阅读说明：本技术 径向滚子轴承保持架 (Radial roller bearing cage ) 是由 山下康太郎 于 2019-07-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供径向滚子轴承保持架。由金属制成的径向滚子轴承保持架包括环形边缘部(5)和包括保持架杆(61)的保持部(6)。每个保持架杆(61)包括本体部(62)和突出部(63),本体部将边缘部(5)彼此连接。在保持部(6)的外周侧,本体部(62)的外表面(622a)的至少一部分是弯曲表面,弯曲表面具有与每一个边缘部(5)的外周表面(5a)的直径相同的直径。在保持部(6)的外周侧的每一个突出部(63)的外表面(63a)中,至少在突出方向上的末端侧的一部分在径向上比每一个边缘部(5)的外周表面(5a)靠内设置。(The invention provides a radial roller bearing cage. A radial roller bearing cage made of metal comprises an annular edge portion (5) and a retaining portion (6) comprising cage bars (61). Each cage bar (61) comprises a body portion (62) and a projection portion (63), the body portion connecting the edge portions (5) to each other. At least a part of the outer surface (622a) of the body portion (62) on the outer peripheral side of the holding portion (6) is a curved surface having the same diameter as that of the outer peripheral surface (5a) of each edge portion (5). At least a part of the outer surface (63a) of each protruding portion (63) on the outer peripheral side of the holding portion (6) on the distal end side in the protruding direction is disposed radially closer to the outer peripheral surface (5a) of each edge portion (5).)

径向滚子轴承保持架

技术领域

本发明涉及径向滚子轴承保持架，该径向滚子轴承保持架设有多个兜孔，每一个兜孔保持滚子，使得滚子能够滚动。

背景技术

例如，已经使用具有多个滚子的径向滚子轴承来支撑行星齿轮机构中的行星齿轮。在这种径向滚子轴承中，用于保持滚子的保持架包括一对环形边缘部和多个保持架杆。边缘部被同心地布置成在轴向方向上彼此离开。保持架杆在周向方向上以等间隔被设置在边缘部之间。在保持架杆之间设置有兜孔，并且将滚子分别保持在兜孔中以使其能够滚动。另外，在保持架的外周侧上，每一个保持架杆的端部设有突起(保持突起)，以防止滚子从兜孔脱落。

保持架的外周侧上的每一个保持突起的外表面以及每一个保持架杆中的设有保持突起的部分的外表面是与每一个边缘部的外周表面相连续的弯曲表面，并且这些外表面的曲率半径与每一个边缘部的半径相同。当保持架变得相对于支撑目标偏心时，边缘部的外周表面以及每一个上述外表面在诸如行星齿轮的支撑目标的内周表面上滑动。

发明内容

在如上所述构造的径向滚子轴承中，使用润滑剂来抑制滚子和保持架之间的滑动部以及保持架和支撑目标之间的滑动部的磨损。然而，取决于与支撑目标的旋转速度和每一个滑动部的表面压力相关的使用状况，存在润滑剂未充分供应到每一个滑动部的情况，结果就是加速了磨损。

鉴于上述情况，本发明提供一种径向滚子轴承保持架，该径向滚子轴承保持架能够通过增加对滑动部的润滑剂的供应量来抑制滑动部的磨损。

本发明的一个方面涉及一种由金属制成的径向滚子轴承保持架。该径向滚子轴承保持架包括：一对边缘部，所述一对边缘部被同心地布置成在轴向方向上彼此离开，所述一对边缘部中的每一个边缘部具有环形形状；以及保持部，所述保持部包括在所述一对边缘部之间在周向方向上以等间隔设置的多个保持架杆。在所述多个保持架杆之间设置多个兜孔，并且多个滚子被分别以能够滚动的方式保持在所述多个兜孔中。所述多个保持架杆中的每一个保持架杆包括本体部和多个突出部，所述本体部将所述一对边缘部彼此连接，所述多个突出部中的每一个突出部从所述本体部中的所述多个兜孔中的对应一个兜孔的内表面突出，以防止所述滚子从所述多个兜孔中的所述对应一个兜孔脱落。在所述保持部的外周侧，所述本体部的外表面的至少一部分是弯曲表面，所述弯曲表面具有与所述一对边缘部中的每一个边缘部的外周表面的直径相同的直径。在所述保持部的所述外周侧的所述多个突出部中的每一个突出部的外表面中，至少在突出方向上的末端侧的一部分在径向上比所述一对边缘部中的每一个边缘部的所述外周表面靠内设置。

