CN111801504B - 径向倾斜滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种径向倾斜滚子轴承，其包括：外圈，具有相对于与安装要件的旋转轴垂直的平面以某一角度配置的外侧轴承座圈面；及保持架，在其径向内缘与径向外缘之间保持多个滚子，该多个滚子与外圈的轴承座圈面接触，并设计成能够使滚子与安装要件的轴承座圈面接触。保持架在外圈侧具有设置于保持架与外圈之间的保持架的径向外缘的主引导，以使保持架的切割面和位于与保持架的切割面的相反的一侧的外圈的切割面分别具有S形轨迹，以便能够使力在沿外侧轴承座圈面的方向上从保持架传递到外圈。

Description

径向倾斜滚子轴承
技术领域
本发明涉及一种与减速装置有关的技术，更详细而言，涉及一种用于减速装置中的径向倾斜滚子轴承。
背景技术
已知有一种齿轮架相对于壳体进行旋转，且齿轮架或壳体构成输出部的减速装置。在这种减速装置中，齿轮架经由轴承由壳体支承。日本特开2010-159774公开了一种滚子轴承配置于壳体与齿轮架之间的减速装置。以下，将日本特开2010-159774称为专利文献1。
PCT国际申请2015-111326也公开了一种滚子轴承配置于壳体与齿轮架之间的减速装置，但是，在此不同之处在于，通过齿轮架或壳体的槽来实现保持架的引导(guide)。以下，将PCT国际申请2015-111326称为专利文献2。
在专利文献1及专利文献2的滚子轴承中，滚子的旋转轴均相对于轴承轴倾斜地构成倾斜滚子轴承。在专利文献1或专利文献2的倾斜滚子轴承中，保持架的引导均不与外侧座圈(race)成为一体，也不是通过由二次引导支承的成型钩引导来实现。如专利文献2所记载，具备轴承的一体型内圈的齿轮架和作为轴承的一体型外圈的壳体的使用在该技术中是公知的。
另外，在驱动工程中，使用如下的组合(multi part)设计(带滚动体的保持架、内圈及外圈)的(轴向)倾斜滚子轴承，其中，外圈、带滚动体的保持架及内圈单独地安装于减速装置，保持架的引导面由外圈和内圈的轴承面来实现。
发明内容
发明要解决的技术课题
当滚子的旋转轴相对于轴承轴倾斜时，在减速装置的驱动过程中，使滚子沿着旋转轴方向向外侧移动的力作用于滚子。在专利文献1中，大径保持架的与壳体接触的一侧的一端限制滚子的在旋转轴方向上的向外移动。即，若滚子欲向外侧移动，则大径保持架侧的端部的外周与壳体接触，滚子的轴向的移动受限。但是，若施加于滚子的力变大，则导致保持架相对于壳体滑动，无法限制滚子的移动。其结果，滚子与壳体接触，滚子和/或壳体有可能发生磨损。
如专利文献2所记载，通过借助槽实现保持架的引导来解决专利文献1所记载的上述问题，但该保持架的引导只能通过在齿轮架或壳体中制作附加的形状要件(槽)来实现。与专利文献1同样地，也有如下情况：组合设计的轴承在减速装置中必须松散，即必须对每个构件进行安装。另外，保持架的引导部分为了到达引导要件(槽)而从轴承突出，其结果，轴承不必要地被扩张(扩大)，因此最终需要更大的设置空间，而且需要增大减速装置。
另外，根据最新技术，具备保持架的完整引导的倾斜滚子轴承已投入使用，但它们也仅能够在组合设计(带滚动体的保持架、内圈及外圈)中进行利用。因此，当安装于减速装置时，组装或拆卸时需要更多的时间和劳力。
本发明的目的在于解决前述问题，并公开可靠地限制沿滚子的轴的轴向的移动的技术、以及在整体上无需进一步扩大轴承而发挥保持架的引导作用，并容易组装或拆卸的已组装的轴承单元的技术。
用于解决技术课题的手段
前述及其他问题可通过权利要求1所述的径向倾斜滚子轴来解决。
将有利的进一步的展开记载于从属权利要求的内容中。
根据本发明的径向倾斜滚子轴承，其包括：外圈，具有以相对于与安装要件的旋转轴垂直的平面的角度配置的外侧轴承座圈面；及保持架，在其径向内缘与径向外缘之间保持多个滚子，该多个滚子与外圈的轴承座圈面接触，并设计成能够使滚子与安装要件的轴承座圈面接触。
保持架在外圈侧具有设置于保持架与外圈之间的保持架的径向外缘的底切(undercut)或主引导(A2A)，以使保持架的切割面和位于与保持架的切割面的相对的一侧的外圈的切割面分别具有S形轨迹，以便能够使力在沿外侧轴承座圈面的方向上从保持架传递到外圈。
因此，能够将径向倾斜滚子轴承作为仅由外圈和保持架构成且没有内圈的轴承来提供。
内侧座圈面并非由单独的内圈提供，而是假定为安装要件的一部分，不是已组装的轴承单元的一部分。
这种轴承单元紧凑，并且通过该引导而具备良好的行驶特性。
在径向倾斜滚子轴承中，S形轨迹优选具有从外圈的轴承座圈面向径向外侧相邻的、沿相反方向弯曲的两个弧，优选第1弧朝向外圈沿轴向弯曲且以向径向外侧延伸的方式弯曲，第2弧远离外圈而沿轴向弯曲并向径向内侧弯曲。
第1弧能够与第2弧连续相邻。
以下，将基于第1及第2弧的底切引导称为第1底切引导。
在此，“外圈侧主引导”是指用于限制保持架向外圈方向移动的保持架的底切引导。
即，保持架朝向外圈移动，随之，沿着外圈的轴承座圈面向径向外侧滑动。
外圈侧主引导的一对表面、即保持架和外圈的S形表面通过在保持架被压缩(变形)为一个直径时封闭位于起始位置的S形的一对表面的间隙来限制该移动。
