專(zhuān)利名稱：滾針軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滾針軸承，尤其涉及能夠分別適用于自動(dòng)變速器(AT)、手動(dòng)變速器(MT)、差速器、分動(dòng)器(transfer)、止動(dòng)器(detent)等汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸支承部、發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸支承部和汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的滾針軸承。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在汽車(chē)的自動(dòng)變速器等中，在承受徑向載荷的部位使用了具有相同的截面高度的殼(shell)形滾針軸承來(lái)代替滑動(dòng)軸承(軸瓦，bush)。如圖10所示，殼形滾針軸承100具有在內(nèi)周面具有軌道面101a，且在兩端部具有一對(duì)凸緣部101b、IOlc的殼體外輪101 ；以沿軌道面IOla自由滾動(dòng)的方式配置在殼體外輪101內(nèi)的多個(gè)滾針102 ；和具有用于保持多個(gè)滾針102的多個(gè)袋子的保持器103。這種殼形滾針軸承具有在成為殼體外輪101的凸緣部IOlc的加固部實(shí)施防炭加工，通過(guò)滲碳或滲碳氮化處理等使其硬化后，插入滾針102和保持器103且堅(jiān)固端部的施工方法；或者，通過(guò)滲碳或滲碳氮化處理等使殼體外輪101硬化后，插入滾針102和保持器 103，通過(guò)誘導(dǎo)加熱等使緊固漸退火而緊固起來(lái)的施工方法。進(jìn)而，采用了如下工序方法， 即，在殼體外輪組裝滾針或保持器之后，進(jìn)行滲碳氮化處理、淬火、回火等熱處理，從而對(duì)緊固部進(jìn)行上述的防炭加工或誘導(dǎo)加熱等工序的方法。另外，正在研究一種在圓周方向的一部分利用具有可向徑向內(nèi)側(cè)變形的部分的保持器，通過(guò)使保持器向徑向內(nèi)側(cè)變形，從而使其向圓周方向收縮，并且將保持器配置在殼體外輪內(nèi)，通過(guò)在如上配置的保持器安裝滾針，能夠避免上述復(fù)雜的加工而進(jìn)行制造的方法 (例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。還有，如圖11所示，在徑向滾針軸承中，在保持器200的圓周方向的一部分設(shè)置相對(duì)于軸向中間部形成對(duì)稱的彈性連結(jié)部201，通過(guò)使該彈性連結(jié)部201向圓周方向擴(kuò)徑，能夠?qū)⒃搹椥赃B結(jié)部以跨過(guò)凸緣部的方式配置起來(lái)(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利公開(kāi)2004-211825號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利公開(kāi)2008-8833號(hào)公報(bào)但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的保持器中，存在在無(wú)法充分確保保持器板的厚度的情況下，保持器會(huì)引起塑性變形而無(wú)法良好地保持滾針的問(wèn)題。并且，專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的保持器雖然能夠?qū)S向扭曲確保充分的強(qiáng)度，但是由于只在圓周方向一處設(shè)置彈性變形部，存在對(duì)凸緣部的徑向尺寸無(wú)法獲得充分的變形量的可能性。并且，該保持器以向圓周方向擴(kuò)徑為目的，而彈性連結(jié)部與柱部相連結(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述狀況而做出的，其目的在于提供一種滾針軸承，其包括保持器， 該保持器可防止塑性變形，并能夠?qū)S向扭曲同時(shí)確保充分強(qiáng)度和充分變形量地沿圓周方向收縮或伸長(zhǎng)。
