用於推力滾子軸承的保持器和推力滾子軸承的製作方法

2023-08-10 16:34:06 1

專利名稱：用於推力滾子軸承的保持器和推力滾子軸承的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於推力滾子軸承的保持器和推力滾子軸承。
背景技術：
許多推力滾子軸承設置在比如汽車變速器的汽車的相應部分上。 為了降低汽車燃料費用，需要通過儘可能小地減小推力滾子軸承的旋 轉阻力來減小旋轉扭矩的損失。
這種類型的推力滾子軸承被構造成使滾子分別容納在設置在保持 器內的在平面視圖中具有矩形形狀的凹口中。
在該推力滾子軸承中，滾子在徑向方向上由離心力的作用向外推 壓。因此，滾子的外徑側的軸向外端面分別與凹口的內周面的邊緣形 成滑動接觸。在該滑動接觸的區域中的摩擦力變成推力滾子軸承的旋 轉阻力。旋轉速度越高，旋轉離心力增長得越大，因此，存在旋轉阻 力增大、並且旋轉扭矩損失增大的趨勢。
考慮到如上所述，傳統的用於推力滾子軸承的保持器在凹口相應 的內壁面上設有凸出部，所述凸出部適於分別牴觸容納在凹口中的滾 子的軸向外端面和軸向內端面的旋轉中心，從而樞轉支撐滾子(例如，
參考專利公開JP-2004-211824)。

發明內容
本發明要解決的問題
傳統的用於推力滾子軸承的保持器在凹口相應的內壁面上設有凸 出部，所述凸出部適於分別牴觸滾子的軸向外端面和軸向內端面的旋轉中心，從而樞轉支撐滾子。然而，因為具有確定壁厚的凸出部中的 每一個指向滾子中的每一個旋轉中心，凸出部在其厚度方向上與滾子 的端面形成線接觸。因此，存在仍然出現旋轉扭矩損失的這種問題。
為解決上述問題設計本發明，本發明的目的是獲得一種用於推力 滾子軸承的保持器和推力滾子軸承，在該保持器中，通過減小由於凹 口的內壁面與滾子的端面之間的摩擦產生的旋轉阻力而減少旋轉扭矩 損失。
解決問題的手段
根據本發明方面的一種用於推力滾子軸承的保持器，包括 一塊 環形板；用於容納滾子的多個矩形凹口，所述凹口通過在厚度方向上 衝壓所述環形板形成在環形板的多個周向位置；和凸出部，所述凸出 部設置在凹口中的每一個的外徑側的內壁面上，向容納在凹口中的滾 子的軸向端面的旋轉中心凸出，並且以凸出部的遠端頂點與軸向端面 的旋轉中心形成點接觸的方式在相對於保持器的旋轉平面的垂直方向 上成角度彎曲。
此外，根據本發明的推力滾子軸承包括如上所述的用於推力滾子 軸承的保持器、和分別容納在用於推力滾子軸承的保持器中的凹口內 的滾子。
本發明的優點
在根據本發明的用於推力滾子軸承的保持器中，以凸出部向滾子 的軸向端面的旋轉中心凸出、並且在相對於保持器的旋轉平面的垂直 方向上成角度彎曲的方式，凸出部設置在凹口的外徑側和內徑側中至 少外徑側的內壁面上，由此，凸出部的遠端頂點與容納在凹口中的滾 子的軸向端面的旋轉中心形成點接觸。因此，具有這樣的優點凸出 部的遠端頂點與滾子的軸向端面的旋轉中心形成點接觸，從而真正樞 轉地支撐滾子。此外，根據本發明的推力滾子軸承包括如上所述的用於推力滾子 軸承的保持器、和分別容納在用於推力滾子軸承的保持器中的凹口內 的滾子。因此，滾子的軸向端面的旋轉中心與凸出部的遠端頂點形成 點接觸，並且滾子相對於遠端頂點真正樞轉地支撐。於是，具有這樣 的優點滾子的軸向外端面相對於保持器的摩擦阻力變得幾乎為零， 由此，由於在該區域中的接觸而產生的旋轉阻力基本上被消除，並且 軸承旋轉扭矩的損失能顯著減小。


圖1是示出根據本發明實施例1的推力滾子軸承的平面圖。 圖2是示出圍繞用於推力滾子軸承的保持器中的凹口的區域的放 大透視圖。
圖3是用於推力滾子軸承的保持器的剖面圖。
具體實施例方式
圖1是示出根據本發明實施例1的為推力滾子軸承的推力滾針軸 承的平面圖，圖2是示出圍繞用於推力滾子軸承的保持器中的凹口的 區域的放大透視圖，以及圖3是用於推力滾子軸承的保持器的剖面圖。