通过S形轨迹，保持架与外圈的S形表面“钩挂”。
该类型的底切意味着能够将带滚子的保持架“夹持”在外圈中。
即，保持架/托架及滚子能够借助底切可拆卸地连接于外圈。
因此，在设置情况下，外圈最初能够设置于组装位置。
具备滚子或辊的保持架被夹持，然后，能够保持在该接触位置，而无需固定机构。
相对应的成型轴承要件(轴)能够与相对于外圈位于相反的一侧的滚子/托架接触，而在轴承要件侧不需要单独的座圈面要件(内圈)。
另一方面，轴承也能够作为外圈与保持架的复合组装体进行安装。
径向倾斜滚子轴承优选具有外圈侧径向引导(A3A)，以使保持架的径向的外周面与外圈的内周面对置而形成圆筒状的轴承要件侧主引导的一对表面。
在此，“外圈侧径向引导(A3A)”是指用于限制保持架的径向的移动的保持架的引导。
即，保持架朝向外圈移动，随之，沿着外圈的轴承座圈面沿圆周方向滑动。
外圈侧径向引导(A3A)的一对表面、即保持架的外周面和外圈的内周面通过在保持架被变形或偏移时封闭位于起始位置的一对表面的间隙来限制该移动。
径向倾斜滚子轴承能够在保持架的径向外缘设置有外圈侧主引导(外圈侧径向引导A3A)，以使保持架的表面和外圈的表面这一对表面与安装要件的轴大致平行地形成或保持架的表面和外圈的表面这一对表面与保持架的旋转轴大致平行地形成。
径向倾斜滚子轴承还可以具有轴向或端面主引导(外圈侧轴向引导A2B)，以使保持架的轴向的外周面与外圈的内周面对置而形成分别具有与安装要件的轴平行的面法线的一对表面。换言之，面法线与旋转轴平行，并认为与平行度有关的小角度偏差(例如，3°轴偏差)包括在内。
径向倾斜滚子轴承还可以具有外圈侧引导(外圈侧径向引导A3A)来作为保持架的切割面及与保持架的切割面相对的一侧的外圈的切割面。该外圈侧径向引导(A3A)的特征是圆筒状的对置面。外圈侧径向引导A3A的各切割面追随从外圈(A3A)的轴承座圈面在轴向上相邻的两个弧(S3/S4)沿相反方向弯曲的S形轨迹。在此，与外圈的轴承座圈面相邻的第3弧(S3)朝向外圈沿径向弯曲，与第3弧相邻的第4弧(S4)以远离外圈的方式沿径向弯曲。第3弧能够与第4弧连续相邻。以下，将基于与第3、第4弧(S3/S4)的底切引导称为第2底切引导。底切引导A2A能够包括第1底切引导(S1/S2)和/或第2底切引导(S3/S4)。
径向倾斜滚子轴承可以设置有轴承要件侧辅助引导(A3B)，以使位于保持架的径向内缘的引导面形成为以最小的偏移与相对应的滚子的侧面平行地延伸，而在动作中保持架变形时，与安装要件的轴承座圈面接触。相对应的一对表面优选相对于轴承轴以30°至45°的角度配置。通常，角度取决于压力角a。
以下，“外圈侧辅助引导”(外圈侧径向引导A3A)和外圈侧底切或主引导(A2A)也称为一次引导，其动作模式与“轴承要件侧引导”(A3B)和“外圈侧轴向引导”或“端面引导”(A2B)(二次引导)相同。
并且，径向倾斜滚子轴承可以在保持架的径向内缘设置有沿保持架的圆周方向以等间隔配置的凹部，以便能够进行保持架在圆周方向的扭曲。
这种“保持架在圆周方向上的扭曲”由所谓的梳理扭矩(Carding Momen t)产生。
当保持架/托架被插入到外圈时，产生该扭曲。
并且，径向倾斜滚子轴承可以在保持架的径向外缘设置有沿保持架的圆周方向以等间隔配置的凹部，以便能够使保持架沿圆周方向扭曲。
这种“保持架在圆周方向上的扭曲”由所谓的梳理扭矩产生。
在此，该扭曲也在保持架/托架被插入到外圈时产生。
即，凹部可以设置于保持架的径向外缘和/或保持架的径向内缘。
在这些凹部具有仅缩小要件的剖面的开口部或缩颈部。
该类型的各凹部均有利于在插入中所需的保持架的扭曲。
尤其有利的是，将该凹部作为剖面锥状部而设置于保持架的径向外侧的端部，即为了将保持架插入到外圈而必须扭曲的位置。为了进行该插入，保持架必须通过底切。
径向倾斜滚子轴承能够在外圈上设置有轴向腹板，在该轴向腹板的径向内侧配置有保持架(带有外圈侧径向引导A3A)，且其端面在轴向上露出。该腹板发挥提供接触面的作用，能够将轴承单元整体安装(压入)于已组装的保持架，而不会损坏所安装的保持架。径向倾斜滚子轴承还能够在外圈上设置有径向腹板，在该径向腹板的轴向内侧配置有保持架(带有外圈侧轴向引导A2B)，且其端面在径向上露出。
本说明书中公开的技术还涉及一种齿轮架借助轴承由壳体支承的减速装置。轴承包括设置于齿轮架的内侧座圈、设置于壳体的外侧座圈、配置于内侧座圈与外侧座圈之间的多个滚子及维持相邻的滚子之间的间隔的保持架。保持架在特定的区域被分割为所需数量的节段(最大数量等于用于容纳滚子的孔的数量)，以在组装方向上提供所需的柔软性。节段能够使得保持架的小径区域朝向轴承的轴沿径向移动。由此，能够将具备已组装的滚子的保持架安装于轴承的外圈。
滚子具有相对于轴承轴倾斜的旋转轴。旋转轴的斜度(压力角)的范围在10°至45°之间。由此，构成径向倾斜滚子轴承。保持架的引导与外侧座圈(外圈)成为一体，并通过由附加的引导支承的成型钩引导(底切引导)来实现。
当将一个以上的一次引导和/或一个以上的二次引导彼此组合时，轴承单元能够吸收更大的力，对各个引导的各负载减小。因此，保持架的各个部分需减小体积，由此，能够实现紧凑的配置。
