JP2012172763A - Thrust roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車のトランスミッション等の回転部分に加わるスラスト荷重を支承する為、この回転部分に組み付けた状態で利用するスラストころ軸受(スラストニードル軸受を含む)の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a thrust roller bearing (including a thrust needle bearing) used in a state where it is assembled to a rotating portion of a transmission or the like of an automobile in order to support the thrust load.
トランスミッション等の回転部分には、例えば特許文献1〜3に記載されている様なスラストころ軸受を装着して、回転軸等に加わるスラスト荷重を支承する様にしている。図7〜8は、従来から広く知られているスラストころ軸受1の1例を示している。このスラストころ軸受1は、放射方向に配列された複数のころ2と、これら各ころ2を保持する保持器3と、これら各ころ2を両側から挟持する1対のスラストレース4、5とから成る。この保持器3は、それぞれが断面コ字形で全体を円輪状に造られた第一、第二両保持器素子31、32を中空円環状に組み合わせて成り、前記各ころ2と同数のポケット33を、放射状に配列して成る。前記両保持器素子31、32を組み合わせた状態で前記各ころ2は、それぞれの転動面と前記各ポケット33の開口縁部との係合に基づいて、これら各ポケット33からの脱落を防止している。
For example, a thrust roller bearing as described in
又、前記各スラストレース4、5は、それぞれが軸受鋼或いは肌焼鋼等の、十分な硬度を有する硬質金属板により円輪状に造られており、内周縁又は外周縁に短円筒状のフランジ6、7を形成している。そして、このうちの径方向外側に配置したフランジ6の先端部複数箇所は径方向内方に、径方向内側に配置したフランジ7の先端部複数箇所は径方向外方に、それぞれ折り曲げる事で、係止突部8、9としている。そして、これら各係止突部8、9と前記保持器3の外周縁或いは内周縁とを互いに係合させて、前記スラストころ軸受1の構成部品同士を互いに不離に結合している。更に、前記径方向外側に配置したフランジ6の先端部複数箇所を径方向外側に曲げ形成して、逆組み防止突起10、10を形成している。
Each of the thrust traces 4 and 5 is made of a hard metal plate having sufficient hardness, such as bearing steel or case-hardened steel, and has a short cylindrical flange on the inner or outer periphery. 6 and 7 are formed. Of these, the plurality of tip end portions of the
上述の様なスラストころ軸受1は、例えば前記スラストレース4を、ケーシング11に形成した円形の保持凹部12に内嵌した状態で、スラスト荷重が発生する回転部分に装着する。この状態で前記スラストレース4の軸方向両側面のうち、前記ころ2の転動面が当接しているスラスト軌道面とは反対側側面(図7の右側面)は、前記保持凹部12の奥面13に当接し、他方のスラストレース5の軸方向両側面のうち、前記ころ2の転動面が当接しているスラスト軌道面とは反対側側面(図7の左側面)は、相手部材14の端面15に当接する。この結果、この相手部材14が前記ケーシング11に対し回転自在に支持されると共に、これら両部材11、14同士の間に作用するスラスト荷重が支承される。
The thrust roller bearing 1 as described above is mounted, for example, on the rotating portion where the thrust load is generated in a state in which the
又、特許文献1、3には、スラスト軌道輪と、このスラスト軌道輪を当接させる部材との分離防止を図る構造が記載されている。図9は、このうちの特許文献3に記載された従来構造を示している。この従来構造の場合、スラストレース5aの内周縁に形成したフランジ7aの円周方向複数箇所を径方向内方に曲げ形成して成る抜け止め片16と、ケーシング11aの円筒面17に形成した係止凹部18とを係合させて、このケーシング11aと前記スラストレース5aとの分離防止を図っている。
前記特許文献1、3に記載された従来構造は、スラスト軌道輪と、このスラスト軌道輪を当接させる部材との分離防止を図るものであるが、スラストころ軸受のうちには、スラスト軌道輪を持たないものも存在する。例えば、トランスミッションの一部で、回転軸の一部と、この回転軸の周囲に設置され、シンクロメッシュ機構により、この回転軸に対して相対回転する状態と、この回転軸と同期して回転する状態とを切り換えられる歯車との間に設けるスラストころ軸受の場合、スラスト軌道輪を省略し易い。即ち、上述の様な部分では、スラストころ軸受を、前記回転軸の一部に設けた段差面と、前記歯車の軸方向端面との間に設置する。この様な部分では、これら回転軸及び歯車が、中炭素鋼、高速度鋼、軸受鋼等、必要に応じて焼き入れ、浸炭窒化等の熱処理により、表面を十分に硬くできる材料であれば、それぞれの表面に、直接スラスト軌道面を形成できる。この場合、例えば前記回転軸の中心軸に対し直交する方向に存在する段差面に、この中心軸と同心の第一スラスト軌道面を形成し、前記歯車の軸方向端面に、この第一スラスト軌道面と平行な、第二スラスト軌道面を形成する。この様にしてスラストレースを省略すれば、このスラストレースの厚さ分だけ軸方向寸法の短縮化を図れる等、小型・軽量化を図る面から有利になるだけでなく、組立作業の容易化も図れる。
The conventional structures described in
