專利名稱：軸承的伸縮保持架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承的保持架，具體地說，涉及用于以一定間隔保持支撐自行車等的軸的滾動軸承的滾動體的軸承保持架。
保持架(又叫保持器)是用于以一定間隔保持滾動軸承的滾動體的部件。在球軸承中使用球(滾珠)保持器，在滾子軸承中使用滾子軸承保持器。根據(jù)制法不同，保持器有由薄板經(jīng)板金壓力加工而制成的沖切保持器、由環(huán)狀材料經(jīng)切削加工而制成的切制保持器(以下稱為保持架)等公知的類型。
支撐滾動或固定的軸的軸承有將預(yù)先組裝好的軸承插套在軸上而裝配的情況和與軸的組裝共同進(jìn)行的情況。根據(jù)軸支撐結(jié)構(gòu)機(jī)械上的不同，可以在設(shè)計上進(jìn)行選擇。在軸承的組裝和軸的裝配共同進(jìn)行時，將金屬制的保持架插入軸的端部時，如果軸的外徑比保持架的內(nèi)徑大，就不能插入。
在保持架是用合成樹脂制的情況下，雖然在其彈性限度的范圍內(nèi)可以有一些擴(kuò)展，但是不允許在內(nèi)徑允許范圍內(nèi)的某個變大尺寸以上的變化。在這種情況下，就有不能組裝軸承部分的事情出現(xiàn)。因此，我們知道過去切斷環(huán)狀的保持架的技術(shù)(實(shí)開昭56-91923號公報)。然而，在這種切斷時，由于切斷而使保持架易于變形而不能穩(wěn)定地保持滾動體。
一方面，在自行車中裝備有曲柄軸、前后軸等軸，而這些軸的動力是人力，所以最理想的是盡量減輕重量。我們知道減輕重量的一種方法是將實(shí)心的曲柄軸換成內(nèi)部中空的曲柄軸(實(shí)開昭52-60058號公報)。另一方面，其過程是，曲柄接受左腳蹬的蹬踩力并把它作為扭矩而承受，然后該扭矩通過前齒輪而將動力傳遞到鏈條上，所以曲柄軸上作用有一定的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等負(fù)荷。
另外，在該曲柄軸的兩端，我們知道多采用安裝曲柄軸的稱為無穿釘形的矩形截面的軸，用于固定曲柄。但是，采用中空的曲柄軸時，內(nèi)徑變大后，軸的部分的壁厚就會變薄，強(qiáng)度得不到保證，所以，在中空的曲柄軸中，其截面不能采用矩形的結(jié)構(gòu)。
為了增強(qiáng)該接合部的強(qiáng)度，本申請人提出了在曲柄軸的外周面形成鋸齒部的結(jié)構(gòu)，用于左右曲柄和曲柄軸的結(jié)合(特愿平8-46657號)。因此，通過使中空曲柄軸的曲柄安裝部的直徑增大，就能維持曲柄安裝部的結(jié)合強(qiáng)度。
由于支撐曲柄軸的吊架的孔徑是規(guī)范化的，所以將曲柄軸做成中空但直徑不能太大。由于曲柄軸是用滾動體而支撐在吊架的內(nèi)孔里的，所以需要用于該滾動體及支撐滾動體的右碗、左碗的間隙，曲柄軸的直徑，特別是中間位置的直徑歸根到底受到制約，不能太大。另外，在鏜削加工時，由于鏜削工具的制約，中空曲柄軸的內(nèi)孔最好盡可能地是大直徑的內(nèi)孔。
但是，中空曲柄軸的兩端的外徑變大時，又會出現(xiàn)下列問題。即，兩端或一部分的軸的外徑比軸承部分的軸直徑大時，當(dāng)保持架的內(nèi)徑比兩端或一部分的軸的外徑小時，保持架就不能插套在曲柄軸上。軸承的組裝也就不能進(jìn)行。
本發(fā)明是在上述的背景技術(shù)下做成的，達(dá)到下述目的。
本發(fā)明的目的在于，提供一種軸承的伸縮保持架，在軸承的保持架的內(nèi)徑比軸的外徑小時，能在周向擴(kuò)展。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種軸承的伸縮保持架，在軸承的保持架的內(nèi)徑比軸的外徑小時，軸承的組裝容易。
