CN111542706A - 推力滚针轴承及制造这种推力滚针轴承的运行盘的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种推力滚针轴承(1)，其包括运行盘(2)，该运行盘具有：至少一个位于径向外部的盘部段(5)，该盘部段具有滚动体滚道(6)；连接的弯折的起动边缘(4)；以及连接到起动边缘(4)的并且相对于盘部段(5)轴向错开的径向的环部段(3)，并且所述推力滚针轴承还包括至少一个盘形的保持架(7)，所述保持架具有在其中容纳在凹槽(8)中并在滚动体滚道(6)上滚动的轴承滚针(9)，其中保持架(7)由多个保持部段(11)轴向固定，这些保持部段从环部段(3)径向地延伸到起动边缘(4)上方并搭接保持架(7)，在所述保持部段下方在运行盘(2)中分别形成凹部(13)。根据本发明，该推力滚针轴承(1)的特征在于，运行盘(2)仅由相应一个盘部段(5)、一个起动边缘(4)和一个环部段(3)组成，并且在保持部段(11)下方的凹部(13)在引入到运行盘(2)中时具有U形轮廓，并且构造成一方面以其U形轮廓的接片(13b)延伸直至盘部段(5)中，并且另一方面以其U形轮廓的端部(13a)延伸直至环部段(3)中。

Description

推力滚针轴承及制造这种推力滚针轴承的运行盘的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的形成前序部分的特征的推力滚针轴承，其可以特别有利地用于将行星齿轮传动机构的行星齿轮支承在机动车自动变速器中。此外，本发明涉及一种用于制造这种推力滚针轴承的运行盘的方法。
背景技术
众所周知，在现代机动车自动变速器的行星齿轮变速器中，由于现有的合法排放极限值，通常设置在行星齿轮和行星齿轮架之间的起动盘越来越多地由低摩擦的推力滚针轴承代替。这样的推力滚针轴承具有与迄今为止所使用的起动盘大致相同的轴向结构高度，并且例如由WO2014/121769A1已知。该单列推力滚针轴承的运行盘具有位于径向内部的环部段，在该环部段上连接有以90°弯折的起动边缘，随后是再次以90°弯折的、径向向外延伸的盘部段。在该盘部段的区域中定位有带有容纳在凹槽中的轴承滚针的保持架，其中轴承滚针在具有相应的滚动体滚道的盘部段上滚动。该盘部段以再次90°弯折的位于径向外部起动边缘结束，该起动边缘设有向内伸出的锁定凸起部，其用于将保持架固定到运行盘上。在组装时，保持架被压靠在锁定凸起部上，从而保持架在安装位置中被锁定在这些锁定凸起部的后面，并因此被轴向固定。
然而，这种推力滚针轴承的缺点是，在越来越多地使用直径非常小的行星齿轮以及由此导致地使用相应小的推力滚针轴承时，在推力滚针轴承中只能相应使用小直径的短的滚子滚动体，并且配备有这种滚子滚动体的推力滚子轴承因此仅具有相对较低的承载能力。在由WO 2014/121769 A1已知的推力滚针轴承中，由于保持架卡扣在运行盘的外边缘上，不可能使用更长的滚子滚动体。
由JP 2013-61023 A1还公开了通过双列推力滚针轴承来支承行星齿轮变速器的行星齿轮，该双列推力滚针轴承具有运行盘，该运行盘具有：位于径向内部的内盘部段，该内盘部段具有滚动体滚道；紧接着的弯折的起动边缘；连接在起动边缘上且相对于内盘部段轴向错开的居中的径向的环部段；连接于环部段的另一弯折的起动边缘和具有第二滚动体滚道的位于径向外部的外盘部段。内盘部段和外盘部段不经由相应的内或外的起动边缘限界。保持架在那通过在居中的环部段上径向突出的保持部段固定在运行盘上。这些保持部段各自从限界相邻的盘部段的起动边缘弯出，也就是说，在起动边缘中在保持部段下方是一个凹部。因此，将起动边缘局部切开，引入U形的分离截面，该分离截面实现相应的保持部段可以然后从起动边缘中弯曲出来。
在这种推力滚针轴承中，通过省去了内和外的起动边缘，并通过将保持架固定在居中的径向环部段上虽然可以使用更长的滚子滚动体，但是证明不利的是，为了制造用于固定保持架的接板，接板从居中的环部段内部起必须切入该环部段中并向上弯曲。如果像通常一样，运行盘在此在深冲压力机上在连续模中制造，那么只能用高度复杂的专用工具制造接板，这导致高的成本耗费。
