專利名稱：推力滾子軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種推力滾子軸承，其中在軸承正在旋轉(zhuǎn)時的滑
動阻力被降低至較低的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，因為車輛對于全球環(huán)境而言具有大的影響，所以存在 改進燃料消耗的問題。平均IO個或者更多個的一定數(shù)目的推力滾子軸 承被用在自動傳動裝置中。考慮到通過降低推力滾子軸承的旋轉(zhuǎn)力矩 而有助于高的燃料消耗，正在對降低旋轉(zhuǎn)力矩作出努力。
相關(guān)推力滾子軸承包括單一環(huán)形板。通過沿板的厚度方向沖孔而 在該板的多個周向位置處形成用于容納滾子的、從頂部看具有矩形形 狀的凹口。在凹口的內(nèi)壁表面上形成凸部，該凸部分別接觸容納在凹 口中的滾子的軸向外端表面的中心和軸向內(nèi)端表面的中心從而以樞轉(zhuǎn) 方式支撐該滾子(例如參考JP2004-211824)。作為另一方法，提出了提 供多行滾子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題在相關(guān)推力滾子軸承中，在凹口的內(nèi)壁表面上形成有凸部， 該凸部分別接觸容納在凹口中的滾子的軸向外端表面的中心和軸向內(nèi) 端表面的中心從而以樞轉(zhuǎn)方式支撐該滾子。由此，通過使得凸部分別 地與滾子端表面的中心形成接觸而降低了在軸承旋轉(zhuǎn)時的滑動阻力。
然而，在軸承旋轉(zhuǎn)時的實際狀態(tài)中，滾子在保持架的凹口內(nèi)沿著 周向方向移動并且總是推動保持架。因此，滾子的中心沿著寬度方向從凹口的中心移位。因此，由于在滾子的端表面和保持架的凹口的凸 部之間的滑動阻力而可能使旋轉(zhuǎn)力矩增加。
此外，對于其中用于保持多個滾子的保持架被置于一對座圈之間 的推力滾子軸承而言，在保持架和座圈之間存在間隙并且保持架能夠 向上和向下地移動間隙量的大小。因為如果滾子由于離心作用力而被 徑向向外推壓則保持架在滾子的中心處未被引導(dǎo)，所以保持架可以向 上和向下地移動并且與座圈接觸。因此，在保持架和座圈之間的接觸 可能對旋轉(zhuǎn)力矩不利。
作出本發(fā)明用以解決該問題，并且一個目的在于提供一種推力滾 子軸承，其中，在軸承旋轉(zhuǎn)時滾子沿著凹口的寬度方向移動的情形中 和在滾子由于離心作用力而被徑向向外推壓的情形中，通過降低在滾 子的端表面和保持架的凹口的凸部之間的滑動阻力而降低了旋轉(zhuǎn)力矩。
解決問題的手段本發(fā)明的一個方面的一種推力滾子軸承包括保持架，所述 保持架在環(huán)形板的多個周向位置處形成有矩形凹口 ；和在所述保持架 的各個凹口中容納的多個滾子，其中每一個凹口的內(nèi)壁表面的徑向外 側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)中的至少一個處設(shè)有朝向滾子的軸向端表面的旋轉(zhuǎn)中心 突出的凸部，并且其中在滾子的端表面處設(shè)置以大致配合的方式與凸 部接觸的凹部。
本發(fā)明另一方面的一種推力滾子軸承包括 一對座圈；保持架， 所述保持架被置于所述一對座圈之間并且在所述保持架的多個周向位 置處設(shè)有凹口；和被保持架的各個凹口保持的多個滾子，其中在每一
個所述凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)中的至少徑向外側(cè)處設(shè) 置凸部，所述凸部朝向所述滾子的軸向端表面的旋轉(zhuǎn)中心突出，并且 其中在滾子的端表面處設(shè)有以大致配合的方式與凸部接觸的凹部。此外，以弧形形狀設(shè)置在凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)處的凸部的 曲率半徑等于或者小于以弧形形狀設(shè)置在滾子的端表面處的凹部的曲
率半徑。
本發(fā)明的效果在本發(fā)明上述方面的推力滾子軸承中，每一個凹口的內(nèi)壁表 面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)處設(shè)置朝向滾子的軸向端表面的旋轉(zhuǎn)中心突 出的凸部，并且在滾子的端表面處設(shè)置以大致配合的方式與凸部接觸 的凹部。因此，在軸承旋轉(zhuǎn)時當(dāng)保持架的旋轉(zhuǎn)方向改變時，沿著滾子 的軸向方向設(shè)于相對端表面處的凹部的中心部分與被設(shè)于凹口的內(nèi)壁 表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)處的凸部的頂點中心以大致配合的方式接 觸，并且滾子的相對端表面的凹部被凹口的凸部的頂點中心以樞轉(zhuǎn)方 式支撐。