JP2006118696A - Thrust roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車の自動変速機やカーエアコン用コンプレッサー等の回転支持部に用いられるスラストころ軸受に関する。 The present invention relates to a thrust roller bearing used for a rotation support portion of, for example, an automatic transmission of a car or a compressor for a car air conditioner.
従来、自動車の自動変速機やカーエアコン用コンプレッサーの回転支持部には、スラストころ軸受が装着されており、アキシアル方向の荷重を支持するようにしている。 Conventionally, a thrust roller bearing is mounted on a rotation support portion of an automatic transmission of a car or a compressor for a car air conditioner so as to support a load in an axial direction.
一般に、スラストころ軸受100,110では、図9〜図11に示すように、軸方向に互いに対向する静止側軌道輪102と回転側軌道輪101との間に複数のころ103が保持器104,111を介して周方向に転動可能に配設されている。
Generally, in the
図9及び図10に示す保持器104には、例えば樹脂製の円環状の板材にころ103を保持するポケット部105がころ103の数に対応して周方向に略等間隔で複数箇所形成されており、各ポケット部105に複数のころ103がその軸線を保持器104の径方向に向けた状態で放射状に配列されている。
In the
また、図11に示す金属製の保持器111は、例えば断面略コ字状の二枚の環状金属板112,113が加締め等により結合されて断面略矩形状の環状中空体とされており、該環状中空体の軸方向の両端面に、上記と同様にして、ころ103を転動可能に保持するポケット部114が周方向に略等間隔で複数箇所形成されている。
Further, the
ところで、上記スラストころ軸受100,110にあっては、ころ103の保持器外径側の端部が遠心力によってポケット部105,114の外径側端面105a,114aに押し当てられた状態で自転するため、外径側端面105a,114aに異常摩耗が生じてしまう虞れがある。
By the way, in the
そこで、従来のスラストころ軸受においては、ころの軸方向端部の形状をJIS記号F形状にして精度を規定したり(例えば特許文献1参照)、或いは金属製の保持器に600Hv以上の硬化層を形成(例えば特許文献2参照)することによって、ポケット部の外径側端面に異常摩耗が生じるのを防止するようにしている。
しかしながら、特許文献1及び特許文献2においては、ポケット部の保持器外径側の空間に流入する潤滑剤の流量が少ない状態、即ち、ころの保持器外径側の端部とポケット部の外径側端面との接触が境界潤滑状態となってしまった場合には、摩耗の進行を遅らせることはできるが、異常摩耗そのものを防止することはできない。
However, in
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、ころの保持器外径側の端部がポケット部の外径側端面に接触して生じる異常摩耗を防止することができるスラストころ軸受を提供することにある。 The present invention has been made in order to eliminate such inconveniences, and its purpose is to prevent abnormal wear caused by contact of the roller outer diameter side end of the roller with the outer diameter side end surface of the pocket portion. It is an object of the present invention to provide a thrust roller bearing that can be used.
本発明の目的は下記構成によって達成される。
(1) ころと、前記ころを保持するポケット部を備えた保持器とを有するスラストころ軸受であって、前記保持器の表面には、前記ポケット部と連通する溝が形成されていることを特徴とするスラストころ軸受。
(2) 前記保持器は樹脂によって形成されることを特徴とする(1)に記載のスラストころ軸受。
(3) 前記保持器は、少なくとも前記ポケット部の外径側端面に、摺動抵抗低減膜を備えることを特徴とする(2)に記載のスラストころ軸受。
(4) 前記摺動抵抗低減膜は、ダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする(3)に記載のスラストころ軸受。
(5) 前記摺動抵抗低減膜は、フッ素樹脂コーティング膜であることを特徴とする(3)に記載のスラストころ軸受。
The object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) A thrust roller bearing having a roller and a cage having a pocket portion for holding the roller, and a groove communicating with the pocket portion is formed on a surface of the cage. A featured thrust roller bearing.
