本发明涉及交叉滚子轴承，特别是涉及一种形成于其内圈且供圆筒滚柱插入的滚柱插入槽的改良。
背景技术：
众所周知，交叉滚子轴承具备：内圈以及外圈；圆环状的滚柱轨道，其形成于上述内圈和外圈之间、且截面呈矩形；以及多个圆筒滚柱，它们以朝向圆周方向而交替地正交的状态能够滚动地插入于滚柱轨道内。在具备一体型的内圈和一体型的外圈的交叉滚子轴承中，为了将圆筒滚柱插入于滚柱轨道，将滚柱插入槽或者滚柱插入孔设置于内圈或者外圈。滚柱插入槽或者滚柱插入孔在圆筒滚柱插入之后由栓封堵。专利文献1、2提出了：在内圈形成有滚柱插入槽的交叉滚子轴承。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-280757号公报
专利文献2：日本特开2001-56024号公报
技术实现要素：
根据在内圈形成有滚柱插入槽的交叉滚子轴承，有时因所作用的负荷而使得滚柱插入槽中的朝滚柱轨道侧开口的开口缘部分的角部成为金属疲劳所引起的破损的起始点。
即，如图5所示，在内圈100形成的滚柱插入槽101在形成于内圈外周面102的滚柱轨道面部分103处开口。本发明的发明人等发现：在滚柱轨道面部分103处开口的滚柱插入槽101的开口缘104的角部105会引起显著的应力集中，从而该角部容易成为金属疲劳所引起的破损的起始点。
特别是，根据在径向上的壁厚较薄的内圈形成有滚柱插入槽的交叉滚子轴承，有时滚柱插入槽的角部容易成为金属疲劳所引起的破损的起始点，从而导致疲劳强度大幅降低。
鉴于上述问题，本发明的课题在于提供一种交叉滚子轴承，该交叉滚子轴承能够使在内圈形成的滚柱插入槽的角部的应力集中得以缓和，从而能够实现疲劳强度的提高。
为了解决上述课题，本发明的交叉滚子轴承具有：
内圈以及外圈；
滚柱轨道，该滚柱轨道形成于内圈侧V型槽与外圈侧V型槽之间，该内圈侧V型槽形成于内圈外周面，该外圈侧V型槽形成于外圈内周面；
多个滚柱，该多个滚柱插入于所述滚柱轨道；
滚柱插入槽，为了将所述滚柱插入于所述滚柱轨道而在所述内圈形成该滚柱插入槽；以及
栓，该栓对所述滚柱插入槽进行封堵，
所述内圈侧V型槽具备：一对倾斜轨道面，所述滚柱在该一对倾斜轨道面滚动；凹状面，该凹状面形成于所述倾斜轨道面之间且不与所述滚柱接触；以及所述内圈的最小外径部，该最小外径部位于所述凹状面内，所述交叉滚子轴承的特征在于，
所述滚柱插入槽具备：端面侧槽开口，该端面侧槽开口在所述内圈的一方的圆环状端面露出；以及外周面侧槽开口，该外周面侧槽开口相对于所述端面侧槽开口连续、且向所述内圈外周面的所述内圈侧V型槽露出，
由沿着所述内圈侧V型槽且在圆周方向上延伸的周向开口缘、以及从该周向开口缘的两端延伸到所述圆环状端面的一对侧方开口缘，来规定所述外周面侧槽开口，
所述滚柱插入槽的所述周向开口缘形成于：从所述凹状面中的所述最小外径部离开的部分。
滚柱插入槽朝向内圈外周面的内圈侧V型槽开口。由沿着内圈侧V型槽且在圆周方向上延伸的周向开口缘、以及从该周向开口缘的两端延伸到内圈的圆环状端面的一对侧方开口缘，来规定所述开口亦即外周面侧槽开口。在内圈的内圈侧V型槽的部分、且在周向开口缘与侧方开口缘相交叉的角部，产生应力集中。
本发明的发明人等着眼于在内圈形成的滚柱插入槽的槽深，亦即着眼于起始自内圈的圆环状端面的、内圈中心轴线的方向上的槽深。通过改变槽深，使得在内圈侧V型槽形成的外周面侧槽开口的周向开口缘的位置沿内圈中心轴线的方向移动。在本发明中，以使得周向开口缘处于从最小外径部离开的位置的方式来设定槽深。本发明的发明人等确认到：与以使得周向开口缘与内圈侧V型槽中的最小外径部一致的方式来设定槽深的情形相比，能够使在外周面侧槽开口处的角部所产生的应力集中大幅缓和。
