JP2006214533A - スラスト円筒ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 負荷容量を確保する為の設計が容易で、保持器２のポケット７ａ内に円筒ころ８を組み込む事を容易に行なえ、しかもこの保持器２に設けたポケット７ａの外径側周縁部１９の摩耗を抑えられる構造を実現する。
【解決手段】 各柱部９の円周方向両側縁で、外径側、内径側両平板部１１、１２に設けた外径側、内径側両係止部の先端縁同士の間隔を、同じく中央平板部１０に設けた中央係止部の先端縁同士の間隔よりも小さくする。そして、上記外径側、内径側両平板部１１、１２からの最大突出量△Ｓを、上記中央平板部１０からの最大突出量△Ｌよりも小さく（△Ｓ＜△Ｌ）する。この構成により、上記円筒ころ８をスキューしにくくして、上記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、自動車用変速機、カーエアコン用コンプレッサ、工作機械等、各種機械装置の回転支持部に組み込むスラスト円筒ころ軸受の改良に関する。具体的には、１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる保持器を備えたスラスト円筒ころ軸受の改良に関し、この保持器の摩耗を低減して優れた耐久性を有する構造を実現するものである。尚、本発明の対象となるスラスト円筒ころ軸受には、転動体として、外径寸法に比べて軸方向寸法が大きなニードル（針状ころ）を使用した、スラストニードル軸受も含む。従って、本明細書及び特許請求の範囲に記載した円筒ころには、上記ニードルも含む。

１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる保持器を備えたスラスト円筒ころとして、特許文献１〜５に記載された技術が知られている。図４〜７は、これら各特許文献に記載される等により、従来から知られているスラスト円筒ころ軸受１を示している。このスラスト円筒ころ軸受１は、１個の保持器２と、複数個の円筒ころ８、８とを備える。この保持器２は、鋼板等の金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもので、円筒状の内径側リム部４と、円筒状の外径側リム部５と、中間板部６と、複数のポケット７、７とを備える。このうちの内径側リム部４は、上記保持器２の内周縁部に存在するもので、全周に亙って連続する円環状である。又、上記外径側リム部５は、上記保持器２の外周縁部に存在するもので、上記内径側リム部４と同心で全周に亙って連続する円環状である。又、上記中間板部６は、この内径側リム部４と上記外径側リム部５との間に存在するもので、断面形状が径方向に関して屈曲している。更に、上記各ポケット７、７は、上記中間板部６に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されたもので、それぞれの内側に円筒ころ８、８を、転動自在に保持する。上記中間板部６のうちで、円周方向に隣り合うポケット７、７同士の間部分は、柱部９、９となっている。

又、上記中間板部６は、中央平板部１０と、外径側平板部１１と、内径側平板部１２と、内径側連続部１３と、外径側連続部１４とから成る。このうちの中央平板部１０は、径方向（図４〜５の左右方向、図７の上下方向）中間部で軸方向一端（図４〜５の下端）寄り部分に形成されている。又、上記外径側平板部１１は、上記外径側リム部５の径方向内側（図５の左側）に隣接する、軸方向他端（図４〜５の上端）寄り部分に形成されている。又、上記内径側平板部１２は、上記内径側リム部４の径方向外側（図５の右側）に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。上記外径側、内径側両平板部１１、１２は、同一平面上に位置する。又、上記内径側連続部１３は、上記内径側平板部１２の外周縁と、上記中央平板部１０の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部１４は、この中央平板部１０の外周縁と上記外径側平板部１１の内周縁とを連続させる。これら内径側、外径側両連続部１３、１４同士の間隔は、上記中央平板部１０から離れる程大きくなる。この中央平板部１０の外側面と上記内径側、外径側両リム部４、５の先端縁とは、同一平面上に位置するか、或いは、上記中央平板部１０の外側面の方がこの先端縁よりも軸方向に突出している。

上述の様に構成する保持器２は、上記各ポケット７、７内に円筒ころ８、８を転動自在に保持した状態で、スラストころ軸受を構成する１対のレース面である、軸方向に対向する１対の平面同士の間に挟持する。上記中間板部６を構成する、上記中央、外径側、内径側各平板部１０〜１２のうち、前記各柱部９、９の円周方向両側縁部分は、上記内径側、外径側両連続部１３、１４の両側縁部分に比べて、上記各ポケット７、７内に向け少し突出している。