本發明實施例1中的推力滾子軸承1包括保持器2、和多個為滾
子的滾針3。
保持器2由一塊環形板形成。如圖在徑向方向上呈波形形狀的波 形摺疊部分4形成在保持器2的徑向半途區域中。
該波形摺疊部分4包括外徑側突出部分4a、內徑側突出部分4b、 和中間突出部分4c，所述外徑側突出部分4a、內徑側突出部分4b、和 中間突出部分4c在徑向方向上交替地、在保持器2的厚度方向上在一 側和在另一側基本上同等地突出。外徑側突出部分4a和內徑側突出部分4b在保持器2的厚度方向上在一側突出，而中間突出部分4c在保持 器2的厚度方向上在另一側突出。
在保持器2的波形摺疊部分4中，每一個在平面圖中具有矩形形 狀的凹口 5通過在厚度方向上衝壓形成在從外徑側的摺疊起始點到內 徑側的摺疊起始點範圍內的多個周向位置。滾針3以自由旋轉且不脫 離的方式被分別容納在這些凹口 5中。
具體來說，定位在凹口 5內壁面周向方向上的左邊和右邊的外徑 側突出部分4a、內徑側突出部分4b、和中間突出部分4c在突出部分的 相應頂點部分的三個位置設有凸出到凹口 5中的鉤7a、 7b、 7c。
因為這些鉤7a、 7b、 7c，使得凹口 5在徑向方向上的三個位置比 滾針3的直徑更窄，從而滾針3不可以從凹口 5退出。應注意的是， 滾針3被強制裝配到凹口 5中以容納在其中。
凸出到凹口 5中的凸出部8、 9形成在凹口 5的外徑側和內徑側的 內壁面上。這些凸出部8、 9以曲形狀態凸出到滾針3的軸向外端面和 軸向內端面的旋轉中心，並且在相對於保持器2的旋轉平面的垂直方 向上成角度彎曲。具體來說，在圖2中凸出部8、 9在向下方向上彎曲。
此外，凸出部8、 9的根部分以一彎曲量偏移，使得凸出到凹口5 中的凸出部8、 9可與滾針3的軸向外端面和軸向內端面的旋轉中心形 成點接觸。
以這種方式，以曲形狀態凸出到凹口 5中的凸出部8、 9向滾針3 的軸向外端面和軸向內端面的旋轉中心凸出，同時在相對於保持器2 的旋轉平面的垂直方向上成角度彎曲。於是，凸出部8、 9與滾針3的 軸向外端面和軸向內端面的旋轉中心形成點接觸，因而真正樞轉地支 撐滾針3。下面簡要描述用於生產保持器2的方法。
作為第一步驟，中心孔通過衝壓一塊金屬板的確定位置形成(例如
根據JIS標準的SPCD)，然後，波形摺疊部分4通過實施拉延加工形成。 其後，凹口5通過衝壓形成，並且切掉外形部分。上述凸出部8、 9和 鉤7a、 7b、 7c與凹口 5的形成同時形成。
其後，凸出部8、 9通過利用壓力的彎曲加工在相對於保持器2的 旋轉平面的垂直方向上成角度彎曲。
為此目的，用於凹口 5的衝壓模具預先以相應於包括凸出部8、 9 和鉤7a到7c的凹口 5的形狀的形狀生產。
在具有所述的保持器2的推力滾子軸承1中，滾針3中的每一個 在徑向方向上由離心力的作用向外推壓，使滾針3的軸向外端面與凸 出部8形成接觸，該凸出部8設置在凹口 5的外徑側的內壁面上並且 在相對於保持器的旋轉平面的垂直方向上成角度彎曲。在這種情形中， 滾針3的軸向外端面的旋轉中心與凸出部8的遠端頂點形成點接觸， 因此，滾針3相對於凸出部8形成真正樞轉支撐狀態。
在該實施例中，遠端頂點部分通過在為保持器材料的金屬板中衝 壓的中心孔的內壁面的邊緣形成。在這種情形下，遠端頂點部分與凹 口的衝壓加工和凸出部的壓力彎曲加工同時形成，因此，能夠減少工 作成本。
根據這種結構，因為滾針3的軸向外端面相對於保持器2的摩擦 阻力變得幾乎為零，推力滾子軸承1的旋轉阻力顯著減小，並且軸承 旋轉扭矩的損失顯著降低。
8在推力滾子軸承1離心旋轉的這種情形下，滾針3的外徑側的端 面可與設置在凹口 5的外徑側的內壁面上的凸出部9形成接觸，或者
滾針3的內徑側的端面可與設置在凹口 5的內徑側的內壁面上的凸出 部9形成接觸。
即使在這種情形下，滾針3的軸向外端面的旋轉中心與凸出部8 的遠端頂點形成點接觸，而滾針3的軸向內端面的旋轉中心與凸出部9 的遠端頂點形成點接觸，因此，滾針3相對於凸出部8、 9的遠端頂點 形成真正樞轉支撐狀態。
