JP2006125427A - スラスト針状ころ軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】
多品種・少ロット要求に対して加工費の増大を招くことなく、過酷な使用条件においても針状ころの差動滑りを抑制し、かつ強度耐久性を高めた複列スラスト針状ころ軸受を提供する。
【解決手段】
径方向に少なくとも2列に配列された複数の針状ころ2と、これら針状ころ2を保持するためのポケット4を複数有する環状の保持器3とを備えた複列スラスト針状ころ軸受において、保持器3が高力黄銅鋳物やアルミ合金等の軟質金属を切削加工により形成され、ポケット4が、径方向において複列に配置された針状ころ2の長さよりも長く、かつ周方向において針状ころ2の外径よりも大きい矩形状に形成されると共に、針状ころ2が、ポケット4の短手方向の側壁4a近傍で、長手方向略中央部を塑性変形させ、当該ポケット4内に膨出して針状ころ2の長手方向に沿って形成された爪部5によって保持されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、自動車のオートマチックトランスミッションやエアコンディショナのコンプレッサ、無段変速機、電動ブレーキ等に使用される複列スラスト針状ころ軸受に関するものである。なお、日本工業規格では(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」と分類されている。然しながら、本明細書に使用する「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。
スラスト針状ころ軸受は、針状ころと保持器、あるいは、これらに軌道輪を備えたもので構成され、針状ころと軌道輪とが線接触する構造であるため、軸受投影面積が小さい割に高負荷容量と高剛性が得られる利点を有している。したがって、例えば、自動車のオートマチックトランスミッションやエアコンディショナのコンプレッサ、無段変速機、電動ブレーキ等、スラスト荷重を受ける部位の支持構造として広く使用されている。こうした分野は軽量・コンパクト化を追究するあまり、希薄潤滑下や高速回転下での運転等、過酷な使用条件での使用が余儀なくされている。その一例として、本出願人は図12に示すような複列スラスト針状ころ軸受を既に提案している。
この複列スラスト針状ころ軸受51は、複数の針状ころ52と、これら針状ころ52を周方向に所定ピッチで保持する環状の2枚の保持器53、54とからなっている。2枚の保持器53、54は、冷間圧延鋼板(JIS規格のSPC系等)からなる鋼板をプレス加工にて形成され、径方向において針状ころ52の長さLよりも長い矩形状の複数のポケット55、56を有している。各ポケット55、56の両側縁には対向する方向に突出するころ保持部55a、56aが形成され、これらころ保持部55a、56aで針状ころ52が上下方向に挟持された状態で保持されている。
針状ころ52は、外径側の針状ころ52aと内径側の針状ころ52bで構成され、ポケット55、56内に複列で配置されている。このように、各針状ころ52a、52bで複列化された針状ころ52によって、外径側部分と内径側部分との公転周速差が小さくなり、軌道面(図示せず)との滑りが抑制されるので、接触部の発熱が少なく、表面損傷や表面起点型の剥離を防止することができる。
ここで、図12(d)に示すように、ころ保持部55a、56aの径方向の長さLaは、針状ころ52の長さLよりも短く形成され、ころ保持部55a、56aの両側に形成された凹部55b、56bによって潤滑油が容易に通過することができる。
また、2枚の保持器53、54のうち、上側保持器53のころ保持部55aの径方向両側は、図12(c)に示すように、ころ保持部55aの端部から折り曲げられた傾斜延出部53a、53cと、この傾斜延出部53a、53cの端部から径方向に向けて折り曲げられた外内側板部53b、53dとで構成されている。一方、上側保持器53と同一型でポケット抜きされた下側保持器54のころ保持部56aの径方向両側は、ころ保持部56aの端部から折り曲げられた傾斜延出部54a、54cと、この傾斜延出部54a、54cの端部から径方向に向けて折り曲げられた外内側板部54b、54dとで構成されている。
そして、2枚の保持器53、54は、外側板部53b、54bを互いに上下方向に重合させると共に、外側板部54bの最外端部を上方向に折り曲げて加締部57が形成されている。同様に、内側板部53d、54dも互いに上下方向に重合させると共に、内側板部53dの最内端部を下方向に折り曲げて加締部58が形成されている。これら加締部57、58により、2枚の保持器53、54は内外端部が加締固定で強固に一体化されているので、運転中においても2枚の保持器53、54が分離することがない。