根据本发明的上述方面的径向滚子轴承保持架能够通过增加对滑动部的润滑剂供应量来抑制滑动部的磨损。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是使用了根据本发明的第一实施例的径向滚子轴承的行星齿轮机构的分解透视图；

图2是在轴向方向上观察的布置在行星齿轮与支撑轴之间的径向滚子轴承的侧视图；

图3是径向滚子轴承的透视图；

图4是径向滚子轴承的截面图，其示出了与轴向方向垂直的截面；

图5A和图5B是径向滚子轴承的一部分的放大截面图，图5A示出了径向滚子轴承的保持架被布置成与行星齿轮同心的状态，图5B示出了径向滚子轴承的保持架相对于行星齿轮偏心的状态；

图6A和图6B是根据相关技术的径向滚子轴承的一部分的放大截面图，图6A示出了径向滚子轴承的保持架被布置成与行星齿轮同心的状态，图6B示出了径向滚子轴承的保持架相对于行星齿轮偏心的状态；

图7是根据本发明的第一实施例的变型实施例的径向滚子轴承的一部分的放大截面图；

图8是根据本发明的第二实施例的径向滚子轴承的一部分的放大截面图；并且

图9是根据本发明的第三实施例的径向滚子轴承的一部分的放大截面图。

具体实施方式

下面将参考图1至图5对本发明的第一实施例进行描述。注意，下面描述的实施例是用于实施本发明的具体示例，并且具体地例示了各种技术事项。然而，本发明的技术范围不限于这些实施例。

将描述行星齿轮机构的整体构造。图1是使用了根据该实施例的径向滚子轴承的行星齿轮机构的分解透视图。图2是在轴向方向上观察的布置在行星齿轮机构中的行星齿轮与支撑轴之间的径向滚子轴承的侧视图。

行星齿轮机构11包括：太阳齿轮12，该太阳齿轮12在外周表面上具有外齿121；内齿轮13，该内齿轮13在内周表面上具有内齿131；多个(在本实施例中为三个)行星齿轮14，所述多个行星齿轮14中的每一个行星齿轮在外周表面上具有外齿141，并且被布置在太阳齿轮12与内齿轮13之间，并且与外齿121和内齿131啮合；载架15，该载架15具有圆柱形支撑轴151，所述圆柱形支撑轴151中的每一个支撑轴***穿过行星齿轮14中的对应的行星齿轮。

例如，将这种行星齿轮机构11用在变速器中，该变速器改变用作汽车驱动源的发动机的输出轴(曲轴)的转速。在包括太阳齿轮12、内齿轮13和载架15的三个元件中，以不可旋转的方式固定一个元件，并且另一个元件接收扭矩。因此，被减小或增加的所接收的扭矩传递到其余元件。润滑剂(例如，变速器油)润滑行星齿轮机构11的用于滑动的每一个部件。

轴120被固定到太阳齿轮12的中心部分，使得轴120不能相对于太阳齿轮12旋转，并且太阳齿轮12被布置成与内齿轮13和载架15同心。支撑轴151***穿过轴孔140(见图2)，该轴孔140延伸穿过每一个行星齿轮14的中心部分。根据该实施例的径向滚子轴承2被布置在支撑轴151的外周表面151a与行星齿轮14中的轴孔140的内周表面140a之间，以使行星齿轮14相对于支撑轴151的旋转平稳。

例如，在以不可旋转的方式将内齿轮13固定到变速器壳体并且轴120旋转的情况下，随着轴120旋转的太阳齿轮12的旋转减速，然后输出到输出轴，该输出轴未被示出并且被花键配合到载架15的中心孔150。此时，每一个行星齿轮14绕着轴120的旋转轴线O₁公转并且绕着支撑轴151的中心轴线O₂旋转。

径向滚子轴承2被构造成包括金属保持架4和多个柱状滚子3，并且径向滚子轴承2在接收由行星齿轮14的公转产生的离心力的同时支撑行星齿轮14的旋转。在该实施例中，将十二个滚子3以等间隔保持在保持架4中。

将描述径向滚子轴承2的构造。图3是径向滚子轴承2的透视图。图4是径向滚子轴承2的截面图，其示出了与轴向方向垂直的截面。图3和图4均示出了保持架4的中心轴线C₁。图5A和图5B是径向滚子轴承2的一部分的放大截面图。图5A示出了保持架4的中心轴线C₁与支撑轴151的中心轴线O₂匹配的状态。图5B示出了保持架4相对于支撑轴151偏心并且保持架4的外周表面的一部分与行星齿轮14中的轴孔140的内周表面140a接触的状态。