(2) The thrust roller bearing according to (1), wherein the cage is made of resin.
(3) The thrust roller bearing according to (2), wherein the cage includes a sliding resistance reducing film at least on an outer diameter side end face of the pocket portion.
(4) The thrust roller bearing according to (3), wherein the sliding resistance reduction film is a diamond-like carbon film.
(5) The thrust roller bearing according to (3), wherein the sliding resistance reduction film is a fluororesin coating film.
本発明のスラストころ軸受によれば、保持器の表面にポケット部と連通する溝を形成しているので、この溝がポケット部への潤滑剤供給溝として機能して、ころの保持器外径側の端部とポケット部の外径側端面との接触部に十分な流量の潤滑剤を確保することができ、これにより、遠心力に起因してポケット部の外径側端面に異常摩耗が生じるのを防止することができる。 According to the thrust roller bearing of the present invention, since a groove communicating with the pocket portion is formed on the surface of the cage, the groove functions as a lubricant supply groove to the pocket portion, and the cage outer diameter of the roller Side surface and the outer diameter side end surface of the pocket portion can secure a sufficient amount of lubricant, which causes abnormal wear on the outer diameter side end surface of the pocket portion due to centrifugal force. It can be prevented from occurring.
また、本発明のスラストころ軸受によれば、樹脂製の保持器とすることで高速回転により適応したものとなる。さらに、少なくともポケット部の外径側端面に摺動抵抗低減膜を備えることで、ポケット部の外径側端面に十分な硬さと耐磨耗性を確保できるため、保持器の異常摩耗をより確実に防止することができる。 In addition, according to the thrust roller bearing of the present invention, the resin cage is adapted for high-speed rotation. Furthermore, by providing a sliding resistance-reducing film at least on the outer diameter side end face of the pocket part, sufficient hardness and wear resistance can be secured on the outer diameter side end face of the pocket part. Can be prevented.
以下、本発明に係るスラストころ軸受の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment of the thrust roller bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1及び図2を参照して、本発明の第1実施形態であるスラストころ軸受を説明する。図1は本発明の第1実施形態であるスラストころ軸受を説明するための要部断面図であり、図2は図1のスラストころ軸受に組み込まれる保持器の平面図である。
(First embodiment)
First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the thrust roller bearing which is 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part for explaining a thrust roller bearing according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a cage incorporated in the thrust roller bearing of FIG.
スラストころ軸受10は、図1及び図2に示すように、軸方向に互いに対向する静止側軌道輪12と回転側軌道輪11との間に周方向に転動可能に配設された複数のころ13と、複数のころ13をそれぞれ保持する複数のポケット部15を備えた保持器14とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the thrust roller bearing 10 includes a plurality of axially opposed stationary-side bearing
保持器14は樹脂によって形成され、円環状の板材にころ13の数に対応した複数のポケット部15が周方向に略等間隔で形成されている。そして、複数のころ13はその軸線を保持器14の径方向に向けた状態で各ポケット部15内で放射状に配列されている。
The
保持器14の表面には、一つのポケット部15に対して、ポケット部15と連通する一対の湾曲溝16がポケット部15の数に対応して複数形成されている。各湾曲溝16は、隣接するポケット部15,15間の保持器14の内周面から径方向外方に向かって湾曲して延び、ころ13の転走面と対向するポケット部15の側面と外径側近傍でそれぞれ連通している。
On the surface of the
