滚针轴承
专利汇可以提供滚针轴承专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且滚针 轴承 (11)，具备有由在轴承的轴线方向上延伸的分割线分割的多个 外圈 构件(12)的外圈(13)、滚动自如地配置在外圈(13)的 滚道 面上的多个针状滚子(14)、和保持针状滚子(14)的间隔的护圈(15)。外圈构件(12)具有：在从其外周面的圆周方向中央部偏离的 位置 上相对于 外壳 对外圈(13)进行 定位 的作为定位卡合部的突起(12a)、和从外圈构件(12)的轴向端部向径向内侧突出，限制护圈(15)向轴向的移动的卡合抓(12b)。，下面是滚针轴承专利的具体信息内容。
1.一种滚针轴承，具备：
外圈，其具有由在轴承的轴线方向上延伸的分割线分割的多个外圈构 件，和
多个针状滚子，其滚动自如地配置在所述外圈的滚道面上，
所述外圈构件在从其圆周方向中央偏离的位置上，具有用于与外壳卡 合来进行定位的定位卡合部。
2.如权利要求1所述的滚针轴承，其中，
还具有保持所述多个针状滚子的间隔的护圈，
所述外圈构件在其宽度方向端部具有卡合爪，所述卡合爪向径向内侧 突出，限制所述护圈沿轴向的移动。
3.如权利要求1所述的滚针轴承，其中，
所述外圈构件具有：位于所述外圈构件的圆周方向中央部、在轴承使 用时成为负载区域的中间区域，和位于所述外圈构件的圆周方向端部、在 轴承使用时成为非负载区域的端部区域，所述定位卡合部位于所述端部区域。
4.如权利要求3所述的滚针轴承，其中，
所述卡合爪位于所述端部区域。
5.如权利要求3所述的滚针轴承，其中，
所述外圈由两个所述外圈构件构成，
若设以所述外圈构件的圆周方向最外端为基准的中心角为Φ，则
所述端部区域位于5°≤Φ≤45°的范围内。
6.如权利要求3所述的滚针轴承，其中，
所述定位卡合部与所述卡合爪，隔着所述中间区域位于相反侧的所述 端部区域。
7.一种滚针轴承，其具备：
外圈，其具有由在轴承的轴线方向上延伸的分割线分割的多个外圈构 件；
多个针状滚子，其滚动自如地配置在所述外圈的滚道面上；和
定位卡合部，其具有在所述外圈构件上设置的孔，
所述孔的直径d和所述针状滚子的有效长度t具有d/t＜0.5的关系。
8.如权利要求7所述的滚针轴承，其中，
所述孔的直径d和所述外圈构件的内径D具有d/D＜0.2的关系。
9.如权利要求7所述的滚针轴承，其中，
所述孔配置在不与所述针状滚子的端部重合的位置。
10.一种滚针轴承，其具备：
外圈，其具有由在轴承的轴线方向上延伸的分割线分割的多个外圈构 件；
多个针状滚子，其滚动自如地配置在所述外圈的滚道面上；和
定位突起部，其在所述外圈构件的外径面上突出并具有顶壁。
11.如权利要求10所述的滚针轴承，其中，
所述顶壁具有油孔。
12.一种滚针轴承，其具备：
外圈，其具有由在轴承的轴线方向上延伸的分割线分割的多个外圈构 件；
多个针状滚子，其滚动自如地配置在所述外圈的滚道面上；和
定位突起部，其在所述外圈构件的外径面上突出，
所述定位突起部具有使用时负载作用的方向的强度高于其他方向的 强度的形状。
13.如权利要求12所述的滚针轴承，其中，
所述定位突起部具有在所述外圈构件的圆周方向上长的椭圆形的截 面。
技术领域
本发明涉及一种支撑汽车发动机用曲柄轴、凸轮轴以及摇臂轴等的滚 针轴承。
背景技术
目前，作为支撑图1所示的汽车的曲柄轴1的轴承，一般使用分割型 的滑动轴承。滑动轴承由于负载容量高，所以适合在高负载环境下作为轴 承使用。
