阅读说明：本技术 推力滚针轴承 (Thrust needle roller bearing ) 是由 狮子原祐树 镰本繁夫 村田顺司 于 2019-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种推力滚针轴承。推力滚针轴承具备：环状的保持架,具有呈放射状地配置的多个兜孔；及多个滚子,收容于兜孔,并配置于在轴向上相对的第一滚道面与第二滚道面之间。润滑油在环状空间中从径向内侧朝向径向外侧流动,在所述环状空间设置有保持架及滚子。保持架具有：内侧槽,将在周向上相邻的兜孔之间在兜孔的径向内侧的区域连结；及排出槽,在保持架的外周面开口,以将存在于包含兜孔的径向外侧的区域在内的周向的范围中的润滑油向径向外方排出。(the invention provides a thrust needle roller bearing. The thrust needle roller bearing is provided with: an annular retainer having a plurality of pockets radially arranged; and a plurality of rollers accommodated in the pockets and disposed between the first and second raceway surfaces that are axially opposed to each other. The lubricating oil flows from the radially inner side to the radially outer side in an annular space in which a cage and rollers are provided. The holder has: an inner groove that connects circumferentially adjacent pockets in a region radially inward of the pockets; and a discharge groove that opens in an outer peripheral surface of the retainer to discharge the lubricating oil present in a circumferential range including a radially outer region of the pocket in a radially outward direction.)

推力滚针轴承

将在2018年6月5日提出的日本专利申请2018-107361的包括其说明书、附图及摘要在内的公开内容作为参照而全部援引于此。

技术领域

本发明涉及推力滚针轴承。

背景技术

推力滚针轴承的负载容量大，也能够应对高速旋转，例如，广泛地使用机动车及建设机械的变速器等各设备。推力滚针轴承具备：环状的保持架，具有呈放射状地配置的多个兜孔；及多个滚子，收容于所述兜孔。多个滚子配置于在轴向上相对的第一滚道面与第二滚道面之间。当推力滚针轴承旋转时，各滚子在第一滚道面及第二滚道面上滚动。日本特开2016-200266号公报公开了这样的推力滚针轴承。

作为推力滚针轴承的旋转阻力的要因之一，存在构成构件间的滑动摩擦阻力。作为滑动摩擦阻力的一例，可列举由滚子与滚道面之间的滑动引起的滑动摩擦阻力。即，在推力滚针轴承中，由于在呈放射状地配置的兜孔中收容滚子，因此当旋转时，滚子的移动距离在径向内侧与径向外侧不同。因此，旋转的滚子在滚道面上发生滑动，该滑动成为阻力。作为滑动摩擦阻力的另一要因，可考虑滚子与保持架的接触产生的滑动，以及保持架与滚道圈的接触产生的滑动。

作为推力滚针轴承的旋转阻力，除了所述那样的滑动摩擦阻力之外，还存在润滑油的搅拌阻力。例如，在保持架及滚子的周围存在过剩的润滑油的情况下，搅拌阻力增大。

近年来，为了所述那样的设备中的旋转效率的提高，即，旋转损失的降低，而要求推力滚针轴承的低转矩化(旋转阻力的下降)。

发明内容

本发明的目的之一在于在推力滚针轴承中，降低成为旋转阻力的原因的滑动摩擦阻力及润滑油的搅拌阻力双方。

本发明的一个方式的推力滚针轴承的结构上的特征在于，具备：环状的保持架，具有呈放射状地配置的多个兜孔；及多个滚子，收容于所述兜孔，并配置于在轴向上相对的第一滚道面与第二滚道面之间，润滑油在环状空间中从径向内侧朝向径向外侧流动，所述环状空间形成于所述第一滚道面与所述第二滚道面之间，且在所述环状空间设置有所述保持架及所述滚子，所述保持架具有：内侧槽，将在周向上相邻的所述兜孔之间在该兜孔的径向内侧的区域连结；及排出槽，在该保持架的外周面开口，以将存在于包含所述兜孔的径向外侧的区域在内的周向的范围中的润滑油向径向外方排出。

