CN101600891B - 用于推力滚子轴承的保持器和推力滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

一种用于推力滚子轴承(1)的保持器(2)，包括：一块环形板；用于容纳滚针(3)的多个矩形凹口(5)，所述凹口通过在厚度方向上冲压环形板形成在环形板的多个周向位置；和凸出部(8、9)，以凸出部(8、9)向滚针(3)的轴向端面的旋转中心凸出、并且在相对于保持器(2)的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲的方式，所述凸出部设置在凹口(5)中的每一个的外径侧和内径侧的内壁面上，由此凸出部的远端顶点与容纳在凹口中的滚针(3)的轴向端面的旋转中心形成点接触。

Description

用于推力滚子轴承的保持器和推力滚子轴承
技术领域
本发明涉及一种用于推力滚子轴承的保持器和推力滚子轴承。
背景技术
许多推力滚子轴承设置在比如汽车变速器的汽车的相应部分上。为了降低汽车燃料费用，需要通过尽可能小地减小推力滚子轴承的旋转阻力来减小旋转扭矩的损失。
这种类型的推力滚子轴承被构造成使滚子分别容纳在设置在保持器内的在平面视图中具有矩形形状的凹口中。
在该推力滚子轴承中，滚子在径向方向上由离心力的作用向外推压。因此，滚子的外径侧的轴向外端面分别与凹口的内周面的边缘形成滑动接触。在该滑动接触的区域中的摩擦力变成推力滚子轴承的旋转阻力。旋转速度越高，旋转离心力增长得越大，因此，存在旋转阻力增大、并且旋转扭矩损失增大的趋势。
考虑到如上所述，传统的用于推力滚子轴承的保持器在凹口相应的内壁面上设有凸出部，所述凸出部适于分别抵触容纳在凹口中的滚子的轴向外端面和轴向内端面的旋转中心，从而枢转支撑滚子(例如，参考专利公开JP-2004-211824)。
发明内容
本发明要解决的问题
传统的用于推力滚子轴承的保持器在凹口相应的内壁面上设有凸出部，所述凸出部适于分别抵触滚子的轴向外端面和轴向内端面的旋转中心，从而枢转支撑滚子。然而，因为具有确定壁厚的凸出部中的每一个指向滚子中的每一个旋转中心，凸出部在其厚度方向上与滚子的端面形成线接触。因此，存在仍然出现旋转扭矩损失的这种问题。
为解决上述问题设计本发明，本发明的目的是获得一种用于推力滚子轴承的保持器和推力滚子轴承，在该保持器中，通过减小由于凹口的内壁面与滚子的端面之间的摩擦产生的旋转阻力而减少旋转扭矩损失。
解决问题的手段
根据本发明方面的一种用于推力滚子轴承的保持器，包括：一块环形板；用于容纳滚子的多个矩形凹口，所述凹口通过在厚度方向上冲压所述环形板形成在环形板的多个周向位置；和凸出部，所述凸出部设置在凹口中的每一个的外径侧的内壁面上，向容纳在凹口中的滚子的轴向端面的旋转中心凸出，并且以凸出部的远端顶点与轴向端面的旋转中心形成点接触的方式在相对于保持器的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲。
此外，根据本发明的推力滚子轴承包括如上所述的用于推力滚子轴承的保持器、和分别容纳在用于推力滚子轴承的保持器中的凹口内的滚子。
本发明的优点
在根据本发明的用于推力滚子轴承的保持器中，以凸出部向滚子的轴向端面的旋转中心凸出、并且在相对于保持器的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲的方式，凸出部设置在凹口的外径侧和内径侧中至少外径侧的内壁面上，由此，凸出部的远端顶点与容纳在凹口中的滚子的轴向端面的旋转中心形成点接触。因此，具有这样的优点：凸出部的远端顶点与滚子的轴向端面的旋转中心形成点接触，从而真正枢转地支撑滚子。
此外，根据本发明的推力滚子轴承包括如上所述的用于推力滚子轴承的保持器、和分别容纳在用于推力滚子轴承的保持器中的凹口内的滚子。因此，滚子的轴向端面的旋转中心与凸出部的远端顶点形成点接触，并且滚子相对于远端顶点真正枢转地支撑。于是，具有这样的优点：滚子的轴向外端面相对于保持器的摩擦阻力变得几乎为零，由此，由于在该区域中的接触而产生的旋转阻力基本上被消除，并且轴承旋转扭矩的损失能显著减小。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例1的推力滚子轴承的平面图。
图2是示出围绕用于推力滚子轴承的保持器中的凹口的区域的放大透视图。
图3是用于推力滚子轴承的保持器的剖面图。
具体实施方式
图1是示出根据本发明实施例1的为推力滚子轴承的推力滚针轴承的平面图，图2是示出围绕用于推力滚子轴承的保持器中的凹口的区域的放大透视图，以及图3是用于推力滚子轴承的保持器的剖面图。
本发明实施例1中的推力滚子轴承1包括保持器2、和多个为滚子的滚针3。
保持器2由一块环形板形成。如图在径向方向上呈波形形状的波形折叠部分4形成在保持器2的径向半途区域中。
