JP2004176781A - スラストころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量且つ低コストでありながら、ころの保持力を高めたスラストころ軸受を提供する。
【解決手段】保持器１４は板材から形成されており、側縁１４ｅ、１４ｆは、ころ１３の端面に当接するように折り曲げられているので、一枚の板材から低コストに軽量な保持器１４を形成した場合でも、保持器のポケット部１４ａの保持に加えて、側縁１４ｅ、１４ｆでころ１３を保持することができ、ころ１３の姿勢を適切に維持することが可能となる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラストころ軸受に関し、例えば車両の自動変速機やカーエアコン用コンプレッサ等に用いられると好適なスラストころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばカーエアコン用コンプレッサの一タイプとして、容量可変式のコンプレッサが知られている。一般的に、容量可変式のコンプレッサは、ハウジングに対して駆動軸を回転自在に嵌挿し、この駆動軸に対して斜板を傾斜角度可変に連結し、この斜板に対しウォブル板を摺動自在に取付けてある。斜板とウォブル板との間には、スラスト軸受が配設されている。ウォブル板には、複数のピストンロッドの一端が円周方向等間隔に取付けてあり、このピストンロッドの他端はピストンに連結している。このピストンは、ハウジング内に設けられたシリンダの内部で摺動するように設けられ、このシリンダのボア内に流入される冷媒ガスを圧縮し吐出するようにしている。つまり、斜板が回転すると、ウォブル板が、いわゆるみそすり的動作をし、ピストンロッドを介してピストンを軸線方向に往復運動させ、冷媒ガスを圧縮し吐出するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、カーエアコン用コンプレッサの動作時には、斜板を介して駆動軸は力を受けるので、かかる駆動軸をハウジングに対してスラスト方向に支持するスラスト軸受が必要となる。しかるに、周囲部品との干渉を避けるため、カーエアコン用コンプレッサをより小型化したいという要求がある。かかる要求に従い、コンプレッサの小型化されるとなると、スラスト軸受もより薄形で、且つ外径も小さなタイプが必要になる。
【０００４】
このような用途には、スラストころ軸受を用いるのが好ましいが、外径を小さくするためには、転動体としてのころの軸線方向長を短縮することが有効である。ここで、スラストころ軸受の動作を円滑に行わせるためには、各ころの軸線方向を、軸受の軸線方向に対し直交する方向に維持する必要があるが、これは、保持器がそのポケット部でころを適切に拘束することにより行える。しかるに、コスト・軽量化などの観点から、１枚の金属板材を折り曲げて保持器を形成することも行われるが、上述したように、スラストころ軸受の小型化を図るため、ころの軸線方向長を短縮し、その外径に近づけてゆくと、保持器のポケット部内で、ころが拘束されにくくなり、ころの挙動が不安定となって、スラストころ軸受の円滑な動作を妨げる恐れがある。このような問題に対して、２枚の板材を組み合わせることで、ころの拘束力をより高めることは可能だが、それにより重量の増大を招き、また組立の手間やコストが増大するという別な問題が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、軽量且つ低コストでありながら、ころの保持力を高めたスラストころ軸受を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のスラストころ軸受は、
ころと、前記ころを保持する保持器とを有し、
前記保持器は板材から形成されており、前記板材の側縁が、前記ころの端面に当接するように折り曲げられていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明のスラストころ軸受は、ころと、前記ころを保持する保持器とを有し、前記保持器は板材から形成されており、前記板材の側縁が、前記ころの端面に当接するように折り曲げられているので、一枚の板材から低コストに軽量な保持器を形成した場合でも、前記保持器のポケット部の保持に加えて、前記側縁で前記ころを保持することができ、前記ころの姿勢を適切に維持することが可能となる。
【０００８】
更に、前記折り曲げられた板材の側縁は、前記ころを収容する保持器のポケット部の縁から、その内方に突出していると、ころの保持性がより高まる。
【０００９】
又、前記折り曲げられた板材の側縁は、前記スラストころ軸受の軸線に対して傾斜していると、前記側縁のエッジで、前記ころを傷つける恐れがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態にかかるスラストころ軸受を用いたカーエアコン用コンプレッサの断面図である。図２は、かかるスラストころ軸受の拡大断面図である。
【００１１】