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1是表示本发明的推力滚针轴承的一例的剖视图。

图2是从沿着保持架的中心轴的方向观察保持架及多个滚子的图。

图3是表示保持架的一部分的立体图，是观察第一侧面侧的图。

图4是从轴向观察保持架的第一侧面的一部分的图。

图5是表示保持架的一部分的立体图，是观察第二侧面侧的图。

具体实施方式

图1是表示本发明的推力滚针轴承的一例的剖视图。推力滚针轴承10(以下，也简称为“轴承10”)例如用于机动车等的变速器。在变速器具有的壳体内积存润滑油，该润滑油用于轴承10的润滑。

轴承10具备环状的保持架21和多个滚子22。图2是从沿着保持架21的中心轴C0的方向观察保持架21及多个滚子22的图。在此，将沿着保持架21的中心轴C0的方向称为“轴向”。该轴向也包含与中心轴C0平行的方向。与中心轴C0正交的方向是“保持架21的径向”，简称为“径向”。以中心轴C0为中心的周向是“保持架21的周向”，简称为“周向”。以保持架21的中心轴C0与轴承10的中心轴一致地进行说明。

本实施方式的轴承10具备：环状的第一滚道圈11，位于轴向一侧(在图1中为上侧)；及环状的第二滚道圈12，位于轴向另一侧(在图1中为下侧)。第一滚道圈11具有圆环状的第一主体部13和短圆筒状的第一突缘部14。第一突缘部14从第一主体部13的径向外侧(在图1中为左侧)的端部13a向轴向另一侧延伸。在第一主体部13的轴向另一侧形成有平坦且圆环状的第一滚道面15。第二滚道圈12具有圆环状的第二主体部16和短圆筒状的第二突缘部17。第二突缘部17从第二主体部16的径向内侧(在图1中为右侧)的端部16a向轴向一侧延伸。在第二主体部16的轴向一侧形成有平坦且圆环状的第二滚道面18。在第一滚道圈11与第二滚道圈12之间配置有保持架21及滚子22。当轴承10旋转时，滚子22在第一滚道面15及第二滚道面18上滚动。

此外，也可以是省略了第一滚道圈11及第二滚道圈12的轴承10。在该情况下，虽然未图示，但是设置有轴承10的设备具有的第一构件成为第一滚道圈11的替代，该设备具有的第二构件成为第二滚道圈12的替代。并且，在所述第一构件形成有圆环状的第一滚道面15，在所述第二构件形成有圆环状的第二滚道面18。在省略第一滚道圈11及第二滚道圈12的情况下，为了防止对滚子22进行保持的保持架21的径向的脱落，也可设置相当于第一突缘部14及第二突缘部17中的至少一方的构件。

如图2所示，保持架21具有多个兜孔23。这些兜孔23配置成以中心轴C0为中心的放射状。保持架21具有位于径向内侧的内侧环状部24、位于径向外侧的外侧环状部25及将内侧环状部24与外侧环状部25连结的多个柱部26。内侧环状部24与外侧环状部25之间且在周向上相邻的柱部26、26之间为兜孔23。

滚子22具有圆柱形状，称为圆筒滚子。在各兜孔23收容有一个滚子22。滚子22的中心轴设置在沿径向的假想线上，即，设置在从保持架21的中心轴C0放射的放射状的假想线上。如图1所示，多个滚子22配置于在轴向上相对的第一滚道面15与第二滚道面18之间。此外，实际上，滚子22与柱部26不重叠，但是在图1中，为了说明，而与柱部26重叠地通过双点划线(想像线)表示滚子22。

在第一滚道面15(第一滚道圈11)与第二滚道面18(第二滚道圈12)之间形成有环状空间20。在环状空间20设置有保持架21及滚子22。当轴承10旋转时，在离心力的作用下，存在于轴承10的周围(内周侧的周围)的润滑油在环状空间20中从径向内侧朝向径向外侧流动。在图1的情况下，润滑油从右侧朝向左侧流动。在第一滚道圈11的径向内侧的端部13b与第二滚道圈12的第二突缘部17之间设置有开口27。润滑油从该开口27向环状空间20流入。在第二滚道圈12的径向外侧的端部16b与第一滚道圈11的第一突缘部14之间设置有开口28。环状空间20的润滑油从该开口28流出。在图1中，通过开口27向环状空间20流入的润滑油的流动由箭头F1表示，从环状空间20通过开口28向轴承外部流出的润滑油的流动由箭头F2表示。