根据上述减速装置，若使滚子沿着旋转轴方向向外侧移动的力作用于滚子，则能够可靠地限制由基于保持架和外圈的在旋转轴方向上的滚子(滚动体)的引导而引起的滚子的偏移。通过外圈与保持架之间的成型钩引导来实现引导。该成型钩引导在与保持架的下部之间由外圈的内周与保持架之间的径向的引导及与滚子的轨道和滚子的旋转轴平行的引导支承。由此，能够防止滚子进一步向外侧移动。与以往的减速装置相比，上述减速装置能够更可靠地限制在旋转轴方向上的滚子的移动，无需使保持架的引导要件从轴承突出。根据在此说明的减速装置，能够将已组装的轴承要件(包括具备已组装的滚子的保持架的外圈)完整地插入到减速装置的壳体中，因此也能够简化轴承的安装。
另外，“设置于齿轮架的内侧座圈”不仅指将作为与齿轮架(安装要件/轴)相独立的构件的内侧座圈安装于齿轮架的方式，还包括通过对齿轮架的外周面进行加工而齿轮架作为内侧座圈发挥作用的方式。
另外，“设置于齿轮架的外侧座圈”不仅指将作为与壳体相独立的构件的外侧座圈安装于壳体的方式，还包括通过对齿轮架的内周面进行加工而齿轮架作为外侧座圈发挥作用的方式。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的减速装置的剖视图。图2是图1中虚线(A)圈出的部分的放大剖视图，示出用于引导滚子的保持架的引导的操作。
图2-1是图1中虚线(A)圈出的部分的放大剖视图，示出在实施方式的变形例中用于引导滚子的保持架的引导的操作。
图2-2是图1中虚线(A)圈出的局部放大剖视图，表示在实施方式的另一变形例中用于引导滚子的保持架的引导的操作。
图3是已组装的轴承单元的剖视图，示出已组装的轴承单元的压力角α的定义。
图4(A)、图4(B)及图4(C)是以从右向左组装的顺序示出轴承单元及其构件的剖视图，图4(A)表示保持架，图4(B)表示具有所组装的滚子的保持架，且图4(C)表示所组装的轴承单元。
图5示出一实施方式中的具有表示执行分段(A1)的区域(A1)的保持架。
图5-1示出图2-1所示的实施方式的变形例中的具有表示执行分段(A1)的区域(A1)的保持架。
图5-2示出图2-2所示的实施方式的另一变形例中的具有表示执行分段(A1)的区域(A1)的保持架。
图6是第2实施方式所涉及的减速装置的剖视图。
图7示出特别注意切割面的轮廓的、一实施方式中的外圈的剖面。
图8示出特别注意切割面的轮廓的、另一实施方式中的外圈的剖面。
图9示出特别注意切割面的轮廓的、又一实施方式中的外圈的剖面。
图10示出特别注意切割面的轮廓的、又一实施方式中的外圈的剖面。
图11-A示出保持架的图，图11-B示出图11-A所示的保持架的B-B剖面。
具体实施方式
在本说明书中，对作为本发明中所记载的减速装置的技术特征的一部分进行说明。另外，以下说明的各技术要件彼此独立。
减速装置或齿轮装置包括齿轮架及壳体。齿轮架能够借助轴承由壳体可旋转地支承。在壳体中可以容纳多个齿轮。减速装置还可以包括曲轴(具有偏心体的驱动轴)、偏心行星齿轮及旋转齿轮。曲轴可以由齿轮架可旋转地支承。曲轴可以包括偏心体。偏心行星齿轮与曲轴的偏心体啮合，在曲轴旋转时能够进行偏心旋转。旋转齿轮与偏心行星齿轮啮合，其齿数可以与偏心行星齿轮的齿数不同。偏心行星齿轮可以为外齿轮，旋转齿轮可以为内齿轮。内齿可以设置于壳体的内周面，壳体可以作为内齿轮发挥作用。
轴承具有内侧座圈面、外侧座圈面及多个滚子。轴承可以包括内侧座圈和/或外侧座圈。内侧座圈可以设置于齿轮架。内侧座圈也可以安装于齿轮架的外周面。或者，也可以由齿轮架的外周面作为内侧座圈发挥作用。外侧座圈(外圈)可以设置于壳体。外侧座圈也可以安装于壳体的内周面。或者，也可以由壳体的内周面作为外侧座圈发挥作用。多个滚子或辊配置于内侧座圈与外侧座圈之间。
在内侧座圈的外周面无需设置限制滚子向旋转轴方向移动的肋。即，在内侧座圈的外周面无需设置与滚子的旋转轴方向的端部抵接的凸部。在外侧座圈的内周面无需设置限制滚子向旋转轴方向移动的肋。即，在外侧座圈的内周面无需设置与滚子的旋转轴方向的端部抵接的凸部。另外，在壳体的内径和齿轮架的外径均未设置有用于引导保持架的槽。
多个滚子具有相对于轴承的轴承轴(在图2中从左至右)倾斜的旋转轴。由于滚子为圆筒形，因此将其称为圆筒滚子轴承(倾斜滚子轴承)。滚子也可以具有圆锥形。轴承具有维持相邻的滚子之间的间隔或空间的保持架。保持架(也称为托架)可以具有环形形状，并且既可以具有大径部分，也可以具有小径部分。
在保持架的圆周方向上可以设置有多个孔(凹槽)，并在该孔中可以配置有滚子。也可以将包围小径保持架的一侧的端部的齿形设置于外圈(成型钩引导或一次引导)。大径保持架侧的端部可以与外圈(外圈侧径向引导A3A)的表面始终接触。另外，当使滚子向外侧移动的力施加于滚子时，小径保持架侧的端部和/或大径保持架侧的端部可以与内圈(二次引导或轴承要件侧引导A3B)的座圈面接触。为此目的，保持架的相对应的表面与滚子的侧面平行且与安装要件的轴承座圈面平行而配置，并且从滚子向径向内侧及径向外侧配置，且配置于从安装要件的轴承座圈面而言非常小的空间内。
另外，在小径侧的保持架上可以设置有多个(最大数量等于孔的数量)开口部(分段)，以便在保持架的径向上提供所需的柔软性。其结果，小径区域变得能够弹性变形，从而能够将保持架安装于外圈。