また、図3に示すように、保持器14は、ポケット部15の外径側端面15a近傍に、摺動抵抗低減膜であるダイヤモンドライクカーボン膜(DLC膜)17を備える。DLC膜17は、例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)、非平衡型スパッタリング、真空アーク放電型PVD(Physical Vapor Deposition)、イオンビーム形成法、イオン化蒸着法等の方法で比較的低温で形成することが可能で、炭素系ガス(アセチレン、エチレン、メタン、エタン、ベンゼン等)若しくはグラファイトをターゲットとして外径側端面15aに成膜することが可能である。また、DLC膜17は、多結晶構造の硬質薄膜と比べて非常に平滑な表面をしており、摩擦係数が0.1以下という摩擦係数の小さな被膜である。また、DLC膜17の硬さは、ビッカーズ硬さがHv2000〜4500程度と非常に大きく、耐摩耗性、耐焼付き性が非常に良好である。
As shown in FIG. 3, the
なお、摺動抵抗低減膜としては、DLC膜の代わりに、フッ素樹脂コーティング膜がポケット部15の外径側端面15a近傍に形成されてもよい。フッ素樹脂コーティング膜を形成する方法としては、例えば、外径側端面15aにショットピーニングやセバレルを施して下地処理を行い、次いでポリアミドイミドやエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をバインダとして四弗化エチレンと二硫化モリブデンとからなるコーティング層を外径側端面15aにスプレーガン等で形成し、このコーティング層を焼成してフッ素樹脂コーティング膜を形成する方法などを用いることができる。
In addition, as the sliding resistance reducing film, a fluororesin coating film may be formed in the vicinity of the outer diameter
また、二硫化モリブデンおよび四弗化エチレンは、これらを単独で用いてもよい。また、前記下地処理の後、Ag、Snなどの金属固体潤滑剤層をめっき等により設けることも、耐焼付性向上に有益である。さらに、バインダーとして用いる合成樹脂は、ポリアミイミドに限らずエポキシ樹脂等の他の熱硬化性樹脂を用いることができる。 Further, molybdenum disulfide and ethylene tetrafluoride may be used alone. In addition, providing a metal solid lubricant layer such as Ag or Sn by plating or the like after the base treatment is also beneficial for improving seizure resistance. Furthermore, the synthetic resin used as the binder is not limited to polyamiimide, and other thermosetting resins such as epoxy resins can be used.
また、摺動抵抗低減膜は、少なくともポケット部15の外径側端面15a近傍を含んでいればよく、図4に示すように、樹脂製の保持器14全体に施されてもよい。
Further, the sliding resistance reducing film only needs to include at least the vicinity of the outer diameter
従って、本実施形態のスラストころ軸受10では、保持器14の表面にポケット部15と連通する湾曲溝16が形成されているので、保持器14の内周面から軸受空間内に流入する潤滑剤の一部が湾曲溝16に沿ってポケット部15の外径側に誘導される。これにより、湾曲溝16がポケット部15への潤滑剤供給溝として機能し、ころ13の保持器外径側の端部13aとポケット部15の外径側端面15aとの接触部に十分な流量の潤滑剤を確保することができる。この結果、遠心力に起因してポケット部15の外径側端面15aに異常摩耗が生じるのを良好に防止することができる。
Therefore, in the thrust roller bearing 10 of the present embodiment, the
また、本実施形態のスラストころ軸受10では、樹脂製の保持器14とすることで高速回転により適応したものとなる。さらに、少なくともポケット部15の外径側端面15aにDLC膜17を形成することで、ポケット部15の外径側端面15aに十分な硬さと耐磨耗性を確保できるため、遠心力によってころ13がポケット部15の外径側端面15aに接触してしまい、その状態のまま自転してしまうような場合でも、保持器の異常摩耗や異常発熱をより確実に回避できる。
また、図4に示すように、保持器14の表面全体にDLC膜17を施すことで、軌道輪や回転軸との接触による摩耗や発熱も防止することができる。
Further, in the thrust roller bearing 10 of the present embodiment, the cage made of resin is adapted for high speed rotation. Further, by forming the
Further, as shown in FIG. 4, by applying the
(第2実施形態)
次に、図5び図6参照して、本発明の第2実施形態であるスラストころ軸受を説明する。図5は本発明の第2実施形態であるスラストころ軸受を説明するための要部断面図であり、図6は図1のスラストころ軸受に組み込まれる保持器の平面図である。なお、第1実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a thrust roller bearing which is a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part for explaining a thrust roller bearing according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of a cage incorporated in the thrust roller bearing of FIG. In addition, about the part equivalent to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.
