本发明涉及一种轴承装置，该轴承装置组装到齿条-小齿轮型驱动机构的小齿轮。
背景技术：
在应用到各种机床和传送机器的齿条-小齿轮型驱动机构中，已使用有一种以日本专利申请公开第2013-36488号为代表的滚柱型小齿轮，其目的在于消除齿隙现象。
滚柱型小齿轮具有多个滚柱和两个支承体，以对滚柱进行定位。作为说明，滚柱为金属柱体，支承体在轴向的两端部处对滚柱进行支承，以将滚柱沿着圆筒方向与小齿轮平行地放置。
驱动机构致动小齿轮绕该小齿轮的轴旋转，同时使小齿轮作为齿缘而与齿条齿啮合，以使齿条前进，或是使小齿轮沿着齿条旋转地运转。轴承装置放置在设置有支承体的孔处，以将每个滚柱支承为能旋转。轴承装置具有多个滚针，并且具有保持架，上述保持架设置成对滚针进行保持。
滚针为金属柱体的形状，保持架将滚针保持为以圆筒形的方式彼此平行。滚柱被由多个滚针形成为圆筒形的内表面支承。
尽管日本专利申请公开第2006-194139号和第2005-16637号公开了一种具有保持架和滚针的轴承装置，但上述轴承装置没有组装到齿条-小齿轮型驱动机构的小齿轮。
在这种类型的轴承装置中，所要克服的问题之一是防止滚针在致动轴承装置的同时不经意地歪斜。
技术实现要素：
因此，本发明鉴于上述缺陷而作，本发明的主要目的是防止滚针歪斜。
根据本发明，轴承装置组装到齿条-小齿轮型驱动机构的小齿轮。上述小齿轮具有两个支承体和多个滚柱，多个上述滚柱以圆筒形的方式沿着上述小齿轮的轴向彼此平行地布置，使得多个上述滚柱在沿着轴向的两端部处被支承在两个支承体之间。
上述小齿轮构造成在使多个上述滚柱依次与齿条的齿啮合时旋转。上述轴承装置放置在各自设置于上述支承体的孔内，以将上述滚柱的外表面支承为能旋转。
上述轴承装置具有多个滚针。
保持架设置成对多个上述滚针进行保持，多个上述滚针以圆筒形的方式沿着轴向彼此平行地布置。多个上述滚柱被由多个上述滚针形成为圆筒形的内表面支承。
多个上述滚针中的每一个在沿轴向的两端部处被上述保持架保持。
这就是保持架能实现防止每个滚针不经意地歪斜的结构。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的齿条-小齿轮型驱动机构的立体图；
图2是小齿轮的分解图；
图3是表示与滚柱一起的轴承装置的分解图；
图4是表示保持架和滚针的分解图；
图5是表示组装到保持架的滚针的立体图；
图6是轴承装置的纵剖视图；
图7是沿图6的vi-vi线的横剖视图；
图8是由图7的标记vii围成的放大剖视图；
图9是表示组装到保持架的滚针的立体图；
图10是本发明第二实施方式的轴承装置的纵剖视图。
具体实施方式
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至9，描述的是根据本发明第一实施方式的组装到齿条-小齿轮型驱动机构2的轴承装置1。
轴承装置1附连到齿条-小齿轮型驱动机构2的小齿轮3。
如图1所示，齿条-小齿轮型驱动机构2具有外壳4，在上述外壳4内收纳有小齿轮3。
外壳4设置成沿着两个导轨5a、5b移动，以便在齿条-小齿轮型驱动机构2被致动时传送各种产品。齿条6设置成位于两个导轨5a、5b之间。小齿轮3适于绕其轴向r旋转，并且以垂直于齿条6的长度方向m的方式被放置在外壳4内。
外壳4为门形结构，并且具有顶板部4a和位于两侧的外壁部4a、4b。顶板部4a覆盖小齿轮3的上部，外壁部4a、4b适于沿着导轨5a、5b滑动。
导轨5a、5b截面呈t形，使得外壁部4a、4b在位于与顶板部4a相反的位置处的基端外侧，与导轨5a、5b相互配合。
小齿轮3具有转轴7，上述转轴7的一端7a被以能旋转的方式支承于一个壁部4a，另一端7b被以能旋转的方式支承于另一个壁部4b。电动机(未图示)设置成在通电时能旋转地致动转轴7，以致动齿条-小齿轮型驱动机构2。
当小齿轮3在旋转方向f上受到转矩时，与齿条6的齿6a啮合的小齿轮3开始使自身沿旋转方向f旋转，从而沿长度方向m前进。齿6a具有沿着摆线曲线形成的轮廓。
如图2和图3所示，小齿轮3具有两个支承体10a、10b和多个滚柱9，多个上述滚柱9以圆筒形的方式沿着轴向r彼此平行地布置，以使多个上述滚柱9在沿着轴向r的两端部9a、9b处被支承在两个支承体10a、10b之间。滚柱9为金属柱体的形状。
小齿轮3构造成在旋转同时使多个滚柱9与齿条6的齿6a啮合，从而沿长度方向m以旋转的方式前进。
