JP2004036849A

JP2004036849A - Thrust needle roller bearing

Info

Publication number: JP2004036849A
Application number: JP2002198135A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Hayashi; 林　哲也; Kosuke Obayashi; 尾林　光介
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-08
Also published as: JP3923862B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thrust needle roller bearing improved in strength and durability by improving the flowability of lubricating oil, and suppressing the drilling wear of a cage and the differential slip of a needle roller. <P>SOLUTION: This thrust needle roller bearing 1 is provided with a plurality of needle rollers 2 and two annular cages 3, 4. Two annular cages 3, 4 hold a plurality of rollers 2 vertically by roller holding parts 5a, 6a formed at a plurality of pockets 5, 6. The radial length La of the roller holding parts 5a, 6a is made shorter than the length L of the needle roller 2, and the vertical thickness T<SB>1</SB>, T<SB>2</SB>of both radial outer part and inner part are formed thinner than the vertical thickness To of the roller holding parts 5a, 6a. The radial outermost ends and innermost ends of two cages 3, 4 are fixed, and double rows of needle rollers 2a, 2b are mounted to the pockets 5, 6 of the cages. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のオートマチックトランスミッションやコンプレッサー等に使用されるスラスト針状ころ軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スラスト針状ころ軸受は、針状ころと保持器、および軌道輪とで構成され、針状ころと軌道輪とが線接触する構造であるため、軸受投影面積が小さい割に高負荷容量と高剛性が得られる利点を有している。したがって、希薄潤滑下や高速回転下での運転等、苛酷な使用条件で使用する軸受として好適で、例えば自動車のオートマチックトランスミッション用軸受やエアーコンプレッサー用軸受として広く使用されている。
【０００３】
従来、潤滑油の流入性および流出性の少なくとも一方を向上させることにより、通過する単位時間当たりの潤滑油量の増大を図ったスラスト針状ころ軸受が知られている（特開２００２−７０８７２号公報参照）。図６に示すように、このスラスト針状ころ軸受５０は、複数の針状ころ８０と２枚の環状保持器６０、７０とからなり、この２枚の保持器６０、７０のそれぞれが径方向において、ころ長よりも長い複数の窓６１、７１を有し、これら複数の窓６１、７１に形成されたころ保持部６４、７４で複数の針状ころ８０を上下方向に挟んで保持している。ここで、２枚の保持器６０、７０が、ころ保持部６４、７４の径方向長さｌａをころ長ｌよりも短くし、かつ、２枚の保持器６０、７０のうちの少なくとも一方を折り曲げ加工することにより、ころ保持部６４、７４に対して径方向の外側部分および内側部分の、少なくとも一方の上下方向の厚さｔ_１、ｔ_２を、ころ保持部６４、７４の上下方向の厚さｔ_０よりも薄くして形成している。
【０００４】
これにより、厚さを薄くしたころ保持部６４、７４に対して径方向の外側部分および内側部分の、少なくとも一方側の潤滑油の流入性あるいは流出性が向上し、軸受を通過する単位時間当たりの潤滑油量を増加させることができる。さらに、保持器６０、７０によって潤滑油の通過が遮られにくくなるので潤滑油が滞留せず、油温の上昇を抑制することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のスラスト針状ころ軸受５０にあっては、２枚の保持器６０、７０が、外側板部６２、７２を互いに上下方向に重ね合わせると共に、内側板部６３、７３の最内端部６７、７７を互いに重なる方向に上下方向に折り曲げて内側板部６３の最内端部６７を加締ることによって２枚の保持器６０、７０を一体に固定するようにしている。そのため単に重ね合わせた外側板部６２、７２が運転中に離反し、保持器６０、７０、特にこの加締部に無理な応力が発生して耐久性が低下すると共に、針状ころ８０の保持が不安定になって好ましくない。
【０００６】
また、内側板部６３、７３の加締側では、針状ころ８０と保持器６０、７０の窓６１、７１との接触面積を広くとることができず、針状ころ８０の端面、特に外径側の端面が遠心力によって窓６１、７１の壁面に押付けられ、さらに針状ころ８０の自転による接触が加わって、窓６１、７１に異常摩耗が生じる現象、所謂ドリリング摩耗を誘発する恐れがある。
【０００７】
さらに、こうしたスラスト針状ころ軸受５０では、針状ころ８０と軌道輪とが線接触する構造であるため、軸受投影面積が小さい割に高負荷容量と高剛性が得られる利点を有している反面、針状ころ８０と転がり線接触する軌道面は、軸受の回転中心から外径側に向かうほど周速度は大きくなる。このため、針状ころ８０と軌道面との周速度差は、針状ころ８０の両端面で最大となる。ころ外径に対してころ長さが長い針状ころほどその傾向が大きくなる。この針状ころ８０に差動滑り（ころのスキュー）が発生することによって接触部が発熱し、表面損傷（スミアリング）や表面起点型の剥離を誘発することになる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、潤滑油の通油性の向上を図ると共に、保持器のドリリング摩耗と針状ころの差動滑りを抑制し、強度耐久性を高めたスラスト針状ころ軸受を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、複数の針状ころと２枚の環状の保持器とを備え、この２枚の保持器のそれぞれが径方向において前記針状ころの長さよりも僅かに長い複数のポケットを有し、前記２枚の保持器が前記複数のポケットに形成されたころ保持部で前記複数の針状ころを上下方向に挟んで保持するスラスト針状ころ軸受において、前記２枚の保持器が、前記ころ保持部の径方向の長さを前記針状ころの長さよりも短くし、かつ、前記２枚の保持器を折り曲げ加工することにより、前記ころ保持部に対して径方向の外側部分および内側部分双方の上下方向の厚さを、前記ころ保持部の上下方向の厚さよりも薄くして形成し、前記２枚の保持器の径方向の最外端部および最内端部双方を固定すると共に、この保持器のポケットに複列の針状ころを装着した構成を採用した。
【００１０】
このように、ころ保持部に対して径方向の外側部分および内側部分の上下方向の厚さを薄くしたことにより、潤滑油の流出性だけでなく流入性も向上させることができるので、軸受各部の焼付きを確実に防止することができると共に、針状ころの端面と保持器のポケットとのドリリング摩耗を抑制することができる。また、保持器によって潤滑油の通過が遮られ難くなるため潤滑油が滞留し難くなり、油温の上昇を抑制することができる。したがって、２枚の保持器の径方向の最外端部および最内端部双方を固定することによって得られる保持器の強度アップと相俟って軸受の耐久性を一層向上させることができる。
【００１１】
さらに、この保持器のポケットに複列の針状ころを装着することにより、針状ころの差動滑り抑制し、表面損傷や表面起点型の剥離を防止して軸受の耐久性を向上させることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記２枚の保持器の外側部分および内側部分を互いに上下方向に重合させた。これにより、ころ保持部に対して径方向の外側部分および内側部分において、潤滑油の流出性と流入性を一層向上させることができると共に、針状ころの端面と接触する保持器ポケットのドリリング摩耗を一層抑制することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記２枚の保持器を加締て固定しても良いし、請求項４の発明のように、前記２枚の保持器のうち、いずれか一方の保持器を他方側に加締て固定しても良い。このように、加締により２枚の保持器を確実に固定できるので、これら保持器に保持されている針状ころが分離するのを防止することができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、前記２枚の保持器を、周方向複数箇所の部分加締により固定すれば、加締加工を簡略化することができると共に、加締加工時、保持器変形への影響を防止することができる。好ましくは、２枚の保持器の径方向の最外端部および最内端部における加締部を互いに周方向等間隔に、かつ、その位相をずらして形成すれば、一層保持器変形への影響を防止することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のように、前記２枚の保持器をスポット溶接して固定すれば、２枚の保持器を確実に固定できると共に、組立時におけるこれら保持器の変形を一層防止することができる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明のように、前記ころ保持部の角部を滑らかにだらすことにより、針状ころの表面に形成された潤滑油膜を切ることなく、針状ころを安定して案内保持することができる。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明のように、外径側の針状ころを内径側の針状ころよりも長くすれば、外径側の負荷容量を適宜所望の負荷容量に上げることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第１の実施形態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図、そして（ｄ）は（ａ）のポケット部の要部拡大図、（ｅ）は（ｂ）のＩｅ−Ｉｅ線に沿った拡大断面図である。
