JP2006071076A - Mounting structure of thrust needle roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のエアコンディショナー用コンプレッサ、トランスミッション（オートマチック／マニュアル）、無段変速機、自動車や自動二輪車等の各種車両の電動ブレーキ等に用いられるスラスト針状ころ軸受に関するものである。このスラスト針状ころ軸受は、これらの部品または装置の回転部分に設置し、この回転部分に加わるスラスト荷重を支持するために使用される。 The present invention relates to a thrust needle roller bearing used for an air conditioner compressor, a transmission (automatic / manual), a continuously variable transmission, an electric brake of various vehicles such as an automobile and a motorcycle. This thrust needle roller bearing is installed in the rotating part of these parts or devices, and is used to support the thrust load applied to the rotating part.
なお、日本工業規格（ＪＩＳ）では、「針状ころ」を「直径が５ｍｍ以下で、長さと直径との比が３以上１０以下である円筒状のころ」であると分類している。しかしながら、本明細書中で使用する「針状ころ」という用語は、ＪＩＳで規定されているような寸法関係を有する針状ころだけでなく、より広義な意味で使用する。言い換えれば、本明細書で使用する「針状ころ」とは、ＪＩＳで規定されている棒状ころまたは円筒ころを含むものとして理解すべきである。 The Japanese Industrial Standard (JIS) classifies “needle rollers” as “cylindrical rollers having a diameter of 5 mm or less and a length to diameter ratio of 3 to 10”. However, the term “needle roller” used in this specification is used not only in a needle roller having a dimensional relationship as defined in JIS, but in a broader sense. In other words, the “needle roller” used in the present specification should be understood as including a bar roller or a cylindrical roller as defined in JIS.
スラスト針状ころ軸受は、対向する１対の軌道部材の間に配置される複数の針状ころと、保持器とからなり、単純な構造で高負荷容量と高剛性とを実現できるものとして知られている。また、スラスト針状ころ軸受は、軸方向の高さ（厚み）が小さい等の利点を有するので、省スペース化が要求される用途に広く使用されている。 Thrust needle roller bearings are known as being able to achieve high load capacity and high rigidity with a simple structure, consisting of a plurality of needle rollers arranged between a pair of opposed raceway members and a cage. It has been. Further, thrust needle roller bearings have advantages such as a small axial height (thickness), and are therefore widely used in applications that require space saving.
スラスト針状ころ軸受が使用される主な用途としては、自動車用エアコンディショナーのコンプレッサがある。特開２００３−９７５６２号公報（特許文献１）は、スラスト針状ころ軸受を組み込んだ種々のタイプのコンプレッサを開示している。スラスト針状ころ軸受が使用される別の用途として、電動ブレーキがある。各種車両の電動ブレーキは、例えば、特開２００３−２４７５７６号公報（特許文献２）および特開２０００−２３８６２８号公報（特許文献３）に開示されている。
スラスト針状ころ軸受では、その基本構造に由来して、針状ころと軌道輪との間に差動すべりが生ずる。より詳しく説明すると、スラスト針状ころ軸受の場合、平面の軌道面を有する軌道輪の上に、転動体として円柱形状の針状ころを配置し、この針状ころと軌道面とが線接触する構造になっている。軸受の回転中心と、針状ころの公転運動の中心とは一致する。針状ころは軸受の径方向に所定の長さを有しているが、針状ころの転動面上における周速度は、同じ速度である。一方、針状ころに転がり接触する軌道輪の軌道面は、軸受の回転中心から外径方向に向かうほど周速度は大きくなる。そのため、針状ころと軌道輪の軌道面との間の周速度差は、針状ころの両端部で最大となる。 In the thrust needle roller bearing, a differential slip occurs between the needle roller and the raceway due to the basic structure. More specifically, in the case of a thrust needle roller bearing, a cylindrical needle roller is arranged as a rolling element on a raceway having a flat raceway surface, and the needle roller and the raceway surface are in line contact. It has a structure. The center of rotation of the bearing coincides with the center of revolution of the needle roller. The needle rollers have a predetermined length in the radial direction of the bearing, but the peripheral speed on the rolling surface of the needle rollers is the same. On the other hand, the circumferential speed of the raceway surface of the race which is in rolling contact with the needle roller increases from the center of rotation of the bearing toward the outer diameter direction. Therefore, the peripheral speed difference between the needle roller and the raceway surface of the race is maximized at both ends of the needle roller.
理論上では、軸受のピッチ円上のみで純転がり運動を行い、ピッチ円上の点から針状ころの両端部に向けて、針状ころと軌道面との周速度差が大きくなり、差動すべりが増大する。この差動すべりは、針状ころの長さに比例して大きくなる。 Theoretically, a pure rolling motion is performed only on the pitch circle of the bearing, and the circumferential speed difference between the needle roller and the raceway surface increases from the point on the pitch circle toward both ends of the needle roller. Sliding increases. This differential slip increases in proportion to the length of the needle rollers.
スラスト針状ころ軸受における差動すべりは、他の形式の軸受と比較して大きい。そのため、差動すべりが原因となって、針状ころのエッジ部と軌道輪との間でエッジ応力が発生しやすく、軌道輪のころ転走部のエッジ部に表面起点型の剥離が発生しやすくなる。 The differential sliding in thrust needle roller bearings is large compared to other types of bearings. Therefore, due to differential sliding, edge stress is likely to occur between the edge of the needle roller and the bearing ring, and surface-origin type peeling occurs at the edge of the roller rolling part of the bearing ring. It becomes easy.
