TWI458896B - 分割型交叉滾柱軸承 - Google Patents

Description

分割型交叉滾柱軸承

本發明係與交叉滾柱軸承有關，特別是指一種分割型交叉滾柱軸承。

雖然目前大多數的交叉滾柱軸承產品並不設計注油孔道，但為了有些使用場合，該交叉滾柱軸承有更長時間的使用需求，如果不設計注油孔道，則軸承的潤滑會有不足的情形產生。而具有注油孔道的交叉滾柱軸承主要區分為分割型交叉滾柱軸承、及不分割型交叉滾柱軸承兩大類。

就分割型交叉滾柱軸承而言：參閱第1A、1A圖所示，分別為習知分割型交叉滾柱軸承的立體分解圖及組合剖面圖，該分割型交叉滾柱軸承包含一設置有V字形內滾動槽111的內環11、一套設於該內環11之外且由二外半環12組成有V字形外滾動槽121的外環13、及複數個可滾動地設於該內環11及外環13之間的滾柱14所組成，且各該內、外滾動槽111、121具有供該滾柱14環柱面滾動接觸的內、外滾動軌道面111a、121a，使各該滾柱14可於該內、外滾動槽111、121之間滾動而達到平順而低摩擦的運動效果。

在此已知的設計中，為了將潤滑劑注入該分割型交叉滾柱軸承中，於該外環13上設有一注油孔道131，該注油孔道131為一由該外環13的外環面132貫通至該外滾動軌道面121a的通道，使潤滑劑可經由該注油孔道131進入該分割型交叉滾柱軸承內部而潤滑該滾柱14。

在第1a圖中，最下方的該外半環12的環端面122設有四個半圓狀的注油槽道123，藉由上下各一注油槽道123即可合成一注油孔道131，而由於該注油槽道123和該外滾動槽121的外滾動軌道面121a間形成一個槽口123a，因此該槽口123a會破壞了該外滾動軌道面121a的完整性，使該外滾動軌道面121a的上緣變成有數個缺口。當滾柱14在該外滾動軌道面121a上滾動時，如果滾柱14完全貼合該外滾動軌道面121a時，該滾柱14上的承受負荷較為平均，其狀態如第2A圖所示，但是該滾柱14在經過該槽口123a處時，該滾柱14和該外滾動軌道面121a的接觸面積會減少而使滾柱14所承受應力發生變化，其變化如第2B圖所示，即，滾柱14所承受的應力會發生變化，而使運動不穩定。

更甚者，由於該內環11的內滾動軌道面111a與該外環13的外滾動軌道面121a間可能不完全平行，或者該滾柱14本身的圓柱度公差，因此，該滾柱14的負荷情形在該情形下會如第2C圖的分佈情形，即，有一端承受的負荷較大而另一端的負荷較小，而受負荷較大的一端如果正對應槽口123a處時，其將會如第2D圖的負荷分佈產生。

是以，當該注油槽道123和該外滾動軌道面121a間所形成的槽口123a過大而破壞該外滾動軌道面121a的完整性時，該滾柱14在滾動的過程中會因為應力瞬間的激烈變化，而產生振動及噪音，甚至會有滾動不順的情事發生，當該注油槽道123和該外滾動軌道面121a間所形成的槽口123a過小時，潤滑劑不易進入該分割型交叉滾柱軸承內部，造成滾柱14潤滑效果不彰的缺陷。

是以，如何開發出一種分割型交叉滾柱軸承，其可同時解決上述缺陷即為本發明研發的動機。

本發明的目的在於提供一種分割型交叉滾柱軸承，其主要針對各該外半環或各該內半環的注油槽道進行設計，以避免滾柱產生應力瞬間的激烈變化，藉以降低振動及噪音，同時達到良好的潤滑效果。

緣是，為了達成前述之目的，本發明所提供之一種分割型交叉滾柱軸承，包含：一內環，具有一內滾動槽；二外半環，套設於該內環，並分別具有一環端面、一設於該環端面內環緣的外滾動軌道面、及一設於該環端面外環緣的外環面，當該二外半環以其環端面相互貼合後，該二外滾動軌道面形成一外滾動槽，且該外滾動槽與該內滾動槽界定出一滾動空間；複數滾柱，係可滾動地設於該滾動空間；其特徵在於：各該外半環的該環端面上設有一注油槽道，該注油槽道包含有一連接該外滾動軌道面的第一槽口、及一連接該外環面的第二槽口，該第一槽口的深度小於第二槽口的深度，且該第一槽口的寬度大於或等於第二槽口的寬度。