即ち、径方向外側位置の上記外径側平板部１１、及び、径方向内側位置の上記内径側平板部１２で、上記各柱部９、９の円周方向端縁部を、それぞれ外径側係止部１５、１５及び内径側係止部１６、１６としている。そして、図５〜６の（Ａ）に示す様に、これら外径側、内径側各係止部１５、１６と、上記各円筒ころ８の転動面との係合により、これら各円筒ころ８の一部が上記中央平板部１０及び上記内径側、外径側両リム部４、５の先端縁よりも軸方向に突出したままの状態となる様に、上記保持器２の軸方向一端側（図５〜６の下側）への軸方向変位を規制している。

又、径方向中間位置の上記中央平板部１０で上記各柱部９、９の円周方向端縁部を、それぞれ中央係止部１７、１７としている。そして、図５〜６の（Ｂ）に示す様に、これら中央係止部１７、１７と上記各円筒ころ８の転動面との係合により、これら各円筒ころ８の一部が上記外径側、内径側両平板部１１、１２よりも軸方向に突出したままの状態となる様に、上記保持器２の軸方向他端側（図５〜６の上側）への軸方向変位を規制している。
要するに、上記各ポケット７、７内に上記各円筒ころ８、８を保持した状態で、上記各係止部１５〜１７とこれら各円筒ころ８、８の転動面と係合させて、これら各円筒ころ８、８に対する、上記保持器２の軸方向の変位を抑えている。即ち、この保持器２の軸方向に関する位置決めを、所謂ころ案内により図っている。

上述の様なスラスト円筒ころ軸受１を構成する上記各円筒ころ８、８としては、軸方向両端面中央部（外周縁寄りの面取り部の内側部分）を平坦面としたものが、負荷容量を確保する面から、近年多く使用される様になっている。即ち、円筒ころには、軸方向両端面を部分球面状或いは円すい面状の凸面としたものがあるが、この様な円筒ころの場合には、荷重を支承自在な転動面の軸方向長さ（有効長さ）が短くなり、その分、支承可能な負荷が小さくなる。これに対して、上記軸方向両端面中央部を平坦面とした円筒ころ８、８は、有効長さを確保して、この円筒ころ８、８を組み込んだスラスト円筒ころ軸受１の負荷容量を確保し易くなる。

ところで、上述の様なスラスト円筒ころ軸受１の使用時に上記各円筒ころ８、８には、遠心力に基づいて上記保持器２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円筒ころ８、８の軸方向両端面のうち、上記保持器２の径方向外側となる外径側端面１８が、上記各ポケット７、７の周縁部のうち、この保持器２の径方向外側となる外径側周縁部１９に押し付けられる。但し、上記外径側端面１８はこの外径側周縁部１９に均等に押し付けられる訳ではない。実際の場合にこの外径側端面１８は、上記各ポケット７、７内での上記各円筒ころ８、８のスキューに起因して、その外径寄り部分が上記外径側周縁部１９に押し付けられた状態で、互いに摺接する。

即ち、スラスト円筒ころ軸受１の運転時に、上記各円筒ころ８、８の自転軸の方向と上記保持器２の径方向とが互いに一致している事が理想であるが、実際の場合には、これら両方向が互いに不一致になる、スキューが発生する事が避けられない。この様なスキューは、上記各円筒ころ８、８の転動面とレース面との転がり接触部の摩擦係数の相違等により発生する。又、上記両方向のずれが最も大きくなる、最大スキュー角度は、上記各円筒ころ８、８の転動面と上記各ポケット７、７の円周方向両側縁との間の隙間が大きくなる程大きくなる。更に、上記外径側端面１８と上記外径側周縁部１９とが片当たりする程度は、上記両方向のずれ角度（スキュー角度）が大きくなる程著しくなる。

上記外径側端面１８と上記外径側周縁部１９とが片当たりする程度が著しくなると、これら外径側端面１８と外径側周縁部１９との擦れ合い部に過大な応力集中が発生する。更には、上記擦れ合い部に潤滑の為の油膜が形成されにくくなって、この擦れ合い部で金属接触が発生し易くなる。この結果、上記各円筒ころ８、８を構成する軸受鋼に比較して軟質の金属により造られた保持器２の一部で上記外径側周縁部１９部分に、図８に示す様な、摩耗による凹入部２０が形成される。