さらに、2枚の保持器53、54が固定された状態では、2枚の保持器53、54がなすころ保持部55a、56aに対して径方向の外側部分、内側部分とも上下方向の厚さT1、T2は、傾斜延出部53a、54aおよび53c、54cが存在することから、ころ保持部55a、56aの上下方向の厚さT0よりも薄くなっている。
2枚の保持器53、54をこのように一体化して針状ころ52を保持してなるスラスト針状ころ軸受により、潤滑油の流出性、流入性共に向上し、軸受各部の焼付きを確実に防止することができる。また、潤滑油の通過が遮断され難くなるため、油温の上昇を抑制することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。
特開2004−36849号公報
このような従来の複列スラスト針状ころ軸受は、針状ころ52を複列化することにより、針状ころ52の差動滑りを抑制すると共に、鋼板をプレス加工にて形成された2枚の保持器53、54の特徴的な構成により、潤滑油の流出性、流入性が向上し、軸受各部の焼付きを防止して軸受の耐久性を向上させることができる利点を有している。しかしながら、この種の従来の複列スラスト針状ころ軸受は少品種・多ロット生産には好適であるが、近年のニーズ多様化に伴う多品種・少ロット生産に対しては加工費に占める金型費等が嵩み、反って加工費の増大を招来して好ましくない。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、多品種・少ロット要求に対して加工費の増大を招くことなく、過酷な使用条件においても針状ころの差動滑りを抑制し、かつ強度耐久性を高めた複列スラスト針状ころ軸受を提供することを目的とする。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、径方向に少なくとも2列に配列された複数の針状ころと、これら針状ころを保持するためのポケットを複数有する環状の保持器とを備えた複列スラスト針状ころ軸受において、前記ポケットが、径方向において前記針状ころの長さよりも長く、かつ周方向において前記針状ころの外径よりも大きい矩形状に形成されると共に、前記針状ころが、前記ポケットの短手方向の側壁近傍で、長手方向略中央部を塑性変形させ、当該ポケット内に膨出して前記針状ころの長手方向に形成された爪部によって保持されている構成を採用した。
このように、径方向に少なくとも2列に配列された複数の針状ころと、これら針状ころを保持するためのポケットを複数有する環状の保持器とを備えたスラスト針状ころ軸受において、ポケットが、径方向において針状ころの長さよりも長く、かつ周方向において針状ころの外径よりも大きい矩形状に形成されると共に、針状ころが、ポケットの短手方向の側壁近傍で、長手方向略中央部を塑性変形させ、当該ポケット内に膨出して針状ころの長手方向に形成された爪部によって保持されているので、外径側部分と内径側部分との公転周速差が小さくなり、軌道面との滑りが抑制されるので、接触部の発熱が少なく、表面損傷や表面起点形の剥離を防止することができると共に、多品種・少ロット要求に対して加工費の増大を招くことなく、過酷な使用条件においても針状ころの差動滑りを抑制し、かつ強度耐久性を高めた複列スラスト針状ころ軸受を提供することができる。
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記保持器が軟質金属から切削加工によって形成されているので、容易に爪部を加締治具等で塑性変形させることができる。
また、前記爪部が、請求項3に記載の発明のように、前記針状ころに対応して前記ポケットの側壁にそれぞれ1箇所形成され、その長さが前記針状ころの長さの60%以上に設定されていても良いし、請求項4に記載の発明のように、前記針状ころに対応して前記ポケットの側壁にそれぞれ均等に2箇所形成され、その長さが前記針状ころの長さの15%以上に設定されていても良い。この場合、両爪部間に形成された凹部によって潤滑油が容易に通過することができる。
また、請求項5に記載の発明は、前記針状ころとポケットとの隙間が、前記保持器の厚さ方向よりも周方向の方が小さく設定されているので、針状ころが爪部の内壁で案内せれることなく確実にポケットの側壁で案内される。したがって、針状ころの挙動が安定し、ポケットとの接触部で油膜切れ等が発生するのを防止することができる。
