CN104514797A - 轴部件支承结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够更可靠地支承轴部件的轴部件支承结构。本发明的轴部件支承结构具有:输出轴即轴部件(14);第一轴承(16),外嵌于该输出轴(14);挡圈(20),配置于设置在输出轴(14)上的挡圈槽(22)并限制所述第一轴承(16)的内圈(16B)的轴向移动;以及垫圈即防脱部件(24),外嵌于输出轴(14)并防止挡圈(20)从挡圈槽(22)脱落,在该垫圈(24)的外周(80)配置有油封(26)。

Description

轴部件支承结构
本申请主张基于2013年10月4日申请的日本专利申请第2013-209641号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种轴部件支承结构。
背景技术
在专利文献1公开有支承减速机的输出轴的支承结构,其具备外嵌于输出轴的轴承,及配置于设置在输出轴的挡圈槽的挡圈。挡圈限制轴承的内圈的轴向移动。
这种采用挡圈来限制轴承的轴向移动的结构,尤其在对输出轴施加有轴向荷载的用途中,具有能够更可靠地支承该输出轴的优点。
在该支承结构中,在输出轴上的挡圈的轴承相反侧配置有油封,将轴承和挡圈所在的空间相对于减速机的外部进行密封。
专利文献1:中国实用新型CN202048143U号公报(图1)
然而,由于上述挡圈仅卡止于设置在输出轴上的挡圈槽,因此对轴部件施加有强烈的轴向荷载时,偶尔存在挡圈脱落的问题。
发明内容
本发明是为了解决这种以往的问题而完成的,其课题在于提供一种能够更可靠地支承轴部件的轴部件支承结构。
本发明通过如下构成解决上述课题,即本发明的轴部件支承结构具有:轴部件;轴承,外嵌于该轴部件;挡圈,配置于设置在所述轴部件上的挡圈槽并限制所述轴承的内圈的轴向移动;及防脱部件,外嵌于所述轴部件并防止所述挡圈从所述挡圈槽脱落;在该防脱部件的外周配置有油封。
本发明中,在轴部件外嵌有防止挡圈从挡圈槽脱落的防脱部件。通过这种结构,能够防止挡圈脱落,并能够更可靠地支承轴部件。
根据本发明,得到能够更可靠地支承轴部件的轴部件支承结构。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的轴部件支承结构的剖视图。
图2是图1的主要部分放大剖视图。
图中:12-减速机,14-输出轴(轴部件),16-第一轴承,18-第二轴承,20-挡圈,22-挡圈槽,24-垫圈(防脱部件),26-油封,32-第二轴承配置部,34-第一轴承配置部(大径部),36-垫圈配置部(小径部),38-对象机械,40-连结部,44-外壳。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式的一例进行详细说明。
图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的轴部件支承结构的剖视图,图2是图1的主要部分放大剖视图。
在该实施方式中,本发明适用于减速机(省略整体图示)12的输出轴(轴部件)14的支承。
即,该输出轴14的支承结构具有:作为应被支承的轴部件的输出轴14,;第一轴承16、第二轴承18,外嵌于该输出轴14;挡圈20,限制第一轴承16的内圈16B的轴向移动;及垫圈(防脱部件)24,外嵌于输出轴14,防止挡圈20从挡圈槽22脱落。挡圈20配置于设置在输出轴14上的挡圈槽22,垫圈24的外周80配置有油封26。
以下,对更具体的结构进行详细说明。
输出轴14沿轴向依次具备:轮架法兰部30,输出经过减速机12的减速机构12A减速的旋转;第二轴承配置部32,配置有第二轴承18;第一轴承配置部34,配置有第一轴承16;所述挡圈槽22;垫圈配置部36,配置有所述垫圈24;及连结部40,配置有对象机械(被驱动部件)38。
