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。轴承具备：环状的保持架,具有多个兜孔；及多个滚子,配置于在轴向上相对的第一滚道面与第二滚道面之间。润滑油在设置有保持架及滚子的环状空间中从径向内侧朝向径向外侧流动。保持架具有第一引导面和第二引导面。第一引导面设置于径向外侧,形成于该第一引导面与第一滚道面之间的间隙比径向内侧的形成于该保持架与该第一滚道面之间的间隙窄,并且在保持架向第一滚道面侧位移时,该第一引导面与第一滚道面接触。第二引导面设置于径向外侧,形成于该第二引导面与第二滚道面之间的间隙比径向内侧的形成于该保持架与该第二滚道面之间的间隙窄,并且在保持架向第二滚道面侧位移时,该第二引导面与第二滚道面接触。(The invention provides a thrust needle roller bearing. The bearing is provided with: an annular cage having a plurality of pockets; and a plurality of rollers disposed between the first raceway surface and the second raceway surface that are axially opposed to each other. The lubricating oil flows from the radially inner side to the radially outer side in the annular space in which the cage and the rollers are provided. The retainer has a first guide surface and a second guide surface. The first guide surface is provided on the radially outer side, the gap formed between the first guide surface and the first raceway surface is narrower than the gap formed between the retainer and the first raceway surface on the radially inner side, and the first guide surface contacts the first raceway surface when the retainer is displaced toward the first raceway surface side. The second guide surface is provided on the radially outer side, the gap formed between the second guide surface and the second raceway surface is narrower than the gap formed between the retainer and the second raceway surface on the radially inner side, and the second guide surface contacts the second raceway surface when the retainer is displaced toward the second raceway surface side.)

推力滚针轴承

将在2018年6月5日提出的日本专利申请2018-107416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。

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摩擦转矩的降低(旋转阻力的下降)。

发明内容

本发明的目的之一是在推力滚针轴承中，降低成为旋转阻力的原因的滑动摩擦阻力。

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：第一引导面，设置于径向外侧，形成于该第一引导面与所述第一滚道面之间的间隙比径向内侧的形成于该保持架与该第一滚道面之间的间隙窄，并且在该保持架向该第一滚道面侧位移时，该第一引导面与该第一滚道面接触；及第二引导面，设置于径向外侧，形成于该第二引导面与所述第二滚道面之间的间隙比径向内侧的形成于该保持架与该第二滚道面之间的间隙窄，并且在该保持架向该第二滚道面侧位移时，该第二引导面与该第二滚道面接触。

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是表示保持架的一部分的立体图，是观察了第二侧面侧的图。

图5是从第一侧面侧观察保持架的一部分的图。

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)及外侧槽34(第一外侧槽34)。内侧槽33及外侧槽34分别设置于多个柱部26。

内侧槽33在第一侧面31靠近径向内侧地形成。外侧槽34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。外侧槽34将在周向上相邻的兜孔23、23之间连结，特别是将兜孔23的径向外侧的区域36(外侧环状部25侧的区域36)彼此连结。外侧槽34的周向两侧的端部在兜孔23开口。

第一侧面31从径向外侧具有第一引导面37、中央面38及内侧面39。在第一引导面37与中央面38之间设置有外侧槽34。在中央面38与内侧面39之间设置有内侧槽33。第一引导面37是在第一侧面31中设置于径向外侧的面。第一引导面37由外侧环状部25具有的轴向一侧的环状的侧面构成。内侧面39是在第一侧面31中设置于径向内侧的面。内侧面39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38是在第一侧面31中设置于径向中央的面。中央面38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38与第一滚道面15之间形成有轴向的间隙e2，在内侧面39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38、内侧面39)的所述间隙(e2、e3)窄。中央面38与第一滚道面15之间的间隙e2比内侧面39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39、中央面38、第一引导面37的顺序变窄。内侧槽33的槽底面33a及外侧槽34的槽底面34a比内侧面39从第一滚道面15分离。

如果保持架21沿着保持架中心轴C0的方向而向第一滚道面15侧位移，则第一引导面37与第一滚道面15接触。相对于此，即使保持架21如上所述地位移，中央面38及内侧面39也不与第一滚道面15接触(非接触)。

