专利名称：轴承的伸缩保持架的制作方法
技术领域：
本发明涉及轴承的保持架，具体地说，涉及用于以一定间隔保持支撑自行车等的轴的滚动轴承的滚动体的轴承保持架。
保持架(又叫保持器)是用于以一定间隔保持滚动轴承的滚动体的部件。在球轴承中使用球(滚珠)保持器，在滚子轴承中使用滚子轴承保持器。根据制法不同，保持器有由薄板经板金压力加工而制成的冲切保持器、由环状材料经切削加工而制成的切制保持器(以下称为保持架)等公知的类型。
支撑滚动或固定的轴的轴承有将预先组装好的轴承插套在轴上而装配的情况和与轴的组装共同进行的情况。根据轴支撑结构机械上的不同，可以在设计上进行选择。在轴承的组装和轴的装配共同进行时，将金属制的保持架插入轴的端部时，如果轴的外径比保持架的内径大，就不能插入。
在保持架是用合成树脂制的情况下，虽然在其弹性限度的范围内可以有一些扩展，但是不允许在内径允许范围内的某个变大尺寸以上的变化。在这种情况下，就有不能组装轴承部分的事情出现。因此，我们知道过去切断环状的保持架的技术(实开昭56-91923号公报)。然而，在这种切断时，由于切断而使保持架易于变形而不能稳定地保持滚动体。
一方面，在自行车中装备有曲柄轴、前后轴等轴，而这些轴的动力是人力，所以最理想的是尽量减轻重量。我们知道减轻重量的一种方法是将实心的曲柄轴换成内部中空的曲柄轴(实开昭52-60058号公报)。另一方面，其过程是，曲柄接受左脚蹬的蹬踩力并把它作为扭矩而承受，然后该扭矩通过前齿轮而将动力传递到链条上，所以曲柄轴上作用有一定的扭转应力等负荷。
另外，在该曲柄轴的两端，我们知道多采用安装曲柄轴的称为无穿钉形的矩形截面的轴，用于固定曲柄。但是，采用中空的曲柄轴时，内径变大后，轴的部分的壁厚就会变薄，强度得不到保证，所以，在中空的曲柄轴中，其截面不能采用矩形的结构。
为了增强该接合部的强度，本申请人提出了在曲柄轴的外周面形成锯齿部的结构，用于左右曲柄和曲柄轴的结合(特愿平8-46657号)。因此，通过使中空曲柄轴的曲柄安装部的直径增大，就能维持曲柄安装部的结合强度。
由于支撑曲柄轴的吊架的孔径是规范化的，所以将曲柄轴做成中空但直径不能太大。由于曲柄轴是用滚动体而支撑在吊架的内孔里的，所以需要用于该滚动体及支撑滚动体的右碗、左碗的间隙，曲柄轴的直径，特别是中间位置的直径归根到底受到制约，不能太大。另外，在镗削加工时，由于镗削工具的制约，中空曲柄轴的内孔最好尽可能地是大直径的内孔。
但是，中空曲柄轴的两端的外径变大时，又会出现下列问题。即，两端或一部分的轴的外径比轴承部分的轴直径大时，当保持架的内径比两端或一部分的轴的外径小时，保持架就不能插套在曲柄轴上。轴承的组装也就不能进行。
本发明是在上述的背景技术下做成的，达到下述目的。
本发明的目的在于，提供一种轴承的伸缩保持架，在轴承的保持架的内径比轴的外径小时，能在周向扩展。
本发明的另一目的在于，提供一种轴承的伸缩保持架，在轴承的保持架的内径比轴的外径小时，轴承的组装容易。
本发明还有一目的在于，提供一种轴承的伸缩保持架，在轴承的保持架的内径比轴的外径小时，能稳定地保持滚动体。
为完成上述目的，本发明采用下述装置。
本发明的轴承的伸缩保持架，用于以一定间隔保持支撑轴的滚动轴承的滚动体，其特征在于，在插套上述轴时，在上述保持架的内径比上述轴的外径小的情况下，在周向也能容易扩展。
在本发明上述的轴承的伸缩保持架中，其特征在于，上述保持架具有环状的本体，包括在上述本体上大致等间隔地配置并且用于保持上述滚动体的多个滚动体保持孔；和切开上述环状的本体的槽缝。
在本发明上述的轴承的伸缩保持架中，其特征在于，上述槽缝配置在上述滚动体保持孔的背面。
在本发明上述的轴承的伸缩保持架中，其特征在于，上述槽缝在相邻的上述滚动体保持孔之间配置有多个。
本发明的自行车用轴承的保持架，用于以一定间隔保持支撑自行车的轴的滚动轴承的滚动体，其特征在于，在插套上述轴时，在上述保持架的内径比上述轴的外径小的情况下，在周向也能容易扩展。
在本发明上述的自行车用轴承的保持架中，其特征在于，上述保持架具有环状的本体，包括在上述本体上大致等间隔地配置并且用于保持上述滚动体的多个滚动体保持孔；和切开上述环状的本体的槽缝。