另外，本發明為了達成前述之目的所提供之另一種分割型交叉滾柱軸承，其可將該注油槽道設在該內環上，亦即包含：二內半環，分別具有一環端面、一設於該環端面外環緣的內滾動軌道面、及一設於該環端面內環緣的內環面，當該二內半環以其環端面相互貼合後，該二內滾動軌道面形成一內滾動槽；一外環，套設於該內環，且具有一外滾動槽，該外滾動槽與該內滾動槽界定出一滾動空間；複數滾柱，係可滾動地設於該滾動空間；其特徵在於：各該內半環的該環端面上設有一注油槽道，該注油槽道包含有一連接該內滾動軌道面的第一槽口、及一連接該內環面的第二槽口，該第一槽口的深度小於第二槽口的深度，且該第一槽口的寬度大於或等於第二槽口的寬度。

根據上述兩設計方式，較佳地，各該滾柱具有一環柱面、及一設於該環柱面上下兩端且具有一倒圓角的柱端面，該第一槽口的深度小於該滾柱倒圓角的0.707倍。

較佳地，各該外半環或各該內半環的注油槽道更包含有一連接該第一槽口的第一槽段、一連接該第二槽口的第二槽段、及一連接該第一、二槽段之間的第三槽段，該第二槽段的長度大於該第一槽段的長度。

較佳地，各該外半環或各該內半環的第一槽段長度小於該第一槽口的寬度。

較佳地，各該外半環或各該內半環的該第一槽口深度小於該第一槽口的寬度。

較佳地，各該外半環或各該內半環的第三槽段深度係由該第一槽段朝該第二槽段方向遞減。

有關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉二較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。

參閱第3、4A、4B、5A、及5B圖所示，本發明第一實施例所提供的一種分割型交叉滾柱軸承，其主要係由一內環20、二外半環30、及複數滾柱40所組成，其中：該內環20，具有一內滾動槽21。

該二外半環30為相同結構且組成一外環，該二外半環30係套設於該內環20，並分別具有一環端面31、一設於該環端面31內環緣311的外滾動軌道面32、及一設於該環端面31外環緣312的外環面33，當該二外半環30以其環端面31相互貼合後，該二外滾動軌道面32形成一外滾動槽34，且該外滾動槽34與該內滾動槽21界定出一滾動空間A。

該複數滾柱40，係可滾動地設於該滾動空間A，且各該滾柱40具有一環柱面41、及一設於該環柱面41上下兩端且具有一倒圓角R1的柱端面42。

本發明第一實施例設計特點在於：各該外半環30的該環端面31上設有一注油槽道35，該注油槽道35包含有一連接該外滾動軌道面32的第一槽口351、及一連接該外環面33的第二槽口352，該第一槽口351的深度P1小於第二槽口352的深度P2，且該第一槽口351的寬度W1等於第二槽口352的寬度W2。

另外，各該外半環30的注油槽道35的第一槽口351深度P1小於該滾柱40倒圓角R1的0.707倍，且各該注油槽道35更包含有一連接該第一槽口351的第一槽段353、一連接該第二槽口352的第二槽段354、及一連接該第一、二槽段353、354之間的第三槽段355，而該第三槽段355深度係由該第一槽段353朝該第二槽段354方向遞減；除此之外，該第二槽段354的長度L2大於該第一槽段353的長度L1，又該第一槽段353長度L1小於該第一槽口351的寬度W1，且該第一槽口351深度P1小於該第一槽口351的寬度W1。

以上所述即為本發明第一實施例各主要構件之結構及其組態說明。

據此，由於本發明針對各該外半環30的注油槽道35進行設計，以避免滾柱40產生應力瞬間的激烈變化，藉以降低振動及噪音，同時達到良好的潤滑效果。

其中藉由該第一槽口351的深度P1小於第二槽口352的深度P2、該第一槽口351的寬度W1等於第二槽口352的寬度W2、該第一槽段353長度L1小於該第一槽口351的寬度W1、及該第一槽口351深度P1小於該第一槽口351的寬度W1等的結構設計而具有較大的輸出面積，得以降低流阻，使得潤滑油得以順利進入該分割型交叉滾柱軸承內部達到良好的潤滑效果。

另外藉由各該外半環30的注油槽道35的第一槽口351深度P1小於該滾柱40倒圓角R1的0.707倍的結構設計，得以避免該注油槽道35和該外滾動軌道面32間所形成的第一槽口351過大而破壞該外滾動軌道面32的完整性，使該滾柱40的在滾動的過程中，該環柱面41得以完全保持接觸於該外滾動軌道面32，以避免滾柱40產生應力瞬間的激烈變化，藉以降低振動及噪音。

參閱第6圖所示，顯示本發明第一實施例中該外半環50的另一實施狀態立體圖，其中該外半環50的注油槽道55的第一槽口551寬度W3大於該第二槽口552的寬度W4，除了使該第一槽口551的剖面積加大，以降低潤滑油流動的阻力，使得潤滑油得以順利進入該分割型交叉滾柱軸承內部達到良好的潤滑效果之外，由於該第一槽口551的寬度W3較寬，可直接潤滑的滾柱數量較多，更得以使潤滑的範圍加大。

