轴承装置的制作方法

本发明涉及经机械组装后的轴承装置。

背景技术：

在已应用于各种机床和传送机器的齿条齿轮型驱动机构中，这些机构由日本公开专利申请第2013-36488号公开。

这些机构包括多个滚针和保持架，所述保持架对滚针进行保持。作为说明，滚针由金属材料制成的筒状柱表示。

保持架将滚针放置在筒状结构中，并将滚针布置成彼此平行地轴向对齐。保持架具有由滚针形成的筒状内表面，以支承滚柱的外表面。

技术实现要素：

对于这种类型的轴承装置，从低噪音、最小振动、低传送阻力以及高刚性下的可接受的震颤水平(rattlinglevel)的观点出发，需要各种良好的性能解决这些问题。

根据本发明，提供一种轴承装置，所述轴承装置对能旋转且往复地运动的部件(部件对象)进行支承。轴承装置包括多个滚针和保持架，所述保持架对所述滚针进行保持。滚针由金属材料制成的筒状柱表示。

所述保持架将所述滚针放置在筒状结构中，并将滚针布置成沿着所述部件的轴向方向彼此平行地定位。所述保持架具有由经布置的滚针形成的筒状的内表面，以对滚柱的外表面进行支承。

所述保持架具有反向放置的两个环和连接在两个环之间的多个桥接件。多个滚针沿着桥接件容纳在桥接件之间。

当滚针容纳在桥接件之间的情况下，轴承装置可能以各种方式有利地实现增强的性能。

附图说明

图1是表示根据本发明第一实施方式的驱动装置的立体图；

图2是表示小齿轮的分解立体图；

图3是表示轴承装置和滚柱的分解立体图；

图4是表示保持架和滚针的分解立体图；

图5是表示对滚针进行保持的保持架的立体图；

图6是沿着图7的线v-v剖切的纵剖视图；

图7是沿着图6的线vi-vi剖切的横剖视图；

图8是由图7的虚线vii-vii围成的放大剖视图；

图9是表示根据本发明第二实施方式的轴承装置的主要部分的放大剖视图；

图10是表示夹于相邻的滚针之间的保持件的立体图。

具体实施方式

在用于实施本发明的所描述的实施方式的下述说明中，说明了一种应用于滚柱型小齿轮装置的轴承装置，在所述轴承装置中，支承结构在将滚柱支承在保持架内时得到改进。在所描述的实施方式的以下说明中，对相同类型的特征使用相同的附图标记。

参照图1，其示出根据本发明第一实施方式的轴承装置1，在齿条齿轮型驱动装置2中，轴承装置1与小齿轮3配合。

齿条齿轮型驱动装置2通过使外壳4沿着两个平行的轨道5a、5b移动来传送各种产品。齿条6放置在轨道5a、5b之间，而小齿轮3容纳在外壳4中。小齿轮3具有旋转轴7，所述旋转轴7的轴向方向rx垂直于齿条6的长度方向m。

外壳4形成为门形结构，并且具有顶板4a，所述顶板4a位于小齿轮3上方。

外壳4设置有定位成能滑动地装配于轨道5a、5b的外壁4a、4b。每个轨道5a、5b的横截面呈t形，外壁4a、4b放置在与顶板4a相对的基部处。

旋转轴7的一端7a由外壁4a能旋转地支承，另一端7b由外壁4b能旋转地支承。旋转轴7由常规类型的电动机(未示出)驱动。

小齿轮3沿旋转方向f旋转，同时，当小齿轮3受到一定量的扭矩时，使每个滚柱9与齿条6的齿6a依次啮合，从而沿长度方向m前进。举例而言，齿6a具有沿着摆线曲线的轮廓。

如图2和图3所示，小齿轮3具有由金属柱制成的多个滚柱9，并具有支承体10a、10b，上述支承体10a、10b对滚柱9的端部进行支承，以使每个滚柱9具有轴向方向r，并且沿着轴向方向r彼此平行地放置，从而布置成筒状结构。

轴承装置1组装在支承体10a、10b内。驱动装置2通过与齿条6啮合的滚柱9而旋转地使小齿轮3致动，以使小齿轮3沿长度方向m前进。

作为说明，每个支承体10a、10b形成为环状结构。每个支承体10a、10b具有周向方向sx，并且在周向方向sx上隔着规则间隔具有相应的圆孔11a、11b，以容纳轴承装置1。圆孔11a、11b位于支承体10a、10b的外周缘附近。

支承体10a、10b布置成使圆孔11a、11b彼此面对，从而将滚柱9组装成桥接在支承体10a、10b之间。

也就是说，滚柱9的一端9a经由轴承装置1能旋转地支承在圆孔11a内，而滚柱9的另一端9b经由轴承装置1能旋转地支承在圆孔11b内。

如图3至图8所示，轴承装置1容纳在圆孔11a、11b内，并且从其外周侧对滚柱9的一端9a和另一端9b进行支承。

如图3所示，轴承装置1具有多个滚针13、保持架14和外壳15。保持架14例如由合成树脂制成。

如图4至图8所示，滚针13呈金属柱的形状。

保持架14将滚针13布置成以筒状方式沿着滚柱9的周向方向w彼此平行地轴向放置。

也就是说，设置有保持架14，在所述保持架14中，滚针13沿着滚柱9(部件对象)的轴向方向r彼此平行地布置，使得每个滚针13绕相应的滚柱9形成筒状结构。

每个滚柱9支承在由经布置的滚针13形成的筒状结构的内壁侧内。

如图4和图5所示，保持架14具有反向放置的两个环17和多个桥接件18，所述桥接件18设置成以连接的方式将两个环17之间桥接。

如图5和图7所示，桥接件18在两个环17的周向方向s上彼此隔开预定量d。

在两个桥接件18之间能旋转地容纳有多个滚针13，所述滚针13与滚柱9的外表面接触。

在本例中，滚针13的一个端面13a与一个环17的内表面17a接触，而另一个端面13b与另一个环17的内表面17b接触。

优选将滚针13的数量确定为两个或三个。

每个滚针13的热膨胀系数确定为与每个桥接件18的热膨胀系数相等。这些热膨胀系数沿线性方向确定。

利用在滚针13与桥接件18之间确定的相等的热膨胀系数，无论环境温度是否以各种方式变化，滚针13(端面13a、13b)都能够维持与环17的内表面17a(17b)接触的恒定强度。