因此，滾針的軸向相對端表面相對于保持架的滑動阻力變得 接近零，并且由此具有降低推力滾針軸承的旋轉(zhuǎn)力矩的效果。在本發(fā)明另一方面的推力滾子軸承中，保持架被置于一對座 圈之間并且在保持架的多個周向位置處設(shè)有凹口 ，在每一個凹口的內(nèi) 壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)中的至少徑向外側(cè)處設(shè)置朝向滾子的軸 向端表面的旋轉(zhuǎn)中心突出的凸部，并且在滾子的端表面處設(shè)置以大致 配合的方式與凸部接觸的凹部。因此，至少被設(shè)于滾針的軸向外端表 面處的凹部的中心總是與被設(shè)于凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)處的凸部 的頂點中心接觸，并且提供了由于保持架不豎直移動以至保持架并不 與座圈接觸的效果。因為以弧形形狀設(shè)置在凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)處的凸 部的曲率半徑等于或者小于以弧形形狀設(shè)置在滾子的端表面處的凹部 的曲率半徑，所以提供了以下效果，g卩，在推力滾子軸承中能夠可靠 地降低轉(zhuǎn)矩，并且能夠可靠地防止保持架與在其中保持架被置于一對 座圈之間的推力滾子軸承的座圈接觸。附圖簡要說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的推力滾針軸承的平面 視圖。
圖2是示出推力滾針軸承的保持架的凹口周邊的放大透視圖。 圖3是示出推力滾針軸承的保持架的凹口周邊的放大截面視圖。 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的推力滾針軸承的凹口周邊的 放大平面視圖。
具體實施例方式第一實施例
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的推力滾針軸承的平面視圖。 圖2是示出推力滾針軸承的保持架的凹口周邊的放大透視圖。圖3是 示出推力滾針軸承的保持架的凹口周邊的放大截面視圖。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的推力滾針軸承1包括保持架2和作為多 個滾子的滾針3。
利用單一環(huán)形板生產(chǎn)保持架。通過拉延工藝，沿著徑向方向具有 波紋形狀的波紋彎曲部分4被設(shè)于保持架的徑向中間區(qū)域處。
波紋彎曲部分4包括在一側(cè)中和在另一側(cè)中交替地沿著厚度方向 均等地突出的徑向外部突出部分4a、徑向內(nèi)部突出部分4b和中間突出 部分4c。徑向外部突出部分4a和徑向內(nèi)部突出部分4b在一側(cè)中沿著 保持架2的厚度方向突出，并且中間突出部分4c在另一側(cè)中沿著厚度 方向突出。通過沿著厚度方向沖孔，在保持架2的波紋彎曲部分4中， 在徑向外側(cè)處的彎曲始點和徑向內(nèi)側(cè)處的彎曲始點之間的區(qū)域內(nèi)，在 多個周向位置處形成從頂部觀察時其每一個均具有矩形形狀的凹口 5。滾針3被以可旋轉(zhuǎn)方式和不可分離的方式容納于各個凹口 5中。
艮卩，朝向凹口 5的內(nèi)側(cè)突出的爪7a、 7b、 7e被設(shè)于徑向外部突出 部分4a、徑向內(nèi)部突出部分4b和中間突出部分4c的位于凹口的內(nèi)壁 表面中兩個周向側(cè)處的三個頂點部分處。爪7a、 7b、 7c將凹口5的在 沿著徑向的三個位置處的寬度降低成小于滾針的直徑。由此，滾針3 并不從凹口5脫落。附帶說一句，滾針3通過強制裝配而被容納于凹 口 5中。凸部8、 9被設(shè)于每一個凹口 5的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑 向內(nèi)側(cè)處，從頂部觀察時每一個凸部8、 9均具有朝向凹口 5突出的彎 曲弧形形狀，并且以樞轉(zhuǎn)方式支撐滾針3。凸部8、 9的頂點中心被設(shè) 于凹口的沿著寬度方向的中心處。
凸部8、 9的曲率半徑由"A"表示。
容納在每一個凹口 5中的滾針3均由軸承鋼制成，并且以弧形形 狀彎曲的凹部10形成在滾針3的軸向相對端表面處。凹部IO的曲率 半徑由"B"表示。
凸部8、 9的曲率半徑A和凹部10的曲率半徑B被設(shè)定為滿足以
下關(guān)系。 A《B