滚子22、第一滚道圈11及第二滚道圈12为钢制。保持架21可以为金属制(钢制)，但是在本实施方式中，为了降低滑动摩擦阻力而为树脂制。

保持架21中的与第一滚道面15相对的侧面为第一侧面31，与第二滚道面18相对的侧面为第二侧面32。在图1中，柱部26与外侧环状部25的交界及柱部26与内侧环状部24的交界分别由虚线表示。图3是表示保持架21的一部分的立体图，是观察了第一侧面31侧的图。在第一侧面31设置有内侧槽33(第一内侧槽33)及多个排出槽34(第一排出槽34)。在第一侧面31设置有连结槽38。内侧槽33及连结槽38分别设置于多个柱部26。排出槽34沿着外侧环状部25设置有多个。

内侧槽33在第一侧面31靠近径向内侧地形成。连结槽38在第一侧面31靠近径向外侧地形成。内侧槽33将在周向上相邻的兜孔23、23之间连结，特别是将兜孔23的径向内侧的区域35(内侧环状部24侧的区域35)彼此连结。内侧槽33的周向两侧的端部在兜孔23开口。内侧槽33作为将润滑油向兜孔23及滚子22引导的引导槽发挥功能，将在后文进行说明。

如图2所示，排出槽34设置于外侧环状部25。外侧环状部25是位于兜孔23及柱部26的径向外侧的环状的部分。外侧环状部25沿周向交替地具有第一圆弧部41和第二圆弧部42。第一圆弧部41是位于兜孔23的径向外侧的部分。第二圆弧部42是位于柱部26的径向外侧的部分。如图2及图3所示，排出槽34形成于第二圆弧部42。排出槽34是沿径向设置的槽，在保持架21的外周面21a开口。排出槽34作为将存在于包含兜孔23的径向外侧的区域36(参照图3)及连结槽38在内的周向的范围Q1中的润滑油向径向外方排出的排出槽发挥功能，将在后文进行说明。

图4是从轴向观察保持架21的第一侧面31的一部分的图。即，图4是将图2的一部分放大表示的图。在图2及图4中，将通过中心轴C0和兜孔23的径向外侧的拐角部23a的径向的假想线设为“基准线L0”。在图4中，将相对于基准线L0以45°的倾斜角度向第二圆弧部42侧倾斜的假想线设为“交界线L1”。排出槽34设置于第二圆弧部42中的在周向上相邻的两个交界线L1、L1之间。即，排出槽34设置在从兜孔23沿周向分离的区域。这是在保持架21的强度的方面有利的缘故，在后文进行说明。

如图3及图4所示，连结槽38将兜孔23的径向外侧的区域36与排出槽34连结。连结槽38在兜孔23开口。连结槽38沿周向设置。

在图1及图3中，第一侧面31从径向外侧起具有第一引导面37、中央面43及内侧面44。在中央面43与内侧面44之间设置有内侧槽33。在中央面43与第一引导面37之间设置有连结槽38。第一引导面37是在第一侧面31中设置于径向外侧的面。外侧环状部25的轴向一侧的侧面中的排出槽34以外的区域成为第一引导面37。内侧面44是在第一侧面31中设置于径向内侧的面。内侧面44由内侧环状部24具有的轴向一侧的环状的侧面构成。中央面43是在第一侧面31中设置于径向中央的面。中央面43由柱部26具有的轴向一侧的圆弧状的侧面的一部分构成。