轴承装置1放置在孔11a、11b内，每个上述孔11a、11b在周向上以固定间隔设置于支承体10a、10b，以便通过上述孔11a、11b的外表面以能旋转的方式对滚柱9进行支承。
作为示例，支承体10a、10b呈圆板形，并且具有孔11a、11b，每个上述孔11a、11b的数量与滚柱9的数量对应。孔11a主要位于支承体10a的外周侧，孔11b主要位于支承体10b的外周侧。
支承体10a、10b布置成使孔11a、11b彼此面对，而滚柱9以桥接的方式置于支承体10a、10b之间。
也就是说，每个滚柱9具有通过轴承装置1而以能旋转的方式支承在孔11a内的一个端部9a，并且具有通过轴承装置1而以能旋转的方式支承在孔11b内的另一个端部9b。
如图3至图8所示，轴承装置1具有多个滚针13、保持架14以及金属外壳15，在后文会详细描述。滚针13为金属柱体的形状。
如图3清楚所示，轴承装置1放置在对应的孔11a、11b内，使得滚柱9以能旋转的方式被支承在两端部9a、9b。
如图4至图6所示，保持架14设置成对多个滚针13进行保持，多个上述滚柱13以圆筒形的方式沿着轴向r彼此平行地布置。
多个滚柱9被由多个滚针13形成为圆筒形的内表面支承。多个滚针13中的每一个在沿轴向r的两端部13a、13b处被保持架14保持。
保持架14在两侧具有两个环17，并且多个桥接件18在两个环17之间彼此平行地布置。
多个滚针13中的每一个以能旋转的方式收纳在多个桥接件18中的相邻的桥接件18之间。多个桥接件18中的每一个具有沿径向朝外伸出的两端部18a、18b，以作为突起19。
如图6至图8所示，多个滚针13的每一端部以被支承的方式置于突起19中的相邻的突起19之间。彼此相反的突起19具有圆筒面20，并且每个突起19具有与滚针13的外表面对应的曲率半径。
滚针13具有两端部13a、13b，如图7和图8所示，每个端部以旋转的方式与彼此相对的突起19的圆筒面20相互配合。滚针13具有端面13a、13b，每个端面13a、13b在轴向上与环17的对应的外周啮合。
每个环17具有由保持架14中的盖板22封闭的一个开放端部，并且盖板22具有外表面22a和内表面22b。内表面22b面对滚针9的端面9s，并且具有凹部23，上述凹部23在远离滚柱9的端面9s的方向上深陷。
外表面22a具有凸部24，上述凸部24在远离滚柱9的端面9s的方向上延伸。滚柱9及凹部23与凸部24一起被同心地定位。
滚柱9的端面9s与凹部23的外周啮合，如后文详细描述，上述凹部23的直径尺寸d2大于凸部24的直径尺寸d1。
通过使用合成树脂，盖板22与保持架14一体地形成为单个单元。
作为合成树脂，可使用芳香聚酰胺(芳香pa)、聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺基树脂(例如，尼龙：注册商标)、聚苯硫醚(pps)、聚醚醚酮(peek)、聚缩醛(聚甲醛(pom))或氟化物基聚四氟乙烯(ptfe)。
保持架14还可以由选自工程塑料的合成树脂形成，上述工程塑料包括聚酯、聚酰胺-酰亚胺、聚碳酸酯(pc)、聚苯醚(ppe)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)以及间同立构结晶型聚苯乙烯(sps)。
在这种情况下，可优选地将玻璃纤维或碳纤维作为增强物加入到各个上述合成树脂。增强物可更优选地与5-30重量％范围内的聚酰胺相关树脂混合，使得弯曲弹性为2000-5000mpa。通过如上确定的重量百分比(重量％)，能赋予具有优异的变形性能和所需刚性的可变形部分。
为了简化整体结构，应当注意，可以如上文所述省略盖板22。
回到图3，金属外壳15具有圆筒部26和封闭盖27，封闭盖27将圆筒部26的一个开放端部封闭。
作为整体结构，金属外壳15呈有底的圆筒状，并且与各孔11b、11b牢固地配合，以将保持架14收纳在孔11a、11b内。
在孔11a、11b内，保持架14放置成使得盖板22如图6所示面对封闭盖27。在金属外壳15内，保持架14以能旋转的方式放置成使滚针13与滚柱9的外表面及圆筒部26的内表面接触。
凸部24呈细柱状，并且具有圆端面，上述圆端面面对封闭盖27的内表面，且定位成垂直于轴向r。