艮P，如在圖3A中所示，凹口 5的凸部8、 9的曲率半徑A被設(shè)定 為小于滾子3的凹部10的曲率半徑B，或者如在圖3B中所示，凹口 5 的凸部8、 9的曲率半徑A被設(shè)定為等于滾子3的凹部10的曲率半徑 B。下面，將簡要地解釋保持架2的制造過程。首先，通過沖孔而在單一金屬板(JIS標(biāo)準(zhǔn)的SPCD等)的預(yù)定位置
處形成中心孔。然后，通過拉延工藝形成波紋彎曲部分4。此后，通過 沖孔形成凹口并且切除外部部分。在形成凹口 5的同時形成凸部8、 9 和爪7a-7c。
因此，作為用于凹口的沖孔模具的形狀，該模具被制造成對應(yīng)于 包括凸部8、 9和爪7a-7c的凹口 5的形狀。
通過沖孔或者切削而在滾針3的軸向相對端部處形成凹部10。在具有以上保持架2的推力滾針軸承1中，在以在軸承旋轉(zhuǎn) 時保持架2沿著一個方向旋轉(zhuǎn)的這種方式使用軸承的情形中，因為在 軸承以保持架沿著一個方向旋轉(zhuǎn)的這種方式旋轉(zhuǎn)時，滾針3沿著凹口 的寬度方向移動，所以被設(shè)于凹口 5處的凸部8、 9的頂點中心可以沿 著滾針移動的方向偏移滾針?biāo)苿拥牧俊Ｔ诘谝粚嵤├?，在軸承旋轉(zhuǎn)時在保持架2的旋轉(zhuǎn)方向改變 的情形中，弧形的彎曲凹部10形成在滾針3的軸向相對端表面處，在 保持架2的凹口 5的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)處的弧形彎曲凸 部8、 9被設(shè)置成位于凹口 5的沿著寬度方向的中心處，并且凸部8、 9 的曲率半徑A被設(shè)定為等于或者小于滾針3的凹部IO的曲率半徑B。利用這種布置，即便在軸承旋轉(zhuǎn)時滾針3趨向于沿著凹口寬 度方向移動，在相對端部處具有以適配方式與被設(shè)于凹口的徑向內(nèi)側(cè) 和徑向外側(cè)處的凸部8、 9接觸的凹部10的滾針3的運動也受到阻擋。 因此，被設(shè)于滾針3的軸向相對端表面處的凹部10的中心部分以大致 配合的方式與被設(shè)于凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)處的凸部 8、 9的頂點中心接觸，并且使得在滾針3的相對端表面處的凹部10分 別進入被凹口5的凸部8、 9的頂點中心以樞轉(zhuǎn)方式支撐的狀態(tài)中。因此，滾針3的軸向相對端表面相對于保持架2的滑動阻力變得接近零， 并且由此降低了推力滾針軸承1的旋轉(zhuǎn)力矩。附帶說一句，如與凹口的凸部8、 9的曲率半徑A被設(shè)定為 小于滾針3的凹部10的曲率半徑B的情形相比較，在凹口的凸部8、 9 的曲率半徑A被設(shè)定為等于滾針3的凹部10的曲率半徑B的情形中， 能夠使得用于阻擋在相對端部處具有與被設(shè)于凹口的內(nèi)壁表面的徑向 內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)處的凸部8接觸的凹部10的滾子3運動的作用力較大， 這是因為，在曲率半徑A等于曲率半徑B的情形中，在凸部和凹部之 間的接觸面積較大。
如在圖3C中所示，當(dāng)凹口的凸部8、 9的曲率半徑A被設(shè)定為大 于滾針3的凹部IO的曲率半徑B時，被設(shè)于滾針3的軸向外端表面處 的凹部IO的邊緣抵靠被設(shè)于凹口 5的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)處的凸部8。 由此，出現(xiàn)滑動阻力并且推力滾子軸承1的旋轉(zhuǎn)力矩增加。
在第一實施例中，采用凸部8、 9被設(shè)于凹口 5的內(nèi)壁表面的徑向 外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)處的實例。然而，采用任一側(cè)都是可接受的。第二實施例
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的推力滾針軸承的凹口的周邊 的放大平面視圖。
第二實施例體現(xiàn)了一種推力滾針軸承21,其中用于保持多個滾針
3的保持架2被置于由例如軸承鋼形成的一對座圈11之間。將利用相
同附圖標(biāo)記標(biāo)注在構(gòu)造方面與第一實施例的相應(yīng)部分類似的部分，并 且其解釋將被省略。以與第一實施例相同的方式，在根據(jù)第二實施例的推力滾針 軸承21中，凸部8、 9被設(shè)于每一個凹口 5的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)處，當(dāng)從頂部觀察時每一個凸部8、 9均具有朝向凹口5突出 的弧形彎曲形狀并且以樞轉(zhuǎn)方式支撐滾針3。每一個凸部8、 9的頂點 中心均被設(shè)于凹口的沿著寬度方向的中心處。凸部8、 9的曲率半徑A 由"A"表示。