轮架法兰部30的外径为d30,第二轴承配置部32的外径为d32,第一轴承配置部34的外径为d34,挡圈槽22由于配置在第一轴承配置部34,因此其周边的外径d22与第一轴承配置部34相同(d34=d22),垫圈配置部36的外径为d36,连结部40的外径为d40,这些外径依次变小(d30>d32>d34=d22>d36>d40)。
输出轴14的外侧夹着空间P1与减速机12的外壳44对置。所述第一轴承16、第二轴承18配置在该空间P1,并通过该外壳44支承输出轴14。
另外,输出轴14上的符号50是加工第一轴承配置部34时的工具的退刀槽,符号52是加工第二轴承配置部32时的工具的退刀槽。并且,在输出轴14的连结部40形成有键槽40A和螺纹孔40B(图1),输出轴14经由该键槽40A或螺纹孔40B与对象机械38连接。
第一轴承16为圆锥滚子轴承,作为滚动体16A组装有圆锥滚子。第二轴承18为圆锥滚子轴承,作为滚动体18A组装有圆锥滚子。
具体而言,第一轴承16的内圈16B压入于输出轴14的第一轴承配置部34。第一轴承16的内圈16B经由间隔件17并通过挡圈20限制其向轴向减速机构相反侧移动。第一轴承16的外圈16C抵接于外壳44的壳阶梯部54,从而限制其向轴向减速机构侧移动。
另外,间隔件17由轴向宽度较宽的主间隔件17A和轴向宽度较窄的副间隔件17B构成。作为副间隔件17B准备有多个轴向宽度稍微不同的部件,作为用于调节第一轴承16与第二轴承18的预压的垫片发挥作用。通过将轴向宽度较宽的主间隔件17A和轴向宽度较窄的副间隔件17B组合使用且将主间隔件17A配置于挡圈20侧,可降低准备多个的部件成本,并在组装时可防止发生副间隔件17B坠落到挡圈槽22内的不良状况。
另一方面,第二轴承18的内圈18B压入于输出轴14的第二轴承配置部32,并通过由轮架法兰部30与第二轴承配置部32的径差而形成的输出轴阶梯部56限制其向轴向减速机构侧移动。第二轴承18的外圈18C抵接于外壳44的壳阶梯部58,从而限制其向轴向减速机构相反侧移动。
第一轴承16和第二轴承18具有这种结构,背对背组装于输出轴14,并支承施加于该输出轴14上的径向荷载及轴向荷载两者。
限制第一轴承16的轴向移动的挡圈20配置于设置在输出轴14上的所述挡圈槽22,并限制第一轴承16的内圈16B向轴向减速机构相反侧移动。该实施方式中,为了防止挡圈20从挡圈槽22脱落,将垫圈(防脱部件)24外嵌于输出轴14的垫圈配置部36。垫圈24与挡圈20轴向对置。
具体而言,垫圈24整体形成为环状。垫圈24的通过输出轴14的轴心O1的截面中,其最内周部60具有与输出轴14的垫圈配置部36的轴向宽度L36相同的轴向宽度。然而,也可为不同轴向宽度。并且,该截面的减速机构侧经过倒角部62向轴向以3级的阶梯状突出。即,垫圈24的轴向宽度形成为在径向内侧的内周部66中为L66,在径向中央的中心部68中为比L66大的L68,在径向外侧的外周部70中为比L68更大的L70。并且,其中的中心部68的轴向侧面68A与挡圈20的减速机构相反侧的侧面21在轴向上对置。
通过该结构,垫圈24在挡圈20受到推力时,其中心部68与变形的挡圈20抵接,能够对该挡圈20赋予相对于该推力的反作用力。
另外,在该实施方式中,在组装时中心部68的轴向侧面68A与挡圈20的减速机构侧相反侧的侧面21之间确保有极其微小的间隙。即,垫圈24在对挡圈20未施加推力的状态下不与该挡圈20抵接,而对挡圈20施加推力才与其抵接的轴向位置上外嵌于(具体而言压入于)输出轴14。这是为了保证在组装时将垫圈24(不对挡圈20施加压力)推入至确实抵接于输出轴阶梯部55。然而,垫圈24也可以以抵接于挡圈20的方式外嵌于输出轴14。
