TWI712748B - 用於滾珠軸承之滾珠保持器 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種用於滾珠軸承之滾珠保持器，其包含有一個第一環部、一個第二環部、多個第一肋部及多個第二肋部，該等第一肋部以等間隔排列方式設於第一環部，使得相鄰二個第一肋部之間形成一個第一弧形凹槽，該等第二肋部以等間隔方式設於第二環部，使得相鄰二個第二肋部之間形成一個第二弧形凹槽。此外，該等第一肋部以一對一的方式疊設於該等第二肋部，使得該等第一弧形凹槽、第二弧形凹槽之間為一對一地對應而分別形成一個滾珠容置槽。藉此，本發明之滾珠保持器可以共用於以油脂或油氣進行潤滑的滾珠軸承，以增加使用上的便利性。

Description

用於滾珠軸承之滾珠保持器

本發明與滾珠軸承有關，特別是指一種用於滾珠軸承之滾珠保持器。

依照潤滑方式的不同，大致上可以將滾珠軸承區分成使用油脂進行潤滑及使用油氣進行潤滑等兩種態樣，為了配合前述兩種不同的潤滑介質，滾珠軸承會搭載不同的滾珠保持器，讓滾珠能夠獲得預期的潤滑效果。

就配合油脂使用的滾珠保持器來說，在設計上通常會在滾珠的周圍配置類似擋牆的結構將油脂儲存下來，一方面讓油脂能夠確實附著於滾珠之表面，另一方面防止油脂在高速運轉下被排出軸承外，至於配合油氣使用的滾珠保持器則是沒有前述用來儲存油脂的結構，因為這些用來儲存油脂的結構在高速運轉下會形成油氣進入的阻礙，也就是所謂的氣障現象，使油氣被阻擋住而無法潤滑到滾珠。由此可知，如果滾珠軸承所搭載的是配合油脂使用的滾珠保持器，在潤滑時只能以油脂作為潤滑介質，若是以油氣作為潤滑介質會發生潤滑不足的問題。換言之，前述兩種配合不同潤滑介質使用的滾珠保持器基本上無法互換，但是在實務上，因為難以從滾珠軸承的外觀分辨出內部所搭載的滾珠保持器是屬於哪一種，所以很容易發生互換使用的情形，進而導致使用壽命的縮減。

本發明之主要目的在於提供一種用於滾珠軸承之滾珠保持器，其能共用於以油脂或油氣進行潤滑的滾珠軸承，以增加使用上的便利性。

為了達成上述主要目的，本發明之滾珠保持器包含有一個第一環部、一個第二環部、多個第一肋部，以及多個第二肋部，其中：該第二環部同軸對應於該第一環部，且該第二環部之外徑小於該第一環部之外徑；該等第一肋部自該第一環部朝該第二環部之一側面一體地凸伸而出且相對於該第一環部之中心呈等間隔排列，使得相鄰二該第一肋部之間形成一個第一弧形凹槽，此外，該等第一肋部分別具有一第一自由端，該第一自由端的端面具有一個第一導引槽；該等第二肋部自該第二環部朝該第一環部之一側面一體地凸伸而出且相對於該第二環部之中心呈等間隔排列，使得相鄰二該第二肋部之間形成一第二弧形凹槽，此外，該等第二肋部分別具有一第二自由端，該第二自由端的端面具有一個第二導引槽，且該等第二肋部之第二自由端一對一地疊設於該等第一肋部之第一自由端，使得該等第一弧形凹槽、第二弧形凹槽之間為一對一地對應而分別形成一個用以供滾珠置放之滾珠容置槽。

由上述可知，本發明之滾珠保持器可以共用於以油脂或油氣進行潤滑的滾珠軸承，若應用於前者，主要是利用該等第一肋部、第二肋部將油脂均勻地塗抹於該等滾珠之表面，若應用於後者，則是利用該等第一肋部之第一自由端與該等第二肋部之第二自由端所結合成的結構來解決因高速旋轉時所產生的氣障問題，使油氣可以順利地流動。

較佳地，該第一環部之外周緣與該第二環部之內周緣之間的最短距離定義為D1，一該第一肋部之第一自由端的端面與一該第二肋部的端面之間的距離定義為D2，兩者之間滿足以下關係式：0.5D1＜D2＜D1，藉由上述關係式可以達到最佳化的效果。

較佳地，各該第一肋部具有一個第一承靠平面與一個背對該第一承靠平面之第一導引斜面，各該第二肋部具有一個第二承靠平面與一個背對該第二承靠平面之第二導引斜面，該等第一肋部之第一承靠平面一對一地連接於該等第二肋部之第二承靠平面，且該等第一肋部之第一導引斜面平行於該等第二肋部之第二導引斜面，如此藉由該等第一導引面、第二導引面來提升油氣的流動效果。

