JP2004211835A

JP2004211835A - スラストころ軸受

Info

Publication number: JP2004211835A
Application number: JP2003000860A
Authority: JP
Inventors: Shingo Kono; 信吾河野; Kosuke Obayashi; 光介尾林; Hiromitsu Kawai; 弘光河合
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】ころの周面やスラスト軌道輪の軌道面に形成された油膜の状態を良好に保つことのできるスラストころ軸受を提供する。
【解決手段】このスラストころ軸受１は、複数の針状ころ２と、２枚の略平行な環状の保持器３，４とを備える。２枚の保持器３，４のそれぞれは、円周方向の複数箇所にポケット５を有する。これら２枚の保持器３，４の対応するポケット５，５に渡って針状ころ２が保持され、かつ２枚の保持器３，４で各針状ころ２の保持器軸方向両側への抜け出しが阻止される。保持器３，４の各ポケット５，５間の柱部６のエッジには面取り部９が設けられる。面取り部９は、潰し加工部分等とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、転動体として針状ころを用いたスラストころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スラストころ軸受において、図７に示すように２枚の略平行な環状の保持器２３，２４で針状ころ２２を保持したものが知られている。これら２枚の保持器２３，２４は、図７（Ａ）のように、その円周方向の複数箇所に保持器径方向に長いポケット２５を有し、両保持器２３，２４の対応するポケット２５，２５にわたって針状ころ２２が保持される。また、２枚の保持器２３，２４で、各針状ころ２２の保持器軸方向への抜け出しが阻止される。
この種のスラストころ軸受は、対向する２枚のスラスト軌道輪（図示せず）間に、２枚の保持器２３，２４が回転可能となるように、各保持器２３，２４をそれぞれのスラスト軌道輪に対向させて設置する。このスラストころ軸受における保持器２３，２４の軸方向案内としては、針状ころ２２で案内するもの（転動体案内）と、保持器２３，２４をスラスト軌道輪に接触させて軌道輪もたせとするもの（軌道輪案内）とがあり、針状ころ２２のころ径が小径となるほど軌道輪案内とする場合が多い。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５０３４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のスラストころ軸受では、軌道輪案内とした場合に、スラスト軌道輪の軌道面に形成された油膜が、保持器２３，２４における隣接するポケット２５，２５間の柱部２６で掻き取られて油膜切れが発生し、スラスト軌道輪および針状ころ２２の摩耗が促進されてしまうことがある。その原因は、保持器２３，２４のポケット２５を打ち抜き加工するときに、図７（Ｂ）のように各柱部２６のエッジにバリ３３が生じ、このバリ３３がスラスト軌道輪の軌道面に形成された油膜を掻き取ってしまうからである。
従来、上記バリ３３を除去するために化学研磨などを施しており、この処理である程度のバリ３３の除去は可能であるが、バリ３３が大きい場合にはエッジが残ってしまう。そのため、油膜形成能力を向上させる効果が十分でなく、満足できる潤滑性を確保することは困難である。
【０００５】
この発明の目的は、ころの周面やスラスト軌道輪の軌道面に形成された油膜の状態を良好に保つことのできるスラストころ軸受を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のスラストころ軸受は、複数の針状ころと、金属板の打ち抜き加工品からなる２枚の略平行な環状の保持器とを備え、これら２枚の保持器のそれぞれが円周方向の複数箇所にポケットを有し、上記各針状ころが上記２枚の保持器の対応するポケットに渡って入れられ、かつこれら２枚の保持器により、各針状ころの保持器軸方向の両側への抜け出しが阻止されたスラストころ軸受において、上記保持器の各ポケット間の柱部のエッジに、面取り部を設けたことを特徴とする。
