JP2005164023A

JP2005164023A - スラストころ軸受

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Publication number: JP2005164023A
Application number: JP2004002748A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kadokawa; 聡角川; Shin Hinohara; 慎日野原; Shuichi Tsubouchi; 修一坪内; Noriyuki Takeo; 則之竹尾; Makoto Fujinami; 誠藤波
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2024-01-08
Also published as: JP4305187B2

Abstract

【課題】高速回転で使用した場合でも、ポケット７の周縁部のうち、保持器３ａの径方向に関して外側部分が、ころ２ａの外径側端面２１ａにより削られる事を防止する。そして、このころ２ａが上記ポケット７の内部に潜り込む事を防止して、回転支持部の性能を安定させる。
【解決手段】上記ころ２ａの外径側端面２１ａを球状凸面として、この外径側端面２１ａの中心部を、第二外径側円筒部１４ａの内周面に当接自在とする。遠心力により上記各ころ２ａが上記保持器３ａの径方向外方に変位した状態で、上記外径側端面２１ａと相手面との擦れ合い部のＰＶ値を低く抑えて、この擦れ合い部の摩耗を抑え、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

この発明に係るスラストころ軸受（スラストニードル軸受を含む）は、自動車のトランスミッションの回転部分に加わるスラスト荷重を支承する為、この回転部分に組み付けた状態で利用する。

トランスミッション等の回転部分にはスラストころ軸受を装着して、回転軸等に加わるスラスト荷重を支承する様にしている。図７は、この様な回転部分に使用されるスラストころ軸受の１例として、特許文献１に記載されたものを示している。このスラストころ軸受１は、放射方向に配列された複数のころ２（ニードルを含む）と、このころ２を保持する保持器３と、上記複数のころ２を両側から挟持する１対のレース４ａ、４ｂとから成る。上記保持器３は、それぞれが断面コ字形で全体を円輪状に造られた第一、第二両保持器素子５、６を最中状に組み合わせて成り、図８に示す様に、上記ころ２と同数のポケット７、７を、放射状に配列して成る。

上記第一保持器素子５は、鋼板等の金属板にプレス加工等の塑性加工を施す事により造られたもので、第一円輪部８の内外両周縁に、第一内径側円筒部９と第一外径側円筒部１０とを、互いに同心に形成して成る。そして、このうちの第一円輪部８の円周方向複数個所に、上記各ポケット７、７を構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第一透孔１１を設けている。又、上記第二保持器素子６は、やはり鋼板等の金属板にプレス加工等の塑性加工を施す事により造られたもので、第二円輪部１２の内外両周縁に、第二内径側円筒部１３と第二外径側円筒部１４とを、互いに同心に形成して成る。そして、このうちの第二円輪部１２の円周方向複数個所に、上記各ポケット７、７を構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第二透孔１５を設けている。それぞれがこの様な構成を有する、上記第一、第二両保持器素子５、６は、上記各第一透孔１１と上記各第二透孔１５とを軸方向に関して互いに整合させた状態で、上記第一外径側円筒部１０の内径側に上記第二外径側円筒部１４を内嵌すると共に、上記第一内径側円筒部９の外径側に上記第二内径側円筒部１３を外嵌した状態で組み合わせる。そして、この第一内径側円筒部９の先端縁を径方向外方に折り曲げる等により、互いの分離を防止する。

又、前記各レース４ａ、４ｂは、それぞれが十分な硬度を有する金属板により円輪状に造られている。一般的に内輪と呼ばれる一方（図７の左方）のレース４ａの内周縁、並びに一般的に外輪と呼ばれる他方（図７の右方）のレース４ｂの外周縁には、それぞれ短円筒状の折り立て壁１６ａ、１６ｂを形成している。そして、このうちの折り立て壁１６ａの先端部複数個所は径方向外方に、折り立て壁１６ｂの先端部複数個所は径方向内方に、それぞれ折り曲げる事で、係止部１７ａ、１７ｂとしている。そして、これら各係止部１７ａ、１７ｂと上記保持器３の内周縁或は外周縁とを互いに係合させて、上記スラストころ軸受１の構成部品同士を互いに不離に結合している。

