推力轴承的制作方法
【专利摘要】本发明的课题在于，在通过在外圈的凸缘形成卡合爪而实现与保持架的一体化的情况下，在制造工序中使外圈不会相互缠合。在外圈（11）的凸缘（15）设置有向内径侧伸出的卡合爪（16）的推力轴承中，通过采用上述卡合爪（16）的伸出量（h1）设定为不超过假想外圈（11a）的凸缘前端缘的高度（h2）的大小（h1≦h2）的结构，防止一个外圈（11）的卡合爪（16）与其它外圈的凸缘缠合。
【专利说明】推力轴承
【技术领域】
[0001]本发明涉及推力轴承，特别涉及将轨道圈和保持架以不分离状态一体化的推力轴承。
【背景技术】
[0002]为了容易安装于壳体、轴，当前已知有将外圈和保持架以不分离状态一体化的推 力轴承。在该情况下，为了外圈和保持架的一体化，在外圈的凸缘前端部设置突片，通过对 其进行折弯加工，使其以向轨道面上伸出的方式弯曲，由此设置卡合爪(专利文献I)。图29 至图32是用于这种推力轴承的外圈I的例子。
[0003]该外圈I中，在设置在外周缘的凸缘2的周向的多个部位，对设置在凸缘2的前端 部的矩形的突片实施向内径侧折弯的折弯加工，由此设置伸出到转动面3上的卡合爪4。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2003 - 83339号公报
【发明内容】
[0007]发明想要解决的课题
[0008]但是，在上述外圈I的大量生产工序中同种类的外圈I大量集中的部分(例如搬送 工序、组装工序、研磨工序等)中，如图31所示，有时一个外圈I的卡合爪4与其它同一结构 的外圈Ia卡合爪4a缠合(entwined)。因此,操作性显著受损。
[0009]另外，如图32所示，有时卡合爪4与其它的外圈Ia的凸缘2a缠合。
[0010]于是，本发明的课题在于提供一种推力轴承，其具有即使在同一结构的外圈大量 集中的情况下，也不发生卡合爪相互的缠合、卡合爪与凸缘的缠合的结构的外圈。
[0011]用于解决课题的技术方案
[0012]为了解决上述的课题，本发明是一种推力轴承，其包括在外径缘具有凸缘的外圈 和保持有所需数量的滚子的保持架(保持器)的组合结构，在上述凸缘的前端缘设置有向 内径侧伸出的卡合爪，通过上述卡合爪使外圈和保持架以不分离状态一体化，该推力轴承 构成为:具有与上述外圈的轴线正交的轴线的同一结构的假想外圈保持与上述外圈的固定 (一定)的基准线平行的姿势，上述假想外圈以设置有上述凸缘的面朝向上述基准线侧的状 态载置在该外圈的设置有上述凸缘的面上，上述两轨道圈的卡合爪与凸缘在两点卡合或凸 缘相互在两点卡合的极限卡合状态下的该外圈的卡合爪与上述假想外圈的凸缘之间，存在 零以上的径向间隙S或轴向的间隙CP(该推力轴承构成为:极限卡合状态下的上述外圈的 卡合爪与假想外圈的凸缘之间，存在零以上的径向间隙s或轴向的间隙(P，其中上述假想 外圈与上述外圈具有同一结构，在上述极限卡合状态下，具有与上述外圈的轴线正交的轴 线的同一结构的假想外圈保持与上述外圈的固定的基准线平行的姿势，上述假想外圈以设 置有上述凸缘的面朝向上述基准线侧的状态载置在该外圈的设置有上述凸缘的面上，上述两轨道圈(外圈和假想外圈)的卡合爪与凸缘在两点卡合或凸缘相互在两点卡合)。
[0013]在此，“极限卡合状态”是指外圈和假想外圈的卡合爪与凸缘卡合或凸缘相互卡合 的上述的状态之中、两者在径向上最接近的状态。未达到该极限卡合状态的情况下，假想外 圈的凸缘不与外圈的卡合爪卡合，所以不发生缠合。相反，当超过极限卡合状态时，外圈和 假想外圈被分离，所以在该情况下也不发生缠合。
[0014]极限卡合状态为假想外圈的凸缘与外圈的卡合爪最接近的状态，所以缠合的可能 性最高，但是在该状态下，在外圈的卡合爪与假想外圈的凸缘之间存在零以上的径向间隙 6或轴向的间隙(P时，卡合爪和凸缘在间隙8或间隙q>的部分处于分离状态，所以不处于 卡合状态，不发生缠合。
