[发明专利]具有人字形滚子的轴承

说明书

本发明涉及一种轴承机构，该轴承机构包括：杆(110)；外圈(130)，该外圈(130)同轴地围绕杆；以及滚子(120)，所述滚子(120)设置于杆(110)与外圈(130)之间，其中，杆、外圈和滚子各自均包括具有右旋螺纹的螺旋螺纹和具有左旋螺纹的螺旋螺纹，滚子的具有左旋螺纹的螺旋螺纹(122a)与杆的具有右旋螺纹的螺旋螺纹(112a)啮合并且与外圈的具有左旋螺纹的螺旋螺纹啮合，而滚子(120)的具有右旋螺纹的螺旋螺纹(122b)与杆(110)的具有左旋螺纹的螺旋螺纹(112b)啮合并且与外圈(130)的具有右旋螺纹的螺旋螺纹啮合。

技术领域

本发明涉及滚动轴承领域，这种轴承是支承和导引组件旋转的机构。

背景技术

常规的滚动轴承包括滚珠轴承、圆锥滚子轴承或甚至圆柱滚子轴承，并且这些常规的轴承由于它们的低成本而被最广泛地使用，缺点在于具有大的总体尺寸，尤其是在这些常规的轴承的尺寸设置成承受高负载的情况下。

存在下述滚动轴承，这些滚动轴承基于具有螺旋螺纹或凹槽的滚子的系统并且比常规轴承更昂贵但具有更高的负载能力和/或更紧凑、即总体尺寸更小，并且提供改进的总体性能。

专利文献FR3 031 554公开了一种滚动轴承，该滚动轴承属于这种类别并且包括外圈、内圈和设置于两个圈之间的滚子；滚子中的每个滚子具有至少一个带螺纹的部分，并且圈中的至少一个圈具有至少一个带螺纹的部分，滚子的螺纹部分与所述圈的带螺纹的部分啮合，并且螺纹使得外圈和内圈在它们相对于彼此旋转运动时不轴向地移动，从而形成具有零节距的滚子螺旋。

在该轴承中，滚子中的每个滚子具有带圆形凹槽的部分，并且圈中的至少一个圈具有带圆形凹槽的部分，滚子的带凹槽的部分与所述圈的带凹槽的部分啮合。

专利FR3 031 554的滚动轴承因此将使用了如专利US9 435 377中描述的具有圆形凹槽的滚子的系统的轴承结构与使用了如专利申请FR2 999 674中描述的具有螺纹的滚子的系统的轴承结构相结合，从而避免了具有圆形凹槽的系统所固有的轴向滑移的风险，然而不需要用于齿组来使滚子同步，这种齿组是具有螺纹的系统的缺点的来源。

国际专利申请PCT/CH81/00036公开了一种作为螺旋杆或“蜗杆装置”操作的减速机构，该螺旋杆或“蜗杆装置”具有由壳体中的轴和带螺纹的滚子形成的切向轮。

发明内容

专利FR3 031 554的轴承的优点以其设计和其使用两者的增加的复杂性为代价获得的：其设计、制造和组装同时取决于圆形凹槽的特性以及螺纹的特性，这使得其成为技术上难以使用的解决方案。

本发明的目的是提出一种滚子轴承，该滚子轴承在轴向滚动轴承或推力轴承的意义上能够用作支座或推力轴承，并形成提供替代现有滚动轴承的技术方案的技术方案，并且该滚子轴承对于给定的总体尺寸具有优异的负载能力，更可靠，并且更简单且更容易制造和组装、同时成本更低。

为此，本发明提供了一种滚动轴承机构，该滚动轴承机构包括杆、同轴地围绕杆的外圈、以及具有平行于杆的纵向轴线和外圈的纵向轴线的滚子，每个滚子设置于杆与外圈之间，使得滚子上的螺纹与杆上的螺纹啮合并且与外圈中的螺纹啮合，在该滚动轴承机构中，杆、外圈和滚子各自具有相应的右旋螺纹和相应的左旋螺纹，杆的右旋螺纹位于机构的第一轴向部段中，而左旋螺纹位于机构的第二轴向部段中，第二轴向部段在轴向上远离第一轴向部段，并且在第一轴向部段中，滚子的左旋螺纹与杆的右旋螺纹啮合并且与外圈的左旋螺纹啮合，而在第二轴向部段中，滚子的右旋螺纹与杆的左旋螺纹啮合并且与外圈的右旋螺纹啮合。

在与可比较的现有技术方案相比更简化以适用于不同的应用并且适于制造的这种机构中，螺纹具有相反的“旋向”，由此螺纹具有自补偿作用，该自补偿作用防止滚子轴向地滑移，并且带来了滚子在加载情况下、包括在高速旋转下的极好稳定性；以这种方式，螺纹自身既执行传递负载的功能，又执行使滚子同步的功能，并且使得可以获得具有高负载能力且几乎没有滑移并具有长使用寿命的系统。