CN110486378B - 推力滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种推力滚子轴承。推力滚子轴承包括：多个滚子，呈放射状地配置；环状的保持架，具有将多个滚子保持为能够滚动的多个兜孔；及环状的滚道盘，形成有供多个滚子滚动的滚道面，其中，滚道盘具有：圆环状且板状的滚道部，具有滚道面，且配置于保持架的轴向一侧；及多个卡定部，从滚道部的径向上的外方和内方中的某一方的端部向轴向另一侧延伸，并将保持架卡定，卡定部具有：第一突出部，从滚道部向轴向另一侧延伸；第二突出部，从第一突出部的轴向另一侧的端部向径向上的滚子侧且轴向另一侧延伸；及第三突出部，从第二突出部的与第一突出部相反的一侧的端部进一步向径向上的滚子侧突出。

Description

推力滚子轴承
在2018年5月14日提出的日本专利申请2018-093201的公开，包括其说明书、附图及摘要作为参照而全部包含于此。
技术领域
本发明涉及将多个滚子通过保持架呈放射状地保持的推力滚子轴承。
背景技术
推力滚子轴承例如在车辆的变速器中插入于非旋转构件与旋转构件之间，为了承受轴承中心轴的轴向的推力并使旋转构件的旋转顺畅而使用。推力滚子轴承具备呈放射状地配置的多个滚子、环状的保持架、环状的滚道盘。保持架具有将多个滚子保持为能够滚动的多个兜孔。滚道盘配置于保持架的轴向一侧，多个滚子滚动的滚道面相对于轴向垂直地形成。滚道盘具有：具有滚道面的圆环状且板状的滚道部；圆筒状的凸缘。所述凸缘从滚道部的径向外方和内方中的某一方的端部向轴向另一侧延伸。
作为这样的推力滚子轴承，为了使搬运时或组装时的处理容易而有时设为滚道盘与保持架难以分离的结构(例如，参照日本特开2016-33420号公报参照)。为了抑制滚道盘与保持架的分离，有在滚道盘的凸缘的缘部通过冲压加工而形成有称为立桩的凸状的卡定部的推力滚子轴承。通过形成卡定部，能够限制从滚道盘脱离的方向的保持架的轴向的移动，并抑制滚道盘与保持架的分离。
然而，在成形卡定部(立桩)时，在卡定部的前端部产生拉伸应力，有时在卡定部的前端会发生裂纹。特别是在例如直径80mm以上的直径大的推力滚子轴承中，尺寸变动大而保持架与滚道盘的间隙也增大。因此，为了抑制滚道盘与保持架的分离而需要较大地设定卡定部的突出量，在卡定部前端容易发生裂纹。
卡定部的裂纹的发生成为外观不良，并且在热处理时等也存在碎片分离而脱落的可能性。因此，在卡定部前端发生了裂纹的推力滚子轴承智能废弃，为了削减废弃成本而要求改善。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种在通过将保持架卡定而抑制保持架的分离的滚道盘的卡定部前端难以发生裂纹的推力滚子轴承。
本发明的一个方式的推力滚子轴承包括：多个滚子，呈放射状地配置；环状的保持架，具有将所述多个滚子保持为能够滚动的多个兜孔；及环状的滚道盘，形成有供所述多个滚子滚动的滚道面，其中，所述滚道盘具有：圆环状且板状的滚道部，具有所述滚道面，且配置于所述保持架的轴向一侧；及多个卡定部，从所述滚道部的径向上的外方和内方中的某一方的端部向轴向另一侧延伸，并将所述保持架卡定，所述卡定部分别具有：第一突出部，从所述滚道部向所述轴向另一侧延伸；第二突出部，从所述第一突出部的所述轴向另一侧的端部向所述径向上的所述滚子侧且所述轴向另一侧延伸；及第三突出部，从所述第二突出部的与所述第一突出部相反的一侧的端部进一步向所述径向上的所述滚子侧突出。
附图说明
前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。
图1A是表示本发明的一实施方式的推力滚子轴承的剖视图。
图1B是图1A的A部放大图。
图2是保持架的俯视图。
图3A是壳体滚道盘的从保持架侧观察的俯视图。
图3B是表示壳体滚道盘的一部分的立体图。
图4是说明壳体滚道盘的制造方法的说明图。
