JP2006183733A - スラストころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 転動体設置空間６ａの内部に潤滑油を流入し易くして、この転動体設置空間６ａの内部の潤滑状態を向上させる。
【解決手段】 保持器３ａの径方向に関する、一部のポケット５ｂ、５ｂの内端縁を、他のポケット５ａ、５ａの内端縁よりも、径方向外側にずらせて配置する。これにより、円周方向に関して上記一部のポケット５ｂ、５ｂの両側に存在する１対の他のポケット５ａ、５ａ内に保持された、１対のころ２、２の内半部同士の間に、潤滑油が流入し易い大きな隙間７、７を形成する。この結果、潤滑油が、上記転動体設置空間６ａの径方向内端開口部を通じて、この転動体設置空間６ａの内部に流入し易くなる。そして、この転動体設置空間６ａの内部の潤滑状態を向上させる事ができる。
【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、例えば自動車のトランスミッションやカークーラ用コンプレッサ等の回転部分に装着して、軸方向に対向する１対の部材同士の間に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら両部材の相対回転を自在とする為に利用する。

トランスミッションやカークーラ用コンプレッサ等の回転部分には、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６〜７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例を示している（例えば特許文献１参照）。このスラストころ軸受１は、放射方向に配列された複数本のころ２、２（ニードルを含む）と、これら複数本のころ２、２を保持する保持器３と、これら各ころ２、２を両側（図６の上下方向）から挟持する１対のレース４ａ、４ｂとから成る。このうちの保持器３は、全体を円輪状に造られて、それぞれが放射方向に長い略矩形のポケット５、５を、円周方向複数個所に設けている。そして、これら各ポケット５、５内にそれぞれ上記各ころ２、２を配置して、これら各ころ２、２を、これら各ポケット５、５内に転動自在に保持している。

上述の様に構成されるスラストころ軸受１をトランスミッション等の回転部分に組み込む場合、一般的に外輪と呼ばれるレース４ａを図示しないハウジングに固定し、内輪と呼ばれるレース４ｂを図示しない相手部材に固定する。そして、これらハウジングと相手部材との相対回転を自在とすると共に、これらハウジングと相手部材との間に作用するスラスト荷重を支承する。尚、省スペース化を図る為に、上記各レース４ａ、４ｂのうちの一方又は双方を省略し、ハウジング或いは相手部材に、直接上記各ころ２、２を当接させる場合もある。

上述の様に構成するスラストころ軸受１の運転時には、両軌道輪（上記各レース４ａ、４ｂ）が相対回転する事に伴い、上記各ころ２、２が、これら両軌道同士の間に設けられた円輪状の転動体設置空間６の内側で、自転しつつ公転する。そして、この際に発生する遠心力により、この転動体設置空間６の内側で、径方向内側から径方向外側に向かう気流が生じる。この結果、図６、７に矢印で示す様に、上記スラストころ軸受１の外部空間に存在する潤滑油（オイルミスト）が、上記気流に乗って、上記転動体設置空間６の径方向内端開口部からこの転動体設置空間６の内部に流入する。この様にして流入した潤滑油は、この転動体設置空間６の内側に存在する転がり接触部や滑り接触部の潤滑に供されながら、径方向外側に向け流通し、この転動体設置空間６の径方向外端開口部から上記外部空間に流出する。

ところで、上述の様な潤滑作用を有するスラストころ軸受１に於いて、転動体設置空間６内の潤滑作用を向上させる為には、この転動体設置空間６の内部を通過させる潤滑油の量を多くする事が好ましい。この為に、例えば、円周方向に隣り合う各ポケット５、５同士の間隔（円周方向ピッチ）を拡げる事により、上記転動体設置空間６の径方向内端開口部から潤滑油を流入し易くする（潤滑油の流入量を増やす）事が考えられる。但し、この様な構造の場合には、上記保持器３に設けるポケット５、５並びにころ２、２の総数を減少せざるを得ない。この様なポケット５、５並びにころ２、２の総数の減少は、スラストころ軸受１の支承能力の低下に繋がり、要求されるスラスト荷重の支承能力を確保する上で、好ましくない。
尚、本発明に関する先行技術文献として、上述した特許文献１の他、以下の特許文献２がある。