【００１９】
このスラスト針状ころ軸受１は、複数の針状ころ２とこれら針状ころ２を周方向に所定ピッチで保持する２枚の環状の保持器３、４とからなっている。ここで、２枚の保持器３、４のそれぞれは、径方向において針状ころ２の長さＬよりも長い矩形状の複数のポケット５、６を有し、冷間圧延鋼鈑（ＳＰＣＣ）からなる鋼鈑をプレス加工にて形成している。各ポケット５、６の両側縁には対向する方向に突出するころ保持部５ａ、６ａを形成し、これらころ保持部５ａ、６ａで針状ころ２を上下方向に挟んで保持している。なお、保持器３、４は、これ以外にも例えば、ＳＣＭ４１５等の帯鋼をプレスで絞り成形しても良い。
【００２０】
針状ころ２は、外径側の針状ころ２ａと内径側の針状ころ２ｂで構成し、ポケット５、６内に複列で配置している。各針状ころ２ａ、２ｂにおいて、外径側部分と内径側部分との公転周速差が小さくなり、軌道面（図示せず）との滑りが抑制されるので、接触部の発熱が少なく、表面損傷や表面起点型の剥離を防止することができる。なお、ここでは複列の針状ころ２ａ、２ｂの長さを同一としているが、外径側の針状ころ２ａを内径側の針状ころ２ｂよりも長く、例えば１．２倍の長さにすることにより、外径側の負荷容量を上げるようにしても良い。また、針状ころ２ａ、２ｂの端面形状はフラットなＦ端面としたが、これ以外にも凸球状のＡ端面、あるいはＦ端面とＡ端面の組合せであっても良い。
【００２１】
図１（ｄ）に示すように、ころ保持部５ａ、６ａの径方向の長さＬａはころ長さＬよりも短く形成し、ころ保持部５ａ、６ａの両端に形成された凹部５ｂ、６ｂによって潤滑油が容易に通過することができる。なお、針状ころ２ａ、２ｂの端面は、フラットな形状に限らず円弧面で形成しても良い。
【００２２】
また、図１（ｅ）に示すように、ころ保持部５ａ、６ａの角部は、プレスでポケット５、６を打抜きする際にだらして形成するか、打抜き後、内縁部を面押し加工により角部を滑らかにだらしている。針状ころ２ａ、２ｂの表面に形成された潤滑油膜を切ることなく、針状ころ２ａ、２ｂを安定して案内保持することができる。
【００２３】
２枚の保持器３、４のうち、上側保持器３のころ保持部５ａの径方向外側は、図１（ｃ）に示すように、ころ保持部５ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部３ａと、この傾斜延出部３ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部３ｂとで構成されている。また、上側保持器３のころ保持部５ａの径方向内側は、同じくころ保持部５ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部３ｃと、この傾斜延出部３ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部３ｄとで構成されている。
【００２４】
また、上側保持器３と同一型でポケット抜きされた下側保持器４のころ保持部６ａの径方向外側は、ころ保持部６ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部４ａと、この傾斜延出部４ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部４ｂとで構成されている。また、上側保持器４のころ保持部６ａの径方向内側は、同じくころ保持部６ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部４ｃと、この傾斜延出部４ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部４ｄとで構成されている。
【００２５】
そして、２枚の保持器３、４は、外側板部３ｂ、４ｂを互いに上下方向に重合させると共に、外側板部４ｂの最外端部を上方向に折り曲げて加締部７を形成している。また、内側板部３ｃ、４ｃも互いに上下方向に重合させると共に、内側板部３ｄの最内端部を下方向に折り曲げて加締部８を形成している。これら加締部７、８により、２枚の保持器３、４は内外端部を加締固定して強固に一体化されているため、運転中においても２枚の保持器３、４は分離することはない。また、外側板部３ｂ、４ｂおよび内側板部３ｄ、４ｄでは、針状ころ２の端面とポケット５、６との接触面積を広くとることができ、ドリリング摩耗を抑制することができる。
【００２６】
２枚の保持器３、４を固定した状態では、２枚の保持器３、４がなすころ保持部５ａ、６ａに対して、径方向の外側部分、内側部分とも上下方向の厚さＴ_１、Ｔ_２は、傾斜延出部３ａ、４ａおよび３ｃ、４ｃが存在することから、ころ保持部５ａ、６ａの上下方向の厚さＴ_０よりも薄い。
【００２７】
そして、以上の構成を有するスラスト針状ころ軸受１は、図２に示すように、第１軸（回転軸）９の軌道面９ａと、第２軸（固定軸）１０の軌道面１０ａとの間を針状ころ２が転動するように、上側保持器３の加締部８を案内面としてすきまばめされる。第１軸９が回転すると、保持器３、４もこの第１軸９とともに回転し、針状ころ２が第１軸９の軌道面９ａと第２軸１０の軌道面１０ａとの間を転動する。ここで、図示しない油圧供給源から油路を経由してスラスト針状ころ軸受１内に供給される。
【００２８】
潤滑油は、油路を矢印ａのように通ってから第２軸１０の軌道面１０ａと下側保持器４のころ保持部６ａに対して径方向内側部分との間を矢印ｂのように通る。その後、潤滑油は、針状ころ２の周囲および保持器３、４で形成される空間内を矢印ｃのように通って、針状ころ２の側面と保持器３、４のころ保持部５ａ、６ｂとの間、針状ころ２の端面との間、および針状ころ２の側面と軌道面９ａ、１０ａとの間を潤滑し、第２軸１０の軌道面１０ａと保持器４のころ保持部６ａに対して径方向の外側部分との間、および第１軸９の軌道面９ａと保持器３のころ保持部５ａに対して径方向の外側部分との間を通って矢印ｄのように排出される。
【００２９】
この潤滑油による各部の潤滑に際し、２枚の保持器３、４がなすころ保持部５ａ、６ａに対して、径方向の外側部分、内側部分の上下方向の厚さＴ_１、Ｔ_２をころ保持部５ａ、６ａの上下方向の厚さＴ_０よりも薄く形成しているため、第２軸１０の軌道面１０ａと下側保持器４のころ保持部６ａに対して径方向の内側部分との間の空間の断面積が従来に比べて大きくなり、潤滑油の流出性だけでなく流入性も向上している。したがって、軸受各部の焼付きを確実に防止することができると共に、針状ころ２の端面と保持器３、４のポケット５、６とのドリリング摩耗を抑制することができる。また、保持器３、４によって潤滑油の通過が遮られ難くなるため潤滑油が滞留し難くなり、油温の上昇を抑制することができ、保持器の強度アップと相俟って軸受の耐久性を一層向上させることができる。
【００３０】
次に本発明に係るスラスト針状ころ軸受１の製造手順について詳細に説明する。２枚の保持器３、４と、焼入れ焼戻し済みまたは未焼入れの針状ころ２をセットし、外側板部４ｂの最外端部を上方向に折り曲げて加締部７を形成すると共に、内側板部３ｄの最内端部を下方向に折り曲げて加締部８を形成して、２枚の保持器３、４を一体に固定する。ここで、針状ころ２の素材として、例えば高炭素クロム軸受鋼の１種あるいは２種であるＳＵＪ軸受鋼を使用し、８４０℃×３０分で油焼入れ、次いで１８０℃×９０分で焼戻しして表面硬さをビッカース硬度（Ｈｖ）で７００〜７５０程度に設定している。
【００３１】
その後、針状ころ２と２枚の保持器３、４をセットした状態で浸炭焼入れ焼戻し、あるいは浸炭窒化処理を施して製品とする。この場合、浸炭処理の条件は、８５０℃×３５分浸炭し（ＲＸガス雰囲気中）、油中に焼入れ、次いで１６５℃×６０分で焼戻する。また、浸炭窒化処理は、浸炭窒化雰囲気（ＲＸガスに容積比で１〜３％のアンモニア添加）で、８４０〜８５０℃×３５分間保持して浸炭窒化した後、直ちに油中に急冷した。
【００３２】
ここで、予め２枚の保持器３、４を５７０〜５８０℃×３５分で軟窒化処理し強度アップを図っても良い。また、針状ころ２は予め熱処理を施さなくても良いが、組み込みの前に予め熱処理、すなわちずぶ焼入れを施しておけば、製造工程がそれだけ増加することになるが、その一方で、その後実施される浸炭あるいは浸炭窒化処理によってさらなる強度向上を達成できるという利点がある。少なくとも２枚の保持器３、４および針状ころ２を別々に熱処理し、加締部を焼きなまししていた従来の方法に比べ製造工程は簡略化されたものとなる。
【００３３】
前述した手順でスラスト針状ころ軸受１を製造することによって、下記に示すような具体的な特性を付与することができる。次に、これらの特性について詳細に説明する。
【００３４】
まず針状ころ２は、その表層部に浸炭層あるいは浸炭窒化層が形成されているので、表層の硬度は従来品と比べて高くなっており、高硬度の異物を噛み込んでも圧痕が生じ難く、長寿命化に寄与する。また、浸炭窒化処理においては、窒素富化層が形成され、かつその残留オーステナイト量が２０容積％以上と多く形成することができる。これは、軌道面９ａ、１０ａに高硬度の異物を噛み込むと、従来では圧痕周辺で応力集中源となるが、多量に存在する残留オーステナイトの塑性変形によってこうした応力集中が緩和され、高硬度の効果と共に長寿命化に寄与することができる。なお、窒素富化層は、具体的には厚みを０．１ｍｍ以上、表面硬さ７５０Ｈｖ以上とすることができる。さらに、内部硬さも表面硬さと同程度に高めることができ、針状ころ２全体の強度を向上させることができる。したがって、苛酷な条件、例えば高荷重の条件で使用される場合であっても充分負荷し、所望の寿命を満足することができる。
【００３５】
保持器３、４の場合は、針状ころ２と同様、その表層部に浸炭層あるいは浸炭窒化層が形成され、表面硬さを７００Ｈｖ以上とすることができる。したがって、従来のものに比べ耐摩耗性を向上させることができる。
【００３６】
