CN102966671A

CN102966671A - 推力轴承

Info

Publication number: CN102966671A
Application number: CN2012100457624A
Authority: CN
Inventors: 宫本真人
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-03-13
Also published as: JP2013047557A

Abstract

本发明提供一种能够防止内圈(轴圈)、外圈(座圈)损坏的长寿命的推力轴承。该推力轴承具有：外圈(座圈)上具有滚道且固定在壳体上的外圈；内圈(轴圈)上具有滚道且能够旋转的内圈；滚动自如地配置在内圈的滚道及外圈的滚道上的多个滚动体；和将多个滚动体等间隔地保持在整个圆周方向上的保持架，其中，至少上述内圈由高纯净度钢制成，并且实施了特殊热处理。

Description

推力轴承

技术领域

本发明涉及一种液压式无级变速器、液压泵以及液压电动机等中使用的推力轴承。

背景技术

在液压式无级变速器、液压泵以及液压电动机等中，组装有推力轴承以作为轴承。例如，在联合收割机、拖拉机、插秧机以及割草机等农业机械中，正在发生从齿轮变速器方式向液压式无级变速器的转变。在这样的液压式无级变速器中，在使轴的旋转力变换为液压时、或者使液压变换为轴的旋转力时承受活塞压力的部位，采用了推力轴承(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2003-194183号公报

发明内容

发明要解决的课题

近年来，随着液压式无级变速器的小型化，组装于其中的推力轴承也变得小型化，且在高载荷条件下使用。因此，在推力轴承中，在内外圈的滚道，特别是在承受载荷的内圈滚道容易发生剥落，根据情况，内圈或内外圈还会发生损坏。

另外，并不仅限于液压式无级变速器，在液压泵和液压电动机等中也存在同样的趋势。

本发明是鉴于上述课题而提出的发明，其目的在于提供防止内外圈损坏从而实现长寿命的推力轴承。

解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明提供一种推力轴承，其特征在于，具有：外圈(座圈)上具有滚道，且固定在壳体上的外圈；内圈(轴圈)上具有滚道，且能够旋转的内圈；转动自如地配置在内圈的滚道及外圈的滚道上的多个滚动体；和将多个滚动体等间隔地保持在整个圆周方向上的保持架，其中，至少所述内圈由高纯净度钢制成，并且实施了特殊热处理。

发明效果

在本发明的推力轴承中，至少内圈、优选为内外圈由高纯净度钢制成，并实施特殊热处理，与作为通常材料的SUJ2等相比，其强度高、且抑制滚道剥落的效果好，能够抑制损坏，实现长寿命。

附图说明

图1是表示液压式无级变速器的一个例子的剖视图。

图2是表示推力轴承的一个例子的剖视图。

图3是表示试验1的结果的曲线图。

图4是表示试验2的结果的曲线图。

符号说明

10：推力轴承；12：内圈；14：外圈；15：滚珠；16：保持架；30：液压式无级变速器。

具体实施方式

以下，例示液压式无级变速器，对本发明的推力轴承进行详细说明。

图1是表示液压式无级变速器的一个例子的剖视图。液压式无级变速器30具有：用于将由未图示的发动机传递至输入轴31中的旋转驱动力转换为液压力的变量液压泵32；和用于将液压力变回旋转驱动力后传递至输出轴40的变量液压马达41，该液压式无级变速器30将传递至输入轴31中的旋转驱动力平滑地(stepless)变为前进侧、后退侧的驱动力后，将其从输出轴40中输出，或停止该输出。

变量液压泵32具有：与输入轴31一体旋转的缸体33；配置于缸体33的圆周方向上的多个部位，在活塞室34内进行往复运动的凸头活塞(nose piston)35；和沿着导块36的导向面转动的斜板37。变量液压泵32通过斜板37的转动操作，改变凸头活塞35的往复运动行程，使活塞室34喷出的油量变化。在斜板37上，在与凸头活塞35的前端部接触的位置上，配置有推力轴承10，推力轴承10与斜板37一起转动。