图5A是表示本发明的一变形例的推力滚子轴承的剖视图。
图5B是图5A的D部放大图。
图6A是轴滚道盘的从保持架侧观察的俯视图。
图6B是表示轴滚道盘的一部分的立体图。
具体实施方式
关于本发明的实施方式，参照图1A、1B至图6A、6B进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式是作为实施本发明的基础上的优选的具体例而示出的方式，也具有具体例示在技术上优选的各种技术事项的部分，但是本发明的技术范围没有限定为该具体的形态。
图1A是表示本发明的一实施方式的推力滚子轴承1的剖视图。图1B是图1A的A部放大图。
如图1所示，推力滚子轴承1具备多个圆柱状的滚子2、环状的保持架3及壳体滚道盘4。圆柱状的滚子2呈放射状地配置。保持架3将多个滚子2保持为能够滚动。壳体滚道盘4是配置于保持架3的轴向一侧(图1A中的下侧)，并形成有供多个滚子2滚动的滚道面4a的环状的滚道盘。
该推力滚子轴承1例如在车辆的变速器或工业机械中插入于旋转构件与非旋转构件之间。推力滚子轴承1通过由保持架3保持的多个滚子2的滚动，承受轴向的推力并使旋转构件的旋转顺畅。
图2是保持架3的俯视图。如图1A、1B及图2所示，保持架3一体地具备外侧环状体31、内侧环状体32及多个柱33。外侧环状体31形成于保持多个滚子2的多个兜孔3a的径向的外侧。内侧环状体32形成于兜孔3a的径向的内侧。柱33将外侧环状体31与内侧环状体32沿径向连结。外侧环状体31及内侧环状体32形成为同心状而成对，与柱33一起形成兜孔3a。
在保持架3上，为了将呈放射状地配置的多个滚子2保持为能够滚动，而将与多个滚子2同数的多个(在本实施方式中为24个)兜孔3a呈放射状地形成。兜孔3a是长边沿着保持架3的径向延伸并将保持架3沿厚度方向(轴向)贯通的大致长方形状的贯通孔。
外侧环状体31一体地具有圆环状且板状的第一垂直部311、短圆筒状的筒状部312及圆环状且板状的第二垂直部313。第一垂直部311相对于轴向垂直地延伸设置。筒状部312从第一垂直部311的径向外方的端部向轴向一侧(壳体滚道盘4侧)延伸设置。第二垂直部313从筒状部312的前端部(与第一垂直部311相反的一侧的端部)向径向外侧延伸设置。第一及第二垂直部311、313与筒状部312的连接部分在图1B所示的截面中形成为带有圆角的形状。
内侧环状体32一体地具有圆环状且板状的垂直部321和短圆筒状的筒状部322。垂直部321相对于与中心轴O平行的轴向垂直地延伸设置。筒状部322从垂直部321的内周侧的端部向轴向一侧(壳体滚道盘4侧)延伸设置。垂直部321与筒状部322的连接部分在图1B所示的截面中形成为带有圆角的形状。
外侧环状体31的第一垂直部311和内侧环状体32的垂直部321同轴地配置在轴向上的相同位置。外侧环状体31的筒状部312和内侧环状体32的筒状部322从垂直部311、321向轴向的相同方向延伸出去。柱33将外侧环状体31的第一垂直部311与内侧环状体32的垂直部321连结。
图3A是壳体滚道盘4的从保持架3侧观察的俯视图。图3B是表示壳体滚道盘4的一部分的立体图。如图1A、1B及图3A、3B所示，壳体滚道盘4配置于保持架3的轴向一侧(图1A的下侧)。壳体滚道盘4一体地具有相对于轴向垂直的圆环状且板状的滚道部41、从滚道部41的径向外方的端部向轴向另一侧(图1A的上侧)延伸的短圆筒状的凸缘42。滚道部41配置于保持架3的轴向一侧，在其保持架3侧的面上具有多个滚子2滚动的滚道面4a。
壳体滚道盘4是构成供滚子2滚动的滚道面4a的构件，因此希望使用比较硬质的材料，优选使用洛氏硬度(HRC)为58以上的材料。壳体滚道盘4由例如SAE1075或SK85等碳钢板构成。
在本实施方式的推力滚子轴承1中，作为滚道盘的壳体滚道盘4具有从滚道部41的径向外方的端部向轴向另一侧(图1A的上侧)延伸而将保持架3卡定的多个卡定部43。