本發(fā)明還有一目的在于，提供一種軸承的伸縮保持架，在軸承的保持架的內(nèi)徑比軸的外徑小時，能穩(wěn)定地保持滾動體。
為完成上述目的，本發(fā)明采用下述裝置。
本發(fā)明的軸承的伸縮保持架，用于以一定間隔保持支撐軸的滾動軸承的滾動體，其特征在于，在插套上述軸時，在上述保持架的內(nèi)徑比上述軸的外徑小的情況下，在周向也能容易擴(kuò)展。
在本發(fā)明上述的軸承的伸縮保持架中，其特征在于，上述保持架具有環(huán)狀的本體，包括在上述本體上大致等間隔地配置并且用于保持上述滾動體的多個滾動體保持孔；和切開上述環(huán)狀的本體的槽縫。
在本發(fā)明上述的軸承的伸縮保持架中，其特征在于，上述槽縫配置在上述滾動體保持孔的背面。
在本發(fā)明上述的軸承的伸縮保持架中，其特征在于，上述槽縫在相鄰的上述滾動體保持孔之間配置有多個。
本發(fā)明的自行車用軸承的保持架，用于以一定間隔保持支撐自行車的軸的滾動軸承的滾動體，其特征在于，在插套上述軸時，在上述保持架的內(nèi)徑比上述軸的外徑小的情況下，在周向也能容易擴(kuò)展。
在本發(fā)明上述的自行車用軸承的保持架中，其特征在于，上述保持架具有環(huán)狀的本體，包括在上述本體上大致等間隔地配置并且用于保持上述滾動體的多個滾動體保持孔；和切開上述環(huán)狀的本體的槽縫。
在本發(fā)明上述的自行車用軸承的保持架中，其特征在于，上述槽縫配置在上述滾動體保持孔的背面。
在本發(fā)明上述的自行車用軸承的保持架中，其特征在于，上述槽縫在相鄰的上述滾動體保持孔之間配置有多個。
在本發(fā)明上述的自行車用軸承的保持架中，其特征在于，上述伸縮保持架的內(nèi)徑的大小是上述軸的一端的外徑，和形成在上述軸的外周面上并用于上述軸承的滾動體滾動的滾道的外徑之間的尺寸。
本發(fā)明的在自行車用中空曲柄軸組件中使用的自行車用軸承的保持架，其中自行車用中空曲柄軸組件中包括有在中心部形成中空的曲柄軸；形成在上述曲柄軸的外周面上并用于第一滾動體滾動的第一滾道；形成在上述曲柄軸的外周面上并用于第二滾動體滾動的第二滾道；在上述第一滾道和第三滾道上滾動的上述第一滾動體；在上述第二滾道和第四滾道上滾動的上述第二滾動體；橫跨上述第一滾動體和上述第二滾動體的外周配置且一體地形成并且具有上述第三滾道和第四滾道的殼體，其特征在于，在上述曲柄軸的上述第一滾動體和上述第二滾動體之間，具有比上述曲柄軸端外徑小的外徑部分，在插套上述曲柄軸時，在上述保持架的內(nèi)徑比上述曲柄軸的外徑小的情況下，在周向也能容易擴(kuò)展。


圖1是示出本發(fā)明的自行車用中空曲柄軸組件1的實(shí)施形態(tài)的半剖視圖。
圖2(a)，(b)是示出鋸齒部的圖，圖2(a)是放大圖，圖2(b)是圖2(a)的側(cè)面圖。
圖3(a)，(b)是示出第一保持架20的圖，圖3(a)是正面圖，圖3(b)是沿圖3(a)的b-b線剖開的剖視圖。
圖4(a)，(b)，(c)，(d)是示出第二保持架25的圖。圖4(a)是正面圖，圖4(b)是圖4(a)的側(cè)面圖，圖4(c)是圖4(a)的后視圖，圖4(d)是沿圖4(c)的c-c線的剖視圖。
下面來說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。圖1是示出本發(fā)明的自行車用中空曲柄軸組件1的實(shí)施形態(tài)的半剖視圖。中空的曲柄軸2配置在中心。曲柄軸2的中心形成有貫通孔3。在貫通孔3的兩端的內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋4。內(nèi)螺紋4用于擰入固定曲柄軸2和曲柄(未圖示)用的固定螺栓(未圖示)。
