CN108150525B - 具有夹合式限位件的轴承及其组装方法 - Google Patents

Abstract

一种具有夹合式限位件的轴承，包括一轴芯、一夹合式限位件、多个滚珠与至少一迫紧元件。轴芯开设有一轴芯外环槽。夹合式限位件套设于轴芯，并包含一第一限位部与一第二限位部。第一限位部开设一第一夹合环槽。第二限位部设有一第二夹合环槽。第一夹合环槽与第二夹合环槽围构出一环状夹合空间。滚珠在设置于环状夹合空间后，受限位于轴芯外环槽与环状夹合空间之间。迫紧元件使滚珠被第一限位部、第二限位部与轴芯外环槽所夹合。先将滚珠置入环状夹合空间，再将夹合式限位件套设于轴芯。最后，借由迫紧元件迫紧第一限位部与第二限位部。

Description

具有夹合式限位件的轴承及其组装方法

技术领域

本发明有关于一种轴承及其组装方法，尤其是指一种利用夹合式限位件来限位滚珠的具有夹合式限位件的轴承及其组装方法。

背景技术

轴承是一种用来降低两元件在轴上彼此产生相对运动时的摩擦系数与保持轴中心位置的元件。随着工业革命的来临，轴承的相关技术渐趋成熟。其中，在马达工业中轴承更是不可或缺的元件。由于转子轴芯一定会与轴孔接触，所以在转子旋转时，转子轴芯与轴孔之间必定会相互摩擦。人们为了减少两者间的摩擦力，会利用轴承来连结转子轴芯与轴孔。

请参阅图1，图1显示第一种先前技术所提供的轴承的分解图。如图所示，第一种现有技术如中国台湾专利公告号第M429013号的专利文件所揭露的一种轴承PA1。轴承PA1包含一内环PA11、一外环PA12、一保持架PA13及复数滚珠PA14(在此仅标示其中一者)。内环PA11间隔地设于外环PA12中。保持架PA13设于内环PA11与外环PA12之间。滚珠PA14间隔地设于保持架PA13。内环PA11具有一邻近外环PA12的外侧面PA111，外环PA12具有一邻近内环PA11的内侧面PA121。

轴承PA1为目前最常见的轴承设计。虽然轴承PA1具有装配方式简易与组装精度高的优点，但是因为轴承PA1为规格化的设计，因此难以根据使用者需求而自由地变换尺寸。另外，因为在轴承PA1中，需要借由内环PA11与保持架PA13来定位滚珠PA14，因此所需要的占积空间较多。如此一来，轴承PA1便难以减少用料，进而难以实现薄型化的设计。

另外，请参阅图2，图2显示第二种现有技术所提供的轴承示意图。如图所示，轴承PA1’包含一轴芯PA11’、一外环PA12’与多个滚珠PA13’(在此仅标示其中一者)。轴芯PA11’开设有多个轴芯滚珠容置槽PA111’(在此仅标示其中一者)。外环PA12’套设于轴芯PA11’，并开设有多个对应于轴芯滚珠容置槽PA111’的外环滚珠容置槽PA121’(在此仅标示其中一者)。其中，轴芯滚珠容置槽PA111’与外环滚珠容置槽PA121’共同围构出一滚珠设置空间PAS’。滚珠PA13’容置于滚珠设置空间PAS’。

由于轴承PA1’的结构较为简单，因此轴承PA1’可轻易地实现薄型化设计。然而，在组装轴承PA1’时，需将滚珠PA13’逐个放入外环滚珠容置槽PA121’，再将轴芯PA11’穿设于外环PA12’。在安装滚珠PA13’的过程中，需借由其他止挡件来避免滚珠PA13’脱落。在将外环PA12’套设于轴芯PA11’的过程中，需借由干涉性组装将外环PA12’套设于轴芯PA11’，所以轴承PA1’会有部分形变。因此，组装轴承PA1’的难度较高，且加工精度不佳。

再者，由于轴承PA1’在干涉性组装后会有部分形变，可能会使轴承PA1’产生潜在性的微小裂缝或残留应力。如此一来，轴承PA1’在高使用周期的状况下，容易产生疲劳性破坏，而降低了轴承PA1’的使用寿命。

