專利名稱：超薄壁型滾動軸承的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用在工業(yè)用機器人、機床、醫(yī)療設備等中的超薄壁型滾動軸承。
背景技術：
圖4示出作為醫(yī)療設備的一種CT掃描裝置的一個例子。CT掃描裝置中，將X射線裝置1產(chǎn)生的X射線經(jīng)由楔狀濾片2以及狹縫3照射到被攝體4，其中，楔狀濾片2使X射線的強度分布均勻，狹縫3限制強度分布。通過被攝體4后的X射線被檢測器5接收，轉換成電信號被輸送到未圖示的電腦上。X射線管裝置1、楔狀濾片2、狹縫3、檢測器5等各部件，通過軸承6安裝在近似圓筒狀的旋轉架臺8上，旋轉架臺8能旋轉自如地支撐在固定架臺7上，隨著該旋轉架臺8的旋轉，而繞被攝體4的周圍旋轉。這樣，通過使面對著的X射線管裝置1和檢測器5繞被攝體4周圍旋轉，覆蓋被攝體4的檢查斷面內的所有點的所有的角度得到投影數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)根據(jù)預先編程的再構成程序得到斷層畫像。
在CT掃描裝置中，固定架臺7的內周面由于要確保被攝體4能夠進入，所以形成為大概直徑1m左右的大徑，因此，固定架臺7和旋轉架臺8之間的軸承6，斷面相對于直徑小得多，使用所謂的超薄壁型滾動軸承。
專利文獻1日本特開2000-329143號公報專利文獻2日本特開2001-304266號公報專利文獻3日本特開2002-081442號公報CT掃描裝置是一邊繞被攝體旋轉一邊照射X射線，檢測透射的X射線將投影信息通過電腦處理，得到橫切的斷層像的裝置。為了可縮短攝影時間和拍攝活動快速的心臟等內臟器官，CT掃描上所用的軸承市場上多傾向于使用能夠更加高速旋轉的軸承。
另外，對于高級別產(chǎn)品，為了實現(xiàn)得到高分辨率的畫像或拍攝動畫等高功能，不可避免要增加旋轉部位的重量，而為了能承受重量的增加，就需要提高力矩的剛性。
并且，在輸送軸承時、特別是向海外出口等情況下有時會發(fā)生磨蝕，以此磨蝕為起點產(chǎn)生的剝落而成為壽命短的原因。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決與超薄壁型滾動軸承有關的上述問題點。
本發(fā)明的超薄壁型滾動軸承具備在內周面上設置了供滾動體滾動的多列軌道的外側部件，和位于外側部件的內周側，由環(huán)狀部件和被嵌合在該環(huán)狀部件的外周且兩者之間有軸向間隙t的嵌合部件構成，在環(huán)狀部件以及嵌合部件的外周面上分別設置了供滾動體滾動的軌道的內側部件，和滾動自如地夾在外側部件的軌道和內側部件的軌道之間且直徑dw與節(jié)距圓直徑的比值dw/PCD為0.03以下的滾動體，和通過加壓所述嵌合部件，縮小所述軸向間隙t而賦予預壓力的預壓賦予部件，并且，所述的外側部件以及所述內外側部件的材料、和所述滾動體的材料不同。
優(yōu)選所述外側部件以及所述內側部件用鋼構成，所述滾動體用縱彈性系數(shù)為鋼1.5倍以上的材料構成。
優(yōu)選所述外側部件以及所述內側部件用鋼構成，所述滾動體用密度為鋼的1/2以下的材料構成。
作為滿足縱彈性系數(shù)鋼的1.5倍以上以及密度為鋼的1/2以下的條件中之一方或雙方的材料的例子，可列舉出陶瓷、丙烯酸類樹脂。
(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，通過對滾動體的材料采用和軌道圈(外側部件以及內側部件)不同的材料，能防止輸送中的磨蝕。
另外，作為滾動體的材料，通過采用彈性系數(shù)(縱彈性模量)為鋼的1.5倍以上的材料，能提高滾動體的剛性，從而能提高軸承的力矩剛性。因此，使力矩負載產(chǎn)生的位移相同，能負載比原來大的力矩負載。
并且，作為滾動體的材料通過采用密度為鋼的1/2以下的材料，使?jié)L動體的重量下降，能抑制在高速旋轉時發(fā)生的離心力的影響，也就是抑制過大應力的發(fā)生。


圖1是示出本發(fā)明實施方式的超薄壁型滾動軸承的剖視圖。
圖2是圖1的主要部位的放大圖。
圖3是構成保持器的瓦塊的平面展開圖。
圖4是CT掃描裝置的剖視圖。