特開２００３−９７５６２号公報 特開２００３−１５６０５０号公報

本発明のスラストころ軸受は、上述の様な事情に鑑み、転動体設置空間の内部に潤滑油を流入し易くして、この転動体設置空間の内部を通過させる潤滑油の量を増やす事ができる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のスラストころ軸受は、前述の図６〜７に示した従来構造と同様に、円輪状の保持器と、複数本のころとを備える。
このうちの保持器は、それぞれが放射方向に長い略矩形のポケットを円周方向複数個所に形成している。
又、上記各ころは、上記各ポケット内に転動自在に設けられている。
特に、本発明のスラストころ軸受に於いては、上記保持器の径方向に関する、一部のポケットの内端縁を、他のポケットの内端縁よりも、径方向外側にずらせて配置している。

上述の様に、本発明のスラストころ軸受の場合には、保持器の径方向に関する、一部のポケットの内端縁を、他のポケットの内端縁よりも、径方向外側にずらせている。この為、円周方向に関して上記一部のポケットの両側に存在する１対の他のポケット内に保持された、１対のころの内端部同士の間に、潤滑油が流入し易い大きな隙間が形成される。従って、本発明の場合には、この様な大きな隙間が形成される分、スラストころ軸受の運転時に、転動体設置空間の外部（径方向内側部分）に存在する潤滑油が、この転動体設置空間の径方向内端開口部を通じて、この転動体設置空間の内部に流入し易くなる。この結果、この転動体設置空間の内部を通過する潤滑油の量が増えて、この転動体設置空間の内部の潤滑状態を向上させる事ができる。

本発明を実施する場合には、例えば、請求項２に記載した様に、保持器の径方向に関する各ポケットの内端縁の位置を、この保持器の円周方向に隣り合う各ポケット同士で互いに異ならせる構成を採用する事ができる。

又、例えば、請求項３に記載した様に、円周方向に隣り合う各ポケットの少なくとも一部同士を、円周方向に関して互いに重畳させる構成を採用する事もできる。

更に、例えば、請求項４に記載した様に、複数本のころのうち、保持器の外径寄り部分に配置された各ころの長さ寸法を、同じく内径寄り部分に配置された各ころの長さ寸法よりも大きくする構成を採用する事もできる。
この様な構成を採用すれば、保持器の外径寄り部分に配置されたころを、内径寄り部分に配置されたころに比べてスキューしにくくできる。又、これら外径寄り部分に配置されたころと、軌道面との転がり接触部が大きくなる為、スラストころ軸受の負荷容量を大きくできる。

図１は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本実施例の特徴は、保持器３ａの構造にある。この保持器３ａを含んで構成するスラストころ軸受の全体構造等、その他の部分の構造及び作用は、前述の図６〜７に示した従来構造の場合と同様である。この為、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

前述した様に、図７に示した従来構造の場合には、前記保持器３の径方向に関する、前記各ポケット５、５の内端縁の径方向位置を、総て一致させていた。これに対し、本実施例の場合には、保持器３ａの径方向に関する、各ポケット５ａ、５ｂの内端縁の位置を、総て一致させてはいない。即ち、円周方向に関して１つ置きに配置した一部のポケット５ｂ、５ｂの内端縁を、これら各ポケット５ｂ、５ｂ同士の間部分に設けた他のポケット５ａ、５ａの内端縁よりも、これら各ポケット５ａ（５ｂ）の長さ寸法のほぼ半分ずつ、径方向外側にずらせている。

この構成により、円周方向に関して上記各ポケット５ｂ、５ｂの両側に存在する１対のポケット５ａ、５ａ内に保持された、１対のころ２、２の内半部同士の間に、潤滑油が流入し易い（円周方向に関する幅が広い）隙間７、７を形成している。

上述の様に構成する本実施例のスラストころ軸受の場合、上記各隙間７、７を形成した分、スラストころ軸受の運転時に、上記転動体設置空間６ａの外部（径方向内側部分）に存在する潤滑油が、この転動体設置空間６ａの径方向内端開口部を通じて、この転動体設置空間６ａの内部に流入し易くなる。この為、この転動体設置空間６ａの内部を通過する潤滑油の量を増加させる事ができる。この結果、この転動体設置空間６ａの内部の潤滑状態を向上させて、軌道面に摩耗等の表面損傷が生じる事を有効に防止できる。
尚、本実施例によれば、ころ総数を減らす必要がない為、要求されるスラスト荷重の支承能力を低下させる事はない。