在图1中，在第一引导面37与第一滚道面15之间形成有轴向的间隙e1。在第一侧面31中的除了第一引导面37之外的面与第一滚道面15之间也设置有轴向的间隙。具体而言，在中央面43与第一滚道面15之间形成有轴向的间隙e2，在内侧面44与第一滚道面15之间形成有轴向的间隙e3。第一引导面37的所述间隙e1比第一侧面31中的除了第一引导面37之外的径向内侧的面(中央面43、内侧面44)的所述间隙(e2、e3)窄。中央面43与第一滚道面15之间的间隙e2比内侧面44与第一滚道面15之间的间隙e3窄。通过以上所述，在第一侧面31中，与第一滚道面15之间的间隔(间隙)按照内侧面44、中央面43、第一引导面37的顺序变窄。内侧槽33的槽底面33a、连结槽38的槽底面38a及排出槽34的槽底面34a比内侧面44从第一滚道面15分离。连结槽38的槽底面38a与排出槽34的槽底面34a处于同一面上。

当保持架21沿着保持架中心轴C0的方向而向第一滚道面15侧位移时，第一引导面37与第一滚道面15接触。相对于此，即使保持架21如上所述位移，中央面43及内侧面44也不与第一滚道面15接触(非接触)。

图5是表示保持架21的一部分的立体图，是观察了第二侧面32侧的图。在第二侧面32设置有内侧槽45(第二内侧槽45)、中央槽46及排出槽47(第二排出槽47)。内侧槽45设置于内侧环状部24。中央槽46分别设置于多个柱部26。排出槽47设置于外侧环状部25。第二排出槽47与第一排出槽34同样地，设置于外侧环状部25中的第二圆弧部42。第二排出槽47是沿径向设置的槽，在保持架21的外周面21a开口。第二排出槽47作为将存在于第二侧面32侧的润滑油向径向外方排出的槽发挥功能，将在后文进行说明。

在图1及图5中，内侧槽45在第二侧面32靠近径向内侧地形成。第二排出槽47在第二侧面32靠近径向外侧地形成。中央槽46在第二侧面32形成于内侧槽45与排出槽47之间的区域。在内侧槽45与中央槽46之间设置有***部(第一***部)48。***部48比内侧槽45的槽底面45a及中央槽46的槽底面46a向第二滚道面18侧***。***部48中的与第二滚道面18相对的面是***面48a。

内侧槽45构成于***部48与第二滚道圈12的第二突缘部17(参照图1)之间。如图5所示，中央槽46将在周向上相邻的兜孔23、23之间连结，特别是将兜孔23的径向中央的区域40彼此连结。中央槽46的周向两侧的端部在兜孔23开口。第二排出槽47与中央槽46相连。中央槽46作为将兜孔23与第二排出槽47连结的连结槽发挥功能。

第二侧面32在径向外侧具有第二引导面57。外侧环状部25的轴向另一侧的侧面中的第二排出槽47以外的区域成为第二引导面57。在图1中，在第二引导面57与第二滚道面18之间形成有轴向的间隙e11。在第二侧面32中的除了第二引导面57之外的面与第二滚道面18之间也设置有轴向的间隙。具体而言，在槽底面46a与第二滚道面18之间形成有轴向的间隙e12。在***面48a与第二滚道面18之间形成有轴向的间隙e13。第二引导面57中的所述间隙e11比第二侧面32中的除了第二引导面57之外的径向内侧的面(例如，槽底面46a、***面48a)的所述间隙(e12、e13)窄。

当保持架21沿保持架中心轴C0的方向而向第二滚道面18侧位移时，第二引导面57与第二滚道面18接触。相对于此，即使保持架21如上所述地位移，第二侧面32中的其他的面(例如，槽底面46a、***面48a)也不会与第二滚道面18接触(非接触)。

保持架21具备防止收容于兜孔23的滚子22脱落的结构。因此，如图4所示，在保持架21中的形成有中央面43的中央部55的周向的两端部设置有防止滚子22脱落的爪49。爪49向兜孔23中保持的滚子22侧突出。隔着兜孔23的周向两侧的爪49、49的间隔W比滚子22的直径D小(W<D)。因此，滚子22不会从兜孔23脱落。在图5中，在保持架21中的***部48的周向的两端部设置有防止滚子22脱落的爪50。而且，在兜孔23的径向外侧的区域36的附近(周向的附近)设置有第二***部56。在第二***部56设置有防止滚子22脱落的爪51。爪50、51向兜孔23中保持的滚子22侧突出。隔着兜孔23的周向两侧的爪50、50的间隔比滚子22的直径小。隔着该兜孔23的周向两侧的爪51、51的间隔比滚子22的直径小。因此，滚子22不会从兜孔23脱落。在将滚子22收容于兜孔23时，使爪49(或爪50、51)变形。