但是近年，由于对环境的考虑，随着对省燃料且噪音和振动小的汽车 的需求，滚针轴承用于取代滑动轴承。滚针轴承与滑动轴承相比，虽然负 载容量低，但是由于旋转时的摩擦阻力小，所以可以使旋转转矩降低、使 向支撑部分的给油量减少。
但是，支撑曲柄轴1的曲柄销2的滚针轴承无法在轴向上压入组装。 因此，在这种情况下使用的滚针轴承，例如记载在美国专利第1921488号 公报中。根据该公报，如图2所示，通过形成为具有由在轴承的轴线方向 上延伸的分割线分割外圈的外圈构件4a、4b的滚针轴承3，从而能够组装 到曲柄销2上。
另外，如图3所示，在使用具备外圈7、滚动自如地配置在外圈7的 滚道面上的针状滚子8、和保持针状滚子8的间隔的护圈9的滚针轴承6， 对轴5进行支撑的情况下，通过减小轴5的轴承两端部分的轴径并使护圈 9向径向突出，来防止护圈9向轴向的偏离，这样的滚针轴承6记载于日 本特表2002-525533号公报中。
图1所示的曲柄轴1等，由于在旋转时作用有偏向规定的方向的载重， 所以轴承的外圈圆周上被分成负载集中的区域(以下称为“负载区域”) 和不施加大负载的区域(以下称为“非负载区域”)，在将图2所示那样 的滚针轴承3组装到轴上时，进行定位使得外圈构件4a、4b的边界4c位 于非负载区域上。
但是，由于滚针轴承3只不过是通过将外圈构件4a、4b嵌合在外壳 上而被固定，所以若在旋转时承受载重，则外圈构件4a、4b有可能在外 壳内旋转。这时，如果外圈构件4a、4b的边界4c向负载区域移动，则有 引起针状滚子的旋转不良和外圈构件4a、4b的破损等的故障的可能性。
另外，如图3所示的滚针轴承6，为了防止护圈9向轴向偏离，有必 要对轴5进行加工，所以有加工成本增大的问题。
发明内容
本发明的另一目的在于，提供一种滚针轴承，其为了防止护圈向轴向 偏离，具备不需要周边构造的加工的护圈的轴向限制机构。
本发明的另一目的在于，提供一种滚针轴承，其即使在高负载环境下 使用时，也可以防止外圈在外壳内旋转。
在一个方面中，本发明的滚针轴承，具备：外圈，其具有由在轴承的 轴线方向上延伸的分割线分割的多个外圈构件，和多个针状滚子，其滚动 自如地配置在外圈的滚道面上。若着眼于外圈构件，则在从其圆周方向中 央偏离的位置上具有用于与外壳卡合来进行定位的定位卡合部。
如上述结构，通过将定位卡合部设置于外圈构件，可以防止外圈向圆 周方向旋转。由此，由于外圈构件的边界不会向负载区域移动，所以可以 避免针状滚子的旋转不良和外圈构件的破损等故障。
优选的是，外圈构件具有：位于所述外圈构件的圆周方向中央部、在 轴承使用时成为负载区域的中间区域，和位于所述外圈构件的圆周方向端 部、在轴承使用时成为非负载区域的端部区域，定位卡合部位于端部区域。
例如，在从外圈构件的内径面一侧通过内缘翻边加工形成定位卡合部 的情况下，在滚道面上形成凹部不会成为平滑面。若此凹部被配置在负载 区域，有可能发生通过凹部上的针状滚子的旋转不良等故障。因此，通过 配置在成为非负载区域的端部区域，可以避免这些故障。
优选的是，具有保持多个针状滚子的间隔的护圈，外圈构件在其宽度 方向端部具有卡合爪，该卡合爪向径向内侧突出，限制护圈向轴向的移动。 另外，卡合爪优选位于端部区域。
通过上述结构，不用对轴等的周边构造实施加工，就可以限制护圈的 轴向的移动。另外，通过将卡合爪配置在外圈构件的端部区域，可以防止 因护圈和卡合爪的接触引起的旋转不良或破损等故障。