この様な凹入部２０が或る程度大きくなると、上記各円筒ころ８、８の一部で上記保持器２の径方向外端部外周縁に設けた面取り部が、上記凹入部２０内に入り込みつつ、本来のポケット７、７の位置よりも上記保持器２の径方向外方に変位する、所謂潜り込みが発生する。この様な潜り込みが発生すると、この保持器２の強度が低下する事に加え、上記擦れ合い部での摩擦抵抗が増大する事により、上記各円筒ころ８、８の円滑な回転が妨げられる。この結果、前記スラスト円筒ころ軸受１の回転トルクが増加し、温度上昇に繋がると共に、このスラスト円筒ころ軸受１を組み込んだ回転支持部を有する各種機械装置の性能が低下するだけでなく、著しい場合にはフレーキングや焼き付き等の故障の原因となる。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やカーエアコンコンプレッサ等の各種機械装置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。

この様な不都合を生じない構造として従来から、特許文献５に記載された構造が知られている。この特許文献５に記載された従来構造の場合には、部分球状の凸面とした円筒ころの軸方向端面を、円筒形の外径側リム部の内周面に対向させている。この様な従来構造の場合、これら両面同士が擦れ合った場合でも、擦れ合い部の直径を僅少にして擦れ合い速度Ｖを極く小さく抑えられるので、上記擦れ合い部の摩耗を抑えられる。但し、この様な引用文献５に記載された従来構造の場合には、軸方向端面を凸面とした円筒ころを使用する事が必要となるので、上記円筒ころのうち、荷重を支承自在な転動面の軸方向長さが短くなり、その分、支承可能な負荷が小さくなる。

特開平６−９４０３８号公報 特開２０００−２１３５４６号公報 特開２００２−２０６５２５号公報 特開平１１−３５１２４５号公報 特開２００３−８３３３３号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、負荷容量を確保する為の設計が容易で、保持器のポケット内に円筒ころを組み込む事を容易に行なえ、しかも保持器に設けたポケットの外径側周縁部の摩耗を抑えられる円筒ころ軸受を実現すべく発明したものである。

本発明のスラスト円筒ころ軸受は、前述した従来から知られているスラスト円筒ころ軸受と同様に、保持器と、複数個の円筒ころとを備える。
このうちの保持器は、全体を円輪状に造られて、円周方向複数個所に、それぞれが放射方向に配置された複数のポケットを備える。
又、上記保持器は、金属板を曲げ形成する事により一体に造られて、内径側リム部と、外径側リム部と、中間板部と、上記各ポケットと、複数の柱部とを備える。
このうちの内径側リム部は内周縁部に存在し、全周に亙って連続する円環状であり、上記外径側リム部は、外周縁部に存在し、上記内径側リム部と同心で全周に亙って連続する円環状である。
又、上記中間板部は、上記外径側リム部と上記内径側リム部との間に存在して、断面形状が径方向に関し屈曲しており、中央平板部と、外径側平板部と、内径側平板部と、内径側連続部と、外径側連続部とから成る。
このうちの中央平板部は、径方向中間部で軸方向一端寄り部分に形成されている。
又、上記外径側平板部は、上記外径側リム部の径方向内側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。
又、上記内径側平板部は、上記内径側リム部の径方向外側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。
又、上記内径側連続部は、上記内径側平板部の外周縁と上記中央平板部の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部は、この中央平板部の外周縁と上記外径側平板部の内周縁とを連続させる。
又、上記各ポケットは、上記中間板部の径方向に長い矩形孔であって、この中間板部に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されている。
又、上記各円筒ころは、上記保持器の各ポケット内に、転動自在に保持されている。

又、本発明の円筒ころ軸受は、前述した従来から知られているスラスト円筒ころ軸受と同様に、上記軸方向一端側への上記保持器の軸方向変位を、上記外径側平板部及び内径側平板部の一部で上記各柱部の円周方向端縁に設けられた各外径側係止部及び各内径側係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により、これら各円筒ころの一部が上記内径側、外径側両リム部の先端縁及び上記中央平板部よりも軸方向に突出したままの状態となる様に規制している。
又、上記軸方向他端側への上記保持器の軸方向変位を、上記中央平板部の一部で上記各柱部の円周方向端縁に設けられた各中央係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により、これら各円筒ころの一部が上記外径側平板部及び上記内径側平板部よりも軸方向に突出したままの状態となる様に規制している。