接着，保持架的大径区域和小径区域配置于外圈的径向的宽度和轴向的长度的范围内，并被固定于其中。这意味着关于其尺寸，保持架与外圈成为一体，在安装之后被固定于其中。
(第1实施方式)
参考图1对减速装置或齿轮装置Z1进行说明。
图1是示出本发明的第1实施方式所涉及的减速装置Z1的剖视图。
减速装置Z1例如用于从连接于驱动轴1的马达(未图示)可旋转地接收驱动力，以减小其速度并增大其转矩。这在减速级中通过内啮合行星齿轮结构来进行。因此，减速装置以在驱动轴1上以低转矩高速旋转的方式被驱动，而在输出轴2(也称为齿轮架)上以高转矩和低速被驱动。通过减速，驱动轴与输出轴之间的旋转方向也发生变化。另外，减速装置能够吸收来自减速工作的内力或向输出轴2的外力，该内力由于驱动输出轴2而产生或因其他原因而施加于输出轴2。这通过主轴承30、40的O型配置来实现。关于减速级，接着关于主轴承，以下进行详细说明。
减速级
利用一级减速装置Z1来进行减速。通过来自利用支承轴承(3)安装于输出轴2、4的驱动轴1的旋转输入来进行减速。
在驱动轴1上设置有彼此以120°偏移的3个偏心体，它们通过安装于其上的圆筒滚子轴承5分别连接于外齿轮6(凸轮盘)。因此，驱动轴1的偏心体能够沿与外齿轮6相反的旋转方向彼此相对地移动。因此，若驱动轴1顺时针旋转，则因驱动轴1上的偏心体的偏心而外齿轮6朝向安装于内齿轮8的外螺纹7平行移动。由于外齿轮6的外齿的同时啮合，在通过内齿轮8而配置的外螺纹7中，外齿轮6向与驱动轴相反的旋转方向同时被按压。若驱动轴旋转1圈，则外齿轮6仅扭曲与外齿的指定部分相当的量，外齿轮6的旋转运动减速。外齿轮6还具备经由滚子9与输出轴2接触的驱动销孔。因此，减速的旋转运动从外齿轮6传递到输出轴2。
主轴承
主轴承30、40分别由外圈10、保持架11及内圈构成，该保持架11维持相邻的滚子12之间的间隔或空间并配置有这些相同的滚子12。滚子12环绕相对于轴承轴倾斜的旋转轴。旋转轴的斜度(压力角)的范围相对于驱动轴的旋转轴或输出轴的旋转轴(图2、3的从左至右的排列)在10°至45°之间。由此，构成图3所示的径向倾斜滚子轴承。
主轴承30、40与输出轴2、4的成为一体的内圈轨道一起形成O型配置的倾斜滚子轴承。为了将运行特性和寿命特性调整为最佳，该O型配置通过垫片13沿轴向被预压为所需的值。其为减速装置专用的倾斜滚子轴承，对其功能进行详细说明。由于滚子的旋转轴相对于轴承轴倾斜，因此在减速装置的驱动中，使滚子沿着旋转轴方向向外侧移动的力作用于滚子。由此，为了将滚子12保持在规定的位置，需要引导保持架11。根据示出图1的轴承(A)的详细内容的图2，对上述情况下的保持架的引导进行说明。
在图2中，以虚线示出在滚子12脱离时保持架11被受限的结果而产生的引导面。A2A和A3A分别是滚子朝向壳体沿着旋转轴(向上)脱离时的钩引导(底切引导)和支承引导(外圈侧径向引导)。A2B和A3B分别是滚子沿着旋转轴朝向减速级(径向内侧)脱离时的二次引导(外圈侧轴向引导)和支承二次引导(轴承要件侧辅助引导)。
保持架11的引导与外圈10成为一体，通过外圈与保持架之间的成型钩引导来实现。该成型钩引导在外圈的内周与保持架之间由径向的引导支承，且在滚子的轨道与保持架的下部之间由与滚子的旋转轴平行的二次引导支承。其结果，能够防止滚子无意中进一步向外侧脱离。
图2是虽然外圈具有朝向径向外侧的附加凸起，但保持架尚未沿着该轮廓的上部的放大图。因此，该实施方式仅具有在右侧的放大图中所示的一个(第1)底切引导A2A。在滚子的相反的一侧的端部，保持架未钩挂在外圈上(无底切)。
在图2-1所示的实施方式的变形例中，在外圈侧径向引导A3A的旁边示出了不同的(第2)底切引导A2A。外圈如图2所示，但此时保持架沿着外圈的轮廓，因此实现了底切引导。如图2、图2-1所示，可以代替或协同使用第1底切引导A2A及第2底切引导A2A。即，可以设置第1底切引导A2A和/或第2底切引导A2A。
图2-2示出实施方式的另一变形例。如图2-2左上方的详细部分所示，在实施方式的另一变形例中提供的唯一的底切引导设置于保持架的径向外缘。在此，外圈原则上成型为可以看到在图7和8中也示出的S形轨迹。在该实施方式的变形例中，即使不设置保持架的外圈侧径向引导(A3A)，也可以看到底切引导A2A。在该区域中，保持架显示出(下部的详细区段的)巨大的剖面部分和(上部的详细区段的)中空的剖面部分。从图5-2容易得知，中空的剖面相当于仅设置于圆周方向的区段的钩。通过这些比较柔软的中空钩，能够将保持架和滚子插入到外圈中，以简单地防止脱落。如图2-2右下方的详细区段所示，在保持架的径向内侧设置有不损害轴承侧引导A3B和外圈侧轴向引导A2B的功能的一个以上的润滑槽。
应当提及的是，尤其优选由塑料制作保持架11，但原则上也可以由钢制作。
图4示出主轴承的制作，从右(A)至左(C)示出将轴承组装于已组装的轴承单元的顺序。图(A)示出无滚子12的保持架11。图(B)示出将滚子12安装于保持架11的最初的组装工序。图(C)示出将具备滚子的保持架11插入到外圈10的、完整组装的轴承单元。图4(C)所示的完整组装的轴承单元显示出本发明的优点。在图4(A)、图4(B)及图4(C)中，凹部可以视为保持架11的左侧的剖面锥状部。