保持架4一体地包括保持部6和一对环形边缘部5。边缘部5被同心地布置成在轴向方向上彼此离开。保持部6包括多个保持架杆61，所述多个保持架杆61在周向方向上以等间隔被设置在边缘部5之间。作为保持架4的材料，可以使用诸如SCM 415或SPC的铁类金属。保持部6整体上被形成为圆柱形，并且设有兜孔60。滚子3被分别保持在兜孔60中以能够滚动。兜孔60被设置在保持部6中的保持架杆61之间。更具体地，每一个兜孔60被设置在彼此相邻的保持架杆61之间。滚子3在支撑轴151的外周表面151a以及行星齿轮14中的轴孔140的内周表面140a上滚动。

每一个保持架杆61包括本体部62，该本体部62将边缘部5彼此连接；以及突出部63，该突出部63中的每一个突出部防止滚子3从兜孔60脱落。每一个突出部63在保持部6的周向方向上从彼此相邻的两个保持架杆61的本体部62的相互面对表面62a中的对应的表面突出。每一个面对表面62a是本体部62的侧表面，其形成兜孔60的内表面，并且突出部63在本体部62的两侧在周向方向上从每一个面对表面62a突出。

在本体部62中，沿着保持部6的轴向方向的纵向中心部(即纵向方向上的中央部)621位于纵向方向上的两个端部622的径向内侧。突出部63被设置在每一个端部622中。也就是说，单个保持架杆61设有四个突出部63。图4示出了包括中央部621的保持架4的截面。图5A和图5B均示出了包括端部622的保持架4的截面。

如图4中所示，本体部62(中央部621)之间的距离D₁以及彼此相邻的两个保持架杆61的突出部63之间的距离D₂小于滚子3的直径D。以此方式，抑制了每一个滚子3从保持部6径向向内或向外脱落。注意，在径向滚子轴承2的制造期间，保持架杆61弹性变形以增加距离D₁，并且从保持部6的内侧将每一个滚子3布置在兜孔60中。

在保持部6的外周侧，本体部62中的每一个端部622的外表面622a的至少一部分被形成为弯曲表面，该弯曲表面具有与以中心轴线C₁为中心的每一个边缘部5的外周表面5a的直径相同的直径，并且该弯曲表面与每一个边缘部5的外周表面5a相连续。在该实施例中，如图5A和图5B中所示，作为本体部62的外表面622a在宽度方向(保持部6的周向方向)上的中央部的一部分的第一部分区域A被形成为弯曲表面，该弯曲表面具有与边缘部5的外周表面5a的直径相同的直径。

此外，图5A和图5B将保持架杆61中的在保持部6的周向方向上在第一部分区域A的相应侧的两个部分区域示出为第二部分区域B和第三部分区域C。本体部62中的外表面622a在宽度方向上的两个端部以及突出部63在保持部6的外周侧的外表面63a被包括在第二部分区域B和第三部分区域C中。

在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中，本体部62的外表面622a的端部以及突出部63的外表面63a是具有比第一部分区域A的曲率半径小的曲率半径的弯曲表面。本体部62的外表面622a的端部以及突出部63的外表面63a位于边缘部5的外周表面5a的径向内侧(换句话说，本体部62的外表面622a的端部以及突出部63的外表面63a被定位成离中心轴线C₁比边缘部5的外周表面5a离中心轴线C₁近)。本体部62的外表面622a以及突出部63的外表面63a构成保持架4的外周表面，并且保持架4的外周表面平滑地连续且没有在第一部分区域A与第二部分区域B以及第一部分区域A与第三部分区域C之间的每一个边界中形成台阶。另外，本体部62的外表面622a的中央部在第一部分区域A中的部分以及边缘部5的外周表面5a受到抛光处理，因此是抛光表面。

在该实施例中，突出部63的整个外表面63a被包括在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中，并且位于边缘部5的外周表面5a的径向内侧。另外，在该实施例中，在本体部62的外表面中，位于第一部分区域A与突出部63的外表面63a之间的部分位于边缘部5的外周表面5a的径向内侧。也就是说，本体部62的外表面622a在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中的部分(宽度方向上的端部)位于边缘部5的外周表面5a的径向内侧。