3
本發(fā)明的上述目的通過(guò)下述構(gòu)成而實(shí)現(xiàn)。(1) 一種滾針軸承，其特征在于，具有軌道輪，其在內(nèi)周面或外周面具有軌道面， 且在兩端部具有一對(duì)凸緣部；多個(gè)滾針，其以沿上述軌道面自由滾動(dòng)的方式配置在上述軌道輪內(nèi)；以及保持器，其具有用于保持上述多個(gè)滾針的多個(gè)袋；在上述保持器中沿圓周方向設(shè)有多個(gè)沿圓周方向收縮或者伸長(zhǎng)的彈性變形部，該彈性變形部相對(duì)于軸向中間部形成對(duì)稱。(2)根據(jù)技術(shù)方案(1)所述的滾針軸承，其特征在于，上述保持器具有由多個(gè)圓弧狀部分構(gòu)成的一對(duì)邊緣(rim)部和沿軸向連結(jié)該一對(duì)邊緣部的柱部，在上述一對(duì)邊緣部中，在沿圓周方向相鄰的上述圓弧狀部分的各端部間，沿圓周方向以相同的相位分別形成多個(gè)縫隙，上述彈性變形部從上述相鄰的圓弧狀部分的各端部分別沿軸向內(nèi)側(cè)延伸出，并且具有沿圓周方向連結(jié)該伸出的部分的一對(duì)彈性變形片。(3)根據(jù)技術(shù)方案(2)所示的滾針軸承，其特征在于，上述彈性變形部形成在與沿圓周方向相鄰的上述柱部之間，上述縫隙的圓周方向距離小于上述相鄰的柱部與上述彈性變形片的各圓周方向距離的總和。根據(jù)本發(fā)明的滾針軸承，在保持器中沿圓周方向設(shè)置多個(gè)向圓周方向收縮或者伸長(zhǎng)的彈性變形部，彈性變形部相對(duì)于軸向中間部形成對(duì)稱，因此并能夠設(shè)置有能夠防止塑性變形，且可對(duì)軸向扭曲同時(shí)確保充分強(qiáng)度和充分變形量地沿圓周方向收縮或者伸長(zhǎng)的保持器。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的殼形滾針軸承的剖視圖。圖2是圖1的保持器的局部放大俯視圖。圖3是圖2的主要部分放大俯視圖。圖4是表示圖2的彈性變形部向徑向發(fā)生變形的說(shuō)明圖。圖5(a)是表示彈性變形前的保持器和殼體的剖視圖，圖5(b)是從圖5(a)圖中的 V方向觀察到的側(cè)視圖。圖6 (a)表示彈性變形后的保持器及殼體的剖視圖，圖6 (b)是從(a)的VI方向觀察到的側(cè)視圖。圖7是彈性變形后的保持器的主要部分放大圖。圖8是本發(fā)明第二實(shí)施方式的殼形滾針軸承的保持器的局部放大俯視圖。圖9(a)是表示在彈性變形部的變形例中向徑向發(fā)生變形的說(shuō)明圖，圖9(b)沿圖 9(a)的IX-IX線的剖視圖，圖9(c)是與彈性變形部的其它變形例(b)對(duì)應(yīng)的剖視圖。圖10是表示現(xiàn)有的殼形滾針軸承的剖視圖。圖11是表示其它現(xiàn)有的滾針軸承的保持器的剖視圖。附圖符號(hào)說(shuō)明10 滾針軸承11 殼體(軌道輪)Ila 軌道面IlbUlc 向內(nèi)凸緣部(凸緣部)
12 滾針13、13'保持器15 邊緣部16柱部
17、17， 彈性變形部
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式的滾針軸承進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。(第一實(shí)施方式)第一實(shí)施方式的殼形滾針軸承10配置在AT內(nèi)的齒輪系之間、齒輪軸和殼體之間或油泵齒輪的側(cè)方等，以1. 0 3. 5mm左右的軸承截面高度形成薄壁化。如圖1所示，該殼形滾針軸承10具有在內(nèi)周面具有軌道面11a，且在兩端部具有一對(duì)向內(nèi)凸緣部IlbUlc 的作為軌道輪的殼體(帶凸緣的外輪)11 ；以可沿殼體11的軌道面Ila自由滾動(dòng)的方式配置在殼體11內(nèi)的多個(gè)滾針12 ；和具有用于保持多個(gè)滾針12的多個(gè)袋14的保持器13，該殼形滾針軸承10支承未圖示的軸(或內(nèi)輪構(gòu)件)自由旋轉(zhuǎn)。殼體11通過(guò)對(duì)特殊的合金鋼板等實(shí)施拉深加工等的塑性加工，使整體形成為圓筒狀，并且，一對(duì)凸緣部11b，Ilc通過(guò)沖壓加工而彎曲形成。