这些爪49、50、51在保持架21与滚子22的单元与第一滚道圈11及第二滚道圈12分离的状态下，作为滚子22的脱落防止部发挥功能。例如，在将保持架21与滚子22的单元设置于第一滚道圈11(第一滚道面15)与第二滚道圈12(第二滚道面18)之间的组装时，作为滚子22的脱落防止部发挥功能。

在图1所示的状态下，即，在将保持架21与滚子22的单元装入了第一滚道面15与第二滚道面18之间的完成状态下，爪49、50、51不发挥功能。即，在所述完成状态下，即使在保持架21沿轴向位移的情况下，爪49、50、51也不会与滚子22接触。在所述完成状态下，即使在保持架21沿轴向位移的情况下，也在爪49、50、51与滚子22接触之前，第一引导面37和第二引导面57中的任一方与第一滚道面15和第二滚道面18中的任一方接触。通过以上所述，保持架21的轴向上的定位通过第一滚道面15和第二滚道面18进行。

保持架21的关于径向的定位通过第一突缘部14和第二突缘部17中的任一方进行。在本实施方式中，保持架21的关于径向的定位通过第二突缘部17进行。因此(参照图1)，形成于内侧环状部24的内周面24a与第二突缘部17之间的间隙e4比形成于外侧环状部25的外周面25a与第一突缘部14之间的间隙e5窄(间隙e4<间隙e5)。当保持架21沿径向位移时，内侧环状部24的内周面24a与第二突缘部17接触，其位移受到限制。在保持架21中，内周面24a侧与外周面25a侧相比周向速度小。因此，保持架21由第二突缘部17引导的情况在例如耐烧结性等上有利，因此优选。

如以上所述，本实施方式的轴承10具备：环状的保持架21，具有呈放射状地配置的多个兜孔23；及多个滚子22，收容于这些兜孔23。多个滚子22配置于在轴向上相对的第一滚道面15与第二滚道面18之间。如图3所示，保持架21具有第一内侧槽33和第一排出槽34。第一内侧槽33将在周向上相邻的兜孔23、23之间在兜孔23的径向内侧的区域35连结。第一排出槽34在保持架21的外周面21a开口，将存在于包含兜孔23的径向外侧的区域36在内的周向的范围Q1中的润滑油向径向外方排出。

在该轴承10中，当旋转时，润滑油在环状空间20(参照图1)中从径向内侧朝向径向外侧流动。即，径向内侧成为润滑油的入口侧(流入侧)、径向外侧成为润滑油的出口侧(流出侧)而润滑油流动。因此，根据内侧槽33，能够将流入的润滑油向兜孔23及滚子22引导。通过该润滑油，例如，能够降低在滚子22与第一滚道面15及第二滚道面18之间产生的滑动摩擦阻力。当润滑油沿着兜孔23及滚子22向径向外侧流动时，能够使该润滑油不滞留地从保持架21通过第一排出槽34向径向外方排出。

在本实施方式中，如图5所示，保持架21具有第二内侧槽45和第二排出槽47。第二内侧槽45将在周向上相邻的兜孔23、23之间在兜孔23的径向内侧的区域35连结。第二排出槽47在保持架21的外周面21a开口，将存在于包含兜孔23的径向外侧的区域36在内的周向的范围Q2中的润滑油向径向外方排出。

这样，在保持架21的第一侧面31及第二侧面32双方设置有排出槽34、47。因此，能够将在保持架21与第一滚道面15之间流动的润滑油通过第一排出槽34排出。并且，能够将在保持架21与第二滚道面18之间流动的润滑油通过第二排出槽47排出。由此，润滑油难以滞留在环状空间20中，能够降低过剩的润滑油产生的搅拌阻力。通过以上所述，根据本实施方式的轴承10，能够降低成为旋转阻力的原因的滑动摩擦阻力及润滑油的搅拌阻力双方。能够实现低转矩化，使用了该轴承10的设备的旋转效率的提高，即，旋转损失的降低。通过降低轴承10中的滑动摩擦阻力及润滑油的搅拌阻力，能够抑制升温。

