CN101573544A - 推力滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

一种推力滚子轴承包括：保持器，所述保持器在周向方向上以确定的间隔在外径侧滚道引导部分与内径侧滚道引导部分之间设置有多个凹口；和滚子，将所述滚子分别在所述凹口中容纳成自由滚动，在所述凹口中的每一个的外径侧端面上，在其侧向方向上的大致中央部分，设置凸起，并且以所述滚子的轴向端面在从其中心起的外周侧与所述凸起相对的方式，将所述滚子中的每一个容纳在所述凹口中。

Description

推力滚子轴承
技术领域
本发明涉及一种推力滚子轴承，该轴承例如使用在汽车中的自动变速器、空调压缩机等上。
背景技术
例如，如图7中所示，推力滚子轴承具有保持器1，该保持器1包括环形板，该环形板通过冲压金属板或通过模制合成树脂形成，并设有凹口5，该凹口5用于在周向方向上以确定的间隔从环形板的中心O放射状地保持滚子。通过在周向方向上设置在凹口5的端面上的多个保持钩，将滚子容纳在凹口5中并保持成自由滚动。
图8A和8B是用于说明传统保持器和容纳在保持器凹口中的滚子的视图。
保持器20包括在径向方向上设置在外径侧的外径侧滚道引导部分21a、和在径向方向上设置在内径侧的内径侧滚道引导部分21b。此外，外径侧突出部分22a和内径侧突出部分22b在两个滚道引导部分21a、21b之间以相同的方向突出，并且中间突出部分22c在两个突出部分22a、22b之间以相反的方向一直突出到和外径侧滚道引导部分21a和内径侧滚道引导部分21b的上表面大致在相同高度的平面。
从外径侧突出部分22a到内径侧突出部分22b设置在径向方向上较长的矩形形状的凹口23。凹口23在径向方向上的长度比滚子10在其轴向方向上的长度更长。通过设置在外径侧突出部分22a、内径侧突出部分22b、和中间突出部分22c上以突出到凹口23中的保持钩(未示出)，将滚子10容纳在凹口23的大致中心部分，并保持成自由滚动。
例如，如上所述构造的推力滚子轴承插入在壳体与旋转轴之间。当旋转轴旋转时，滚子10在径向方向上由旋转的离心力向外推压，并且如图8B中的斜线所示，在周向速度大的滚子10的轴向端面的外周侧的宽范围中，使得滚子10中每一个的轴向端面在外径侧与保持器20的凹口23的端面形成滑动接触。
因此，由于滑动接触，摩擦阻力施加在滚子10上。因为摩擦阻力随着旋转轴的旋转速度的增大而增大，不但旋转扭矩增大，而且出现不希望的生热。因为滚子10的两个轴向端面在外径侧和内径侧与凹口23的端面形成滑动接触，在旋转轴偏心旋转的情况下，出现大致相同的问题。
为了解决这种问题，已经提出一种用于推力滚子轴承的保持器，在该保持器中，在凹口的外径侧端面和内径侧端面上，在其周向方向上相应的中心部分，设置在保持器厚度方向上延伸的凸脊部分，从而当滚子在径向方向上例如由离心力向外推压时，这些凸脊部分可以枢转地支撑滚子的轴向端面的中心部分(例如可参考日本专利公开No.JP-A-2006-144821)。
发明内容
本发明要解决的问题
根据专利文献1中的用于推力滚子轴承的保持器，当滚子在径向方向上例如由离心力向外推压时，设置在凹口的外径侧端面上的凸脊部分枢转地支撑滚子的轴向端面的中心部分。以这种方式，减小滚子的摩擦阻力，并且能实现扭矩降低。然而，因为周向速度几乎为零的滚子端面的中心部分与凸脊部分形成接触，令人担心的是油膜几乎不会形成并且变薄，从而导致油膜中断。
为了解决上述问题而做出本发明，并且本发明的目的是提供一种用于推力滚子轴承的保持器，在该保持器中，即使滚子端面与凹口端面形成滑动接触，也几乎不会出现生热和扭矩增大，并且能在滑动接触部分形成足够的油膜。
解决问题的手段
根据本发明的一个方面的推力滚子轴承包括：保持器，所述保持器包括外径侧滚道引导部分、内径侧滚道引导部分、和多个凹口，所述多个凹口在周向方向上以一定间隔设置在所述外径侧滚道引导部分与所述内径侧滚道引导部分之间；和滚子，将所述滚子分别在所述凹口中容纳成自由滚动，其中，在所述凹口中每一个的外径侧端面上，在其侧向方向上的大致中心部分，设置凸起，并且以所述滚子的轴向端面在从所述轴向端面的中心起的外周侧与所述凸起相对的方式，将所述滚子中的每一个容纳在所述凹口中。
所述凸起设置在所述保持器的所述凹口的所述外径侧端面和内径侧端面两者上。
另外，通过使所述滚子的轴向中心大致与连接所述外径侧滚道引导部分的下表面和所述内径侧滚道引导部分的下表面的线对齐，将所述滚子容纳在所述保持器中的所述凹口中。
根据本发明的一个方面的推力滚子轴承包括：保持器，通过将具有在一侧突出的突出部分的第一环形板与具有在另一侧突出的突出部分的第二环形板一体接合而形成保持器，并且所述保持器在所述第一环形板和所述第二环形板的外滚道引导部分与内滚道引导部分之间设有多个凹口；和滚子，将所述滚子分别在所述凹口中容纳成自由滚动，其中，在所述第一环形板和第二环形板中的任一个上的所述凹口中的每一个的外径侧端面和内径侧端面上或者外径侧端面上，在其侧向方向上的大致中心部分，设置凸起，并且以所述滚子的轴向端面在从所述滚子的中心起的外周侧与所述凸起相对的方式，将所述滚子中的每一个容纳在所述凹口中。
本发明的优点