特に、本発明のスラスト円筒ころ軸受に於いては、上記保持器を軸方向一端側に変位させて上記各外径側係止部及び各内径側係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記外径側平板部及び上記内径側平板部よりも軸方向に突出する量を、上記保持器を軸方向他端側に変位させて上記各中央係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部がこの中央平板部よりも軸方向に突出する量よりも小さくしている。
この為に、例えば、上記各ポケットの円周方向両端縁部に対向する状態でそれぞれ１対ずつ設けた、外径側係止部の先端縁同士の間隔と、中央係止部の先端縁同士の間隔と、内径側係止部の先端縁同士の間隔とを、適切に規制する。具体的には、上記両外径側係止部の先端縁同士の間隔と上記両内径側係止部の先端縁同士の間隔とを互いに等しくすると共に、上記両中央係止部の先端縁同士の間隔を、これよりも広くする。
但し、上記各ポケットの円周方向両端縁部に、プレス加工（打ち抜き加工）に伴って生じるダレの影響により、上記各係止部の先端縁同士の間隔を上記の関係に規制しなくても、上記各平板部からの上記各円筒ころの突出量を規制できるのであれば、上記間隔を上記関係に規制しなくても良い。

上述の様に構成する本発明によれば、負荷容量を確保する為の設計が容易で、保持器のポケット内に円筒ころを組み込む事を容易に行なえ、しかも保持器に設けたポケットの外径側周縁部の摩耗を抑えられるスラスト円筒ころ軸受を実現できる。
即ち、例えば、各円筒ころの（円筒ころ自身の）軸方向に関する両端部と係合する、両外径側係止部の先端縁同士の間隔と両内径側係止部の先端縁同士の間隔とを比較的狭く（各円筒ころの直径に比べて十分に小さく）する等により、外径側、内径側両平板部からの上記各円筒ころの突出量を小さくしているので、上記保持器の円周方向に関する、上記各円筒ころの変位量を少なく抑えられる。従って、これら各円筒ころのスキュー角度を小さく抑えられて、これら各円筒ころの外径側端面と、上記各ポケットの外径側周縁部とが片当たりする程度を低く抑えられる。この為、これら外径側端面と外径側周縁部との擦れ合い部に於ける応力集中の程度を小さく抑えられる。更には、上記擦れ合い部に潤滑の為の油膜を形成し易くして、この擦れ合い部で金属接触が発生する事を防止できる。この結果、上記外径側周縁部部分に、前述の図８に示した様な、摩耗による凹入部２０が形成される事を防止できる。

一方、上記各円筒ころのスキューを抑える事に関して直接は影響しない、上記各ポケットの径方向中間部に、上記両外径側係止部及び上記両内径側係止部とは（保持器の）軸方向に関して反対側に設けた、両中央係止部の先端縁同士の間隔は比較的大きい（各円筒ころの直径よりも僅かだけ小さい）。従って、上記各ポケット内にこれら各円筒ころを組み込む作業は、上記両中央係止部の先端縁同士の間隔を弾性的に広げつつ、容易に行なえる。要するに、スキュー防止の為に上記両外径側係止部の先端縁同士の間隔と上記両内径側係止部の先端縁同士の間隔とを狭くする事によって、上記各ポケット内への上記各円筒ころの組み込み作業が困難になる事はない。
又、本発明の場合、上記各円筒ころのスキューを抑える事により、上記各ポケットの外径側周縁部の摩耗防止を図る為、これら各円筒ころの外径側端面の形状は特に限定されない。従って、スラスト円筒ころ軸受の負荷容量の確保を図る為、これら各円筒ころの有効長さを大きくする設計が容易になる。
更に、本発明の場合には、上記保持器の軸方向位置を、上記各ポケットに形成した上記各係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により図っているので、上記保持器の軸方向両側面と相手レース面とが擦れ合う事がない。この為、この保持器がこのレース面に付着した潤滑油を掻き取る事を防止して、このレース面と上記各円筒ころの転動面との転がり接触部を良好に潤滑できる。

