TW201506274A - 軸承結構 - Google Patents

Abstract

本發明一種軸承結構，其包括有一外滾圈、一內滾圈、一夾設於內、外滾圈間之定位基座及複數滾輪組件，其中：該定位基座係套設組於外滾圈，並於中心位置開設有一組裝孔，而該內滾圈係套設於組裝孔內，且帶動定位基座旋轉作動及連動外滾圈作動，該定位基座於組裝孔內壁面進一步開設有複數呈間距設置之定位孔，且各定位孔內之兩相對應之孔壁各設有一剖槽，又各滾輪組件係裝設於定位孔內，另於各定位孔內組設有一彈性件位於兩側剖槽之間，各彈性件的兩端係分別彈抵於定位孔孔壁及滾輪組件的一端，以彈性蓄力帶動滾輪組件的復位。

Description

軸承結構

本發明一種軸承結構，詳而言之應用在機械中用以支撐旋轉作用，當其他機件在軸上彼此產生相對運動時，用來保持軸的中心位置及控制該運動的機件，即為一種實用性極佳之發明。

軸承是所有機械產品的重要元件之一，運用範圍極為廣泛，只需要旋轉運動或直線運動的各種機械產品都需要用到，軸承具有減低摩擦力，及運動平滑的作用，軸承種類繁多，若依軸承相對運動的方式可分為滾動軸承(roller bearing)、滑動軸承(plain bearing)兩大類，若依軸承的外型又可分成凸輪、滾針、滾珠、連座、乾式、自潤、萬向、單向、直線等各種形式的軸承，一般機械產品所用到的以滾珠軸承為最主。然而滾珠軸承又可以依其材質的不同分為陶瓷軸承、工業塑膠軸承、鐵珠軸承、鋼珠軸承等，根據不同機械的功用與作動而使用不同材質的滾珠軸承。

滾動接觸軸承相對於滑動接觸軸承的優點在於低摩擦和潤滑簡單，可同時承受徑向與推力負載，以及忍受超載且易於更換，請參閱中華民國專利公告號M440362『單向軸承組』，其係應用於如電動自行車之車架軸管中提供軸桿樞設其中，所述單向軸承組係包含一外環體(7)、一內環體(8)、複數單向傳動單元(9)以及一軸承(10)，所述複數單向傳動單元(9)分布組設於內、外環體(8、7) 之間，所述軸承(10)設於內、外環體(8、7)之間且位於該複數單向傳動單元(9)一側，利用軸承(10)輔助複數單向傳動單元(9)對內、外環體(8、7)之間提供穩定的支撐作用，增進單向軸承組於使用時之旋轉平穩性與順暢性。

請參閱第七圖所示係為『單向軸承組』的立體分解圖，其將內環體(8)與複數單向傳動單元(9)裝設於外環體(7)內，並以軸承(10)予以封閉，又各單向傳動單元(9)進一步包括有一滾柱(91)及二彈性元件(92)，透過內環體(8)的轉動而使滾柱(91)壓縮彈性元件(92)，藉此以提供機械在運轉上的順暢度，但是過度的旋轉使用會造成整組單向軸承受壓過大，進而造成崩壞的情況，使內部的滾柱(91)發生爆裂的可能，又單向軸承組內部的滾柱(91)造成機械在運轉上會瞬間卡停，使得機械停止運作，甚至可能造成軸心的扭斷等問題，除此之外，滾柱(91)與二彈性元件(92)的相互作動上，滾柱(91)長時間與機械內部摩擦作動會產生屑渣，且又因壓縮彈性元件(92)而導致屑渣的卡抵，進而影響彈性元件(92)的正常彈性復位，導致整組單向傳動單元(9)無法正常運作，如此一來及增加維修及更換上的成本等缺失。

鑑於上述所述之缺失，本發明人利用許多時間投入研究相關知識，並加以比較各項優劣，且進行相關產品的研究與開發，並歷經多次實驗與測試，而終於推出一種『軸承結構』，即為改善上述所說明之缺失，以符合大眾所需之使用。

