CN112412985B - 保持器及轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保持器，其用于一轴承。保持器为一环状结构且包含一本体部以及一突缘部。本体部定义一中心轴且包含一第一表面、一第二表面、复数个孔洞及至少一储油槽，第二表面与第一表面相对，各孔洞用以容置一滚动件，储油槽自第一表面及/或第二表面凹陷形成，储油槽位于复数个孔洞的二相邻孔洞之间，且储油槽与二相邻孔洞连通，突缘部设置于本体部的一外周缘，突缘部包含一第一突部及一第二突部，第一突部与第一表面邻接且相对于第一表面往外突起而具有第一高度差，第二突部与第二表面邻接且相对于第二表面往外突起而具有第二高度差。

Description

保持器及轴承

技术领域

本发明涉及一种保持器及轴承，且特别是有关于一种有利于防止轴承内部润滑液外漏的保持器及轴承。

背景技术

轴承是当代机械设备中重要零部件，轴承的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

为了提高润滑的效果，有些轴承内部会注入润滑液，以有效降低摩擦系数、延长轴承寿命。而轴承中的保持器，其结构攸关着轴承的储油能力及润滑效果，因此，相关业者无不致力于保持器结构的改良。

以日本专利申请公开号JP2001041250A为例，其公开一种保持器，保持器的内壁面包含复数个凹槽及复数个突部(如该案件图11标号61、62所示元件)，凹槽用来容置润滑液，突部用来保持滚子的轴向位置。然而，所述保持器并无防止润滑液外漏的结构，随着轴承运转，其内部的润滑液会逐渐流失而造成润滑失效，此外，所述保持器的结构不利于凹槽中的润滑液在不同孔洞间流通，而不利于润滑液分布的均匀性，所述保持器于孔洞的上、下开口都设置突部，也导致脱模的困难度，而降低保持器的合格率。

再以日本专利申请公开号JP2008223919A为例，其公开一种保持器，保持器的内壁面包含复数个突部(如该案件图6标号16a、16b所示元件)，突部用来保持滚子的轴向位置。然而，所述保持器的构造防止润滑液外漏的效果较差，且所述保持器于孔洞的上、下开口都设置突部，也导致脱模的困难度，而降低保持器的合格率。

发明内容

因此，如何开发出新的保持器，使其可提供较佳的润滑效果，且可更优选地降低脱模难度，遂成为相关业者努力的目标。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种保持器，其用于一轴承，该保持器为一环状结构，其特征在于，包含：

一本体部，定义一中心轴，该本体部包含：

一第一表面；

一第二表面，与该第一表面相对，该第二表面与该第一表面于平行该中心轴的方向具有一间隔距离；

复数个孔洞，各该孔洞贯穿该本体部而连通该第一表面及该第二表面，各该孔洞用以容置一滚动件；及

至少一储油槽，自该第一表面及/或该第二表面凹陷形成，该储油槽位于该复数个孔洞的二相邻孔洞之间，且该储油槽与该二相邻孔洞连通；以及

一突缘部，设置于该本体部的一外周缘，该突缘部包含：

一第一突部，与该第一表面邻接，该第一突部相对于该第一表面往外突起而具有一第一高度差；及

一第二突部，与该第二表面邻接，该第二突部相对于该第二表面往外突起而具有一第二高度差。

本发明的保持器，凭借于本体部的外周缘设置突缘部，可减小突缘部与轴承其他部件(如第一环状结构及第二环状结构)间之间隙，以有效防止轴承内部润滑液外漏，进而有利于维持轴承的润滑效果及延长轴承的使用寿命。凭借储油槽与二相邻孔洞连通，有利于润滑液分布的均匀性。

依据前述的保持器，其中各孔洞可包含第一开口及第二开口，其中第一开口设置于本体部的第一表面，第二开口设置于本体部的第二表面，且各孔洞于第一开口或第二开口设置一勺状结构，勺状结构由邻近第一开口或第二开口的二弧形内壁所构成。如此，有利于承载滚动件，且可避免孔洞的第一开口及第二开口同时包含勺状结构时，不易安装滚动件及不易脱模的缺失。