また、針状ころに差動すべりが発生すると、油膜切れが起こり、ころと軌道輪とが金属接触して発熱する。この発熱により、表面損傷や表面起点型の剥離が発生しやすくなる。このような傾向は、高速回転になればなる程、顕著となる。結果的に、軸受寿命が短くなることが認められる。 Further, when a differential slip occurs in the needle roller, the oil film is cut, and the roller and the race are in metal contact and generate heat. This heat generation tends to cause surface damage and surface-origin peeling. Such a tendency becomes more remarkable as the rotation speed becomes higher. As a result, it is recognized that the bearing life is shortened.
近年、自動車のエアコンディショナー用コンプレッサ等に使用されているオイルは低粘度のものが使用されてきている。より詳しく説明すると、地球温暖化防止等の環境問題の観点から、冷媒として代替フロンが使用されているが、これらの代替フロンは、従来使用されていた冷媒と比較して、自己潤滑性が乏しいとされている。潤滑油は、溶解した代替フロンとの混合状態であるため、動粘度が低下している。また、コンプレッサの冷媒循環路には、潤滑油と冷媒とが混合した混合物が循環するため、コンプレッサ能力（冷却能力）を向上するには、冷媒の占める量を増加して潤滑油の占める量を減らす必要がある。コンプレッサ用のスラスト針状ころ軸受は、このような希薄潤滑下での過酷な条件で使用されているため、表面損傷や表面起点型剥離がより発生し易くなっている。 In recent years, low-viscosity oil has been used for air conditioner compressors for automobiles. More specifically, from the viewpoint of environmental problems such as prevention of global warming, alternative chlorofluorocarbons are used as refrigerants, but these alternative chlorofluorocarbons have poor self-lubricating properties compared to refrigerants that have been used conventionally. It is said that. Since the lubricating oil is in a mixed state with the dissolved alternative chlorofluorocarbon, the kinematic viscosity is lowered. In addition, since a mixture of lubricating oil and refrigerant circulates in the refrigerant circulation path of the compressor, to increase the compressor capacity (cooling capacity), increase the amount of refrigerant and increase the amount of lubricating oil. It is necessary to reduce. Since thrust needle roller bearings for compressors are used under such severe conditions under lean lubrication, surface damage and surface-origin separation are more likely to occur.
自動車メーカー、オートマチックトランスミッションメーカー、無段変速機メーカー、自動車や自動二輪車等の各種車両の電動ブレーキメーカーは、省エネルギーの観点から、従来のオイルに添加剤を入れている場合がある。添加剤を入れることにより動力伝達力が向上し、省エネルギーとなる。しかしながら、添加剤入りのオイルは軸受への潤滑性能が劣るため、差動すべりを生ずるスラスト針状ころ軸受では、表面起点型剥離等の表面損傷での早期剥離が発生し易くなっている。 Automakers, automatic transmission manufacturers, continuously variable transmission manufacturers, and electric brake manufacturers of various vehicles such as automobiles and motorcycles may add additives to conventional oils from the viewpoint of energy saving. Adding an additive improves power transmission and saves energy. However, since the oil containing the additive is inferior in lubrication performance to the bearing, in the thrust needle roller bearing that generates differential sliding, early peeling due to surface damage such as surface starting type peeling is likely to occur.
さらに、近年、自動車用エアコンディショナー用コンプレッサ、オートマチックトランスミッション、無段変速機、自動車や自動二輪車等の各種車両の電動ブレーキの使用条件として、高出力化やコンパクト化が要請されるため、スラスト針状ころ軸受には高荷重化への傾向が見られ、通常の荷重依存型の転動疲労による内部起点型剥離も発生し易くなってしまう。 Furthermore, in recent years, the use of electric brakes for various types of vehicles such as compressors for automobile air conditioners, automatic transmissions, continuously variable transmissions, automobiles and motorcycles has been demanded for higher output and compactness. Roller bearings tend to have higher loads, and internal origin type peeling due to normal load-dependent rolling fatigue is likely to occur.
本発明の目的は、過酷な条件で使用されても剥離の発生を抑制し得るスラスト針状ころ軸受を提供することである。 The objective of this invention is providing the thrust needle roller bearing which can suppress generation | occurrence | production of peeling even if it is used on severe conditions.
本件発明者は、スラスト針状ころ軸受の取付構造を改良することにより、剥離の発生を抑制して軸受の長寿命化を実現できることを見出した。このことを説明するために、図１〜図５を参照して従来のスラスト針状ころ軸受の取付構造を説明する。 The inventor of the present invention has found that by improving the mounting structure of the thrust needle roller bearing, it is possible to suppress the occurrence of peeling and to extend the life of the bearing. In order to explain this, a conventional thrust needle roller bearing mounting structure will be described with reference to FIGS.