发明内容
基于已知现有技术的缺点，本发明的目的一方面在于设计一种推力滚针轴承，在该推力滚针轴承中，可以以简单且低成本的方式制造用于将保持架轴向固定到运行盘上的接板。另一方面，本发明的目的是设计一种用于制造推力滚针轴承的运行盘的方法，该方法在产生的工具成本和所需的生产步骤方面是低成本且有效的。
根据本发明，该目的在根据权利要求1的前序部分的推力滚针轴承中以如下方式实现，即，运行盘仅由相应一个盘部段、一个起动边缘和一个环部段组成，并且在保持部段下方的凹部在引入到运行盘中时具有U形轮廓，并且构造成一方面以其U形轮廓的接片延伸直至盘部段中，并且另一方面以其U形轮廓的端部延伸直至环部段中。这意味着运行盘构成为具有大的，窗口状的开口或镂空部，起动边缘的弯曲线穿过该开口或镂空部延伸。同时，所述凹部实现到推力滚针轴承中的改善的润滑剂供应和从推力滚针轴承中的改善的润滑剂输出。
从属权利要求中描述了根据本发明构成的滚动轴承的优选的设计方案和有利的改进方案。
据此，根据权利要求2，在根据本发明构成的滚动轴承中，在保持部段下方的凹部以其U形轮廓的接片最大延伸到滚动体滚道处。在将滚动体容纳在优选使用的盘形保持架的封闭凹槽中之后，滚动体滚道强制地比盘部段更窄。这意味着，凹部可以延伸到盘部段中相当大的距离，最终根据保持架的宽度延伸直到凹槽的开始处。因此，盘部段可以在相当大面积上打开，这有利于润滑剂的良好供应，与凹部也延伸超出起动边缘的状况相关联。
由于保持架通过保持部段卡扣在起动边缘上，因此节圆向外移动，这使得可以使用更长的滚针。凹部已经被冲压到平的盘或薄板中，并且在盘例如通过弯曲冲压或深冲实现的成形之后，形成相应的保持部段。如所描述的，凹部或窗口状的开口允许相应好地供应和排出润滑剂。
凹部的U形轮廓实现可以容易地使一方面相对于环部，另一方面相对于盘部段弯折的起动边缘相应地成形或弯曲，因为在经由U形凹部形成的接板的区域中可以进行相应的变形，而接板的位置或几何形状不会受到成形的影响。接板因此在两侧被凹部围住或释放。这可以实现简单的成形，同时确保了尽管进行成形，但接板以端侧的保持部段径向地进而平行伸展地从环部段延伸。
根据权利要求3，在此有利的是，设置至少三个保持部段，这三个保持部段等距地围绕起动边缘的环周分布并且因此间隔开120°。当然，也可以设想构成多于三个的这种保持部段或接板。
除了推力滚针轴承本身之外，本发明还涉及一种用于制造所述类型的推力滚针轴承的运行盘的方法。根据本发明，该方法的特征在于以下步骤：
·由用于盘部件的薄壁钢材冲压出运行盘的外直径和中心穿孔；
·由盘部件冲压出带有U形轮廓的凹部，以形成带有端侧的保持部段的接板；
·通过以下同时或逐步进行的单个步骤来成形盘部件：
-模制径向内部边缘，其限界运行盘的内直径，
-模制连接到运行盘的内部边缘上的轴向环部段，
-沿弯曲线模制相对于环部段弯折的起动边缘，该弯曲线横向穿过凹部的U形轮廓的端部延伸，
-沿弯曲线模制相对于起动边缘弯折的盘部段，该弯曲线纵向穿过所述凹部的U形轮廓的接片延伸，
-成形出具有端侧的保持部段的接板，所述接板通过起动边缘的弯折现在径向地在所述起动边缘上方向外延伸。
因此，优选以U形轮廓冲压出凹部，这使得能够容易地模制起动边缘，而没有使接板连同保持部段变形的风险。取出在接板或保持部段的区域中的成形工具的拉深凸模，使得在起动边缘上产生接板或保持部段的相对于引导直径的超出部。因此，该超出部限定了保持部段，该保持部段作为用于保持架的保持装置实现，并是在运行盘上的保持架的防丢失装置。
优选地冲压出至少三个等距地围绕环周分布地定位的凹部，但是也可以设想冲压出另外的凹部。
成形本身优选地通过深冲或弯曲冲压来进行，其中当然可以使用任何可行的成形方法。
附图说明
下面参考附图借助实施例更详细地说明本发明。这些图是示意图并且示出：
图1示出了根据本发明构成的推力滚针轴承的俯视图，
图2示出了图1的推力滚针轴承的局部放大立体图，