圖中10-外側部件，12-軌道，14-內螺紋孔，16、18-密封圈，20-內側部件，22-環(huán)狀部件，24-小徑臺階部，26-軌道，28-嵌合部件，30-滾動體(球)，40-保持器，40’-瓦塊(segment)，42-基座，44-柱部，46a、46b-兜部，48a、48b-連結部，50-推壓部件，52-預壓賦予部件S。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。這里，圖1示出在圖4中示出的CT掃描裝置的軸承6的結構，圖2是圖1的主要部位的放大圖。
如圖2上所示，該軸承6的主要的構成要件有環(huán)狀的外側部件10、和同心配置在外側部件10的內周側的同樣為環(huán)狀的內側部件20、和被夾在外側部件10和內側部件20之間的多列的滾動體30、和將各列的滾動體30在圓周方向上以規(guī)定間隔保持的保持器40、和將軸承的兩端開口部密封的密封圈16、18、和用于對軸承賦予預壓的預壓賦予部件S。
該軸承6是將滾動體30的列數(shù)設為2列的多列軸承。其中，例示出將作為滾動體的球30以2列配置，滾動體負載的作用線Q的交點位于節(jié)距圓(將節(jié)距圓直徑用PCD表示)的外側的所謂背面排列的多列推力角接觸球軸承的情況。接觸角即滾動體負載的方向和垂直于軸承的中心軸線的平面所成的角，例如設成30°。
該多列推力角接觸球軸承是球30的直徑dB和節(jié)距圓直徑PCD的比值為Φ＝dB/PCD為0.03以下(Φ≤0.03)的超薄壁型滾動軸承，例如，球直徑dB為12.7mm，PCD為1041.4mm，兩者的比值Φ設定為0.012。
外側部件10，在內周面上形成用于使多列球30滾動的多列軌道12。內側部件20由環(huán)狀部件22和嵌合部件28構成。環(huán)狀部件22的一端有小徑臺階部24，該小徑臺階部24上嵌合嵌合部件28。環(huán)狀部件22及嵌合部件28的外周面上分別形成有軌道26。球30分別夾在外側部件10的多列軌道12和內側部件20的二個軌道26之間。
保持器40是采用分割型模具對樹脂進行成形而制成的，將多個圓弧形的瓦塊40’連接成環(huán)狀。如圖3所示，瓦塊40’具備將環(huán)狀體在圓周方向的多處分割的圓弧形狀的基座42、從基座42以懸臂狀延伸出來的柱部44和在相鄰的柱部44之間形成的多個兜部46a、46b。柱部44超出了在圖3中用單點劃線表示的球30的節(jié)距圓沿軸向延伸。圖中例示的兜部46a、46b具有2種形狀，即將比兜部中心(在圖3所示的節(jié)距圓上)更靠近兜部開口側(圖3的上側)的壁面平面展開觀察為凹狀圓弧面的第一兜部46a和將該壁面為軸向的平面的第二兜部46b。第一兜部46a和第二兜部46b在圓周方向上交替出現(xiàn)。半徑方向的截面(垂直于圖3紙面的截面)都是以兜部中心作為曲率中心的凹曲面。
通過從兜部46a、46b的開口部向里側推入球30而向兜部46a、46b組裝球30。這時，第一兜部46a有必要一邊擴張入口側的柱部44，一邊推入球30。不過第二兜部46b，因為不需要那樣的工夫，所以能簡化向保持器40組裝球30的工序。此外，所述的兜部46a、46b的形狀和結構只不過是一種例示，例如也可以使用將兜部設為單一形狀等對應于軸承的使用條件的各種形狀、結構的兜部。
在各瓦塊40’的兩端設置有用于使相鄰瓦塊彼此間連接的連結部。這里例示出成為連結對象的瓦塊的連結部和在圓周方向上凹凸卡合的連結部48a、48b。其中之一的連結部48a是將前端側設成橫向寬的凸狀，圖示例出的情況下，由沿保持器的半徑方向延伸的大致圓筒面狀的部分和比其狹窄的頸部構成。另一個連結部48b形成為與所述凸狀的連結部48a相配合的圓筒面狀的凹狀。在相鄰瓦塊40’彼此之間連結時，其中之一瓦塊的連結部(例如48a)沿半徑方向推入另一個瓦塊的連結部(例如48b)。這樣，連結部48a、48b嵌合，防止瓦塊40’彼此之間沿圓周方向分離。
預壓賦予部件S通過將嵌合部件28向軸承內部側加壓，賦予軸承適當?shù)念A壓力，例如象下面那樣構成。
環(huán)狀部件22和嵌合部件28為松嵌合，以此確保根據(jù)緊固后述的推壓部件50能夠移動。緊固推壓部件50之前，在環(huán)狀部件22的肩部25和面對其的嵌合部件28的端面27之間有軸向間隙t，并且，嵌合部件28的另一端面29比環(huán)狀部件22的端面23稍微沿軸向突出。該突出量和軸向間隙t的寬度相同或者比其稍大。