但し、スラストレースを省略した構造では、図9に示す様な、スラストレース5aに形成した抜け止め片16と、ケーシング11a側に形成した係止凹部18との係合に基づく分離防止構造を採用できない。特許文献4には、図10に示す様に、ラジアルころ軸受19を構成する保持器20の端部に、径方向内方に折れ曲がる状態で形成した折れ曲がり部21と、回転軸22の端部に形成した係止溝23とを係合させた構造が記載されている。この様な構造により、前記ラジアルころ軸受19が前記回転軸22から抜け出る事を防止はできるが、そのままレースを持たないスラストころ軸受に適用できるものではない。
However, in the structure in which the thrust trace is omitted, a separation preventing structure based on the engagement between the
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、スラストレースを持たず、相対回転する1対の部材の表面自体をスラスト軌道面とした構造で、これら両部材のうちの少なくとも一方の部材と、保持器及びころとを非分離に組み合わせる事ができて、スラストころ軸受を組み込んだ機械装置の小型・軽量化と、このスラストころ軸受の組立作業の容易化とを図れる構造を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention has a structure in which the surface itself of a pair of relatively rotating members does not have a thrust trace and is a thrust track surface, and at least one of these members, It was invented to realize a structure that can combine the cage and the roller in a non-separable manner, and can achieve a reduction in size and weight of the mechanical device incorporating the thrust roller bearing and facilitating the assembly work of the thrust roller bearing. Is.
本発明のスラストころ軸受は、第一スラスト軌道面を直接設けた第一部材と、第二スラスト軌道面を直接設け、この第一部材に対し相対回転する第二部材と、保持器と、この保持器の円周方向複数箇所に設けた各ポケット内に転動自在に設けられた複数本のころとを備える。そして、これら各ポケットの開口縁部とこれら各ころの転動面との係合に基づいて、これら各ポケットからのこれら各ころの脱落を防止している。 A thrust roller bearing according to the present invention includes a first member directly provided with a first thrust raceway surface, a second member directly provided with a second thrust raceway surface, a relative member rotating relative to the first member, a cage, And a plurality of rollers provided in a freely rollable manner in each pocket provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the cage. Then, based on the engagement between the opening edge portions of these pockets and the rolling surfaces of these rollers, the rollers are prevented from falling off from the pockets.
特に、本発明のスラストころ軸受に於いては、係止突条部と係止突片とを備える。
このうちの係止突条部は、前記第一、第二両部材のうちの少なくとも一方の部材の一部に、軸方向に関して中央側に隣接する部分よりも径方向に突出する状態で形成している。
又、前記係止突片は、前記保持器の周縁部に径方向に突出する状態で設けている。
そして、前記係止突条部と前記係止突片とを、この係止突片がこの係止突条部よりも前記軸方向に関して中央側に隣接する部分側に位置する状態で係合させている。
更に、この係合により、前記保持器及び前記各ころと、前記少なくとも一方の部材とを、非分離に、且つ、これら保持器と少なくとも一方の部材との相対回転を可能に組み合わせている。
In particular, the thrust roller bearing of the present invention includes a locking protrusion and a locking protrusion.
Of these, the locking protrusion is formed on a part of at least one of the first and second members in a state of projecting in a radial direction from a portion adjacent to the center side in the axial direction. ing.
Moreover, the said locking protrusion is provided in the state which protrudes in the radial direction at the peripheral part of the said holder | retainer.
Then, the locking protrusions and the locking protrusions are engaged with each other in a state where the locking protrusions are positioned closer to the central side than the locking protrusions in the axial direction. ing.