例如，所述滚柱插入槽的所述周向开口缘相对于所述最小外径部而形成于：所述圆环状端面的相反侧的位置。
所述滚柱插入槽例如可以设为如下所述的槽，该槽具备：槽底面，该槽底面从所述外周面侧槽开口的所述周向开口缘开始沿与内圈中心轴线正交的方向延伸；一对槽侧面，该一对槽侧面分别从所述外周面侧槽开口的所述侧方开口缘开始沿与所述内圈中心轴线正交的方向延伸；以及槽端面，该槽端面将所述槽侧面的端部相互连接起来。
根据本发明的交叉滚子轴承，能够使在内圈外周面的滚柱插入槽的外周面侧槽开口的角部所产生的应力集中大幅缓和。据此，能够抑制：因设置了滚柱插入槽而引起的内圈的疲劳强度的降低。另外，与以往相比，由于能够提高：具备形成有滚柱插入槽的内圈的交叉滚子轴承的疲劳强度，因此能够提高其负荷容量。此外，使因设置了滚柱插入槽所引起的应力集中得以缓和而能够提高内圈的强度，因此，与以往相比，可以减薄内圈的壁厚，从而能够实现交叉滚子轴承的轻量化。
附图说明
图1是应用了本发明的交叉滚子轴承的端面视图以及截面图。
图2是表示图1的交叉滚子轴承的滚柱插入槽的部位的局部放大端面视图以及局部放大截面图。
图3是表示图1的交叉滚子轴承的内圈的立体图、以及表示滚柱插入槽的形成部位的局部放大立体图。
图4是表示图3的内圈侧V型槽的部位的局部放大截面图。
图5是表示形成有滚柱插入槽的内圈的应力集中部位的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图，对应用了本发明的交叉滚子轴承的实施方式进行说明。
图1(a)是表示本实施方式的交叉滚子轴承的一个例子的端面视图，图1(b)是其截面图。图2(a)是放大表示滚柱插入槽的部位的局部端面视图，图2(b)是其局部截面图。
如这些图所示，交叉滚子轴承1具备：一体型的外圈2；以及同为一体型的内圈3。在外圈2的圆形的外圈内周面21，形成有：向内侧开口的外圈侧V型槽22。在内圈3的圆形的内圈外周面31，形成有：向外侧开口的内圈侧V型槽32。由外圈侧V型槽22以及内圈侧V型槽32划分形成为：圆环状的滚柱插入部亦即滚柱轨道4，该滚柱轨道4的截面呈矩形。多个圆柱状的滚柱5以滚动自如的状态朝向圆周方向而插入于滚柱轨道4。滚柱5以其中心轴线交替地正交的状态而排列。
在内圈3形成有滚柱插入槽6。将内圈3的一侧的圆环状端面33的一部分切除而形成滚柱插入槽6。本例子的滚柱插入槽6是：从内圈外周面31延伸到内圈内周面34的附近、且以一定宽度沿径向延伸的槽。滚柱插入槽6由栓7封堵。利用紧固螺栓8将栓7紧固固定于内圈3侧。
栓7形成为与滚柱插入槽6互补的形状，如图2(b)所示，栓7具备：端面71，其形成内圈3的圆环状端面33的一部分；以及轨道面部分72，其形成内圈侧V型槽32的一部分。另外，形成有从端面71贯通至相反侧的端面73的螺栓插入孔74。
图3(a)是表示内圈3的立体图，图3(b)是表示滚柱插入槽6的形成部位的局部放大立体图。图4是表示内圈侧V型槽32的局部放大截面图。
首先，根据图4可知，内圈侧V型槽32具备一对倾斜轨道面35、36，滚柱5在这一对倾斜轨道面35、36滚动。这些倾斜轨道面35、36是：相对于内圈中心轴线3a(参照图3(a))的方向而朝向相反方向倾斜45度的倾斜面。在倾斜轨道面35、36之间、且在内圈径向的内侧形成有：一段较深的凹状面37。凹状面37是不与滚柱5接触的部分，且是V型槽加工所需的部分。
