JP2004278686A - スラストニードル軸受用保持器及びスラストニードル軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】高強度を有しながらも、より低コストで製造できるスラストニードル軸受用保持器及びスラストニードル軸受を提供する。
【解決手段】保持器１０の最大厚さをＨ、凹部を有する板材の凹部最大深さをｈ、凹部を有する板材の板厚をｔとしたときに、０．０５Ｈ≦ｈを満たすようにして凹部１１ｄを設けることで、潤滑剤の保持機能を確保することができ、更にｈ＜（Ｈ−ｔ）／２を満たすことで、２枚型保持器において、凹部１１ｄにおいて、第１の板材１１と第２の板材１２とが互いに接触するほど深く折り曲げないので、加工コストを低減できる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体のスラスト荷重を支承するスラスト軸受の保持器及びスラスト軸受に関し、特に、自動車のトランスミッションやカークーラー用コンプレッサの回転部分を支持するのに用いられると好適なスラストニードル軸受用保持器及びスラストニードル軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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板材を傾斜角度可変に連結し、この板材に対しウォブル板を摺動自在に取付けてある。板材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、板材が回転すると、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】
ところで、カーエアコン用コンプレッサの動作時には、板材を介して駆動軸は大きな力を受けるので、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。かかる場合、スラストニードル軸受は針状の円筒ころを有しているので、軸線方向の厚さが薄く、カーエアコン用コンプレッサに用いることにより、構成をよりコンパクトにすることができる。
【０００４】
しかるに、一般的なカーエアコン用コンプレッサは、クランクの回転による力を、べルトを介して電磁クラッチ経由で回転運動により駆動軸に伝達しており、アイドリングのような低速回転から、加速時のような高速回転まで幅広い回転数の範囲で、しかもコンプレッサの能力も必要に応じて変化するため、回転数と荷重が複雑に組み合わさった状態で運転される。このような環境で使用されるため、当然スラストニードル軸受も同様に高速回転から低速回転、さらには無負荷状態から重負荷状態まで幅広い条件下で動作することになる。そのうえ、軸受の使用部位がカーエアコン用コンプレッサであることから、外部から多量の潤滑剤を供給することもできず、潤滑性確保という観点からも非常に厳しい条件下にあるといえる。
【０００５】
例えばスラストニードル軸受の保持器を考えたときに、一般的には２枚の板材を組み合わせてなる２枚型保持器と、１枚の板材を折り曲げてなる１枚型保持器とがある。２枚型保持器は強度が高いという特徴を有し、１枚型保持器は低コストという特徴を有する。ここで、カーエアコン用コンプレッサの用途に用いるとした場合、高強度を有する２枚型保持器を用いるのが有利である。ところが、従来の２枚型保持器のあるタイプにおいては、軸線方向両面が平面であるため、かかる場合、潤滑剤が保持されにくいという問題がある。これに対し、特許文献１では、２枚型保持器において、１方の板材を折り曲げて潤滑剤の保持部を形成している。
【特許文献１】
特開平１０−２５９８２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、特許文献１の図１１に示す２枚型保持器においては、２枚の板材の一方を深く折り曲げて、その折り曲げ部を他方に当接させている。ところが、このように板材を深く折り曲げることは、製造に手間がかかり、加工コストの増大を招く。又、折り曲げ部を他方に当接させることで、保持器全体に変形が生じないように、寸法精度を厳格に管理する必要もある。