在本实施方式中，在凸缘42形成有多对的沿周向分离形成且向轴向另一侧开口的切缺42a的对。卡定部43是使成对的2个切缺42a之间的凸缘42发生塑性变形而形成的。在此，沿周向等间隔地形成有4个卡定部43(四对的切缺42a)。然而，关于卡定部43的个数或周向位置，并不限定于此。
卡定部43将切缺42a的对之间的凸缘42的前端侧的一部分向径向内侧折弯并进一步对其缘部实施立桩而形成。即，卡定部43具有第一突出部431、第二突出部432及第三突出部433。第一突出部431从滚道部41向轴向另一侧延伸。第二突出部432从第一突出部431的轴向另一侧的端部向径向内侧(滚子2侧)且轴向另一侧延伸。第三突出部433从第二突出部432的与第一突出部431相反的一侧的端部进一步向径向内侧(滚子2侧)突出。
第一突出部431位于保持架3的径向外方的端部(外侧环状体31的第二垂直部313)的径向外侧，与凸缘42一起引导保持架3的旋转。例如在省略第一突出部431并将凸缘42从基端部折弯而形成卡定部43的情况下，保持架3可能会被夹入卡定部43与滚道部41之间而引起动作不良。即，通过设置第一突出部431，能够抑制保持架3夹入到卡定部43与滚道部41之间的情况。
第二突出部432是相对于轴向而向径向内侧倾斜的部分。通过形成第二突出部432，能够增大卡定部43的从凸缘42向径向内方的突出量。即使减小第三突出部433的向径向内方的突出量，也能够增大卡定部43整体的向径向内侧的突出量。第二突出部432的相对于轴向的倾斜角度θ为例如30°。倾斜角度θ的优选的范围为20°以上且45°以下。
第三突出部433是通过例如利用冲模使微小部分变形的所谓立桩加工而使第二突出部432的缘部发生塑性变形而形成的。仅是第二突出部432的向内方的倾斜的话，由于卡定部43的弹性变形而保持架3可能会从壳体滚道盘4脱落。然而，通过具有第三突出部433，而保持架3从壳体滚道盘4更难以脱落。
第三突出部433是第二突出部432的前端部(与第一突出部431相反的一侧的端部)，且是以使周向上的第二突出部432的中央部沿着相对于第二突出部432的延伸方向垂直的方向(径向内侧且轴向一侧)突出的方式变形而形成。第三突出部433是卡定部43发生弹性变形而保持架3要从壳体滚道盘4脱落时将保持架3卡定的结构。由此，当保持架3要从壳体滚道盘4脱落时，通过卡定部43的弹性变形产生的力(复原力)而将第三突出部433按压于保持架3。因此，第三突出部433的从第二突出部432的突出量较小即可。
在形成壳体滚道盘4时，首先，如图4A所示，对金属板进行冲裁，形成圆环状且板状的基材40。此时，也预先形成多对的切缺42a。然后，在图4A的虚线B所示的位置进行折弯加工，如图4B所示，形成凸缘42。此时，关于成为卡定部43的部分的凸缘42，也进行与其他的部分的凸缘42同样的加工。
在本实施方式中，在凸缘42的折弯加工之前形成多对的切缺42a。因此，能够容易地进行折弯加工。为了使折弯加工容易，各个切缺42a优选以比成为折弯的起点的虚线B(参照图4A)的位置延伸至稍靠径向内侧的方式(脸上通过折弯加工而弯曲的部分)形成。推力滚子轴承1在车辆的变速器等中多配置于润滑油的通道，因此要求使润滑油不停留地流动。通过在凸缘42形成切缺42a，也能够提高润滑油的流动性。这样，切缺42a发挥对卡定部43进行划分的作用、使凸缘42的折弯加工容易的作用及提高润滑油的流动性的作用。
然后，在图4B的虚线C所示的位置，将凸缘42的一部分(切缺42a的对之间的部分)向径向内侧折弯，并进行第三突出部433的成形。虚线C处的折弯加工、及第三突出部433的成形加工可以通过例如使用了具有放射型的冲压装置的冲压成形而同时进行。通过以上所述，能够得到壳体滚道盘4。