该波形折叠部分4包括外径侧突出部分4a、内径侧突出部分4b、和中间突出部分4c，所述外径侧突出部分4a、内径侧突出部分4b、和中间突出部分4c在径向方向上交替地、在保持器2的厚度方向上在一侧和在另一侧基本上同等地突出。外径侧突出部分4a和内径侧突出部分4b在保持器2的厚度方向上在一侧突出，而中间突出部分4c在保持器2的厚度方向上在另一侧突出。
在保持器2的波形折叠部分4中，每一个在平面图中具有矩形形状的凹口5通过在厚度方向上冲压形成在从外径侧的折叠起始点到内径侧的折叠起始点范围内的多个周向位置。滚针3以自由旋转且不脱离的方式被分别容纳在这些凹口5中。
具体来说，定位在凹口5内壁面周向方向上的左边和右边的外径侧突出部分4a、内径侧突出部分4b、和中间突出部分4c在突出部分的相应顶点部分的三个位置设有凸出到凹口5中的钩7a、7b、7c。
因为这些钩7a、7b、7c，使得凹口5在径向方向上的三个位置比滚针3的直径更窄，从而滚针3不可以从凹口5退出。应注意的是，滚针3被强制装配到凹口5中以容纳在其中。
凸出到凹口5中的凸出部8、9形成在凹口5的外径侧和内径侧的内壁面上。这些凸出部8、9以曲形状态凸出到滚针3的轴向外端面和轴向内端面的旋转中心，并且在相对于保持器2的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲。具体来说，在图2中凸出部8、9在向下方向上弯曲。
此外，凸出部8、9的根部分以一弯曲量偏移，使得凸出到凹口5中的凸出部8、9可与滚针3的轴向外端面和轴向内端面的旋转中心形成点接触。
以这种方式，以曲形状态凸出到凹口5中的凸出部8、9向滚针3的轴向外端面和轴向内端面的旋转中心凸出，同时在相对于保持器2的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲。于是，凸出部8、9与滚针3的轴向外端面和轴向内端面的旋转中心形成点接触，因而真正枢转地支撑滚针3。
下面简要描述用于生产保持器2的方法。
作为第一步骤，中心孔通过冲压一块金属板的确定位置形成(例如根据JIS标准的SPCD)，然后，波形折叠部分4通过实施拉延加工形成。其后，凹口5通过冲压形成，并且切掉外形部分。上述凸出部8、9和钩7a、7b、7c与凹口5的形成同时形成。
其后，凸出部8、9通过利用压力的弯曲加工在相对于保持器2的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲。
为此目的，用于凹口5的冲压模具预先以相应于包括凸出部8、9和钩7a到7c的凹口5的形状的形状生产。
在具有所述的保持器2的推力滚子轴承1中，滚针3中的每一个在径向方向上由离心力的作用向外推压，使滚针3的轴向外端面与凸出部8形成接触，该凸出部8设置在凹口5的外径侧的内壁面上并且在相对于保持器的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲。在这种情形中，滚针3的轴向外端面的旋转中心与凸出部8的远端顶点形成点接触，因此，滚针3相对于凸出部8形成真正枢转支撑状态。
在该实施例中，远端顶点部分通过在为保持器材料的金属板中冲压的中心孔的内壁面的边缘形成。在这种情形下，远端顶点部分与凹口的冲压加工和凸出部的压力弯曲加工同时形成，因此，能够减少工作成本。
根据这种结构，因为滚针3的轴向外端面相对于保持器2的摩擦阻力变得几乎为零，推力滚子轴承1的旋转阻力显著减小，并且轴承旋转扭矩的损失显著降低。
在推力滚子轴承1离心旋转的这种情形下，滚针3的外径侧的端面可与设置在凹口5的外径侧的内壁面上的凸出部9形成接触，或者滚针3的内径侧的端面可与设置在凹口5的内径侧的内壁面上的凸出部9形成接触。
即使在这种情形下，滚针3的轴向外端面的旋转中心与凸出部8的远端顶点形成点接触，而滚针3的轴向内端面的旋转中心与凸出部9的远端顶点形成点接触，因此，滚针3相对于凸出部8、9的远端顶点形成真正枢转支撑状态。
因此，在推力滚子轴承1离心旋转的这种情形下，推力滚子轴承1的旋转阻力显著减小，有利地使得轴承旋转扭矩的损失显著降低。
远端顶点不限于上述实施例中描述的这种形状，而是可作为设置在冲压孔的内壁面上任一位置处的凸部形成。
虽然在上述实施例1中，凸出到凹口5中的凸出部8、9如图2中所示在向下的方向上弯曲，但也能够在向上的方向上使其弯曲。
此外，虽然在上述实施例1中，设置凸出部8、9，所述凸出部8、9凸出到凹口5中，且在相对于保持器的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲，但也能够设置至少凸出部8，该凸出部8仅定位在外径侧。
另外，虽然在上述实施例1中示例出滚针轴承，但本发明也能够应用于普通滚子轴承。
工业实用性
例如在如上所述的推力滚子轴承用在汽车的变速器中的情形下，减小了变速器的旋转扭矩，因此推力滚子轴承能有助于降低汽车燃料费用。