通过保持架的径向内缘和/或径向外缘的凹部(开口部或缩颈部)，容易将保持架11插入到外圈10。在图5中，标记(A1)示出这种开口部或凹部，其数量可以与滚子的安装点的数量相对应。当选择开口部的数量时，应该还考虑保持架11必须在切线方向或圆周方向上维持抗扭曲性。这意味着，当开口部的数量过多时，保持器变弱，在剪切运动(齿的设定)中有可能无法在正确的旋转运动范围内引导旋转要件。然而，由于开口部必须设置成能够使保持架在径向上发生纯粹的弹性变形，其结果，钩引导能够嵌入外圈的嵌合齿形中(“钩入”)。因此，为了扭曲刚性，凹部优选仅为剖面锥状部，而不是开口部。
所记载的主轴承的技术也能够适用于上述支承轴承(3)。在这样的实施方式中，技术实施方式的轴承30、40根据尺寸而以X型配置用作驱动轴1的支承轴承。
在图5-1中，标记(A1)示出能够代替图5所示的结构而使用的实施方式的变形例中的凹部(开口部)。该实施方式中的凹部(开口部)设置于径向外缘上的保持架。关于此，请注意图5所示的实施方式是在图2中也示出的实施方式。并且，图5-1所示的实施方式的变形例是在图2-1中也示出的例子，图5-2所示的实施方式的另一变形例是在图2-2中也示出的例子。
开口部的位置的选择能够基于“钩”的设计方法。
(第2实施方式)
参考图6对减速装置或齿轮装置Z2进行说明。减速装置Z2是第1实施方式所涉及的减速装置Z1的变形例。在减速装置Z2中，对与减速装置Z1相同的构成要件标注相同的参考号或参考符号，并省略重复说明。
减速装置Z2与减速装置Z1的不同点在于在以二级进行减速，减速装置Z1的减速的说明在原则上与减速装置Z2的输出级相对应。减速装置Z2的其他结构与减速装置Z1的结构基本相同。因此，仅对与减速装置Z1有关的功能的差异进行说明。
图6是示出本发明的第2实施方式所涉及的减速装置Z2的剖视图。权利要求无条件地适用于如下减速装置Z2。
减速装置Z2例如用于从连接于输入轴14(仅示意性地图示)的马达(未图示)可旋转地接收驱动力，以减小其速度并增大其转矩。这经由内啮合行星齿轮结构(输出级)和上游的平齿轮级(输入级)以两个减速级进行。因此，减速装置以在输入轴14上以低转矩高速旋转的方式被驱动，而在输出轴2(也称为齿轮架)上以高转矩且以低速被驱动。通过驱动输入轴14，行星齿轮15向与输入轴14相反的方向以低速且转矩已增加的状态被驱动。由于输入轴14牢固地连接于驱动轴1，因此驱动轴1也旋转，其结果，在输出级减速。与对第1实施方式的减速装置Z1的动作模式的不同点在于，驱动轴1相对于主传递轴已被偏心配置，因此相对于驱动轴偏心配置的偏心体并不是仅通过外齿轮6(凸轮盘)(在此存在两个)进行动作，驱动轴1通过外齿轮6的齿轮与该动作联动。其结果，驱动轴1使用输出轴2、4的驱动轴1的支承轴承(3)来发挥作为将旋转传递到输出轴2、4的驱动辊9的作用。另外，由于在驱动轴1上仅设置有彼此偏移180°的两个偏心体，因此在减速装置Z2中也仅设置有两个外齿轮6。
根据前述的两个实施方式，可明确能够用本发明的轴承单元实现的优点。
在上述实施方式中，公开了与减速装置有关的根据本发明的轴承单元的使用。然而，本发明的轴承单元的使用并不限定于减速装置或齿轮装置，只要需要轴向和/或径向的轴承，就能够适用任何类型的轴承。
在上述实施方式中，公开了将与外圈接触的保持架的引导面分为一次引导和二次引导的结构。具体而言，具有两个一次引导A2A、A3A及两个二次引导A2B、A3B。
一次引导A2A(外圈侧主引导或底切引导)针对相对于外圈向径向外侧和轴向(在图2中为左右方向)位移而支承保持架。该一次引导A2A基本上通过保持架在其外周侧被钩挂在外圈(相对应的一对表面的S形轨迹)来实现。该钩的形状主要基于能够限制滚子沿外圈的座圈面向径向外侧移动的情况。该钩的形状还基于如下情况：能够将轴承单元安装于壳体(在安装轴之前)，以便例如能够防止保持架及滚子从外圈脱离。通过这种保护装置，容易进行轴承单元的更换和轴的重新安装。除了引导的作用以外，当需要额外进行固定以防止外圈的保持架脱落时，需进一步强调S形轨迹或底切。
二次引导A2B(端面主引导或外圈侧引导)针对远离所安装的轴2的轴向(图2的右方向)的位移而支承保持架。该二次引导A2B基本上通过保持架的轴向的外周面与外圈的内周面对置来实现。然而，由于优选保持架的外周面及外圈的内周面稍微倾斜，因此具有与滚子的相对应的旋转轴近似的法线。面法线最大限度地与相对应的滚子的旋转轴平行。即，此时，外圈的座圈面相对于二次引导A2B(外圈支承内周面)成直角。向倾斜配置的该变更与在保持架连接于外圈时将保持架沿圆周方向扭曲的可能性有紧密的相关性。在二次引导A2B中受影响的外圈的内周面在径向上形成腹板，使用该腹板在外圈的安装中能够将其准确地嵌入。该嵌入也能够经由外圈的该轴腹板，用所连接的保持架(滚子托架)来进行。因此，安装进一步变得简单。外圈还具有轴向腹板(A S)，在其径向内侧配置有保持架，其端面在轴向上露出。“在轴向上露出”这一表述是指，当在轴向上观察轴承单元时，可以从保持架向径向外侧看到轴向腹板。当相对应的一对表面不是圆筒形而是圆锥形(倾斜)时，防脱落保护装置也能够通过外圈侧径向引导A3A来提供，以代替或附加一次引导A2A(S形轨迹)的防脱落保护装置。