优选的是，外圈由两个外圈构件构成，若设以外圈构件的圆周方向最 外端为基准的中心角为Ф，则端部区域位于5°≤Ф≤45°的范围内。
在汽车的曲柄轴等中，由于需要尽可能确保较大的连续的负载区域， 所以成为非负载区域的端部区域最好从外圈构件的两最外端分别在45° 以内。另外，若位于端部区域的定位卡合部或卡合爪过于接近外圈构件的 圆周方向最外端，则因为外圈构件加工时的影响大，所以最好从圆周方向 最外端靠近中间区域5°以上。
优选的是，定位卡合部与卡合爪，隔着中间区域位于相反侧的端部区 域。由此，使分别对定位卡合部、卡合爪以及外圈构件的加工变得容易。
根据本发明，通过设置进行外圈的圆周方向的定位的定位卡合部，可 以得到可防止在轴承使用时外圈向圆周方向旋转的滚针轴承。另外，通过 设置卡合爪，不用对周边构造实施加工，可以得到可防止护圈向轴向偏离 的滚针轴承。
进而，通过将定位卡合部和卡合爪配置在轴承使用时成为非负载区域 的部分，从而可以得到可防止旋转不良和破损等的故障的滚针轴承。
在另一方面，本发明的滚针轴承，具备：外圈，其具有由在轴承的轴 线方向上延伸的分割线分割的多个外圈构件；多个针状滚子，其滚动自如 地配置在外圈的滚道面上；和定位卡合部，其具有在外圈构件上设置的孔。 而且孔的直径d和针状滚子的有效长度t具有d/t<0.5的关系。
如上述结构，通过将定位卡合部设置于外圈构件，可以防止外圈向圆 周方向旋转。由此，由于外圈构件的边界不会向负载区域移动，所以可以 避免针状滚子的旋转不良和外圈构件的破损等故障。
此时，如果设置在定位卡合部上的孔过大，则通过孔上的针状滚子的 动作变得不稳定，政委振动和噪音的原因，并且存在滚针轴承的早期破损 的原因。
因此，将孔的直径d和针状滚子的有效长度t的关系设定在d/t<0.5的 范围内。由此，不管孔位于哪个位置，针状滚子的有效长度的50％以上处 于与外圈的滚道面相接的状态，因此可以使针状滚子的动作稳定，可以解 决上述问题。
而且，在本说明书中所谓“针状滚子的有效长度”是指除去针状滚子 的两端的倒角部的长度，是与外圈构件的滚道面接触的部分的长度。
进而，优选的是，孔的直径d和外圈构件的内径D具有d/D<0.2的关 系。由此，由于针状滚子的动作变得更稳定，所以可有效防止振动和噪音， 可以延长轴承寿命。
优选的是，孔配置在不与针状滚子的端部重合的位置。即使减小孔的 直径，若针状滚子的端部通过孔上，则动作也容易变得不稳定。因此，即 使针状滚子在轴承内部在轴向上移动，通过将孔设置在不与针状滚子的端 部重合的任意位置，可以使针状滚子的动作稳定。
根据本发明，通过设置具有适当大小的孔的定位卡合部，可以防止轴 承使用时外圈向圆周方向旋转，且可以得到可位置针状滚子的圆滑的旋转 的滚针轴承。
进而在其他方面，本发明的滚针轴承具备：外圈，其具有由在轴承的 轴线方向上延伸的分割线分割的多个外圈构件；多个针状滚子，其滚动自 如地配置在外圈的滚道面上；和定位突起部，其在外圈构件的外径面上突 出，具有顶壁。
如上述结构，通过将定位突起部设置在外圈构件上，可以防止外圈向 圆周方向旋转。由此，由于外圈构件的边界不会向负载区域移动，所以可 以避免针状滚子的旋转不良和外圈构件的破损等故障。
另外，上述结构的滚针轴承大多使用在高负载环境下，因此，对定位 突起部要求高的强度。因此，通过在定位突起部的前端设置顶壁来提高强 度，由此可以防止定位突起部的破损。