在貫通孔3的中間位置形成有截面為圓弧狀的突起部5。在曲柄軸2的兩端形成有鋸齒部6(參看圖2(a)，(b))。鋸齒部6在曲柄軸2的兩端外周位置一體形成有處于等角度位置的8個突起7，其截面為山狀。在曲柄軸2的兩端附近，在外周形成有錐部10。
曲柄的曲柄軸孔中形成與鋸齒部6相對應(yīng)的形狀(未圖示)。曲柄的鋸齒部和曲柄軸2上形成的鋸齒部相嚙合，同時，和曲柄的鋸齒部同軸形成的內(nèi)錐孔與曲柄軸2的錐部10相接觸而形成錐面接合。因此，通過鋸齒部結(jié)合和錐面接合，曲柄軸2和曲柄同心地強(qiáng)力結(jié)合起來。
第一滾道12一體地形成在曲柄軸2的外周面上。在本實(shí)施例中，第一滾道12為圓弧截面的槽，用于7個鋼球11滾動。第一滾道12的槽底直徑尺寸為D1。第二滾道13一體地形成在曲柄軸2的外周面上，與第一滾道12在軸線方向上隔有一段距離。第二滾道13的槽底直徑尺寸為D2。鋼球24在第二滾道13上滾動。
第一滾道12的槽底直徑D1和第二滾道13的槽底直徑D2有D1＞D2的關(guān)系。因此，如果貫通孔3是直孔，在沒有形成突起部5時，曲柄軸2的中間部的壁厚S在第二滾道13的位置就會變薄。因此，突起部5設(shè)置成向貫通孔3突出，以確保壁厚。
曲柄軸2的中間部14，即第一滾道12和第二滾道13之間的部分的直徑形成為d1。一方面，錐部10(本實(shí)施例中也都稱為軸端部或軸端)最大時的大小為d2。兩者通常形成d2＞d1的關(guān)系。圖3(a)，(b)是示出鋼球11的第一保持架20的圖。圖3(a)是正面圖，圖3(b)是沿圖3(a)的b-b線剖開的剖視圖。
第一保持架20用于使?jié)L動軸承的鋼球11保持成一定的間隔。第一保持架20用環(huán)狀形狀的合成樹脂杜南(DURAN)作成。7個球保持部22形成在環(huán)狀本體21的等角度位置上。球保持孔22是以和本體21的中心線O垂直相交的線h作為其中心線的孔，而且，該孔的一部分為開放部23。
球保持孔22的大小比鋼球11的直徑稍大，允許鋼球11的滾動。7個鋼球11分別插入所形成的7個球保持部22中而被保持著。第一保持架20的內(nèi)徑d3比第一滾道12的直徑D1大，而且，至少比曲柄軸2的錐部10最大的直徑d2大。
為什么呢？這是因?yàn)樵谘b配時，第一保持架20從曲柄軸2的端部插入時，如果錐部10的直徑大就不能插入。只是，由于第一保持架20是用合成樹脂制成的，在其彈性限度的范圍內(nèi)可擴(kuò)展一些，所以上述直徑之間的關(guān)系在其允許范圍內(nèi)容許有尺寸上的變化。
圖4(a)，(b)，(c)，(d)是示出用于第二鋼球24的第二保持架25的圖。圖4(a)是正面圖，圖4(b)是圖4(a)的側(cè)面圖，圖4(c)是圖4(a)的后視圖，圖4(d)是沿圖4(c)的c-c線的剖視圖。第二保持架25用于使?jié)L動軸承的鋼球24保持成一定的間隔。
第二保持架25用環(huán)狀形狀的合成樹脂杜南作成。7個球保持部27形成在環(huán)狀本體26的等角度位置上。球保持孔27是以和本體26的中心線O垂直相交的線h作為其中心線的孔，而且，該孔的一部分為開放部28。球保持孔27的大小比鋼球24的直徑稍大，允許鋼球24的滾動。
7個鋼球24分別插入所形成的7個球保持部27中而被保持著。在7個球保持部27之間的背面沿軸線方向在等角度位置配置著7個槽縫29。因此，由于形成了槽縫29，第二保持架25能在周向擴(kuò)展而使直徑變大。
第二保持架25的內(nèi)徑d4比第二滾道13的直徑D2大，而且，至少比曲柄軸2的錐部10最大的直徑d2小。
由于第二滾道13的直徑D2比第一滾道12的直徑D1小，所以第二保持架25的內(nèi)徑d4及外徑比第一保持架20的內(nèi)徑d3及外徑小。因此，裝配時即使第二保持架20在其彈性限度的范圍內(nèi)有所擴(kuò)展，也不能插入曲柄軸2的錐部10，所以形成有槽縫29。由于形成了槽縫29，第二保持架25就能在周向擴(kuò)展成為較大的直徑。