本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受は、径方向に少なくとも2列に配列された複数の針状ころと、これら針状ころを保持するためのポケットを複数有する環状の保持器とを備えたスラスト針状ころ軸受において、前記ポケットが、径方向において前記針状ころの長さよりも長く、かつ周方向において前記針状ころの外径よりも大きい矩形状に形成されると共に、前記針状ころが、前記ポケットの短手方向の側壁近傍で、長手方向略中央部を塑性変形させ、当該ポケット内に膨出して前記針状ころの長手方向に形成された爪部によって保持されているので、外径側部分と内径側部分との公転周速差が小さくなり、軌道面との滑りが抑制されるので、接触部の発熱が少なく、表面損傷や表面起点型の剥離を防止することができると共に、多品種・少ロット要求に対して加工費の増大を招くことなく、過酷な使用条件においても針状ころの差動滑りを抑制し、かつ強度耐久性を高めた複列スラスト針状ころ軸受を提供することができる。
径方向に少なくとも2列に配列された複数の針状ころと、これら針状ころを保持するためのポケットを複数有する環状の保持器とを備えた複列スラスト針状ころ軸受において、前記ポケットが、径方向において複列に配置された前記針状ころの長さよりも長く、かつ周方向において前記針状ころの外径よりも大きい矩形状に形成されると共に、前記針状ころが、前記ポケットの短手方向の側壁近傍で、長手方向略中央部を塑性変形させ、当該ポケット内に膨出して前記針状ころの長手方向に形成された爪部によって保持されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1(a)は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第1の実施形態を示す平面図、図1(b)は、(a)のIb−O−Ib線に沿った断面図、図2(a)は、図1(a)の要部拡大図、図2(b)は、(a)の変形例を示す要部拡大図、図3は、図2(a)のIII−III線に沿った断面図である。
この複列スラスト針状ころ軸受1は、複数の針状ころ2と、これら針状ころ2を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器3とからなっている。保持器3は、高力黄銅鋳物(JIS規格のCAC3系等)やアルミニウム青銅鋳物(JIS規格のCAC7系等)等の銅合金、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム合金鋳物(JIS規格のAC系等)等から切削加工により形成され、径方向において針状ころ2の長さよりも長く、また、周方向において針状ころ2の外径よりも大きい矩形状の複数のポケット4を有している。なお、これらのポケット4は、切削加工に限らず、例えば、プレスによる打ち抜き加工によって形成しても良い。
針状ころ2は、外径側の針状ころ2aと内径側の針状ころ2bで構成され、ポケット4内に複列で配置されている。このように、各針状ころ52a、52bで複列化された針状ころ2によって、外径側部分と内径側部分との公転周速差が小さくなり、軌道面(図示せず)との滑りが抑制されるので、接触部の発熱が少なく、表面損傷や表面起点型の剥離を防止することができる。なお、ここでは複列の針状ころ2a、2bの長さを同一としているが、外径側の針状ころ2aを内径側の針状ころ2bよりも長く設定することにより、外径側の負荷容量を上げるようにしても良い。また、針状ころ2a、2bの端面形状はフラットな所謂F端面を例示したが、これ以外にも凸球状の所謂A端面、あるいはこれらF端面とA端面との組み合わせであっても良い。
ここで、図2(a)に示すように、複列の針状ころ2a、2bは、保持器3におけるポケット4の短手方向の側壁4a近傍で、長手方向略中央部をポンチ等の加締治具によって塑性変形させ、ポケット4内に膨出して針状ころ2の長手方向に沿って形成された爪部5によって保持され、その脱落が防止されている。この爪部5の長さLwが針状ころ2a、2bの長さの60%未満になると、針状ころ2a、2bの保持力が低下する恐れがあり好ましくないため、と共に、針状ころ2a、2bのスキューを規制する保持力が低下して好ましくないため、ここでは爪部5の長さLwは、針状ころ2a、2bの長さの60%以上に設定されている。
針状ころ2a、2bのそれぞれの長さが6mm以上の場合は、図2(b)に示すように、爪部5は、ポケット4の短手方向の側壁4aに均等にそれぞれ2箇所形成されている。これにより、両爪部5、5間に形成された凹部によって潤滑油が容易に通過することができる。なお、この爪部5の長さLwが針状ころ2a、2bの長さの15%未満になると爪部5の強度が低下し、安定した保持力を確保できず好ましくないため、爪部5、5の長さLwは針状ころ2a、2bの長さの15%以上に設定されている。