依据前述的保持器，复数个孔洞可包含复数个第一孔洞及复数个第二孔洞，各第一孔洞于第一开口设置勺状结构，各第二孔洞于第二开口设置勺状结构。如此，可避免仅包含第一孔洞或仅包含第二孔洞时，保持器会与其他部件(如第一环状结构及第二环状结构)产生摩擦。

依据前述的保持器，复数个第一孔洞或复数个第二孔洞可为等角度配置。如此，有利于维持保持器与其他部件(如第一环状结构及第二环状结构)的间距的一致性。

依据前述的保持器，保持器的材质可为塑胶。如此，有利于保持器的轻量化。

本发明还提供一种轴承，其特征在于，包含：

一第一环状结构；

一第二环状结构；

一前述保持器，设置于该第一环状结构及该第二环状结构间，该突缘部的该第一突部的一第一顶缘邻近该第一环状结构的一内表面，该突缘部的该第二突部的一第二顶缘邻近该第二环状结构的一内表面；以及

复数个滚动件，对应设置于该保持器的该复数个孔洞。

所述的轴承，其中：该第一顶缘与该第一环状结构具有一第一间隙距离，该第二顶缘与该第二环状结构具有一第二间隙距离，该第一间隙距离及该第二间隙距离的总和为0.1mm至0.4mm。

所述的轴承，其中：该第一环状结构包含一第一环突部，设置于该第一环状结构的该内表面，该第二环状结构包含一第二环突部，设置于该第二环状结构的该内表面，该第一环突部与该第二环突部邻接以形成一轴部，各该滚动件为一第一滚动件，该轴承还包含：

一第三环状结构，设置于该第一环状结构及该第二环状结构间且环绕该轴部；以及

复数个第二滚动件，设置于该轴部与该第三环状结构间；

其中该保持器的数量为二，分别为一第一保持器及一第二保持器，该第一保持器设置于该第一环状结构及该第三环状结构间且环绕该轴部，该第二保持器设置于该第三环状结构及该第二环状结构间且环绕该轴部。

依据本发明的另一具体实施方式是提供一种轴承，包含第一环状结构、第二环状结构、前述的保持器以及复数个滚动件，保持器设置于第一环状结构及第二环状结构间，突缘部的第一突部的第一顶缘邻近第一环状结构的内表面，突缘部的第二突部的第二顶缘邻近第二环状结构的内表面，滚动件对应设置于保持器的孔洞。本发明的轴承，凭借包含前述保持器，可有效防止轴承内部润滑液外漏，且可提升润滑液分布的均匀性。

依据前述的轴承，第一顶缘与第一环状结构可具有一第一间隙距离，第二顶缘与第二环状结构可具有一第二间隙距离，第一间隙距离及第二间隙距离的总和可为0.1mm至0.4mm。如此，可进一步提升防止润滑液漏出的效果，并可避免第一环状结构、第二环状结构与保持器之间互相摩擦。

依据前述的轴承，第一环状结构可包含第一环突部，第一环突部设置于第一环状结构的内表面，第二环状结构可包含第二环突部，第二环突部设置于第二环状结构的内表面，第一环突部与第二环突部邻接以形成一轴部，各滚动件为一第一滚动件。轴承可更包含第三环状结构及复数个第二滚动件，第三环状结构设置于第一环状结构及第二环状结构间且环绕轴部，第二滚动件设置于轴部与第三环状结构间。前述保持器的数量为二，分别为一第一保持器及一第二保持器，第一保持器设置于第一环状结构及第三环状结构间且环绕轴部，第二保持器设置于第三环状结构及第二环状结构间且环绕轴部。凭借同时设置第一滚动件及第二滚动件，有利于提升轴承于径向及轴向的承载能力。