[0015]此外，能够采用将上述凸缘的轴向的高度H2设定为超过上述卡合爪的轴向的内 部高度H3的高度(H2 > H3)的结构。在满足该条件的情况下，能够防止I个卡合爪与其它 的外圈的卡合爪缠合，即卡合爪彼此的缠合。
[0016]发明效果
[0017]如上所述，根据本发明，在轨道圈的制造工序中能够防止轨道圈相互的缠合，所以 作为产品的轨道圈的搬运/搬送变得容易。另外，在之后的研磨等工序中，操作性也提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是表示实施方式I的推力轴承的局部省略平面图。
[0019]图2是图1的Xl — Xl线的截面图。
[0020]图3是外圈的平面图。
[0021]图4是图3的X2 — X2线的截面图。
[0022]图5是图3的X3 — X3线的截面图。
[0023]图6是图1的局部放大平面图。
[0024]图7是说明外圈的缠合状态的局部横截平面图。
[0025]图8是图7的X5 — X5线的放大截面图。
[0026]图9是说明外圈的其它的缠合状态的局部横截平面图。
[0027]图10是图9的X6 — X6线的局部放大截面图。
[0028]图11是说明外圈的其它的缠合状态的横截平面图。
[0029]图12是图11的X7 - X7线的局部放大截面图。
[0030]图13是图11的局部正面图。
[0031]图14是说明外圈的其它的缠合状态的局部正面图。
[0032]图15是图14的X8 - X8线的局部放大截面图。
[0033]图16是图3的X4— X4线的向视图。
[0034]图17是表示卡合爪相互的不缠合状态的局部放大截面图。
[0035]图18是外圈的其它的例子的平面图。
[0036]图19是图18的局部放大平面图。
[0037]图20是外圈的其它的例子的平面图。
[0038]图21是外圈的其它的例子的平面图。
[0039]图22是外圈的其它的例子的平面图。[0040]图23是实施方式2的推力轴承的平面图。
[0041]图24是图23的X9— X9线的截面图。
[0042]图25是实施方式3的推力轴承的截面图。
[0043]图26是实施方式3的其它的推力轴承的截面图。
[0044]图27是实施方式4的推力轴承的截面图。
[0045]图28是实施方式4的其它的推力轴承的截面图。
[0046]图29是现有例子的外圈的平面图。
[0047]图30是图29的XlO — XlO线的向视图。
[0048]图31是表示卡合爪的缠合状态的放大截面图。
[0049]图32是表示卡合爪与凸缘的缠合状态的放大截面图。
【具体实施方式】
[0050]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0051][实施方式I]
[0052]如图1和图2所示，实施方式I的推力轴承包括外圈11和内圈12、介于它们之间 的所需数量的滚子13和将这些滚子13在周向以固定间隔保持的保持架14。分别设置于外 圈11的凸缘15和内圈12的内径凸缘21的卡合爪16和卡合爪22与保持架14的外周缘 和内周缘卡合。由此，外圈11、内圈12和保持架14这三部件形成为以不分离状态一体化的结构。
[0053]外圈11的卡合爪16在凸缘15的前端缘向内径侧伸出，在周向均分位置的数个位 置(图示的情况为8个部位)呈间断状态地设置。如图3至图5所示，在凸缘15的前端部内 径面设置有台阶部18，至薄出该台阶部18的量(薄出该台阶部18的高度程度的量)的前端 部19 (参照图4、图5)的部分为凸缘15。在该前端部19在周向间断位置设置圆弧状的突 片，对该突片的部分实施折弯加工，由此形成上述的卡合爪16。
[0054]卡合爪16的伸出形状，如图3所示，呈中间部分为最大的伸出高度，其两侧的伸出 高度逐渐减少，在两端部成为零的圆弧状。当令卡合爪16的全长为Wl,相邻的卡合爪16相 互间的长度为W2时，在图示的情况下Wl > W2，但是存在Wl < W2的情况、W2为零或接近零 的情况等。