上述の様に構成されるスラストころ軸受１は、例えば図７に示す様に、上記外輪と呼ばれるレース４ｂの外周縁に形成した折り立て壁１６ｂを、ケーシング１８に形成した円形凹部である保持部１９に内嵌した状態で、スラスト荷重が発生する回転部分に装着する。この状態で上記レース４ｂの右面は上記保持部１９の奥面１９ａに当接し、他方のレース４ａの左面は相手部材２０の端面２０ａに当接する。この結果、この相手部材２０がケーシング１８に対し回転自在に支持されると共に、これら両部材２０、１８同士の間に作用するスラスト荷重が支承される。尚、上記奥面１９ａ又は上記端面２０ａを軌道面とし、上記各レース４ａ、４ｂのうちの一方又は双方を省略する場合もある。

上述の様なスラストころ軸受１の使用時に各ころ２には、遠心力に基づいて保持器３の径方向外方に向いた力が加わる。そして、この力により上記各ころ２の軸方向両端面のうち、上記保持器３の径方向外側となる外径側端面２１が、前記各ポケット７、７を構成する前記第一、第二両透孔１１、１５の周縁部のうち、上記保持器３の径方向外側となる外径側周縁部２２ａ、２２ｂに押し付けられる。但し、上記外径側端面２１はこれら両外径側周縁部２２ａ、２２ｂに均等に押し付けられる訳ではない。実際の場合に上記外径側端面２１は、製造誤差や保持器３の軸方向（図７の左右方向）の変位に基づき、上記両外径側周縁部２２ａ、２２ｂのうちの何れか一方の外径側周縁部２２ａ（又は２２ｂ）に押し付けられた状態で、互いに摺接する。

この摺接部の面圧Ｐは、上記スラストころ軸受１の使用回転速度が速くなり、上記遠心力が大きくなる程高くなる。又、上記摺接部は、上記各ころ２の中心軸線上から離れた位置に存在するので、上記外径側周縁部２２ａ（又は２２ｂ）と上記外径側端面２１との滑り速度Ｖは、或る程度早くなる。この様に、上記摺接部に於いて、面圧Ｐと滑り速度Ｖとの積であり、摩耗に対する影響を示すパラメータとして広く知られているＰＶ値が大きくなる。この結果、図９に示す様に、上記外径側周縁部２２ａ（又は２２ｂ）に、摩耗に基づく凹み２３、２３が形成される場合がある。この様な凹み２３、２３が大きくなると、各ポケット７、７内に保持されたころ２、２が、当該凹み２３、２３が形成された第一円輪部８（又は第二円輪部１２）の裏側に潜り込み、上記各ころ２、２の転動が円滑に行なわれなくなる。同時に、上記保持器３の片側面（図７に示した、前記第一保持器素子５の右側面又は、前記第二保持器素子６の左側面）が、相手面であるレース４ａ又は４ｂの側面に押し付けられ、これら保持器３がレース４ａ又は４ｂに対して相対回転する事に対する抵抗が大きくなる。この結果、上記スラストころ軸受１を組み込んだトランスミッション等の機械装置の効率が悪化するだけでなく、著しい場合には焼き付き等の損傷により、この機械装置が正常に作動しなくなる可能性がある。

この様な不都合を生じる摩耗は、近年に於ける自動車の性能向上により、トランスミッションの回転部分の回転速度が速くなる事に伴い、従来に比べて発生し易くなっている。又、上記摩耗は、上記各ポケット７、７内での上記各ころ２、２の動き量が多い程、発生し易い事が、本発明者の研究により分かった。この点に就いて、図１０〜１１を参照しつつ説明する。図１０に示す様に第一、第二両保持器素子５、６を組み合わせて成る保持器３のポケット７内に保持したころ２は、図１１に示す様に、このポケット７内でこの保持器３の軸方向（図１０〜１１の左右方向）にＬ分だけ変位する。そして、この変位量Ｌは、上記ころ２の転動面と上記ポケット７の内周縁との間の隙間が大きい程多くなる。尚、上記変位量Ｌは、上記保持器３を、何れもその中心軸を鉛直方向に位置させた状態に、１８０度反転させる事により測定する。例えば、図１１の右面を基準面として考えた場合、この基準面を下にした状態では、上記ころ２が、この基準面から△Ｌ₁ 分出っ張り（出っ張り量＝△Ｌ₁ ）、この基準面を上にした状態では、このころ２が、この基準面から△Ｌ₂ 分引っ込む（落ち量＝△Ｌ₂ ）。上記変位量Ｌは、この様な出っ張り量△Ｌ₁ と落ち量△Ｌ₂ との和になる（Ｌ＝△Ｌ₁ ＋△Ｌ₂ ）。

