(16)/2＜Δ＜｛w(16)+w(14)｝/2
此外，为了可靠地防止中间圈12的预压变形，将从该中间圈12的圆形内周面12d到圆形外周面12e之间的半径方向上的厚度t(12)设定为从外圈11的圆形内周面11d到圆形外周面11e之间的半径方向上的厚度t(11)的两倍以上。
此外，外圈11、中间圈12及内圈13的同一侧的圆环状端面11a、12a、13a位于大致同一面上，外侧轨道14位于比圆环状端面11b、12b还靠近圆环状端面11a、12a一侧的位置。此外，内侧轨道16位于比圆环状端面12b、13b还靠近圆环状端面12a、13a一侧的位置。如上所述，在圆环状端面12a、13a上形成有插入孔12f、13f。这样，能使外侧轨道14、内侧轨道16在它们的轴承中心轴线1a方向上靠近距滚子插入侧的圆环状端面12a、13a一侧较近的位置。因此，能提高两级交叉滚子轴承1的组装性、滚子的插入作业的作业性。

Claims (5)

1.一种两级交叉滚子轴承(1)，其特征在于，包括：
外圈(11)；
在所述外圈(11)的内侧以同心状态配置的中间圈(12)；
在所述中间圈(12)的内侧以同心状态配置的内圈(13)；
在所述外圈(11)与所述中间圈(12)之间形成的、矩形截面的圆环状的外侧轨道(14)；
以能自由滚动的状态插入到所述外侧轨道(14)内的多个外侧滚子(15)；
在所述中间圈(12)与所述内圈(13)之间形成的、矩形截面的圆环状的内侧轨道(16)；以及
以能自由滚动的状态插入到所述内侧轨道(16)内的多个内侧滚子(17)，
所述内侧滚子(17)的滚子尺寸比所述外侧滚子(15)的滚子尺寸小，
所述内侧滚子(17)的滚子中心(L2)相对于所述外侧滚子(15)的滚子中心(L1)位于在沿轴承中心轴线(1a)的方向上偏离的位置。
2.如权利要求1所述的两级交叉滚子轴承(1)，其特征在于，
所述内侧滚子(17)的滚子中心(L2)相对于所述外侧滚子(15)的滚子中心(L1)的偏离量(Δ)设定为从所述内侧轨道(16)的轨道宽度的1/2到该轨道宽度与所述外侧轨道(14)的轨道宽度之和的1/2为止范围内的值。
3.如权利要求1所述的两级交叉滚子轴承(1)，其特征在于，
所述内侧滚子(17)的滚子中心(L2)相对于所述外侧滚子(15)的滚子中心(L1)的偏离量(Δ)设定为所述外侧轨道(14)的轨道宽度的1/2。
4.如权利要求1所述的两级交叉滚子轴承(1)，其特征在于，
所述中间圈(12)的从圆形内周面到圆形外周面之间的半径方向上的厚度至少是所述外圈(11)的从圆形内周面到圆形外周面之间的半径方向上的厚度的两倍。
5.如权利要求1至4中任一项所述的两级交叉滚子轴承(1)，其特征在于，
所述外侧轨道(14)及所述内侧轨道(16)形成于所述外圈(11)、所述中间圈(12)及所述内圈(13)的靠近一个端面的位置上，
在所述中间圈(12)及所述内圈(13)的所述端面上分别形成滚子插入用的插入孔(12f、13f)，这些插入孔被塞子(18、19)封闭。
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