スラストころ軸受20では、図5及び図6に示すように、保持器14の表面で、隣接するポケット部15、15間の領域に亘って傾斜溝21が形成されている。傾斜溝21は、ポケット部15の内径側端面と同じ径方向位置からポケット部15の外径側端面と同じ径方向位置の近傍まで径方向外方に向かって次第に深くなっている。これにより、傾斜溝21は、ポケット部15の周方向両側面においてポケット部15と連通するように形成されている。
In the
従って、本実施形態のスラストころ軸受20では、保持器14の表面にポケット部15に連通する傾斜溝21を設けることにより、傾斜溝21の径方向外方側に若干の油だまりが形成される。このため、軸受回転時の軸受空間内の圧力を平均化する作用により、軸受回転時には保持器14の内径側から潤滑剤が絶えず傾斜溝21に流入すると共に、該傾斜溝21に溜まった潤滑剤がころ13の保持器外径側の端部13aとポケット部15の外径側端面15aとの接触部に供給されて十分な流量の潤滑剤を確保することができる。この結果、上記実施形態と同様に、遠心力に起因してポケット部15の外径側端面15aに異常摩耗が生じるのを良好に防止することができる。
Therefore, in the
なお、第1実施形態と同様、樹脂製の保持器14のポケット部15の外径側端面15aに、DLC膜やフッ素樹脂コーティング膜等の摺動抵抗低減膜を形成することで、遠心力によってころ13がポケット外径側端面15aに接触して、そのまま自転してしまうような場合でも、異常摩耗や異常発熱の発生をより確実に回避できる。
また、本実施形態においても、摺動抵抗低減膜は、少なくともポケット部15の外径側端面15a近傍を含んでいればよく、樹脂製の保持器14全体に施されてもよい。
As in the first embodiment, by forming a sliding resistance reducing film such as a DLC film or a fluororesin coating film on the outer diameter
Also in the present embodiment, the sliding resistance reducing film only needs to include at least the vicinity of the outer diameter
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜な変形、改良等の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、樹脂製の板状保持器14、22に本発明を適用した場合を例示したが、図7及び図8に示すように、断面略コ字状の二枚の環状金属板31,32を加締め等により結合して断面略矩形状の環状中空体とし、周方向に略等間隔で複数のポケット部33を形成した保持器34にも本発明は適用可能である。
即ち、図7に示すように、保持器34を構成する環状金属板31の表面に、第1実施形態と同様な湾曲溝16が形成されたスラストころ軸受30であってもよく、図8に示すように、環状金属板31の表面に、第2実施形態と同様な傾斜溝21が形成されたスラストころ軸受40であってもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the resin-made plate-
That is, as shown in FIG. 7, it may be a
また、上記各実施形態では、保持器14,34の一方の面のみに湾曲溝16や傾斜溝21を形成した場合を例に採ったが、保持器14,34の両方の面に湾曲溝16や傾斜溝21を形成してもよい。
ただし、一方の面のみに湾曲溝16や傾斜溝21を設けるのであれば、本実施形態のように、回転側軌道輪11側に設けることが好ましい。
In each of the above embodiments, the
However, if the
また、上記各実施形態において例示したポケット部、ころ、保持器、溝等の材質,形状,寸法,形態,数,配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 The material, shape, dimensions, form, number, location, etc. of the pockets, rollers, cages, grooves, etc. exemplified in the above embodiments are arbitrary and not limited as long as the present invention can be achieved.
10,20,30,40 スラストころ軸受
13 ころ
15,33 ポケット部
14,34 保持器
16 湾曲溝
17 DLC膜(摺動抵抗低減膜)
21 傾斜溝
10, 20, 30, 40
21 Inclined groove
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- 2004-12-22 JP JP2004370693A patent/JP2006118696A/en active Pending
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