CN108350931A - 滑动轴承 - Google Patents

Abstract

滑动轴承(1)具备：外圈(2)；内圈(3)；形成于上述内圈和外圈之间的圆环形状的轨道(4)；以及安装于轨道(4)的滑动体(5)。轨道(4)由外圈侧V形槽(11)和内圈侧V形槽(12)形成、且形成为矩形截面或菱形截面。滑动体(5)例如由环状盘簧构成，其圆形轮廓的外周面以4点接触的状态而与轨道(4)的第一轨道面～第四轨道面(6～9)这4个轨道面抵接。能够实现可承受力矩载荷的小型结构的滑动轴承。

Description

滑动轴承

技术领域

本发明涉及能够承受力矩载荷的滑动轴承。

背景技术

作为针对作用有力矩载荷(moment load)的部分而使用的轴承，例如存在对波动齿轮装置中的输入轴或输出轴进行支撑的支撑轴承。在波动齿轮装置中，一般情况下，在输入侧推荐使用组合角接触滚珠轴承，在输出侧推荐使用组合角接触滚珠轴承、4点接触滚珠轴承、交叉滚子轴承等。专利文献1、2中记载有如下波动齿轮装置：在输出侧使用了交叉滚子轴承或4点接触滚珠轴承。

对于具有滚珠、滚子的滚动式轴承而言，润滑剂不可或缺，还需要密封机构。另外，因润滑剂的较大的粘性阻力、密封机构的油封唇部的较大的摩擦阻力等而导致波动齿轮装置高速旋转时的效率降低。

为了消除这种弊端，考虑使用能够承受力矩载荷的滑动轴承来取代滚动式轴承。据此，能够提高高速旋转时的效率、且减弱振动、噪音，此外，还能够应对无润滑化。

作为能够承受力矩载荷的滑动轴承，已知专利文献3、4中记载的法兰盘式的复合轴承。这种形式的滑动轴承具备：形成为沿径向以及轴向延伸的L字形状的金属等制成的滑动轴承片。

然而，作为能够承受力矩载荷的滑动轴承，并未提出具有足够的负荷容量的小型结构的滑动轴承。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002－031150号公报

专利文献2：日本特开2005－308131号公报

专利文献3：日本特开2013－19517号公报

专利文献4：日本特开2013－96534号公报

发明内容

本发明的课题在于提供一种能够承受力矩载荷的小型结构的滑动轴承。

为了解决上述课题，本发明的滑动轴承的特征在于，具有：

外圈；

内圈，其以同心状态而配置于所述外圈的内侧；

外圈侧V形槽，其遍及所述外圈的内周面的整周而形成；

内圈侧V形槽，其遍及所述内圈的外周面的整周而形成；

圆环形状的轨道，其具有由所述外圈侧V形槽以及所述内圈侧V形槽规定的4个轨道面；以及

滑动体，其安装于所述轨道，

所述滑动体的外周面以能够滑动的状态而分别与所述轨道面接触。

在此，考虑到组装的容易度，优选地，所述外圈由能够在轴承中心轴线的方向上分割而成的2个分割外圈构成。

在本发明中，作为所述滑动体，可以使用：环状盘簧(endless coilspring)、或者圆形截面的环状体。另外，作为所述滑动体，还可以使用：矩形截面或菱形截面的环状体，这种情况下，只要以如下方式设定滑动体的截面形状即可：使得所述滑动体的4个面与所述轨道的4个所述轨道面进行面接触。

在此，考虑到组装的容易度，作为所述滑动体，可以使用：在圆周方向上将圆环形状的部件分割成多个部分的情况下而得到的多个圆弧形状的部件。

在波动齿轮装置中，上述结构的滑动轴承可以用作：用于将刚性内齿齿轮和柔性外齿齿轮支撑为相对旋转自如的状态的支撑轴承。

附图说明

图1是表示应用了本发明的滑动轴承的一个例子的半剖截面图、局部放大截面图、以及示出了滑动部件的两个例子的立体图。

图2是表示应用了本发明的滑动轴承的其他例子的半剖截面图以及表示滑动部件的立体图。

图3是表示组装有图1的滑动轴承的波动齿轮装置的一个例子的纵向截面图以及端面图。

具体实施方式

下面，参照附图，对应用了本发明的滑动轴承的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1(a)、图1(b)是表示实施方式1所涉及的滑动轴承的半剖截面图以及局部放大截面图，图1(c)、图1(d)是表示其滑动体的两个例子的立体图。

如图1(a)、图1(b)所示，滑动轴承1具备外圈2、以及以同心状态配置于上述外圈2的内侧的内圈3。在外圈2与内圈3之间，形成有圆环形状的轨道4。在轨道4安装有圆环形状的滑动体5。本例的轨道4大致形成为正方形截面，滑动体5形成为圆形轮廓。滑动体5与对轨道4进行规定的第一轨道面～第四轨道面6～9内接，该滑动体5能够沿上述轨道面6～9滑动。