本発明の場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、保持器を軸方向一端側に変位させて各外径側係止部及び各内径側係止部と各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が外径側平板部及び内径側平板部よりも軸方向に突出する量を、上記保持器を軸方向他端側に変位させて各中央係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部がこの中央平板部よりも軸方向に突出する量の８０％以下、更に好ましくは７０％以下とする。

上記外径側平板部及び内径側平板部からの最大突出量を、上記中央平板部からの最大突出量よりも小さくする限り、これら両最大突出量を同じとしたり、大小関係を逆にした場合に比べて、各ポケット内への各円筒ころの組み込み作業を容易にしつつ、スキュー角度を抑えると言った作用・効果を得られる。但し、上記外径側平板部及び内径側平板部からの最大突出量を、上記中央平板部からの最大突出量よりも極く僅かだけ小さくした程度では、得られる作用・効果は限られたものとなる。これに対して、上記請求項２に記載した程度に、上記両最大突出量同士の間に差を設ければ、上記作用・効果を十分に得られる。

尚、上記両最大突出量同士の間に設ける差（比）の最大値は、次の様にして規制する。即ち、上記保持器を軸方向他端側に変位させて、上記各中央係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させ、上記中央平板部からの最大突出量を実現した状態で、これら各円筒ころの上記外径側平板部及び内径側平板部からの突出量（最小突出量）が明らかに正の値となる程度に、この最小突出量を確保する。この場合に於ける明らかな正の値とは、この最小突出量が、上記外径側平板部及び内径側平板部の表面と相手レース面とを擦れ合わせずに、これら両面同士の間に隙間を確保できる値である事を言う。上記外径側平板部及び内径側平板部からの最大突出量は、上記最小突出量よりも大きい値である事は勿論である。一方、上記中央平板部からの最大突出量は、１対の中央係止部の先端縁同士の間隔を上記各円筒ころの直径未満とし、上記各ポケット内からの上記各円筒ころの脱落を防止できる範囲で規制する。これらの事を考慮した場合、自動車用の変速機或いはカーエアコン用のコンプレッサに組み込まれている様な、一般的なスラスト円筒ころ軸受の場合、上記両最大突出量同士の間に設ける差（比）の最大値は、好ましくは４以下、更に好ましくは３以下とする。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記各円筒ころとして、それぞれの（これら各円筒ころ自身の）軸方向の端面中央部が、これら各円筒ころの中心軸に対し直角方向に存在する平坦面であるものを使用する。
この様な円筒ころを使用すれば、これら各円筒ころの有効長さを大きくして、スラスト円筒ころ軸受の負荷容量の確保を図れる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、各円筒ころの転動面とそれぞれ転がり接触するレース面を有する１対の部材を、何れも使用時に回転するものとし、中央平板部を、使用回転速度が速い部材に対向させる。
この様な構成を採用すれば、より多くの潤滑油を必要とする、高速回転するレース面と上記各円筒ころの転動面との転がり接触部に、効率良く潤滑油を送り込める。

図１〜３は、本発明の実施例を示している。尚、本実施例の特徴は、保持器２を構成する中間板部６に放射方向に設けた複数のポケット７ａ内での各円筒ころ８の動きを規制する事により、これら各円筒ころ８として、軸方向端面の中央部を平坦面としたものを使用しても、これら各ポケット７ａの外径側周縁部１９に、前述の図８に示す凹入部２０に結び付く様な摩耗が生じる事を防止する点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図４〜７に示した従来構造と同様であるから、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。

本実施例の場合、図３に示す様に、上記各ポケット７ａの円周方向両端縁部に対向する状態でそれぞれ１対ずつ設けた、外径側係止部１５、１５の先端縁同士の間隔Ｄ₁₅と、内径側係止部１６、１６の先端縁同士の間隔Ｄ₁₆とを、互いに等しくしている。これに対して、中央係止部１７、１７の先端縁同士の間隔Ｄ₁₇を、これよりも広く（Ｄ₁₅＝Ｄ₁₆＜Ｄ₁₇）している。本実施例の場合には、上記各係止部１５〜１７の先端縁同士の間隔Ｄ₁₅、Ｄ₁₆、Ｄ₁₇をこの様に規制する事により、上記各ポケット７ａ内での上記各円筒ころ８の、上記保持器２の軸方向（図１〜２の上下方向、図３の表裏方向）に関する変位量を規制している。