另外，殼體11通過(guò)利用滲碳或滲碳氮化處理的熱處理加工而硬化。并且，如圖2所示，保持器13具有一對(duì)邊緣部15、15和沿軸向連結(jié)一對(duì)邊緣部15、 15的多個(gè)柱部16。一對(duì)邊緣部15、15分別由多個(gè)(本實(shí)施方式中是4個(gè))圓弧狀部分15a 構(gòu)成，在圓周方向相鄰的圓弧狀部分15a的各端部15b、15b之間，多個(gè)縫隙15c在各邊緣部 15、15中沿圓周方向以相同的相位分別形成。此外，如果縫隙15c的數(shù)量變多，則滾針12的數(shù)量變少，因此縫隙15c的數(shù)量?jī)?yōu)選為2-6處。還有，在保持器13中，在沿形成有該縫隙15c的圓周方向相鄰的柱部16、16之間， 沿圓周方向設(shè)置多個(gè)向圓周方向收縮的彈性變形部17。彈性變形部17具有一對(duì)彈性變形片17a、17a，其將沿圓周方向相鄰的圓弧狀部分 15a、15a的各端部15b、15b作為基端部，從這些各端部15b分別向軸向內(nèi)側(cè)延伸出，并且沿圓周方向?qū)⒃撗由斐龅牟糠诌B結(jié)起來(lái)。該一對(duì)彈性變形片17a、17a具有相同形狀，彈性變形部17相對(duì)于軸向中間部C形成對(duì)稱。如圖3放大表示，彈性變形片17a分別由各具有曲率半徑Rl R3的多個(gè)圓弧 17al、17a2、17a3構(gòu)成。但是，彈性變形片17a也可由單個(gè)圓弧構(gòu)成。并且，考慮到基端部的強(qiáng)度，作為彈性變形部17的基端部的圓弧狀部分15a的各端部15b的軸向?qū)挾葁l優(yōu)選為等于或大于圓弧狀部分15a的軸向?qū)挾葁2。并且，優(yōu)選形成在基端部的軸向內(nèi)側(cè)面的圓弧面的曲率大(曲率半徑r小)。并且，如圖4所示，將彈性變形片17a的徑向壁厚h設(shè)定為大于彈性變形片17a的寬度《3，由此，能夠抑制發(fā)生向如箭頭所示的徑向的變形。如圖5所示，具有外徑Dl的保持器13通過(guò)使彈性變形部17變形，以使縫隙15c 的圓周方向距離Ll變小，使保持器13沿圓周方向收縮。由此，如圖6所示，保持器13縮徑到比殼體11的內(nèi)徑D2小的外徑Dl'而插入到殼體11內(nèi)。因此，保持器15的外周長(zhǎng)度、 縫隙15c的圓周方向距離Ll的總和與殼體11的向內(nèi)凸緣部IlbUlc的內(nèi)周長(zhǎng)度之間的關(guān)系，如以下公式所示。Ji · Dl-LlX (縫隙數(shù))< π · D2并且，根據(jù)一對(duì)彈性變形片17a、17a之間的軸向距離L3與縫隙15c的圓周方向距離Li，能夠任意地設(shè)定可動(dòng)范圍，即，彈性變形片的變形量。但是，為了在消除縫隙15c之前使前柱部16和彈性變形片17a不發(fā)生接觸，將彈性變形前的縫隙15c的圓周方向距離Ll設(shè)定為，小于所相鄰的柱部16與彈性變形片17a間的各圓周方向距離L2、L2的總和。因此， 在圖6中，在消除縫隙15c時(shí)，柱部16與彈性變形片17a接觸，并且，在此示出了各彈性變形片17a間相接觸的狀態(tài)，但是如圖7所示，也可以存在在消除縫隙15c時(shí)，柱部16與彈性變形片17a間、以及各彈性變形片17a間分別不發(fā)生接觸的情形。由此，根據(jù)本實(shí)施方式的殼形滾針軸承10，在保持器13中沿圓周方向設(shè)置多個(gè)向圓周方向收縮的彈性變形部17，該彈性變形部17相對(duì)于軸向中間部C形成對(duì)稱，因而設(shè)計(jì)出如下的保持器13，該保持器13能夠防止塑性變形，并且對(duì)軸向的扭曲具有充分的強(qiáng)度， 而且能夠設(shè)置能確保充分的變形量的同時(shí)，能沿圓周方向收縮。另外，利用彈性變形部17 可允許滾針12的運(yùn)動(dòng)，還能夠防止磨耗。并且，一對(duì)邊緣部15、15由多個(gè)圓弧狀部分15a構(gòu)成，在一對(duì)邊緣部15、15上，沿圓周方向相鄰的圓弧狀部分15a的各端部之間，沿圓周方向以相同的相位分別形成多個(gè)縫隙15c，彈性變形部17具有一對(duì)彈性變形片17a、17a，其從相鄰的圓弧狀部分15a的各端部 15b分別向軸向內(nèi)側(cè)伸出，且沿圓周方向?qū)⑸斐龅牟糠窒噙B結(jié)。