この構成によると、保持器の各柱部のエッジに面取り部を設けたので、ポケットの打ち抜き加工により生じる柱部のエッジのバリを完全に除去することができ、スラスト軌道輪の軌道面に形成される油膜が、保持器柱部のバリで掻き取られることが防止される。そのため、スラスト軌道輪の軌道面における油膜切れが防止され、軸受本来の寿命を発揮させることができる。すなわちスラスト軌道輪の軌道面における油膜形成能力を一定に保ち、潤滑性の向上を図ることができる。
【０００７】
上記面取り部の断面形状は、傾斜した直線状であっても、また凸曲線状であっても良い。面取り部の断面形状を傾斜した直線状とする場合は、面取り部の加工が容易で、ポンチ等で成形する場合にそのポンチの型面の形状が簡素になる。面取り部の断面形状を凸曲線状とすると、軌道面に形成される油膜の掻き取りがより確実に防止される。
【０００８】
上記面取り部は、プレスによる潰し加工部分であっても良い。この潰し加工部分は、例えばポンチの型面を押し付けることで、角部を斜面または曲面に潰した部分である。ここで言う潰し加工は、面押し加工とも呼ばれる。
面取り部を潰し加工部分とすると、簡単な加工で確実に所定形状の面取り部を形成することができる。
【０００９】
この発明において、上記面取り部は、保持器のポケットの打ち抜き加工時におけるバリ発生側の保持器表面におけるエッジのみに設けても良い。打ち抜き加工時における抜きだれ発生側の保持器表面は、面取り部を施さなくても、油膜掻き取りの問題が生じ難い。そのため片面だけの面取り部形成とすることで、製造工程の増加が低減でき、コスト増を抑えることができる。抜きだれ側となる面は、保持器のスラスト軌道輪との対向面側であっても、非対向面側であっても良い。
【００１０】
この発明において、上記ポケットの長手方向に沿う内側面に、保持器両面に貫通する盗み溝を設けても良い。このように盗み溝を設けた場合、保持器内への油の流入が多くなり、潤滑性がさらに向上する。また、上記面取り部を潰し加工部分とする場合に、その潰し加工が容易に行える。特に、ポケットの内側面における長手方向の両端に上記盗み溝を設ける場合は、ポンチの潰し加工用の型面の両端が、ポケット内面の端面に当たらず、盗み溝の形成箇所に位置することになるため、潰し加工がより一層容易に、かつ綺麗に行える。
【００１１】
さらに、これらの発明のいずれかにおいて、上記２枚の保持器は内周部および外周部のいずれか片方または両方で、互いに結合されたものとしても良い。このように結合した場合は、２枚の保持器相互の円周方向や軸方向の位置ずれが無くなり、位置ずれに伴う支障か回避される。
【００１２】
この発明のスラストころ軸受の製造方法は、この発明の上記構成のスラストころ軸受を製造する方法であって、特にその保持器を製造する方法である。この製造方法において、上記保持器は、金属板から各ポケットを打ち抜き加工によって形成し、各ポケットの柱部のエッジに対面する複数の潰し型部を有するポンチを用いて、上記外形およびポケットの打ち抜き状態の保持器に、上記各面取り部を同時に潰し加工によって形成することを特徴とする。
このように、各柱部のエッジに対面する複数の潰し型部を有するポンチを用いることにより、複数設けられる各ポケットに同時に面取り部を潰し加工することができ、優れた生産性が得られる。スラストころ軸受における保持器は、ラジアル軸受と異なり、各柱部の形成部分が平板状に並ぶため、このような複数の柱部に対する同時潰し加工が容易に行える。なお、保持器のポケットの内面に上記盗み溝を形成する場合は、ポケットの打ち抜き加工時に同時に形成する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図４と共に説明する。図１は、この実施形態のスラストころ軸受を一部省略して示す断面図である。このスラストころ軸受１は、転動体である複数の針状ころ２と、２枚の略平行な環状の保持器３，４とを備え、対面する２枚のスラスト軌道輪７，８の間に、上記２枚の保持器３，４で保持された針状ころ２が配置される。２枚の保持器３，４は、リング状の板状体であって、それぞれ内周縁および外周縁に対向する円筒状のフランジ３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを有しており、対応するフランジ３ａ，４ａおよびフランジ３ｂ，４ｂが互いに嵌合することで、２枚の保持器３，４が互いに結合されている。また、一方のスラスト軌道輪７は内周にフランジ７ａを有し、他方のスラスト軌道輪８は外周にフランジ８ａを有し、これらフランジ７ａ，８ａの先端に保持器係合突部７ｂ，８ｂが設けられている。上記２枚の保持器３，４および針状ころ２からなる保持器・ころ組立部品と、両側のスラスト軌道輪７，８とは、上記保持器係合突部７ｂ，８ｂが保持器３，４の周縁に係合することにより、互いに分離しないように組み立てられる。なお、両保持器３，４は、内周部および外周部のいずれか片方だけで互いに結合されたものであっても良く、また必ずしも結合されていなくて良い。