この点に就いて、図１〜２により説明する。先ず、上記保持器２を、図１〜２の（Ａ）に示す様に、軸方向一端側（図１〜２の下側）に変位させて、上記各外径側係止部１５、１５及び上記各内径側係止部１６、１６と上記各円筒ころ８の転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころ８の一部が外径側平板部１１及び内径側平板部１２よりも軸方向（図１〜２の上方）に突出する量を、最大突出量△Ｓとする。一方、上記保持器２を軸方向他端側（図１〜２の上側）に変位させて、上記各中央係止部１７、１７と上記各円筒ころ８の転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころ８の一部が中央平板部１０よりも軸方向に突出する量を、最大突出量△Ｌとする。この場合に、上記外径側、内径側両平板部１１、１２からの最大突出量△Ｓを、上記中央平板部１０からの最大突出量△Ｌよりも小さく（△Ｓ＜△Ｌ）している。

上述の様に構成する本実施例によれば、スラスト円筒ころ軸受１の負荷容量を確保すべく、上記各円筒ころ８として、軸方向両端面の中央部を平坦面としたものを使用しても、上記各ポケット７ａの外径側周縁部１９の摩耗を抑えられる。即ち、これら各円筒ころ８の（円筒ころ８自身の）軸方向に関する両端部と係合する、上記各外径側係止部１５、１５の先端縁同士の間隔Ｄ₁₅と、上記各内径側係止部１６、１６の先端縁同士の間隔Ｄ₁₆とを比較的狭く（上記各円筒ころ８の直径Ｄ₈ に比べて十分に小さく）しているので、上記保持器２の円周方向に関する、これら各円筒ころ８の変位量を少なく抑えられる。

即ち、上記各ポケット７ａ内に保持されたこれら各円筒ころ８のうち、上記保持器２の内径側端部が円周方向に関して一方に、同じく外径側端部が円周方向に関して他方に、それぞれ変位しようとしても、各端部の変位量は極く僅かに抑えられる。そして、上記各円筒ころ８の中心軸の方向と上記保持器２の径方向とのずれを僅少に抑えられる。要するに、上記各外径側係止部１５、１５の先端縁及び上記各内径側係止部１６、１６の先端縁と、上記各円筒ころ８の転動面との係合に基づき、これら各円筒ころ８のスキュー角度を小さく抑えられる。そして、これら各円筒ころ８の外径側端面１８と、上記各ポケット７ａの外径側周縁部１９との位置関係を、平行若しくはほぼ平行な状態に維持して、これら外径側端面１８と外径側周縁部１９とが片当たりする事を防止、若しくは片当たりしてもその程度を低く抑えられる。

この結果、上記外径側端面１８と上記外径側周縁部１９との擦れ合い部に於ける応力集中の程度を小さく抑えられる。更には、上記擦れ合い部に潤滑の為の油膜を形成し易くして、この擦れ合い部で金属接触が発生する事を防止できる。この結果、上記外径側周縁部１９部分に、前述の図８に示した様な、摩耗による凹入部２０が形成される事を防止できる。

一方、上記各円筒ころ８のスキューを抑える事に関して直接は影響しない、上記各ポケット７ａの径方向中間部に、上記各外径側係止部１５、１５及び上記各内径側係止部１６、１６とは（保持器２の）軸方向に関して反対側に設けた、前記各中央係止部１７、１７の先端縁同士の間隔Ｄ₁₇は、前述した様に、比較的大きい（各円筒ころ８の直径Ｄ₈ よりも僅かだけ小さい）。従って、上記各ポケット７ａ内にこれら各円筒ころ８を組み込む作業は、上記各中央係止部１７、１７の先端縁同士の間隔Ｄ₁₇を弾性的に広げつつ、容易に行なえる。

これら各中央係止部１７、１７の先端縁同士の間隔Ｄ₁₇を上記各円筒ころ８の直径Ｄ₈ に迄広げる為に要する力は僅かで済む為、上記各ポケット７ａ内への上記各円筒ころ８の組み込み作業時に、これら各円筒ころ８の転動面と上記各中央係止部１７、１７の先端縁との擦れ合い部に作用する面圧は限られたものである。又、上記各円筒ころ８を構成する金属材料（軸受鋼）の硬度は、上記保持器２を構成する金属材料（鋼板）の硬度よりも十分に高い。従って、上記組み込み作業時に、上記各円筒ころ８の転動面に、有害な擦り傷が形成される事はない。要するに、スキュー防止の為に、上記各外径側係止部１５、１５の先端縁同士の間隔Ｄ₁₅と上記各内径側係止部１６、１６の先端縁同士の間隔Ｄ₁₆とを狭くする事によって、上記各ポケット７ａ内への上記各円筒ころ８の組み込み作業が困難になったり、或いは、これら各円筒ころ８の転動面を傷め易くなったりする事はない。