因此，在推力滾子軸承1離心旋轉的這種情形下，推力滾子軸承 1的旋轉阻力顯著減小，有利地使得軸承旋轉扭矩的損失顯著降低。
遠端頂點不限於上述實施例中描述的這種形狀，而是可作為設置 在衝壓孔的內壁面上任一位置處的凸部形成。
雖然在上述實施例1中，凸出到凹口 5中的凸出部8、 9如圖2中 所示在向下的方向上彎曲，但也能夠在向上的方向上使其彎曲。
此外，雖然在上述實施例l中，設置凸出部8、 9，所述凸出部8、 9凸出到凹口 5中，且在相對於保持器的旋轉平面的垂直方向上成角度 彎曲，但也能夠設置至少凸出部8，該凸出部8僅定位在外徑側。
另外，雖然在上述實施例1中示例出滾針軸承，但本發明也能夠 應用於普通滾子軸承。
工業實用性
例如在如上所述的推力滾子軸承用在汽車的變速器中的情形下， 減小了變速器的旋轉扭矩，因此推力滾子軸承能有助於降低汽車燃料 費用。
權利要求
1.一種用於推力滾子軸承的保持器，包括一塊環形板；用於容納滾子的多個矩形凹口，通過在厚度方向上衝壓所述環形板在所述環形板的多個周向位置處形成所述多個矩形凹口；和凸出部，所述凸出部設置在所述凹口中的每一個凹口的位於外徑側的內壁面上，向容納在所述凹口中的所述滾子的軸向端面的旋轉中心凸出，並且以如下方式在相對於所述保持器的旋轉平面的垂直方向上成角度彎曲，所述方式使得所述凸出部的遠端頂點與所述軸向端面的所述旋轉中心點接觸。
2. 根據權利要求l所述的用於推力滾子軸承的保持器，其中所述 遠端頂點由所述凹口的所述內壁面的邊緣形成。
3. 根據權利要求l所述的用於推力滾子軸承的保持器，其中所述 保持器包括設置在所述凹口中的每一個凹口的位於內徑側的內壁面上 的凸出部，位於內徑側的內壁面上的所述凸出部向所述滾子的所述軸 向端面的所述旋轉中心凸出，並且以如下方式在相對於所述保持器的 旋轉平面的垂直方向上成角度彎曲，所述方式使得所述凸出部的遠端 頂點與所述軸向端面的所述旋轉中心點接觸。
4. 根據權利要求l所述的用於推力滾子軸承的保持器，其中在所 述環形板的徑向半途區域中形成在徑向方向上呈波形形狀的波形摺疊 部分，並且所述波形摺疊部分包括外徑側突出部分、內徑側突出部分 和中間突出部分，所述外徑側突出部分、內徑側突出部分和中間突出 部分在所述徑向方向上交替地在所述環形板的厚度方向上在一側和在 另一側基本上同等地突出。
5. 根據權利要求4所述的用於推力滾子軸承的保持器，其中所述外徑側突出部分、所述內徑側突出部分和所述中間突出部分在所述突 出部分的相應頂點部分上設有凸出到所述凹口中的鉤。
6. —種推力滾子軸承，包括根據權利要求l所述的用於推力滾 子軸承的保持器；和分別容納在用於所述推力滾子軸承的所述保持器 中的所述凹口內的滾子。
7. —種生產根據權利要求1所述的用於推力滾子軸承的保持器的 方法，包括通過在一塊金屬板的確定位置處衝壓中心孔而形成所述環形板； 通過衝壓所述環形板同時形成所述凹口和所述凸出部；並且 通過利用壓力的彎曲加工在相對於所述保持器的所述旋轉平面的 所述垂直方向上成角度彎曲所述凸出部。
全文摘要
一種用於推力滾子軸承(1)的保持器(2)，包括一塊環形板；用於容納滾針(3)的多個矩形凹口(5)，所述凹口通過在厚度方向上衝壓環形板形成在環形板的多個周向位置；和凸出部(8、9)，以凸出部(8、9)向滾針(3)的軸向端面的旋轉中心凸出、並且在相對於保持器(2)的旋轉平面的垂直方向上成角度彎曲的方式，所述凸出部設置在凹口(5)中的每一個的外徑側和內徑側的內壁面上，由此凸出部的遠端頂點與容納在凹口中的滾針(3)的軸向端面的旋轉中心形成點接觸。
文檔編號F16C33/54GK101600891SQ200880002678
公開日2009年12月9日 申請日期2008年1月17日 優先權日2007年1月19日
發明者佐藤崇彥, 外山正基 申請人:株式會社捷太格特