そして、上記変位量Ｌが上記摩耗の発生に大きく影響する事が、本発明者が行なった実験の結果分かった。この実験に使用したスラストころ軸受は、各ころ２の直径が２mm、同じく軸方向長さが４．２mm、同じくピッチ円直径が５９．４６５mmである。この様なスラストころ軸受を、１４５５Ｎのスラスト荷重を付与し、潤滑油の温度を１２５℃とした状態で、１０２００min^-1 で６時間回転させた。この様な条件で行なった実験の結果を、図１２に示す。この図１２中、符号「◆」を付した上側の線は上記出っ張り量△Ｌ₁ を、同じく符号「■」を付した下側の線は上記落ち量△Ｌ₂ を、それぞれ表している。そして、位置を示す番号１〜２１を付した２１個のポケットのうち、位置４のポケットと位置２０のポケットとに、ころ２の潜り込みに結び付く程の摩耗が発生し、それ以外のポケットには、それ程の摩耗は発生しなかった。尚、各ころ２の直径が３mm、長さが５．８mm、ピッチ円直径が４９．８７mmのものに就いても、同様の実験結果を得られた。

上記位置４、２０のポケットは、他のポケットに比べて、ころ２の変位量Ｌ（＝△Ｌ₁ ＋△Ｌ₂ ）が多く、それが上記摩耗に結び付いたものと考えられる。即ち、この変位量Ｌが大きくなる事は、当該ポケット７内で上記ころ２が変位し易く、このころ２の回転中心と前記保持器３の径方向とが不一致になる、所謂スキューが発生し易い事に結び付く。尚、この様なスキューが発生せず、上記ころ２の回転中心と前記保持器３の径方向とが一致している場合には、ころ２の自転に伴ってこのころ２が移動する方向は上記保持器３の回転方向に一致し、この保持器３の径方向の成分は存在しない。これに対して、スキューが発生すると、上記ころ２の自転に伴ってこのころ２が移動する方向に応じ、上記保持器３の径方向の成分が生じる。そして、この径方向成分がこの保持器３の径方向外方に向くと、前記遠心力に基づく力と足し合わされて、前記外径側端面２１と前記外径側周縁部２２ａ（又は２２ｂ）との摺接部の面圧が高くなり、上記摩耗が発生するものと考えられる。

尚、特許文献２には、保持器の外径側端部で、１対の保持器素子を構成する金属板同士を、保持器の軸方向中央部で重ね合わせた構造が記載されている。この様な特許文献２に記載された構造によれば、上述の様な摩耗によるころの潜り込みを防止できるものと考えられる。但し、上記特許文献２に記載された構造の場合には、保持器の外周面の面積が狭く、この外周面と対向する相手面がこの外周面との摩擦で摩耗する可能性がある等、使用部位が限られる。又、上記金属板同士の重ね合わせ部をスポット溶接する必要がある等、製造コストが嵩むものと考えられる。

又、特許文献３には、１枚の金属板を断面波形に形成して成る保持器を備えたスラストころ軸受が記載されている。この様な特許文献３に記載された構造によれば、ポケットの形成位置を適切に工夫する事で、やはり、上述の様な摩耗によるころの潜り込みを防止できるものと考えられる。但し、上記特許文献３に記載された構造は、本願発明の対象となる構造と大きく相違する。従って、図７、１０に示す様な構造を有する保持器３を造る為に従来から備えられた設備を利用しつつ、上記摩耗防止を図れる構造を得られるものではない。この点は、上記特許文献２に記載された構造の場合も同様である。

特開平８−１０９９２５号公報特開２００３−１７２３４６号公報特開２００２−２０６５２５号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、図７、１０に示す様な構造を有する保持器を造る為に従来から備えられている設備を利用しつつ、この保持器に設けたポケットの内周縁の摩耗防止を図れる構造を得るべく発明したものである。