根据本发明，以滚子的端面在从其中心起的外周侧与设置在保持器的凹口的外径侧端面上或者外径侧端面和内径侧端面两者上的凸起相对的方式，将滚子容纳在凹口中。因此，当滚子随着旋转轴的旋转而被在径向方向上向外推压或移动时，滚子的端面与具有小接触面积的凸起形成滑动接触，因此，滑动接触的摩擦阻力小，并且能够抑制扭矩增大。此外，因为周向速度大的滚子端面位置在一定程度上与凸起形成滑动接触，充分形成油膜，借此，抑制了滚子与保持器之间的直接接触，并且能获得可靠性增强的推力滚子轴承。
附图说明
图1是根据本发明的实施例1的推力滚针轴承的保持器的剖面图。
图2是示出图1中的一部分保持器和滚子的透视图。
图3是示出图1中的保持器中的凹口的平面图。
图4是用于说明实施例1的功能的视图。
图5是根据本发明的实施例2的推力滚针轴承的保持器的剖面图。
图6是示出图5中的保持器中的凹口的平面图。
图7是示出推力滚针轴承的保持器的示例的平面图。
图8A和8B是传统的推力滚针轴承的剖面图。
具体实施方式
实施例1
图1是作为根据本发明实施例1的推力滚子轴承的推力滚针轴承的保持器的剖面图，图2是图1中的保持器和滚子的分解透视图，以及图3是图1中的凹口的平面图。
在附图中，标号1表示环形形状的保持器，该保持器具有波形折叠部分3，该波形折叠部分3设置在处于外径侧的外径侧滚道引导部分2a与处于内径侧的内径侧滚道引导部分2b之间。该波形折叠部分3包括在一侧大致同等地突出的外径侧突出部分3a和内径侧突出部分3b，以及在另一侧一直突出到比外径侧滚道引导部分2a和内径侧滚道引导部分2b的上表面更高的位置的中间突出部分3c。
此外，从靠近在外径侧突出部分2a的外径侧的折叠起始点的位置到靠近在内径侧突出部分2b的内径侧的折叠起始点的位置设置具有在径向方向上较长的矩形形状的凹口5。凹口5在径向方向上的长度比滚子10在其轴向方向上的长度更长。在该凹口5的外径侧端面上和内径侧端面上、在其厚度方向上、在其侧向方向(周向方向)上的大致中心部分，将凸起6a、6b形成为彼此相对。凸起6a、6b的远端之间的距离稍微比作为滚子的针形滚子10的轴向长度更长。
另外，保持钩4a、4b、4c设置在外径侧突出部分3a、内径侧突出部分3b、和中间突出部分3c相应的顶点上以突出到凹口5中。将彼此相对的保持钩4a、4b、4c之间的距离形成为比滚子10的直径更窄。滚子10被强制装配到凹口5中以容纳在其中，并且通过保持钩4a到4c在凹口5中保持成自由滚动，而不脱落。
为了将滚子10容纳在凹口5中，例如，滚子5的轴向中心与连接外径侧滚道引导部分2a和内径侧滚道引导部分2b的下表面的直线O1-O1对齐。具体地说，以滚子10的轴向端面的从其中心起向外周侧偏移的位置可以与凸起6a、6b相对的方式，将滚子10容纳在凹口5中，然后由保持钩4a到4c保持。虽然图中示出了滚子10的端面从中心起的外周侧与凸起6a、6b相对的情形，但滚子10的端面不从其中心起的外周侧位置可与凸起6a、6b相对。
根据如上所述构造的实施例，当滚子10例如由离心力推压到外径侧时，在滚子10的轴向端面从中心起的外周侧与具有小的接触面积的凸起6a保持滑动接触时滚子10滚动，如图4中所示。因此，不但滑动阻力小，并且抑制了旋转扭矩增加，而且滚动运动的周向速度相对大的滚子10的端面从中心起的外周侧与凸起6a形成滑动接触，因此，油膜充分形成而不会断油。此外，即使在由于旋转轴的大致偏移使得滚子10在径向方向上在凹口5内运动的情形下，滚子10的外径侧端面或内径侧端面的外周侧与凸起6a或6b形成滑动接触，因此，可获得与如上描述的大致相同的效果。
实施例2
图5是根据本发明的实施例2的推力滚子轴承的保持器的剖面图，以及图6是图5中的凹口的平面图。
在本实施例中，通过将两片环形板1a、1b一体接合而形成保持器1。
在两个环形板1a、1b的外径侧滚道引导部分2a、2c与内径侧滚道引导部分2b、2d之间，设有在彼此相反的方向上折叠的梯形形状的突出部分3a、3b。在滚道引导部分2a、2b与2c、2d两者之间形成有在径向方向上较长的矩形形状的开口5a、5b，并且将两个开口5a、5b组合以形成用于容纳滚子10的凹口5。此外，在环形板中的一个(例如1a)的开口5a的径向方向上的两个端面上、在其侧向方向上的大致中心部分，设置凸出到凹口5中的凸起6a、6b。标号4a、4b表示用于保持滚子10的保持钩，所述保持钩设置在与凹口5相对的突出部分3a、3b的一侧的顶点上。
在如上所述构造的保持器1中，滚子10被强制装配到凹口5的大致中心部分中，并通过保持钩4a、4b保持成自由滚动。在这种情况下，滚子10的两个轴向端面在从其中心起的外周侧与凸起6a、6b相对。虽然在上面的描述中已描述了将凸起6a、6b设置在一个环形板1a的开口5a的两个端面上的情形，也能够将凸起6a、6b设置在另一个环形板1b中的开口5b的径向方向上的两个端面上。
同样在本实施例中，能够得到与实施例1的情形大致相同的功能和效果。
虽然在上面的描述中，描述了将本发明应用到如图所示的推力滚子轴承的情形，但本发明不限于该情形，而是还能够应用到具有其他结构的推力滚子轴承。此外，虽然已经描述了将本发明应用到推力滚针轴承的情形，但也能够将本发明应用到普通推力滚子轴承。
另外，虽然已经描述了将凸起6a、6b设置在保持器1的凹口5的外周侧端面和内周侧端面上的情形，但也能够将凸起6a仅设置在外周侧端面上。