參閱第7A、7B、8A、及8B圖所示，本發明第二實施例所提供的一種分割型交叉滾柱軸承，其同樣係由內環、外環、及複數滾柱40a所組成，由於其組態及功效同於第一實施例，故不再贅述，至於第二實施例與第一實施例不同之處在於將該注油槽道35a設在該內環上，其中：該內環係由二內半環20a所組成，各該內半環20a分別具有一環端面21a、一設於該環端面21a外環緣211a的內滾動軌道面22a、及一設於該環端面21a內環緣212a的內環面23a，當該二內半環20a以其環端面21a相互貼合後，該二內滾動軌道面22a形成一內滾動槽24a。

該外環係由二外半環30a所組成，該外環係套設於該內環，且具有一外滾動槽31a，該外滾動槽31a與該內滾動槽24a界定出一滾動空間B。

該複數滾柱40a，係可滾動地設於該滾動空間B，且各該滾柱40a具有一環柱面41a、及一設於該環柱面41a上下兩端且具有一倒圓角R2的柱端面42a。

本發明第二實施例設計特點在於：各該內半環20a的該環端面21a上設有一注油槽道25a，該注油槽道25a包含有一連接該內滾動軌道面22a的第一槽口251a、及一連接該內環面23a的第二槽口252a，該第一槽口251a的深度P3小於第二槽口252a的深度P4，且該第一槽口251a的寬度W5等於第二槽口252a的寬度W6。

另外，各該內半環20a的注油槽道25a的第一槽口251a深度P3小於該滾柱40a倒圓角R2的0.707倍，且各該注油槽道25a更包含有一連接該第一槽口251a的第一槽段253a、一連接該第二槽口252a的第二槽段254a、及一連接該第一、二槽段253a、254a之間的第三槽段255a，而該第三槽段255a深度係由該第一槽段253a朝該第二槽段254a方向遞減；除此之外，該第二槽段254a的長度L4大於該第一槽段253a的長度L3，又該第一槽段253a長度L3小於該第一槽口251a的寬度W5，且該第一槽口251a深度P3小於該第一槽口251a的寬度W5。

參閱第9圖所示，顯示本發明第二實施例中該內半環20b的另一實施狀態立體圖，其中該內半環20b的注油槽道25b的第一槽口251b寬度W7大於該第二槽口252b的寬度W8，除了使該第一槽口251b的剖面積加大，以降低潤滑油流動的阻力，使得潤滑油得以順利進入該分割型交叉滾柱軸承內部達到良好的潤滑效果之外，由於該第一槽口251b的寬度W7較寬，可直接潤滑的滾柱數量較多，更得以使潤滑的範圍加大。