综上所述，由于第一种现有技术的轴承需借由内环与保持架来定位滚珠，因此便难以减少形成轴承的用料。由于设置内环与保持架所需的占积较大，使得人们难以针对第一种现有技术的轴承进行薄型化设计。另外，第一种现有技术的轴承为规格化设计，所以难以针对不同的尺寸进行调整。由于第二种现有技术的轴承需要先将滚珠逐个放入外环滚珠容置槽，并透过其他止挡件避免滚珠脱落。此外，需借由干涉性组装的方式来进行轴承的组装。不仅其组装过程所需的时间较长，且组装难度较高，组装加工精度也不佳。更甚者，轴承有可能因为干涉性组装的方式，而减少其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有夹合式限位件的轴承及其组装方法，以解决现有技术中由于第一种现有技术的轴承需借由占积较大的内环与保持架来定位滚珠，且为规格化设计，因而难以针对不同尺寸进行薄型化设计的技术问题；以及由于在第二种轴承需以干涉性组装的方式进行组装，且在组装过程中，需要逐个地组装滚珠，并通过其他止挡件避免滚珠脱落，因此，不仅使第二种轴承的使用寿命较少，且组装轴承的耗时过长，组装的难度高，组装加工的精度低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种具有夹合式限位件的轴承，包括一轴芯、一夹合式限位件、多个滚珠与至少一迫紧元件。轴芯沿一轴向延伸，并开设有一轴芯外环槽。

夹合式限位件套设于轴芯，并包含一第一限位部、一第二限位部与一连结部。第一限位部开设一第一夹合环槽。第二限位部配合于第一限位部而开设，且设有一第二夹合环槽，借以使第一夹合环槽与第二夹合环槽围构出一环状夹合空间。连结部一体成型地连结于第一限位部与第二限位部。

滚珠在设置于环状夹合空间后，借由夹合式限位件套接于轴芯而限位于轴芯外环槽与环状夹合空间之间。迫紧元件用以迫紧第一限位部与第二限位部，使滚珠被第一限位部、第二限位部与轴芯外环槽所夹合。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为夹合式限位件具有一限位件中心轴，第一夹合环槽包含一第一限位容置段与一第一夹合段。第二夹合环槽包含一第二限位容置段与一第二夹合段。第一限位容置段与第二限位容置段相配合，并且较第一夹合段与第二夹合段远离限位件中心轴，第一夹合段与第二夹合段相配合。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为第一限位部具有一自第一夹合环槽朝向连结部延伸至连结部的第一夹合壁，第二限位部具有一自第二夹合环槽朝向连结部延伸至连结部的第二夹合壁。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为连结部开设有一应力分散槽，第一夹合壁自第一夹合环槽延伸至应力分散槽，第二夹合壁自第一夹合环槽延伸至应力分散槽。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为夹合式限位件为一环型结构。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为夹合式限位件开设有至少一供迫紧元件穿设的迫紧通道，迫紧通道沿轴向延伸，并贯穿第一限位部与第二限位部。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为迫紧元件为一铆钉，迫紧通道为一铆接通道。

本发明为解决现有技术的问题，本发明提供一种轴承的组装方法。轴承的组装方法是用以组装上述的具有夹合式限位件的轴承。其中，先将滚珠置入环状夹合空间。再将已置入滚珠的夹合式限位件套设于轴芯。最后，借由迫紧元件迫紧第一限位部与第二限位部，借以使滚珠被第一限位部、第二限位部与轴芯外环槽所夹合。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为夹合式限位件具有一限位件中心轴，第一夹合环槽包含一第一限位容置段与一第一夹合段。第二夹合环槽包含一第二限位容置段与一第二夹合段。第一限位容置段与第二限位容置段相配合，并且较第一夹合段与第二夹合段远离限位件中心轴。第一夹合段与第二夹合段相配合。借此，在将滚珠置入环状夹合空间时，滚珠在环状夹合空间中被第一限位容置段与第二限位容置段所容置并限位。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为在借由迫紧元件迫紧第一限位部与第二限位部，借以使滚珠被第一限位部、第二限位部与轴芯外环槽所夹合时，滚珠被第一限位部与第二限位部推抵而在环状夹合空间中被第一夹合段与第二夹合段所夹合。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为在借由迫紧元件迫紧第一限位部与第二限位部，借以使滚珠被第一限位部、第二限位部与轴芯外环槽所夹合中，将迫紧元件穿设于至少一贯穿第一限位部与第二限位部的迫紧通道，借以迫紧第一限位部与第二限位部。

承上所述，本发明所提供的具有夹合式限位件的轴承中的第一夹合环槽与第二夹合环槽围构出环状夹合空间。配合本发明提供的轴承的组装方法，在将滚珠置入环状夹合空间后，利用迫紧元件迫紧第一限位部与第二限位部，使滚珠被第一限位部、第二限位部与轴芯外环槽所夹合。