凸部24的圆端面与封闭盖27的内表面面对面地接触。凹部23具有垂直于轴向r横穿的圆形开口。滚柱9的端面9s具有与凹部23的外周啮合的外周。
与凸部24及凹部23同心地放置的滚柱9确定如下的尺寸关系。
滚柱9具有大于图例d1和d2的直径尺寸d。图例d1是凸部24的直径尺寸，图例d2是凹部23的直径尺寸。图例d2确定为大于图例d1(d＞d2＞d1)。
图例d2、d1之间的尺寸关系使得当滚针9被驱动旋转时，传递力矩tm变得大于传递力矩tn(tm＞tn)。
前一个力矩tm是从滚柱9传递到盖板22的转矩，后一力矩tn是从盖板22经由凸部24传递到封闭盖27的转矩。符号28表示固定在金属外壳15的开放端部附近的油密封件。
通过如上所述的结构，保持架14设置成对多个滚针13进行保持，多个上述滚柱13以圆筒形的方式沿着轴向r彼此平行地布置。多个滚柱9被由多个滚针13形成为圆筒形的内表面支承。多个滚针13中的每一个在沿轴向r的两端13a、13b处被保持架14保持。
这就是保持架14能实现防止每个滚针13不经意地歪斜的结构。这使其能够克服因歪斜现象引起的问题。
通过例证，能够避免因滚针13相互接触产生的摩擦而引起温度上升。这也降低了滚针13之间的摩擦，并且避免润滑脂劣化，同时滚柱9以最少的振动和噪音被驱动。
保持架14具有两个环17，并且多个桥接片18在两个环17之间彼此平行地布置。
多个滚针13中的每一个收纳在多个桥接件18中的相邻的桥接件18之间。多个桥接件18中的每一个具有沿径向朝外突出的两端部18a、18b作为突起19。多个滚针13的各端部插入突起19中的相邻的突起19之间而被支承。
这就是能防止滚针13歪斜的结构。这还能确保在相邻突起19之间和位于围绕桥接件18外表面的间隙处的润滑脂填充空间。
此外，环17的一个开放端部被保持架14中的盖板22封闭。盖板22具有内表面22b，上述内表面22b面对滚柱9的端面9s，并且盖板22具有凹部23，上述凹部23在远离滚柱9的端面9s的方向上深陷。盖板22具有外表面22a，上述外表面22a具有凸部24，上述凸部24在远离滚柱9的端面9s的方向上延伸。
另外，滚柱9使其端面9s与凹部23的外周啮合，上述凹部23的直径尺寸d2大于凸部24的直径尺寸d1。
这能够确定在以旋转的方式驱动滚柱9时传递力矩tm大于传递力矩tn(tm＞tn)。
通过传递力矩tm和tn之间的关系(tm＞tn)，可迅速地使金属外壳15内侧的保持架14与滚柱9一起旋转。这能够避免滚针13歪斜，以保护所要锁定的轴承装置1。
由于盖板22与环17及多个桥接件18一体地形成以构成单个单元，因此，能减少部件的数量。
由于每个滚针13具有各自在轴向上与环17的对应的外周啮合的两个端面13a、13b，因此，能有效地防止滚针13歪斜。
通过由合成树脂形成的保持架14，能增加设计自由度。利用示例，能够通过使桥接件18变薄来加宽相邻的滚针13之间的间隙。与金属保持架相比，能减少滚针13与保持架14之间的摩擦量，从而进一步防止润滑脂劣化。
通过由合成树脂形成的盖板22，更能防止润滑脂在滚柱9的端面9s与盖板22的内表面啮合的情况下发生劣化。这也减小了端面9s与盖板22之间的摩擦量。
当加强了防歪斜措施时，滚柱9具有增加其轴向力的倾向。在这个层面上，降低端面9s与盖板22之间的摩擦量具有更大的意义，并可同时保护润滑脂免于劣化。
图9和图10表示本发明第二实施方式中盖板22具有从外表面22a穿过内表面22b的中心孔30。
中心孔30布置成与凹部23及凸部24具有同心关系，使得中心孔30从凹部23的底部穿过凸部24的外端面。中心孔30具有直径随着接近封闭盖27而逐渐缩小的内表面，从而形成截头圆锥结构。
通过将润滑脂填充进中心孔30，能从孔30沿径向朝滚针13释放润滑脂，从而利用保持架14的旋转运动所产生的离心力对滚针13和桥接件18进行润滑。
应当注意，齿条6可以与小齿轮3的旋转运动相关联地前进，以代替使小齿轮3沿着齿条6前进。
可以将盖板22形成为从环17和桥接件18中分离，以代替将盖板22与环17及桥接件18一体形成。盖板22可以从保持架14中省略。保持架14可以由金属材料制成，以代替合成树脂。
在本发明中，彼此相对的突起19具有圆筒面20，并且每个突起19具有与滚针13的外表面对应的曲率半径。
只要突起19具有与滚针13的外表面对应的曲率半径，则彼此相对的突起19可以具有弯曲、卷曲或弧形的表面，以代替圆筒面20。