如图5B中所示，当保持架4相对于支撑轴151偏心时，本体部62的外表面622a在第一部分区域A中的部分(宽度方向上的中央部)以及边缘部5的外周表面5a与行星齿轮14中的轴孔140的内周表面140a接触。以此方式，与仅有边缘部5的外周表面5a与轴孔140的内周表面140a接触的情况相比，与轴孔140的内周表面140a的接触表面压力降低。同时，在第二部分区域B和第三部分区域C中，在轴孔140的内周表面140a与本体部62的外表面622a在宽度方向上的两个端部和突出部63的外表面63a的组合之间形成了间隙S₁和S₂。间隙S₁和S₂中的每一个间隙的作用是保持润滑剂的油池。

如图5B中所示，当保持架4相对于支撑轴151偏心并旋转时，每一个滚子3的外周表面3a与突出部63的倾斜表面63b滑动接触。突出部63的倾斜表面63b是与本体部62的侧表面(面对表面62a)一起限定钝角且相对于保持部6的径向方向倾斜的表面。突出部63在突出方向上的顶部是倒角的，并且倒角表面63c被形成在突出部63的外表面63a与倾斜表面63b之间。

当保持架4随着行星齿轮14的旋转而相对于支撑轴151偏心并旋转时，保持在间隙S₁、S₂中的润滑剂被供应到本体部62的外表面622a在第一部分区域A中的中心部与轴孔140的内周表面140a之间的滑动部以及突出部63的倾斜表面63b与滚子3的外周表面3a之间的滑动部。以这种方式，抑制了这些滑动部的磨损。

将描述用于制造保持架4的方法。以如下方式制造保持架4：通过压制工序来压制扁平钢板，以获得梯子状本体，通过卷曲工序经由塑性变形来使该梯子状本体卷曲成环形形状，并且在卷曲工序之后，通过抛光工序对每一个第一部分区域A中的本体部62的外表面622a以及每一个边缘部5的外周表面5a进行抛光。梯子状本体一体地包括一对直棒体部和多个柱体部。棒体部彼此平行。每一个柱体部在与棒体部的纵向方向垂直的方向上将这些棒体部连接。棒体部在卷曲工序中被卷曲变成一对边缘部5，并且每一个柱体部变成保持架杆61。例如，每一个棒体部的两端通过焊接而彼此连结。待成为第二部分区域B和第三部分区域C的部分在压制工序中被压制成从待成为第一部分区域A的部分凹陷，并且在卷曲工序中位于每一个边缘部5的外周表面5a的径向内侧。

将描述相关技术。图6A和图6B是根据相关技术的径向滚子轴承的一部分的放大截面图。图6A示出了保持架4被布置成与行星齿轮14同轴的状态，并且图6B示出了保持架4相对于行星齿轮14偏心的状态。在该相关技术中，除了外表面622a和外表面63a均被形成为具有与边缘部5的外周表面5a的直径相同的直径的弯曲表面这一点之外，每一个保持架杆61中的本体部62的外表面622a和每一个突出部63的外表面63a以与第一实施例中类似的方式形成。因此，在图6A和图6B中，与根据第一实施例的径向滚子轴承2的部件相对应的部分由与图5A和图5B中相同的附图标记和符号指示，并且将不对其进行描述。

在该相关技术中，如上所述，本体部62的外表面622a以及每一个突出部63的外表面63a均被形成为具有与边缘部5的外周表面5a的直径相同的直径的弯曲表面。因此，当保持架4相对于支撑轴151偏心时，未在行星齿轮14中的轴孔140的内周表面140a与本体部62的外表面622a和突出部63的外表面63a的组合之间形成用于保持润滑剂的间隙。因此，在保持架4的旋转方向上的后侧，可能会在本体部62的外表面622a和突出部63的外表面63a上发生由于缺少润滑剂而引起的磨损和发热。此外，由于将少量的润滑剂供给到每一个突出部63的倾斜表面63b与每一个滚子3的外周表面3a之间的滑动部，因此在该滑动部上也可能会发生磨损和发热。

将描述第一实施例的操作和效果。在根据第一实施例的径向滚子轴承2中，每一个保持架杆61中的本体部62的外表面622a的端部和每一个突出部63的整个外表面63a位于边缘部5的外周表面5a的径向内侧。因此，即使当保持架4相对于支撑轴151偏心时，也在轴孔140的内周表面140a与外表面622a和外表面63a的组合之间形成了用于保持润滑剂的间隙S₁、S₂。以此方式，本体部62的外表面622a的中心部与轴孔140的内周表面140a之间的滑动部以及突出部63的倾斜表面63b与滚子3的外周表面3a之间的滑动部将被润滑剂润滑。因此，抑制了这些滑动部的磨损和发热。