优选的是，顶壁具有油孔。由此，由于能够有效地向针状滚子的滚动 面供给润滑油，所以可以得到润滑性优越的滚针轴承。
本发明的其他方面的滚针轴承，具备：外圈，其具有由在轴承的轴线 方向上延伸的分割线分割的多个外圈构件；多个针状滚子，其滚动自如地 配置在外圈的滚道面上；和定位突起部，其在外圈构件的外径面上突出。 而且，定位突起部具有使用时负载作用的方向的强度高于其他方向的强度 的形状。作为这样的形状的具体例子，定位突起部具有在外圈构件的圆周 方向上长的椭圆形状的截面。
对于上述结构的定位突起部，在外圈构件的圆周方向上施加负载。因 此，通过使定位突起部的截面形成为以负载的作用方向为长轴的椭圆形 状，可以提高定位突起部的强度。
根据本发明，通过设置强度高的定位突起部，可以得到即使在高负载 环境下使用时，也可以防止轴承使用时外圈向圆周方向旋转的滚针轴承。
附图说明
图1是表示汽车的曲柄轴的示意图；
图2是表示具有在径向上可以分割的外圈的现有的滚针轴承的概略 图；
图3是表示具有护圈的轴向限制机构的现有的滚针轴承的示意图；
图4A是表示本发明的一实施方式的滚针轴承的主视图；
图4B是沿着图4A的线B-B观察的截面图；
图5A是表示本发明的一实施方式的滚针轴承的外圈构件的示意图；
图5B是从箭头B指示的方向观察图5A的外圈构件的示意图；
图5C是从箭头C指示的方向观察图5A的外圈构件的示意图；
图6A是表示滚子保持状态的护圈的示意图；
图6B是沿着图6A的线B-B观察的截面图；
图7A是表示针状滚子的示意图；
图7B是表示在定位卡合部上设置的孔和针状滚子的关系的示意图；
图8A是表示针状滚子的示意图；
图8B是表示在定位卡合部上设置的孔和针状滚子的关系的示意图；
图9A是表示针状滚子的示意图；
图9B是表示针状滚子的示意图；
图10是表示在定位卡合部上设置的孔和外圈构件的关系的示意图；
图11A是表示其他方式的定位突起部的截面图；
图11B是表示另外的其他方式的定位突起部的截面图；
图12是表示另外的其他方式的定位突起部的图。
具体实施方式
如图4A以及图4B所示，滚针轴承11具备：外圈13，其具有由在轴 承的轴线方向上延伸的分割线分割的两个外圈构件12；多个针状滚子14， 其滚动自如地配置在外圈13的滚道面上；和保持针状滚子14的间隔的护 圈15。
外圈构件12如图5A所示，具有：突起12a，其作为定位卡合部，在 从外圈构件12的圆周方向中央偏离的位置上与外壳卡合进行定位；卡合 爪12b，其从外圈构件12的宽度方向端部向径向内侧突出，限制护圈15 向轴向的移动。
另外，如图5B以及图5C所示，外圈构件12的圆周方向的一侧端部 是凸形状，另一侧端部是凹形状，通过将两个外圈构件12的凹凸组合起 来，形成圆筒状的外圈13。在此，外圈13的分割线只要能将外圈13在圆 周方向上分割即可，即使与轴向不严格一致也可以。
护圈15由树脂材料形成，如图6A所示，在圆周上的多个部位具有收 容针状滚子14的洼坑(pocket)。另外，如图6B所示，护圈15在圆周上 的一处被在轴线方向上切断，在使护圈15弹性变形而向轴组装后，使切 断部分的凸部15a和凹部15b卡合。
上述结构的滚针轴承11，由于外圈13以及护圈15的一部分被切断， 所以可以用作对汽车的曲柄轴、凸轮轴以及摇臂轴等的在轴向上无法压入 的部位进行支撑的轴承。
另外，通过在外圈构件12上设置突起12a，防止外圈13向圆周方向 旋转，且通过设置卡合爪12b，可以限制护圈15向轴向的移动。