本発明のスラストころ軸受は何れも、それぞれが放射方向に長い矩形のポケットを円周方向複数個所に設けた円輪状の保持器と、これら各ポケット内に転動自在に設けられた複数本のころとを備える。そして、この保持器は、第一、第二両保持器素子を軸方向に重ね合わせて成るものである。
このうちの第一保持器素子は、上記各ポケットを構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第一透孔を円周方向複数個所に設けた第一円輪部と、この第一円輪部の内周縁に形成された第一内径側円筒部と、この第一円輪部の外周縁に形成された第一外径側円筒部とを備えたものである。
又、上記第二保持器素子は、上記各ポケットを構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第二透孔を円周方向に関して上記第一透孔と同ピッチで設けた第二円輪部と、この第二円輪部の内周縁に形成された第二内径側円筒部と、この第二円輪部の外周縁に形成された第二外径側円筒部とを備えたものである。
そして、上記第一、第二両保持器素子は、上記各第一透孔と上記各第二透孔とを軸方向に関して互いに整合させた状態で、上記第一外径側円筒部の内径側に上記第二外径側円筒部を内嵌すると共に、上記第一内径側円筒部の外径側に上記第二内径側円筒部を外嵌した状態で組み合わせている。

特に、請求項１に記載したスラストころ軸受に於いては、上記各ころの軸方向両端面のうち、少なくとも上記各ポケット内への組み付け状態で上記保持器の径方向外側となる外径側端面を、この外径側端面の中心部が最も軸方向に突出する凸面としている。これと共に、上記各ポケット内で上記各ころを、上記保持器の径方向に関して最も外側に変位させた状態で、上記外径側端面の中心部と上記第二外径側円筒部の内周面とが当接する様に、各部の寸法を規制している。
又、請求項３に記載したスラストころ軸受に於いては、上記各ポケット内での上記各ころの、上記保持器の軸方向に関する変位量を、総てのポケット内での総てのころに関して、０．７mm以下に抑えている。

上述の様に構成する本発明のスラストころ軸受の場合には、各ころの軸方向両端面のうち、保持器の径方向外側となる外径側端面と、各ポケットを構成する第一、第二両透孔の周縁部のうち、上記保持器の径方向外側となる外径側周縁部とが擦れ合う事を防止するか、擦れ合った場合でも擦れ合い部分（摺接部）のＰＶ値を低く抑えられる。
即ち、請求項１に記載した発明の場合には、各ころの外径側端面の中心部と第二外径側円筒部の内周面とが当接する事で、これら各ころの外径側端面の中心から外れた部分と上記第一、第二両透孔の外径側周縁部とが擦れ合う事を防止できる。上記中心部の滑り速度は低い為、上記ＰＶ値は低く抑えられ、上記外径側端面の中心部と上記第二外径側円筒部の内周面との当接部の摩耗は軽微に抑えられる。
又、請求項３に記載した発明の場合には、各ポケット内での各ころの、保持器の軸方向に関する変位量を低く抑える事で、これら各ころが大きくスキューする事を防止できる。この結果、これら各ころがスキューする事に基づき、これら各ころの外径側端面と第一、第二両透孔の周縁部との擦れ合い部の面圧が高くなる事を抑えられる。この結果、この擦れ合い部のＰＶ値の上昇を抑えて、上記両透孔の周縁部に、ころの潜り込みに結び付く程の摩耗が発生する事を防止できる。
又、本発明は、前述の図７、１０に示す様な構造に適用できる為、この様な構造を有する保持器を造る為に従来から備えられている設備を利用しつつ、保持器のポケットの内周縁の摩耗防止を図れる。