図１は、自動車のエアコンディショナー用コンプレッサ等に組み込まれた従来のスラスト針状ころ軸受３を示している。図１（ａ）は従来のスラスト針状ころ軸受の取り付け構造を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿って見た図、（ｃ）は（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿って見た図である。スラスト針状ころ軸受３は、第１軌道盤４と、第２軌道盤５と、針状ころ６と、保持器７とを備える。第１軌道盤４は第１ハウジング部材１に固定され、第２軌道盤５は第２ハウジング部材２に固定される。第１ハウジング部材１と第２ハウジング部材２とは、相対回転可能である。
FIG. 1 shows a conventional thrust needle roller bearing 3 incorporated in a compressor for an air conditioner of an automobile. FIG. 1A is a cross-sectional view showing a conventional thrust needle roller bearing mounting structure, FIG. 1B is a view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. It is the figure seen along line CC. The thrust needle roller bearing 3 includes a first washer 4, a
図２は第１軌道盤４を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図示するように、第１軌道盤４はその外周部に径方向に突出した一対の凸部４ａを有している。これに対応して、第１ハウジング部材１は、第１軌道盤４の凸部４ａに係合する凹部１ａを有している（図１参照）。凸部１ａと凹部１ａとの係合により、第１軌道盤４は第１ハウジング部材１に対して相対的に回らないように固定保持される。
2A and 2B show the first washer disk 4. FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a front view. As shown in the figure, the first washer 4 has a pair of
また、第２軌道盤５はその内周部に径方向に突出した凸部５ａを有している。これに対応して、第２ハウジング部材２は、第２軌道盤５の凸部５ａに係合する凹部２ａを有している。凸部５ａと凹部２ａとの係合により、第２軌道盤５は第２ハウジング部材２に対して相対的に回らないように固定保持される。
Moreover, the
図３〜図５は、軌道盤とハウジングとの間の回り止め構造の他の例を示している。図３に示した軌道盤８は、その内周部に一対の凸部８ａを有している。この軌道盤８を保持するハウジングは、凸部８ａに係合する凹部を有する。図４に示した軌道盤９は、その内径穴の形状が円形ではなく、一対の平面部９ａを持つ形状となっている。これに対応して、軌道盤９を保持するハウジングまたは軸は、軌道盤９の内径穴の形状に適合する係合部を有する。図５に示した軌道盤１０は、その外周部の３箇所に凹部１０ａを有している。これに対応して、軌道盤１０を保持するハウジングは、凹部１０ａに係合する凸部を有する。
3-5 has shown the other example of the detent | locking structure between a washer and a housing. The bearing
図１〜図５に示すように、従来のスラスト針状ころ軸受の保持構造では、軌道盤とハウジングとの間に相対回転を禁止する回り止め構造を設けている。 As shown in FIGS. 1 to 5, in the conventional thrust needle roller bearing holding structure, a detent structure that prohibits relative rotation is provided between the bearing disc and the housing.
例えば、自動車のエアコンディショナー用コンプレッサでスラスト針状ころ軸受を使用する場合、軸受には偏荷重が作用する。また、オートマチックトランスミッションでは、ミスアライメントのために、あるいは偏心荷重や間歇荷重がかかるために、軸受に対す荷重負荷が均等にならない。前述したように、従来のスラスト針状ころ軸受は回り止め構造を介してハウジングに固定保持されている。そのため、軸受に対する最大負荷域は一点に固定され、その点が剥離の起点となり易い。ころが転がる転走面は軌道盤全周となるが、内部剥離および表面剥離の起点は、最大負荷域の一点となり、ここから剥離が広がる。 For example, when a thrust needle roller bearing is used in a compressor for an air conditioner of an automobile, an eccentric load acts on the bearing. Further, in an automatic transmission, the load applied to the bearing is not uniform because of misalignment or because an eccentric load or an intermittent load is applied. As described above, the conventional thrust needle roller bearing is fixedly held on the housing through the rotation preventing structure. Therefore, the maximum load area for the bearing is fixed at one point, and that point is likely to be the starting point of separation. The rolling surface on which the roller rolls is the entire circumference of the raceway, but the starting point of internal peeling and surface peeling becomes one point in the maximum load range, and peeling spreads from here.
本件発明者は、最大負荷域が一点に集中するような従来の軸受保持構造を改良するために、軌道盤とハウジングとの間に回り止め構造を設けないようにすることが有効であることを見出した。 The present inventor has found that it is effective not to provide a detent structure between the washer and the housing in order to improve the conventional bearing holding structure in which the maximum load area is concentrated at one point. I found it.
この発明は、針状ころと軌道盤とを備えるスラスト針状ころ軸受をハウジングによって保持する構造において、軌道盤がハウジングに相対回転可能に支持されていることを特徴とする。 The present invention is characterized in that in a structure in which a thrust needle roller bearing including needle rollers and a washer is held by a housing, the washer is supported by the housing so as to be relatively rotatable.
上記構成の軸受保持構造によれば、軌道盤がハウジングに対して相対回転するものであるので、剥離の起点となる軌道盤に作用する最大負荷域は軌道盤上の一点に集中されるのではなく、軌道盤の周方向にずれていくことになる。言い換えれば、軌道盤がハウジングに対して相対回転することにより、軌道盤が局所的に最大応力を受けるのではなく、軌道盤の全周で順次応力を受けられるようにする。このようにすれば、一点に集中する負荷を小さくできるので、剥離の発生を抑制でき、スラスト針状ころ軸受の長寿命化を実現できる。 According to the bearing holding structure having the above configuration, since the washer rotates relative to the housing, the maximum load area acting on the washer as a starting point of separation is not concentrated on one point on the washer. And will shift in the circumferential direction of the washer. In other words, by rotating the washer relative to the housing, the washer is not subjected to the maximum stress locally, but can be successively subjected to the stress around the entire circumference of the washer. In this way, since the load concentrated on one point can be reduced, the occurrence of separation can be suppressed, and the life of the thrust needle roller bearing can be extended.