一次引导A3A(外圈侧径向引导)针对向外圈的径向向外的位移而进一步支承保持架。与设置于自身的径向外侧的保持架的径向内缘的一次引导A2A相反，一次引导A3A设置于自身的径向外侧的保持架的径向外缘。一次引导A3A是保持架和外圈的圆筒状的一对表面，与所安装轴的轴线基本平行或为同轴(参考图1～8)。
二次引导A3B(轴承要件侧辅助引导)在朝向所安装的轴2的另一个轴向(图2的左侧)上进一步支承保持架。所述一次引导A2A(底切引导)、二次引导A2B(外圈侧轴向引导或端面引导)及一次引导A3A(外圈侧径向引导)分别是保持架与外圈之间的引导，二次引导A3B(轴承要件侧引导)是保持架与所安装的轴(安装要件)之间的唯一的引导，形成内侧轴承座圈面。该二次引导A3B与保持架的内周侧(从滚子向径向内侧)的保持架的表面有关联，该二次引导与滚子的侧面成一直线，并与所安装的轴的内侧轴承座圈面接触。“与滚子的侧面成一直线”这一表述具体指，所记载的保持架的引导面最小限度地与滚子的母线平行地偏移，其结果，当引导面需要引导的功能时，与安装要件的轴承座圈面接触的状态。因此，所安装的轴的轴承面不需要有特殊的台阶(gradation)。被支承的轴的轴承面为圆锥形，所安装的轴(从轴承面向径向内侧)的相邻的引导面也是圆锥形，无阶段性的偏移且两个面具有相同的斜度即可。
本发明涉及一种倾斜的滚子轴承，因此“沿轴承面的”方向包含轴向分量及径向分量。
保持架由能够在圆周方向上弹性扭曲的形状和/或这种材料制作。当需要与一次引导A2A和/或二次引导A2B的剖面相对应的底切形状时，为了在轴承单元的制造过程中将保持架连接于外圈，有时还需要其扭曲性。为了该目的，可以在保持架的径向内缘和/或径向外缘设置凹部。该“分段”使得在适用梳理力矩时容易发生(围绕切线方向的力矩)的变形，仅在保持架连接于外圈时发生该变形。
关于一次引导A2A(底切引导)、二次引导A2B(外圈侧轴向引导或端面引导)、一次引导A3A(外圈侧径向引导)或二次引导A3B而参考的相对应的一对表面是仅为了在外侧与内侧的轴承面之间引导保持架而设置的。即，当保持架不变形时，相对应的表面彼此之间形成小间隔，以防止在动作中产生额外的摩擦或额外的热输入。接触(支承效果)仅在保持架变形时产生，防止或限制其进一步的变形。
无论是否设置了一次引导A2A、二次引导A2B、一次引导A3A和/或二次引导A3B，安装要件都无需具有特定的形状。这意味着，安装要件需具有无额外的突起或凹槽的圆锥状的轴承面。其结果，轴承单元的适用范围扩大。因此，不需要用于设置可使用的轴承单元的单独的内圈。
保持架在径向外缘和/或径向内缘连接于外圈以便难以偏移，因此提高了安装性。这种类型的固定通过形状匹配(form fit)来实现。换言之，由于保持架的切割面和位于与保持架的切割面的相反的一侧的外圈的切割面分别具有S形轨迹，因此力在沿外侧轴承座圈面的方向上从保持架传递到外圈。当能够传递这些力时，保持架固定于外圈，在安装过程中得以保持，并在动作中被支承。S形轨迹与一次引导A2A(底切引导)有关联。然而，径向引导A3A也可以代替或附加地设计成在安装过程中在保持架与外圈之间传递力。这通过径向引导A3A的一对表面不是圆筒形，反而是圆锥形来实现。
“S形轨迹”呈如下形状。在沿外圈的轴承座圈面的径向内侧，在轴向上朝向轴的端部(图2的右侧)沿轴的延长方向行进的轨迹中，外圈的切割面向径向外侧(图2的上部)形成第1弧(S1)。接着，外圈的切割面的曲率的方向反转(S形轨迹中的转折点)，因此外圈的切割面朝向轴的端部沿第2弧(S2)延伸。通过该通常的S形轨迹，保持架的力即沿轴承座圈面的力在动作中传递到外圈。但是，当欲防止保持架通过S形轨迹从轴承单元脱落时(保持架从外圈沿轴向脱离)，需要将第1弧形成为使保持架的切割面和外圈(一对表面)的轮廓稍微向径向外侧延伸。接着，该底切例如在安装过程中防止保持架从外圈沿轴向脱离。可以说该底切(第1弧)形成向径向内侧突出的凸部。
在上述外圈侧辅助引导(外圈侧径向引导)A3A中，保持架的切割面和位于与保持架的切割面的相反的一侧的外圈的切割面分别可以具有从外圈的轴承座圈面向径向外侧相邻的两个弧(S3、S4)沿相反方向弯曲的S形轨迹。在此，第1弧(S3)远离外圈而沿径向弯曲，第2弧(S4)朝向外圈沿径向弯曲。也如图2-1所示，沿相反方向弯曲的两个弧S3和S4与第2底切引导相对应。
图7、8关于外圈的剖面示出两个不同的实施方式。这两个实施方式均能够适用于上述结构。在这两个实施方式中弧S3和S4分别相同，但在两个实施方式中弧S1和S2的结构不同。因此，在图7、8中示出第1底切引导及第2底切引导。
在图8中可看到保持架的径向内侧的两个弧S1和S2的形状及保持架的径向外侧的两个弧S3和S4的形状。外圈的轴承座圈面在两个弧S1与S3之间延伸。并且，在图2中也可看到的径向腹板RS具有圆筒状的内周面，在图8中也能够看到。一对弧S1和S2以及一对弧S3和S4分别在外圈上形成连续的槽。
在这种组装中，能够一开始将轴承单元(保持架和外圈)插入或压入壳体(S4附近的轴向腹板AS)中，接着，能够将轴(安装要件)安装于轴承，而无需担心保持架从轴承单元脱离，或者保持架从轴或安装要件脱离。