綜上所述，此各實施例及圖示僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋的範圍內。

《習用》

11‧‧‧內環

111‧‧‧內滾動槽

111a‧‧‧內滾動軌道面

12‧‧‧外半環

121‧‧‧外滾動槽

121a‧‧‧外滾動軌道面

122‧‧‧環端面

123‧‧‧注油槽道

123a‧‧‧槽口

13‧‧‧外環

131‧‧‧注油孔道

131‧‧‧外環面

14‧‧‧滾柱

《本發明》

20‧‧‧內環

21‧‧‧內滾動槽

30、50、30a‧‧‧外半環

31‧‧‧環端面

311‧‧‧內環緣

312‧‧‧外環緣

32‧‧‧外滾動軌道面

33‧‧‧外環面

34、31a‧‧‧外滾動槽

A、B‧‧‧滾動空間

35、55‧‧‧注油槽道

351、551‧‧‧第一槽口

352、552‧‧‧第二槽口

353‧‧‧第一槽段

354‧‧‧第二槽段

355‧‧‧第三槽段

P1、P2、P3、P4‧‧‧深度

W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8‧‧‧寬度

L1、L2、L3、L4‧‧‧長度

40、40a‧‧‧滾柱

41、41a‧‧‧環柱面

42、42a‧‧‧柱端面

R1、R2‧‧‧倒圓角

20a‧‧‧內半環

21a‧‧‧環端面

211a‧‧‧外環緣

212a‧‧‧內環緣

22a‧‧‧內滾動軌道面

23a‧‧‧內環面

24a‧‧‧內滾動槽

25a‧‧‧注油槽道

251a‧‧‧第一槽口

252a‧‧‧第二槽口

253a‧‧‧第一槽段

254a‧‧‧第二槽段

第1A圖　係習用分割型交叉滾柱軸承的立體分解圖。

第1B圖　係習用分割型交叉滾柱軸承的組合剖面圖。

第2A圖　係習用分割型交叉滾柱軸承之滾柱的應力大小對位置的變化圖，顯示滾柱完全貼合外滾動軌道面的狀態。

第2B圖　係習用分割型交叉滾柱軸承之滾柱的應力大小對位置的變化圖，顯示滾柱經過外滾動軌道面槽口的狀態。

第2C圖 係習用分割型交叉滾柱軸承之滾柱的應力大小對位置的變化圖，顯示滾柱具有圓柱度公差及完全貼合外滾動軌道面的狀態。

第2D圖 係習用分割型交叉滾柱軸承之滾柱的應力大小對位置的變化圖，顯示滾柱具有圓柱度公差及經過外滾動軌道面槽口的狀態。

第3圖 係本發明第一實施例的立體分解圖。

第4A圖 係本發明第一實施例的組合剖面放大圖。

第4B圖 係第4a圖的局部放大圖。

第5A圖 係本發明第一實施例外半環的上視圖。

第5B圖 係第5a圖線段5b-5b剖面圖。

第6圖 係本發明第一實施例外半環的另一實施狀態立體圖。

第7A圖 係本發明第二實施例的組合剖面放大圖。

第7B圖 係第7a圖的局部放大圖。

第8A圖 係本發明第二實施例內半環的上視圖。

第8B圖 係第8a圖線段8b-8b剖面圖。

第9圖 係本發明第二實施例內半環的另一實施狀態上視圖。

20．．．內環

21．．．內滾動槽

30．．．外半環

31．．．環端面

311．．．內環緣

312．．．外環緣

32．．．外滾動軌道面

33．．．外環面

35．．．注油槽道

351．．．第一槽口

352．．．第二槽口

40．．．滾柱

41．．．環柱面

42．．．柱端面

R1．．．倒圓角

Claims (8)

1. 一種分割型交叉滾柱軸承，包含：一內環，具有一內滾動槽；二外半環，套設於該內環，並分別具有一環端面、一設於該環端面內環緣的外滾動軌道面、及一設於該環端面外環緣的外環面，當該二外半環以其環端面相互貼合後，該二外滾動軌道面形成一外滾動槽，且該外滾動槽與該內滾動槽界定出一滾動空間；複數滾柱，係可滾動地設於該滾動空間，各該滾柱具有一環柱面、及一設於該環柱面上下兩端且具有一倒圓角的柱端面；其特徵在於：各該外半環的該環端面上設有一注油槽道，該注油槽道包含有一連接該外滾動軌道面的第一槽口、及一連接該外環面的第二槽口，該第一槽口的深度小於第二槽口的深度，且該第一槽口的深度小於該滾柱倒圓角的0.707倍，且該第一槽口的寬度大於或等於第二槽口的寬度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之分割型交叉滾柱軸承，其中各該外半環的注油槽道更包含有一連接該第一槽口的第一槽段、一連接該第二槽口的第二槽段、及一連接該第一、二槽段之間的第三槽段，該第二槽段的長度大於該第一槽段的長度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之分割型交叉滾柱軸承，其中 各該外半環的第一槽段長度小於該第一槽口的寬度，且第三槽段深度係由該第一槽段朝該第二槽段方向遞減。
4. 如申請專利範圍第1項所述之分割型交叉滾柱軸承，其中各該外半環的該第一槽口深度小於該第一槽口的寬度。
5. 一種分割型交叉滾柱軸承，包含：二內半環，分別具有一環端面、一設於該環端面外環緣的內滾動軌道面、及一設於該環端面內環緣的內環面，當該二內半環以其環端面相互貼合後，該二內滾動軌道面形成一內滾動槽；一外環，套設於該內環，且具有一外滾動槽，該外滾動槽與該內滾動槽界定出一滾動空間；複數滾柱，係可滾動地設於該滾動空間，各該滾柱具有一環柱面、及一設於該環柱面上下兩端且具有一倒圓角的柱端面；其特徵在於：各該內半環的該環端面上設有一注油槽道，該注油槽道包含有一連接該內滾動軌道面的第一槽口、及一連接該內環面的第二槽口，該第一槽口的深度小於第二槽口的深度，且該第一槽口的深度小於該滾柱倒圓角的0.707倍，且該第一槽口的寬度大於或等於第二槽口的寬度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之分割型交叉滾柱軸承，其中各該內半環的注油槽道更包含有一連接該第一槽口的第一槽段、一連接該第二槽口的第二槽段、及一連接該第一、二槽 段之間的第三槽段，該第二槽段的長度大於該第一槽段的長度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之分割型交叉滾柱軸承，其中各該內半環的第一槽段長度小於該第一槽口的寬度，且第三槽段深度係由該第一槽段朝該第二槽段方向遞減。
8. 如申請專利範圍第5項所述之分割型交叉滾柱軸承，其中各該內半環的該第一槽口深度小於該第一槽口的寬度。