上述したように、本発明のスラスト針状ころ軸受取付構造では、軌道盤とハウジングとの接触部分に、回り止め構造が存在していない。例えば、回り止めのための凹凸係合部が存在していない。一つの実施形態では、スラスト針状ころ軸受は、針状ころを保持するための保持器を備えており、保持器付針状ころと軌道盤とが分離可能に組み立てられている。他の実施形態では、スラスト針状ころ軸受は、針状ころを保持するための保持器を備えており、保持器付針状ころと軌道盤とが分離不能に組み立てられている。さらに他の実施形態では、スラスト針状ころ軸受は、針状ころを保持するための保持器を備え、軌道盤は、保持器付針状ころを間に挟むように配置された一方側軌道部材と他方側軌道部材とを備え、保持器付針状ころと両軌道部材とが分離可能に組み立てられている。さらに他の実施形態では、スラスト針状ころ軸受は、針状ころを保持するための保持器を備え、軌道盤は、保持器付針状ころを間に挟むように配置された一方側軌道部材と他方側軌道部材とを備え、保持器付針状ころと少なくともいずれか一方の軌道部材とが分離不能に組み立てられている。 As described above, in the thrust needle roller bearing mounting structure of the present invention, there is no detent structure at the contact portion between the raceway and the housing. For example, there is no concave and convex engaging portion for preventing rotation. In one embodiment, the thrust needle roller bearing includes a cage for holding the needle roller, and the needle roller with cage and the washer are assembled in a separable manner. In another embodiment, the thrust needle roller bearing includes a cage for holding the needle roller, and the needle roller with cage and the washer are assembled so as not to be separated. In still another embodiment, the thrust needle roller bearing includes a cage for holding the needle roller, and the raceway is arranged on one side of the raceway member so that the needle roller with cage is sandwiched therebetween. And the other side raceway member, and the needle roller with cage and both raceway members are assembled so as to be separable. In still another embodiment, the thrust needle roller bearing includes a cage for holding the needle roller, and the raceway is arranged on one side of the raceway member so that the needle roller with cage is sandwiched therebetween. And the other side raceway member, and the needle roller with cage and at least one of the raceway members are assembled inseparably.
スラスト針状ころ軸受は、単列ころのタイプであってもよいし、複列ころのタイプであってもよい。針状ころの差動すべりによる発熱を抑えようとする場合には、複列タイプのスラスト針状ころ軸受を用いる。この実施形態では、針状ころは、軸受の径方向の外側に配置された外側ころと、軸受の径方向の内側に配置された内側ころとを備え、スラスト針状ころ軸受は、外側ころおよび内側ころを保持する保持器を備える。 The thrust needle roller bearing may be a single row roller type or a double row roller type. In order to suppress heat generation due to differential sliding of the needle rollers, a double row type thrust needle roller bearing is used. In this embodiment, the needle roller includes an outer roller disposed on the outer side in the radial direction of the bearing and an inner roller disposed on the inner side in the radial direction of the bearing, and the thrust needle roller bearing includes the outer roller and A cage is provided for holding the inner rollers.
上記構成の複列スラスト針状ころ軸受によれば、径方向に複列のころを配置することにより差動すべりを抑制し軸受の低トルク化を図ることができるので、客先のニーズである省燃費化を実現できる。上記の構成の複列スラストころ軸受を自動車のエアコンディショナー用コンプレッサ、トランスミッション（オートマチック／マニュアル）、無段変速機、車両の電動ブレーキ等に使用した場合、軸受の径方向に複数のころを配置しているので、ころの差動すべりを抑制でき、ころと軌道部材との金属接触を防いで軸受部の発熱を抑制する。 According to the double-row thrust needle roller bearing having the above-described configuration, the double-row rollers are arranged in the radial direction so that differential sliding can be suppressed and the bearing torque can be reduced. Fuel saving can be realized. When a double-row thrust roller bearing with the above configuration is used in an air conditioner compressor, transmission (automatic / manual), continuously variable transmission, electric brake of a vehicle, etc., a plurality of rollers are arranged in the radial direction of the bearing. Therefore, differential sliding of the roller can be suppressed, and metal contact between the roller and the raceway member is prevented, and heat generation of the bearing portion is suppressed.
一つの実施形態では、複列スラスト針状ころ軸受の保持器は、周方向に間隔をあけて設けられた複数のポケットを含み、複数のポケットの各々に、外側ころおよび内側ころが収容されている。他の実施形態では、複列スラスト針状ころ軸受の保持器は、軸受の径方向の外側の位置で周方向に間隔をあけて設けられた複数の外側ポケットと、軸受の径方向の内側の位置で周方向に間隔をあけて設けられた複数の内側ポケットとを含む。複数の外側ポケットの各々に、外側ころが収容され、複数の内側ポケットの各々に、内側ころが収容されている。 In one embodiment, the retainer of the double row thrust needle roller bearing includes a plurality of pockets provided at intervals in the circumferential direction, and an outer roller and an inner roller are accommodated in each of the plurality of pockets. Yes. In another embodiment, the cage of the double row thrust needle roller bearing includes a plurality of outer pockets spaced circumferentially at positions radially outside the bearing, and a radially inner side of the bearing. A plurality of inner pockets spaced circumferentially at the location. Outer rollers are accommodated in each of the plurality of outer pockets, and inner rollers are accommodated in each of the plurality of inner pockets.
以上のようにこの発明によれば、剥離の発生を抑制して軸受の長寿命化を実現できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to extend the life of the bearing by suppressing the occurrence of peeling.