在外圈2的圆形内周面遍及其整周地形成有外圈侧V形槽11，该外圈侧V形槽11的一侧的槽侧面为第一轨道面6，另一侧的槽侧面为第二轨道面7。同样，在内圈3的圆形外周面遍及其整周地形成有内圈侧V形槽12，该内圈侧V形槽12的一侧的槽侧面为第三轨道圆8，另一侧的槽侧面为第四轨道圆9。

本例的外圈2构成为包括：在轴承中心轴线1a的方向上的中央分割成两部分的分割外圈13、14。分割外圈13、14实质上形成为左右对称的形状，在分割外圈13形成有第一轨道面6，在分割外圈14形成有第二轨道面7。在圆周方向上以规定的间隔利用紧固连结螺栓(未图示)将分割外圈13、14彼此紧固连结固定，由此构成外圈2。

如图1(c)所示，本例的滑动体5由环状盘簧构成。环状盘簧的线圈卷绕直径设定为：相对于第一轨道面～第四轨道面6～9进行4点接触的大小，通过适当地设定卷绕密度、线径而使得该环状盘簧在线圈直径方向上具有足够的刚性。根据组装的容易度等观点，可以由在圆周方向上将环状盘簧分割成多个部分而得到的多个呈圆弧形状的盘簧构成滑动体5。一般情况下，只要使用同一圆弧形状的3个以上的盘簧即可。

只要以如下方式进行上述滑动轴承1的组装即可。首先，将滑动体5安装于内圈3的V形槽12侧。接下来，对分割型的外圈2进行安装并利用预固定螺栓进行紧固，由此形成为规定的预压状态。

在此，图1(d)是表示滑动体5的其他例子的立体图。该图所示的滑动体25为截面呈圆形的圆环形状的刚体。这种情况下，根据组装的容易度等观点，优选使用：在圆周方向上分割成多个部分例如3个部分以上而得到的圆弧形状的滑动片。例如，如图中虚线所示，以等角度间隔将滑动体25分割为三个部分。使用由此得到的3个圆弧形状的滑动片25a～25c。

这样，滚动轴承1中形成了与滚动式的交叉滚子轴承的形状相同的形状的轨道，并将滑动体安装于该轨道。据此，可以实现：能够承受径向载荷、轴向载荷以及力矩载荷的小型的滑动轴承。

(实施方式2)

接下来，图2(a)是表示实施方式2所涉及的滑动轴承的半剖截面图，图2(b)是其滑动体的立体图。

滑动轴承31的外圈32、内圈33与上述滑动轴承1的外圈2、内圈3相同。外圈32为分割型外圈，其构成为包括分割外圈43、44。在分割外圈43、44的圆形内周面形成有第一轨道面36、第二轨道面37。当对分割外圈43、44进行紧固连结固定时，在上述外圈的内周面由第一轨道面、第二轨道面36、37而形成V形槽41。在内圈33的圆形外周面，形成由第三轨道面38、第四轨道面39规定的V形槽42。圆环形状的滑动体35以能够滑动的状态配置于由V形槽41、42构成的圆环形状的矩形截面的轨道34。

如图2(b)所示，本例的滑动体为圆环形状的刚体，其截面呈矩形，其矩形截面的一条对角线的方向与半径方向一致，另一条对角线的方向与轴承中心轴线31a的方向一致。滑动体35的矩形截面的大小与轨道34的矩形截面大致相同，滑动体35的4个外周面46～49以面接触状态而与对应的轨道34的第一轨道面～第四轨道面36～39抵接。即使对于滑动体35，根据组装的容易度等观点，也优选使用：在圆周方向上分割成多个部分例如3个部分以上而得到的圆弧形状的滑动片。例如，如图中虚线所示，以等角度间隔而将滑动体35分割为三个部分。使用：由此得到的3个圆弧形状的分割滑动片35a～35c。

(各部分的材质)

在此，外圈2、32、内圈3、33的材质可以设为：钢、不锈钢、塑料等各种材质。只要基于滑动轴承1、31所需的压缩强度、杨氏模量、线膨胀系数等机械性质而选择适当的材质即可。

另外，可以考虑针对内外圈的耐磨损性来选择滑动体5、25、35的材质。另外，根据需要进行各种表面改质也较为有效。特别是对于图1(d)、图2(b)所示的滑动体25、35的材质，可以使用高强度且耐磨损性优异的RB陶瓷(三和油脂株式会社制)。RB陶瓷的压缩强度为180MPa～300MPa，其杨氏模量为10GPa～15GPa，例如，美国专利第5916499号说明书(日本专利第3530329号公报)中对此进行了记载。

(具有滑动轴承的波动齿轮装置的例子)

图3(a)是表示具有应用了本发明的滑动轴承的礼帽式的波动齿轮装置的一例的纵向截面图，图3(b)是其端面图。

波动齿轮装置51具备：圆环状的刚性内齿齿轮52；礼帽形状的柔性外齿齿轮53，其同轴地配置于上述刚性内齿齿轮52的内侧；以及波动发生器54，其同轴地嵌入于柔性外齿齿轮53的内侧。另外，作为支撑轴承而具有滑动轴承55，利用该支撑轴承将柔性外齿齿轮53支撑为相对于刚性内齿齿轮52相对旋转自如的状态。滑动轴承55的构造例如与图2所示的滑动轴承35的构造相同。