为使本发明的上述特征和优点更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明如下。

附图说明

图1是依据本发明一具体实施方式的保持器的立体示意图。

图2是图1中保持器的平面示意图。

图3是图2中保持器沿割面线A-A的局部剖视示意图。

图4是图2中X部位的放大示意图。

图5是图4中X部位沿割面线B-B的剖视示意图。

图6是图4中X部位沿割面线C-C的剖视示意图。

图7是图2中Y部位的剖视示意图。

图8为图1中保持器用以固定滚动件的示意图。

图9是依据本发明另一具体实施方式的轴承的剖视示意图。

图10是依据本发明又一具体实施方式的轴承的立体示意图。

图11为图10中轴承的爆炸示意图。

图12为图10中轴承沿割面线D-D的剖视示意图。

附图标记说明：10-第一部件；20-第二部件；30、400-滚动件；100-保持器；100a-第一保持器；100b-第二保持器；120-本体部；130-突缘部；131-第一突部；132-第二突部；133-第一顶缘；134-第二顶缘；140-第一孔洞；141、151-第一开口；142、152-第二开口；143、153-勺状结构；144、145、154、155-弧形内壁；150-第二孔洞；160-第一表面；170-第二表面；180-储油槽；200、500-第一环状结构；210、310、510、610-内表面；300、600-第二环状结构；520-第一环突部；521-第一阶部；522-第二阶部；620-第二环突部；700-轴部；710-空间；800-第三环状结构；900-第一滚动件；950-第二滚动件；1000、2000-轴承；d1-间隔距离；d2-厚度；d3、d4-间距；d5-第一间隙距离；d6-第二间隙距离；r1-直径；r2、r3-外径；H1-第一高度差；H2-第二高度差；O-中心轴；X、Y-部位。

具体实施方式

请参照图1至图3，图1是依据本发明一具体实施方式的保持器100的立体示意图，图2是图1中保持器100的平面示意图，图2绘示保持器100一表面，保持器100的另一表面与前述表面配置相同，图3是图2中保持器100沿割面线A-A的局部剖视示意图，保持器100沿割面线A-A的剖视示意图为左右对称，在此省略右半部。保持器100用于一轴承(图未绘示)，保持器100为一环状结构且包含本体部120及突缘部130，本体部120定义中心轴O，本体部120包含第一表面160、第二表面170、复数个孔洞，及至少一储油槽180。第二表面170与第一表面160相对，第二表面170与第一表面160于平行中心轴O的方向具有一间隔距离d1。复数个孔洞分别为复数个第一孔洞140及复数个第二孔洞150。各第一孔洞140及各第二孔洞150贯穿本体部120而连通第一表面160及第二表面170，且各第一孔洞140及各第二孔洞150用以容置一滚动件(图未绘示)，下文中若未具体指明孔洞为第一孔洞140或第二孔洞150，表示孔洞可为第一孔洞140或第二孔洞150。图2中，孔洞为长条形而可用于容置滚柱，然而，孔洞的形状可依据滚动件的形状相应调整，例如滚动件也可为一滚珠，孔洞也可对应设置为圆形。

突缘部130设置于本体部120的外周缘(未另标号)，突缘部130包含第一突部131及第二突部132，第一突部131与第一表面160邻接，第一突部131相对于第一表面160往外突起而具有第一高度差H1，详细来说，第一突部131的第一顶缘133与第一表面160具有第一高度差H1，第二突部132与第二表面170邻接，第二突部132相对于第二表面170往外突起而具有第二高度差H2，详细来说，第二突部132的第二顶缘134与第二表面170具有第二高度差H2。换句话说，突缘部130沿着中心轴O的厚度d2大于本体部120沿着中心轴O的厚度(即第二表面170与第一表面160于平行中心轴O的方向之间隔距离d1)。如此，可有效防止润滑液外漏。另外，在本具体实施方式中，第一高度差H1等于第二高度差H2。然而本发明不以此为限，在其他具体实施方式中，第一高度差H1也可异于第二高度差H2，端视实际需求而定。