如上所述(参照图2及图4)，排出槽34设置于从兜孔23沿周向分离的区域。即，保持架21具有的外侧环状部25沿周向交替地具有第一圆弧部41和第二圆弧部42。第一排出槽34及第二排出槽47形成于第二圆弧部42。

在此，当保持架21旋转时，通过离心力而各滚子22要向径向外侧移动。于是，各滚子22朝向径向外方按压外侧环状部25。于是，在外侧环状部25作用有圆周拉伸应力。由于第一圆弧部41接近兜孔23，因此与第二圆弧部42相比强度差。即，在第二圆弧部42，除了所述圆周拉伸应力之外还产生弯曲应力，应力局部性地增大。

当在外侧环状部25形成第一排出槽34(第二排出槽47)时，厚度变薄(轴向的尺寸减小)。因此，第一排出槽34及第二排出槽47优选并非设置在由于兜孔23而应力局部性地增大的第一圆弧部41，而是设置在包含从兜孔23尽可能分离的区域的第二圆弧部42。通过该结构，保持架21在强度上有利。

如上所述，第一排出槽34从兜孔23分离设置。因此，通过连结槽38将兜孔23的径向外侧的区域36与排出槽34连结。根据该结构，当通过第一内侧槽33被向兜孔23及滚子22引导的润滑油沿着兜孔23及滚子22向径向外侧流动时，能够使该润滑油经由连结槽38向排出槽34流动。其结果是，将润滑油通过排出槽34从保持架21向径向外方排出的功能提高。

本实施方式的保持架21(参照图1)具有第一引导面37和第二引导面57。当保持架21向第一滚道面15侧位移时，第一引导面37与第一滚道面15接触。当保持架21向第二滚道面18侧位移时，第二引导面57与第二滚道面18接触。即，本实施方式的轴承10成为旋转的保持架21由第一滚道面15及第二滚道面18引导的形式的轴承。第一引导面37与第一滚道面15的间隙e1及第二引导面57与第二滚道面18的间隙e11分别窄。因此，上述间隙e1及间隙e11分别作为节流器发挥功能，(在没有排出槽34、47的情况下)可能会阻碍润滑油的流动。然而，本实施方式的轴承10如上所述，在形成第一引导面37及第二引导面57的外侧环状部25设置排出槽34、47。因此，即使是所述形式的轴承10，也能确保将润滑油排出的作用。

在第一侧面31侧，如上所述，中央面43与第一滚道面15之间的间隙e2(比间隙e3)窄，但是比间隙e1宽。因此，在形成有中央面43的中央部55设置有防止滚子22脱落的爪49(参照图4)。在此，如上所述，在将滚子22收容于兜孔23时，需要使爪49变形。此时，在爪49及其周围，除了弹性变形之外，塑性变形也可能会局部性地产生。而且，该塑性变形有时以向第一滚道面15侧***的方式产生。因此，在本实施方式中，如上所述，中央面43与第一滚道面15之间的间隙e2比间隙e1宽。因此，即使所述塑性变形以向第一滚道面15侧***的方式产生，也能维持并非中央部55(中央面43、爪49)而是第一引导面37与第一滚道面15接触的结构。

在第二滚道面18侧(参照图1)，第一***部48的***面48a及第二***部56的***面56a比第二引导面57从第二滚道面18分离。因此，在第一***部48及第二***部56分别设置防止滚子22脱落的爪50、51(参照图5)。因此，在爪50、51及其周围，即使塑性变形以向第二滚道面18侧***的方式产生，也能维持并非***部48、56而是第二引导面57与第二滚道面18接触的结构。

本次公开的实施方式在全部的点上为例示而不受限制。本发明的权利范围没有限定为上述的实施方式，包含与权利要求书的范围记载的结构等同的范围内的全部变更。

根据本发明的推力滚针轴承，能够降低成为旋转阻力的原因的滑动摩擦阻力及润滑油的搅拌阻力双方。