在此，在外圈构件12上，在其圆周方向中央部设有在轴承使用时成 为负载区域的中间区域12d，在其圆周方向两端部设有在轴承使用时成为 非负载区域的端部区域12e，突起12a以及卡合爪12b隔着中间区域12d 位于相反侧的端部区域12e。
例如，在从外圈构件12的内径面一侧通过内缘翻边加工形成突起12a 的情况下，在滚道面上形成凹部不会成为平滑面，通过凹部上的针状滚子 的动作变得不稳定。另外，护圈15的卡合部分有可能挂在卡合爪12b的 侧面。因此，如果突起12a或卡合爪12b位于负载区域，则成为针状滚子 的旋转不良等的阻碍轴承顺利旋转的原因，有可能引起故障。
因此，通过将突起12a和卡合爪12b配置于成为非负载区域的端部区 域，可以避免这些故障。另外，突起12a和卡合爪12b虽然可以形成于相 同侧的端部区域，但是通过隔着中间区域12d配置在相反侧的端部区域 12e，使分别对突起12a、卡合爪12b以及外圈构件12的加工变得容易。
并且，在由两个外圈构件12构成外圈13的情况下，若设以外圈构件 12的圆周方向最外端12c为基准的中心角为Ф，则端部区域12e在 5°≤Ф≤45°的范围内。
为了尽可能大的设定成为负载区域的中间区域12d，成为非负载区域 的端部区域12e有必要设定在离外圈构件12的两个最外端各自45°以内。 另一方面，若配置在端部区域12e上的突起12a以及卡合爪12b过于接近 外圈构件12的圆周方向最外端12c，则因为受到将板状的外圈构件12弯 曲加工成圆弧状的情况等下的弯曲应力的影响，所以最好从圆周方向最外 端12c靠近中间区域12d5°以上。
在上述实施方式中，示出了外圈13由在径向上被两分割的外圈构件 12构成的例子，但是不限于此，分割成任意数都可以。
在上述实施方式中，示出了在各外圈构件12上一处一处地配置突起 12a以及卡合爪12b的例子，但是不限于此，也可以在外圈13的全周上只 在一处配置，也可以配置在各外圈构件12的多处。
另外，在上述实施方式中，示出了在外圈构件12的轴向端部的一部 分上设置卡合爪12b的例子，但是也可以在外圈构件12的轴向端部整个 区域设置卡合爪12b。这种情况下，由于没有护圈15挂在卡合爪12b的侧 面的忧虑，所以即使卡合爪12b位于负载区域也不会产生旋转不良等问题。
并且，护圈15可以不限于树脂而通过冲压加工金属材料等形成，也 可以是不要护圈15的总轴承。
作为优选实施方式，利用图7A～图10说明在外圈构件12上形成的 作为定位卡合部的突起12a的优选尺寸。
在外圈构件12上形成的突起12a，由于例如通过内缘翻边加工形成， 所以在其中央部具有从外径面贯穿内径面的孔12c。若该孔12c过大，则 通过孔12c上的针状滚子14的动作变得不稳定，成为振动和噪音的原因， 并且存在引起滚针轴承11的早期破损的担心。
因此，如图7A以及图7B所示，将孔12c的直径d1和针状滚子14的 有效长度t1设定在满足d1/t1<0.5的范围内。由此，不管孔12c位于哪个位 置，针状滚子14的有效长度的50％以上处于与外圈13的滚道面相接的状 态，因此可以使通过孔12c上的针状滚子14的动作稳定。其结果是，可 以得到可维持针状滚子14的圆滑的旋转的滚针轴承11。
而且，在上述实施方式中，示出了孔12c的直径d1比针状滚子14的 滚子直径大的例子，但并不限定于此，如图8A以及图8B所示，即使在 孔22c的直径d2比针状滚子24的滚子直径小的情况下，通过满足d2/t2<0.5， 就可以期待同样的效果。