Claims (4)

1.一种推力滚子轴承，包括：
保持器，所述保持器包括外径侧滚道引导部分、内径侧滚道引导部分、和多个凹口，所述多个凹口在周向方向上成间隔地设置在所述外径侧滚道引导部分与所述内径侧滚道引导部分之间；和
滚子，所述滚子分别以自由滚动的方式被容纳在所述凹口中，
其中在所述凹口中的每个凹口的外径侧端面上在其沿侧向方向的大致中央部分处设置凸起，并且以所述滚子的轴向端面在从所述轴向端面的中心起的外周侧与所述凸起相对的方式将所述滚子中的每个滚子容纳在所述凹口中。
2.根据权利要求1所述的推力滚子轴承，其中在所述保持器的所述凹口的所述外径侧端面和内径侧端面上都设置所述凸起。
3.根据权利要求1或2所述的推力滚子轴承，其中通过使所述滚子的轴向中心大致与连接所述外径侧滚道引导部分的下表面和所述内径侧滚道引导部分的下表面的直线对齐，将所述滚子容纳在所述保持器中的所述凹口中。
4.一种推力滚子轴承，包括：
保持器，通过将具有在一侧突出的突出部分的第一环形板与具有在另一侧突出的突出部分的第二环形板一体接合而形成所述保持器，并且所述保持器在所述第一环形板和所述第二环形板的外滚道引导部分与内滚道引导部分之间设有多个凹口；和
滚子，所述滚子分别以自由滚动的方式被容纳在所述凹口中，
其中在所述第一环形板和所述第二环形板中的任一个环形板中的所述凹口中的每个凹口的外径侧端面和内径侧端面上或者所述外径侧端面上，在其沿侧向方向的大致中央部分中设置凸起，并且以所述滚子的轴向端面在从所述滚子的中心起的外周侧与所述凸起相对的方式将所述滚子中的每个滚子容纳在所述凹口中。
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