本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、上述した請求項１の構成に加えて、各ころの軸方向両端面を、これら各ころの中心軸上にその曲率中心を有する球状凸面とする。球状凸面とする事で、これら各ころが多少スキューした場合でも、外径側端面の中心部と第二外径側円筒部の内周面との当接部に、面圧上昇に結び付く様なエッジロードが発生せず、ＰＶ値を、安定して低く抑えられる。又、上記各ころの軸方向両端面に球状凸面を形成する事で、これら各ころの組み付け方向を規制する必要がなくなり、組み付け作業の安定化に基づくコスト低減を図れる。
又、好ましくは、請求項４に記載した様に、上述した請求項３の構成に加えて、上記各ころの軸方向両端面を上述の様な球状凸面とすると共に、各ポケット内でこれら各ころを、保持器の径方向に関して最も外側に変位させた状態で、外径側端面の中心部と第二外径側円筒部の内周面とが当接する様に、各部の寸法を規制する。この様に構成すれば、上記各ころの外径側端面と上記第二外径側円筒部の内周面との当接部の、これら各ころの自転軸上からのずれを小さく抑えて、この当接部の滑り速度Ｖ、延てはこの当接部のＰＶ値を低く抑え、この当接部の摩耗を低く抑え、スラストころ軸受の回転抵抗を低く抑えられる。
更に好ましくは、請求項５に記載した様に、円周方向に関して第二外径側円筒部の一部で各ポケットの外径側端部に位置する部分を除去する事により、これら各ポケット内に保持したころの外径側端面を、第一外径側円筒部の内周面に対向させる。
或は請求項６に記載した様に、円周方向に関して第二内径側円筒部の一部で各ポケットの内径側端部に位置する部分を除去する事により、これら各ポケット内に保持したころの内径側端面を、第一内径側円筒部の外周面に対向させる。
この様に構成すれば、保持器の径方向に関する、上記各ポケットの長さ寸法、延いてはこれら各ポケット内に保持する上記各ころの軸方向寸法を長くして、上記スラストころ軸受の負荷容量の増大を図れる。

図１〜２は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例のスラストころ軸受１ａを構成する保持器３ａは、それぞれが断面コ字形で全体を円輪状に造られた第一、第二両保持器素子５ａ、６ａを最中状に組み合わせて成り、前述の図８に示す様に、ころ２ａと同数のポケット７を、上記保持器３ａの中心に関して放射状に配列して成る。又、上記保持器３ａの径方向に関して、上記各ころ２ａの外径側、内径側両端面２１ａ、２４は、それぞれ、これら各ころ２ａの中心軸α上にその曲率中心を有する球状凸面としている。従って、上記外径側、内径側両端面２１ａ、２４は、それぞれの中央部が、最も軸方向に突出している。

上記第一保持器素子５ａは、鋼板、ステンレス鋼板等の金属板にプレス加工等の塑性加工を施す事により造られたもので、第一円輪部８ａの内外両周縁に、第一内径側円筒部９ａと第一外径側円筒部１０ａとを、互いに同心に形成して成る。そして、このうちの第一円輪部８ａの円周方向複数個所に、上記各ポケット７を構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第一透孔１１ａを設けている。又、上記第二保持器素子６ａは、やはり鋼板、ステンレス鋼板等の金属板にプレス加工等の塑性加工を施す事により造られたもので、第二円輪部１２ａの内外両周縁に、第二内径側円筒部１３ａと第二外径側円筒部１４ａとを、互いに同心に形成して成る。そして、このうちの第二円輪部１２ａの円周方向複数個所に、上記各ポケット７を構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第二透孔１５ａを設けている。それぞれがこの様な構成を有する、上記第一、第二両保持器素子５ａ、６ａは、上記各第一透孔１１ａと上記各第二透孔１５ａとを軸方向に関して互いに整合させた状態で、上記第一外径側円筒部１０ａの内径側に上記第二外径側円筒部１４ａを内嵌すると共に、上記第一内径側円筒部９ａの外径側に上記第二内径側円筒部１３ａを外嵌した状態で組み合わせる。そして、各円筒部１０ａ、１４ａ、９ａ、１３ａ同士の嵌合状態を締り嵌めにする事により、或はこのうちの第一外径側円筒部１０ａの先端縁を径方向内方に折り曲げる等により、互いの分離を防止する。

本実施例の場合、上記第一、第二両透孔１１ａ、１５ａを、前述の図７、８、１０に記載した従来構造に比べて、それぞれ第一、第二両円輪部８ａ、１２ａの径方向外寄り部分に形成している。この為に本実施例の場合、上記第二透孔１５ａは、上記第二円輪部１２ａの外周縁まで開口している。そして、上記各ポケット７内に保持した上記各ころ２ａが上記保持器３ａの径方向に関して最も外側に変位した状態で、上記外径側端面２１ａの中心部と上記第二外径側円筒部１４ａの内周面とが当接する様にしている。又、上記第一、第二両円輪部８ａ、１２ａ同士の間隔Ｄ、上記保持器３ａの円周方向に関する上記各第一透孔１１ａの幅Ｗ₁₁、同じく上記各第二透孔１５ａの幅Ｗ₁₅を適切に規制する事により、上記各ポケット７内での上記各ころ２ａの転動（自転）を自在としつつ、これら各ポケット７内でのこれら各ころ２ａの、上記保持器３ａの軸方向に関する変位量Ｌ（＝△Ｌ₁ ＋△Ｌ₂ 、前述の図１１参照）を、総てのポケット７内での総てのころ２ａに関して０．７mm以下に抑えている。