また、針状ころ2a、2bの長さが6mm以上の場合であっても、それぞれ2箇所の爪部5、5を繋げ、前述した図2(a)に示す実施形態と同様1箇所としても良い。ただしこの場合、その爪部5の長さLwは針状ころ2a、2bの長さの60%以上に設定されることになる。
このように本実施形態では、保持器3の材質として高力黄銅鋳物やアルミ合金等の軟質金属を採用し、塑性変形によってポケット4に膨出して針状ころ2の長手方向に沿って形成された爪部5で複列の針状ころ2a、2bを保持するようにしたので、容易に爪部5の加工ができ、簡単な構成で針状ころ2を保持できると共に、多品種・少ロット要求に対して加工費の増大を招くことなく、過酷な使用条件においても針状ころ2の差動滑りを抑制し、かつ強度耐久性を高めた複列スラスト針状ころ軸受を提供することができる。
また、こうした複列スラスト針状ころ軸受において、保持器3を転動体案内とするためには、当然のことながら、針状ころ2が保持器3の幅面より沈まないことが重要であるが、図3に示すように、針状ころ2aがポケット4の短手方向の側壁4aで案内されるよう、針状ころ2aとポケット4との隙間の関係が設定されている。すなわち、針状ころ2aと側壁4aとの周方向の隙間Fに対して、針状ころ2aと爪部5の内壁5aとの上下方向の隙間Gが大きくなるように設定されている(F<G)。言い換えれば、針状ころ2aとポケット4との隙間が、保持器3の厚さ方向よりも周方向の方が小さく設定されている。この隙間関係がF>Gとなった場合は、針状ころ2aが爪部5の内壁5aで案内されることになり、針状ころ2aの挙動が安定せず、その接触部で油膜切れ等が発生して好ましくない。なお、保持器3のポケット4における爪部5の短手方向の寸法は、針状ころ2aの直径以下であれば問題ない。
こうした複列スラスト針状ころ軸受をさらに長寿命とするため、保持器ポケット隙間を最適化することにより通油性を確保しつつ、針状ころ2aの動き(自由度)をポケット隙間にて設定し、軸受部の発熱を抑制する効果を得ることができる。すなわち、本実施形態のように、ころ案内部ところ止め部が違う場合、ポケット隙間の最適値は、0.05〜0.25mmの範囲に設定されている。ここで、ポケット隙間とは、針状ころ2aの軸心と保持器3の幅(高さ方向)中心を一致させた状態で、針状ころ2aと保持器3の一方のころ案内部を接触させた時の、針状ころ2aと他方のころ案内部との隙間をいう。
図4(a)は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第2の実施形態を示す平面図、図4(b)は、図4(a)のIVb−O−IVb線に沿った断面図、図5(a)は、図4(a)の要部拡大図、図5(b)は、図5(a)の変形例を示す要部拡大図、図6は、図4(a)のVI−VI線に沿った断面図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態とポケットの構成が異なるのみで、その他同一部位、同一部品には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
この複列スラスト針状ころ軸受6は、複数の針状ころ7と、これら針状ころ7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器8とからなっている。保持器8は、前述した実施形態と同様、高力黄銅鋳物(JIS規格のCAC3系等)やアルミニウム青銅鋳物(JIS規格のCAC7系等)等の銅合金、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム合金鋳物(JIS規格のAC系等)等からなり、径方向において針状ころ7の長さよりも長く、また、周方向において針状ころ7の外径よりも大きい矩形状の複数のポケット9を有している。このポケット9は、内径側と外径側に同位相に配設された2列のポケット列からなる。
ここで、図5(a)に示すように、各ポケット9、9に収容された針状ころ7は、ポケット9の短手方向の側壁9a近傍で、長手方向略中央部をポンチ等の加締治具によって塑性変形させ、ポケット9内に膨出して形成された爪部5、5によって保持され、その脱落が防止されている。この爪部5の長さLwは、針状ころ7の長さの60%以上に設定されている。
