轴承以及减速机的制作方法

本发明涉及一种轴承以及减速机。

背景技术：

以前，已知有一种轴承，其包括：内圈、保持在内圈的多个辊、以及保持各辊的间隔的多个间隔件。另外，已知有一种包括所述轴承的减速机。例如，在日本专利特开平11-44323号公报中公开有此种轴承。

日本专利特开平11-44323号公报中所公开的圆筒滚子轴承包括：保持在内圈的多个圆筒滚子(12)、及保持各圆筒滚子的间隔的多个架设部(22)。架设部形成为薄壁，沿着圆筒滚子的外周面一分为二。在日本专利特开平11-44323号公报中记载的圆筒滚子轴承中，使架设部的壁厚变薄，并且将架设部一分为二，使所述架设部具有柔韧性。

[专利文献1]日本专利特开平11-44323号公报

技术实现要素：

[发明所要解决的问题]

此外，为了提升轴承的润滑性，可考虑利用含油树脂材料来形成保持各辊的间隔的多个间隔件。在此情况下，由于含油树脂材料的成型及组装的关系，而在轴方向的一侧悬臂支撑各间隔件。但是，在此种构成的轴承的情况下，相对于圆周方向的外力的间隔件的刚性特别容易变弱，存在改善的余地。

本发明是鉴于以上的情况而成，其潜在的目的在于，提供一种可提升相对于圆周方向的外力的间隔件的刚性的轴承及包括此轴承的减速机。

[解决问题的技术手段]

本发明所要解决的问题如上所述，继而，对用于解决此问题的手段进行说明。

在本发明的观点中，提供一种轴承，其包括：内圈、多个辊、第一保持架及第二保持架。所述内圈为将在前后方向上延长的旋转轴作为中心的圆筒状。所述多个辊配置在所述内圈的周围。所述第一保持架及所述第二保持架保持所述多个辊。所述第一保持架具有：第一后方环、前方环、以及多个第一柱状部。所述第一后方环为圆环状，与所述多个辊相比位于后方。所述前方环为圆环状，与所述多个辊相比位于前方。所述多个第一柱状部位在所述多个辊之间且在轴方向上延长，所述第一柱状部的后端部与所述第一后方环连接，所述第一柱状部的前端部与所述前方环连接。所述第二保持架具有：第二后方环、及多个第二柱状部。所述第二后方环为圆环状，与所述多个辊相比位于后方。所述多个第二柱状部位在所述多个辊之间且位在所述第一柱状部的径向内侧而在轴方向上延长，所述第二柱状部的后端部与所述第二后方环连接。所述第二保持架包括含油树脂材料。所述第二柱状部具有：中央部、外侧部、以及内侧部。所述中央部与穿过所述多个辊的中心线的假想圆筒面重叠。所述外侧部与所述中央部相比位于径向外侧。所述内侧部与所述中央部相比位于径向内侧。所述外侧部包括：圆周方向的宽度比所述中央部宽的加宽部。

[发明的效果]

根据本发明的观点，提供一种可提升相对于圆周方向的外力的间隔件(第二柱状部)的刚性的轴承、及包括此轴承的减速机。

附图说明

图1是表示包括本实施方式轴承的内接行星式的减速机的整体的构成的纵剖面图。

图2是图1中的a-a线剖面图。

图3是本实施方式的轴承的概念性的横剖面图。

图4是轴承的分解立体图。

图5是表示第二保持架与辊的布局的轴方向观察的图。

图6是表示以与轴方向垂直的剖面切断本实施方式的第二保持架的第二柱状部时的形状的图。

图7是表示以与轴方向垂直的剖面切断变形例的第二保持架的第二柱状部时的形状的图。

[符号的说明]

10：输入旋转部

20：偏心部

30：外齿齿轮

40：轴承

41：第一保持架

42：第二保持架

43：辊

45：内圈

50：内齿齿轮

60：内齿销

100：减速机

411：第一柱状部

412：前方环

413：第一后方环

421：第二后方环

422：第二柱状部

422a：中央部

422b：外侧部

422c：内侧部

422f：加宽部

451：槽部

c：中心轴

d：偏心轴

e：假想圆筒面

具体实施方式

以下，一边参照随附附图，一边对本发明的例示性的实施方式进行说明。另外，在本申请中，将与减速机的中心轴平行的方向称为“轴方向”，将与中心轴正交的方向称为“径向”，将沿着以中心轴为中心的圆弧的方向称为“圆周方向”。另外，将轴方向的一侧称为“前方侧”，将轴方向的另一侧称为“后方侧”。但是，所述“平行的方向”也包含大致平行的方向。另外，所述“正交的方向”也包含大致正交的方向。另外，“圆周方向”也包含沿着大致圆弧的方向。