図１において、カーエアコン用のコンプレッサである容量可変式のコンプレッサは、ハウジング１に対して駆動軸２を回転自在に嵌挿し、この駆動軸２に対して斜板３を傾斜角度可変に連結し、この斜板３に対しウォブル板４を摺動自在に取付けてある。斜板３とウォブル板４との間には、スラスト軸受５が配設されている。ウォブル板４には、複数のピストンロッド６の一端が円周方向等間隔に取付けてあり、このピストンロッド６の他端はピストン７に連結している。このピストン７は、ハウジング１内に設けられたシリンダ１ａの内部で摺動するように設けられ、このシリンダ１ａのボア内に流入される冷媒ガスを圧縮し吐出するようにしている。駆動軸２の図１で右端は、クラッチ機構ＣＭを介してプーリ８に連結されており、駆動軸２のプーリ８側外周には、一体的に回転するようにスラスト板９が圧入され、スラスト板９とハウジング１との間には、スラストころ軸受１０が配置されている。
【００１２】
図２において、スラストころ軸受１０は、スラスト板９に取り付けられるフランジ付きのレース１１と、ハウジング１に取り付けられるレース１２と、両レース１１、１２の間に転動自在に配置された転動体である複数のころ１３と、ころ１３を周方向に等間隔に保持する保持器１４とを含んでいる。尚、レース１１、１２のフランジ端は、分離防止のために、組み付けられた状態でカシメられ、互いに対して突出した凸部１１ａ、１２ａを有している。
【００１３】
保持器１４は、１枚のドーナツ板状の鋼材（例えばＳＰＣＣ材）を折り曲げて形成されており、ポケット部を構成する開口１４ａと、外周折り曲げ部１４ｂと、内周折り曲げ部１４ｃと、中央ころ保持部１４ｄとを有する。ドーナツ板材の段階では外周縁となる保持器１４の外側縁１４ｅは、開口１４ａの半径方向外方（図２で上方）縁に隙間をおかず略面一となって、ころ１３の端面に当接可能となっており、又、ドーナツ板材の段階では内周縁となる保持器１４の内側縁１４ｆも、開口１４ａの半径方向内方（図２で下方）縁に隙間をおかず略面一となって、ころ１３の端面に当接可能となっている。
【００１４】
本実施の形態によれば、開口１４ａの縁に加え、側縁１４ｅ、１４ｆにより、ころ１３の両端面を保持することで、ころ１３の拘束力が高まり、スラストころ軸受１０の動作時における、ころ１３の姿勢を安定させることができる。
【００１５】
図３は、本実施の形態の変形例を示す図２と同様な図である。本変形例は、図２の実施の形態に対してレース１２を省略し、ころ１３を直接ハウジング１に対して転動させる例である。保持器１４の構成を含む、その他の点については、図２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００１６】
図４は、本実施の形態の別な変形例を示す図２と同様な図である。本変形例は、図３の変形例に対して、レース１１’のフランジ部を半径方向外方でなく内方に延在させている例である。保持器１４の構成を含む、その他の点については、図２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００１７】
図５は、本実施の形態の更に別な変形例を示す図２と同様な図である。本変形例においては、図２の実施の形態に対しレース１１，１２を省略し、ころ１３を直接スラスト板９とハウジング１に対して転動させる例である。保持器１４の構成を含む、その他の点については、図２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００１８】
図６は、第２の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図６の実施の形態にかかる保持器２４は、図２〜５の保持器に対して、半径方向内方側の折り曲げ部１４ｃが略直角となっており、すなわちころ１３の保持に関与する側縁は、半径方向外方側の側縁２４ｅのみとなっている。その他の点については、図２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００１９】
図７は、第３の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図７の実施の形態にかかる保持器３４は、図２〜５の保持器に対して、半径方向外方側の折り曲げ部３４ｂが略直角となっており、すなわちころ１３の保持に関与する側縁は、半径方向内方側の側縁３４ｆのみとなっている。その他の点については、図２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２０】
図８は、第４の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図８の実施の形態にかかる保持器４４は、図２〜５の保持器に対して、折り曲げ部４４ｂ、４４ｃの曲がりが緩やかで、側縁４４ｅ、４４ｆは、ポケット部４４ａの縁と間隔をあけており、それによりころ１３の保持力を高めている。その他の点については、図２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２１】
図９は、第５の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図９の実施の形態にかかる保持器５４は、図８の保持器に対して、半径方向内方側の折り曲げ部５４ｃが略直角となっており、すなわちころ１３の保持に関与する側縁は、半径方向外方側の側縁５４ｅのみとなっている。その他の点については、図５の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２２】