图4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43(第二内侧槽43)、中央槽45及外侧槽44(第二外侧槽44)。内侧槽43设置于内侧环状部24，中央槽45及外侧槽44分别设置于多个柱部26。

内侧槽43在第二侧面32靠近径向内侧地形成。外侧槽44在第二侧面32靠近径向外侧地形成。中央槽45在第二侧面32形成于内侧槽43与外侧槽44之间的区域。在图1中，在内侧槽43与中央槽45之间设置***部41。***部41比内侧槽43的槽底面43a及中央槽45的槽底面45a向第二滚道面18侧***。***部41中的与第二滚道面18相对的面是***面41a。

内侧槽43构成于***部41与第二滚道圈12的第二突缘部17之间。中央槽45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45的周向两侧的端部在兜孔23开口。外侧槽44将在周向上相邻的兜孔23、23之间连结，特别是将兜孔23的径向外侧的区域36(外侧环状部25侧的区域36)彼此连结。外侧槽44的周向两侧的端部在兜孔23开口。外侧槽44与中央槽45并列地设置于径向外侧和内侧。槽底面45a从外侧槽44进一步变深而形成中央槽45。即，中央槽45的槽底面45a比外侧槽44的槽底面44a从第二滚道面18分离。

第二侧面32在径向外侧具有第二引导面47。第二引导面47由外侧环状部25具有的轴向另一侧的环状的侧面构成。在图1中，在第二引导面47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47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44a与第二滚道面18之间形成有轴向的间隙e12，在***面41a与第二滚道面18之间形成有轴向的间隙e13。第二引导面47的所述间隙e11比第二侧面32中的除了第二引导面47之外的径向内侧的面(例如，槽底面44a、***面41a)的所述间隙(e12、e13)窄。

如果保持架21沿着保持架中心轴C0的方向而向第二滚道面18侧位移，则第二引导面47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的其他的面(例如，槽底面45a、***面41a)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3所示，在保持架21中的形成有中央面38的中央部46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。如图5所示，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4中，在保持架21中的***部41的周向的两端部设置有防止滚子22脱落的爪50。而且，在外侧槽44(槽底面44a)的周向的两端部设置有防止滚子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。此外，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47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：具有呈放射状地配置的多个兜孔23的环状的保持架21；收容于这些兜孔23的多个滚子22。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。保持架21具有第一引导面37和第二引导面47。第一引导面37设置于保持架21的径向外侧，形成于第一引导面37与第一滚道面15之间的间隙比保持架21的径向内侧的形成于保持架21与第一滚道面15之间的间隙窄。伴随于此，在保持架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。第二引导面47设置于径向外侧，形成于第二引导面47与第二滚道面18之间的间隙比径向内侧的形成于保持架21与第二滚道面18之间的间隙窄。伴随于此，在保持架21向第二滚道面18侧位移时，第二引导面47与第二滚道面18接触。

在该轴承10中，当旋转时，润滑油在环状空间20内从径向内侧朝向径向外侧流动。即，润滑油以径向内侧成为润滑油的入口侧(流入侧)而径向外侧成为润滑油的出口侧(流出侧)的方式流动。因此，根据具有所述结构的轴承10，在成为出口侧的径向外侧，第一引导面37与第一滚道面15的间隙e1及第二引导面47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，在出口侧润滑油的流动受到阻碍。因此，即使在轴承10的周围(内周侧的周围)的润滑油少的环境下，当该的润滑油被取入环状空间20时，在环状空间20中，润滑油也能够留在滚子22及保持架21的周围。通过该润滑油，能够降低轴承10的滑动摩擦阻力。由此，能够实现降低轴承10的摩擦转矩，使用该轴承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的滑动摩擦阻力，能够抑制升温。

在本实施方式中，如图1及图3所示，保持架21具有内侧槽33。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。根据该结构，当从径向内侧的开口27(参照图1)流入的润滑油进入内侧槽33时，该润滑油沿着内侧槽33流动，向兜孔23中保持的滚子22供给。因此，能够特别降低滚子22与兜孔23之间的滑动摩擦阻力、及滚子22与第一滚道面15及第二滚道面18之间的滑动摩擦阻力。这样，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。