＜1.第一实施方式＞

＜1-1.减速机的整体构成＞

图1是包括本发明第一实施方式的轴承40的减速机100的纵剖面图。图2是从图1中的a-a位置观察的减速机100的横剖面图。

所述减速机100利用内接行星式的减速机构，将第一转速(输入转速)的旋转运动转换成比第一转速低的第二转速(输出转速)的旋转运动。减速机100例如用于与人协调来进行作业的服务机器人等小型机器人的关节部。但是，也可以将具有同等的结构的减速机用于大型的工业用机器人、工作机、x-y平台、材料的切断装置、输送线、回转台、轧辊等其它用途。

如图1所示，本实施方式的减速机100主要包括：输入旋转部10、偏心部20、外齿齿轮30、轴承40、内齿齿轮50、传动销(carrierpin)70、以及输出旋转部80。

输入旋转部10是将减速机100的中心轴c作为中心而在轴方向上延长的大致圆筒状的构件。输入旋转部10直接或经由其它动力传递机构而与作为驱动源的马达连接。若驱动马达，则输入旋转部10利用从马达供给的动力，将中心轴c作为中心而以第一转速进行旋转。即，在本实施方式中，输入旋转部10变成输入部。输入旋转部10配置在减速机100的轴心部。

偏心部20是以与输入旋转部10相同的转速，与输入旋转部10一同进行旋转的部位。在本实施方式中，偏心部20与输入旋转部10是单一的构件。偏心部20设置在输入旋转部10的轴方向的中途部。偏心部20具有：将在偏离中心轴c的位置上与中心轴c平行地延长的偏心轴d作为中心的圆筒状的外周面。因此，从中心轴c至偏心部20的外周面为止的距离，根据圆周方向的位置而不同。若输入旋转部10将中心轴c作为中心进行旋转，则偏心部20的位置将中心轴c作为中心进行旋转。此时，偏心部20的偏心轴d也将中心轴c作为中心进行旋转。

另外，如图1所示，在本实施方式中，在输入旋转部10的轴方向的中途部设置有一个偏心部20，但也可以在输入旋转轴的轴方向的中途部空开间隔而配置多个偏心部来加以代替。此时，只要将多个偏心部的偏心轴的位置相对于中心轴相互旋转对称地配置，则多个偏心部的整体的重心位置始终位于中心轴上。因此，可抑制由偏心部的旋转所引起的重心的摇晃。

外齿齿轮30配置在偏心部20的径向外侧。轴承40介于偏心部20与外齿齿轮30之间。关于轴承40的详细的构成，其后进行详述。通过轴承40，将偏心轴d作为中心而可旋转地支撑外齿齿轮30。如图2所示，在外齿齿轮30的外周部设置有多个外齿31。各外齿31朝径向外侧延长。另外，在圆周方向上邻接的外齿31之间，设置有朝径向内侧凹陷的外齿间槽32。在本实施方式中，当在轴方向上观察时，外齿间槽32具有将外齿齿轮30的外周面等间隔地切割成半圆状的形状。外齿31与外齿间槽32将偏心轴d作为中心，在圆周方向上交替地排列。

另外，如图1及图2所示，外齿齿轮30具有多个(本实施方式中为8个)贯穿孔33。各贯穿孔33在轴方向上贯穿外齿齿轮30。多个贯穿孔33将偏心轴d作为中心，在圆周方向上等间隔地排列。

内齿齿轮50是包围外齿齿轮30的径向外侧的圆筒状的构件。内齿齿轮50配置在与中心轴c同轴上。如图2所示，在内齿齿轮50的内周部设置有多个槽部51。在本实施方式中，当在轴方向上观察时，槽部51为朝径向外侧凹陷的圆弧状。槽部51相对于内齿齿轮50在轴方向上延长。圆柱状的内齿销60在圆周方向上可旋转地保持在所述槽部51。当在轴方向上观察时，多个槽部51等间隔地设置在内齿齿轮50的内周部。因此，当在轴方向上观察时，多个内齿销60也等间隔地设置在内齿齿轮50的内周部。如图2所示，保持在槽部51的状态的内齿销60从内齿齿轮50的内周面朝径向内侧突出。内齿齿轮50的内周部之中，邻接的内齿销60之间的部位变成内齿间槽59。内齿销60与内齿间槽59将中心轴c作为中心，在圆周方向上交替地排列。