図３（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第２の実施形態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−Ｏ−ＩＩＩ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）の底面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ部拡大図、そして（ｅ）は（ｂ）のＢ部拡大図である。この第２の実施形態は前述した第１の実施形態と保持器形状と加締方法が異なるのみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３７】
このスラスト針状ころ軸受１１は、複数の針状ころ２とこれら針状ころ２を周方向に所定ピッチで保持する２枚の環状の保持器１３、１４とからなっている。２枚の保持器１３、１４のうち、上側保持器１３のころ保持部１５ａの径方向外側は、図３（ｄ）に示すように、ころ保持部１５ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部１３ａと、この傾斜延出部１３ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部１３ｂとで構成されている。
【００３８】
また、上側保持器１３のころ保持部１５ａの径方向内側は、同じくころ保持部１５ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部１３ｃと、この傾斜延出部１３ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部１３ｄとで構成されている。また、上側保持器１３と同一型でポケット抜きされた下側保持器１４のころ保持部１６ａの径方向外側は、ころ保持部１６ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部１４ａと、この傾斜延出部１４ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部１４ｂとで構成されている。また、上側保持器１４のころ保持部１６ａの径方向内側は、同じくころ保持部１６ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部１４ｃと、この傾斜延出部１４ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部１４ｄとで構成されている。
【００３９】
そして、２枚の保持器１３、１４は、図３（ｄ）に示すように、外側板部１３ｂ、１４ｂを互いに上下方向に重合させると共に、外側板部１４ｂの最外端部の一部を上方向に折り曲げて部分加締部１７を形成している。一方、内側板部１３ｄ、１４ｄは互いに上下方向に重合させると共に、内側板部１３ｄの最内端部を下方向に折り曲げている。また、図３（ｅ）に示すように、外側板部１３ｂ、１４ｂを互いに上下方向に重合させると共に、外側板部１４ｂの最外端部を上方向に折り曲げている。さらに、内側板部１３ｃ、１４ｃは互いに上下方向に重合させると共に、内側板部１３ｄの最内端部の一部を下方向に折り曲げて部分加締部１８を形成している。これら部分加締部１７、１８により、２枚の保持器１３、１４は内外端部を強固に一体化されると共に、前述した第１の実施形態における全周加締に比べ、加締工程を格段に簡略化することができる。
【００４０】
１９は２枚の保持器１３、１４の位相合わせ用の位置決め部で、例えば、上側保持器１３の外縁に切欠き部（図示せず）を形成すると共に、下側保持器１４の外縁に形成した突起部（図示せず）を係合させ、加締加工等に両保持器１３、１４のポケット１５、１６のピッチがずれないようにしている。また、これらの部分加締部１７、１８は周縁の４箇所に、その位相を４５°ずらせて形成し、加締加工時、保持器変形への影響を防止している。
【００４１】
図４（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第３の実施形態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−Ｏ−ＩＶ線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ部拡大図、そして（ｄ）は（ｂ）のＤ部拡大図である。この第３の実施形態は前述した第２の実施形態と加締方向が異なるのみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４２】
このスラスト針状ころ軸受１１’は、複数の針状ころ２とこれら針状ころ２を周方向に所定ピッチで保持する２枚の環状の保持器１３’、１４’とからなっている。２枚の保持器１３’、１４’のうち、上側保持器１３’のころ保持部１５ａの径方向外側は、図４（ｃ）に示すように、ころ保持部１５ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部１３ａと、この傾斜延出部１３ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部１３ｂとで構成されている。また、上側保持器１３のころ保持部１５ａの径方向内側は、同じくころ保持部１５ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部１３ｃと、この傾斜延出部１３ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部１３ｄ’とで構成されている。
【００４３】
また、下側保持器１４のころ保持部１６ａの径方向外側は、ころ保持部１６ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部１４ａと、この傾斜延出部１４ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部１４ｂとで構成されている。また、上側保持器１４のころ保持部１６ａの径方向内側は、同じくころ保持部１６ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部１４ｃと、この傾斜延出部１４ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部１４ｄ’とで構成されている。
【００４４】
そして、２枚の保持器１３’、１４’は、図４（ｃ）に示すように、外側板部１３ｂ、１４ｂを互いに上下方向に重合させると共に、外側板部１４ｂの最外端部の一部を上方向に折り曲げて部分加締部１７を形成している。一方、内側板部１３ｄ’、１４ｄ’は互いに上下方向に重合させると共に、内側板部１４ｄ’の最内端部を上方向に折り曲げている。また、図４（ｄ）に示すように、内側板部１３ｄ’、１４ｄ’は互いに上下方向に重合させると共に、内側板部１４ｄ’の最内端部の一部を上方向に折り曲げて部分加締部１８’を形成している。これら部分加締部１７、１８’により、２枚の保持器１３’、１４’は内外端部を強固に一体化されると共に、前述した第２の実施形態における部分加締と異なり、同一面に部分加締部１７、１８’が存在するため、加締加工のさらなる簡略化ができる。
【００４５】
図５（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第４の実施形態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｏ−Ｖ線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ部拡大図である。この第４の実施形態は前述した第１乃至３の実施形態とは２枚の保持器の固定手段が異なるのみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
このスラスト針状ころ軸受２１は、複数の針状ころ２とこれら針状ころ２を周方向に所定ピッチで保持する２枚の環状の保持器２３、２４とからなっている。２枚の保持器２３、２４のうち、上側保持器２３のころ保持部２５ａの径方向外側は、図５（ｃ）に示すように、ころ保持部２５ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部２３ａと、この傾斜延出部２３ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部２３ｂとで構成されている。また、上側保持器２３のころ保持部２５ａの径方向内側は、同じくころ保持部２５ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部２３ｃと、この傾斜延出部２３ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部２３ｄとで構成されている。
【００４７】
また、下側保持器２４のころ保持部２６ａの径方向外側は、ころ保持部２６ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部２４ａと、この傾斜延出部２４ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部２４ｂとで構成されている。また、下側保持器２４のころ保持部２６ａの径方向内側は、同じくころ保持部２６ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部２４ｃと、この傾斜延出部２４ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部２４ｄとで構成されている。
【００４８】
そして、２枚の保持器２３、２４は、図５（ｃ）に示すように、外側板部２３ｂ、２４ｂを互いに上下方向に重合させると共に、外側板部２４ｂの最外端部を上方向に折り曲げている。一方、内側板部２３ｄ、２４ｄは互いに上下方向に重合させると共に、内側板部２４ｄの最内端部を上方向に折り曲げている。この第４の実施形態では、２枚の保持器２３、２４を図５（ａ）に示すように、それぞれの外周部と内周部をスポット溶接部２７、２８で一体に固定している。これらの溶接部２７、２８は周方向等配に４箇所、互いに位相を４５°ずれせて設けている。これにより、溶接による保持器変形への影響を防止している。なお、溶接箇所は周方向等配なら良く、４箇所に限らず、例えば３箇所、あるいは５箇所以上であっても良い。
【００４９】