柔性外齿齿轮53具备：在半径方向上能够挠曲的圆筒状主体部56；隔膜57，其从上述圆筒状主体部56的一侧的端部朝半径方向的外侧扩展；以及外齿58，其形成于圆筒状主体部56的另一侧的开口端侧的外周面部分。刚性内齿齿轮52借助滑动轴承55而将柔性外齿齿轮53支撑为相对旋转自如的状态。在本例中，在刚性内齿齿轮52的圆形外周面形成有滑动轴承55的内圈轨道面55a。柔性外齿齿轮53被同轴地紧固连结于滑动轴承55的外圈55b。在内圈轨道面55a(内圈侧V形槽)与形成于外圈55b的外圈侧轨道面55c(外侧V形槽)之间，以能够滑动的状态安装有圆环形状的滑动体55d。

柔性外齿齿轮53的外齿58的形成部分因波动发生器54而挠曲成非圆形状，一般情况下，挠曲成椭圆状，该椭圆形状的长轴两端的外齿58的一部分与刚性内齿齿轮52的内齿59的一部分啮合。波动发生器54被未图示的马达驱动旋转。波动发生器54具备：刚性的波动插塞(wave plug)61；以及波动轴承63，其安装于上述波动插塞61的椭圆状的波动插塞外周面62且挠曲成椭圆状。在波动插塞61形成有：在中心轴线51a的方向上将其中心部贯穿的中空部64。

当波动发生器54旋转时，两个齿轮52、53之间的啮合位置在圆周方向上移动。两个齿轮52、53之间具有齿数差，故而，滑动轴承55产生滑动而在两个齿轮之间产生相对旋转。滑动轴承55能够承受运转时发挥作用的径向载荷、轴向载荷、力矩载荷。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种滑动轴承,其特征在于，

所述滑动轴承具有：

外圈；

内圈，其以同心状态而配置于所述外圈的内侧；

外圈侧V形槽，其遍及所述外圈的内周面的整周而形成；

内圈侧V形槽，其遍及所述内圈的外周面的整周而形成；

圆环形状的轨道，其具有由所述外圈侧V形槽以及所述内圈侧V形槽规定的4个轨道面；以及

滑动体，其安装于所述轨道，

所述滑动体的外周面以能够滑动的状态分别与所述轨道面接触，

所述滑动体为环状盘簧。

2.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，

所述外圈由能够在轴承中心轴线的方向上分割而成的2个分割外圈构成。

3.(删除)。

4.(删除)。

5.(修改后)根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，

所述环状盘簧由在圆周方向上分割成多个部分而得到的、多个呈圆弧形状的盘簧构成。

6.一种波动齿轮装置，其特征在于，

所述波动齿轮装置具备：

刚性内齿齿轮；

柔性外齿齿轮；

波动发生器，其使得所述柔性外齿齿轮挠曲成非圆形且使得该柔性外齿齿轮与所述刚性内齿齿轮在局部啮合，并使得两个齿轮的啮合位置在圆周方向上移动；以及

支撑轴承，其将所述刚性内齿齿轮和所述柔性外齿齿轮支撑为相对旋转自如的状态，

所述支撑轴承为权利要求1所述的滑动轴承。

Claims (6)

1.一种滑动轴承,其特征在于，

所述滑动轴承具有：

外圈；

内圈，其以同心状态而配置于所述外圈的内侧；

外圈侧V形槽，其遍及所述外圈的内周面的整周而形成；

内圈侧V形槽，其遍及所述内圈的外周面的整周而形成；

圆环形状的轨道，其具有由所述外圈侧V形槽以及所述内圈侧V形槽规定的4个轨道面；以及

滑动体，其安装于所述轨道，

所述滑动体的外周面以能够滑动的状态分别与所述轨道面接触。

2.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，

所述外圈由能够在轴承中心轴线的方向上分割而成的2个分割外圈构成。

3.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，

所述滑动体为环状盘簧、或者圆形截面的环状体。

4.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，

所述滑动体为矩形截面或菱形截面的环状体，

所述滑动体的4个外周面相对于所述轨道的4个所述轨道面进行面接触。

5.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，

所述滑动体为圆环形状的部件，或者，所述滑动体为：在圆周方向上将圆环形状的部件分割成多个部分的情况下而得到的多个圆弧形状的部件。

6.一种波动齿轮装置，其特征在于，

所述波动齿轮装置具备：

刚性内齿齿轮；

柔性外齿齿轮；

波动发生器，其使得所述柔性外齿齿轮挠曲成非圆形且使得该柔性外齿齿轮与所述刚性内齿齿轮在局部啮合，并使得两个齿轮的啮合位置在圆周方向上移动；以及

支撑轴承，其将所述刚性内齿齿轮和所述柔性外齿齿轮支撑为相对旋转自如的状态，

所述支撑轴承为权利要求1所述的滑动轴承。