外齿齿轮30与内齿齿轮50可部分地咬合。具体而言，保持在内齿齿轮50的一部分的内齿销60嵌入外齿齿轮30的一部分的外齿间槽32，由此外齿齿轮30与内齿齿轮50进行相对旋转。

若输入旋转部10将中心轴c作为中心进行旋转，则外齿齿轮30与偏心轴d一同环绕中心轴c进行公转。此时，外齿齿轮30一边使外齿齿轮30的外齿31与内齿齿轮50的内齿(内齿销60)的咬合位置在圆周方向上变化，一边进行公转。此处，内齿齿轮50所保持的内齿销60的数量比外齿齿轮30所具有的外齿31的数量多。因此，外齿齿轮30每公转一次，与内齿齿轮50的相同位置的内齿销60咬合的外齿31的位置仅偏离齿数差的部分。由此，外齿齿轮30将偏心轴d作为中心，以比第一转速低的第二转速，朝与输入旋转部10的旋转方向相反的方向进行自转。伴随于此，外齿齿轮30的贯穿孔33的位置也以第二转速进行旋转。在减速机100的动作时，外齿齿轮30进行将此种公转与自转组合的旋转运动。

多个传动销70是贯穿外齿齿轮30并在轴方向上延长的大致圆柱状的构件。如图2所示，多个传动销70将中心轴c作为中心而排列成圆环状。各传动销70插入外齿齿轮30的贯穿孔33。衬环(bushring)71介于传动销70的外周面与贯穿孔33的内周面之间。如图2所示，在衬环71的外周面与贯穿孔33的圆环状的内周面之间存在间隙(游隙)。由此，若外齿齿轮30以减速后的第二转速进行自转，则多个传动销70因被外齿齿轮30的贯穿孔33的内周面按压，而也将中心轴c作为中心以第二转速进行旋转。

回到图1。输出旋转部80具有圆环状的前方传动构件81、及圆环状的后方传动构件82。前方传动构件81与外齿齿轮30相比配置在轴方向的前方侧。第二轴承92介于输入旋转部10与前方传动构件81之间。另外，第三轴承93介于前方传动构件81与内齿齿轮50之间。后方传动构件82与外齿齿轮30相比配置在轴方向的后方侧。第四轴承94介于输入旋转部10与后方传动构件82之间。另外，第五轴承95介于后方传动构件82与内齿齿轮50之间。第二轴承92、第四轴承94例如可使用滚珠轴承。但是，也可以使用滑动轴承等其它方式的轴承来代替滚珠轴承。第三轴承93、第五轴承95例如可使用径向止推滚珠轴承(angularballbearing)。但是，也可以使用滑动轴承等其它方式的轴承来代替径向止推滚珠轴承。

各传动销70的轴方向的前方侧的端部固定在前方传动构件81。各传动销70的轴方向的后方侧的端部固定在后方传动构件82。因此，若多个传动销70将中心轴c作为中心以第二转速进行旋转，则前方传动构件81及后方传动构件82也将中心轴c作为中心以第二转速进行旋转。另外，传动销70固定于前方传动构件81及后方传动构件82的方法例如可使用压入。

输出旋转部80直接或经由其它动力传递机构而与成为驱动对象的构件连接。即，在本实施方式中，输出旋转部80变成输出部。通过此种构成，在本实施方式的减速机100中，可利用内接行星式的减速机构将已被输入至输入旋转部10的旋转大幅度地减速，并从输出旋转部80取出减速后的旋转。

＜1-2.轴承的构成＞

继而，主要参照图2～图6对本实施方式的轴承40的构成进行详细说明。图3是本实施方式的轴承40的概念性的横剖面图。另外，在图3中示意性地表示后述的第一柱状部411及第二柱状部422的形状。图4是轴承40的分解立体图。如图3及图4所示，轴承40具有：内圈45、第一保持架41、第二保持架42、以及多个辊43。

内圈45配置在偏心部20的径向外侧。内圈45是将在前后方向上延长的作为旋转轴的偏心轴d作为中心的圆筒状的构件。若输入旋转部10进行旋转，则内圈45与偏心轴d一同环绕中心轴c进行旋转。如图4所示，内圈45在外周面包括沿着圆周方向凹陷成圆环状的槽部451。作为轴承40的滚子的多个辊43配置在内圈45的周围。多个辊43沿着内圈45的外周面的槽部451来配置。因此，多个辊43在内圈45的外周部上的轴方向的移动受到限制。另外，如图2所示，多个辊43与外齿齿轮30的内周面接触。另外，在本实施方式中，轴承40所具有的辊43的数量为19个，但可以比其多，也可以比其少。