【０００７】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、高強度を有しながらも、より低コストで製造できるスラストニードル軸受用保持器及びスラストニードル軸受を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のスラストニードル軸受は、周方向に沿って放射状に配置された複数のころを保持するポケット部を備えた保持器であって、第１の板材と第２の板材とを重ね合わせて形成され、且つ半径方向内側から外側に向かうにつれ、前記第１の板材と前記第２の板材の少なくとも一方が折り曲げられて前記保持器の軸線方向の厚みが縮小する凹部が形成されており、前記保持器の最大厚さをＨ、前記凹部を有する板材の凹部最大深さをｈ、前記凹部を有する板材の板厚をｔとしたときに次式を満たすことを特徴とする。
０．０５Ｈ≦ｈ≦（Ｈ−ｔ）／２ （１）
【０００９】
【作用】
本発明のスラストニードル軸受によれば、０．０５Ｈ≦ｈを満たすようにして前記凹部を設けることで、潤滑剤の保持機能を確保することができ、更にｈ＜（Ｈ−ｔ）／２を満たすことで、２枚型保持器の前記凹部において、前記第１の板材と前記第２の板材とが互いに接触するほど深く折り曲げないので、加工コストを低減できる。尚、凹部の形状としては、保持器の軸線方向断面において、台形、矩形、三角形、半円形状など各種の形状が考えられる。
【００１０】
上記スラストニードル軸受用保持器を有するスラストニードル軸受は、例えばカーエアコン用コンプレッサおよび自動車のトランスミッション等に用いられると好ましい。
【００１１】
【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、第１の実施の形態にかかる２枚型保持器１０の断面図である。図１において、２枚型保持器１０は、略円盤状である第１の板材１１と、略円盤状である第２の板材１２とを組み合わせてなる。２枚型保持器１０と、点線で示すころ１３とでスラストニードル軸受を構成する。第１の板材１１は、保持器１０の半径方向に延在する円板部１１ａと、円板部１１ａの内周側で軸線方向に延在する小円筒部１１ｂと、円板部１１ａの外周側で軸線方向に延在する小円筒部１１ｃとを有している。円板部１１ａには、周方向に沿って放射状に配置された複数のころ１３（１つのみ図示）を保持するために不図示のポケット部が形成されており、ポケット部により隔てられる柱部の中央には、断面が台形状となった凹部１１ｄが形成されている。第２の板材１２は、保持器１０の半径方向に延在しポケット部を有する円板部１２ａと、円板部１２ａの内周側で軸線方向に延在する小円筒部１２ｂと、円板部１２ａの外周側で軸線方向に延在する小円筒部１２ｃとを有している。円板部１２ａには、周方向に沿って放射状に配置された複数のころ１３（１つのみ図示）を保持するために不図示のポケット部が形成されている。小円筒部１１ｂ、１２ｂと、大円筒部１１ｃ、１２ｃとは嵌合している。
【００１２】
ここで、保持器１０の最大厚さをＨ、凹部１１ｄの最大深さをｈ１、第１の板材１１の板厚をｔ１、としたときに次式を満たす。
０．０５Ｈ≦ｈ１≦（Ｈ−ｔ１）／２
【００１３】
本実施の形態によれば、第１の板材１１の円板部１１ａに台形等の凹部１１ｄを設けたので、凹部１１ｄが潤滑剤保持スぺースとなり、スラストニードル軸受が回転するとき、潤滑剤は保持器表面を通過し、一部分が凹部１１ｄに溜まるようになる。従って、凹部１１ｄに貯留された潤滑剤が、ポケット部を通じてころ１３の表面に供給されるので、転走面の潤滑状態が改善され、異常摩耗を避けることが可能となる。また、凹部１１ｄは、１枚保持器と異なり潤滑剤保持機能を有すれば足り、凹部１１ｄの形状について特別な制限がなく、凹部１１ｄの深さがあまり深くなくてもよいので、ころの長さ／直径の値が大きい場合はもちろん、従来１枚保持器で対応しにくいころの長さ／直径の値が小さい場合においても、容易に対応でき、低コストで造ることができる。また、保持器１０が２枚の板材１１，１２からなるので、高強度を実現することができる。更に、凹部１１ｄは、第２の板材１２に接するほど深く曲げられていないので、加工が容易である。
【００１４】
図２は、第２の実施の形態にかかる２枚型保持器１０’の断面図である。本実施の形態においては、図１に示す実施の形態に対して、第１の板材１１の円板部１１ａに台形等の凹部を設ける代わりに、第２の板材１２の円板部１２ａに台形等の凹部１２ｄを設けた点のみが異なるので、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。本実施の形態においては、保持器１０’の最大厚さＨと凹部１２ｄの最大深さをｈ２、第２の板材１２の板厚をｔ２としたとき、次式を満たす。
０．０５Ｈ≦ｈ２≦（Ｈ−ｔ２）／２
【００１５】