Further, by this engagement, the retainer and the rollers and the at least one member are combined in a non-separable manner and capable of relative rotation between the retainer and at least one member.
上述の様に構成する本発明のスラストころ軸受によれば、スラストレースを持たず、相対回転する1対の部材の表面自体をスラスト軌道面とした構造で、これら両部材のうちの少なくとも一方の部材と、保持器及びころとを非分離に組み合わせる事ができて、前記スラストころ軸受を組み込んだ機械装置の小型・軽量化と、このスラストころ軸受の組立作業の容易化とを図れる。 According to the thrust roller bearing of the present invention configured as described above, it has a structure in which the surface itself of a pair of relatively rotating members does not have a thrust trace and is a thrust raceway surface, and at least one of these two members. The member, the cage and the roller can be combined in a non-separable manner, so that the mechanical device incorporating the thrust roller bearing can be reduced in size and weight, and the assembly operation of the thrust roller bearing can be facilitated.
[実施の形態の第1例]
図1〜2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の構造は、回転軸22aの周囲に、歯車等の第一部材24を、ラジアルころ軸受19aを介して、相対回転を可能に支持すると共に、前記回転軸22aの一部で、前記第一部材24の設置位置から軸方向に少し外れた部分に、やはり歯車等の第二部材25を、締り嵌めやキー係合等により外嵌固定して、この第二部材25と前記回転軸22aとが同期して回転する様にしている。前記第一部材24及びこの第二部材25は、何れも、中炭素鋼、軸受鋼、高速度鋼等の、表面を熱処理により硬化可能な鉄系金属製で、互いに対向する面を、それぞれ第一、第二スラスト軌道面26、27としている。これら両スラスト軌道面26、27は、前記回転軸22aの中心軸に対し直交する方向に存在しており、互いに平行である。又、前記両スラスト軌道面26、27には、切削加工、研磨加工、超仕上加工等の仕上加工を施して、必要とされる表面性状としている。
[First example of embodiment]
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention. In the structure of this example, a
そして、前記両スラスト軌道面26、27同士の間に、保持器3aに転動自在に保持された複数個のころ2を設けて、スラストころ軸受1aを構成している。前記保持器3aは、1枚の金属板を断面クランク形に曲げ形成すると共に、全体を円輪状としたもので、径方向中間部乃至外端部により構成される保持器主部28は、一般的にM型保持器と呼ばれて広く知られている保持器と同様である。前記各ころ2を転動自在に保持する為のポケット33aは、前記保持器主部28の円周方向複数箇所に放射状に形成されている。又、この保持器主部28の径方向中央部に設けられた中央平板部29と、この中央平板部29を径方向に関して両側から挟む位置に設けられた両側平板部30a、30bとが、前記各ころ2の最大径部分を挟んで、これら各ころ2の径方向反対側に存在する。更に、前記保持器3aの周方向に関する、前記各ポケット33aの幅寸法は、前記各平板部29、30a、30b部分で、前記各ころ2の最大径よりも僅かに小さくなっている。従って、これら各ころ2は、それぞれの転動面と、前記各ポケット33aの開口縁部を構成する、前記各平板部29、30a、30bの周方向端縁との係合に基づいて、前記各ポケット33aからの脱落を防止されている。
A thrust roller bearing 1a is configured by providing a plurality of
特に、本例のスラストころ軸受1aを構成する、前記保持器3aは、前記保持器主部28よりも内径側部分に、この保持器3aと前記第二部材25との分離防止を図る為の係止突片34、34を形成している。これら各係止突片34、34を形成する為に本例の場合には、前記保持器主部28の内周縁から径方向内方に連続する円輪状の延長部35と、この延長部35の内周縁から前記第二部材25に近付く方向に折れ曲がった円筒部36と、この円筒部36の先端縁から径方向外方に折れ曲がった分離防止用板部37とを設けている。この分離防止用板部37は、径方向外方に向かうに従って前記第二部材25に近付く方向に傾斜している。そして、前記分離防止用板部37の外周縁の円周方向等間隔の複数箇所(図示の例では4箇所)に、それぞれが部分円弧状の突片である、前記各係止突片34、34を、径方向外方に突出する状態で形成している。
In particular, the retainer 3a constituting the thrust roller bearing 1a of the present example is provided on the inner diameter side portion of the retainer
一方、前記第一部材24に対向する前記第二部材25の軸方向片端面の内径寄り部分に環状凹部38を、全周に亙り連続した状態で形成している。更に、この環状凹部38の内周面の開口側端部に係止突条部39を、径方向内方に突出する状態で形成している。この係止突条部39の内径は、前記各係止突片34、34の外接円の直径よりも少し小さく、前記分離防止用板部37の外周縁のうちでこれら各係止突片34、34から外れた部分の外径よりも大きい。又、前記係止突条部39の内側面と前記環状凹部38の奥面外径寄り部分との間に存在する係止凹溝40の幅寸法は、前記各係止突片34、34の厚さ寸法よりも十分に大きい。