由此，能夠形成相對(duì)于軸向中間部C成對(duì)稱的彈性變形部17。并且，彈性變形部17形成在沿圓周方向相鄰的柱部16、16之間，縫隙15c的圓周方向距離Ll小于與相鄰的柱部16與彈性變形片17a間的各圓周方向距離L2的總和，在向圓周方向收縮的情形下，在消除縫隙15c之前柱部16與彈性變形片17a不會(huì)發(fā)生接觸，能夠確保充分的變形量。(第二實(shí)施方式)圖5表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的殼形滾針軸承的保持器13'。在該保持器 13'，在形成縫隙15c的圓周方向相鄰的柱部16、16之間，沿圓周方向設(shè)置多個(gè)(本實(shí)施方式中是四個(gè))使其沿圓周方向收縮或者伸長(zhǎng)的彈性變形部17'。在該彈性變形部17'中具有一對(duì)彈性變形片17a、17a，該一對(duì)彈性變形片17a、 17a包括將沿圓周方向相鄰的圓弧狀部分15a、15a的各端部15b、15b作為基端部，從這些各端部15b、15b分別向軸向內(nèi)側(cè)以大約直線地伸出的軸向伸出部分17b、17b和沿圓周方向呈大約直線地連結(jié)該軸向伸出部分17b、17b的圓周方向連結(jié)部分17c、17c。一對(duì)彈性變形片 17a, 17a具有相同形狀，彈性變形部17相對(duì)于軸向中間部C形成對(duì)稱。并且，在本實(shí)施方式中，根據(jù)一對(duì)彈性變形片17a、17a之間的軸向距離L3與縫隙 15c的圓周方向距離Li，能夠任意地設(shè)定可動(dòng)范圍，即，彈性變形片的變形量。但是，為了在消除縫隙15c之前避免柱部16和彈性變形片17a發(fā)生接觸，將彈性變形前的縫隙15c的圓周方向距離Ll設(shè)定為小于相鄰的柱部16與彈性變形片17a間的各圓周方向距離L2、L2 的總和。由此，在本實(shí)施方式的殼形滾針軸承10中，也在保持器13'中，沿圓周方向設(shè)置多個(gè)使向圓周方向收縮的彈性變形部17'，彈性變形部17'相對(duì)于軸向中間部C形成對(duì)稱，從而能夠設(shè)置有可防止塑性變形，并且對(duì)軸向的扭曲具有充分的強(qiáng)度且在確保充分的變形量的同時(shí)能夠向圓周方向收縮的保持器13'。還有，本實(shí)施方式的彈性變形部17'通過(guò)變形而各彈性變形片17a間不會(huì)發(fā)生接觸，但是由于其是具有角部的形狀而容易發(fā)生應(yīng)力集中，因此第一實(shí)施方式的彈性變形部 17的形狀較為優(yōu)選。并且，關(guān)于第一實(shí)施方式的彈性變形部17的形狀，其樹(shù)脂的流動(dòng)性優(yōu)異且從注塑成型時(shí)的成型性的觀點(diǎn)上看也較為優(yōu)選。還有，本發(fā)明不會(huì)限定于上述各實(shí)施方式，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃巍⒏牧嫉?。例如，如圖9(a)及圖9(b)所示，在第一實(shí)施方式的彈性變形部17中，可以使彈性變形片17的外周面形成為錐形，以使從圓弧狀部分15的各端部15b到彈性變形片17a的軸向內(nèi)側(cè)端部沿徑向逐漸變薄。由此，如圖9(b)的虛線所示，在彈性變形片17a中作為自由端側(cè)的軸向內(nèi)側(cè)端部因離心力作用而沿徑向外側(cè)變形的情況下也能夠防止其與殼體11 的軌道面Ila發(fā)生接觸。還有，如圖9(c)所示，考慮到彈性變形片17a的軸向內(nèi)側(cè)端部向徑向內(nèi)側(cè)發(fā)生變形，彈性變形片17a的內(nèi)周面也能形成為錐形，以使得從圓弧狀部分15的各端部15b到彈性變形片17a的軸向內(nèi)側(cè)端部沿徑向逐漸變薄。并且，彈性變形片17a也可以只使內(nèi)周面形成為錐形。本實(shí)施方式使用了內(nèi)周面上具有軌道面Ila且兩端部分別具有向內(nèi)凸緣部lib、 lie的外輪殼體11，但也可以使用在外周面具有軌道面，且在兩端部分別具有向外凸緣部的內(nèi)輪殼體，此時(shí)，保持器13變形為沿圓周方向伸長(zhǎng)而插入到殼體內(nèi)。