【００１４】
２枚の保持器３，４は、図２（Ａ）のように、それぞれが円周方向の複数箇所に保持器径方向に長い矩形状のポケット５を有し、両保持器３，４の対応するポケット５に渡って針状ころ２が入れられ、保持される。また、両側の保持器３，４により、各針状ころ２の保持器軸方向の両側への抜け出しがそれぞれ阻止される。すなわち、２枚の保持器３，４により、各針状ころ２が挟み込まれるようにして保持される。各ポケット５の軸方向長さは、針状ころ２よりも僅かに長いものとされる。各ポケット５の保持器円周方向の幅は、針状ころ２よりも狭く形成され、上記の軸方向への抜け出し阻止が可能とされる。
【００１５】
保持器３，４は、鋼板等の金属板の打ち抜き加工品である。そのため、素材となる金属板から保持器３，４を打ち抜いた状態では、図３のように、両保持器３，４の片方の表面における各ポケット５の開口縁には、ポケット５の打ち抜き加工による抜きだれ１２が生じ、もう片方の表面におけるポケット開口縁にはバリ１３が生じる。このバリ１３の発生側の保持器表面における各ポケット５，５間の柱部６のエッジに、面取り部９を施す。この面取り部９は、例えばプレスによる潰し加工部分とする。保持器３，４の抜きだれ１２の発生側の表面は、上記面取り部９を施さずにそのまま抜きだれ１２を残す。
ここでは、両保持器３，４は、ポケット５の開口縁に抜きだれ１２が生じる保持器表面が互いに内向きとなり、柱部６のエッジに面取り部９が施された保持器他面が互いに外向きとなるように、表裏面が決められている。なおこれに限らず、抜きだれ１２が生じる保持器表面が外向き（すなわち、スラスト軌道輪７，８に対向する向き）となるように表裏面を決めても良い。
【００１６】
潰し加工による面取り部９の処理は、図３のように面押し治具であるポンチ１０を用いたプレス加工により行われる。ポンチ１０は保持器３，４と同様の環状の部材であって、その片面の円周方向に、保持器３，４のポケット５と同じ配列ピッチで複数の突条部１１を有する。各突条部１１のポンチ円周方向の両側の側面が、潰し型部１１ａとなる。各潰し型部１１ａはテーパ面に形成されている。このポンチ１０を、その各突条部１１が各ポケット５に整合するように保持器３，４のバリ１３が生じる側の表面に対向させて、その表面に押し当てる。この１回のプレス加工により、各突条部１１の両側の潰し型部１１ａ，１１ａによって全ての柱部６の両側のエッジに面取り部９を施すことができる。
【００１７】
この構成のスラストころ軸受１によると、上記のように保持器３，４の柱部６におけるバリ発生側のエッジに、潰し加工による面取り部９を形成したので、柱部６のエッジにおけるバリ１３を完全に除去することができる。そのため、スラスト軌道輪７，８の軌道面に形成される油膜を、保持器開口縁のバリが掻き取ることが回避される。これにより、スラスト軌道輪７，８の軌道面における油膜が切れることが防止され、軸受本来の寿命が発揮される。
【００１８】
保持器３，４における柱部６のエッジの面取り部９は、その断面形状が傾斜した直線状となるものであっても、また凸曲線状となるものであっても良い。傾斜した直線状の面取り部９とする場合、面取り部９の保持器表面に対する傾斜角度を１０°〜３０°とするのが望ましい。
また、凸曲線状の断面形状の面取り部９とする場合は、面取り部９と保持器表面との繋ぎ部を滑らかな形状とするのが望ましい。上記凸曲線は、円弧状の曲線であっても、また次第に曲率が変わるような曲線であっても良い。
【００１９】
なお、上記実施形態では、保持器３，４のポケット５を単純な矩形としたが、他の実施形態として、図５（Ａ）や同図（Ｂ）にそれぞれ示すように、ポケット５の長手方向に沿う内側面の両端部または中間部に、盗み溝５ａ，５ｂを設けても良い。盗み溝５ａ，５ｂは、保持器３，４の内外両面に貫通している。
このように、ポケット５に盗み溝５ａ，５ｂを設けた場合、保持器３，４の内側への油流入が多くなり、潤滑性がさらに向上する。また、図５（Ａ）のようにポケット５の両端部に盗み溝５ａを設けた場合は、図６（Ａ）のように面取り部９が施されるエッジが、ポケット５の隅部から分断されたポケット内突出部となる。そのため、この部分への潰し加工を容易に行うことができる。図６において、ハッチング部分は面取り部９を示す。ちなみに、このような盗み溝５ａを設けない場合は、図６（Ｂ）のように面取り部９がされる柱部６のエッジが、ポケット５の隅部から分断されないので、この部分への潰し加工を行うことが難しい。