On the other hand, an
前記第二部材25と前記保持器3aとは、前記分離防止用板部37を径方向内方に弾性変形させつつ、前記各係止突片34、34を前記係止突条部39の内径側を通過させ、これら各係止突片34、34と前記係止凹溝40とを係合させた状態に組み合わせる。この状態で、前記保持器3a及び前記各ころ2と、前記第二部材25とが、非分離に、且つ、相対回転を可能に組み合わされる。この為、スラストレースを持たず、相対回転する第一、第二両部材24、25自体の表面に、第一、第二両スラスト軌道面26、27を設けた構造で、このうちの第二部材25と、前記保持器3a及びころ2とを非分離に組み合わせる事ができる。そして、スラストレースを省略する事による、前記スラストころ軸受1aを組み込んだ、トランスミッション等の機械装置の小型・軽量化と、このスラストころ軸受1aの組立作業の容易化とを図れる。
The
[実施の形態の第2例]
図3は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、保持器3bの内径寄り部分に加えて、外周縁の円周方向複数箇所にも係止突片34aを形成し、これら各係止突片34aを、第一部材24aの軸方向片面の径方向外端部に、径方向内方に突出する状態で形成した係止突条部39aと係合させている。この係止突条部39aの内径は、前記各係止突片34aの外接円の直径よりも小さく、前記保持器3bのうちでこれら各係止突片34aから円周方向に外れた部分の外径よりも大きい。又、前記係止突条部39aよりも奥側に存在する係止凹溝40aの内径は、前記各係止突片34aの外接円の直径よりも大きい。従って、本例の構造の場合には、第一、第二両部材24a、25同士が、前記保持器3bを介して、分離を防止された状態で、且つ、相対回転を自在に組み合わされる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 3 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, in addition to the portion closer to the inner diameter of the
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the first example of the above-described embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[実施の形態の第3例]
図4は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、保持器3cの内径側に、前述の実施の形態の第1例の様な延長部35や分離防止用板部37(図1参照)は設けず、前記保持器3cの内周面部分に重ね合わせる様に折り返し形成した円筒部36aの先端縁部の円周方向複数箇所を径方向内方に少し折り曲げて、係止突片34bとしている。又、第一部材24bの軸方向端面の内径寄り部分に形成した、径方向外向の円筒面41の先端部に係止突条部39bを、径方向外方に突出する状態で形成している。そして、この係止突条部39bと、前記各係止突片34bとを係合させている。この係止突条部39bの外径は、これら各係止突片34bの内接円の直径よりも大きく、前記円筒部36aのうちでこれら各係止突片34bから円周方向に外れた部分の外径よりも小さい。又、前記円筒面41の外径は、前記各係止突片34bの内接円の直径よりも小さい。従って、本例の構造の場合には、前記第一部材24bと、前記保持器3c及びころ2とが、分離を防止された状態で、且つ、相対回転を自在に組み合わされる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例とほぼ同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Third example of embodiment]
FIG. 4 shows a third example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the
Since the configuration and operation of the other parts are substantially the same as those of the first example of the above-described embodiment, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[実施の形態の第4例]
図5は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合には、保持器3dのうちで、径方向内側の平板部30bの内周縁部を折り曲げずにそのまま径方向内方に延長して延長部35aとし、この延長部35aの内周縁の円周方向複数箇所に係止突片34cを形成している。そして、これら各係止突片34cを、第一部材24b側に設けた係止突条部39bと係合させている。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第3例と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
[Fourth Example of Embodiment]
FIG. 5 shows a fourth example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, in the
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the third example of the above-described embodiment, the description regarding the equivalent parts is omitted.