如图2所示，在推力轴承10中，具有内圈滚道11的内圈12与具有外圈滚道13的外圈14对向配置，在内圈滚道11与外圈滚道13之间，配置有作为滚动体的能够自由滚动的多个滚珠15。而且，推力轴承10具有用于将多个滚珠15以等间隔保持在整个圆周方向上的保持架16。

另外，内圈12能够旋转，凸头活塞35的前端部与端面21相接触，该端面21与形成有内圈滚道11的面呈相反一侧。另一方面，外圈14固定在斜板37上。因此，推力轴承10以内圈12来承受来自凸头活塞35的高载荷，并将该载荷通过滚珠15传递给固定在斜板37上的外圈14。

在本发明中，至少内圈12由高纯净度钢制成，并实施特殊热处理，优选内圈12和外圈14均由高纯净度钢制成，并实施特殊热处理。高纯净度钢的氧含量少，且钢中的夹杂物的尺寸也小，因此，能够抑制滚道中的内部起源型剥落的发生。氧含量越少越优选，更优选为6ppm以下。另外，夹杂物的尺寸也是越小越优选，更优选为30μm以下。

另外，在特殊热处理中进行了渗碳处理、渗氮处理或碳氮共渗处理，以提高高纯净度钢的硬度。通过利用特殊热处理的硬化，能够抑制表面起源型剥落。

此外，滚珠15可以直接使用普通的SUJ2钢等，但优选为实施特殊热处理来使该钢材硬化。进而，也可以使用高纯净度钢来制成。

另外，也可以采用推力滚子轴承，使用滚子代替滚珠15来作为滚动体。

进而，如上所述，由于内圈12受到来自凸头活塞35的高载荷作用，因此可以使其壁厚大于外圈14的壁厚。

实施例

以下，列举实施例来进一步说明本发明，但本发明并不因此受到任何限制。

试验1

使用高纯净度钢来制作日本精工株式会社制的轴承[6206]的内圈和外圈，并将其作为试验轴承A。另外，将由SUJ2制的内圈和外圈构成的该轴承作为试验轴承B。此外，试验轴承A、B均使用由SUJ2制成、并实施了特殊热处理的滚珠，并封入了同种的润滑剂。然后，使试验轴承A、B在当量载荷P与额定动载荷C之比(P/C)为0.71、速度3900rpm的条件下旋转，比较轴承A、B的寿命。结果如图3所示，通过使用高纯净度钢，能够抑制滚道的剥落，使寿命延长到5倍以上。

试验2

将日本精工株式会社制的轴承[6206]的内圈和外圈以SUJ2钢材制成，进而实施特殊热处理(碳氮共渗处理)，使其维氏硬度为540Hv，作为试验轴承C。另外，将由SUJ2制的内圈和外圈构成的该轴承作为试验轴承D。此外，试验轴承C、D均使用由SUJ2钢材制成、并实施了特殊热处理的滚珠，并封入了同种的润滑剂。然后，将试验轴承C、D在污染条件下(尺寸74～147μm)，在当量载荷P与额定动载荷C之比(P/C)为0.32、速度3000rpm的条件下旋转，比较轴承C、D的寿命。结果如图4所示，通过实施特殊热处理，能够抑制滚道的剥落，使寿命延长到2倍以上。

根据上述试验1和试验2可知，通过将内圈和外圈以高纯净度钢制成，并实施特殊热处理，能够抑制滚道的剥落，从而延长寿命。

Claims

1.一种推力轴承，其特征在于，具有：

在外圈(座圈)上具有滚道，且固定在壳体上的外圈；

在内圈(轴圈)上具有滚道，且能够旋转的内圈；

转动自如地配置在所述内圈的滚道及所述外圈的滚道上的多个滚动体；和

将多个滚动体等间隔地保持在整个圆周方向上的保持架，

其中，至少所述内圈由高纯净度钢制成，并且实施了特殊热处理。