每一個均具有弧形彎曲形狀的凹部IO形成在容納于每一個凹口 5 中的滾子3的軸向相對端表面處。凹部10的曲率半徑B由"B"表示。
凸部8、 9的曲率半徑A和滾子的凹部10的曲率半徑B被設(shè)定為 滿足以下關(guān)系。 A《B據(jù)此，在軸承旋轉(zhuǎn)時在保持架2的旋轉(zhuǎn)方向改變的情形中， 以與第一實施例相同的方式，即便在軸承旋轉(zhuǎn)時滾針3趨向于沿著凹 口寬度方向移動，在相對端部處具有以適配方式與被設(shè)于凹口 5的內(nèi) 壁表面的徑向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)處的凸部8、 9接觸的凹部10的滾針3 的運動也受到阻擋。因此，被設(shè)于滾針3的軸向相對端表面處的凹部 10的中心部分以大致配合的方式與被設(shè)于凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè) 和徑向內(nèi)側(cè)處的凸部8、 9的頂點中心接觸，并且使得在滾針3的相對 端表面處的凹部IO進入分別地被凹口 5的凸部8、 9的頂點中心以樞 轉(zhuǎn)方式支撐的狀態(tài)中。因此，滾針3的軸向相對端表面相對于保持架2 的滑動阻力變得接近零，并且由此降低了推力滾針軸承1的旋轉(zhuǎn)力矩。附帶說一句，如與凹口的凸部8、 9的曲率半徑A被設(shè)定為 小于滾針3的凹部10的曲率半徑B的情形相比較，在凹口的凸部8、 9 的曲率半徑A被設(shè)定為等于滾針3的凹部10的曲率半徑B的情形中，
能夠使得用于阻擋在相對端部處具有與被設(shè)于凹口的內(nèi)壁表面的徑向 內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)處的凸部8接觸的凹部10的滾子3運動的作用力較大， 這是因為，在曲率半徑A等于曲率半徑B的情形中，在凸部和凹部之 間的接觸面積較大。如果凹口的凸部8、 9的曲率半徑A被設(shè)定為大于滾針3的凹部 10的曲率半徑B，則使得被設(shè)于滾針3的軸向外端表面處的凹部10的 邊緣與被設(shè)于凹口 5的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)處的凸部8形成邊緣接觸， 并且可能產(chǎn)生滑動阻力，由此增加推力滾子軸承21的旋轉(zhuǎn)力矩。此外，在第二實施例中，如果通過離心力的作用而沿著圖4 所示的箭頭方向軸向向外地推壓滾針3，則產(chǎn)生了使得被設(shè)于凹口 5的 內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)處的凸部8的頂點中心朝向被設(shè)于滾針3的軸向 外端表面處的凹部10的中心移動的作用力，由此被設(shè)于滾針3的軸向 外端表面處的凹部10的中心總是與被設(shè)于凹口 5的內(nèi)壁表面的徑向外 側(cè)處的凸部8的頂點中心接觸，并且保持架2并不與座圈ll接觸，因 為保持架并不豎直地移動。
在以上第一和第二實施例中，采用其中單一環(huán)形板被沖孔的實例。 然而，本發(fā)明能夠被應(yīng)用于其它類型的用于具有凸部8、 9的推力滾子 軸承的保持架，例如樹脂制成的產(chǎn)品。此外，雖然釆用了其中凹口的 凸部和滾子的端表面的凹部被以弧形形狀彎曲的實例，但是對于凸部 和凹部的形狀而言，能夠采用各種形狀，例如包括三角形、正方形等 多邊形、圓錐形狀等。
雖然在第一和第二實施例中，使用推力滾針軸承作為實例，但是 本發(fā)明能夠被應(yīng)用于典型的推力滾子軸承。
工業(yè)實用性當(dāng)在車輛的傳動裝置中使用這種推力滾針軸承1， 21時，傳 動裝置的旋轉(zhuǎn)力矩被降低并且這能夠有助于改進燃料消耗。
權(quán)利要求
1.一種推力滾子軸承，包括保持架，所述保持架在環(huán)形板的多個周向位置處形成有矩形凹口；和多個滾子，所述多個滾子被容納在所述保持架的各個凹口中，其中在每一個所述凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)中的至少一側(cè)處設(shè)置凸部，所述凸部朝向所述滾子的軸向端表面的旋轉(zhuǎn)中心突出，并且其中在所述滾子的所述端表面處設(shè)置凹部，所述凹部以大致配合的方式與所述凸部接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的推力滾子軸承，其中在所述凹口的所述內(nèi)壁 表面的徑向外側(cè)處以弧形形狀設(shè)置的所述凸部的曲率半徑等于或者小 于在所述滾子的所述端表面處以弧形形狀設(shè)置的所述凹部的曲率半徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的推力滾子軸承，其中在每一個所述凹口的所 述內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)上都設(shè)置所述凸部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的推力滾子軸承，其中設(shè)置于所述凹口處的所 述凸部的頂點中心在所述滾子移動的方向上偏移所述滾子所移動的