又、本実施例の場合、上記各円筒ころ８のスキューを抑える事により、上記各ポケット７ａの外径側周縁部１９部分の摩耗防止を図り、上記各円筒ころ８の外径側端面１８は、中央部を平坦面としている。従って、これら各円筒ころ８の有効長さＬ₈ を大きくして、スラスト円筒ころ軸受１の負荷容量の確保を図れる。
又、本実施例の場合には、上記保持器２の軸方向位置を、上記各ポケット７ａに形成した、上記各係止部１５〜１７と上記各円筒ころ８の転動面との係合により図っているので、上記保持器２の軸方向両側面と相手レース面とが擦れ合う事がない。この為、この保持器２がこのレース面に付着した潤滑油を掻き取る事を防止して、このレース面と上記各円筒ころ８の転動面との転がり接触部を良好に潤滑できる。

尚、本実施例の場合、前記両最大突出量△Ｓ、△Ｌは、次の様に規制している。即ち、図１〜２の（Ａ）に示した、各円筒ころ８の前記外径側平板部１１及び前記内径側平板部１２からの最大突出量△Ｓを、図１〜２の（Ｂ）に示した、上記各円筒ころ８の前記中央平板部１０からの最大突出量△Ｌの８０％以下（△Ｓ≦（０．８×△Ｌ）、更に好ましくは７０％以下（△Ｓ≦０．７×△Ｌ）とする。これら各最大突出量△Ｓ、△Ｌをこの様な範囲に規制する理由は、次の通りである。

上記図１〜２の（Ａ）に示した、外径側平板部１１及び内径側平板部１２からの最大突出量△Ｓを、上記図１〜２の（Ｂ）に示した中央平板部１０からの最大突出量△Ｌよりも小さく（△Ｓ＜△Ｌ）する限り、前述の図５の（Ａ）（Ｂ）に示す様に、これら両最大突出量△Ｓ´、△Ｌ´を同じ（△Ｓ´＝△Ｌ´）としたり、大小関係を逆にしたり（△Ｓ´＞△Ｌ´）した場合に比べて、上記各ポケット７ａ内への各円筒ころ８の組み込み作業を容易にしつつ、スキュー角度を抑えると言った作用・効果を得られる。但し、上記図１〜２の（Ａ）に示した、外径側平板部１１及び内径側平板部１２からの最大突出量△Ｓを、上記図１〜２の（Ｂ）に示した、中央平板部１０からの最大突出量△Ｌよりも極く僅かだけ小さくした程度では、得られる作用・効果は限られたものとなる。これに対して、上記両最大突出量△Ｓ、△Ｌ同士の間に上述した程度に大きな差を設ければ、上記作用・効果を十分に得られる。

尚、上記両最大突出量△Ｓ、△Ｌ同士の間に設ける差（比）の最大値は、上記外径側平板部１１及び上記内径側平板部１２の外側面が相手レース面と擦れ合わない様に規制する。即ち、上記図１〜２の（Ｂ）に示す様に、前記保持器２を軸方向他端側に変位させて、前記各中央係止部１７、１７と上記各円筒ころ８の転動面とを係合させ、上記中央平板部１０からの最大突出量△Ｌを実現した状態で、これら各円筒ころ８の上記外径側平板部１１及び内径側平板部１２からの突出量△ｓが明らかに正の値となる程度に、この最小突出量△ｓを確保する。この場合に於ける明らかな正の値とは、この最小突出量△ｓが、上記外径側平板部１１及び内径側平板部１２の表面と相手レース面とを擦れ合わせずに、これら両面同士の間に隙間を確保できる（これら両面同士の間に存在する油膜が、大きな剪断抵抗を生じる程に薄くならない程度の隙間厚さを有する）値である事を言う。上記外径側平板部１１及び内径側平板部１２からの最大突出量△Ｓは、上記最小突出量△ｓよりも大きい（△Ｓ＞△ｓ）値である事は勿論である。