２９は２枚の保持器２３、２４の位相合わせ用の位置決め部で、上側保持器２３の外縁に突起部２９ａを形成すると共に、下側保持器２４の外縁に形成した切欠き部２９ｂを係合させ、２枚の保持器２３、２４のポケット２５、２６の位相がずれないようにしている。なお、この位置決め部２９はこうした構成に限らず、例えば、下側保持器２４の外縁部の一部を加締、上側保持器２３に係合させて固定する所謂ステ−キング方式や、ピンと孔による係合方式であっても良い。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るスラスト針状ころ軸受は、ころ保持部に対して径方向の外側部分および内側部分の上下方向の厚さを薄くしたことにより、潤滑油の流出性だけでなく流入性も向上させることができるので、軸受各部の焼付きを確実に防止することができると共に、針状ころの端面と保持器のポケットとのドリリング摩耗を抑制することができる。また、保持器によって潤滑油の通過が遮られ難くなるため潤滑油が滞留し難くなり、油温の上昇を抑制することができる。したがって、２枚の保持器の径方向の最外端部および最内端部双方を固定することによって得られる保持器の強度アップと相俟って軸受の耐久性を一層向上させることができる。さらに、この保持器のポケットに複列の針状ころを装着することにより、針状ころの差動滑りを抑制し、表面損傷や表面起点型の剥離を防止して軸受の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第１の実施形態を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿った断面図である。
（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図である。
（ｄ）は（ａ）のポケット部の要部拡大図である。
（ｅ）は（ｂ）のＩｅ−Ｉｅ線に沿った拡大断面図である。
【図２】
本発明に係るスラスト針状ころ軸受の使用状態を説明する部分断面図である。
【図３】
（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第２の実施形態を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−Ｏ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
（ｃ）は（ａ）の底面図である。
（ｄ）は（ｂ）のＡ部拡大図である。
（ｅ）は（ｂ）のＢ部拡大図である。
【図４】
（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第３の実施形態を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）のＩＶ−Ｏ−ＩＶ線に沿った断面図である。
（ｃ）は（ｂ）のＣ部拡大図である。
（ｄ）は（ｂ）のＤ部拡大図である。
【図５】
（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第４の実施形態を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｏ−Ｖ線に沿った断面図である。
（ｃ）は（ｂ）のＥ部拡大図である。
【図６】
（ａ）は、従来のスラスト針状ころ軸受示す部分平面図である。
（ｂ）は、同上（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿った断面図である。
（ｃ）は、同上（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１、１１、１１’、２１・・・・・・・・スラスト針状ころ軸受
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・針状ころ
２ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・外径側針状ころ
２ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・内径側針状ころ
３、１３、１３’、２３・・・・・・・・上側保持器
３ａ、１３ａ、２３ａ・・・・・・・・・傾斜延出部
３ｂ、１３ｂ、２３ｂ・・・・・・・・・外側板部
３ｃ、１３ｃ、２３ｃ・・・・・・・・・傾斜延出部
３ｄ、１３ｄ、１３ｄ’、２３ｄ・・・・内側板部
４ａ、１４ａ、２４ａ・・・・・・・・・傾斜延出部
４ｂ、１４ｂ、２４ｂ・・・・・・・・・外側板部
４ｃ、１４ｃ、２４ｃ・・・・・・・・・傾斜延出部
４ｄ、１４ｄ、１４ｄ’、２４ｄ・・・・内側板部
４、１４、１４’、２４・・・・・・・・下側保持器
５、１５、２５・・・・・・・・・・・・ポケット
５ａ、１５ａ、２５ａ・・・・・・・・・ころ保持部
５ｂ、６ｂ・・・・・・・・・・・・・・凹部
６、１６、２６・・・・・・・・・・・・ポケット
６ａ、１６ａ、２６ａ・・・・・・・・・ころ保持部
７、８・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
１７、１８、１８’・・・・・・・・・・部分加締部
９・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１軸
９ａ、１０ａ・・・・・・・・・・・・・軌道面
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・第２軸
１９、２９・・・・・・・・・・・・・・位置決め部
２９ａ・・・・・・・・・・・・・・・・突起部
２９ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・切欠き部
５０・・・・・・・・・・・・・・・・・スラスト針状ころ軸受
６０・・・・・・・・・・・・・・・・・上側保持器
６１、７１・・・・・・・・・・・・・・窓
７０・・・・・・・・・・・・・・・・・下側保持器
６２、７２・・・・・・・・・・・・・・外側板部
６３、７３・・・・・・・・・・・・・・内側板部
６４、７４・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部
６７、７７・・・・・・・・・・・・・・最内端部
８０・・・・・・・・・・・・・・・・・針状ころ
Ｌ、ｌ・・・・・・・・・・・・・・・・ころ長さ
Ｌａ、ｌａ・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部の径方向の長さ
Ｔ_０、ｔ_０・・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部の上下方向の厚さ
Ｔ_１、ｔ_１・・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部の外側部分の上下方向厚さ
Ｔ_２、ｔ_２・・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部の内側部分の上下方向厚さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thrust needle roller bearing used for an automatic transmission, a compressor, and the like of an automobile.
[0002]
[Prior art]
Thrust needle roller bearings are composed of needle rollers, cages, and races, and have a structure in which the needle rollers and races are in line contact. This has the advantage that rigidity can be obtained. Therefore, it is suitable as a bearing used under severe operating conditions such as operation under lean lubrication or high-speed rotation, and is widely used as a bearing for an automatic transmission of an automobile or a bearing for an air compressor.
[0003]
Conventionally, a thrust needle roller bearing is known in which at least one of lubricating oil inflow and outflow is improved to increase the amount of lubricating oil per unit time passing therethrough (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-70872). Gazette). As shown in FIG. 6, the thrust needle roller bearing 50 includes a plurality of needle rollers 80 and two annular retainers 60 and 70, and each of the two retainers 60 and 70 has a radial direction. Has a plurality of windows 61 and 71 longer than the roller length, and a plurality of needle rollers 80 are vertically sandwiched and held by roller holding portions 64 and 74 formed in the plurality of windows 61 and 71. I have. Here, the two cages 60, 70 make the radial length la of the roller holding portions 64, 74 shorter than the roller length l, and at least one of the two cages 60, 70 By bending, at least one of the thicknesses t ₁ , t ₂ in the up-down direction of the radially outer portion and the inner portion with respect to the roller holding portions 64, 74 is reduced by the up-down direction of the roller holding portions 64, 74. It is formed by thinner than the thickness t _0.