在上述的实施方式中，说明了将具有从滚道部41的径向外方的端部沿轴向延伸的短圆筒状的凸缘42的壳体滚道盘4作为滚道盘而适用了本发明的情况。然而，可以如图5A、5B及图6A、6B所示，将具有从滚道部41的径向内方的端部沿轴向延伸的短圆筒状的凸缘42的轴滚道盘5作为滚道盘而适用本发明。在将轴滚道盘5作为滚道盘的情况下，卡定部43具有第一突出部431、第二突出部432、第三突出部433。第一突出部431从滚道部41向轴向另一侧(图5A的上侧)延伸。第二突出部432从第一突出部431的轴向另一侧的端部向径向外侧(滚子2侧)且轴向另一侧延伸。第三突出部433从第二突出部432的与第一突出部431相反的一侧的端部向径向外侧(滚子2侧)突出。
此外，虽然未图示，但是推力滚子轴承1可以具有壳体滚道盘4和轴滚道盘5这两方。这种情况下，可以在壳体滚道盘4和轴滚道盘5这两方形成卡定部43，也可以仅在某一方形成卡定部43。制造公差等产生的影响在径向外方更大，因此可以说希望在壳体滚道盘4形成卡定部43。仅在壳体滚道盘4和轴滚道盘5中的一方形成卡定部43的情况下，可以对另一方的凸缘42的缘部适当实施立桩。
根据以上说明的本实施方式的推力滚子轴承1，卡定部43具有第一突出部431、第二突出部432、第三突出部433。第一突出部431从滚道部41向轴向另一侧延伸。第二突出部432从第一突出部431的轴向另一侧的端部向径向上的滚子2侧且轴向另一侧延伸。第三突出部433从第二突出部432的与第一突出部431相反的一侧的端部进一步向径向上的滚子2侧突出。通过这样构成，即使减小第三突出部433的突出量，也能够抑制保持架3的从滚道盘的脱落。并且，通过减小第三突出部433的突出量，能抑制在成形时在卡定部43的前端产生过度的拉伸应力的情况，能够抑制裂纹的发生。其结果是，能够抑制裂纹的发生引起的外观不良或碎片的产生，能够削减卡定部43的裂纹引起的废弃成本。
以上，基于实施方式而说明了本发明，但是上述的实施方式没有限定权利要求书的发明。应留意的是实施方式之中说明的特征的组合的全部对于用于解决发明的课题的方案来说必须的点。
本发明在不脱离其主旨的范围内可以适当变形地实施。例如，在上述实施方式中，说明了切缺42a延伸至凸缘42与滚道部41的连结部分(弯曲部分)的情况。然而，并不局限于此，切缺42a只要至少延伸至第二突出部432的基端部(与第一突出部431的连结部分)即可。即，卡定部43的第一突出部431可以与其周围的凸缘42沿周向连结。
根据本发明，能够提供一种在通过将保持架卡定而抑制保持架的分离的滚道盘的卡定部前端难以发生裂纹的推力滚子轴承。

Claims (2)

1.一种推力滚子轴承，包括：
多个滚子，呈放射状地配置；
环状的保持架，具有将所述多个滚子保持为能够滚动的多个兜孔；及
环状的滚道盘，形成有供所述多个滚子滚动的滚道面，其中，
所述滚道盘具有：圆环状且板状的滚道部，具有所述滚道面，且配置于所述保持架的轴向一侧；及多个卡定部，从所述滚道部的径向上的外方和内方中的某一方的端部向轴向另一侧延伸，并将所述保持架卡定，
所述卡定部分别具有：
第一突出部，从所述滚道部向所述轴向另一侧延伸；
第二突出部，从所述第一突出部的所述轴向另一侧的端部向所述径向上的所述滚子侧且所述轴向另一侧延伸；及
第三突出部，从所述第二突出部的与所述第一突出部相反的一侧的端部进一步向所述径向上的所述滚子侧突出，
所述滚道盘具有圆筒状的凸缘，该凸缘从所述径向上的外方和内方中的某一方的端部向所述轴向另一侧延伸，
在所述凸缘形成有多对的沿周向分离且向所述轴向另一侧开口的切缺的对，
所述卡定部是使构成所述对的所述切缺之间的所述凸缘发生塑性变形而成的，
在所述第一突出部和所述第二突出部的周向的两侧存在所述切缺。
2.根据权利要求1所述的推力滚子轴承，其中，
所述卡定部以从所述滚道部的所述径向上的外方的端部向所述轴向另一侧延伸的方式形成，
所述第二突出部以向所述径向的内方且所述轴向另一侧延伸的方式形成，
所述第三突出部以从所述第二突出部的与所述第一突出部相反的一侧的端部进一步向所述径向的内方突出的方式形成。
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