在本发明上述的自行车用轴承的保持架中，其特征在于，上述槽缝配置在上述滚动体保持孔的背面。
在本发明上述的自行车用轴承的保持架中，其特征在于，上述槽缝在相邻的上述滚动体保持孔之间配置有多个。
在本发明上述的自行车用轴承的保持架中，其特征在于，上述伸缩保持架的内径的大小是上述轴的一端的外径，和形成在上述轴的外周面上并用于上述轴承的滚动体滚动的滚道的外径之间的尺寸。
本发明的在自行车用中空曲柄轴组件中使用的自行车用轴承的保持架，其中自行车用中空曲柄轴组件中包括有在中心部形成中空的曲柄轴；形成在上述曲柄轴的外周面上并用于第一滚动体滚动的第一滚道；形成在上述曲柄轴的外周面上并用于第二滚动体滚动的第二滚道；在上述第一滚道和第三滚道上滚动的上述第一滚动体；在上述第二滚道和第四滚道上滚动的上述第二滚动体；横跨上述第一滚动体和上述第二滚动体的外周配置且一体地形成并且具有上述第三滚道和第四滚道的壳体，其特征在于，在上述曲柄轴的上述第一滚动体和上述第二滚动体之间，具有比上述曲柄轴端外径小的外径部分，在插套上述曲柄轴时，在上述保持架的内径比上述曲柄轴的外径小的情况下，在周向也能容易扩展。
图1是示出本发明的自行车用中空曲柄轴组件1的实施形态的半剖视图。
图2(a)，(b)是示出锯齿部的图，图2(a)是放大图，图2(b)是图2(a)的侧面图。
图3(a)，(b)是示出第一保持架20的图，图3(a)是正面图，图3(b)是沿图3(a)的b-b线剖开的剖视图。
图4(a)，(b)，(c)，(d)是示出第二保持架25的图。图4(a)是正面图，图4(b)是图4(a)的侧面图，图4(c)是图4(a)的后视图，图4(d)是沿图4(c)的c-c线的剖视图。
下面来说明本发明的实施形态。图1是示出本发明的自行车用中空曲柄轴组件1的实施形态的半剖视图。中空的曲柄轴2配置在中心。曲柄轴2的中心形成有贯通孔3。在贯通孔3的两端的内周面上形成有内螺纹4。内螺纹4用于拧入固定曲柄轴2和曲柄(未图示)用的固定螺栓(未图示)。
在贯通孔3的中间位置形成有截面为圆弧状的突起部5。在曲柄轴2的两端形成有锯齿部6(参看图2(a)，(b))。锯齿部6在曲柄轴2的两端外周位置一体形成有处于等角度位置的8个突起7，其截面为山状。在曲柄轴2的两端附近，在外周形成有锥部10。
曲柄的曲柄轴孔中形成与锯齿部6相对应的形状(未图示)。曲柄的锯齿部和曲柄轴2上形成的锯齿部相啮合，同时，和曲柄的锯齿部同轴形成的内锥孔与曲柄轴2的锥部10相接触而形成锥面接合。因此，通过锯齿部结合和锥面接合，曲柄轴2和曲柄同心地强力结合起来。
第一滚道12一体地形成在曲柄轴2的外周面上。在本实施例中，第一滚道12为圆弧截面的槽，用于7个钢球11滚动。第一滚道12的槽底直径尺寸为D1。第二滚道13一体地形成在曲柄轴2的外周面上，与第一滚道12在轴线方向上隔有一段距离。第二滚道13的槽底直径尺寸为D2。钢球24在第二滚道13上滚动。
第一滚道12的槽底直径D1和第二滚道13的槽底直径D2有D1＞D2的关系。因此，如果贯通孔3是直孔，在没有形成突起部5时，曲柄轴2的中间部的壁厚S在第二滚道13的位置就会变薄。因此，突起部5设置成向贯通孔3突出，以确保壁厚。
曲柄轴2的中间部14，即第一滚道12和第二滚道13之间的部分的直径形成为d1。一方面，锥部10(本实施例中也都称为轴端部或轴端)最大时的大小为d2。两者通常形成d2＞d1的关系。图3(a)，(b)是示出钢球11的第一保持架20的图。图3(a)是正面图，图3(b)是沿图3(a)的b-b线剖开的剖视图。
第一保持架20用于使滚动轴承的钢球11保持成一定的间隔。第一保持架20用环状形状的合成树脂杜南(DURAN)作成。7个球保持部22形成在环状本体21的等角度位置上。球保持孔22是以和本体21的中心线O垂直相交的线h作为其中心线的孔，而且，该孔的一部分为开放部23。
球保持孔22的大小比钢球11的直径稍大，允许钢球11的滚动。7个钢球11分别插入所形成的7个球保持部22中而被保持着。第一保持架20的内径d3比第一滚道12的直径D1大，而且，至少比曲柄轴2的锥部10最大的直径d2大。