图3示出了图1的推力滚针轴承沿线III-III的剖视图，
图4示出了图1的推力滚针轴承在组装位置中具有相关联的行星齿轮的局部放大图，
图5示出了未变形的冲压的环形盘的俯视图，
图6示出了由根据图5的环形盘通过变形制成的图1的运行盘的俯视图。
图7示出了图6中的运行盘的立体图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的推力滚针轴承1，其包括具有位于径向内部的环部段3的运行盘2，在该环部段上，在弯折的起动边缘4上方，为此尤其参见图2和3，设有相对于环部段3轴向错开并径向向外延伸的盘部段5，参见图3。盘部段5具有滚动体滚道6，在环形保持架7中容纳在相应的凹槽8中的轴承滚针9在滚动体滚道6上滚动。尤其从示出了沿着图1的线III-III的截面的图3中可以看出，推力滚针轴承1的轴向整体结构非常窄，轴向宽度在几毫米的范围内。特别地，轴承滚针9本身可以非常小，它们在相应小的直径情况下具有几毫米的长度。这种推力滚针轴承1例如用于支承行星齿轮传动机构的直径设计非常小的行星齿轮。
图2示出了图1的区域II的局部的放大立体局部视图。在该放大视图中，一方面示出了运行盘2，另一方面示出了带有轴承滚针9的保持架7。保持架7具有内环周10，该内环周10的直径仅比起动边缘4的外环周稍大，尤其如图2所示。这使得可以将保持架7在其配备有轴承滚针9之后安装到运行盘2上，并在此通过保持架7引导轴向升高的环部段3。
为了现在将保持架7轴向地固定在运行盘2上，设置了多个，在所示的示例中为三个，从环部段3径向地延伸到起动边缘4上方的保持部段11(见图1，尤其图2)。这些保持部段11在保持架的内环周10上略微搭接该保持架7，从而将其轴向固定。
在经由相应的接板12的端部部段形成的保持部段11的下方，设有具有U形轮廓的凹部13，所述凹部一直延伸到盘部段5中并且直至运行盘2的环部段3中，所述接板平面地或径向地延伸至环部段3，因为由此形成。这在图6和7中清楚地示出，其中相应的运行盘2分别以俯视图(图6)和立体图(图7)示出。可以看出，凹部13径向地观察以其接片13b延伸到盘部段5的区域中一段距离，但是没有太远以至于滚针9在凹部13上方运行。也就是说，凹部13没有延伸到滚动体滚道6的本来的区域中，轴承滚针9在该区域上滚动。
另外，凹部13，例如参见图3以及尤其图6和7，以其端部13a延伸到环部段3的区域中，从而凹部13整体上露出接板12(尤其参见图6)。这使得可以毫无问题地相应地成形起动边缘4，也就是说，在图6中以虚线示出的起动边缘4的弯曲线横向地延伸穿过端部13a并且纵向地穿过凹部13的接片13b。这确保了接板12在成形期间不会变形，而是根据环部段3的几何形状始终径向延伸。
凹部13的具体设计方案和尤其凹部延伸到盘部段5和环部段3的区域中的情况，也使得在轴承滚针9和保持架7在运行盘2上和尤其在滚动体滚道6上的引导区域中，可以理想地供应润滑剂。
图4示出了推力滚针轴承1的组装示例。推力滚针轴承1在其右侧支撑在未更详细示出的支架上。在相反侧，示例地示出了行星齿轮17，该行星齿轮支撑并安装在轴承滚针9上。
图5、6和7示出了三个图，通过它们可以解释制造过程。
图5示出了盘部件14。它在冲压方法中从相应较大的板部件中冲出。一方面，示出了居中的中央穿孔15。同样示出了三个凹部13，其基本形状为U形轮廓。这意味着在也被称为毛坯的基础部件14中，一方面冲压出中央穿孔15，另一方面冲压出至少三个凹部13，这些凹部也可以称为镂空部。
然后，在随后的弯曲过程中成形运行盘2的具体三维几何形状。一方面，成形径向的内部边缘16，见图3，其限界中央穿孔15。紧接着内部边缘是环部段13，在该环部段上径向向外连接有起动边缘4，该起动边缘4然后过渡到又弯曲的盘部段5中。同时，在此也成形接板12连同其端侧保持部段11。为此，取出在这些保持突起11的区域中的工具的拉深凸模，使得保持部段11作为相应的接板12的相对于引导直径的超出部而存在。这些保持部段11的高度，即它们径向超出起动边缘4的长度是可变的，并且最终取决于相应冲压出的凹部13的尺寸或几何形状。