図１０は、第６の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１０の実施の形態にかかる保持器６４は、図８の保持器に対して、半径方向外方側の折り曲げ部６４ｂが略直角となっており、すなわちころ１３の保持に関与する側縁は、半径方向内方側の側縁６４ｆのみとなっている。その他の点については、図５の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２３】
図１１は、第７の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１１の実施の形態にかかる保持器７４は、図９の保持器に対して、半径方向内方側の折り曲げ部７４ｃに加えて折り曲げ部７４ｇで逆方向に折り曲げられ、すなわち断面がクランク状となっている。ころ１３の保持に関与する側縁は、半径方向外方側の側縁７４ｅのみである。その他の点については、図５の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２４】
図１２は、第８の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１２の実施の形態にかかる保持器８４は、図９の保持器に対して、半径方向外方側の折り曲げ部８４ｂに加えて折り曲げ部８４ｇで逆方向に折り曲げられ、すなわち断面がクランク状となっている。ころ１３の保持に関与する側縁は、半径方向内方側の側縁８４ｆのみとなっている。その他の点については、図５の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２５】
図１３は、第９の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１３の実施の形態にかかる保持器９４は、図１１の保持器に対して、折り曲げ部９４ｂの曲がりが緩やかで、側縁９４ｅは、ポケット部９４ａの縁と間隔をあけており、それによりころ１３の保持力を高めている。その他の点については、図１１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２６】
図１４は、第１０の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１４の実施の形態にかかる保持器１０４は、図１２の保持器に対して、折り曲げ部１０４ｃの曲がりが緩やかで、側縁１０４ｆは、ポケット部１０４ａの縁と間隔をあけており、それによりころ１３の保持力を高めている。その他の点については、図１２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２７】
図１５は、第１１の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１５の実施の形態にかかる保持器１１４は、図１１の保持器に対して、半径方向内方側の折り曲げ部１１４ｃ、折り曲げ部１１４ｇに加えて、折り曲げ部１１４ｈで更に折り曲げられ、すなわち断面がコ字状となっている。ころ１３の保持に関与する側縁は、半径方向外方側の側縁１１４ｅのみである。その他の点については、図１１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２８】
図１６は、第１２の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１６の実施の形態にかかる保持器１２４は、図１２の保持器に対して、半径方向外方側の折り曲げ部１２４ｂ、折り曲げ部１２４ｇに加えて、折り曲げ部１２４ｈで更に折り曲げられ、すなわち断面がコ字状となっている。ころ１３の保持に関与する側縁は、半径方向内方側の側縁１２４ｆのみとなっている。その他の点については、図１２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２９】
図１７は、第１３の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１７の実施の形態にかかる保持器１３４は、図１５の保持器に対して、折り曲げ部１３４ｂの曲がりが緩やかで、側縁１３４ｅは、ポケット部１３４ａの縁と間隔をあけており、それによりころ１３の保持力を高めている。その他の点については、図１５の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００３０】
図１８は、第１４の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。図１８の実施の形態にかかる保持器１４４は、図１６の保持器に対して、折り曲げ部１４４ｃの曲がりが緩やかで、側縁１４４ｆは、ポケット部１４４ａの縁と間隔をあけており、それによりころ１３の保持力を高めている。その他の点については、図１６の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
図１９は、上述した実施の形態にかかるスラストころ軸受の保持器の変形例を示す一部拡大断面図である。ドーナツ状の板材の段階では内周縁となる保持器２１４の内側縁２１４ｆは、ポケット部となる開口２１４ａの半径方向内方縁から、ポケット部側に突出している。このため、不図示のころの保持力がより高まる。尚、これに代えて或いは加えて半径方向外側の側縁を、ポケット部側に突出させてもよい。又、折り曲げ部２１４ｂの曲がりは穏やかにしても良い。