外側部件10具備在圖1右側的端面上形成的內螺紋孔14。通過將未圖示的螺栓擰入該內螺紋孔14中，將外側部件10固定在圖3示出的CT掃描裝置的旋轉架臺8上。同樣，內側部件20具有形成外側部件10的與具有螺紋孔14的端面相反的一側的內側部件20的端面的內螺紋孔21。通過將未圖示的螺栓等擰入該內螺紋孔21，而將內側部件20固定在固定架臺7上。況且，外側部件10和旋轉架臺8一同成為旋轉的旋轉側，而內側部件20(環(huán)狀部件22以及嵌合部件28)成為非旋轉的靜止側。根據(jù)CT掃描裝置的結構，也能可與上述相反將外側部件10成為非旋轉的靜止側、將內側部件20成為和旋轉架臺8一同旋轉的旋轉側。
在環(huán)狀部件22的與有內螺紋孔21的端面相反一側的端面上采用螺栓等的緊固部件52固定環(huán)狀推壓部件50，推壓部件50的外徑端和嵌合部件28的外周面大致在同一平面上。在推壓部件50的外徑端的對面位置上有所述一對密封圈其中之一的密封圈16。
在以上的構成之中，一緊固緊固部件52，推壓部件50就對嵌合部件28進行加壓將其推入軸承內部側。因此在所述預壓賦予部件S發(fā)揮作用，縮小軸向間隙t縮小的同時，加壓力經(jīng)由球30傳給外側部件10，推入外側部件10。因此，由雙方的軸承部分抵消軸承間隙，賦予預壓力。預先設定最初的軸向間隙t的寬度使得在推入嵌合部件28達到軸向間隙t為0時得到所規(guī)定的預壓量，從而能使高精度地調整預壓力且簡單地進行操作。除此之外，通過管控緊固部件52的緊固扭矩等方法，也能對軸承賦予恒定預壓力。在這種情況下，不僅限于賦予預壓力后的軸向間隙t為0。
軌道圈(外側部件10以及內側部件20)和球30采用相互不同的材料。具體來講，在該實施方式中，軌道圈用鋼制造，而球30用縱彈性系數(shù)為鋼的1.5倍以上的材料、或者用密度為鋼的1/2以下的材料構成。作為兼具備這樣特征的材料，可例如列舉陶瓷(Si3N4)和丙烯酸樹脂(PMMA)。在表1中示出各材料的物理性質比較。

圖1示出CT掃描用軸承和旋轉部重量物體的概略結構的例子。這里，在將旋轉部的重量設為Fr、從軸承中心到重量物體的距離設為X時，軸承6上作用著FrX的力矩負載。由于作為球30的材料采用彈性系數(shù)(縱彈性模量)為鋼的1.5倍以上的材料，能提高球30的剛性，從而提高軸承的力矩剛性。另外，由于作為球30的材料采用密度為1/2以下的材料，降低球30的重量，能抑制高速旋轉時產(chǎn)生的離心力的影響、即過大應力的產(chǎn)生。并且，這樣通過對球30的材料采用和軌道圈10、20不同的材料，能防止輸送中的磨蝕。
權利要求
1.一種超薄壁型滾動軸承，其特征在于，包括外側部件，其在內周面上設置了供滾動體滾動的多列軌道；內側部件，其位于外側部件的內周側，由環(huán)狀部件和被嵌合在該環(huán)狀部件的外周且兩者間有軸向間隙的嵌合部件構成，在環(huán)狀部件以及嵌合部件的外周面分別設置了供滾動體滾動的軌道；滾動體，其滾動自如地夾在外側部件的軌道和內側部件的軌道之間，該滾動體的直徑dw與節(jié)距圓直徑的比值dw/PCD為0.03以下；和預壓賦予部件，其通過對嵌合部件進行加壓，縮小軸向間隙而賦予預壓力，并且，所述外側部件以及所述內側部件的材料、和所述滾動體的材料不同。
2.如權利要求1所述的超薄壁型滾動軸承，其特征在于所述外側部件以及所述內側部件用鋼構成，所述滾動體用縱彈性系數(shù)為鋼的1.5倍以上的材料構成。
3.如權利要求1所述的超薄壁型滾動軸承，其特征在于所述外側部件以及所述內側部件用鋼構成，所述滾動體用密度為鋼的1/2以下的材料構成。
4.如權利要求1所述的超薄壁型滾動軸承，其特征在于所述滾動體的材料為陶瓷。
5.如權利要求1所述的超薄壁型滾動軸承，其特征在于所述滾動體的材料為丙烯酸類樹脂。
全文摘要
本發(fā)明的超薄壁型滾動軸承，能防止輸送過程中的磨蝕，提高軸承的力矩的剛性，抑制高速旋轉時發(fā)生離心力的影響。這種超薄壁型滾動軸承的軌道圈(外側部件10以及內側部件20)的材料和滾動體(球30)的材料不同。例如，軌道圈(10、20)用鋼制造，滾動體(球30)用縱彈性系數(shù)為鋼的1.5倍以上的材料構成。另外，軌道圈(10、20)用鋼制造，滾動體(球30)用密度為鋼的1/2以下的材料構成。
文檔編號F16C33/62GK101035994SQ20058003371
公開日2007年9月12日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權日2004年11月5日
發(fā)明者平松研吾, 大矢洋右 申請人:Ntn株式會社