相较于第一种现有技术，本发明所提供的具有夹合式限位件的轴承不需使用保持架与内环来定位滚珠来避免滚珠脱落。相较于第二种现有技术，本发明所提供的具有夹合式限位件的轴承不需使用其他止挡件来定位滚珠来避免滚珠脱落。取而代之地，在本发明所提供的具有夹合式限位件的轴承中，是将滚珠置入第一夹合环槽与第二夹合环槽所围构出的环状夹合空间，借此来限位滚珠，同时避免滚珠自第一夹合环槽与第二夹合环槽脱落。

如此一来，本发明所提供的具有夹合式限位件的轴承因为没有占积过大的内环与保持架，所以可以针对不同尺寸来对具有夹合式限位件的轴承进行薄型化，且可减少了形成现有技术的内环与保持架所需的用料。借此，解决了第一种现有技术所面临的问题。

另外，因为不须使用其他止挡件来限位滚珠，也不需逐个将滚珠设置在夹合式限位件，也不需以干涉性的组装方式来进行组装。借此，简化了轴承组装的难度与节省组装的耗时，且也延长了轴承的使用寿命。此外，在迫紧第一限位部与第二限位部时，滚珠会被第一限位部与第二限位部推抵，而紧密地抵靠在轴芯外环槽，借此提升了组装的精度。借此解决了第二种现有技术所面临得困境。

附图说明

图1显示第一种现有技术所提供的轴承的分解图；

图2显示第二种现有技术所提供的轴承示意图；

图3显示本发明较佳实施例所提供的具有夹合式限位件的轴承中夹合式限位件与滚珠的立体图；

图4显示图3的A-A局部剖面图；

图5显示本发明较佳实施例所提供的具有夹合式限位件的轴承中容置有滚珠的夹合式限位件与轴芯的立体图；

图6显示图5的B-B局部剖面图；

图7显示本发明较佳实施例所提供的具有夹合式限位件的轴承中容置有滚珠的夹合式限位件套设于轴芯的立体图；

图8显示图7的C-C局部剖面图；

图9显示本发明较佳实施例所提供的具有夹合式限位件的轴承立体图；以及

图10显示图9的D-D局部剖面图。

其中，附图标记：

PA1、PA1’ 轴承

PA11 内环

PA11’ 轴芯

PA111 外侧面

PA111’ 轴芯滚珠容置槽

PA12、PA12’ 外环

PA121 内侧面

PA121’ 外环滚珠容置槽

PA13 保持架

PA14、PA13’ 滚珠

PAS’ 滚珠设置空间

1 具有夹合式限位件的轴承

11 夹合式限位件

111 第一限位部

1111 第一夹合环槽

11111 第一限位容置段

11112 第一夹合段

1112 第一夹合壁

112 第二限位部

1121 第二夹合环槽

11211 第二限位容置段

11212 第二夹合段

1122 第二夹合壁

113 连结部

1131 应力分散槽

12 滚珠

13 轴芯

131 轴芯外环槽

14 迫紧元件

L 轴向

S 环状夹合空间

T 迫紧通道

X 限位件中心轴

具体实施方式

请一并参阅图3与图4，图3显示本发明较佳实施例所提供的具有夹合式限位件的轴承中夹合式限位件与滚珠的立体图；图4显示图3的A-A局部剖面图。如图所示，本发明较佳实施例提供了一种具有夹合式限位件的轴承1。具有夹合式限位件的轴承1包括一夹合式限位件11、六个滚珠12(在此仅标示其中一者)、一轴芯13(显示于图5至图10)与八个迫紧元件14(显示于图9与图10)。

夹合式限位件11为一环型结构，且具有一限位件中心轴X。较佳者，夹合式限位件11的形成材料为中碳钢，但不以此为限。夹合式限位件11包含一第一限位部111、一第二限位部112与一一体成型地连结于第一限位部111与第二限位部112的连结部113。其中，连结部113开设有一应力分散槽1131。另外，夹合式限位件11开设有八个迫紧通道T(在此仅标示其中一者)。迫紧通道T贯穿第一限位部111与第二限位部112。在本实施例中，迫紧通道T为一铆接通道，在其他实施例中，迫紧通道T可为一螺合通道，但不以此为限。

第一限位部111开设有一第一夹合环槽1111与一自第一夹合环槽1111朝向连结部113延伸至应力分散槽1131的第一夹合壁1112。第一夹合环槽1111包含一第一限位容置段11111与一较第一限位容置段11111邻近于限位件中心轴X的第一夹合段11112。第二限位部112配合于第一限位部111而开设，且设有一第二夹合环槽1121与一自第二夹合环槽1121朝向连结部113延伸至应力分散槽1131的第二夹合壁1122。第二夹合环槽1121包含一第二限位容置段11211与一较第二限位容置段11211邻近限位件中心轴X的第二夹合段11212。