进而，孔12c、22c没有必要位于针状滚子14、24的滚子长度的中央， 如图9A以及图9B所示，还可以配置在从滚子长度的中央偏离的位置。
但是，孔12c、22c若被配置于和针状滚子14、24的端部14a、24a 重合的位置，则即使孔12c、22c小，通过孔12c、22c上的针状滚子14、 24的动作也不稳定。因此，孔12c、22c通过配置在不与针状滚子的端部 14a、24a重合的位置，就可以消除上述问题。
进而，如图10所示，孔12c的直径d1和外圈构件12的内径D被设 定在满足d1
孔的直径：φ3，φ5，φ6(mm)
径向负载：5000(N)
转速：3000(rpm)
[表1]
表1.孔的直径和轴承寿命的关系
孔的直径 孔的轴向位置 孔的直径d与滚子的有效 长度t之比(d/t) 试验结果的寿 命比(L50) 无孔 - 0 - Ф3 中央 31％ 1 端 1 Ф5 中央 51％ 1 端 1 Ф6 中央 61％ 0.3 端 0.3
表1是表示以无孔轴承为基准的试验结果的寿命比(L50)的表。据此， 在孔的直径在针状滚子的有效长度的50％以下的情况下，没有发现轴承寿 命的下降。另外，在将孔配置在滚子长度的中央的情况、和配置在从中央 偏离的位置上的情况下，分别进行了试验，试验结果没有发现不同。由此， 确认了本发明的效果。
参考图11A～图12，说明本发明的其他实施方式。上述结构的滚针轴 承11大多使用在高负载环境下，因此，对定位突起部12a也要求高的强 度。因此，在优选实施方式中，定位突起部12a如图11A所示，在前端具 有顶壁12c。由此，可以确保在高负载环境下使用时的足够强度。
另外，作为其他的实施方式，如图11B所示，还可以在定位突起部 22a的顶壁22c上具有油孔22d。由此，可以向针状滚子的滚动面有效地 供给润滑油，因此可以得到润滑性优越的滚针轴承。
进而，作为确保强度的其他方法，如图12所示，还可以设定位突起 部32a在外圈构件32的圆周方向上长的椭圆形状的截面、即a
工业实用性
本发明可有利利用于支撑汽车的曲柄轴、凸轮轴以及摇臂轴等的滚针 轴承。
以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于图示的 实施方式。对于图示的实施方式，在与本发明同一范围内，或者均等的范 围内，可以施加各种修正和变形。另外，还可以任意组合各实施方式的特 征。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 发亮型滚针轴承 | 2020-05-11 | 396 |
| 一种可实现摆动功能的冲压滚针轴承 | 2020-05-12 | 762 |
| 滚针轴承 | 2020-05-13 | 687 |
| 防断裂滚针轴承 | 2020-05-11 | 474 |
| 一种滚针轴承保持架 | 2020-05-11 | 104 |
| 一种滚针轴承密封圈压装模 | 2020-05-12 | 731 |
| 滚针轴承 | 2020-05-12 | 653 |
| 滚针轴承 | 2020-05-13 | 615 |
| 滚针轴承 | 2020-05-12 | 295 |
| 滚针轴承 | 2020-05-12 | 27 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