为什么呢？这是因为在装配时，第一保持架20从曲柄轴2的端部插入时，如果锥部10的直径大就不能插入。只是，由于第一保持架20是用合成树脂制成的，在其弹性限度的范围内可扩展一些，所以上述直径之间的关系在其允许范围内容许有尺寸上的变化。
图4(a)，(b)，(c)，(d)是示出用于第二钢球24的第二保持架25的图。图4(a)是正面图，图4(b)是图4(a)的侧面图，图4(c)是图4(a)的后视图，图4(d)是沿图4(c)的c-c线的剖视图。第二保持架25用于使滚动轴承的钢球24保持成一定的间隔。
第二保持架25用环状形状的合成树脂杜南作成。7个球保持部27形成在环状本体26的等角度位置上。球保持孔27是以和本体26的中心线O垂直相交的线h作为其中心线的孔，而且，该孔的一部分为开放部28。球保持孔27的大小比钢球24的直径稍大，允许钢球24的滚动。
7个钢球24分别插入所形成的7个球保持部27中而被保持着。在7个球保持部27之间的背面沿轴线方向在等角度位置配置着7个槽缝29。因此，由于形成了槽缝29，第二保持架25能在周向扩展而使直径变大。
第二保持架25的内径d4比第二滚道13的直径D2大，而且，至少比曲柄轴2的锥部10最大的直径d2小。
由于第二滚道13的直径D2比第一滚道12的直径D1小，所以第二保持架25的内径d4及外径比第一保持架20的内径d3及外径小。因此，装配时即使第二保持架20在其弹性限度的范围内有所扩展，也不能插入曲柄轴2的锥部10，所以形成有槽缝29。由于形成了槽缝29，第二保持架25就能在周向扩展成为较大的直径。
特别是在设置多个槽缝29的情况下，由于伸缩率较大，所以具有能对应各种外径的优点。在曲柄轴2的第一滚道12的端部侧套有环状形状的垫圈30，用聚氨酯橡胶制成。垫圈30的材料并不限于聚氨酯橡胶，只要是弹性体，其它材料也可以。在垫圈30的外周套有杜南制的密封罩31，其截面形状为F形状。
同样，在曲柄轴2的第二滚道13的端部侧套有环状形状的垫圈46，用聚氨酯橡胶制成。在垫圈46的外周套有杜南制的密封罩47，其截面形状为F形状。橡胶制的密封件32嵌入壳体35的内孔的内周面36，与密封罩31相对。
同样，橡胶制的密封件48嵌入壳体35的内孔的内周面36，与密封罩47相对。壳体35配置在第一滚动体11和第二滚动体24之间的外周。壳体35具备大直径部37和小直径部38，在该大直径部37和小直径部38之间形成有台阶39。
壳体35内孔的周面形成有使钢球11滚动的第三滚道41和使钢球24滚动的第四滚道42。壳体35的一端一体地形成有突缘43，在突缘43内侧的外周形成外螺纹44。
壳体35的外螺纹44拧入自行车中轴的吊架45的内孔中所形成的内螺纹时，突缘43与其端面相接而固定在吊架45上。大致为圆筒状的结合件50插入壳体35另一端的外周，结合件50是螺母装置，用于将自行车用中空曲柄轴组件1固定到吊架45中。
结合件50的外周形成外螺纹51，在外螺纹51的内孔的内周面上形成有槽，杜南制的环54插入固定在该槽内。环54的内周面与壳体35的外周面相接，使壳体35在吊架45内定位并固定。在结合件50的突缘外周上，在等角度的位置形成有扳手用的突起52。在突缘内周上，在等角度的位置形成有扳手用的突起53。
用扳手(未图示)将结合件50的外螺纹51拧入自行车的中轴的吊架45的内孔中所形成的内螺纹时，突缘与其端面相接，使中空曲柄轴组件1固定在吊架45中。
第二保持架25的组装将钢球24插入到第二滚道13和壳体35的第四滚道42之间后，将第二保持架25插套在曲柄轴2上。这时，虽然由于第二保持架25的内径d4比曲柄轴2的锥部的外径d2小而不能插入，但因为形成了槽缝29，所以第二保持架25能在周向扩展而增大直径，就能进行组装。
将中空曲柄轴组件1组装到自行车上如上述说明可以理解的那样，如下所述将中空曲柄轴组件1装配到自行车的中轴吊架45中。在拆下结合件50的状态下，将中空曲柄轴组件1插入到中轴的吊架45的内孔中。用扳手(未图示)将壳体35的外螺纹44拧入所述内孔中所形成的内螺纹时，突缘43与其端面相接，从而固定在吊架45中。