図６および図７を参照して、この発明の一実施形態に係るスラスト針状ころ軸受取付構造を説明する。図６（ａ）はスラスト針状ころ軸受の取付構造を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿って見た図、（ｃ）は（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿って見た図である。図６に示すスラスト針状ころ軸受１３は、単列ころのタイプであり、第１軌道盤１４と、第２軌道盤１５と、両軌道盤１４，１５の間に配置される複数の針状ころ１６と、針状ころ１６を保持する保持器１７とを備える。第１軌道盤１４は、第１ハウジング１１に相対回転可能に支持され、第２軌道盤１５は、第２ハウジング１２に固定保持されている。第１ハウジング１１と第２ハウジング１２とは、相対回転可能である。第２軌道盤１５は、図６（ｃ）に示すように、凸部１５ａと凹部１２ａとの係合により、第２ハウジング１２に対して回らないようにされている。
A thrust needle roller bearing mounting structure according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A is a cross-sectional view showing a mounting structure of a thrust needle roller bearing, FIG. 6B is a view taken along line BB in FIG. 6A, and FIG. 6C is a line C in FIG. It is the figure seen along -C. The thrust
図７は、第１軌道盤１４を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。図示するように、第１軌道盤１４には、ハウジングに対する回り止め構造を実現するような凸部や、凹部や、平面部が設けられていない。したがって、運転中においては、第１軌道盤１４は、針状ころの回転運動（ころの自転、公転運動、摩擦力、遠心力、軸受荷重等）に伴ってハウジング１１に対して相対回転可能となり、最大負荷域が第１軌道盤１４上の一点に集中するのを避けることができる。
7A and 7B are views showing the
図６に示した軸受取付構造では、第１軌道盤１４を第１ハウジング１１に対して相対回転可能に保持し、第２軌道盤１５を第２ハウジング１２に固定保持したが、第２軌道盤１５も第２ハウジング１２に対して相対回転可能に保持するようにしてもよい。
In the bearing mounting structure shown in FIG. 6, the
図８〜図１９は、単列ころタイプのスラスト針状ころ軸受の種々の形態を示している。これらのうち、図８〜図１４に示したスラスト針状ころ軸受は、一対の軌道盤と保持器付針状ころとを備えた三位一体タイプであり、図１５〜図１９に示したスラスト針状ころ軸受は、１個の軌道盤と保持器付針状ころとを備えた二位一体タイプである。これらの各図に示されたスラスト針状ころ軸受を簡単に説明する。なお、各図において同一の参照番号を付したものは、同一または相当の要素を示すものである。 8 to 19 show various forms of single-row roller type thrust needle roller bearings. Among these, the thrust needle roller bearing shown in FIGS. 8 to 14 is a three-piece integrated type provided with a pair of raceways and needle rollers with a cage, and the thrust needle bearing shown in FIGS. The roller bearing is a two-position integrated type including a single washer and a needle roller with cage. The thrust needle roller bearing shown in these drawings will be briefly described. In addition, what attached | subjected the same reference number in each figure shows the same or equivalent element.
図８に示すスラスト針状ころ軸受２０は、平板状の第１軌道盤２１と、平板状の第２軌道盤２２と、針状ころ２３と、ころ保持部がＷ形状に成形された保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と、両軌道盤２１，２２とは、分離可能である。
A thrust
図９に示すスラスト針状ころ軸受は、内径フランジ付の第１軌道盤２１と、外径フランジ付の第２軌道盤２２と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と、両軌道盤２１，２２とは、分離不能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 9 includes a
図１０に示すスラスト針状ころ軸受は、内径フランジ付の第１軌道盤２１と、外径フランジ付の第２軌道盤２２と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と、両軌道盤２１，２２とは、分離可能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 10 includes a
図１１に示すスラスト針状ころ軸受は、平板状の第１軌道盤２１と、外径フランジ付の第２軌道盤２２と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と第１軌道盤２１とは分離可能であり、保持器付針状ころ２３と第２軌道盤２２とは分離不能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 11 includes a flat
図１２に示すスラスト針状ころ軸受は、内径フランジ付の第１軌道盤２１と、平板状の第２軌道盤２２と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と第１軌道盤２１とは分離不能であり、保持器付針状ころ２３と第２軌道盤２２とは分離可能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 12 includes a
図１３に示すスラスト針状ころ軸受は、内径フランジ付の第１軌道盤２１と、平板状の第２軌道盤２２と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と両軌道盤２１，２２とは分離可能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 13 includes a
図１４に示すスラスト針状ころ軸受は、平板状の第１軌道盤２１と、外径フランジ付の第２軌道盤２２と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と両軌道盤２１，２２とは分離可能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 14 includes a flat
図１５に示すスラスト針状ころ軸受は、内径フランジ付の第１軌道盤２１と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と第１軌道盤２１とは分離不能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 15 includes a
図１６に示すスラスト針状ころ軸受は、内径フランジ付の第１軌道盤２１と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と第１軌道盤２１とは分離可能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 16 includes a
図１７に示すスラスト針状ころ軸受は、外径フランジ付の第１軌道盤２１と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と第１軌道盤２１とは分離不能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 17 includes a
図１８に示すスラスト針状ころ軸受は、外径フランジ付の第１軌道盤２１と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と第１軌道盤２１とは分離可能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 18 includes a
図１９に示すスラスト針状ころ軸受は、平板状の第１軌道盤２１と、針状ころ２３と、保持器２４とを備える。保持器付針状ころ２３と第１軌道盤２１とは分離可能である。
The thrust needle roller bearing shown in FIG. 19 includes a flat plate-shaped first bearing
上記の各実施形態において図示した保持器２４は単なる一例である。保持器の材料として、合成樹脂製、鉄製、アルミニウム製等の種々のものを採用できる。また、保持器の形状・構造としても、Ｗ形保持器、箱形保持器、削りだし保持器、プレス保持器等の種々のものを採用できる。
The
図２０〜図２６は、複列タイプのスラスト針状ころ軸受の種々の形態のものを示している。これらの図において、同一の参照番号は、同一または相当の要素を示すものである。 20 to 26 show various forms of double-row type thrust needle roller bearings. In these drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding elements.