并且,垫圈24与挡圈20(不仅在轴向)在径向上也对置。即,垫圈24嵌合于相当于输出轴14的小径部的垫圈配置部36,并且其外周部70构成以与相当于大径部的第一轴承配置部34在径向上对置的方式延伸的“延伸部”。更具体而言,该垫圈24的外周部70延伸至挡圈20的径向外侧,该外周部70的内周71(的一部分)与挡圈20的外周23(的一部分)对置。
而且,在本实施方式中,垫圈24的外周80作为油封26的配置面。如上说明,该实施方式的垫圈24,特别是外周部70的轴向宽设定为较宽的L70。外周部70的轴向宽度L70大于油封26的轴向宽度L26(L70>L26),有充分的空间能够作为油封的配置面。
另外,垫圈24的轴向减速机构相反侧中,倒角部74的径向外侧的几乎整体成为与输出轴14垂直的侧面76。在该实施方式中,该侧面76上抵接有对象机械38的一部分,构成为通过垫圈24阻挡从该对象机械38输入过来的轴向荷载。
若总结本实施方式的第一轴承16、挡圈20、垫圈24、及油封26附近的结构,则具有如下结构:输出轴14具有相当于大径部的第一轴承配置部34和相当于小径部的垫圈配置部36,挡圈20配置于(相当于大径部的)第一轴承配置部34,垫圈24嵌合于(相当于小径部的)垫圈配置部36且具有以与第一轴承配件部34在径向上对置的方式延伸的(作为延伸部的)外周部70,并且油封26从径向观察时与(相当于大径部的)第一轴承配置部34重叠。
接着,对该输出轴的支承结构的作用进行说明。
如本实施方式,若相对该第一轴承16配置限制第一轴承16的内圈16B的轴向移动的挡圈20,则相对于第一轴承16的内圈16B所受到的轴向荷载能够确保比通过输出轴14与第一轴承16的内圈16B之间的压入而产生的应力更大的应力。然而,如在“背景技术”中的记载,例如,在仅具有挡圈20的结构中,如果该挡圈20受到较大的轴向荷载,则该挡圈20有可能从挡圈槽22脱落。
特别是,如本实施方式,通过挡圈20限制背对背配置的一对轴承中的一个轴承即第一轴承16的轴向移动时,该挡圈20限制(不是外圈16C的)内圈16B的轴向移动。因此,挡圈20有必要外嵌于作为轴部件的输出轴14而不内嵌于外壳44,所以容易产生挡圈20与挡圈槽22的接触面积小导致挡圈20脱落的问题。
在本实施方式中,由于对输出轴14外嵌有防止挡圈20从挡圈槽22脱落的垫圈(防脱部件)24,因此能够可靠地防止挡圈20从挡圈槽22脱落。
并且,在使垫圈24与挡圈20在轴向上对置并在挡圈20上施加有推力时,欲使挡圈与垫圈24抵接,则由于要进行垫圈24的组装,因而假设挡圈20没有完全嵌入到挡圈槽22,则产生无法将垫圈24压入至与输出轴阶梯部55抵接的位置的情况。因此,作为实际效果,由此能够得到不会漏掉挡圈20的未嵌入而必然能够发现的验证效果。
在此,当采用如此将垫圈24相邻配置于挡圈20的结构时,若密封输出轴14与外壳44之间的油封26沿用以往的结构,则其必然配置于该垫圈24的轴向减速机构相反侧。其结果,从输出轴14的连结部40中承受外部荷载的点(荷载重心点)Lp至第一轴承16的作用点的轴向长度Lp16相应变长,特别是产生从对象机械38侧对输出轴14施加径向荷载时第一轴承16的负担变大的问题。同样,由于从输出轴14的荷载重心点Lp至挡圈槽22的轴向长度Lp22也相应变长,因而产生输出轴14在挡圈槽22周边的应力集中变大的问题。
然而,在本实施方式中,将密封输出轴14与外壳44之间的油封26配置于垫圈24的外周80,而不是配置于输出轴14。因此,尽管配置有垫圈24,也能够设计成抑制从第一轴承16的作用点或从挡圈20至荷载重心点Lp的轴向长度Lp16、Lp22增大(即使不能抑制至极短,在轴向也能够以充分的空间进行设计)。
并且,由于能够将从第一轴承16至油封26的减速机构相反侧面27的距离L(16-27)抑制得较短,因此能够设计成避免外壳44的外形变大而成为重量增大,成本增加的原因。