其中，第一限位容置段11111与第二限位容置段11211互相配合，第一夹合段11112与第二夹合段11212互相配合，第一夹合环槽1111与第二夹合环槽1121围构出一环状夹合空间S。在图3中，使用者准备一次将所有滚珠12置入环状夹合空间S中。

请一并参阅图5与图6，图5显示本发明较佳实施例所提供的具有夹合式限位件的轴承中容置有滚珠的夹合式限位件与轴芯的立体图；图6显示图5的B-B局部剖面图。如图所示，轴芯13沿轴向L延伸，并开设有一轴芯外环槽131。在将滚珠12置入环状夹合空间S时，滚珠12在环状夹合空间S中被第一限位容置段11111与第二限位容置段11211所容置并限位。在将滚珠12置入环状夹合空间S后，滚珠12会受重力所吸引而集中在环状夹合空间S的下侧。在图5中，使用者准备将已置入滚珠12的夹合式限位件11套设于轴芯13。

请一并参阅图7与图8，图7显示本发明较佳实施例所提供的具有夹合式限位件的轴承中容置有滚珠的夹合式限位件套设于轴芯的立体图；图8显示图7的C-C局部剖面图。如图所示，在滚珠12被设置于环状夹合空间S时，借由夹合式限位件11套接于轴芯13而使滚珠12被限位于轴芯外环槽131与环状夹合空间S之间。之后，借由转动或摇晃夹合式限位件11等方式，使多颗滚珠12可以平均分布在夹合式限位件11中的环状夹合空间S各部。

请一并参阅图9与图10，图9显示本发明较佳实施例所提供的具有夹合式限位件的轴承立体图；图10显示图9的D-D局部剖面图。如图所示，迫紧元件14(在此仅标示其中一者)用以穿设于迫紧通道T，借以迫紧第一限位部111与第二限位部112，使滚珠12被第一夹合段11112与第二夹合段11212所夹合。在本实施例中，迫紧元件14为一铆钉。在其他实施例中，迫紧元件14可为一螺丝钉，但不以此为限。

顺带一提，在迫紧元件14迫紧第一限位部111与第二限位部112而使夹合式限位件11夹合时，贯穿第一限位部111与第二限位部112的迫紧通道T会接合并沿轴向L延伸，借以使迫紧元件14能够顺利地穿设迫紧通道T。另外，在迫紧元件14迫紧第一限位部111与第二限位部112而使夹合式限位件11夹合时，连结部113会因为夹合应力而产生形变。其中，设置在连结部113的应力分散槽1131可以分散连结部113所受的夹合应力，进而避免连结部113断裂。

在图9中，将迫紧元件14穿设于贯穿第一限位部111与第二限位部112的迫紧通道T，借以迫紧第一限位部111与第二限位部112，进而使第一夹合壁1112(标示于图4)与第二夹合壁1122(标示于图4)之间的间隙缩小，甚至接合。借由迫紧元件14迫紧第一限位部111与第二限位部112，使滚珠12被第一限位部111与第二限位部112推抵而在环状夹合空间S(标示于图4、图6与图8)中被第一夹合段11112与第二夹合段11212所夹合，并限位于轴芯外环槽131中。借此，具有夹合式限位件的轴承1即完成组装。

综上所述，为实施本发明所提供的具有夹合式限位件的轴承，需先将滚珠置入环状夹合空间中。在将滚珠放入环状夹合空间后，滚珠会受第一限位容置段与第二限位容置段所限位，借以避免滚珠自夹合式限位件脱落。接着，将设有滚珠的夹合式限位件套设于轴芯，使得滚珠被限位于轴芯外环槽与环状夹合空间之间。最后，借由迫紧元件迫紧第一限位部与第二限位部，使得滚珠受第一限位部与第二限位部推抵而限位在在第一夹合段、第二夹合段与轴芯外环槽之间。

相较于现有技术，在本发明所提供的具有夹合式限位件的轴承中，在将滚珠放入环状夹合空间后，第一限位容置段与第二限位容置段会将滚珠限位在环状夹合空间，进而避免滚珠自夹合式限位件脱落。借此取代现有技术中，利用保持架、内环与其他止挡件来避免滚珠脱落的技术手段。