まず、図２０を参照して、複列スラスト針状ころ軸受の基本構造を説明する。複列スラスト針状ころ軸受３０は、固定側軌道輪３１と、回転側軌道輪３２と、両軌道輪の間に配置されて保持器３５によって保持された複数のころ３３，３４とを備える。ころ３３，３４は、軸受の径方向に複数配置されている。ころ３４は径方向に見て内側に配置され、ころ３３は径方向に見て外側に配置されている。従って、以下の説明では、内側ころ３４および外側ころ３３と呼ぶ。
First, the basic structure of a double row thrust needle roller bearing will be described with reference to FIG. The double-row thrust
図示した実施形態において、好ましくは、保持器３５が、軌道輪３１，３２に接触しないように転動体３３，３４によって案内されている。言い換えれば、外側ころ３３および内側ころ３４が、保持器３５を１対の軌道輪３１，３２に接触しないように抱えている。
In the illustrated embodiment, the
寸法的な関係に注目すると、保持器３５を転動体案内とするために、好ましくは、軸受の回転軸線方向に沿う保持器の高さ寸法を、内側ころ３４および外側ころ３３の直径よりも小さくする。
Paying attention to the dimensional relationship, in order to use the
このように保持器３５を転動体案内とし、保持器３５と軌道輪３１，３２とが接触しないようにすることにより、軸受部の発熱をより効果的に抑制できる。
As described above, the
図２４〜図２６は、内側ころ３４および外側ころ３３を配置する種々の形態を示している。図２４に示す保持器３５は、周方向に間隔をあけて設けられた複数のポケット３６を含み、各ポケット３６内に内側ころ３４と外側ころ３３とが配置されている。
24-26 has shown the various forms which arrange | position the
図２５に示す保持器３５は、軸受の径方向の外側の位置で周方向に間隔をあけて設けられた複数の外側ポケット３７と、軸受の径方向の内側の位置で周方向に間隔をあけて設けられた複数の内側ポケット３８とを含み、複数の外側ポケット３７の各々に外側ころ３３が収容され、複数の内側ポケット３８の各々に内側ころ３４が収容されている。図２５に示す形態では、内側ころ３４の数と、外側ころ３３の数とが同じである。
The
図２６に示す保持器３５は、図２５に示した保持器と同様に、軸受の径方向の外側の位置で周方向に間隔をあけて設けられた複数の外側ポケット３７と、軸受の径方向の内側の位置で周方向に間隔をあけて設けられた複数の内側ポケット３８とを含み、複数の外側ポケット３７の各々に外側ころ３３が収容され、複数の内側ポケット３８の各々に内側ころ３４が収容されている。図２６に示す形態では、内側ころ３４の数と、外側ころ３３の数とが異なっている。具体的には、図示した形態では、外側ころ３３の数が内側ころ３４よりも多くなっている。
The
図２４〜図２６に示したころの配置形態は例示的なものであり、他の配置形態もとり得る。また、図２４〜図２６に示した配置形態では、径方向に２個のころを配置しているが、径方向に３個以上のころを配置することもある。 The arrangement of the rollers shown in FIGS. 24 to 26 is an example, and other arrangements can be used. Moreover, in the arrangement | positioning form shown in FIGS. 24-26, although the two rollers are arrange | positioned at radial direction, three or more rollers may be arrange | positioned at radial direction.
図２０〜図２３に示す各実施形態において、相違しているのは保持器３５の形態である。図２０および図２１に示す実施形態では、保持器３５は、上下に重ね合わせて接合される板状の第１部材３５ａと第２部材３５ｂとからなる。図２０に示す保持器３５の場合、第２部材３５ｂの外周部分を折り曲げて第１部材３５ａの外周部をかしめて狭持するようにし、第１部材３５ａの内周部分を折り曲げて第２部材３５ｂの内周部をかしめて挟持するようにしている。
In each embodiment shown in FIGS. 20 to 23, the difference is the form of the
図２１に示す保持器３５の場合、リング状の第１部材３５ａの外周部および内周部を第２部材３５ｂ側に向かって折り曲げ、第２部材３５ｂの外周部および内周部を第１部材３５ａ側に向かって折り曲げている。第２部材３５ｂの折り曲げ外周部および内周部は、第１部材３５ａの折り曲げ外周部および内周部内に嵌め入れられている。
In the case of the
図２２および図２３に示す保持器３５は、樹脂製の保持器である。図２２では、保持器３５の一つのポケット内に内側ころ３４および外側ころ３３が収容されている。図２３では、保持器３５に内側ポケットおよび外側ポケットが形成されており、内側ポケットに内側ころ３４が収容され、外側ポケットに外側ころ３３が収容されている。
The
なお、本発明に従った複列スラスト針状ころ軸受において、外側ころおよび内側ころの端面形状に注目すると、外側ころはＦ端面（平面）またはＡ端面（丸面）を有し、内側ころはＦ端面またはＡ端面を有している。したがって、外側ころの端面と内側ころの端面との組合せとして、以下の４通りがある。 In the double-row thrust needle roller bearing according to the present invention, when attention is paid to the end face shapes of the outer roller and the inner roller, the outer roller has an F end face (plane) or an A end face (round face). It has an F end surface or an A end surface. Therefore, there are the following four combinations of the end face of the outer roller and the end face of the inner roller.