図３は、第３の実施の形態にかかる２枚型保持器１０”の断面図である。本実施の形態においては、図１に示す実施の形態に対して、第１の板材１１の円板部１１ａに台形等の凹部１１ｄに加え、第２の板材１２の円板部１２ａに台形等の凹部１２ｄを設けた点のみが異なるので、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。本実施の形態においては、保持器１０”の最大厚さＨと、凹部１１ｄ及び１２ｄにおける最大深さをそれぞれｈ１，ｈ２としたとき、次式を満たす。
０．０５Ｈ≦ｈ１≦（Ｈ−ｔ１）／２
０．０５Ｈ≦ｈ２≦（Ｈ−ｔ２）／２
【００１６】
図４は、第４の実施の形態にかかる２枚型保持器２０の断面図である。図４において、２枚型保持器２０は、略円盤状である第１の板材２１と、略円盤状である第２の板材２２とを組み合わせてなる。２枚型保持器２０と、点線で示すころ１３とでスラストニードル軸受を構成する。第１の板材２１は、保持器２０の半径方向に延在する円板部２１ａと、円板部２１ａの内周側で軸線方向に延在する小円筒部２１ｂと、円板部２１ａの外周側で半径方向に延在する合わせ面２１ｃとを有している。円板部２１ａには、周方向に沿って放射状に配置された複数のころ１３（１つのみ図示）を保持するために不図示のポケット部が形成されており、ポケット部により隔てられる柱部においてころ１３の中央付近には、断面が台形状となった凹部２１ｄが形成されている。第２の板材２２は、保持器２０の半径方向に延在しポケット部を有する円板部２２ａと、円板部２２ａの内周側で軸線方向に延在する小円筒部２２ｂと、円板部２２ａの外周側で半径方向に延在する合わせ面２２ｃとを有している。円板部２２ａには、周方向に沿って放射状に配置された複数のころ１３（１つのみ図示）を保持するために不図示のポケット部が形成されている。小円筒部２１ｂ、２２ｂとは嵌合し、合わせ面２１ｃ、２２ｃとは密着している。
【００１７】
ここで、保持器２０の最大厚さをＨ、凹部２１ｄの最大深さをｈ１、第１の板材２１の板厚をｔ１としたときに次式を満たす。
０．０５Ｈ≦ｈ１≦（Ｈ−ｔ１）／２
本実施の形態の作用効果も、上述した実施の形態と同様である。
【００１８】
図５は、第５の実施の形態にかかる２枚型保持器２０’の断面図である。本実施の形態においては、図４に示す実施の形態に対して、第１の板材２１の円板部２１ａに台形等の凹部を設ける代わりに、第２の板材２２の円板部２２ａに台形等の凹部２２ｄを設けた点のみが異なるので、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。本実施の形態においては、保持器２０’の最大厚さＨと凹部２２ｄの最大深さをｈ２としたとき、次式を満たす。
０．０５Ｈ≦ｈ２≦（Ｈ−ｔ２）／２
【００１９】
図６は、第６の実施の形態にかかる２枚型保持器２０”の断面図である。本実施の形態においては、図４に示す実施の形態に対して、第１の板材２１の円板部２１ａに台形等の凹部２１ｄに加え、第２の板材２２の円板部２２ａに台形等の凹部２２ｄを設けた点のみが異なるので、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。本実施の形態においては、保持器２０”の最大厚さＨと、凹部２１ｄ及び２２ｄにおける最大深さをそれぞれｈ１，ｈ２としたとき、次式を満たす。
０．０５Ｈ≦ｈ１≦（Ｈ−ｔ１）／２
０．０５Ｈ≦ｈ２≦（Ｈ−ｔ２）／２
【００２０】
図７は、第７の実施の形態にかかる２枚型保持器３０の断面図である。図７において、２枚型保持器３０は、略円盤状である第１の板材３１と、略円盤状である第２の板材３２とを組み合わせてなる。２枚型保持器３０と、点線で示すころ１３とでスラストニードル軸受を構成する。第１の板材３１は、保持器３０の半径方向に延在する円板部３１ａと、円板部３１ａの内周側で軸線方向に延在する小円筒部３１ｂと、円板部３１ａの外周側で軸線方向に延在する小円筒部３１ｃとを有している。円板部３１ａには、周方向に沿って放射状に配置された複数のころ１３（１つのみ図示）を保持するために不図示のポケット部が形成されており、ポケット部により隔てられる柱部の中央には、断面が三角形状となった凹部３１ｄが形成されている。第２の板材３２は、保持器３０の半径方向に延在しポケット部を有する円板部３２ａと、円板部３２ａの内周側で軸線方向に延在する小円筒部３２ｂと、円板部３２ａの外周側で軸線方向に延在する小円筒部３２ｃとを有している。円板部３２ａには、周方向に沿って放射状に配置された複数のころ１３（１つのみ図示）を保持するために不図示のポケット部が形成されている。小円筒部３１ｂ、３２ｂと、大円筒部３１ｃ、３２ｃとは嵌合している。