[0004]
As a result, the lubricating oil inflow or outflow of at least one of the outer and inner portions in the radial direction with respect to the roller holding portions 64 and 74 having reduced thickness is improved, and the per unit time passing through the bearing is improved. Can increase the amount of lubricating oil. Further, since the passage of the lubricating oil is less likely to be blocked by the retainers 60 and 70, the lubricating oil does not stay, the rise in the oil temperature can be suppressed, and the durability of the bearing can be improved.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional thrust needle roller bearing 50, the two retainers 60, 70 overlap the outer plate portions 62, 72 in the up and down direction, and the innermost plate portions 63, 73 The two retainers 60 and 70 are integrally fixed by bending the end portions 67 and 77 vertically in a direction in which they overlap each other and crimping the innermost end portion 67 of the inner plate portion 63. Therefore, the outer plate portions 62 and 72 which are simply overlapped are separated during operation, and excessive stress is generated in the retainers 60 and 70, particularly, the caulked portion, thereby lowering the durability and holding the needle rollers 80. Becomes unstable, which is not preferable.
[0006]
Further, on the caulking side of the inner plate portions 63 and 73, the contact area between the needle rollers 80 and the windows 61 and 71 of the retainers 60 and 70 cannot be increased, and the end surfaces of the needle rollers 80, particularly The radial end surface is pressed against the wall surfaces of the windows 61 and 71 by centrifugal force, and furthermore, the contact due to the rotation of the needle rollers 80 is applied, which may cause abnormal wear on the windows 61 and 71, so-called drilling wear. is there.
[0007]
Further, since the thrust needle roller bearing 50 has a structure in which the needle roller 80 and the race ring are in line contact with each other, the thrust needle roller bearing 50 has an advantage that a high load capacity and high rigidity can be obtained for a small bearing projected area. On the other hand, the circumferential surface of the raceway surface that comes into rolling contact with the needle rollers 80 has a higher peripheral speed as going from the rotation center of the bearing toward the outer diameter side. For this reason, the peripheral speed difference between the needle roller 80 and the raceway surface becomes maximum at both end surfaces of the needle roller 80. Needle rollers having a longer roller length than the roller outer diameter have a greater tendency. When the differential sliding (roller skew) occurs in the needle rollers 80, the contact portions generate heat, which induces surface damage (smearing) and surface-originated peeling.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and aims at improving the oil permeability of the lubricating oil, and suppressing the drilling wear of the cage and the differential sliding of the needle rollers, thereby improving the strength durability. It is intended to provide a thrust needle roller bearing.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a plurality of needle rollers and two annular retainers, each of the two retainers being radially connected to the needle. A thrust having a plurality of pockets slightly longer than the length of the roller, wherein the two retainers sandwich the needle rollers in a vertical direction with roller holders formed in the pockets. In the needle roller bearing, the two cages are configured such that a radial length of the roller holding portion is shorter than a length of the needle roller, and that the two cages are bent. The vertical thickness of both the outer portion and the inner portion in the radial direction with respect to the roller holding portion is formed to be smaller than the vertical thickness of the roller holding portion, and the diameter of the two cages is reduced. And fix both the outermost and innermost Employing the configuration equipped with a needle roller double row in the pocket of the cage.
[0010]
As described above, since the thickness of the radially outer portion and the inner portion in the vertical direction with respect to the roller holding portion is reduced, not only the outflow property but also the inflow property of the lubricating oil can be improved. Can be reliably prevented, and drilling wear between the end face of the needle roller and the pocket of the retainer can be suppressed. Further, since the passage of the lubricating oil is less likely to be blocked by the retainer, the lubricating oil is less likely to stagnate, thereby suppressing an increase in the oil temperature. Therefore, the durability of the bearing can be further improved in combination with the strength enhancement of the cage obtained by fixing both the outermost end and the innermost end in the radial direction of the two cages.
[0011]
Furthermore, by installing double-row needle rollers in the cage pocket, differential slippage of the needle rollers can be suppressed, and surface damage and peeling of the surface starting type can be prevented to improve the durability of the bearing. Can be.
[0012]
In the invention described in claim 2, the outer part and the inner part of the two cages are vertically overlapped with each other. This makes it possible to further improve the outflow and inflow properties of the lubricating oil in the outer portion and the inner portion in the radial direction with respect to the roller holding portion, and also to achieve the drilling wear of the cage pocket that comes into contact with the end surface of the needle roller. Can be further suppressed.
[0013]
Further, the two cages may be fixed by caulking as in the invention according to a third aspect, or any one of the two cages as in the invention according to a fourth aspect. One retainer may be swaged and fixed to the other side. As described above, the two cages can be securely fixed by swaging, so that the needle rollers held by the cages can be prevented from separating.
[0014]
Further, if the two cages are fixed by partial caulking in a plurality of locations in the circumferential direction as in the invention according to claim 5, the caulking process can be simplified, and at the time of caulking process. In addition, the influence on the deformation of the cage can be prevented. Preferably, if the caulked portions at the outermost end and the innermost end in the radial direction of the two cages are formed at equal intervals in the circumferential direction and are shifted in phase, further deformation of the cage is possible. The effect can be prevented.
[0015]
Further, if the two cages are fixed by spot welding as in the invention according to claim 6, the two cages can be securely fixed and the deformation of these cages during assembly is further reduced. Can be prevented.
[0016]
Further, as in the invention according to claim 7, the corners of the roller holding portion are smoothly slackened to stabilize the needle rollers without cutting the lubricating oil film formed on the surface of the needle rollers. Guide can be held.
[0017]
Further, if the outer diameter side needle rollers are made longer than the inner diameter side needle rollers as in the invention described in claim 8, the outer diameter side load capacity can be appropriately increased to a desired load capacity. .
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view showing a first embodiment of a thrust needle roller bearing according to the present invention, FIG. 1B is a sectional view taken along the line Ib-Ib of FIG. 1A, and FIG. FIG. 2B is an enlarged view of a main part, FIG. 2D is an enlarged view of a main part of the pocket part of FIG. 2A, and FIG. 2E is an enlarged cross-sectional view taken along line Ie-Ie of FIG.
[0019]
The thrust needle roller bearing 1 includes a plurality of needle rollers 2 and two annular cages 3 and 4 for holding the needle rollers 2 at a predetermined pitch in a circumferential direction. Here, each of the two retainers 3 and 4 has a plurality of rectangular pockets 5 and 6 longer than the length L of the needle roller 2 in the radial direction, and is formed of a cold-rolled steel plate (SPCC). Is formed by press working. Roller holding portions 5a, 6a are formed on both side edges of the pockets 5, 6 so as to protrude in opposite directions, and the needle rollers 2 are vertically held by the roller holding portions 5a, 6a. The retainers 3 and 4 may be formed by drawing a strip of steel such as SCM415 by pressing.
[0020]
The needle rollers 2 include needle rollers 2a on the outer diameter side and needle rollers 2b on the inner diameter side, and are arranged in pockets 5 and 6 in double rows. In each of the needle rollers 2a, 2b, the difference in the revolution peripheral speed between the outer diameter side portion and the inner diameter side portion is reduced, and the slip with the raceway surface (not shown) is suppressed. It is possible to prevent surface damage and surface-start type peeling. Although the length of the double row needle rollers 2a and 2b is the same here, the outer diameter side needle rollers 2a are longer than the inner diameter side needle rollers 2b, for example, 1.2 times as long. By doing so, the load capacity on the outer diameter side may be increased. Further, the end faces of the needle rollers 2a and 2b are flat F end faces, but may be convex A end faces or a combination of F end faces and A end faces.