本發明其主要目的係在於提供機械在運轉作動時，其內部的軸心、軸桿等能以較順暢的型態作動旋轉，且降低爆珠的情 況發生，其在於改善習知技術上，利用滾珠的方式來增加機械運作時的順暢，反而造成軸承在承受軸心旋轉扭力過大時，發生軸承內部的滾珠爆裂，進一步影響軸承帶來的作動與功效，嚴重導致整台機械在運作上發生卡停而無法工作，甚至如果卡停是突然停頓在機械處於高扭力輸出時，則會導致軸心瞬間的扭斷等重大問題。

為了達成前述對本發明所說明之目的與功效，本發明一種軸承結構，其包括有一外滾圈、一內滾圈、一夾設於內、外滾圈間之定位基座及複數滾輪組件，其中：該定位基座係插設組於外滾圈，並於中心位置開設有一組裝孔，而該內滾圈係插設於組裝孔內，且帶動定位基座旋轉作動及連動外滾圈作動，該定位基座於組裝孔內壁面進一步向內開設有複數呈間距設置之定位孔，且各定位孔內之兩相對應之孔壁各設有一剖槽，又各滾輪組件係裝設於定位孔內，且其兩端係插卡於剖槽內，另於各定位孔內組設有一彈性件位於兩側剖槽之間，各彈性件的兩端係分別彈抵於定位孔槽壁及滾輪組件的一端，以彈性蓄力帶動滾輪組件的復位。

本發明進一步的技術特徵在於，各定位孔之孔壁對應彈性件彈抵的一端進一步凹設有一限位槽，該彈簧件的一端彈抵限位槽槽底，另一端則彈抵滾輪組件予以施力。

本發明進一步的技術特徵在於，各滾輪組件包括有一滾軸及一呈ㄈ字型之架桿，該架桿係具有二呈間距設置之樞耳，且各樞耳係嵌設於相對之剖槽，又該滾輪係樞裝設於架體之二樞耳間，並於內滾圈順時針位移時帶動滾輪貼抵於外滾圈之內壁面，而各架體組裝有滾輪的相反側進一步各延伸有一插銷，又各彈性件的一端彈抵限位槽槽底，另一端則套設於插銷並彈抵架體。

本發明進一步的技術特徵在於，該內滾圈與定位基座之組裝孔係為相同形狀，且呈多角形設置。

綜合上述各項技術特徵的說明，本發明其優點在於透過滾軸與架體間的設置，使得內滾圈在順時針旋轉時，會推動滾輪組件往相反方向位移，又藉由兩者相反相向之作動會讓外滾圈與內滾圈逐漸夾抵滾軸，如此一來外滾圈即會一同朝向順時針方向旋轉；反之，當內滾圈為逆時針旋轉時，滾輪則不會受到內滾圈及外滾圈的夾抵，使得內滾圈僅帶動定位基座的轉動達到空轉的功效。因此本發明可說是一種相當具有實用性及進步性之創作，相當值得產業界來推廣，並公諸於社會大眾。

(1)‧‧‧外滾圈

(2)‧‧‧內滾圈

(3)‧‧‧定位基座

(31)‧‧‧組裝孔

(32)‧‧‧定位孔

(321)‧‧‧限位槽

(33)‧‧‧剖槽

(34)‧‧‧環遮部

(4)‧‧‧滾輪組件

(41)‧‧‧滾軸

(42)‧‧‧架體

(421)‧‧‧樞耳

(422)‧‧‧插銷

(5)‧‧‧彈性件

(7)‧‧‧外環體

(8)‧‧‧內環體

(9)‧‧‧單向傳動單元

(91)‧‧‧滾柱

(92)‧‧‧彈性元件

(10)‧‧‧軸承

第一圖係本發明立體示意圖。

第二圖係本發明立體透視示意圖。

第三圖係本發明立體分解示意圖。

第四圖係本發明定位基座之剖槽透視圖。

第五圖係本發明內滾圈順時針作動示意圖。

第六圖係本發明內滾圈逆時針作動示意圖。

第七圖係為習知技術立體分解示意圖。

為了清楚說明本發明所能達成上述之目的與功效，係有關一種軸承結構，關於其所採用之技術、手段及所能達成之功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後。