[実施の形態の第5例]
図6は、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合には、保持器3eとして、第一、第二両保持器素子31a、32aを中空円環状に組み合わせて成るものを使用している。そして、前記保持器3eの外周面部分に存在する円筒部42の先端縁部の円周方向複数箇所を径方向外方に少し折り曲げて、係止突片34dとしている。又、第二部材25aの軸方向端面の外径寄り部分に形成した径方向内向の円筒面41aの先端部に係止突条部39cを、径方向内方に突出する状態で形成している。そして、この係止突条部39cと、前記各係止突片34dとを係合させている。この係止突条部39cの内径は、これら各係止突片34dの外接円の直径よりも小さく、前記円筒部42のうちでこれら各係止突片34dから円周方向に外れた部分の外径よりも大きい。又、前記円筒面41aの内径は、前記各係止突片34bの外接円の直径よりも大きい。従って、本例の構造の場合には、前記第二部材25aと、前記保持器3e及びころ2とが、分離を防止された状態で、且つ、相対回転を自在に組み合わされる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例とほぼ同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Fifth Example of Embodiment]
FIG. 6 shows a fifth example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, as the
Since the configuration and operation of the other parts are substantially the same as those of the first example of the above-described embodiment, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
図示の各例は、互いに平行な1対のスラスト軌道面に複数の円筒ころを配置した、スラスト円筒ころ軸受に本発明を適用した場合に就いて示した。但し、本発明は、スラスト円すいころ軸受に適用する事もできる。スラスト円すいころ軸受に適用する場合には、1対のスラスト軌道面同士の間隔を、径方向内方に向かうに従って狭くし、これら両スラスト軌道面同士の間に複数個の円すいころを配置する。この様な構造を採用する事で、これら各円すいころの転動面と前記両スラスト軌道面との転がり接触部の差動滑りを低減乃至は解消して、スラストころ軸受の動トルク(回転抵抗)を低減できる。 Each example shown in the figure shows a case where the present invention is applied to a thrust cylindrical roller bearing in which a plurality of cylindrical rollers are arranged on a pair of thrust raceway surfaces parallel to each other. However, the present invention can also be applied to a thrust tapered roller bearing. When applied to a thrust tapered roller bearing, the distance between a pair of thrust raceway surfaces is narrowed toward the inner side in the radial direction, and a plurality of tapered rollers are disposed between these thrust raceway surfaces. By adopting such a structure, the differential slip of the rolling contact portion between the rolling surface of each tapered roller and the thrust raceway surfaces is reduced or eliminated, and the dynamic torque (rotational resistance) of the thrust roller bearing is reduced. ) Can be reduced.
1、1a スラストころ軸受
2 ころ軸受
3、3a、3b、3c、3d,3e 保持器
4 スラストレース
5、5a スラストレース
6、6a フランジ
7 フランジ
8 係止突部
9 係止突部
10 逆組み防止突起
11、11a ケーシング
12 保持凹部
13 奥面
14 相手部材
15 端面
16 抜け止め片
17 円筒面
18 係止凹部
19、19a ラジアルころ軸受
20 保持器
21 折れ曲がり部
22、22a 回転軸
23 係止溝
24、24a、24b 第一部材
25、25a 第二部材
26 第一スラスト軌道面
27 第二スラスト軌道面
28 保持器主部
29 中央平板部
30a、30b 両側平板部
31、31a 第一保持器素子
32、32a 第二保持器素子
33、33a ポケット
34、34a、34b、34c、34d 係止突片
35、35a 延長部
36、36a 円筒部
37 分離防止用板部
38 環状凹部
39、39a、39b、39c 係止突条部
40、40a 係止凹溝
41、41a 円筒面
42 円筒部
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JP (1) | JP2012172763A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020107839A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Bearing arrangement |
DE102021123371A1 (en) | 2021-09-09 | 2023-03-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Axial rolling bearing unit with rolling elements arranged between circular axial bearing discs and a functionally integrated bearing cage |
DE102021123373A1 (en) | 2021-09-09 | 2023-03-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Axial roller bearing unit with rolling elements arranged between annular axial bearing discs as a self-retaining structural unit |
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2011
- 2011-02-22 JP JP2011035313A patent/JP2012172763A/en not_active Withdrawn
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DE102020107839A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Bearing arrangement |
DE102021123371A1 (en) | 2021-09-09 | 2023-03-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Axial rolling bearing unit with rolling elements arranged between circular axial bearing discs and a functionally integrated bearing cage |
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