[0021]
As shown in FIG. 1D, the radial length La of the roller holding portions 5a, 6a is formed shorter than the roller length L, and the concave portions 5b, 6b formed at both ends of the roller holding portions 5a, 6a. This allows the lubricating oil to easily pass through. The end faces of the needle rollers 2a and 2b are not limited to a flat shape, and may be formed in an arc surface.
[0022]
Further, as shown in FIG. 1 (e), the corners of the roller holding portions 5a, 6a are formed gently when the pockets 5, 6 are punched by a press, or after punching, the inner edges are subjected to face pressing. The corners are smooth and smooth. The needle rollers 2a, 2b can be stably guided and held without cutting the lubricating oil film formed on the surfaces of the needle rollers 2a, 2b.
[0023]
Out of the two cages 3 and 4, the radially outer side of the roller holder 5a of the upper cage 3 is inclined and extended from the outer end of the roller holder 5a as shown in FIG. It comprises a portion 3a and an outer plate portion 3b bent radially from a lower end of the inclined extension portion 3a. A radially inner side of the roller holder 5a of the upper retainer 3 is also formed with an inclined extension 3c bent from the inner end of the roller holder 5a and a radial direction from a lower end of the inclined extension 3c. And a bent inner plate 3d.
[0024]
Further, the outer side in the radial direction of the roller holder 6a of the lower holder 4 which is the same type as the upper holder 3 and whose pocket is removed, is provided with an inclined extension 4a bent from the outer end of the roller holder 6a, The outer plate 4b is bent radially from the lower end of the extension 4a. A radially inner side of the roller holding portion 6a of the upper retainer 4 also has an inclined extending portion 4c bent from the inner end of the roller holding portion 6a and a radial direction from a lower end of the inclined extending portion 4c. And a bent inner plate 4d.
[0025]
Then, the two retainers 3 and 4 vertically overlap the outer plate portions 3b and 4b with each other and bend the outermost end of the outer plate portion 4b upward to form a caulking portion 7. I have. The inner plates 3c and 4c are also vertically overlapped with each other, and the innermost end of the inner plate 3d is bent downward to form the crimped portion 8. Since the two cages 3 and 4 are firmly integrated by caulking the inner and outer ends by these caulking parts 7 and 8, the two cages 3 and 4 are separated even during operation. I will not. Further, in the outer plate portions 3b, 4b and the inner plate portions 3d, 4d, the contact area between the end surface of the needle roller 2 and the pockets 5, 6 can be increased, and drilling wear can be suppressed.
[0026]
In a state where the two cages 3 and 4 are fixed, the thickness T _{1 of the} radially outer portion and the inner portion of the roller holders 5 a and 6 a in both the radially outer portion and the inner portion are vertically adjusted. , _{T 2} is inclined extension portion 3a, 4a and 3c, since 4c is present, roller retaining portions 5a, thinner than the thickness _{T 0} of the vertical 6a.
[0027]
As shown in FIG. 2, the thrust needle roller bearing 1 having the above configuration has a raceway surface 9 a of a first shaft (rotating shaft) 9 and a raceway surface 10 a of a second shaft (fixed shaft) 10. The caulked portion 8 of the upper retainer 3 is loosely fitted with a guide surface so that the needle rollers 2 roll between the rollers. When the first shaft 9 rotates, the cages 3 and 4 also rotate together with the first shaft 9, and the needle rollers 2 roll between the raceway surface 9a of the first shaft 9 and the raceway surface 10a of the second shaft 10. Move. Here, the oil is supplied from a hydraulic supply source (not shown) into the thrust needle roller bearing 1 via an oil passage.
[0028]
The lubricating oil passes through the oil passage as shown by the arrow a, and then passes between the raceway surface 10a of the second shaft 10 and the radially inner portion of the roller holder 6a of the lower cage 4 as shown by the arrow b. Pass. Thereafter, the lubricating oil passes through the periphery of the needle roller 2 and the space formed by the cages 3 and 4 as shown by an arrow c, and the side surface of the needle roller 2 and the roller holding portions 5a of the cages 3 and 4 , 6b, between the end faces of the needle rollers 2, and between the side faces of the needle rollers 2 and the raceway surfaces 9a, 10a, and the raceway surface 10a of the second shaft 10 and the rollers of the cage 4 are lubricated. The arrow d passes between the holding portion 6a and the radially outer portion of the first shaft 9 and between the raceway surface 9a of the first shaft 9 and the roller holding portion 5a and the radially outer portion of the roller holding portion 5a. So that it is discharged.
[0029]
Upon lubrication of each part by the lubricating oil, the roller holding portion 5a formed by two cages 3 and 4, with respect to 6a, the outer portion in the radial direction, the vertical direction of the inner portion of the thickness T _1, T ₂ roller holding portion 5a, because it thinner than the thickness T ₀ of the vertical 6a, a inner portion of the radial direction relative to the raceway surface 10a and the roller retaining portion 6a of the lower cage 4 of the second shaft 10 The cross-sectional area of the space between them is larger than before, and not only the outflow property but also the inflow property of the lubricating oil is improved. Therefore, seizure of each part of the bearing can be reliably prevented, and drilling wear between the end face of the needle roller 2 and the pockets 5, 6 of the cages 3, 4 can be suppressed. Further, since the passage of the lubricating oil is hardly obstructed by the cages 3 and 4, the lubricating oil hardly stays, the rise in the oil temperature can be suppressed, and the durability of the bearings is increased in conjunction with the increase in the strength of the cage. Properties can be further improved.
[0030]
Next, the manufacturing procedure of the thrust needle roller bearing 1 according to the present invention will be described in detail. The two cages 3 and 4 and the quenched and tempered or unquenched needle rollers 2 are set, and the outermost end of the outer plate portion 4b is bent upward to form the caulked portion 7 and The innermost end of the plate portion 3d is bent downward to form the caulked portion 8, and the two retainers 3, 4 are integrally fixed. Here, as a material of the needle rollers 2, for example, SUJ bearing steel which is one or two kinds of high carbon chromium bearing steel is used, and oil quenching is performed at 840 ° C. for 30 minutes, and then tempered at 180 ° C. for 90 minutes. The surface hardness is set to about 700 to 750 in Vickers hardness (Hv).
[0031]
Thereafter, carburizing, quenching and tempering or carbonitriding is performed with the needle rollers 2 and the two cages 3 and 4 being set to obtain a product. In this case, the conditions of the carburizing treatment are as follows: carburizing (850 ° C.) for 35 minutes (in an RX gas atmosphere), quenching in oil, and then tempering at 165 ° C. for 60 minutes. In the carbonitriding treatment, carbonitriding was carried out in a carbonitriding atmosphere (addition of 1 to 3% by volume of ammonia to RX gas) at 840 to 850 ° C. for 35 minutes and immediately quenched into oil.
[0032]
Here, the two cages 3 and 4 may be soft-nitrided at 570 to 580 ° C. for 35 minutes in advance to increase the strength. Further, the needle rollers 2 do not need to be subjected to a heat treatment in advance, but if the heat treatment, that is, the so-called quenching is performed in advance before the assembling, the number of manufacturing steps increases accordingly. There is an advantage that a further improvement in strength can be achieved by carburizing or carbonitriding. The manufacturing process is simplified as compared with the conventional method in which at least two cages 3 and 4 and needle roller 2 are separately heat-treated and the caulked portion is annealed.
[0033]
By manufacturing the thrust needle roller bearing 1 according to the above-described procedure, the following specific characteristics can be imparted. Next, these characteristics will be described in detail.