図２は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合にも、上述した実施例１と同様に、円周方向に関して１つ置きに配置した一部のポケット５ｄ、５ｄの内端縁を、これら各ポケット５ｄ、５ｄの間部分に設けられた他のポケット５ｃ、５ｃの内端縁よりも、径方向外側にずらせている。但し、本実施例の場合には、径方向外側に存在する上記各ポケット５ｄ、５ｄの内端縁を、径方向内側に存在する上記各ポケット５ｃ、５ｃの内端縁よりも、これら各ポケット５ｃ（５ｄ）の長さ寸法よりも大きく、径方向外側にずらせている。言い換えれば、本実施例の場合には、上述した実施例１の場合とは異なり、保持器３ｂに設けられた上記各ポケット５ｃ、５ｄ同士を、円周方向に関して重畳させていない。

この為、円周方向に関して上記各ポケット５ｄ、５ｄの両側に存在する１対のポケット５ｃ、５ｃ内に保持された、１対のころ２、２同士の間に形成した隙間７ａ、７ａを、上述した実施例１の場合よりも、径方向外方へと拡大させている。従って、スラストころ軸受の運転時に、転動体設置空間６ｂの内部に流入する潤滑油の量を、より増やす事ができる。その他の構造及び作用は、上述した実施例１と同様である。

図３は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の特徴は、保持器３ｃに設ける各ころ２、２ａの長さ寸法を異ならせた点にある。即ち、転動体設置空間６ｃの内径寄り部分に配置された各ポケット５ｅ、５ｅの長さ寸法よりも、同じく外径寄り部分に配置された各ポケット５ｆ、５ｆの長さ寸法を大きくしている。そして、上記各ポケット５ｅ、５ｅ内に保持する上記各ころ２、２の長さ寸法（Ｌ１）よりも、上記各ポケット５ｆ、５ｆ内に保持する上記各ころ２ａ、２ａの長さ寸法（Ｌ２）を大きくしている（Ｌ２＞Ｌ１）。

上述の様に構成する事により、本実施例の場合には、上記転動体設置空間６ｃの外径寄り部分に配置された上記各ころ２ａ、２ａを、同じく内径寄り部分に配置された上記各ころ２、２に比べてスキューしにくくできる。又、これら各ころ２ａ、２ａと、軌道面との転がり接触部の面積を十分に確保して、スラストころ軸受の負荷容量を増大させている。その他の構造及び作用は、上述した実施例２と同様である。

図４は、請求項１〜３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、円周方向に関して２つ置きに配置した各ポケット５ｈ、５ｉの内端縁を、これら両ポケット５ｈ、５ｉの両側部分に設けられた他のポケット５ｇ、５ｇの内端縁よりも、径方向外側にずらせている。具体的には、上記各ポケット５ｈ、５ｉのうち、円周方向片側（図４の左側）のポケット５ｈ、５ｈの内端縁を、上記各ポケット５ｇ、５ｇの内端縁よりも、これら各ポケット５ｇ（５ｈ）の長さ寸法のほぼ半分ずつ、径方向外側にずらせている。これに対し、他側（図４の右側）のポケット５ｉ、５ｉの内端縁を、上記各ポケット５ｇ、５ｇの内端縁よりも、これら各ポケット５ｇ（５ｉ）の長さ寸法とほぼ同じ分ずつ、径方向外側にずらせている。

上述の様に構成する事により、転動体設置空間６ｄの内径寄り部分に設けられた上記各ポケット５ｇ、５ｇのうち、円周方向に隣り合う１対のポケット５ｇ、５ｇ内に保持された、１対のころ２、２同士の間に隙間７ｂ、７ｂを形成している。これら各隙間７ｂ、７ｂは、上記各ポケット５ｇ、５ｇを、円周方向に関して２つ置きに配置する事により形成される為、前述した各実施例１〜３の場合に比べて、円周方向に拡大したものとなる。

更に、上記各ポケット５ｇ、５ｈ、５ｉを、図示の様に、階段状に配置した事により、これら各ポケット５ｇ、５ｈ、５ｉを設けた保持器３ｄを含んで構成する、スラストころ軸受の内部の潤滑状態をより向上できる。即ち、このスラストころ軸受を反時計方向（α方向）に回転させた場合に、上記転動体設置空間６ｄの内部に、矢印β、βで示す様な、大きな流れを惹起させる。この為、この転動体設置空間６ｄの径方向内端開口部から取り込まれる多量の潤滑油を、上記各隙間７ｂ、７ｂを通じて、転がり接触部等の潤滑に充てる事ができる。その他の構造及び作用は、前述した実施例１及び実施例２と同様である。