请并同参照图4至图6，图4是图2中X部位的放大示意图，图5是图4中X部位沿割面线B-B的剖视示意图，图6是图4中X部位沿割面线C-C的剖视示意图。第一孔洞140包含第一开口141及第二开口142，第一开口141设置于本体部120的第一表面160，第二开口142设置于本体部120的第二表面170，第一孔洞140于第一开口141设置勺状结构143，勺状结构143由邻近第一开口141的弧形内壁144、145所构成，详言的，弧形内壁144、145往内缩以形成勺状结构143，如此，使第一开口141的尺寸小于滚动件的直径而可承载滚动件。请并同参照图7，其是图2中Y部位的剖视示意图。第二孔洞150包含第一开口151及第二开口152，第一开口151设置于本体部120的第一表面160，第二开口152设置于本体部120的第二表面170，第二孔洞150于第二开口152设置勺状结构153，勺状结构153由邻近第二开口152的弧形内壁154、155所构成。保持器100的材质可为塑胶，例如可为热塑性塑胶，热塑性塑胶可为但不限于聚酰亚胺(Polyimide，PI)树脂或聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)树脂，如此，相较于金属材质，有利于保持器100的轻量化。此外，保持器100可采用射出成型的方式制造，配合孔洞(140、150)仅包含单一勺状结构(143、153)，有利于保持器100的脱模，而可增加保持器100的可制造性。

请并同参照图8及图5，图8及为图1中保持器100用以固定滚动件30的示意图，当保持器100安装于轴承的第一部件10及第二部件20之间，滚动件30设置于第一孔洞140中，第一部件10与保持器100的第一表面160具有间距d3，第二部件20与保持器100的第二表面170具有间距d4，倘若保持器100仅设置第一孔洞140，由于第二开口142的尺寸大于滚动件30的直径，滚动件30受第一部件10压迫往下位移，将导致间距d3缩小而使保持器100与第一部件10产生摩擦，相似地，若保持器100仅设置第二孔洞150，则不利于维持间距d4的大小。因此，本发明的保持器100同时包含第一孔洞140及第二孔洞150，有利于维持保持器100与其他部件的间距(如d3、d4)的大小，而可避免保持器100与第一部件10或第二部件20产生摩擦。在本具体实施方式中，第二孔洞150的数量为三个，如图1及图2中所标示，其余孔洞都为第一孔洞140，其中第二孔洞150为等角度配置，即二个第二孔洞150间的夹角为120度，然而，本发明不以此为限，例如，在其他具体实施方式中，第二孔洞150数量可为二个，且二相邻第二孔洞150之间的夹角可为180度，凭借等角度配置，有利于维持保持器100与其他部件的间距(如d3、d4)的一致性。

请参照图1、图2及图6，本体部120可更包含复数个储油槽180，储油槽180设置于本体部120的第一表面160及第二表面170，且由第一表面160及第二表面170凹陷形成并配置为十字形，储油槽180位于二相邻孔洞之间，且储油槽180与二相邻孔洞连通，如此，有利于润滑液在不同的孔洞间流动，有利于润滑液分布的均匀性。在其他具体实施方式中，储油槽180可仅设置于本体部120的第一表面160或第二表面170，此外，储油槽180的数量可仅为一个，凭借设置储油槽180，可提升轴承中润滑液的含量。