更进一步地说明，相较于第一种现有技术的承轴，因为具有夹合式限位件的轴承不需要额外的空间来设置内环与保持架，所以可以轻易地针对各种尺寸来进行薄型化设计。相较于第二种现有技术的承轴，因为具有夹合式限位件的轴承不需要额外利用其他止挡件来避免滚珠脱落，且不需逐个安装滚珠，也不需要借由干涉姓组装方式来组装轴承，所以除了降低了组装的难度与组装所需要的时间外，更增加了轴承的使用寿命。另外，借由迫紧第一限位部与第二限位部，使滚珠被第一限位部与第二限位部推抵，而紧密地抵靠在轴芯外环槽，借此提升了组装的精度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有夹合式限位件的轴承，其特征在于，包括：

一轴芯，沿一轴向延伸，并开设有一轴芯外环槽；

一夹合式限位件，套设于该轴芯且开设有至少一沿该轴向延伸的迫紧通道，该夹合式限位件包含一第一限位部、一第二限位部及一连结部：该第一限位部开设一第一夹合环槽；该第二限位部配合于该第一限位部而开设，且设有一第二夹合环槽，借以使该第一夹合环槽与该第二夹合环槽围构出一环状夹合空间；该连结部一体成型地连结于该第一限位部与该第二限位部；

多个滚珠，在设置于该环状夹合空间后，借由该夹合式限位件套接于该轴芯而限位于该轴芯外环槽与该环状夹合空间之间；以及

至少一迫紧元件，用以迫紧该第一限位部与该第二限位部，使该些滚珠被该第一限位部、该第二限位部与该轴芯外环槽所夹合；

其中，该至少一迫紧通道贯穿该第一限位部与该第二限位部，且供该至少一迫紧元件穿设。

2.根据权利要求1所述的具有夹合式限位件的轴承，其特征在于，该夹合式限位件具有一限位件中心轴，该第一夹合环槽包含一第一限位容置段与一第一夹合段，该第二夹合环槽包含一第二限位容置段与一第二夹合段，该第一限位容置段与该第二限位容置段相配合，并且较该第一夹合段与该第二夹合段远离该限位件中心轴，该第一夹合段与该第二夹合段相配合。

3.根据权利要求1所述的具有夹合式限位件的轴承，其特征在于，该第一限位部具有一自该第一夹合环槽朝向该连结部延伸至该连结部的第一夹合壁，该第二限位部具有一自该第二夹合环槽朝向该连结部延伸至该连结部的第二夹合壁。

4.根据权利要求3所述的具有夹合式限位件的轴承，其特征在于，该连结部开设有一应力分散槽，该第一夹合壁自该第一夹合环槽延伸至该应力分散槽，该第二夹合壁自该第二夹合环槽延伸至该应力分散槽。

5.根据权利要求1所述的具有夹合式限位件的轴承，其特征在于，该夹合式限位件为一环型结构。

6.根据权利要求1所述的具有夹合式限位件的轴承，其特征在于，各迫紧元件为一铆钉，各迫紧通道为一铆接通道。

7.一种轴承的组装方法，用以组装权利要求1所述的具有夹合式限位件的轴承，并包含以下步骤：

(a)将该些滚珠置入该环状夹合空间；

(b)将已置入该些滚珠的该夹合式限位件套设于该轴芯；以及

(c)借由该至少一迫紧元件迫紧该第一限位部与该第二限位部，借以使该些滚珠被该第一限位部、该第二限位部与该轴芯外环槽所夹合。

8.根据权利要求7所述的轴承的组装方法，其特征在于，该夹合式限位件具有一限位件中心轴，该第一夹合环槽包含一第一限位容置段与一第一夹合段，该第二夹合环槽包含一第二限位容置段与一第二夹合段，该第一限位容置段与该第二限位容置段相配合，并且较该第一夹合段与该第二夹合段远离该限位件中心轴，该第一夹合段与该第二夹合段相配合，在执行该步骤(a)时，该些滚珠在该环状夹合空间中被该第一限位容置段与该第二限位容置段所容置并限位。

9.根据权利要求8所述的轴承的组装方法，其特征在于，在执行该步骤(c)时，该些滚珠被该第一限位部与该第二限位部推抵而在该环状夹合空间中被该第一夹合段与该第二夹合段所夹合。

10.根据权利要求7所述的轴承的组装方法，其特征在于，该步骤(c)更包含以下步骤：

(c1)将该至少一迫紧元件穿设于至少一贯穿该第一限位部与该第二限位部的迫紧通道，借以迫紧该第一限位部与该第二限位部。