針状ころ7の長さが6mm以上の場合は、図5(b)に示すように、爪部5は、ポケット9の短手方向の側壁9aに均等にそれぞれ2箇所形成されている。そして、この爪部5の長さLwは針状ころ7の長さの15%以上に設定されている。なお、針状ころ7の長さが6mm以上の場合であっても、それぞれ2箇所の爪部5、5を繋げ、前述した図5(a)に示す実施形態と同様1箇所としても良い。ただしこの場合、その爪部5の長さLwは針状ころ7の長さの60%以上に設定される。
このように本実施形態においても、保持器8の材質に高力黄銅鋳物やアルミ合金等の軟質金属を採用し、塑性変形によってポケット9に膨出して針状ころ7の長手方向に沿って形成された爪部5で針状ころ7を保持するようにしたので、多品種・少ロット要求に対して加工費の増大を招くことはない。また、前述した実施形態に比べ、1個のポケット9により1個の針状ころ7を保持するので、安定して針状ころ7を保持することができると共に、針状ころ7のスキューを防止することができる。したがって、過酷な使用条件においても針状ころの差動滑りを抑制し、かつ強度耐久性を高めた複列スラスト針状ころ軸受を提供することができる。
また、図6に示すように、針状ころ7がポケット9の短手方向の側壁9aで案内されるよう、針状ころ7とポケット9の寸法関係が設定されている。すなわち、針状ころ7と側壁9aとの周方向の隙間Hに対して、針状ころ7と爪部5の内壁5aとの上下方向の隙間Jが大きくなるように設定されている(H<J)。この寸法関係がH>Jとなった場合は、針状ころ7が爪部5の内壁5aで案内されることになり、針状ころ7の挙動が安定せず、その接触部で油膜切れ等が発生して好ましくない。
ここでは、複列の針状ころを同位相に配列した構造について詳述したが、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受は、以下に説明する多様な構造のものにも適用することができる。
図7は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第3の実施形態を示す平面図である。なお、この実施形態は、前述した第2の実施形態(図4)と同様、内外2列のポケット列を有し、それぞれ同数のポケット数からなり、そのポケットの配置構成が異なる。また、前述した実施形態と同一の部位および部品には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。
図7(a)に示す複列スラスト針状ころ軸受は、複数の針状ころ7と、これら針状ころ7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器10とからなっている。保持器10は、前述した実施形態と同様、高力黄銅鋳物(JIS規格のCAC3系等)やアルミニウム青銅鋳物(JIS規格のCAC7系等)等の銅合金、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム合金鋳物(JIS規格のAC系等)等からなり、径方向において針状ころ7の長さよりも長く、また、周方向において針状ころ7の外径よりも大きい矩形状の複数のポケット11を有している。このポケット11は、内径側のポケット11b、11b間の中央に外径側のポケット11a、11aが配設された2列のポケット列からなる。
2列のポケット11a、11bをこのように配設することにより、保持器10の強度を増大させると共に、外径側および内径側の2列のポケット11a、11bに潤滑油が行き渡り易くなり、潤滑油の流出性、流入性共に向上する。
また、必ずしも内径側のポケット間の中央に外径側のポケットが配設される必要はなく、例えば、図7(b)に示すような構成であっても良い。この複列スラスト針状ころ軸受は、複数の針状ころ7と、これら針状ころ7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器12とからなっている。径方向において針状ころ7の長さよりも長く、また、周方向において針状ころ7の外径よりも大きい矩形状の複数のポケット13を有している。このポケット13は、内径側のポケット13b、13b間に外径側のポケット13a、13aが配設された2列のポケット列からなり、内径側のポケット13bと外径側のポケット13aとの位相が僅かにずれて配設されている。
図8は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第4の実施形態を示す平面図である。なお、この実施形態は、前述した第2および第3の実施形態(図4、図7)と、内外2列のポケット列を有している点では同様であるが、内径側のポケット数が外径側よりも多く設定されている。また、前述した実施形態と同一の部位および部品には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。