并且，保持器的材質(zhì)只要是能彈性變形的材質(zhì)就可以任意選擇，但優(yōu)選樹(shù)脂，如果選用金屬，由于其彈性變形比樹(shù)脂難，優(yōu)選設(shè)置多個(gè)彈性變形部。作為適用于保持器的樹(shù)脂，能夠使用芳香族聚酰胺(芳香族PA)、聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66等聚酰胺(尼龍樹(shù)脂)；和聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(POM)、 聚四氟乙烯(PTFE)等氟樹(shù)脂等。并且，還可以在這些樹(shù)脂中混合玻璃纖維、碳纖維等強(qiáng)化劑而使用。更優(yōu)選為，在聚酰胺樹(shù)脂中混合5 30%的玻璃纖維或碳纖維，使彎曲彈性率為 2000 5000MPa。若是在這個(gè)范圍內(nèi)，則能夠更適當(dāng)?shù)貙?duì)給變形部賦予變形能力，且其使具有必要的剛性。另外，本發(fā)明的滾針軸承在薄壁的滾針軸承的構(gòu)成中能夠更好地發(fā)揮效果，但是也能夠適用于具有任意截面高度的滾針軸承。并且，在上述實(shí)施方式中，對(duì)通過(guò)將金屬板彎曲成形而得到的殼形滾針軸承進(jìn)行了說(shuō)明，但是也可以適用于對(duì)金屬材料實(shí)施刮削加工而成的固形滾針軸承。而且，本實(shí)施方式的具有彈性變形部17、17'的保持器15也可以適用于如籠和滾子組件(cage and roller)那樣的不具有軌道輪的滾針軸承。本專(zhuān)利申請(qǐng)基于2009年12月25日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2009-294136，在此作為參考引入其內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種滾針軸承，其特征在于，具有軌道輪，其在內(nèi)周面或外周面具有軌道面，且在兩端部具有一對(duì)凸緣部， 多個(gè)滾針，以沿上述軌道面自由滾動(dòng)的方式配置在上述軌道輪內(nèi)， 以及保持器，其具有用于保持上述多個(gè)滾針的多個(gè)袋；在上述保持器中，沿圓周方向設(shè)有多個(gè)使得沿圓周方向收縮或伸長(zhǎng)的彈性變形部， 該彈性變形部相對(duì)于軸向中間部形成對(duì)稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾針軸承，其特征在于，上述保持器具有由多個(gè)圓弧狀部分構(gòu)成的一對(duì)邊緣部和沿軸向連結(jié)該一對(duì)邊緣部的柱部；在上述一對(duì)邊緣部中，在沿圓周方向相鄰的上述圓弧狀部分的各端部之間，沿圓周方向以相同的相位分別形成多個(gè)縫隙，上述彈性變形部具有一對(duì)彈性變形片，彈性變形片從上述相鄰的圓弧狀部分的各端部分別向軸向內(nèi)側(cè)伸出，并且沿圓周方向?qū)⒃撋斐龅牟糠窒噙B結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾針軸承，其特征在于，上述彈性變形部形成在沿圓周方向相鄰的上述柱部之間，上述縫隙的圓周方向距離小于上述相鄰的柱部與上述彈性變形片間的各圓周方向距離的總和。
全文摘要
本發(fā)明提供一種滾針軸承，其具有如下的保持器，該保持器能夠防止塑性變形，能夠?qū)S向扭曲同時(shí)確保充分強(qiáng)度和充分變形量地沿圓周方向收縮或伸長(zhǎng)。在殼形滾針軸承(10)中，在保持器(13)沿圓周方向設(shè)置多個(gè)向圓周方向收縮的彈性變形部(17)，彈性變形部(17)相對(duì)于軸向中間部(C)形成對(duì)稱。
文檔編號(hào)F16C33/56GK102224350SQ201080002386
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者近藤豐 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社