【００２０】
なお、上記実施形態では、針状ころ２が単列の場合を例示して説明したが、この発明は複列の場合でも同様に適用できる。また、上記各実施形態は、面取り部９を潰し加工部分とする場合につき説明したが、この面取り部９は、他の適宜の加工方法、例えばバレル加工等で施すようにしても良い。
【００２１】
【発明の効果】
この発明のスラストころ軸受は、複数の針状ころと、金属板の打ち抜き加工品からなる２枚の略平行な環状の保持器とを備え、これら２枚の保持器のそれぞれが円周方向の複数箇所にポケットを有し、上記各針状ころが上記２枚の保持器の対応するポケットに渡って入れられ、かつこれら２枚の保持器により、各針状ころの保持器軸方向の両側への抜け出しが阻止されたスラストころ軸受において、上記保持器の各ポケット間の柱部のエッジに面取り部を設けたものであるため、ころの周面やスラスト軌道輪の軌道面に形成された油膜の状態を良好に保つことができ、潤滑性を向上させることができる。特に、上記面取り部を潰し加工部分とした場合は、簡単な加工で面取り部の形成が確実に行える。
ポケットの長手方向に沿う内側面に盗み溝を設けた場合は、保持器内への油の流入性が向上し、また面取り部を潰し加工部分とする場合にその潰し加工が簡単かつ良好に行える。
この発明のスラストころ軸受の製造方法は、保持器の各ポケットの柱部のエッジに対面する複数の潰し型部を有するポンチを用い、上記外形およびポケットの打ち抜き状態の保持器に、上記各面取り部を同時に潰し加工する方法であるため、上記面取り部を生産性良く、かつ確実に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるスラストころ軸受を一部省略して示す断面図である。
【図２】（Ａ）は同スラストころ軸受の部分平面図、（Ｂ）は同スラスト軸受を保持器円周方向に断面した拡大断面図である。
【図３】同スラストころ軸受の保持器への潰し加工の説明図である。
【図４】同スラストころ軸受の保持器における柱部エッジに潰し加工等で得られる寸法の説明図である。
【図５】他の実施形態における保持器ポケットの形状を示す平面図である。
【図６】（Ａ）は盗み溝付きポケットの場合の面取り部の説明図、（Ｂ）はポケットに盗み溝のないポケットの場合の面取り部の説明図である。
【図７】（Ａ）は従来例の平面図、（Ｂ）はその保持器円周方向に断面した拡大断面図である。
【符号の説明】
１…スラストころ軸受
２…針状ころ
３，４…保持器
５…ポケット
６…柱部
９…面取り部

Claims

複数の針状ころと、金属板の打ち抜き加工品からなる２枚の略平行な環状の保持器とを備え、これら２枚の保持器のそれぞれが円周方向の複数箇所にポケットを有し、上記各針状ころが上記２枚の保持器の対応するポケットに渡って入れられ、かつこれら２枚の保持器により、各針状ころの保持器軸方向の両側への抜け出しが阻止されたスラストころ軸受において、上記保持器の各ポケット間の柱部のエッジに、面取り部を設けたことを特徴とするスラストころ軸受。
請求項１において、上記面取り部の断面形状が、傾斜した直線状、または凸曲線状であるスラストころ軸受。
請求項１または請求項２において、上記面取り部は、プレスによる潰し加工部分であるスラストころ軸受。
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記面取り部は、保持器のポケットの打ち抜き加工時におけるバリ発生側の保持器表面におけるエッジのみに設けたスラストころ軸受。
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、上記ポケットの長手方向に沿う内側面に、保持器両面に貫通する盗み溝を設けたスラストころ軸受。
請求項１ないし請求項５のいずれかにおいて、上記２枚の保持器は内周部および外周部のいずれか片方または両方で、互いに結合されたものであるスラストころ軸受。
請求項１に記載のスラストころ軸受を製造する製造方法であって、上記保持器は、金属板から各ポケットを打ち抜き加工によって形成し、各ポケットの柱部のエッジに対面する複数の潰し型部を有するポンチを用いて、上記外形およびポケットの打ち抜き状態の保持器に、上記各面取り部を同時に潰し加工で形成することを特徴とするスラストころ軸受の製造方法。