从开口27流入到环状空间20的润滑油能够通过保持架21与第二突缘部17之间而向保持架21的第二侧面32侧流动。在第二侧面32侧，内侧槽43及中央槽45作为将第二侧面32侧的润滑油向兜孔23及滚子22引导的引导槽发挥功能。

如图1及图3所示，保持架21具有外侧槽34。外侧槽34将在周向上相邻的兜孔23、23之间在兜孔23的径向外侧的区域36连结。根据该结构，在成为润滑油的出口侧的径向外侧，即，第一引导面37与第一滚道面15之间流动受到阻碍的润滑油积存于外侧槽34。该润滑油特别是向第一引导面37与第一滚道面15之间供给。由此，能够抑制它们之间成为润滑油不足的情况。这样，外侧槽34作为保持润滑油的保持槽发挥功能。

作为保持槽发挥功能的外侧槽(34、44)设置于第一侧面31(参照图3)及第二侧面32(参照图4)双方。因此，从第一侧面31的外侧槽34及第二侧面32的外侧槽44向第一引导面37与第一滚道面15之间及第二引导面47与第二滚道面18之间供给润滑油。由此，能够抑制在第一引导面37及第二引导面47双方成为润滑油不足的情况。

在本实施方式中，在第一侧面31侧设置有内侧槽33及外侧槽34双方。因此，从径向内侧的开口27(参照图1)向环状空间20流入的润滑油通过内侧槽33向兜孔23及滚子22供给，然后，沿着兜孔23及滚子22向径向外侧流动。因此，该润滑油积存于外侧槽34。

如图1所示，第一侧面31从径向外侧具有第一引导面37、中央面38及内侧面39。与第一滚道面15之间的间隔按照内侧面39、中央面38、第一引导面37的顺序变窄。根据该结构，内侧面39与第一滚道面15之间的间隙e3比较宽。由此，润滑油从径向内侧的开口27容易流入到第一滚道面15与第一侧面31之间。中央面38与第一滚道面15之间的间隙e2(与间隙e1相比)稍窄。通过该结构，润滑油难以从径向内侧向径向外侧流动。相对于此，润滑油容易从内侧槽33沿周向(即，向兜孔23及滚子22侧)流动。第一引导面37与第一滚道面15之间的间隙e1与其他间隙相比最窄，润滑油的流动受到阻碍，润滑油滞留。

如图1所示，在第一侧面31中的除了第一引导面37之外的侧面，与第一滚道面15之间的间隙沿径向变化。即，第一侧面31在截面中具有凹凸形状。这样，通过所述间隙沿径向变化，在润滑油在第一滚道面15与第一侧面31之间从径向内侧向径向外侧流动时，阻碍润滑油的流动的功能提高。第二侧面32也具备与该第一侧面31同样的功能。即，在第二侧面32中的除了第二引导面47之外的侧面，与第二滚道面18的间隙沿径向变化。因此，润滑油在第二滚道面18与第二侧面32之间从径向内侧向径向外侧流动时，阻碍润滑油的流动的功能提高。

在第一侧面31侧，如上所述，中央面38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38的中央部46设置有防止滚子22脱落的爪49(参照图3)。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38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46(中央面38、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)，槽底面44a与第二滚道面18之间的间隙e12、及***面41a与第二滚道面18之间的间隙e13比间隙e11宽。因此，在外侧槽44(槽底面44a)及***部41设置有防止滚子22脱落的爪50、51(参照图4)。间隙e12及间隙e13比较宽。因此，在爪50、51及其周围，即使以向第二滚道面18侧***的方式产生塑性变形，也能够维持并非外侧槽44及***部41而是第二引导面47与第二滚道面18接触的结构。

在所述实施方式中，说明了在第一侧面31设置有内侧槽33及外侧槽34双方的情况，但也可以仅为任一方。而且，说明了在第二侧面32设置有内侧槽43、中央槽45及外侧槽44的情况，但是可以省略任一个。

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，能够降低推力滚针轴承的滑动摩擦阻力。