本發明係以較佳實施型態說明，且並非對本發明做任 何形式上之限制，參閱第一圖至第四圖所示，本發明一種軸承結構，其包括有一外滾圈(1)、一呈六角形之內滾圈(2)、一夾設於內、外滾圈(2、1)間之定位基座(3)及複數滾輪組件(4)，其中：該定位基座(3)係插設組於外滾圈(1)，並於中心位置開設有一組裝孔(31)，該組裝孔(31)之孔型係與內滾圈(2)之形狀相同，皆呈多角形設置，而該內滾圈(2)係插設於組裝孔(31)內，且帶動定位基座(3)旋轉作動及連動外滾圈(1)作動，該定位基座(3)於組裝孔(31)內壁面進一步向外開設有複數呈間距設置之定位孔(32)，且各定位孔(32)內之兩相對應之孔壁各設有一剖槽(33)，又各滾輪組件(4)係裝設於定位孔(32)內，且其兩端係插卡於剖槽(33)內，另於各定位孔(32)內組設有一彈性件(5)位於兩側剖槽(33)之間，各彈性件(5)的兩端係分別彈抵於定位孔(32)孔壁及滾輪組件(4)的一端，以彈性蓄力帶動滾輪組件(4)的復位。

前述為本發明主實施例之主要技術特徵，其對應本案申請專利範圍第一項的內容，得以詳知本發明之目的與實施型態，而其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵是為對申請專利範圍第一項內容的詳述或附加技術特徵，而非用以限制申請專利範圍第一項的界定範圍，應知本案申請專利範圍第一項不必要一定包含其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵。

在說明本發明的動作方式前，先進一步說明細部的技術特徵，在各滾輪組件(4)的設置上其各包括有一滾軸(41)及一架體(42)，該架體(42)係呈ㄈ字型，係具有二間距設置之樞耳(421)，且各樞耳(421)係嵌設於相對應之剖槽(33)，又該滾軸(41)係架設於該二樞耳(421)間，並樞接於該二樞耳(421)的末端，又在該架體(42)組裝有滾軸(41)的相反側進一步凸伸有一插銷(422)，另外在各定位孔(32) 之孔壁且對應彈性件(5)所彈抵的一端，進一步開設有一限位槽(321)，並使彈性件(5)裝上於限位槽(321)內，因此，各彈性件(5)的一端彈抵於限位槽(321)內，另一端則套設於相對應之插銷(422)，並彈抵於架體(42)，藉此以提供滾輪組件(4)在位移作動時的彈性及復位力，請參閱第三圖與第四圖所示。

除了利用彈性件(5)的裝設來提高滾輪組件(4)的復位力之外，在該定位基座(3)的兩側且對應每一定位孔(32)所設置之剖槽(33)係與相對應之定位孔(32)相連通，又為了讓滾輪組件(4)能在定位孔(32)內順暢位移，因此該滾輪組件(4)之架體(42)兩端樞耳(421)，以及滾軸(41)的兩端係插設於剖槽(33)內，並沿著剖槽(33)的軌跡而位移，藉此可避免內滾圈(2)在順、逆時針轉動而帶動定位基座(3)作動時，不會脫離定位孔(32)內而影響作動的順暢度，請參閱第二、四圖所示。

為此請接續參閱第五、六圖所示，並以第四圖為輔助，在內滾圈(2)未作動時，在各定位孔(32)內之滾輪組件(4)之滾軸(41)係呈自由轉動之型態，僅貼靠於內滾圈(2)之外壁面較平坦處，即未受到內滾圈(2)及外滾圈(1)的夾抵；又當內滾圈(2)行順時針轉動時，在內滾圈(2)呈多角形的設計下(本發明以六角形為實施例)，內滾圈(2)會帶動滾軸(41)呈逆時針的轉動，又內滾圈(2)由較平坦處逐漸轉動至具有夾角的位置時，因內滾圈(2)的平坦處至外滾圈(1)之內壁面的距離逐漸變成內滾圈(2)之夾角處至外滾圈(1)之內壁面的距離，兩者之間的距離會逐漸變窄，又當距離逐漸變窄時，設置於定位孔(32)內的滾軸(41)則逐漸受到空間變窄的影響而被迫夾抵，使得滾軸(41)貼抵於內滾圈(2)之外壁面以及外滾圈(1)之內壁面，如此一 來，內滾圈(2)持續的順時針旋轉則會因滾軸(41)的夾抵而一同帶動外滾圈(1)的順時針轉動(本發明內滾圈(2)與定位基座(3)之組裝孔(31)孔型係呈相同形狀，並非以六角形為限，亦可為二與三的共同倍數之設計，例如：十二邊型、十八邊型等，其主要因二的倍數之邊型係呈相互對應，而三的倍數之邊型其因是三點則可形成有一中心點，藉由二與三的共同倍數而設計，使定位基座(3)能確實且穩固受內滾圈(2)的作動而連動，而圖示係以六角形為實施例說明)。