第一保持架41及第二保持架42将多个辊43保持在内圈45的外周部。第一保持架41是对树脂材料进行成型加工而成的成型品。第二保持架42是对含油树脂材料进行成型加工而成的成型品。第二保持架42例如，通过将大致液体状的含油树脂材料注入模具的内部，并实施热处理而成型。

如图3所示，第一保持架41配置在内圈45的径向外侧。第一保持架41可将偏心轴d作为中心，相对于内圈45进行相对旋转。第一保持架41包括：第一后方环413、前方环412、以及多个第一柱状部411。

第一后方环413为圆环状，配置在内圈45的轴方向上的后端部的径向外侧。第一后方环413与多个辊43相比位于轴方向的后方侧。前方环412为圆环状，配置在内圈45的轴方向上的前端部的径向外侧。前方环412与多个辊43相比位于轴方向的前方侧。多个第一柱状部411分别在多个辊43之间在轴方向上延长。多个第一柱状部411在圆周方向上等间隔地排列。多个第一柱状部411的轴方向的后方侧的端部与第一后方环413连接。多个第一柱状部411的轴方向的前方侧的端部与前方环412连接。

多个辊43分别配置于在圆周方向上邻接的第一柱状部411之间。另外，辊43的一部分与第一柱状部411相比位于径向外侧。另外，在本实施方式中，第一柱状部411的数量为19根，但可以比其多，也可以比其少。

如上所述，多个第一柱状部411除轴方向的后方侧的端部与第一后方环413连接以外，轴方向的前方侧的端部与前方环412连接。由此，第一保持架41的结构得到强化。

如图3所示，第二保持架42配置在内圈45的径向外侧。第二保持架42相对于第一保持架41得到固定。第二保持架42可将偏心轴d作为中心，以与第一保持架41相同的转速相对于内圈45进行相对旋转。如图4所示，第二保持架42包括第二后方环421与第二柱状部422。

第二后方环421为圆环状，配置在内圈45的后端部的径向外侧、且第一后方环413的径向内侧。第二后方环421与多个辊43相比位于轴方向的后方侧。多个第二柱状部422分别在多个辊43之间且第一柱状部411的径向内侧，在轴方向上延长。多个第二柱状部422在圆周方向上等间隔地排列。多个第二柱状部422的轴方向的后方侧的端部与第二后方环421连接。若换一种说法，则多个第二柱状部422由第二后方环421来悬臂支撑。

第二保持架42卡合在第一保持架41。此时，在径向上，第一柱状部411与第二柱状部422相互重叠。即，在径向上，第二柱状部422就配置在第一柱状部411的内侧。

多个辊43在内圈45的外周部由多个第二柱状部422保持。另外，通过第二柱状部422来保持多个辊43，由此内圈45的外周部上的辊43的圆周方向的移动受到限制。若换一种说法，则第二柱状部422作为间隔件发挥功能，由此将在圆周方向上邻接的辊43的间隔保持成固定。辊43一边与第二柱状部422进行面接触，一边在圆周方向上进行旋转。如此，通过从第二柱状部422渗出的润滑油来对辊43进行润滑。

在具有如上所述的构成的轴承中，第二柱状部由第二后方环来悬臂支撑，而且，第二保持架通常包含强度低的含油树脂材料，因此相对于圆周方向的外力的第二保持架的刚性容易变弱。因此，期望针对此情况的改善方案。关于此点，本实施方式的轴承40的第二保持架42具有用于提升相对于圆周方向的外力的刚性的特有的构成。

＜1-3.第二保持架的第二柱状部的构成＞

以下，参照图5及图6对本实施方式中特有的第二保持架42的第二柱状部422的构成进行详述。图5是表示第二保持架42的第二柱状部422与辊43的布局的从轴方向的前方侧观察时的图。图6是表示从轴方向的前方侧观察本实施方式的第二保持架42的第二柱状部422时的形状的图。

当在轴方向上观察时，第二柱状部422具有：中央部422a、外侧部422b、以及内侧部422c。中央部422a是与穿过多个辊43的中心线的假想圆筒面e重叠的部位(区域)。中央部422a在圆周方向上具有宽度。

外侧部422b是与中央部422a相比位于径向外侧的部位。外侧部422b的圆周方向的宽度随着朝向径向外侧而逐渐地变宽。外侧部422b在径向的外侧的端部，包含圆周方向的宽度比中央部422a宽的加宽部422f。在本实施方式中，当在轴方向上观察时，外侧部422b的圆周方向的两侧的侧面为沿着邻接的辊43的表面的圆弧状。