較佳地，各該第一導引槽、第二導引槽的斷面形狀可以是弧形或非弧形。

有關本發明所提供對於滾珠保持器的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

申請人首先在此說明，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之參考號碼，表示相同或類似之元件或其結構特徵。

請先參閱第1至2圖，圖中所示之滾珠軸承10具有一個內環12、一個外環14及多個設於內環12、外環14之間之滾珠16。請再配合參閱第2圖，本發明第1實施例之滾珠保持器18設於內環12、外環14之間，就材質方面來說可以選擇金屬、高分子聚合物或電木，在此並不加以限定，另外，就結構方面來說具有一個第一環部20、一個第二環部30、多個第一肋部40，以及多個第二肋部50。

如第2及3圖所示，第一環部20、第二環部30之間為同軸對應，且第二環部30的外徑小於第一環部20的外徑。該等第一肋部40自第一環部20朝第二環部30之一側面一體地凸伸而出，且該等第一肋部40沿著該第一環部等間隔排列，並且相鄰的二個第一肋部40之間形成一個第一弧形凹槽22，該等第二肋部50自第二環部30朝第一環部20之一側面一體地凸伸而出，且該等第二肋部50沿著該第二環部30等間隔排列，並且相鄰的二該第二肋部50之間形成一個第二弧形凹槽32。

再如第4圖所示，各第一肋部40具有向內的一個第一自由端42，第一自由端42之端面具有一個第一導引槽44，第一導引槽44之斷面形狀在本實施例中為弧狀，各第二肋部50具有向內的一個第二自由端52，第二自由端52之端面具有一個第二導引槽54，第二導引槽54之斷面形狀在本實施例中為弧狀。此外，該等第一肋部40分別具有一個第一承靠平面46與一個背對第一承靠平面46之第一導引斜面48，該等第二肋部50分別具有一個第二承靠平面56與一個背對第二承靠平面56之第二導引斜面58，該等第二肋部50之第二自由端52以一對一的方式疊設於該等第一肋部40之第一自由端42，使該等第二肋部50之第二承靠平面56以一對一的方式局部連接於該等第一肋部40之第一承靠平面46，並且使該等第二肋部50之第二導引斜面58平行於該等第一肋部40之第一導引斜面48。藉此，該等第一弧形凹槽22、第二弧形凹槽32之間會以一對一的方式相互對應而分別形成一個用以容置滾珠16之滾珠容置槽60。

由上述可知，當本發明之滾珠保持器18應用於以油脂進行潤滑的滾珠軸承時，主要利用該等第一肋部40、第二肋部50將油脂保持在該等滾珠容置槽60內，使油脂能夠均勻地附著於該等滾珠16之表面。當本發明之滾珠保持器18應用於以油氣進行潤滑的滾珠軸承時，則是利用該等第一肋部40之第一自由端42與該等第二肋部50之第二自由端52所結合成的特殊結構來解決因高速旋轉時所產生的氣障問題，使油氣能夠順利地潤滑到該等滾珠16，而且還可以利用該等第一導引槽44、第二導引槽54及該等第一導引斜面48、第二導引斜面58來提升油氣的流動效果。值得一提的是，為了保持滾珠保持器18的結構強度且讓油脂或油氣都能夠發揮最佳化的潤滑效果，如第4圖所示，第一環部20之外周緣與第二環部30之內周緣之間的最短距離定義為D1，第一肋部40之第一自由端42的端面與第二肋部50的端面之間的距離定義為D2，兩者之間滿足以下關係式：0.5D1＜D2＜D1。若D2小於0.5D1，則因為第一肋部40和第二肋部50連結部分過小，易造成滾珠保持器18的強度不足；若D2大於D1，則因為第一肋部40和第二肋部50連結部分過大，易造成氣障現象，使油氣被阻擋住而無法潤滑到滾珠。換言之，滿足0.5D1＜D2＜D1的條件下，本發明之滾珠保持器18可以共用於以油脂或油氣進行潤滑的滾珠軸承，以增加使用上的便利性。