図５は、やはり請求項１〜３に対応する、本発明の実施例５を示している。本実施例の場合、円周方向に関して３つ置きに配置された各ポケット５ｍ、５ｍと、これら各ポケット５ｍ、５ｍの両側部分に配置された各ポケット５ｋ、５ｋのそれぞれの内端縁を、これら両ポケット５ｋ、５ｋの更に両側部分に配置された他のポケット５ｊ、５ｊの内端縁よりも、径方向外側にずらせている。具体的には、上記各ポケット５ｋ、５ｍのうち、各ポケット５ｍ、５ｍの内端縁を、上記各ポケット５ｊ、５ｊの内端縁よりも、これら各ポケット５ｊ（５ｍ）の長さ寸法とほぼ同じ分ずつ、径方向外側にずらせている。これに対し、上記各ポケット５ｋ、５ｋの内端縁を、上記各ポケット５ｊ、５ｊの内端縁よりも、これら各ポケット５ｊ（５ｋ）の長さ寸法のほぼ半分ずつ、径方向外側にずらせている。

上述の様に構成する事により、転動体設置空間６ｅの内径寄り部分に設けられた上記各ポケット５ｊ、５ｊのうち、円周方向に隣り合う１対のポケット５ｊ、５ｊ内に保持された、１対のころ２、２の内半部同士の間に隙間７ｃ、７ｃを形成している。これら各隙間７ｃ、７ｃは、上記各ポケット５ｊ、５ｊを、円周方向に関して３つ置きに配置する事により形成される為、上述した実施例４の場合よりも更に円周方向に拡大したものとなる。その他の構造及び作用は、前述した実施例１及び実施例４と同様である。

尚、前記特許文献２には、径方向に関して２列ずつころを設けた構造が記載されている。この様な構造の場合には、同径のスラストころ軸受で複数のころを径方向に関して１列ずつ設けた場合に比べ、各ころの長さ寸法が短縮される事に伴い、これら各ころの差動滑りの低減を図れる。但し、上記特許文献２に記載された構造の場合、内径寄り部分に配置されたころと、外径寄り部分に配置されたころとが、径方向に関して重畳している為、これら外径寄り部分に配置されたころに潤滑油が行き渡り難くなる可能性がある。これに対し、本発明の場合には、前述した総ての実施例１〜５に於いても、各ころ同士が径方向に関して重畳していない為、上述の様な問題が生じる場合はない。

本発明の実施例１を示す、保持器ところのみを抜き出して軸方向から見た部分側面図。 同実施例２を示す、図１と同様の図。 同実施例３を示す、図１と同様の図。 同実施例４を示す、図１と同様の図。 同実施例５を示す、図１と同様の図。 従来構造のスラストころ軸受の１例を示す断面図。 同じく保持器ところのみを抜き出して軸方向から見た部分側面図。

符号の説明

１ スラストころ軸受
２、２ａ ころ
３、３ａ〜３ｅ 保持器
４ａ、４ｂ レース
５、５ａ〜５ｋ、５ｍ ポケット
６、６ａ〜６ｅ 転動体設置空間
７、７ａ〜７ｃ 隙間

Claims (4)

1. 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形成し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たスラストころ軸受に於いて、上記保持器の径方向に関する、一部のポケットの内端縁を、他のポケットの内端縁よりも、径方向外側にずらせて配置している事を特徴とするスラストころ軸受。
2. 保持器の径方向に関する各ポケットの内端縁の位置を、この保持器の円周方向に隣り合う各ポケット同士で互いに異ならせている、請求項１に記載したスラストころ軸受。
3. 円周方向に隣り合う各ポケット同士で、これら各ポケットの少なくとも一部が円周方向に関して互いに重畳している、請求項１〜２の何れか１項に記載したスラストころ軸受。
4. 複数本のころのうち、保持器の外径寄り部分に配置された各ころの長さ寸法を、同じく内径寄り部分に配置された各ころの長さ寸法よりも大きくした、請求項１〜３の何れか１項に記載したスラストころ軸受。

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