在本实施方式中,垫圈24构成为与挡圈20在轴向上对置,并且在该挡圈20受到推力时与(已变形的)挡圈20抵接,从而对该挡圈20赋予相对于该推力的反作用力,因此不仅能够防止挡圈的脱落,还可以进一步提高挡圈20的对第一轴承16的移动的限制效果。
并且,垫圈24与挡圈20(不仅在轴向上对置)在径向上也对置,因此挡圈20的径向移动也被限制。因此,能更有效的防止挡圈20从挡圈槽22脱落。而且,在抑制垫圈24的轴向减速机构相反侧侧面76的轴向位置向减速机构相反侧移位的距离(根据情况反而使其向减速机构侧移位)的同时,作为油封26的配置面能够较大的确保垫圈24的外周部70的轴向长度L70(外周80的轴向长度)。
总而言之,在本实施方式中,输出轴14具有(相当于大径部的)大径的第一轴承配置部34和(相当于小径部的)小径的垫圈配置部36,挡圈20配置于大径的第一轴承配置部34,垫圈24嵌合于小径的垫圈配置部36。而且,垫圈24具有以与第一轴承配置部34在径向上对置的方式延伸的(作为延伸部的)外周部70,且,(配置于该外周部70的外周80上的)油封26从径向观察时与第一轴承配置部34重叠。
因此,尽管追加配置有垫圈24,也能够确保足够大的作为油封26的配置面的垫圈24的外周部70(的外周80)的轴方向宽度L70,同时能够将从第一轴承16的作用点和挡圈槽22至荷载重心点Lp的距离Lp16、Lp22维持为较小,能够将第一轴承16的荷载负担和挡圈槽22周边的应力集中抑制为较小。并且,由于能够将从第一轴承16至油封26的减速机构相反侧面27的距离L(16-27)抑制为较短,因而能够设计成避免外壳44的外形变大,从而成为重量增大,成本增加的原因。
另外,在上述实施方式中,垫圈24除了具有防止挡圈20脱落的功能之外,在挡圈20受到推力时对该挡圈20赋予相对于该推力的反作用力的功能。然而,在本发明中,垫圈24最低限只要具有防止挡圈20脱落的功能就足矣。即,无需一定具有垫圈24对挡圈20赋予相对于推力的反作用力的功能。
因而,若以上述实施方式为基础进行例示,则例如,只要垫圈24与挡圈20在径向上对置而能够实现防止挡圈20脱落,则该垫圈24无须一定要与挡圈20在轴向上对置,并且,即使挡圈20受到推力,也无须与挡圈20抵接而对该挡圈20赋予相对于该推力的反作用力。
相反,垫圈只要具有通过某种结构防止挡圈从挡圈槽脱落的形状或功能便足矣,无须一定要与挡圈在轴向上或在径向上对置。
并且,在上述实施方式中,对将本发明的轴部件支承结构适用于减速机的输出轴的例子进行了说明,但并不限于此,例如,本发明也可以适用于减速机的输出轴以外的轴,甚至也可以适用在减速机以外的装置的轴部件上。

Claims (4)

1.一种轴部件支承结构,其特征在于,具有:
轴部件;
轴承,外嵌于该轴部件;
挡圈,配置于设置在所述轴部件上的挡圈槽,并限制所述轴承的内圈的轴向移动;及
防脱部件,外嵌于所述轴部件,并防止所述挡圈从所述挡圈槽脱落;
在该防脱部件的外周配置有油封。
2.根据权利要求1所述的轴部件支承结构,其特征在于,
所述防脱部件与所述挡圈在轴向上对置,在该挡圈受到推力时与该挡圈抵接,对该挡圈赋予相对于该推力的反作用力。
3.根据权利要求1或2所述的轴部件支承结构,其特征在于,
所述防脱部件与所述挡圈在径向上对置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴部件支承结构,其特征在于,
所述轴部件具有大径部和小径部,
所述挡圈配置于所述大径部,
所述防脱部件具有嵌合于所述小径部且以与大径部在径向上对置的方式延伸的延伸部,
所述油封从径向观察时与所述大径部重叠。
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