図8(a)に示す複列スラスト針状ころ軸受は、複数の針状ころ7と、これら針状ころ7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器14とからなっている。保持器14は、径方向において針状ころ7の長さよりも長く、また、周方向において針状ころ7の外径よりも大きい矩形状の複数のポケット15を有している。このポケット15は、外径側に配設されたポケット15a、15aと内径側に配設されたポケット15b、15bの2列のポケット列からなる。ここで、内径側のポケット15bの数が外径側のポケット15aよりも多く設定されている。これにより、全体として負荷容量が大きくなると共に、特に外径側に比べて内径側の負荷が大きくなるような使用箇所に適用することができる。
図8(b)に示す複列スラスト針状ころ軸受は、図8(a)に示した実施形態の変形例で、保持器16に複数のポケット17が穿設され、内径側のポケット17bの数が外径側のポケット17aよりも多く設定されている。そして、内径側のポケット17b、17b間の中央に外径側のポケット17aが一致する場合がある位相配置となっている。
また、図8(c)に示す複列スラスト針状ころ軸受も、図8(a)に示した実施形態の変形例で、保持器18に複数のポケット19が穿設され、内径側のポケット19bの数が外径側のポケット19aよりも多く設定されている。そして、内径側のポケット19b、19b間の中央に外径側のポケット19aが一致せず、かつ、内径側のポケット19bと外径側のポケット19aの位相も一致しない位相配置となっている。
図9は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第5の実施形態を示す平面図である。なお、この実施形態は、前述した第4の実施形態(図8)と、内外2列のポケット列を有している点では同様であるが、外径側のポケット数が内径側よりも多く設定されている。また、前述した実施形態と同一の部位および部品には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。
図9(a)に示す複列スラスト針状ころ軸受は、複数の針状ころ7と、これら針状ころ7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器20とからなっている。複数のポケット15は、外径側に配設されたポケット15a、15aと内径側に配設されたポケット15b、15bの2列のポケット列からなる。ここで、外径側のポケット15aの数が内径側のポケット15bよりも多く設定されている。これにより、全体として負荷容量が大きくなると共に、特に内径側に比べて外径側の負荷が大きくなるような使用箇所に適用することができる。
図9(b)に示す複列スラスト針状ころ軸受は、図9(a)に示した実施形態の変形例で、保持器21に複数のポケット17が穿設され、外径側のポケット17aの数が内径側のポケット17bよりも多く設定されている。そして、内径側のポケット17b、17b間の中央に外径側のポケット17aが一致する場合がある位相配置となっている。
また、図9(c)に示すスラスト針状ころ軸受も、図9(a)に示した実施形態の変形例で、保持器22に複数のポケット19が穿設され、外径側のポケット19aの数が内径側のポケット19bよりも多く設定されている。そして、内径側のポケット19b、19b間の中央に外径側のポケット19aが一致せず、かつ、内径側のポケット19bと外径側のポケット19aの位相も一致しない位相配置となっている。
図10は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第6の実施形態を示す平面図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)の変形例で、ポケットの構成が異なるのみで、その他同一部位および部品には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。
図10(a)に示す複列スラスト針状ころ軸受は、複数の針状ころ2、7と、これら針状ころ2、7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器23とからなっている。保持器23は、径方向において複列の針状ころ2a、2bからなる針状ころ2の長さよりも長く、また、周方向において針状ころ2の外径よりも大きい矩形状の複数のポケット4と、このポケット4、4間の外径側に針状ころ7を収容する単列のポケット9とを有している。