如上所述，凹部能够设置于保持架的径向内缘和/或保持架的径向外缘。凹部在位于保持架的径向端部时特别有利，这与径向的S形轨迹相反。即，当一对弧S1和S2设置于保持架的径向内缘时，凹部优选设置于保持架的径向外缘。当一对弧S3和S4设置于保持架的径向外缘时，凹部优选设置于保持架的径向内缘。由于以下情况，这些配置是有利的。当保持架沿圆周方向扭曲时，旋转中心位于一对弧S1/S2或S3/S4的位置，保持架的各个远离的边缘受到与圆周相对应的大的变化。为了在不损坏保持架的情况下进行该圆周的变更，在相对应的端部(保持架的径向的相反的一侧的端部)设置凹部。但是，应注意，无论这些有利的实施方式如何，也能够采用将一对弧S1/S2及S3/S4双方与保持架的径向内缘和/或径向外缘上的凹部一起设置的实施方式。也能够设置一对弧S1/S2或S3/S4中的一个，并将相对应的凹部作为一对弧而设置于相同的滚子侧。
图8的实施方式中的弧S1、S2与外圈的轴承座圈面直接相邻，但图7的实施方式中的结构中具备设置于弧S1、S2与轴承座圈面之间的附加的段。当滚子的直径大时，该附加的段能够使保持架和外圈设计成更紧凑。在图7的实施方式中也能够看到前述的轴向腹板AS。但是，在图7的实施方式中，该腹板AS具有环状的腹板部分，该环状的腹板部分在径向上具有不同的厚度且在两个轴向上相邻。
这种保持架在外圈上进行主引导，因此保持架的移动容易受限，具有保持架无需从轴承突出的优点(外圈尺寸)。这意味着作为已组装的单元的轴承(包括具备已组装的滚子的保持架的外圈)容易直接安装于减速装置或轴壳体。在此公开的技术也能够适用为了引导保持架而使用的保持架的表面具有凹部和/或凸部的形态。若这种保持架的成为问题的表面与内圈和外圈所对置的座圈面接触，则接触面以这种方式减少，一方面能够减少外圈与齿轮架的摩擦，另一方面能够减少与保持架之间的摩擦。
本发明还包括齿轮架经由轴承由壳体支承的减速装置。轴承(径向倾斜滚子轴承)包括：内侧座圈，设置于齿轮架；外侧座圈，设置于壳体；多个滚子，配置于内侧座圈与外侧座圈之间，且包括相对于轴承轴(径向倾斜滚子轴承)倾斜的旋转轴；及保持架，维持相邻的滚子之间的间隔。具备滚子的保持架能够安装于外圈，由此轴承作为已组装的单元而设置，由“钩入”外圈的成型钩引导中的保持架固定。保持架的引导(一次引导)与外圈(齿形的钩引导)成为一体，为了吸收滚子从其位置产生“脱离”的轴承内的力，保持架接触而支承内圈和外圈的滚子的座圈面的引导。
为了确保安装于外圈(“钩入”)的保持架的下部区域的径向挠曲所需的柔软性，减速装置优选通过开口部(分段)分割为小径保持架的一部分。
减速装置包括通过上述径向倾斜滚子轴承将驱动轴安装于具备行星齿轮结构(输出级)的减速级中。
在上面对不同的实施方式进行了描述，但对于本领域技术人员显而易见的是，若很明显这不会导致矛盾或技术问题，则可以将来自单独的实施方式的各个要件集成在其他实施方式中。
例如，可以如图5所示，在上述实施方式中的保持架或托架的径向内侧设置凹部。可代替地，可以如图5-1所示，在上述实施方式中的保持架或托架的径向外侧设置凹部。并且，也可以在上述实施方式的保持架或托架的径向内侧及径向外侧设置凹部。为了维持保持架的完整性，在该实施方式中，径向内侧及径向外侧的凹部分别在圆周方向上彼此偏移。
具有图5、图5-1及图5-2所示的凹部的保持架能够与图7、图8所示的外圈进行组合。具有图5、图5-1所示的凹部的保持架尤其可以与图7所示的外圈有利地组合。另外，具有图5-2所示的凹部的保持架可以与图8所示的外圈有利地组合。关于图中的各外圈的画有阴影线的切割面，图9、图10与图7、图8相对应。但是，图7、图8中的轴的轴线方向在纸面上从右至左，图9、图10中的轴的轴线方向在纸面上从上至下。因此，图7、图8所示的实施方式的前述的说明对于图9、图10所示的实施方式具有以下的相关性。实际上，通过该轴旋转，图7、图8的轴向成为图9、图10的径向，图7、图8的径向成为图9、图10的轴向。
与图7、图8所示的实施方式同样地，在图9、图10所示的实施方式中，为了实现相同的钩挂效果，以实现底切的方式根据该底切调整两个S形轨迹。在图9、图10所示的特定的实施方式中，不存在底切。即，与图7、图8相比，不存在附加的钩挂效果。但是，在图9、图10所示的实施方式中，从多个引导面受到同样的效果。
在所有实施方式中，相对应的“径向引导”的一对表面能够通过形成为圆锥状而不是具有恒定直径的圆筒状来得到钩挂效果。锥直径朝向外圈的轴端减小。其结果，一旦插入，则无法从外圈简单地拆卸保持架。
图11-A示出根据本发明的保持架或托架。图11-B示出在图11-A所示的剖面B-B中的根据本发明的保持架。根据图11-B的剖面可知，与滚子的延长方向大致平行地配置于滚子之间的托架的连接腹板形成为，托架的连接腹板的径向内侧(在图11-B中标记有“LD”的一侧)比托架的连接腹板的径向外侧(在图11-B中标记有“DD”的一侧)更厚。
并且，托架的连接腹板的两个相邻的径向内侧的空间LD小于滚子的直径0D，托架的连接腹板的两个相邻的径向外侧的空间DD大于滚子的直径0D。其结果，能够将滚子从径向外侧简单地插入到保持架或托架并平缓地放置于保持架或托架中。在具有滚子和外圈的保持架的后续的组装过程中，通过外圈防止滚子从保持架脱落。根据保持架的该形状，能够通过注射成型工艺从模具简单地拆卸保持架，还带来连接腹板的厚度从径向内侧朝向径向外侧连续减少的理想的效果。