（１）外側ころがＦ端面で、内側ころがＦ端面。 (1) The outer roller is the F end surface, and the inner roller is the F end surface.
（２）外側ころがＦ端面で、内側ころがＡ端面。 (2) The outer roller is the F end surface, and the inner roller is the A end surface.
（３）外側ころがＡ端面で、内側ころがＦ端面。 (3) The outer roller is the A end surface, and the inner roller is the F end surface.
（４）外側ころがＡ端面で、内側ころがＡ端面。 (4) The outer roller is the A end surface, and the inner roller is the A end surface.
外側ころおよび内側ころの長さに注目すると、通常は、両者を同じ長さにする。ただ、使用条件によって、両者の長さを異ならせる場合もある。具体的には、面圧が高くなる使用条件では、内側ころの長さを外側ころよりも長くすることがある。また、ころの滑りが大きくなる使用条件では、外側ころの長さを内側ころよりも長くすることがある。 When attention is paid to the lengths of the outer roller and the inner roller, they are usually set to the same length. However, depending on the use conditions, the lengths of both may be different. Specifically, the length of the inner roller may be longer than that of the outer roller under use conditions in which the surface pressure increases. Moreover, the length of an outer side roller may be made longer than an inner side roller on the use conditions with which roller slip becomes large.
保持器のころ保持部の形状に注目すると、ころを側面から抱える角部を滑らかにだらすようにするのが好ましい。このようなだらした保持部でころを抱えるようにすれば、潤滑油膜を切ることなく、ころを安定して案内保持することができる。 When attention is paid to the shape of the roller holding portion of the cage, it is preferable that the corner portion holding the roller from the side surface is smoothly slid. If the roller is held by such a loose holding portion, the roller can be stably guided and held without cutting the lubricating oil film.
また、ころの形状に注目すると、外側ころおよび内側ころの少なくとも一方のころにクラウニングを形成するようにしてもよい。このようにすれば、クラウニング形状の付加によりころの有効長さを短くして差動すべり減少効果を高めることができる。さらに、クラウニング形状でのエッジ部での負荷が軽減される効果もあり、軸受の摩擦トルクを減少させることができる。 When attention is paid to the shape of the rollers, crowning may be formed on at least one of the outer roller and the inner roller. In this way, the addition of the crowning shape can shorten the effective length of the roller and enhance the differential slip reduction effect. Furthermore, there is an effect of reducing the load on the edge portion in the crowning shape, and the friction torque of the bearing can be reduced.
外側ころおよび内側ころの端面振れ精度に関しては、好ましくは、３０μｍ以下にする。端面振れ精度が３０μｍ以下であれば、ころところとの接触摩擦抵抗、およびころと保持器との接触摩擦抵抗が小さくなり、ドリリング摩耗が生じにくくなる。 The end face runout accuracy of the outer roller and the inner roller is preferably 30 μm or less. If the end face runout accuracy is 30 μm or less, the contact friction resistance between the rollers and the contact friction resistance between the rollers and the cage are reduced, and drilling wear hardly occurs.
複列スラスト針状ころ軸受の軌道輪が、少なくとも表層０．１ｍｍの深さまで粒径０．６μｍ以上の炭化物を単位面積当たり１００００個／ｍｍ２ 以上、４００００個／ｍｍ２ 未満有するようにしてもよい。このような軌道輪であれば、炭化物が変形抵抗として働くため、表層の材料強度を向上させる。さらに、ころと軌道輪との間の差動すべりや潤滑不良によって、軌道輪表面が発熱しても塑性流動の発生を抑制することができる。 Bearing ring double row thrust needle roller bearing, at least to a depth of a surface layer 0.1 mm 10000 per unit area particle size 0.6μm or more carbide / mm 2 or more, even as having less than 40000 / mm 2 Good. In such a race, since carbides act as deformation resistance, the material strength of the surface layer is improved. Furthermore, the occurrence of plastic flow can be suppressed even if the raceway surface generates heat due to differential sliding between the rollers and the raceway or poor lubrication.
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変更を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and changes can be made to the illustrated embodiment within the same range as the present invention or within an equivalent range.
この発明は、自動車のエアコンディショナー用コンプレッサ、トランスミッション（オートマチック／マニュアル）、無段変速機、自動車や二輪車等の各種車両の電動ブレーキ等に用いられるスラスト針状ころ軸受に有利に適用され得る。 The present invention can be advantageously applied to a thrust needle roller bearing used for a compressor for an air conditioner of an automobile, a transmission (automatic / manual), a continuously variable transmission, an electric brake of various vehicles such as an automobile and a motorcycle.