5.根據(jù)權(quán)利要求1的推力滾子軸承，其中在所述保持架的徑向中間區(qū)域處設(shè)置沿著徑向方向具有波紋形狀 的波紋彎曲部分，所述波紋彎曲部分包括在一側(cè)中和在另一側(cè)中交替地沿著所述保 持架的厚度方向均等地突出的徑向外部突出部分、徑向內(nèi)部突出部分 和中間突出部分，并且所述徑向外部突出部分和所述徑向內(nèi)部突出部分在所述一側(cè)中沿 著所述保持架的厚度方向突出，并且所述中間突出部分在所述另一側(cè) 中沿著所述厚度方向突出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的推力滾子軸承，其中在所述徑向外部突出部分、所述徑向內(nèi)部突出部分和所述中間突 出部分的三個頂點部分處設(shè)置爪，所述爪朝向所述凹口的內(nèi)側(cè)突出。
7. —種推力滾子軸承，包括 一對座圈；保持架，所述保持架介于所述一對座圈之間，并且所述保持架在 所述保持架的多個周向位置處設(shè)有凹口；和多個滾子，所述多個滾子被所述保持架的各個凹口保持， 其中在每一個所述凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)中的至少徑向外側(cè)處設(shè)置凸部，所述凸部朝向所述滾子的軸向端表面的旋轉(zhuǎn)中心突出，并且其中在所述滾子的所述端表面處設(shè)置凹部，所述凹部以大致配合 的方式與所述凸部接觸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的推力滾子軸承，其中在所述凹口的所述內(nèi)壁 表面的徑向外側(cè)處以弧形形狀設(shè)置的所述凸部的曲率半徑等于或者小 于在所述滾子的所述端表面處以弧形形狀設(shè)置的所述凹部的曲率半 徑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7的推力滾子軸承，其中在每一個所述凹口的所 述內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)上都設(shè)置所述凸部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7的推力滾子軸承，其中設(shè)置于所述凹口處的 所述凸部的頂點中心在所述滾子移動的方向上偏移所述滾子所移動的
11. 根據(jù)權(quán)利要求7的推力滾子軸承，其中在所述保持架的徑向中間區(qū)域處設(shè)置沿著徑向方向具有波紋形狀的波紋彎曲部分，所述波紋彎曲部分包括在一側(cè)中和在另一側(cè)中交替地沿著厚度方 向均等地突出的徑向外部突出部分、徑向內(nèi)部突出部分和中間突出部分，并且所述徑向外部突出部分和所述徑向內(nèi)部突出部分在所述一側(cè)中沿 著所述保持架的厚度方向突出，并且所述中間突出部分在所述另一側(cè) 中沿著所述厚度方向突出。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的推力滾子軸承，其中在所述徑向外部突出部分、所述徑向內(nèi)部突出部分和所述中間突 出部分的三個頂點部分處設(shè)置爪，所述爪朝向所述凹口的內(nèi)側(cè)突出。
全文摘要
一種推力滾子軸承包括保持架和多個滾子，保持架通過沿環(huán)形板的厚度方向沖孔而在環(huán)形板的多個周向位置處形成有矩形凹口，所述多個滾子容納在保持架的各個凹口中，在該推力滾子軸承中，每一個凹口的內(nèi)壁表面的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)處設(shè)有朝向滾子的軸向端表面的旋轉(zhuǎn)中心突出的凸部，并且在滾子的端表面處設(shè)有以大致配合的方式與該凸部接觸的凹部。
文檔編號F16C33/46GK101622465SQ200880006059
公開日2010年1月6日 申請日期2008年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月22日
發(fā)明者千原勝彥, 高見澤涉 申請人:株式會社捷太格特