図10(b)に示す複列スラスト針状ころ軸受は、図10(a)に示した実施形態の変形例で、複数の針状ころ2、7と、これら針状ころ2、7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器24とからなっている。保持器24は、複列の針状ころ2a、2bを収容するポケット4と、このポケット4、4間の略中央に針状ころ7を収容する単列のポケット9とを有している。
また、図10(c)に示す複列スラスト針状ころ軸受も、図10(a)に示した実施形態の変形例で、複数の針状ころ2、7と、これら針状ころ2、7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器25とからなっている。保持器25は、前述したポケット4と、このポケット4、4間の内径側に針状ころ7を収容する単列のポケット9とを有している。
図11は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第7の実施形態を示す平面図である。なお、この実施形態は、前述した第6の実施形態(図10)の変形例で、ポケットの構成が異なるのみで、その他同一部位および部品には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。
この複列スラスト針状ころ軸受は、複数の針状ころ2、7と、これら針状ころ2、7を周方向に所定ピッチで保持する環状の保持器26とからなっている。保持器26は、径方向において複列の針状ころ2a、2bからなる針状ころ2の長さよりも長く、また、周方向において針状ころ2の外径よりも大きい矩形状の複数のポケット4と、このポケット4、4間に針状ころ7を収容する複列のポケット9、9とを有している。
前述した複列スラスト針状ころ軸受においては、外径側部分と内径側部分との公転周速差が小さくなり、軌道面との滑りが抑制されるので、接触部の発熱が少なく、表面損傷や表面起点型の剥離を防止することができると共に、保持器の材質に高力黄銅鋳物やアルミ合金等の軟質金属を採用し、塑性変形によってポケットに膨出して形成された爪部で針状ころを保持するようにしたので、多品種・少ロット要求に対して加工費の増大を招くことなく、過酷な使用条件においても針状ころの差動滑りを抑制し、かつ強度耐久性を高めたスラスト針状ころ軸受を提供することができる。さらに、適用される使用条件あるいは環境によってそのポケットの構成や配置等を適宜変更、またそれらを組み合わせた最適な保持器を選択して使用することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受は、自動車のオートマチックトランスミッションやエアコンディショナのコンプレッサ、無段変速機、電動ブレーキ等の回転部位に配設され、この回転部位に負荷されるスラスト荷重を支承する複列スラスト針状ころ軸受、特に多品種・少ロット生産の複列スラスト針状ころ軸受に適用できる。
(a)は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第1の実施形態を示す平面図である。 (b)は、(a)のIb−O−Ibに沿った断面図である。 (a)は、図1(a)の要部拡大図である。 (b)は、(a)の変形例を示す要部拡大図である。 図2(a)のIII−III線に沿った断面図である。 (a)は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第2の実施形態を示す平面図である。 (b)は、(a)のIVb−O−IVbに沿った断面図である。 (a)は、図4(a)の要部拡大図である。 (b)は、(a)の変形例を示す要部拡大図である。 図5(a)のVI−VI線に沿った断面図である。 (a)は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第3の実施形態を示す平面図である。 (b)は、(a)の変形例を示す平面図である。 (a)は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第4の実施形態を示す平面図である。 (b)は、(a)の変形例を示す平面図である。 (c)は、(a)の変形例を示す平面図である。 (a)は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第5の実施形態を示す平面図である。 (b)は、(a)の変形例を示す平面図である。 (c)は、(a)の変形例を示す平面図である。 (a)は、本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第6の実施形態を示す平面図である。 (b)は、(a)の変形例を示す平面図である。 (c)は、(a)の変形例を示す平面図である。 本発明に係る複列スラスト針状ころ軸受の第7の実施形態を示す平面図である。 (a)は、従来の複列スラスト針状ころ軸受を示す平面図である。 (b)は、(a)のXIIb−XIIb線に沿った断面図である。 (c)は、(b)の要部拡大図である。 (d)は、(a)のポケット部の要部拡大図である。 (e)は、(b)のXIIe−XIIe線に沿った拡大断面図である。