【００３２】
図２０は、上述した実施の形態にかかるスラストころ軸受の保持器の別な変形例を示す一部拡大断面図である。ドーナツ状の板材の段階では内周縁となる保持器３１４の内側縁３１４ｆは、保持器３１４の軸線（スラストころ軸受の軸線）に対して傾斜したテーパ状（傾斜角θ）となっており、そのため、不図示のころの端面を傷つける恐れがない。尚、これに代えて或いは加えて半径方向外側の側縁を、ポケット部側に突出させてもよい。又、折り曲げ部３１４ｂの曲がりは穏やかにしても良い。
【００３３】
尚、図２１に示すように、ころ１３の軸線Ｘよりも、保持器１４の折り曲げ部１４ｅ、１４ｆがレース１１側に位置するようにすれば、カシメ部に干渉することなく、ころ１３の円滑な回転を確保できる。
【００３４】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その発明の範囲内で変更・改良が可能であることはもちろんである。たとえば、本発明にかかるスラストころ軸受は、カーエアコン用コンプレッサに限らず、各種の自動車、産業機械等に用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のスラストころ軸受は、ころと、前記ころを保持する保持器とを有し、前記保持器は板材から形成されており、前記板材の側縁が、前記ころの端面に当接するように折り曲げられているので、一枚の板材から低コストに軽量な保持器を形成した場合でも、前記保持器のポケット部の保持に加えて、前記側縁で前記ころを保持することができ、前記ころの姿勢を適切に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかるスラストころ軸受を用いたカーエアコン用コンプレッサの断面図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるスラストころ軸受の拡大断面図である。
【図３】第１の実施の形態の変形例を示す図２と同様な図である。
【図４】第１の実施の形態の別な変形例を示す図２と同様な図である。
【図５】第１の実施の形態の更に別な変形例を示す図２と同様な図である。
【図６】第２の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図７】第３の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図８】第４の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図９】第５の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１０】第６の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１１】第７の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１２】第８の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１３】第９の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１４】第１０の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１５】第１１の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１６】第１２の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１７】第１３の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１８】第１４の実施の形態のスラストころ軸受を示す図５と同様な図である。
【図１９】上述した実施の形態にかかるスラストころ軸受の保持器の別な変形例を示す一部拡大断面図である。
【図２０】上述した実施の形態にかかるスラストころ軸受の保持器の別な変形例を示す一部拡大断面図である。
【図２１】別な実施の形態にかかるスラストころ軸受の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ 駆動軸
３ 斜板
４ ウォブル板
６ ピストンロッド
７ ピストン
９ スラスト板
１０ スラストころ軸受
１４〜１４４，２１４，３１４ 保持器

Claims (3)

1. ころと、前記ころを保持する保持器とを有し、
   前記保持器は板材から形成されており、前記板材の側縁が、前記ころの端面に当接するように折り曲げられていることを特徴とするスラストころ軸受。
2. 前記折り曲げられた板材の側縁は、前記ころを収容する保持器のポケット部の縁から、その内方に突出していることを特徴とする請求項１に記載のスラストころ軸受。
3. 前記折り曲げられた板材の側縁は、前記スラストころ軸受の軸線に対して傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載のスラストころ軸受。

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