[0055]如图6所示，上述卡合爪16的向内径侧的伸出高度hi如下那样确定。S卩，令通过 卡合爪16的内侧边的中点M(卡合爪16中的最大伸出部)的径向的线S与凸缘15的外周圆 的交点为N。令在交点N引出的切线为基准线T。卡合爪16距基准线T的高度为伸出高度 h I。该伸出高度h I是固定的轴承间隙X、凸缘15的板厚y和重叠余量(over I ap all owance ) z之和，即hi = x + y + z。利用该重叠余量z防止保持架14的脱离。
[0056]关于上述的外圈11，为了防止在其制造工序中与其它的相同的外圈11的缠合，卡 合爪16的伸出高度hi如图6所示，设定为不超过位于距上述基准线T高度h2处的后述的 假想外圈lla(参照图7)的凸缘15a的前端位置(以卡合线L表示。)的大小，即具有hi含h2 的关系(以下称为第一不缠合条件。)。
[0057]以下，关于卡合爪16的长度Wl与相邻的卡合爪16相互间的长度W2的关系，分情 况说明上述的第一不缠合条件。[0058]首先说明Wl < W2的情况。如图7和图8所示，使用与外圈11同一结构的其它的外圈Ua (为了与外圈11区别，将其称为假想外圈11a。假想外圈Ila的各部的符号也在与其对应的外圈11的各部的符号加以a进行表示。)，使假想外圈Ila以轴线方向正交且设置有凸缘15a的面朝向上述的基准线T侧的姿势载置在设置有外圈11的凸缘15 —方的面之上。在保持该姿势的状态下，使假想外圈Ila与基准线T (参照图6)平行地在该方向上平行移动(参照图7、图8的空心箭头A)。
[0059]此时，使假想外圈Ila的外周面与外圈11的转动面20接触并在径向上平行移动， 假想外圈Ila的凸缘15a就会在两点al、bl与外圈11的凸缘15卡合(图7、图8的实线状态)。在此，使假想外圈Ila离开转动面20时，成为非卡合状态，所以能够进一步在径向上平行移动。
[0060]这样，假想外圈Ila的凸缘15a与外圈11的卡合爪16进一步在径向上接近时，如果更进一步接近，凸缘15a就会碰触卡合爪16的端面或到达冲到(坐到)其之上而成为非卡合状态的极限点(临界点)。图7和图8的双点划线表示此时的假想外圈Ila，a2、b2表示上述两点的位置。将到达这种极限点(临界点)的卡合状态称为极限卡合状态。在极限卡合状态中,外圈11和假想外圈Ila成为最容易缠合的状态。
[0061]超过上述的极限卡合状态时，假想外圈Ila与外圈11分离，最终不会发生缠合，所以判断是否缠合需要在上述的极限卡合状态中考虑。
[0062]在上述的极限卡合状态中，令连接点a2、b2的直线为卡合线L (参照图6、图7)。 卡合线L为与凸缘15a的上端缘一致的线，令该卡合线L距上述基准线T的高度h2为卡合线L的高度。
[0063]如图7和图8所示，在卡合爪16的伸出高度hi与卡合线L的高度h2相同或比其小的情况下(hi h2),卡合爪16不抵达假想外圈Ila (实际上同一结构的其它的外圈11) 的凸缘15a，所以不可能缠合。将hi h2的关系称为第一不缠合条件。hi h2的关系是指在外圈11的卡合爪16与假想外圈Ila的凸缘15a的上端缘之间，外圈11的径向间隙S (参照图8)的大小为零以上。
[0064]总之，在径向上对撞而接触的状态(间隙为零的状态)、或径向上分离的状态(间隙为有限值)下，卡合爪16与凸缘15a无法卡合，所以也不会缠合。
[0065]当hi > h2时，如图9和图10所示，在极限卡合状态中，卡合爪16和凸缘15a重叠，径向间隙S为负(一 S )，所以两者为卡合状态，所以容易缠合。
[0066]此外，第一不缠合条件与卡合爪16的伸出高度hi有关，与伸出形状不直接相关， 但考虑到产生缺口的困难程度、万一缠合的情况下的容易脱离的程度等，优选卡合爪16的伸`出形状为如图所示的圆弧状。
[0067]接着，基于图11至图14，对Wl >W2的情况进行说明。如图11和图12所示，以与上述同样的方式将外圈11和假想外圈Ila组合，使假想外圈Ila与基准线T平行地在该方向上平行移动(参照图11、图12的空心箭头A)。