[0034]
First, since the needle roller 2 has a carburized layer or a carbonitrided layer formed on the surface layer thereof, the hardness of the surface layer is higher than that of the conventional product, so that an indentation hardly occurs even when a high-hardness foreign matter is bitten. Contributes to a longer life. In the carbonitriding treatment, a nitrogen-enriched layer is formed, and the amount of retained austenite can be as large as 20% by volume or more. This is because, when a high-hardness foreign material is caught in the raceway surfaces 9a and 10a, a source of stress concentration is conventionally formed around the indentation. It can contribute to the extension of life as well as the effect. The nitrogen-enriched layer may have a thickness of 0.1 mm or more and a surface hardness of 750 Hv or more. Further, the internal hardness can be increased to the same level as the surface hardness, and the strength of the entire needle roller 2 can be improved. Therefore, even when used under severe conditions, for example, under a condition of high load, a sufficient load can be applied and a desired life can be satisfied.
[0035]
In the case of the cages 3 and 4, similarly to the needle rollers 2, a carburized layer or a carbonitrided layer is formed on the surface layer, and the surface hardness can be 700 Hv or more. Therefore, the wear resistance can be improved as compared with the conventional one.
[0036]
FIG. 3A is a plan view showing a second embodiment of a thrust needle roller bearing according to the present invention, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line III-O-III of FIG. 5A is a bottom view of FIG. 5A, FIG. 5D is an enlarged view of a portion A of FIG. 5B, and FIG. 5E is an enlarged view of a portion B of FIG. The second embodiment differs from the first embodiment only in the shape of the retainer and the method of caulking, and the same reference numerals are given to the same parts and other parts, and detailed description thereof will be omitted.
[0037]
The thrust needle roller bearing 11 includes a plurality of needle rollers 2 and two annular cages 13 and 14 for holding the needle rollers 2 at a predetermined pitch in a circumferential direction. Of the two cages 13 and 14, the radially outer side of the roller holder 15a of the upper cage 13 is inclined and extended from the outer end of the roller holder 15a as shown in FIG. It comprises a portion 13a and an outer plate portion 13b bent radially from the lower end of the inclined extension portion 13a.
[0038]
Further, a radially inner side of the roller holding portion 15a of the upper retainer 13 is also formed with an inclined extension 13c bent from the inner end of the roller holder 15a and a radial direction from a lower end of the inclined extension 13c. The inner plate portion 13d is bent. A radially outer side of the roller holder 16a of the lower holder 14 of the same type as the upper holder 13 and having a pocket removed therefrom is provided with an inclined extension 14a bent from the outer end of the roller holder 16a, The outer plate 14b is bent radially from the lower end of the extension 14a. Further, a radially inner side of the roller holding portion 16a of the upper retainer 14 is also formed with an inclined extending portion 14c bent from the inner end of the roller holding portion 16a and a radial direction from a lower end of the inclined extending portion 14c. And a bent inner plate portion 14d.
[0039]
Then, as shown in FIG. 3D, the two retainers 13 and 14 overlap the outer plate portions 13b and 14b in the vertical direction, and form a part of the outermost end of the outer plate portion 14b. The partial crimping portion 17 is formed by being bent upward. On the other hand, the inner plates 13d and 14d are vertically overlapped with each other, and the innermost end of the inner plate 13d is bent downward. Further, as shown in FIG. 3E, the outer plate portions 13b and 14b are vertically overlapped with each other, and the outermost end of the outer plate portion 14b is bent upward. Further, the inner plate portions 13c and 14c are vertically overlapped with each other, and a part of the innermost end of the inner plate portion 13d is bent downward to form a partial caulking portion 18. By these partial caulking portions 17 and 18, the two retainers 13 and 14 are firmly integrated at the inner and outer end portions, and a caulking process is performed as compared with the full circumference caulking in the first embodiment described above. It can be greatly simplified.
[0040]
Reference numeral 19 denotes a positioning portion for adjusting the phase of the two cages 13 and 14. For example, a notch (not shown) is formed at the outer edge of the upper cage 13 and formed at the outer edge of the lower cage 14. The projections (not shown) are engaged so that the pitches of the pockets 15 and 16 of the retainers 13 and 14 do not shift during caulking or the like. In addition, these partial caulking portions 17 and 18 are formed at four positions on the peripheral edge so as to be shifted in phase by 45 °, thereby preventing the deformation of the retainer during the caulking process.
[0041]
FIG. 4A is a plan view showing a third embodiment of the thrust needle roller bearing according to the present invention, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IV-O-IV of FIG. 5B is an enlarged view of a portion C of FIG. 5B, and FIG. 5D is an enlarged view of a portion D of FIG. The third embodiment is different from the above-described second embodiment only in the caulking direction, and the same reference numerals are given to the same parts and the same parts, and the detailed description is omitted.
[0042]
The thrust needle roller bearing 11 'includes a plurality of needle rollers 2 and two annular cages 13' and 14 'for holding the needle rollers 2 at a predetermined pitch in the circumferential direction. Of the two cages 13 ', 14', the outer side in the radial direction of the roller holder 15a of the upper cage 13 'was bent from the outer end of the roller holder 15a, as shown in FIG. 4C. It comprises an inclined extension portion 13a and an outer plate portion 13b bent radially from the lower end of the inclined extension portion 13a. Further, a radially inner side of the roller holding portion 15a of the upper retainer 13 is also formed with an inclined extension 13c bent from the inner end of the roller holder 15a and a radial direction from a lower end of the inclined extension 13c. And a bent inner plate portion 13d '.
[0043]
Further, a radially outer side of the roller holding portion 16a of the lower retainer 14 is provided with an inclined extending portion 14a bent from an outer end of the roller holding portion 16a and a radial direction from a lower end of the inclined extending portion 14a. The outer plate 14b is bent. Further, a radially inner side of the roller holding portion 16a of the upper retainer 14 is also formed with an inclined extending portion 14c bent from the inner end of the roller holding portion 16a and a radial direction from a lower end of the inclined extending portion 14c. And a bent inner plate portion 14d '.
[0044]
Then, as shown in FIG. 4 (c), the two retainers 13 ', 14' vertically overlap the outer plates 13b, 14b with each other, and at the same time, one of the outermost ends of the outer plates 14b. The portion is bent upward to form a partial caulking portion 17. On the other hand, the inner plates 13d 'and 14d' are vertically overlapped with each other, and the innermost end of the inner plate 14d 'is bent upward. As shown in FIG. 4 (d), the inner plate portions 13d 'and 14d' are vertically overlapped with each other, and a part of the innermost end of the inner plate portion 14d 'is bent upward to be partially added. A fastening portion 18 'is formed. By these partial caulking portions 17 and 18 ', the two retainers 13' and 14 'are firmly integrated at the inner and outer ends, and unlike the partial caulking in the above-described second embodiment, the same surface is provided. Since the partial caulking portions 17 and 18 ′ are present in the, the caulking process can be further simplified.
[0045]
FIG. 5A is a plan view illustrating a thrust needle roller bearing according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line V-OV of FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a portion E in FIG. The fourth embodiment is different from the above-described first to third embodiments only in the fixing means of the two cages, and the same reference numerals are given to the same parts and the same parts, and detailed description thereof is omitted. I do.
[0046]
The thrust needle roller bearing 21 includes a plurality of needle rollers 2 and two annular cages 23 and 24 that hold the needle rollers 2 at a predetermined pitch in the circumferential direction. Of the two cages 23, 24, the outside of the roller holder 25a of the upper cage 23 in the radial direction is inclined and extended from the outer end of the roller holder 25a, as shown in FIG. It comprises a portion 23a and an outer plate portion 23b bent radially from the lower end of the inclined extension portion 23a. Further, the inside of the roller holder 25a of the upper retainer 23 in the radial direction is also inclined from the inner end of the roller holder 25a, and the inclined extension 23c is directed radially from the lower end of the inclined extension 23c. And a bent inner plate part 23d.