特別是在設(shè)置多個槽縫29的情況下，由于伸縮率較大，所以具有能對應(yīng)各種外徑的優(yōu)點(diǎn)。在曲柄軸2的第一滾道12的端部側(cè)套有環(huán)狀形狀的墊圈30，用聚氨酯橡膠制成。墊圈30的材料并不限于聚氨酯橡膠，只要是彈性體，其它材料也可以。在墊圈30的外周套有杜南制的密封罩31，其截面形狀為F形狀。
同樣，在曲柄軸2的第二滾道13的端部側(cè)套有環(huán)狀形狀的墊圈46，用聚氨酯橡膠制成。在墊圈46的外周套有杜南制的密封罩47，其截面形狀為F形狀。橡膠制的密封件32嵌入殼體35的內(nèi)孔的內(nèi)周面36，與密封罩31相對。
同樣，橡膠制的密封件48嵌入殼體35的內(nèi)孔的內(nèi)周面36，與密封罩47相對。殼體35配置在第一滾動體11和第二滾動體24之間的外周。殼體35具備大直徑部37和小直徑部38，在該大直徑部37和小直徑部38之間形成有臺階39。
殼體35內(nèi)孔的周面形成有使鋼球11滾動的第三滾道41和使鋼球24滾動的第四滾道42。殼體35的一端一體地形成有突緣43，在突緣43內(nèi)側(cè)的外周形成外螺紋44。
殼體35的外螺紋44擰入自行車中軸的吊架45的內(nèi)孔中所形成的內(nèi)螺紋時，突緣43與其端面相接而固定在吊架45上。大致為圓筒狀的結(jié)合件50插入殼體35另一端的外周，結(jié)合件50是螺母裝置，用于將自行車用中空曲柄軸組件1固定到吊架45中。
結(jié)合件50的外周形成外螺紋51，在外螺紋51的內(nèi)孔的內(nèi)周面上形成有槽，杜南制的環(huán)54插入固定在該槽內(nèi)。環(huán)54的內(nèi)周面與殼體35的外周面相接，使殼體35在吊架45內(nèi)定位并固定。在結(jié)合件50的突緣外周上，在等角度的位置形成有扳手用的突起52。在突緣內(nèi)周上，在等角度的位置形成有扳手用的突起53。
用扳手(未圖示)將結(jié)合件50的外螺紋51擰入自行車的中軸的吊架45的內(nèi)孔中所形成的內(nèi)螺紋時，突緣與其端面相接，使中空曲柄軸組件1固定在吊架45中。
第二保持架25的組裝將鋼球24插入到第二滾道13和殼體35的第四滾道42之間后，將第二保持架25插套在曲柄軸2上。這時，雖然由于第二保持架25的內(nèi)徑d4比曲柄軸2的錐部的外徑d2小而不能插入，但因?yàn)樾纬闪瞬劭p29，所以第二保持架25能在周向擴(kuò)展而增大直徑，就能進(jìn)行組裝。
將中空曲柄軸組件1組裝到自行車上如上述說明可以理解的那樣，如下所述將中空曲柄軸組件1裝配到自行車的中軸吊架45中。在拆下結(jié)合件50的狀態(tài)下，將中空曲柄軸組件1插入到中軸的吊架45的內(nèi)孔中。用扳手(未圖示)將殼體35的外螺紋44擰入所述內(nèi)孔中所形成的內(nèi)螺紋時，突緣43與其端面相接，從而固定在吊架45中。
用扳手(未圖示)將結(jié)合件50的外螺紋51擰入自行車的中軸的吊架45的內(nèi)孔中所形成的內(nèi)螺紋時，突緣與其端面相接，從而就把中空曲柄軸組件1強(qiáng)力地固定在吊架45中。
其它的實(shí)施例在上述實(shí)施形態(tài)中，第一保持架20、第二保持架25是用杜南制的合成樹脂制成的，也可以用金屬制、硬質(zhì)橡膠等其它材料。另外，槽縫29是從一側(cè)切入而形成的，從另一側(cè)切入來形成也可以，交互切入而形成也可以。
雖然上述實(shí)施形態(tài)的鋼球11和鋼球24的直徑大小是相同的，其直徑大小也可以不相同。另外，在上述的實(shí)施形態(tài)中，突起5突出于曲柄軸2的貫通孔3中，如果強(qiáng)度上沒問題，也可不必如此，也可以是直線的貫通孔。