[0068]此时，使假想外圈Ila的外周面与外圈11的转动面20接触并平行移动，就会在某时刻(某一点)假想外圈Ila的凸缘15a与外圈11的凸缘15在两点al、bl卡合(参照图11 和图12的假想外圈Ila的实线状态)。进而，若要继续使假想外圈Ila平行移动，就需要使假想外圈Ua的外周面离开外圈11的转动面20。[0069]在使假想外圈Ila离开着外圈11的转动面20平行移动的情况下(参照图12的双点划线、图13)，假想外圈Ila的相邻的2个卡合爪16a在点a3、b3与外圈11的卡合爪16 卡合，成为极限卡合状态。
[0070]此时，即使hi > h2，也是与卡合爪16的干涉，如图12所示，在卡合爪16的最大伸出部(卡合爪16的中点)中，卡合爪16与凸缘15a之间产生轴向间隙(P，因此外圈11不会与假想外圈Ila卡合，所以也无法发生缠合。
[0071]假如，从上述的极限卡合状态平行移动至上述的间隙9成为零的位置，在卡合爪 16上的两点a4、b4接触的状态下，凸缘15a无法很深地进入(钻入)卡合爪16之下(参照图 14、图 15)。
[0072]所以，即使hi > h2，在上述的极限卡合状态下在卡合爪16与凸缘15a之间存在轴向间隙9时(以下称为第二不缠合条件。)，也不发生缠合。为了满足这些条件，优选使用曲率小的圆弧平滑地形成卡合爪16。
[0073]另一方面，如图16和图17所示，上述的卡合爪16距外圈11的底面的内部高度H3 比凸缘15距外圈11的底面的高度H2低。即，两者的高度具有H2 >H3的关系。
[0074]当具有上述关系时，如图17所示，即使一个外圈11的卡合爪16与另一外圈Ila 的卡合爪16a接近,也由于凸缘15、15a相互抵接,卡合爪16、16a无法相互向内侧进入。因此，能够防止卡合爪16、16a相互的缠合。将H2 > H3称为第三不缠合条件。`
[0075]接着，以下对外圈11的其它的形状、特别是卡合爪16的形状不同的例子进行说明。图18中，卡合爪16的内侧边为直线，与相邻的其它的卡合爪16的内侧边连续，作为整体呈八边形。卡合爪16的相互间的上述距离W2为零。在各顶点处也留有伸出量，卡合爪 16的刚性比较高。图19将该局部放大表示。表示卡合爪16的内侧边和保持架14具有重叠余量z地在轴向卡合。
[0076]图20的情况也与上述相同，卡合爪16的内侧边呈八边形，但是在顶点处伸出量为零，因此，刚性比上述的情况小。在顶点处，凸缘15的一部分稍微露出。
[0077]图21的情况是在上述的图18的情况中，使各卡合爪16的内侧边的形状为向外周方向凹陷的凹形圆弧线的情形。该情况下的曲率半径R与外圈11的半径r和卡合爪16的伸出量hi的关系设定为R > I — hi的关系。这是因为，假如R比上述关系式的右边小，多边形的顶点附近的伸出量就会变大，保持架14的组装变得困难。
[0078]在以上的任一情况下，只要满足上述第一不缠合条件(hi含h2)、第三的不缠合条件(H2 >H3)，相同的外圈11就不会相互缠合。另外，这些卡合爪16在图18和图21的情况下，凸缘15不会露出，在图20的情况下，即使露出也只是稍微露出，所以当然适用上述第一不缠合条件，不会与同一形状的其它的外圈11缠合。
[0079]在图22的情况下，卡合爪16的内侧边的形状为向内径侧膨胀(鼓起)的凸形圆弧线，在卡合爪16相互间，凸缘15比较长地露出。即，卡合爪16呈间断状态地形成，因此有可能产生缠合，但是只要满足上述第一不缠合条件，就不会缠合。
[0080]此外，在图18至图22的任一情况下，均视为满足第三不缠合条件。
[0081]此外，以上描述的推力轴承例如能够用于汽车用自动变速器、压缩机等。
[0082][实施方式2]
[0083]图23和图24所示的实施方式2的推力轴承因为避免了在轴偏心旋转的情况下保持架14与轨道圈接触，因此，能够适用于将保持架与轨道圈的径向的轴承内部间隙设定得 比偏心量的2倍更大的推力轴承。