１ 第１ハウジング部材、１ａ 凹部、２ 第２ハウジング部材、３ スラスト針状ころ軸受、４ 第１軌道盤、４ａ 凸部、５ 第２軌道盤、６ 針状ころ、７ 保持器、８ 軌道盤、８ａ 凸部、９ 軌道盤、９ａ 平面部、１０ 軌道盤、１０ａ 凹部、１１ 第１ハウジング部材、１２ 第２ハウジング部材、１３ スラスト針状ころ軸受、１４ 第１軌道盤、１５ 第２軌道盤、１６ 針状ころ、１７ 保持器、２０ スラスト針状ころ軸受、２１ 第１軌道盤、２２ 第２軌道盤、２３ 針状ころ、２４ 保持器、３０ 複列スラスト針状ころ軸受、３１ 第１軌道盤、３２ 第２軌道盤、３３ 外側ころ、３４ 内側ころ、３５ 保持器、３５ａ 第１部材、３５ｂ 第２部材、３６ ポケット、３７ 外側ポケット、３８ 内側ポケット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st housing member, 1a recessed part, 2nd housing member, 3 thrust needle roller bearing, 4 1st washer disk, 4a convex part, 5 2nd washer disk, 6 needle roller, 7 cage, 8 washer disk , 8a Convex part, 9 washer, 9a flat part, 10 washer, 10a recessed part, 11 first housing member, 12 second housing member, 13 thrust needle roller bearing, 14 first washer, 15 second washer , 16 Needle roller, 17 Cage, 20 Thrust needle roller bearing, 21 First washer, 22 Second washer, 23 Needle roller, 24 Cage, 30 Double row thrust needle roller bearing, 31 1st Washer, 32 second washer, 33 outer roller, 34 inner roller, 35 cage, 35a first member, 35b second member, 36 pocket, 37 outer pocket, 38 inner pocket.
Claims (9)
前記軌道盤は前記ハウジングに相対回転可能に支持されていることを特徴とする、スラスト針状ころ軸受の取付構造。 In a structure in which a thrust needle roller bearing having a needle roller and a raceway is attached to a housing,
A structure for mounting a thrust needle roller bearing, wherein the bearing disc is supported by the housing so as to be relatively rotatable.
前記保持器付針状ころと前記軌道盤とが分離可能に組み立てられている、請求項１または２に記載のスラスト針状ころ軸受の取付構造。 The thrust needle roller bearing includes a cage for holding the needle roller,
The mounting structure of the thrust needle roller bearing according to claim 1 or 2, wherein the needle roller with cage and the raceway are assembled so as to be separable.
前記保持器付針状ころと前記軌道盤とが分離不能に組み立てられている、請求項１または２に記載のスラスト針状ころ軸受の取付構造。 The thrust needle roller bearing includes a cage for holding the needle roller,
The mounting structure of the thrust needle roller bearing according to claim 1 or 2, wherein the needle roller with cage and the washer are assembled so as not to be separated.
前記軌道盤は、前記保持器付針状ころを間に挟むように配置された一方側軌道部材と他方側軌道部材とを備え、
前記保持器付針状ころと前記両軌道部材とが分離可能に組み立てられている、請求項１または２に記載のスラスト針状ころ軸受の取付構造。 The thrust needle roller bearing includes a cage for holding the needle roller,
The washer is provided with one side raceway member and the other side raceway member arranged so as to sandwich the needle roller with cage in between,
The mounting structure of the thrust needle roller bearing according to claim 1 or 2, wherein the needle roller with cage and the both raceway members are assembled so as to be separable.
前記軌道盤は、前記保持器付針状ころを間に挟むように配置された一方側軌道部材と他方側軌道部材とを備え、
前記保持器付針状ころと前記少なくともいずれか一方の軌道部材とが分離不能に組み立てられている、請求項１または２に記載のスラスト針状ころ軸受の取付構造。 The thrust needle roller bearing includes a cage for holding the needle roller,
The washer is provided with one side raceway member and the other side raceway member arranged so as to sandwich the needle roller with cage in between,
The mounting structure of the thrust needle roller bearing according to claim 1 or 2, wherein the needle roller with cage and the at least one raceway member are assembled so as not to be separated.
前記スラスト針状ころ軸受は、前記外側ころおよび前記内側ころを保持する保持器を備える、請求項１〜６のいずれかに記載のスラスト針状ころ軸受の取付構造。 The needle roller includes an outer roller disposed on the outer side in the radial direction of the bearing, and an inner roller disposed on the inner side in the radial direction of the bearing,
The thrust needle roller bearing mounting structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the thrust needle roller bearing includes a cage that holds the outer roller and the inner roller.
前記複数のポケットの各々に、前記外側ころおよび前記内側ころが収容されている、請求項７に記載のスラスト針状ころ軸受の取付構造。 The cage includes a plurality of pockets provided at intervals in the circumferential direction,
The thrust needle roller bearing mounting structure according to claim 7, wherein the outer roller and the inner roller are accommodated in each of the plurality of pockets.
前記複数の外側ポケットの各々に、前記外側ころが収容され、
前記複数の内側ポケットの各々に、前記内側ころが収容されている、請求項７に記載のスラスト針状ころ軸受の取付構造。
The cage includes a plurality of outer pockets spaced circumferentially at positions radially outside the bearing, and a plurality spaced circumferentially at positions radially inside the bearing. Including the inside pocket,
The outer rollers are accommodated in each of the plurality of outer pockets,
The thrust needle roller bearing mounting structure according to claim 7, wherein the inner rollers are accommodated in each of the plurality of inner pockets.
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