由于本發(fā)明的軸承的保持架在保持架內(nèi)徑比軸的外徑小時能夠在周向擴(kuò)展，所以具有軸承的組裝容易，能夠穩(wěn)定地保持滾動體的效果。另外，組裝軸承的技術(shù)不太熟練也可以。在設(shè)置多個槽縫的場合，伸縮率較大，具有能對應(yīng)各種外徑的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.軸承的伸縮保持架，用于以一定間隔保持支撐軸的滾動軸承的滾動體，其特征在于，在插套上述軸時，在上述保持架的內(nèi)徑比上述軸的外徑小的情況下，在周向也能容易擴(kuò)展。
2.如權(quán)利要求1所述的軸承的伸縮保持架，其特征在于，上述保持架具有環(huán)狀的本體，包括在上述本體上大致等間隔地配置并且用于保持上述滾動體的多個滾動體保持孔；和切開上述環(huán)狀的本體的槽縫。
3.如權(quán)利要求2所述的軸承的伸縮保持架，其特征在于，上述槽縫配置在上述滾動體保持孔的背面。
4.如權(quán)利要求2或3所述的軸承的伸縮保持架，其特征在于，上述槽縫在相鄰的上述滾動體保持孔之間配置有多個。
5.軸承的伸縮保持架，是自行車用軸承的保持架，用于以一定間隔保持支撐自行車的軸的滾動軸承的滾動體，其特征在于，在插套上述軸時，在上述保持架的內(nèi)徑比上述軸的外徑小的情況下，在周向也能容易擴(kuò)展。
6.如權(quán)利要求5所述的軸承的伸縮保持架，是自行車用軸承的保持架，其特征在于，上述保持架具有環(huán)狀的本體，包括在上述本體上大致等間隔地配置并且用于保持上述滾動體的多個滾動體保持孔；和切開上述環(huán)狀的本體的槽縫。
7.如權(quán)利要求5或6所述的軸承的伸縮保持架，是自行車用軸承的保持架，其特征在于，上述槽縫配置在上述滾動體保持孔的背面。
8.如權(quán)利要求5或6或7中任一項所述的軸承的伸縮保持架，是自行車用軸承的保持架，其特征在于，上述槽縫在相鄰的上述滾動體保持孔之間配置有多個。
9.如權(quán)利要求5或6或7或8中任一項所述的軸承的伸縮保持架，是自行車用軸承的保持架，其特征在于，上述伸縮保持架的內(nèi)徑的大小是上述軸的一端的外徑，和形成在上述軸的外周面上并用于上述軸承的滾動體滾動的滾道的外徑之間的尺寸。
10.軸承的伸縮保持架，是在自行車用中空曲柄軸組件中使用的自行車用軸承的保持架，其中自行車用中空曲柄軸組件中包括有在中心部形成中空的曲柄軸；形成在上述曲柄軸的外周面上并用于第一滾動體滾動的第一滾道；形成在上述曲柄軸的外周面上并用于第二滾動體滾動的第二滾道；在上述第一滾道和第三滾道上滾動的上述第一滾動體；在上述第二滾道和第四滾道上滾動的上述第二滾動體；橫跨上述第一滾動體和上述第二滾動體的外周配置且一體地形成并且具有上述第三滾道和第四滾道的殼體，其特征在于，在上述曲柄軸的上述第一滾動體和上述第二滾動體之間，具有比上述曲柄軸端外徑小的外徑部分，在插套上述曲柄軸時，在上述保持架的內(nèi)徑比上述曲柄軸的外徑小的情況下，在周向也能容易擴(kuò)展。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于即使保持架的內(nèi)徑比軸的外徑小時,也能組裝保持架。第二保持架25插套軸時,由于第二保持架25的內(nèi)徑d4比軸的外徑小而不能插入,但由于形成了槽縫29,所以第二保持架25能在周向擴(kuò)展成為較大的直徑。在裝配自行車的曲柄軸時,第二保持架25從曲柄軸的端部插入時,即使錐部等的外徑大,也能插入,能夠組裝軸承。
文檔編號B62M3/00GK1186184SQ9710877
公開日1998年7月1日 申請日期1997年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月20日
發(fā)明者山中正廣 申請人:株式會社島野