[0084]偏心量比较大的轴承部使用上述的推力轴承的情况下，难以通过压凹接合 (staking、铆接)形成比偏心量的2倍更大地伸出的卡合爪，因此,通过折弯加工形成卡合 爪的本发明特别有效。在该情况下，如本实施方式2的方式，在保持架14与外圈11的凸缘 15之间设置比偏心量的2倍更大的轴承内部间隙X，使得通过轴的偏心旋转也能够避免与 凸缘15接触。附图上轴承内部间隙X是以向径向的两侧各一半地分开的状态表示的。
[0085][实施方式3]
[0086]图25和图26所示的实施方式2的推力轴承与上述的实施方式I的推力轴承同样， 外圈11、内圈12和保持架14这三部件以不分离状态一体化。保持架14的截面形状与实施 方式I的情况不同。外圈11的结构与上述的情况相同，在制造工序中不会发生缠合。内圈 12具有内径凸缘21，通过设置于该内径凸缘21的卡合爪22实现与保持架14的一体化。
[0087][实施方式4]
[0088]图27和图28所示的实施方式3的推力轴承包括外圈11和保持有滚子13的保持 架14，通过外圈11的卡合爪16卡合有保持架14的两部件以不分离状态一体化。该情况下 的外圈11也与上述的情况相同，在制造工序中不会发生缠合。
[0089]附图标记说明
[0090]IlUla 外圈
[0091]12 内圈
[0092]13 滚子
[0093]14保持架
[0094]15、15a 凸缘
[0095]16、16a 卡合爪
[0096]18台阶部
[0097]19前端部
[0098]20转动面
[0099]21内径凸缘
[0100]22 卡合爪
【权利要求】
1.一种推力轴承,其特征在于:包括在外径缘具有凸缘的外圈和保持有所需数量的滚子的保持架的组合结构，在所述凸缘的前端缘设置有向内径侧伸出的卡合爪，通过所述卡合爪使外圈和保持架以不分离状态一体化，其中具有与所述外圈的轴线正交的轴线的同一结构的假想外圈保持与所述外圈的固定的基准线平行的姿势，所述假想外圈以设置有所述凸缘的面朝向所述基准线侧的状态载置在该外圈的设置有所述凸缘的面上，所述两轨道圈的卡合爪与凸缘在两点卡合或凸缘相互在两点卡合的极限卡合状态下的该外圈的卡合爪与所述假想外圈的凸缘之间，存在零以上的径向间隙S或轴向的间隙(P。
2.如权利要求1所述的推力轴承，其特征在于:所述外圈的卡合爪与假想外圈的凸缘之间的径向间隙S，通过将所述卡合爪距所述基准线的伸出量hi设定为不超过所述极限卡合状态下的假想外圈的凸缘前端缘距所述基准线的高度h2的大小(hi含h2)而形成。
3.如权利要求1或2所述的推力轴承，其特征在于:所述凸缘的轴向的高度H2设定为超过所述卡合爪的轴向的内部高度H3的高度(H2 >H3)。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的推力轴承，其特征在于:所述卡合爪的周向长度Wl和卡合爪相互間的周向长度W2的关系为Wl > W2。
5.如权利要求1~4中的任一项所述的推力轴承，其特征在于:在所述保持架与凸缘之间设置有径向的轴承内部间隙，所述卡合爪通过折弯加工而形成为比所述轴承内部间隙更大地向内径侧伸出。
6.如权利要求1~5中的任一项所述的推力轴承，其特征在于:所述卡合爪在周向上呈间断状态地设置。
7.如权利要求1~5中的任一项所述的推力轴承，其特征在于:所述卡合爪的内侧边相互连续，由其内侧边形成多边形。
8.如权利要求6所述的推力轴承，其特征在于:在所述卡合爪的内侧边的伸出形状为凹形圆弧状的情况下，该凹形圆弧状的曲率半径 R、所述轨道圈的半径r和所述伸出量hi设定为R > — hi的关系。
9.如权利要求1~8中的任一项所述的推力轴承，其特征在于:保持有所述滚子的保持架介于所述外圈与内圈之间，在设置于所述内圈的内周缘的凸缘，设置有与所述保持架对应的卡合爪，外圈、保持架、内圈这三部件以不分离状态一体化。
【文档编号】F16C43/04GK103459870SQ201280018037
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年4月12日 优先权日:2011年4月15日
【发明者】山田春树 申请人:Ntn株式会社