【００２１】
ここで、保持器３０の最大厚さをＨ、凹部３１ｄの最大深さをｈ１、第１の板材３１の板厚をｔ１、としたときに次式を満たす。
０．０５Ｈ≦ｈ１≦（Ｈ−ｔ１）／２
本実施の形態の作用効果も、上述した実施の形態と同様である。
【００２２】
図８は、第８の実施の形態にかかる２枚型保持器４０の断面図である。図８において、２枚型保持器４０は、略円盤状である第１の板材４１と、略円盤状である第２の板材４２とを組み合わせてなる。２枚型保持器４０と、点線で示すころ１３とでスラストニードル軸受を構成する。第１の板材４１は、保持器４０の半径方向に延在する円板部４１ａと、円板部４１ａの内周側で軸線方向に延在する小円筒部４１ｂと、円板部４１ａの外周側で半径方向に延在する合わせ面４１ｃとを有している。円板部４１ａには、周方向に沿って放射状に配置された複数のころ１３（１つのみ図示）を保持するために不図示のポケット部が形成されており、ポケット部により隔てられる柱部の中央には、断面が三角形状となった凹部４１ｄが形成されている。第２の板材４２は、保持器４０の半径方向に延在しポケット部を有する円板部４２ａと、円板部４２ａの内周側で軸線方向に延在する小円筒部４２ｂと、円板部４２ａの外周側で半径方向に延在する合わせ面４２ｃとを有している。円板部４２ａには、周方向に沿って放射状に配置された複数のころ１３（１つのみ図示）を保持するために不図示のポケット部が形成されている。小円筒部４１ｂ、４２ｂとは嵌合し、合わせ面４１ｃ、４２ｃとは密着している。
【００２３】
ここで、保持器４０の最大厚さをＨ、凹部４１ｄの最大深さをｈ１、第１の板材４１の板厚をｔ１、としたときに次式を満たす。
０．０５Ｈ≦ｈ１≦（Ｈ−ｔ１）／２
本実施の形態の作用効果も、上述した実施の形態と同様である。
【００２４】
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、本発明のスラストニードル軸受は、カーエアコン用コンプレッサおよび自動車のトランスミッションに限らず、各種の自動車、産業機械等に用いることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のスラストニードル軸受によれば、０．０５Ｈ≦ｈを満たすようにして前記凹部を設けることで、潤滑剤の保持機能を確保することができ、更にｈ＜（Ｈ−ｔ）／２を満たすことで、２枚型保持器の前記凹部において、前記第１の板材と前記第２の板材とが互いに接触するほど深く折り曲げないので、加工コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかるスラストニードル軸受用保持器の断面図である。
【図２】第２の実施の形態にかかるスラストニードル軸受用保持器の断面図である。
【図３】第３の実施の形態にかかるスラストニードル軸受用保持器の断面図である。
【図４】第４の実施の形態にかかるスラストニードル軸受用保持器の断面図である。
【図５】第５の実施の形態にかかるスラストニードル軸受用保持器の断面図である。
【図６】第６の実施の形態にかかるスラストニードル軸受用保持器の断面図である。
【図７】第７の実施の形態にかかるスラストニードル軸受用保持器の断面図である。
【図８】第８の実施の形態にかかるスラストニードル軸受用保持器の断面図である。
【符号の説明】
１０、１０’、１０”、２０，２０’、２０”、３０，３０’ 保持器
１１、２１，３１ 第１の板材
１２，２２，３２ 第２の板材
１３ ころ

Claims (2)

1. 周方向に沿って放射状に配置された複数のころを保持するポケット部を備えた保持器であって、第１の板材と第２の板材とを重ね合わせて形成され、且つ半径方向内側から外側に向かうにつれ、前記第１の板材と前記第２の板材の少なくとも一方が折り曲げられて前記保持器の軸線方向の厚みが縮小する凹部が形成されており、前記保持器の最大厚さをＨ、前記凹部を有する板材の凹部最大深さをｈ、前記凹部を有する板材の板厚をｔとしたときに次式を満たすことを特徴とするスラストニードル軸受用保持器。
   ０．０５Ｈ≦ｈ≦（Ｈ−ｔ）／２ （１）
2. 請求項１に記載のスラストニードル軸受用保持器を有することを特徴とするスラストニードル軸受。

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