上述の様に構成する本実施例のスラストころ軸受１ａの場合には、上記各ころ２ａの外径側端面２１ａと、上記各ポケット７を構成する第一、第二両透孔１１ａ、１５ａの周縁部のうち、上記保持器３ａの径方向外側となる外径側周縁部２５ａ、２５ｂとが擦れ合う事を防止するか、擦れ合った場合でも擦れ合い部分（摺接部）のＰＶ値を低く抑えられる。即ち、上記各ころ２ａの外径側端面２１ａの中心部と上記第二外径側円筒部１４ａの内周面とが、図２に小さな破線丸印で示した当接部２６部分で当接する事により、上記各ころ２ａの外径側端面２１ａの中心から外れた部分と上記第一、第二両透孔１１ａ、１５ａの周縁部とが擦れ合う事を防止する。上記当接部２６に対応する中心部の滑り速度Ｖは低い為、上記ＰＶ値は低く抑えられ、上記外径側端面２１ａの中心部と上記第二外径側円筒部１４ａの内周面との当接部の摩耗は軽微に抑えられる。

しかも本実施例の場合には、上記変位量Ｌを０．７mm以下に抑えている為、上記各ポケット７内での上記各ころ２ａの変位を抑えられる。そして、これら各ころ２ａが大きくスキューする事を防止できる。この結果、仮に上記外径側端面２１ａと上記各外径側周縁部２５ａ、２５ｂとが近接していて、上記各ころ２ａがスキューする事に基づき、これら各ころ２ａの外径側端面２１ａと上記各外径側周縁部２５ａ、２５ｂとが擦れ合ったとしても、この擦れ合い部の面圧が高くなる事を抑えられる。この結果、この擦れ合い部のＰＶ値の上昇を抑えて、上記両透孔１１ａ、１５ａの周縁部に、上記各ころ２ａの潜り込みに結び付く程の摩耗が発生する事を防止できる。この場合に、好ましくは、上記保持器３ａの軸方向の位置を上記各ポケット７の縁部と上記各ころ２ａの転動面とで規制する、所謂ころ持たせの構造とする事が好ましい。ころ持たせの構造を採用すれば、上記各ころ２ａのスキューをより有効に防止できる。尚、ころ持たせの構造を採用した場合には、これら各ころ２ａの一部が、常に上記保持器３ａの軸方向両端面から突出した状態となる。従って、前記変位量Ｌを表す式中の△Ｌ₂ は、負の値になる（図１１中の△Ｌ₂ が、基準面に対し△Ｌ₁ と同じ側に存在する）。
更に本実施例の場合、前述の図７、１０に示す様な構造を有する保持器を造る為に従来から備えられた設備を利用する事ができる。従って、実施に伴う製造コストの増大を抑えられる。

尚、上記各ころ２ａの外径側端面２１ａの中心部と上記第二外径側円筒部１４ａの内周面とを上記当接部２６部分で当接させる様に構成すれば、必ずしも上記変位量Ｌを０．７mm以下に抑える必要はない。又、この変位量Ｌを０．７mm以下に抑えれば、必ずしも上記各ころ２ａの外径側端面２１ａの中心部と上記第二外径側円筒部１４ａの内周面とを上記当接部２６部分で当接させる必要はない。

図３は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、保持器３ｂを構成する第一保持器素子５ｂと第二保持器素子６ｂとを非分離に結合する為に、第一内径側円筒部９ｂの先端縁を径方向外方に折り曲げている。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施例１と同様である。

図４〜５は、請求項１〜５に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、第二保持器素子６ｃの外周縁部に形成した第二外径側円筒部１４ｂのうちの円周方向の一部で、各ポケット７ａ、７ａの外径側端部に位置する部分を除去している。従って、上記第二外径側円筒部１４ｂは、除肉部と肉部とが交互に繰り返される、欠円筒状に形成されている。このうちの除肉部が、上記各ポケット７ａ、７ａの外径側端部に位置する。