每个桥接件18具有两个端部，所述两个端部沿滚柱9的径向方向j向外凸出，以形成凸出部19。每个凸出部19在周向方向上具有两侧，以形成圆柱面20。

每个圆柱面20具有与滚针13的一个端部的直径相同的直径尺寸。每个圆柱面20能旋转地对滚针13的一个端部和另一个端部进行支承。

滚针13的一个端面13a作为轴向方向r的定向端而与一个环17的内表面17a接触，另一个端面13b与另一个环17的内表面17b接触，如图6所示，由金属材料制成的外壳15具有筒状部26和遮挡板27。遮挡板27将筒状部26的一个开口端封闭，使得整体形成为有底筒状体。

外壳15牢固地互嵌于圆孔11a、11b，从而将保持架14能旋转地容纳于筒状部26的内壁侧。每个滚针13与筒状部26的内壁能旋转地接触，并且还与滚柱9的外表面能旋转地接触。

在外壳15的开口端附近的内表面处设置有油封件28。

利用目前描述的结构，轴承装置1具有多个滚针13和保持架14，所述保持架14将滚针13放置在筒状结构中，并且将滚针13布置成分别与每个滚针13的轴向方向平行地定位。

滚柱9通过由多个滚针13构成的筒状内表面能旋转地支承。保持架14具有反向地放置成直接面向彼此的两个环17。

多个桥接件18中的每一个具有轴向方向，并且多个桥接件18沿轴向方向r牢固地放置在两个环17之间，以桥接两个环17。如图7所示，多个滚针13沿着桥接件18的轴向方向轴向地放置，以容纳在桥接件18之间。

通过如上构造的轴承装置1，轴承装置1实质相当于“无保持架的滚柱轴承”，并且能够实现以下性能。

也就是说，轴承装置1能够以小型结构承受更大量的径向载荷。

通过将多个滚针13轴向放置以容纳在桥接件18之间，能够减轻滚针13相对于滚柱9不经意地偏斜。这样能够消除在相邻的滚针13之间的每个空间处设置桥接件18的必要性。这可以解决由偏斜现象引起的问题。

伴随着将多个滚针13轴向放置以容纳在桥接件18之间，能够减小滚针13之间的摩擦量，以避免由摩擦引起温度过度升高。这也减小了滚针13的磨损量，同时保护润滑脂免遭无法接受的劣化。

通过滚针13之间的最小接触，能够减小由滚针13之间的反复接触引起的噪音和振动量。

通过滚针13之间的最小量的偏斜现象，能够减轻由偏斜现象引起的效率下降。

在每个桥接件18处，桥接件18的两端具有凸出部19，所述凸出部19沿着滚柱9(桥接件18)的轴向方向r向外凸出，能够将润滑脂填充区域固定在面向彼此的凸出部19之间的轴向空间。润滑脂填充区域也能够固定在桥接件18的外表面上。

每个滚针13的一个端面13a与两个环17中的一个的内表面17a接触，而另一个端面13b与两个环17中的另一个的内表面17b接触。这样能够进一步减轻相对于滚柱9的偏斜现象。

与由金属材料形成保持架的情况相比，通过由合成树脂制成的保持架14，能够增加设计自由度。

通过尽可能地减薄每个桥接件18，能够缩窄滚针13之间的间隙。

与保持架由金属材料制成的情况相反，能够减轻因保持架14与滚针13之间的接触而产生的它们之间的摩擦。减轻的摩擦能够降低润滑脂的劣化。

图9和图10示出本发明的第二实施方式，在所述第二实施方式中，保持件30由合成树脂制成，并且沿周向方向s介于相邻的滚针13之间。

如图10所示，保持件30形成为四棱柱，并且具有筒状弯曲的凹部30a、30b，凹部30a、30b各自面向相反的方向。

保持件30具有与滚柱9的轴向方向r平行的轴向方向k，并且保持件30组装到轴承装置1。

每个凹部30a、30b具有与滚针13的半径相应的曲率半径，使得凹部30a、30b的内表面与对应的滚针13接触。

如图10所示，两个凹部30a、30b之间的最小距离(t)确定为0.1mm至0.5mm(包含端值)。

这样的结构能够避免滚针13彼此直接地并排接触，从而避免金属滚针彼此直接地并排接触的摩擦增大情况。

为此，轴承装置1能够承受增大的径向载荷量，从而在以更高速地旋转滚柱9时实现更高的性能。

应当注意，应用于保持件30的合成树脂可以是与应用于保持架14的材料相同的材料。合成树脂可以是油浸树脂。在这种情况下，能够消除润滑脂的必要性。

当小齿轮3处于静止位置时，能够随着小齿轮3的旋转运动使齿条6前进，以代替使小齿轮3沿着齿条6前进。

应当理解，小齿轮3可以与齿条6以外的齿轮啮合，以形成齿条齿轮机构之外的不同机构。

轴承装置1可以对滚柱9之外的任何类型的能旋转且往复地运动的部件进行支承，以代替对小齿轮3的滚柱9进行支承的轴承装置1。保持架14可以由金属材料制成，以代替合成树脂。