如所描述的，保持部段11用于将保持架7卡接到运行盘2上。这可以实现最小的径向结构高度。通过冲压的凹部13可在随后的弯曲过程中产生保持件11的非常精确的几何形状以及其相对于起动边缘4进而最终相对于保持架7的相对位置。为了制造保持区段11，在工具中不需要径向运动，这可实现快速地制造运行盘2并且对制造成本具有有利的影响。通过省略在盘部段5的径向外端部上的外部边缘，此外需要更小的毛坯，即更小的盘部件14，这对推力滚针轴承1的外直径如也对轴承滚针9的可用的最大长度那样具有积极的影响，因为轴承滚针可以稍微更长地实施，进而也可以增加轴承的承载能力。
附图标记列表
1 推力滚针轴承
2 运行盘
3 环部段
4 起动边缘
5 盘部段
6 滚动体滚道
7 保持架
8 凹槽
9 轴承滚针
10 内环周
11 保持部段
12 接板
13 凹部
13a 13的端部
13b 13的接片
14 盘部件
15 穿口
16 内边缘
17 行星件

Claims (6)

1.一种推力滚针轴承(1)，包括运行盘(2)，所述运行盘具有：至少一个位于径向外部的盘部段(5)，所述盘部段具有滚动体滚道(6)；连接的弯折的起动边缘(4)；以及连接到所述起动边缘(4)的并且相对于所述盘部段(5)轴向错开的径向的环部段(3)，并且所述推力滚针轴承还包括至少一个盘形的保持架(7)，所述保持架具有在其中容纳在凹槽(8)中并在所述滚动体滚道(6)上滚动的轴承滚针(9)，其中所述保持架(7)由多个保持部段(11)轴向固定，这些保持部段从所述环部段(3)径向地延伸到所述起动边缘(4)上方并搭接保持架(7)，在所述保持部段下方在所述运行盘(2)中分别形成凹部(13)，其特征在于，所述运行盘(2)仅由相应一个盘部段(5)、一个起动边缘(4)和一个环部段(3)组成，并且在所述保持部段(11)下方的凹部(13)在引入到所述运行盘(2)中时具有U形轮廓，并且构造成一方面以其U形轮廓的接片(13b)延伸直至所述盘部段(5)中并且另一方面以其U形轮廓的端部(13a)延伸直至所述环部段(3)中。
2.根据权利要求1所述的推力滚针轴承(1)，其特征在于，在所述保持部段(11)下方的所述凹部(13)以其U形轮廓的接片(13b)最大延伸至所述滚动体滚道(6)处。
3.根据权利要求2所述的推力滚针轴承(1)，其特征在于，设置至少三个等距地围绕所述起动边缘(4)的环周分布的保持部段(11)。
4.一种用于制造用于根据权利要求1至3所述的推力滚针轴承(1)的运行盘(2)的方法，其特征在于以下步骤：
·由用于盘部件(14)的薄壁钢材冲压出所述运行盘(2)的外直径和中央穿孔(15)；
·从所述盘部件(14)冲压出具有U形轮廓的凹部(13)，以形成具有端侧的保持部段(11)的接板(12)；
·通过以下同时或逐步进行的单个步骤来成形所述盘部件(14)：
-模制径向的内部边缘(16)，该内部边缘限界所述运行盘(2)的内直径，
-模制连接在所述运行盘(2)的内部边缘(16)上的轴向环部段(3)，
-沿着弯曲线模制相对于所述环部段(3)弯折的起动边缘(4)，所述弯曲线横向穿过所述凹部(13)的U形轮廓的端部(13a)延伸，
-沿着弯曲线模制相对于所述起动边缘(4)弯折的盘部段(5)，所述弯曲线纵向穿过所述凹部的U形轮廓的接片(13b)延伸，
-成形出具有端侧的保持部段(11)的接板(12)，所述接板通过所述起动边缘(4)的弯折现在径向地在所述起动边缘上方向外延伸。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，冲压出至少三个等距地在所述起动边缘(4)的环周上分布地定位的凹部(13)。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述盘部件(14)的成形通过深冲来进行。
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