この様な構成により、上記各ポケット７ａ、７ａ内に保持したころ２ｂの軸方向端面（保持器３ｃの径方向に関して外径側端部）を、第一外径側円筒部１０ａの内周面に対向させている。上記各ころ２ｂが上記各ポケット７ａ、７ａ内で、保持器３ｃの径方向に関して外径側端部に迄変位すると、上記各ころ２ｂの端面と上記第一外径側円筒部１０ａの内周面とが当接する。
本実施例の場合、上述の様な構成を採用する事により、上記保持器３ｃの径方向に関する、上記各ポケット７ａ、７ａの長さ寸法、延いてはこれら各ポケット７ａ、７ａ内に保持する上記各ころ２ｂの軸方向寸法を（第二外径側円筒部１４ｂの板厚に相当する、図４の鎖線αと実線βとの差△Ｌ分）長くして、スラストころ軸受の負荷容量の増大を図れる。尚、第一保持器素子５ｃの形状に就いても、上記各ころ５ｂとの干渉を防止すべく、一部を除去する等、適宜の改良を加える。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施例１と同様である。

図６は、請求項１〜３、５に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合には、第二保持器素子６ｄの内周縁部に形成した第二内径側円筒部１３ｂのうちの円周方向の一部で、各ポケット７ｂの内径側端部に位置する部分を除去している。従って、上記第二内径側円筒部１３ｂは、除肉部と肉部とが交互に繰り返される、欠円筒状に形成されている。このうちの除肉部が、上記各ポケット７ｂの内径側端部に位置する。

この様な構成により、上記各ポケット７ｂ内に保持したころ２ｃの軸方向端面（保持器３ｄの径方向に関して内径側端部）を、第一内径側円筒部９ａの外周面に対向させている。上記各ころ２ｃが上記各ポケット７ｂ内で、保持器３ｄの径方向に関して内径側端部に迄変位すると、上記各ころ２ｃの端面と上記第一内径側円筒部９ａの外周面とが当接する。
本実施例の場合、上述の様な構成を採用する事により、上記保持器３ｄの径方向に関する、上記各ポケット７ｂの長さ寸法、延いてはこれら各ポケット７ｂ内に保持する上記各ころ２ｃの軸方向寸法を（上記第二内径側円筒部１３ｂの板厚に相当する、図６の鎖線α´と実線β´との差△Ｌ´分）長くして、スラストころ軸受の負荷容量の増大を図れる。尚、第一保持器素子５ｄの形状に就いても、上記各ころ２ｃとの干渉を防止すべく、一部を除去する等、適宜の改良を加える。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施例３と同様である。

本発明のスラストころ軸受は、自動車用トランスミッションの回転支持部に限らず、例えばカーエアコン用のコンプレッサの回転支持部等、スラスト荷重を支承しつつ高速回転する各種回転支持部に適用できる。

本発明の実施例１を示す部分断面図。図１のＡ−Ａ断面図。本発明の実施例２を示す部分断面図。同実施例３を示す部分断面図。同じく保持器を取り出して示す部分斜視図。本発明の実施例４を示す部分断面図。従来構造の１例を回転支持部への組み付け状態で示す部分断面図。保持器を取り出して図７の側方から見た図。ころによる保持器の摩耗状態の１例を示す、図８のＢ部拡大図。保持器の摩耗の原因を知る為に行なった実験に就いて説明する為の、スラストころ軸受を構成する保持器ところとの部分断面図。図１０のＣ−Ｃ断面図。実験結果を示すグラフ。

符号の説明

１、１ａスラストころ軸受
２、２ａ、２ｂ、２ｃころ
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ保持器
４ａ、４ｂレース
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ第一保持器素子
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ第二保持器素子
７、７ａ、７ｂポケット
８、８ａ第一円輪部
９、９ａ、９ｂ第一内径側円筒部
１０、１０ａ第一外径側円筒部
１１、１１ａ第一透孔
１２、１２ａ第二円輪部
１３、１３ａ、１３ｂ第二内径側円筒部
１４、１４ａ、１４ｂ第二外径側円筒部
１５、１５ａ第二透孔
１６ａ、１６ｂ折り立て壁
１７ａ、１７ｂ係止部
１８ケーシング
１９保持部
１９ａ奥面
２０相手部材
２０ａ端面
２１、２１ａ外径側端面
２２ａ、２２ｂ外径側周縁部
２３凹み
２４内径側端面
２５ａ、２５ｂ外径側周縁部
２６当接部