图9是依据本发明另一具体实施方式的轴承1000的剖视示意图。轴承1000包含第一环状结构200、第二环状结构300、保持器100及复数个滚动件400，保持器100设置于第一环状结构200及第二环状结构300间，滚动件400对应设置于保持器100的孔洞，为清楚呈现保持器100，将左边的滚动件400予以省略。突缘部130的第一突部131的第一顶缘133邻近第一环状结构200的内表面210，第一顶缘133与内表面210具有第一间隙距离d5，突缘部130的第二突部132的第二顶缘134邻近第二环状结构300的内表面310，第二顶缘134与内表面310具有第二间隙距离d6，第一间隙距离d5及第二间隙距离d6的总和(d5+d6)为0.1mm至0.4mm。如此，可进一步提升防止润滑液漏出的效果，并可避免第一环状结构200、第二环状结构300、保持器100之间互相摩擦。滚动件400的尺寸可依设备需求弹性调整，如图9右侧所示，第一间隙距离d5及第二间隙距离d6的总和为滚动件400的直径r1与突缘部130沿着中心轴O的厚度d2的差值。

请参照图10至图12，图10是依据本发明又一具体实施方式的轴承2000的立体示意图，图11为图10中轴承2000的爆炸示意图，图12为图10中轴承2000沿割面线D-D的剖视示意图。轴承2000包含第一环状结构500、第二环状结构600、第三环状结构800、第一保持器100a、第二保持器100b、复数个第一滚动件900及复数个第二滚动件950，图12中将第一滚动件900及第二滚动件950予以省略，以清楚呈现其余元件的关系。轴承2000可为转盘轴承(Rotary TableBearing，RTB)。轴承2000同时设置第一滚动件900及第二滚动件950，有利于提升轴承2000于径向及轴向的承载能力。

第一环状结构500包含第一环突部520，设置于第一环状结构500的内表面510，第二环状结构600包含第二环突部620，设置于第二环状结构600的内表面610，第一环突部520与第二环突部620邻接以形成轴部700，第三环状结构800设置于第一环状结构500及第二环状结构600间且环绕轴部700，第一保持器100a设置于第一环状结构500及第三环状结构800间且环绕轴部700，第二保持器100b设置于第三环状结构800及第二环状结构600间且环绕轴部700，第一滚动件900设置于第一保持器100a及第二保持器100b的孔洞(未另标号)。第二滚动件950设置于轴部700与第三环状结构800间。第一环突部520包含第一阶部521及第二阶部522，依序设置于第一环状结构500的内表面510，第二阶部522的外径r3小于第一阶部521的外径r2，以于轴部700形成空间710，用以容置第二滚动件950。第一保持器100a及第二保持器100b可与保持器100相同，关于第一保持器100a及第二保持器100b中的元件可参考保持器100中具有相同名称的元件。在本具体实施方式中，第一保持器100a的突缘部的第一顶缘与第一环状结构500具有第一间隙距离(未另标号)，第一保持器100a的突缘部的第二顶缘与第三环状结构800具有第二间隙距离(未另标号)，第一间隙距离及第二间隙距离的总和为0.1mm至0.4mm。第二保持器100b的突缘部的第一顶缘与第三环状结构800具有第一间隙距离(未另标号)，第二保持器100b的突缘部的第二顶缘与第二环状结构600具有第二间隙距离(未另标号)，第一间隙距离及第二间隙距离的总和为0.1mm至0.4mm。现有轴承因保持器未设置突缘部，保持器需配置较大厚度以避免保持器与轴承的环形结构间隙过大而漏油严重，本发明凭借设置突缘部，可进一步降低本体部的厚度而减轻保持器的重量。

保油测试：组装第一测试轴承，其结构比照轴承2000，但将第一保持器100a更换为没有突缘部的对照保持器(即图3中高度H1及H2都为0)。于第一测试轴承的第一环状结构与第三环状结构中及第三环状结构与第二环状结构中分别注入等重润滑液(此时重量为W0)，使第一测试轴承在10rpm的转速运转1小时，再分别测量第一测试轴承的第一环状结构与第三环状结构中及第三环状结构与第二环状结构中剩余润滑液的重量(W1)，并计算漏出润滑液重量(△W)，△W＝W0-W1。测试结果列于表一，由表一可知，本发明的保持器可有效减少外漏润滑液重量。