将描述第一实施例的变型实施例。图7是根据第一实施例的变型实施例的径向滚子轴承的一部分的放大截面图。在图5A、图5B等中所示的第一实施例中，已经描述了被形成为具有与边缘部5的外周表面5a的直径相同的直径的弯曲表面的第一部分区域A被设置在本体部62的外表面622a在宽度方向上的中央部中的情况以及位于边缘部5的外周表面5a的径向内侧的第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域被设置在本体部62的外表面622a的端部中和突出部63的整个外表面63a中的情况。同时，在图7中所示的变型实施例中，第一部分区域A由本体部62的整个外表面622a以及突出部63的外表面63a在本体部62侧的部分(即，外表面63a的一部分，该部分位于本体部62侧)形成，并且第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域仅被设置突出部63在突出方向(换句话说，突出部63突出的方向，即保持部6的周向方向)上的末端。

在这种变型实施例中，当保持架4相对于支撑轴151偏心时，在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中的突出部63的外表面63a与行星齿轮14中的轴孔140的内周表面140a之间形成了用于保持润滑剂的间隙。因此，抑制了每一个滑动部的磨损和发热。也就是说，在突出部63的外表面63a中，至少突出方向上的末端侧的部分可以位于边缘部5的外周表面5a的径向内侧。另外，根据这种变型实施例，当保持架4偏心时，能够在轴孔140的内周表面140a与保持架4的外周表面(包括边缘部5的外周表面5a以及保持架杆61中的本体部62的外表面622a)之间获得大的接触面积。因此，能够减少该接触表面上的表面压力，并且保持架4能够平稳地旋转。

下面将参考图8对本发明的第二实施例进行描述。在第一实施例中，已经描述了在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中保持架杆61中的本体部62的外表面622a的端部以及突出部63的外表面63a是具有比第一部分区域A的曲率半径(边缘部5的外周表面5a的曲率半径)小的曲率半径的弯曲表面的情况。在该实施例中，在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中，保持架杆61中的本体部62的外表面622a的端部以及突出部63的外表面63a被形成为平坦表面(在图8中所示的截面中是直线状的)。在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中，保持架杆61中的本体部62的外表面622a的端部以及突出部63的外表面63a位于边缘部5的外周表面5a的径向内侧。当保持架4相对于支撑轴151偏心时，在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中，在轴孔140的内周表面140a与保持架杆61中的本体部62的外表面622a的端部和突出部63的外表面63a的组合之间形成了用于保持润滑剂的间隙。以这种方式，获得了与第一实施例中相同的操作和相同的效果。

接下来，将参考图9描述本发明的第三实施例。在该实施例中，在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中，保持架杆61中的本体部62的外表面622a的端部以及突出部63的外表面63a经由与第一部分区域A的小台阶而位于边缘部5的外周表面5a径向内侧。换句话说，在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中，在第一部分区域A与本体部62的外表面622a的端部之间设置小台阶。在图9中所示的截面中，在第二部分区域B和第三部分区域C中的每一个区域中，保持架杆61中的本体部62的外表面622a的端部以及突出部63的外表面63a具有绕着保持架4的中心轴线C₁的弧形形状。

此外，在该实施例中，类似于第一实施例和第二实施例，当保持架4相对于支撑轴151偏心时，形成了用于保持润滑剂的间隙。以这种方式，获得了与第一实施例中相同的操作和相同的效果。

到目前为止，已经基于第一实施例至第三实施例进行了描述。然而，这些实施例不限制根据权利要求的本发明。另外，应该注意的是，并非实施例中所描述的特征的所有组合对于解决本发明的问题来说都是必不可少的。

此外，在不偏离本发明的范围内，可以为了实施而适当地变型本发明。例如，如在参考图7描述的第一实施例的变型实施例中那样，在第二实施例或第三实施例中，第一部分区域A可以延伸到突出部63的外表面63a在本体部62侧的部分。可替代地，可以将本体部62的整个外表面622a设定为第一部分区域A，并且可以将均从该本体部62突出的突出部63的整个外表面63a设定为第二部分区域B和第三部分区域C。