Claims

それぞれが放射方向に長い矩形のポケットを円周方向複数個所に設けた円輪状の保持器と、これら各ポケット内に転動自在に設けられた複数本のころとを備え、この保持器は第一、第二両保持器素子を軸方向に重ね合わせて成るものであり、このうちの第一保持器素子は、上記各ポケットを構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第一透孔を円周方向複数個所に設けた第一円輪部と、この第一円輪部の内周縁に形成された第一内径側円筒部と、この第一円輪部の外周縁に形成された第一外径側円筒部とを備えたものであり、上記第二保持器素子は、上記各ポケットを構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第二透孔を円周方向に関して上記第一透孔と同ピッチで設けた第二円輪部と、この第二円輪部の内周縁に形成された第二内径側円筒部と、この第二円輪部の外周縁に形成された第二外径側円筒部とを備えたものであり、上記第一、第二両保持器素子は、上記各第一透孔と上記各第二透孔とを軸方向に関して互いに整合させた状態で、上記第一外径側円筒部の内径側に上記第二外径側円筒部を内嵌すると共に、上記第一内径側円筒部の外径側に上記第二内径側円筒部を外嵌しているスラストころ軸受に於いて、上記各ころの軸方向両端面のうち、少なくとも上記各ポケット内への組み付け状態で上記保持器の径方向外側となる外径側端面を、この外径側端面の中心部が最も軸方向に突出する凸面とすると共に、上記各ポケット内で上記各ころを、上記保持器の径方向に関して最も外側に変位させた状態で、上記外径側端面の中心部と上記第二外径側円筒部の内周面とが当接する様に、各部の寸法を規制している事を特徴とするスラストころ軸受。
各ころの軸方向両端面が、これら各ころの中心軸上にその曲率中心を有する球状凸面である、請求項１に記載したスラストころ軸受。
それぞれが放射方向に長い矩形のポケットを円周方向複数個所に設けた円輪状の保持器と、これら各ポケット内に転動自在に設けられた複数本のころとを備え、この保持器は第一、第二両保持器素子を軸方向に重ね合わせて成るものであり、このうちの第一保持器素子は、上記各ポケットを構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第一透孔を円周方向複数個所に設けた第一円輪部と、この第一円輪部の内周縁に形成された第一内径側円筒部と、この第一円輪部の外周縁に形成された第一外径側円筒部とを備えたものであり、上記第二保持器素子は、上記各ポケットを構成する為の、それぞれが放射方向に長い矩形の第二透孔を円周方向に関して上記第一透孔と同ピッチで設けた第二円輪部と、この第二円輪部の内周縁に形成された第二内径側円筒部と、この第二円輪部の外周縁に形成された第二外径側円筒部とを備えたものであり、上記第一、第二両保持器素子は、上記各第一透孔と上記各第二透孔とを軸方向に関して互いに整合させた状態で、上記第一外径側円筒部の内径側に上記第二外径側円筒部を内嵌すると共に、上記第一内径側円筒部の外径側に上記第二内径側円筒部を外嵌した状態で組み合わせているスラストころ軸受に於いて、上記各ポケット内での上記各ころの、上記保持器の軸方向に関する変位量を、総てのポケット内での総てのころに関して０．７mm以下に抑えた事を特徴とするスラストころ軸受。
各ころの軸方向両端面が、これら各ころの中心軸上にその曲率中心を有する球状凸面であり、各ポケット内でこれら各ころを、保持器の径方向に関して最も外側に変位させた状態で、これら各ころの軸方向両端面のうちで保持器の径方向外側となる外径側端面の中心部と第二外径側円筒部の内周面とが当接する様に、各部の寸法を規制している、請求項３に記載したスラストころ軸受。
円周方向に関して第二外径側円筒部の一部で各ポケットの外径側端部に位置する部分を除去する事により、これら各ポケット内に保持したころの軸方向両端面のうちで保持器の径方向外側となる外径側端面を、第一外径側円筒部の内周面に対向させた、請求項１〜４の何れかに記載したスラストころ軸受。
円周方向に関して第二内径側円筒部の一部で各ポケットの内径側端部に位置する部分を除去する事により、これら各ポケット内に保持したころの軸方向両端面のうちで保持器の径方向内側となる内径側端面を、第一内径側円筒部の外周面に対向させた、請求項１〜４の何れかに記載したスラストころ軸受。