内侧部422c是与中央部422a相比位于径向内侧的部位。在本实施方式中，内侧部422c的圆周方向的宽度比中央部422a的圆周方向的宽度小。详细而言，内侧部422c的圆周方向的宽度随着朝向径向内侧而逐渐地变窄。在本实施方式中，当在轴方向上观察时，内侧部422c的圆周方向的两侧的侧面为大致直线状。当在轴方向上观察时，内侧部422c的圆周方向的两侧的侧面(两侧面)从邻接的辊43的表面分离。若换一种说法，则当在轴方向上观察时，在内侧部422c的侧面与辊43的外周面之间设置间隙。

如此，本实施方式的第二保持架42的外侧部422b在径向的外侧的端部包含加宽部422f。因此，可相对于因外齿齿轮30的内周面接触辊43等而施加的圆周方向的外力，提升第二柱状部422的刚性。

另外，通过第二保持架42的第二柱状部422的外侧部422b包含加宽部422f，可使以与轴方向垂直的平面切断第二柱状部422时的剖面面积变大。由此，可提升第二柱状部422接触辊43来对所述辊43进行润滑的润滑性能。

另外，在本实施方式的轴承40中，内侧部422c的圆周方向的宽度比中央部422a的圆周方向的宽度小。另外，当在轴方向上观察时，在内侧部422c的侧面与辊43的外周面之间设置间隙。由此，可抑制内侧部422c与辊43的接触。因此，即便在第二保持架42存在正的尺寸误差，辊43也不会被朝径向外侧按压。由此，当使用轴承40时可抑制在辊43与第二柱状部422之间产生大的摩擦阻力。其结果，可防止引起如下等不良情况：产生过度的摩擦热而导致第二保持架42或周边的构件熔融。

另外，在本实施方式的轴承40中，内侧部422c的圆周方向的宽度随着朝向径向内侧而逐渐地变窄。由此，可进一步抑制内侧部422c与辊43的接触。

另外，在本实施方式的轴承40中，在轴方向观察中，第二柱状部422的外侧部422b的圆周方向的两侧的侧面为沿着邻接的辊43的表面的圆弧状。由此，可使外侧部422b的圆周方向的宽度最大限度地变宽。其结果，可进一步提升第二柱状部422的刚性。另外，第二柱状部422与辊43的接触面积变大，因此可良好地对辊43进行润滑。另外，在第二柱状部422的外侧部422b接触辊43的情况下，与考虑内侧部422c接触辊43的情况不同，第二柱状部422不会被朝径向外侧推展开。因此，过剩的应力施加至第二保持架42(第二柱状部422)的担忧少。

＜2.变形例＞

继而，参照图7对本发明的第一实施方式的变形例的轴承40进行说明。图7是表示从轴方向的前方侧观察变形例的第二保持架42的第二柱状部429时的形状的图。变形例的第二保持架42在包括第二柱状部429来代替第二柱状部422这一点上，与第一实施方式的第二保持架42不同。在其它点上，变形例的第二保持架42与第一实施方式的第二保持架42相同。以下，对构成及功能与第一实施方式中所示的构件相同的构件赋予相同的符号，并省略重复说明。

当在轴方向上观察时，变形例的第二柱状部429具有：中央部422a、外侧部422b、以及内侧部429c。

当在轴方向上观察时，内侧部429c是与中央部422a相比位于径向内侧的部位。在本实施方式中，内侧部429c的圆周方向的宽度随着朝向径向内侧而逐渐地变宽。在本实施方式中，当在轴方向上观察时，内侧部429c的圆周方向的两侧的侧面为曲面状。内侧部429c的圆周方向的两侧的侧面与邻接的辊43之间的间隙随着朝向径向内侧而逐渐地变大。

如此，本变形例的第二保持架42的第二柱状部429的内侧部429c的圆周方向的宽度随着朝向径向内侧而逐渐地扩大。由此，可将以与轴方向垂直的平面切断第二柱状部429时的剖面面积确保得更大。其结果，可进一步提升第二柱状部422接触辊43来对所述辊43进行润滑的润滑性能。

＜3.其它变形例＞

在所述第一实施方式中，内侧部422c的圆周方向的宽度比中央部422a的圆周方向的宽度小。但是，也可以将内侧部422c的圆周方向的宽度设为与中央部422a的圆周方向的宽度相同来加以代替。

在所述实施方式中，轴承40包含在内接行星式的减速机100，但并不限定于此。即，轴承40也可以广泛地应用于减速机100以外的各种设备。

另外，也可以在不产生矛盾的范围内，将所述实施方式或变形例中出现的各元件适宜组合。

[产业上的可利用性]

本申请可用于轴承及减速机。