根据图3可知，滚柱插入槽6是：对内圈3的一部分进行切取、且整体上切取成矩形形状而形成的槽，滚柱插入槽6朝向内圈端面方向(内圈中心轴线3a的方向)以及内圈径向的外侧这2个方向开口。即，滚柱插入槽6具备：端面侧槽开口61，其在内圈3的圆环状端面33露出；以及外周面侧槽开口62，其相对于端面侧槽开口61连续、且向内圈外周面31的内圈侧V型槽32露出。
由一对直线状的端面开口缘61a、61b以及将这些端面开口缘61a、61b连接起来的弯曲状的端面开口缘61c来规定端面侧槽开口61。端面开口缘61a、61b从内圈外周面31朝向内圈内周面34以一定的间隔与内圈径向平行地延伸。弯曲状的端面开口缘61c平滑地与直线状的端面开口缘61a、61b的径向内侧的端部连接。
由沿着内圈侧V型槽32且在内圈圆周方向上延伸的圆弧状的周向开口缘62a、以及从该周向开口缘62a的两端延伸到圆环状端面33的一对侧方开口缘62b、62c，来规定外周面侧槽开口62。
这样，由从外周面侧槽开口62的周向开口缘62a沿着与内圈中心轴线3a正交的方向(朝向内圈径向的内侧)延伸的平坦的槽底面63、分别从侧方开口缘62b、62c沿着与内圈中心轴线3a正交的方向延伸的一对平坦的槽侧面64、65、以及将这些槽侧面64、65的内侧端相互连接起来的弯曲面状的槽端面66，来规定向2个方向开口的滚柱插入槽6。螺栓孔63a在槽底面63开口。
在此，如图4所示，在内圈侧V型槽32中，在其宽度方向(内圈中心轴线3a的方向)上的中央形成有凹状面37。由从倾斜轨道面35、36的径向内端延伸的一对锥面37a、37b、以及平滑地将这些锥面37a、37b的径向内端之间连接的圆弧面37c，来规定凹状面37。圆弧面37c的内圈中心轴线3a的方向上的中央位置是内圈3的最小外径部38。另外，滚柱插入槽6的槽底面63被配置于：在内圈宽度方向(内圈中心轴线3a的方向)上形成有凹状面37的宽度W37以内的位置，且是从最小外径部38离开的位置。
因此，槽底面63的内圈侧V型槽32侧的端部的周向开口缘62a形成于：从凹状面37上的最小外径部38离开的位置。即，滚柱插入槽6的外周面侧槽开口62的周向开口缘62a和一方的侧方开口缘62b之间的角部、以及周向开口缘62a和另一方的侧方开口缘62c之间的角部形成于：从最小外径部38离开的位置。
当将从圆环状端面33到最小外径部38的距离设为D38、将凹状面37的宽度设为W37、将滚柱插入槽6的槽深(从圆环状端面33到槽底面63或者周向开口缘62a的距离)设为D6时，满足下面的2个条件。
D38-W37/2≤D6≤D38+W37/2
D6≠D38
在本例子中，如图4所示，以槽底面63在内圈宽度方向上相对于凹状面37内的最小外径部38而位于圆环状端面33的相反侧的位置的方式来设定滚柱插入槽6的槽深。
D38<D6<D38+W37/2
在形成有滚柱插入槽6的内圈3中，因形成有滚柱插入槽6而引起截面欠缺，进而因该截面欠缺而使得滚柱插入槽6的形成部分(截面欠缺部分)的应力有所增加。另外，在滚柱插入槽6的形成部分，应力集中于其截面欠缺部分的角部。
在本例子的内圈3中，根据形成有滚柱插入槽6的交叉滚子轴承1，滚柱插入槽6的槽底部的外径亦即周向开口缘62a的外径大于内圈3的最小外径部38的外径。因此，为了形成滚柱插入槽6而去除内圈3的材料所引起的应力的增加、以及因滚柱插入槽6的切取状态而引起的应力集中不会在同一部位产生。
其结果，在滚柱插入槽6的外周面侧槽开口62的角部所产生的应力集中得以缓和，从而能够抑制以该部位为起始点的疲劳破损。据此，能够提高内圈3的疲劳强度。