用扳手(未图示)将结合件50的外螺纹51拧入自行车的中轴的吊架45的内孔中所形成的内螺纹时，突缘与其端面相接，从而就把中空曲柄轴组件1强力地固定在吊架45中。
其它的实施例在上述实施形态中，第一保持架20、第二保持架25是用杜南制的合成树脂制成的，也可以用金属制、硬质橡胶等其它材料。另外，槽缝29是从一侧切入而形成的，从另一侧切入来形成也可以，交互切入而形成也可以。
虽然上述实施形态的钢球11和钢球24的直径大小是相同的，其直径大小也可以不相同。另外，在上述的实施形态中，突起5突出于曲柄轴2的贯通孔3中，如果强度上没问题，也可不必如此，也可以是直线的贯通孔。
由于本发明的轴承的保持架在保持架内径比轴的外径小时能够在周向扩展，所以具有轴承的组装容易，能够稳定地保持滚动体的效果。另外，组装轴承的技术不太熟练也可以。在设置多个槽缝的场合，伸缩率较大，具有能对应各种外径的优点。
权利要求
1.轴承的伸缩保持架，用于以一定间隔保持支撑轴的滚动轴承的滚动体，其特征在于，在插套上述轴时，在上述保持架的内径比上述轴的外径小的情况下，在周向也能容易扩展。
2.如权利要求1所述的轴承的伸缩保持架，其特征在于，上述保持架具有环状的本体，包括在上述本体上大致等间隔地配置并且用于保持上述滚动体的多个滚动体保持孔；和切开上述环状的本体的槽缝。
3.如权利要求2所述的轴承的伸缩保持架，其特征在于，上述槽缝配置在上述滚动体保持孔的背面。
4.如权利要求2或3所述的轴承的伸缩保持架，其特征在于，上述槽缝在相邻的上述滚动体保持孔之间配置有多个。
5.轴承的伸缩保持架，是自行车用轴承的保持架，用于以一定间隔保持支撑自行车的轴的滚动轴承的滚动体，其特征在于，在插套上述轴时，在上述保持架的内径比上述轴的外径小的情况下，在周向也能容易扩展。
6.如权利要求5所述的轴承的伸缩保持架，是自行车用轴承的保持架，其特征在于，上述保持架具有环状的本体，包括在上述本体上大致等间隔地配置并且用于保持上述滚动体的多个滚动体保持孔；和切开上述环状的本体的槽缝。
7.如权利要求5或6所述的轴承的伸缩保持架，是自行车用轴承的保持架，其特征在于，上述槽缝配置在上述滚动体保持孔的背面。
8.如权利要求5或6或7中任一项所述的轴承的伸缩保持架，是自行车用轴承的保持架，其特征在于，上述槽缝在相邻的上述滚动体保持孔之间配置有多个。
9.如权利要求5或6或7或8中任一项所述的轴承的伸缩保持架，是自行车用轴承的保持架，其特征在于，上述伸缩保持架的内径的大小是上述轴的一端的外径，和形成在上述轴的外周面上并用于上述轴承的滚动体滚动的滚道的外径之间的尺寸。
10.轴承的伸缩保持架，是在自行车用中空曲柄轴组件中使用的自行车用轴承的保持架，其中自行车用中空曲柄轴组件中包括有在中心部形成中空的曲柄轴；形成在上述曲柄轴的外周面上并用于第一滚动体滚动的第一滚道；形成在上述曲柄轴的外周面上并用于第二滚动体滚动的第二滚道；在上述第一滚道和第三滚道上滚动的上述第一滚动体；在上述第二滚道和第四滚道上滚动的上述第二滚动体；横跨上述第一滚动体和上述第二滚动体的外周配置且一体地形成并且具有上述第三滚道和第四滚道的壳体，其特征在于，在上述曲柄轴的上述第一滚动体和上述第二滚动体之间，具有比上述曲柄轴端外径小的外径部分，在插套上述曲柄轴时，在上述保持架的内径比上述曲柄轴的外径小的情况下，在周向也能容易扩展。
全文摘要
本发明的目的在于即使保持架的内径比轴的外径小时,也能组装保持架。第二保持架25插套轴时,由于第二保持架25的内径d4比轴的外径小而不能插入,但由于形成了槽缝29,所以第二保持架25能在周向扩展成为较大的直径。在装配自行车的曲柄轴时,第二保持架25从曲柄轴的端部插入时,即使锥部等的外径大,也能插入,能够组装轴承。
文档编号B62M3/00GK1186184SQ9710877
公开日1998年7月1日 申请日期1997年12月20日 优先权日1996年12月20日
发明者山中正广 申请人:株式会社岛野