Claims (14)

1.一种径向倾斜滚子轴承，其特征在于，具备：
外圈(10)，具有相对于与安装要件的旋转轴垂直的平面以某一角度配置的外侧轴承座圈面；及
保持架(11)，在其径向内缘与径向外缘之间保持多个滚子(12)，所述多个滚子(12)与外圈(10)的轴承座圈面接触，并设计成能够使滚子(12)与所述安装要件的轴承座圈面接触，
所述保持架(11)具有设置于所述保持架(11)与所述外圈(10)之间的所述保持架(11)的径向外缘和/或径向内缘的底切引导(A2A)，以使所述保持架(11)的切割面和位于与所述保持架(11)的切割面的相对的一侧的所述外圈(10)的切割面分别具有S形轨迹(S1、S2、S3、S4)，以便能够使力在沿外侧轴承座圈面的方向上从所述保持架(11)传递到所述外圈(10)，
所述保持架变形而安装于所述外圈，所述保持架由所述外圈保持。
2.根据权利要求1所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
所述S形轨迹具有从所述外圈(10)的轴承座圈面向径向外侧和/或内侧沿相反方向弯曲的且直接或间接相邻的两个弧(S1、S2；S3、S4)，
第1弧(S1)以朝向所述外圈(10)沿径向弯曲并向径向外侧延伸的方式弯曲，第2弧(S2)远离所述外圈(10)而沿径向弯曲并向径向内侧弯曲，和/或
第3弧(S3)以朝向外圈(10)沿径向弯曲并向径向外侧延伸的方式弯曲，第4弧(S4)远离所述外圈(10)而沿径向弯曲并向径向内侧弯曲。
3.根据权利要求1或2所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
外圈侧径向引导(A3A)设置成所述保持架(11)的径向的外周面与所述外圈(10)的内周面对置而形成圆筒状的一对表面。
4.根据权利要求1或2所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
外圈侧轴向引导(A2B)设置成所述保持架(11)的轴向的外周面与所述外圈(10)的内周面对置而形成分别具有与所述安装要件的轴平行的面法线的一对表面。
5.根据权利要求1或2所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
外圈侧径向引导(A3A)以所述保持架(11)的表面和所述外圈(10)的表面这一对表面与所述安装要件的轴同轴地形成的方式设置于所述保持架(11)的径向外缘。
6.根据权利要求1或2所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
轴承要件侧辅助引导(A3B)设计成，位于所述保持架(11)的径向内缘的引导面形成为以最小的偏移与相对应的滚子(12)的侧面平行地延伸，以使在动作中所述保持架(11)变形时，与所述安装要件的轴承座圈面接触。
7.根据权利要求1或2所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
凹部设置于所述保持架(11)的径向内缘，和/或凹部设置于所述保持架(11)的径向外缘，所述凹部在所述保持架(11)的圆周方向上以等间隔配置，以便能够使所述保持架(11)在圆周方向上扭曲。
8.根据权利要求7所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
所述凹部为所述保持架(11)的剖面锥状部。
9.根据权利要求1或2所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
在所述外圈(10)上设置有轴向腹板(AS)，所述轴向腹板(AS)在径向内侧配置有所述保持架(11)，且其端面在轴向上露出。
10.根据权利要求1或2所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
在所述外圈(10)上设置有径向腹板(RS)，所述径向腹板(RS)在轴向侧配置有所述保持架(11)，且其端面在径向上露出。
11.根据权利要求1或2所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
所述保持架(11)具有连接腹板，所述连接腹板以与滚子的延伸方向大致平行地提供到滚子之间，以使保持架的连接腹板的径向内侧的厚度比保持架的连接腹板的径向外侧的厚度厚。
12.根据权利要求11所述的径向倾斜滚子轴承，其中，
所述保持架的连接腹板的两个相邻的径向内侧之间的空间小于滚子的直径，所述保持架的连接腹板的两个相邻的径向外侧之间的空间大于滚子的直径。
13.一种齿轮装置，其具备权利要求1至12中任一项所述的径向倾斜滚子轴承。
14.一种减速装置(Z1、Z2)，其具备权利要求1至12中任一项所述的径向倾斜滚子轴承。
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