Claims (7)

1.一种用于推力滚子轴承的保持器，包括：
一块环形板；
用于容纳滚子的多个矩形凹口，通过在厚度方向上冲压所述环形板在所述环形板的多个周向位置处形成所述多个矩形凹口；和
第一凸出部，所述第一凸出部设置在所述凹口中的每一个凹口的位于外径侧的内壁面上，向容纳在所述凹口中的所述滚子的轴向端面的旋转中心凸出，并且在相对于所述保持器的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲，所述第一凸出部的远端顶点与所述轴向端面的所述旋转中心点接触。
2.根据权利要求1所述的用于推力滚子轴承的保持器，其中所述远端顶点由所述凹口的所述内壁面的边缘形成。
3.根据权利要求1所述的用于推力滚子轴承的保持器，其中所述保持器包括设置在所述凹口中的每一个凹口的位于内径侧的内壁面上的第二凸出部，位于内径侧的内壁面上的所述第二凸出部向所述滚子的所述轴向端面的所述旋转中心凸出，并且在相对于所述保持器的旋转平面的垂直方向上成角度弯曲，所述第二凸出部的远端顶点与所述轴向端面的所述旋转中心点接触。
4.根据权利要求1所述的用于推力滚子轴承的保持器，其中在所述环形板的径向半途区域中形成在径向方向上呈波形形状的波形折叠部分，并且所述波形折叠部分包括外径侧突出部分、内径侧突出部分和中间突出部分，所述外径侧突出部分、内径侧突出部分和中间突出部分在所述径向方向上交替地在所述环形板的厚度方向上在一侧和在另一侧基本上同等地突出。
5.根据权利要求4所述的用于推力滚子轴承的保持器，其中所述外径侧突出部分、所述内径侧突出部分和所述中间突出部分在所述突出部分的相应顶点部分上设有凸出到所述凹口中的钩。
6.一种推力滚子轴承，包括：根据权利要求1所述的用于推力滚子轴承的保持器；和分别容纳在用于所述推力滚子轴承的所述保持器中的所述凹口内的滚子。
7.一种生产根据权利要求1所述的用于推力滚子轴承的保持器的方法，包括：
通过在一块金属板的确定位置处冲压中心孔而形成所述环形板；
通过冲压所述环形板同时形成所述凹口和所述第一凸出部；并且
通过利用压力的弯曲加工在相对于所述保持器的所述旋转平面的所述垂直方向上成角度弯曲所述第一凸出部。
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