符号の説明
1、6・・・・・・・・・・・・・・・・・複列スラスト針状ころ軸受
2、2a、2b、7・・・・・・・・・・・針状ころ
3、8・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
10、12、14、16、18、20、21、22、23、24、25、26・・保持器
4、9、11、13、15、17、19・・ポケット
4a、9a・・・・・・・・・・・・・・・側壁
5・・・・・・・・・・・・・・・・・・・爪
5a・・・・・・・・・・・・・・・・・・内壁
11a、13a、15a、17a、19a・外径側のポケット
11b、13b、15b、17b、19b・内径側のポケット
51・・・・・・・・・・・・・・・・・・複列スラスト針状ころ軸受
52・・・・・・・・・・・・・・・・・・針状ころ
52a・・・・・・・・・・・・・・・・・外径側の針状ころ
52b・・・・・・・・・・・・・・・・・内径側の針状ころ
53・・・・・・・・・・・・・・・・・・上側保持器
53a、53c、54a、54c・・・・・傾斜延出部
53b、54b・・・・・・・・・・・・・外側板部
53d、54c・・・・・・・・・・・・・内側板部
54・・・・・・・・・・・・・・・・・・下側保持器
55、56・・・・・・・・・・・・・・・ポケット
55a・・・・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部
55b、56b・・・・・・・・・・・・・凹部
57、58・・・・・・・・・・・・・・・加締部
F、H・・・・・・・・・・・・・・・・・針状ころと側壁との周方向の隙間
G、J・・・・・・・・・・・・・・・・・針状ころと爪部の内壁との上下方向の隙間
L・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ころ長さ
La・・・・・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部の径方向の長さ
Lw・・・・・・・・・・・・・・・・・・爪部の長さ
T0・・・・・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部の上下方向の厚さ
T1・・・・・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部の外側部分の上下方向の厚さ
T2・・・・・・・・・・・・・・・・・・ころ保持部の内側部分の上下方向の厚さ

Claims (5)

  1. 径方向に少なくとも2列に配列された複数の針状ころと、
    これら針状ころを保持するためのポケットを複数有する環状の保持器とを備えたスラスト針状ころ軸受において、
    前記ポケットが、径方向において前記針状ころの長さよりも長く、かつ周方向において前記針状ころの外径よりも大きい矩形状に形成されると共に、
    前記針状ころが、前記ポケットの短手方向の側壁近傍で、長手方向略中央部を塑性変形させ、当該ポケット内に膨出して前記針状ころの長手方向に形成された爪部によって保持されていることを特徴とする複列スラスト針状ころ軸受。
  2. 前記保持器が軟質金属から切削加工によって形成されている請求項1に記載の複列スラスト針状ころ軸受。
  3. 前記爪部が、前記針状ころに対応して前記ポケットの側壁にそれぞれ1箇所形成され、その長さが前記針状ころの長さの60%以上に設定されている請求項1または2に記載の複列スラスト針状ころ軸受。
  4. 前記爪部が、前記針状ころに対応して前記ポケットの側壁にそれぞれ均等に2箇所形成され、その長さが前記針状ころの長さの15%以上に設定されている請求項1または2に記載の複列スラスト針状ころ軸受。
  5. 前記針状ころとポケットとの隙間が、前記保持器の厚さ方向よりも周方向の方が小さく設定されている請求項1乃至4いずれかに記載の複列スラスト針状ころ軸受。
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