[0047]
Further, a radially outer side of the roller holding portion 26a of the lower retainer 24 is provided with an inclined extending portion 24a bent from an outer end of the roller holding portion 26a and a radially outward direction from a lower end of the inclined extending portion 24a. And a bent outer plate portion 24b. Further, a radially inner side of the roller holding portion 26a of the lower retainer 24 is also formed with an inclined extending portion 24c which is also bent from the inner end of the roller holding portion 26a, and is directed radially from a lower end of the inclined extending portion 24c. And the inner plate portion 24d bent.
[0048]
Then, as shown in FIG. 5C, the two retainers 23 and 24 overlap the outer plate portions 23b and 24b in the up-down direction, and the outermost end of the outer plate portion 24b is turned upward. It is bent. On the other hand, the inner plates 23d and 24d are vertically overlapped with each other, and the innermost end of the inner plate 24d is bent upward. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 5A, the outer and inner peripheral portions of the two retainers 23 and 24 are integrally fixed by spot welds 27 and 28, respectively. These welded portions 27 and 28 are provided at four positions in the circumferential direction equally spaced from each other by 45 °. This prevents the welding from affecting the cage deformation. The number of welding locations is not limited to four, and may be, for example, three or five or more.
[0049]
Reference numeral 29 denotes a positioning portion for adjusting the phase of the two cages 23 and 24. The positioning portion 29 has a projection 29a formed on the outer edge of the upper cage 23 and a notch 29b formed on the outer edge of the lower cage 24. The phases of the pockets 25 and 26 of the two retainers 23 and 24 are not shifted. The positioning portion 29 is not limited to such a configuration. For example, a so-called staking method in which a part of the outer edge of the lower retainer 24 is crimped and engaged with and fixed to the upper retainer 23, or a pin and hole May be used.
[0050]
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments at all, but is merely an example, and may be variously modified without departing from the gist of the present invention. The scope of the present invention is, of course, indicated by the appended claims, and further includes the equivalent meanings described in the appended claims and all modifications within the scope. Including.
[0051]
【The invention's effect】
As described in detail above, the thrust needle roller bearing according to the present invention is characterized in that the thickness of the radially outer portion and the inner portion in the vertical direction with respect to the roller holding portion is reduced, so that only the outflow of lubricating oil is possible. In addition, since the inflow property can be improved, seizure of each part of the bearing can be reliably prevented, and drilling wear between the end face of the needle roller and the pocket of the retainer can be suppressed. Further, since the passage of the lubricating oil is less likely to be blocked by the retainer, the lubricating oil is less likely to stagnate, thereby suppressing an increase in the oil temperature. Therefore, the durability of the bearing can be further improved in combination with the strength enhancement of the cage obtained by fixing both the outermost end and the innermost end in the radial direction of the two cages. Furthermore, by installing double rows of needle rollers in the pocket of this cage, differential slip of the needle rollers is suppressed, and surface damage and separation of the surface starting type are prevented, thereby improving the durability of the bearing. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG.
(A) is a top view showing a 1st embodiment of a thrust needle roller bearing concerning the present invention.
(B) is a sectional view taken along the line Ib-Ib of (a).
(C) is an enlarged view of a main part of (b).
(D) is an enlarged view of a main part of the pocket part of (a).
(E) is an enlarged sectional view along the Ie-Ie line of (b).
FIG. 2
FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a use state of a thrust needle roller bearing according to the present invention.
FIG. 3
(A) is a top view showing a 2nd embodiment of a thrust needle roller bearing concerning the present invention.
(B) is a cross-sectional view along the line III-O-III in (a).
(C) is a bottom view of (a).
(D) is an enlarged view of a portion A in (b).
(E) is an enlarged view of a portion B in (b).
FIG. 4
(A) is a top view showing a 3rd embodiment of a thrust needle roller bearing concerning the present invention.
(B) is a sectional view taken along the line IV-O-IV of (a).
(C) is an enlarged view of a portion C in (b).
(D) is an enlarged view of a D part of (b).
FIG. 5
(A) is a top view showing a 4th embodiment of a thrust needle roller bearing concerning the present invention.
(B) is sectional drawing along the VOV line of (a).
(C) is an enlarged view of a portion E in (b).
FIG. 6
(A) is a partial plan view showing a conventional thrust needle roller bearing.
(B) is sectional drawing along the VIb-VIb line of (a) same as the above.
(C) is sectional drawing along the VIc-VIc line of (b) same as the above.
[Explanation of symbols]
1, 11, 11 ', 21 ... thrust needle roller bearing 2 ... needle roller 2a ...・・・ Outer diameter side needle roller 2b ・・・・・・・・・ Inner diameter side needle roller 3,13,13 ', 23 ... ... Upper retainers 3a, 13a, 23a..., Inclined extension portions 3b, 13b, 23b..., Outer plate portions 3c, 13c, 23c. ·········· Incline extension portions 3d, 13d, 13d ′, 23d ······ Inside plate portions 4a, 14a, 24a ·········· Incline extension portions 4b, 14b, 24b.・・・・・・・・・ Outer plate parts 4c, 14c, 24c ・・・・・・ Incline extension parts 4d, 14d, 14d ', 24d ・・・・・・ Inner plate parts 4, 14, 14 ', 24 ... Holders 5, 15, 25 ... Pockets 5a, 15a, 25a ... Roller holding parts 5b, 6b ... ···· Recesses 6, 16, 26 ····· Pockets 6a, 16a, 26a ········ Roller holding parts 7, 8. ······· Crimping parts 17, 18, 18 ′・ First axes 9a, 10a ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Second axes 19, 29 ・・・・・・・・・・・・・・・・ Positioning part 29a ・・・・・・・・・ Projecting part 29b ・・・・・・・ Notch Portion 50 thrust needle roller bearing 60 .... Upper retainers 61, 71 ... Window 70 ... ..Lower retainers 62, 72 ... Outer plate portions 63, 73 ... Inner plate portions 64, 74 ... Roller holding parts 67, 77 ... Innermost end 80 ····· Needle roller L, l ········ Roller length La, la ··· Roller holding part radial length _T 0 _of, t 0 ··············· in the vertical direction of the roller retaining portion thickness _T _1, t 1 ·········· vertical thickness _T 2 of the outer part of the ----- roller retaining _portion, the inside of t 2 ··············· roller retaining portion Vertical thickness of part

Claims

A plurality of needle rollers and two annular cages, each of the two cages having a plurality of pockets that are slightly longer in the radial direction than the length of the needle rollers; A thrust needle roller bearing in which a plurality of cages are vertically sandwiched and held by the plurality of pockets with the roller holding portions formed in the plurality of pockets;
The two cages are configured such that the radial length of the roller holding portion is shorter than the length of the needle roller, and that the two cages are bent, so that the roller holding portion has On the other hand, the thickness of both the outer portion and the inner portion in the radial direction in the vertical direction is formed to be smaller than the thickness in the vertical direction of the roller holding portion, and the outermost end portions of the two cages in the radial direction are formed. A thrust needle roller bearing wherein both the innermost end and the innermost end are fixed, and double rows of needle rollers are mounted in pockets of the cage.

The thrust needle roller bearing according to claim 1, wherein an outer portion and an inner portion of the two cages are vertically overlapped with each other.

The thrust needle roller bearing according to claim 1 or 2, wherein the two cages are fixed by caulking.

The thrust needle roller bearing according to claim 1 or 2, wherein one of the two cages is fixed by caulking to the other side.

The thrust needle roller bearing according to claim 3 or 4, wherein the two cages are fixed by partial caulking at a plurality of positions in a circumferential direction.

The thrust needle roller bearing according to claim 1 or 2, wherein the two cages are fixed by spot welding.

The thrust needle roller bearing according to any one of claims 1 to 6, wherein a corner portion of the roller holding portion is smoothed.

The thrust needle roller bearing according to any one of claims 1 to 7, wherein an outer diameter side needle roller of the double row needle rollers is longer than an inner diameter side needle roller.