反之，當內滾圈(2)逆時針轉動時，會由原本第五圖的夾抵狀態逐漸脫離，使滾輪組件(4)的滾軸(41)回復至原本的初始位置，且受到彈性件(5)的設置，提供滾輪組件(4)能穩固的回復至原來的位置而不會過度位移，又當內滾圈(2)持續逆時針轉動時，會帶動滾軸(41)呈順時針旋轉，而內滾圈(2)的逆時針轉動由平坦處再轉動到夾角處時，此時內滾圈(2)則會推動定位基座(3)一同逆時針轉動，而外滾圈(1)則不會受到連動，即成為一般所說之空轉，由上述順時針及逆時針轉動之說明後，透過滾輪組件(4)的設置以提供內滾圈(2)與外滾圈(1)的作動上，提高所能承受的扭力，且不會增加滾軸(41)的磨耗，更值得一提的是方便使用者能自行簡易替換內部零件。

另外，一般軸承裝設在機械內使用上，為了避免機械因長時間的運作無法時常拆殼清潔，而所累積的灰塵、塵蟎等過多而影響軸承的作動，因此本發明在定位基座(3)設有剖槽(33)的兩側各進一步具有一體成型之一環遮部(34)，藉以避免灰塵、塵蹣累積於定位基座(3)的表面而影響整體的旋轉作動，請參閱第二圖所示(本發明設有環遮部(34)的用途係以避免推積灰塵與塵蟎於表面，並非限制其環遮部(34)與定位基座(3)的成型方式，亦可將定位基座(3)與 環遮部(34)透過鎖設、黏設、卡設、扣設等方式予以接合，在此無法一一列舉說明)。

由上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所做有關本發明之任何修飾或變更者，為其他可據以實施之型態且具有相同效果者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇內。

綜上所述，本發明「軸承結構」，其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構發明亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本發明可較習用之結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關發明專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請 鈞局早日審查，並給予肯定。

(1)‧‧‧外滾圈

(2)‧‧‧內滾圈

(3)‧‧‧定位基座

Claims (4)

1. 一種軸承結構，其包括有一外滾圈、一內滾圈、一夾設於內、外滾圈間之定位基座及複數滾輪組件，其中：該定位基座係插設組於外滾圈，並於中心位置開設有一組裝孔，而該內滾圈係插設於組裝孔內，且帶動定位基座旋轉作動及連動外滾圈作動，該定位基座於組裝孔內壁面進一步開設有複數呈間距設置之定位孔，且各定位孔內之兩相對應之孔壁各設有一剖槽，又各滾輪組件係裝設於定位孔內，且其兩端係插卡於剖槽內，另於各定位孔內組設有一彈性件位於兩側剖槽之間，各彈性件的兩端係分別彈抵於定位孔孔壁及滾輪組件的一端，以彈性蓄力帶動滾輪組件的復位。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之軸承結構，其中，各定位孔之孔壁對應彈性件彈抵的一端進一步凹設有一限位槽，該彈簧件的一端彈抵限位槽槽底，另一端則彈抵滾輪組件予以施力。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之軸承結構，其中，各滾輪組件包括有一滾軸及一呈ㄈ字型之架桿，該架桿係具有二呈間距設置之樞耳，且各樞耳係嵌設於相對之剖槽，又該滾輪係樞裝設於架體之二樞耳間，並於內滾圈順時針位移時帶動滾輪貼抵於外滾圈之內壁面，而各架體組裝有滾輪的相反側進一步各延伸有一插銷，又各彈性件的一端彈抵限位槽槽底，另一端則套設於插銷並彈抵架體。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之軸承結構，其中，該內滾圈與定位基座之組裝孔係為相同形狀，且呈多角形設置。