下表為運用本案結構之兩種滾珠保持器的規格：

BD為滾珠16的直徑；OD為滾珠保持器18的外徑(如第5圖所示)；id為滾珠保持器18的內徑(如第5圖所示)；D為滾珠容置槽60的直徑。

下表為在最高運作轉速下，滾珠16對於前述兩種不同規格之滾珠保持器的接觸力量：

若以D2/D1的比值為橫軸，以滾珠保持器的容許力量(滾珠保持器在破壞前能承受的最大力量)為縱軸，其圖表如下：

由於保持器1和保持器2的最大接觸力量分別為220N和450N，所以D2/D1的比值需大於0.5才能讓結構具有足夠強度。

另外需要補充說明的是，第一導引槽44、第二導引槽54的斷面形狀不限於弧形，亦可以用非弧形的態樣呈現，在以非弧形態樣呈現的情況下，如第6a~6c圖所示，第一導引槽44之槽壁具有一個銜接第一導引斜面48之第一銜接面45，第一銜接面45與第二承靠平面56之間所形成的第一夾角α介於30度~90度之間，第二導引槽54之槽壁具有一個銜接第二導引斜面58之第二銜接面55，第二銜接面55與第一承靠平面46之間所形成之第二夾角β介於30度~90度之間(在第6a~6c圖中所顯示的是第一夾角α等於第二夾角β的情況)，若第一夾角α、第二夾角β小於30度，可能會造成第一環部20、第二環部30斷開，若第一夾角α、第二夾角β大於90度，則會造成第一導引槽44、第二導引槽54無法成型。換言之，在滿足第一夾角α、第二夾角β介於30度~90度之間的條件下，才能讓第一導引槽44、第二導引槽54發揮提升油氣流動的效果。

10:滾珠軸承12:內環14:外環16:滾珠18:滾珠保持器20:第一環部22:第一弧形凹槽30:第二環部32:第二弧型凹槽40:第一肋部42:第一自由端44:第一導引槽45:第一銜接面46:第一承靠平面48:第一導引斜面50:第二肋部52:第二自由端54:第二導引槽55:第二銜接面56:第二承靠平面58:第二導引斜面60:滾珠容置槽α:第一夾角β:第二夾角

第1圖為應用本發明之滾珠保持器的滾珠軸承的外觀立體圖。           第2圖為本發明之滾珠保持器的外觀立體圖。                 第3圖為第2圖沿3-3剖線的剖視圖。              第4圖為第3圖之局部放大圖。              第5圖為本發明之滾珠保持器的後視圖。                 第6a~6c圖類同於第4圖，主要顯示第一導引槽、第二導引槽以非弧形的態樣呈現。

18:滾珠保持器

20:第一環部

22:第一弧形凹槽

30:第二環部

32:第二弧型凹槽

40:第一肋部

50:第二肋部

Claims (4)

1. 一種用於滾珠軸承之滾珠保持器，包含有一第一環部、一第二環部、多個第一肋部及多個第二肋部，該第二環部同軸對應於該第一環部，且該第二環部之外徑小於該第一環部之外徑，該等第一肋部自該第一環部朝該第二環部之一側面凸伸而出且相對於該第一環部之中心呈等間隔排列，使得相鄰二該第一肋部之間形成一第一弧形凹槽，該等第一肋部分別具有一第一自由端，各該第一肋部之第一自由端的端面具有一第一導引槽，該等第二肋部自該第二環部朝該第一環部之一側面凸伸而出且相對於該第二環部之中心呈等間隔排列，使得相鄰二該第二肋部之間形成一第二弧形凹槽，該等第二肋部分別具有一第二自由端，各該第二肋部之第二自由端的端面具有一第二導引槽，且該等第二肋部之第二自由端一對一地疊設於該等第一肋部之第一自由端，使得該等第一弧形凹槽與該等第二弧形凹槽之間為一對一地對應而分別形成一滾珠容置槽；該第一環部之外周緣與該第二環部之內周緣之間的最短距離定義為D1，一該第一肋部之第一自由端的端面與一該第二肋部的端面之間的距離定義為D2，兩者之間滿足以下關係式：0.5D1<D2<D1。
2. 如請求項1所述之用於滾珠軸承之滾珠保持器，其中各該第一肋部具有一第一承靠平面與一背對該第一承靠平面之第一導引斜面，各該第二肋部具有一第二承靠平面與一背對該第二承靠平面之第二導引斜面，該等第一肋部之第一承靠平面一對一 地局部抵接於該等第二肋部之第二承靠平面，且該等第一肋部之第一導引斜面平行於該等第二肋部之第二導引斜面。
3. 如請求項2所述之用於滾珠軸承之滾珠保持器，其中各該第一導引槽、第二導引槽之斷面形狀皆為非弧狀，各該第一導引槽之槽壁具有一銜接該第一導引斜面之第一銜接面，該第一銜接面與該第二承靠平面之間具有一第一夾角，該第一夾角介於30度~90度之間，各該第二導引槽之槽壁具有一銜接該第二導引斜面之第二銜接面，該第二銜接面與該第一承靠平面之間具有一第二夾角，該第二夾角介於30度~90度之間。
4. 如請求項1或2所述之用於滾珠軸承之滾珠保持器，其中各該第一導引槽、第二導引槽之斷面形狀皆為弧狀。

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