扭力测试：组装第二测试轴承及对照测试轴承，其结构都比照轴承2000，但对照测试轴承中的对照保持器没有突缘部且仅包含第一孔洞，使用扭力计(厂牌：IMADA；型号：FB-20K)分别测量第二测试轴承及对照测试轴承的扭力值，得到4kgf及4kgf，由测试结果可知，本发明凭借设置突缘部缩小第一间隙距离及第二间隙距离，并不会减损轴承的效能。

相较背景技术，本发明的保持器凭借设置突缘部，可有效防止轴承内部润滑液外漏，进而有利于维持轴承的润滑效果及延长轴承的使用寿命。凭借储油槽与二相邻孔洞连通，有利于润滑液分布的均匀性。

进一步地，本发明的保持器可同时包含第一孔洞及第二孔洞，有利于避免保持器与轴承的其他部件如第一环状结构、第二环状结构接触摩擦，且凭借各孔洞仅具有一勺状结构，可提升保持器的可制造性。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种保持器，其用于一轴承，该保持器为一环状结构，其特征在于，包含：

一本体部，定义一中心轴，该本体部包含：

一第一表面；

一第二表面，与该第一表面相对，该第二表面与该第一表面于平行该中心轴的方向具有一间隔距离；

复数个孔洞，各该孔洞贯穿该本体部而连通该第一表面及该第二表面，各该孔洞用以容置一滚动件；及

至少一储油槽，自该第一表面及/或该第二表面凹陷形成，该储油槽位于该复数个孔洞的二相邻孔洞之间，且该储油槽与该二相邻孔洞连通；以及

一突缘部，设置于该本体部的一外周缘，该突缘部包含：

一第一突部，与该第一表面邻接，该第一突部相对于该第一表面往外突起而具有一第一高度差；及

一第二突部，与该第二表面邻接，该第二突部相对于该第二表面往外突起而具有一第二高度差；

其中，各该孔洞包含一第一开口及一第二开口，该第一开口设置于该本体部的该第一表面，该第二开口设置于该本体部的该第二表面，且各该孔洞于该第一开口或该第二开口设置一勺状结构，该勺状结构由邻近该第一开口或该第二开口的二弧形内壁所构成；

其中，该复数个孔洞包含：

复数个第一孔洞，各该第一孔洞于该第一开口设置该勺状结构；以及

复数个第二孔洞，各该第二孔洞于该第二开口设置该勺状结构，

其中，该复数个第一孔洞或该复数个第二孔洞为等角度配置。

2.如权利要求1所述的保持器，其特征在于：该保持器的材质为塑胶。

3.一种轴承，其特征在于，包含：

一第一环状结构；

一第二环状结构；

一如权利要求1或2所述的保持器，设置于该第一环状结构及该第二环状结构间，该突缘部的该第一突部的一第一顶缘邻近该第一环状结构的一内表面，该突缘部的该第二突部的一第二顶缘邻近该第二环状结构的一内表面；以及

复数个滚动件，对应设置于该保持器的该复数个孔洞。

4.如权利要求3所述的轴承，其特征在于：该第一顶缘与该第一环状结构具有一第一间隙距离，该第二顶缘与该第二环状结构具有一第二间隙距离，该第一间隙距离及该第二间隙距离的总和为0.1mm至0.4mm。

5.如权利要求3所述的轴承，其特征在于：该第一环状结构包含一第一环突部，设置于该第一环状结构的该内表面，该第二环状结构包含一第二环突部，设置于该第二环状结构的该内表面，该第一环突部与该第二环突部邻接以形成一轴部，各该滚动件为一第一滚动件，该轴承还包含：

一第三环状结构，设置于该第一环状结构及该第二环状结构间且环绕该轴部；以及

复数个第二滚动件，设置于该轴部与该第三环状结构间；

其中该保持器的数量为二，分别为一第一保持器及一第二保持器，该第一保持器设置于该第一环状结构及该第三环状结构间且环绕该轴部，该第二保持器设置于该第三环状结构及该第二环状结构间且环绕该轴部。

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