一方、上記中央平板部１０からの最大突出量△Ｌは、上記各ポケット７ａ内からの上記各円筒ころ８の脱落を防止すべく、上記各中央係止部１７、１７の先端縁同士の間隔Ｄ₁₇を上記各円筒ころ８の直径Ｄ₈ （Ｄ₁₇＜Ｄ₈ ）未満にできる範囲で規制する。これらの事を考慮した場合、自動車用の変速機又はカーエアコン用のコンプレッサに組み込まれている様な、一般的なスラスト円筒ころ軸受の場合、上記両最大突出量△Ｓ、△Ｌ同士の間に設ける差（比）の最大値は、４以下（△Ｌ／△Ｓ≦４）、更に好ましくは３以下（△Ｌ／△Ｓ≦３）とする。

本発明の実施例を示しており、（Ａ）は円筒ころに対し保持器が軸方向一端側に、（Ｂ）は同じく他端側に、それぞれ変位し切った状態で示す部分断面図。 （Ａ）は図１の（Ａ）のａ−ａ断面図、（Ｂ）は図１の（Ｂ）のｂ−ｂ断面図。 保持器の軸方向から見たポケットの形状を示す図。 本発明の対象となるスラスト円筒ころ軸受の１例を示す断面図。 従来構造の１例を示す、図１と同様の図。 （Ａ）は図５の（Ａ）のａ−ａ断面図、（Ｂ）は図５の（Ｂ）のｂ−ｂ断面図。 保持器の軸方向から見たポケットの形状を示す図。 ポケットの外径側周縁部の摩耗状態を示す、図７と同様の図。

符号の説明

１ スラスト円筒ころ軸受
２ 保持器
４ 内径側リム部
５ 外径側リム部
６ 中間板部
７、７ａ ポケット
８ 円筒ころ
９ 柱部
１０ 中央平板部
１１ 外径側平板部
１２ 内径側平板部
１３ 内径側連続部
１４ 外径側連続部
１５ 外径側係止部
１６ 内径側係止部
１７ 中央係止部
１８ 外径側端面
１９ 外径側周縁部
２０ 凹入部

Claims (4)

1. 全体を円輪状に造られて円周方向複数個所に、それぞれが放射方向に配置された複数のポケットを備えた保持器と、この保持器の各ポケット内に転動自在に保持された複数個の円筒ころとを備え、この保持器は、金属板を曲げ形成する事により一体に造られて、内周縁部に存在する、全周に亙って連続する円環状の内径側リム部と、外周縁部に存在する、この内径側リム部と同心で全周に亙って連続する円環状の外径側リム部と、この外径側リム部と上記内径側リム部との間に存在する、断面形状が径方向に関して屈曲した中間板部と、この中間板部に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成された上記各ポケットと、円周方向に隣り合うポケット同士の間に設けられた複数の柱部とを備え、上記中間板部は、径方向中間部で軸方向一端寄り部分に形成された中央平板部と、上記外径側リム部の径方向内側に隣接する軸方向他端寄り部分に形成された外径側平板部と、上記内径側リム部の径方向外側に隣接する軸方向他端寄り部分に形成された内径側平板部と、この内径側平板部の外周縁と上記中央平板部の内周縁とを連続させる内径側連続部と、この中央平板部の外周縁と上記外径側平板部の内周縁とを連続させる外径側連続部とから成り、上記軸方向一端側への上記保持器の軸方向変位を、上記外径側平板部及び内径側平板部の一部で上記各柱部の円周方向端縁に設けられた各外径側係止部及び各内径側係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により、これら各円筒ころの一部が上記内径側、外径側両リム部の先端縁及び上記中央平板部よりも軸方向に突出したままの状態となる様に規制しており、上記軸方向他端側への上記保持器の軸方向変位を、上記中央平板部の一部で上記各柱部の円周方向端縁に設けられた各中央係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により、これら各円筒ころの一部が上記外径側平板部及び上記内径側平板部よりも軸方向に突出したままの状態となる様に規制しているスラスト円筒ころ軸受に於いて、上記保持器を軸方向一端側に変位させて上記各外径側係止部及び各内径側係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記外径側平板部及び上記内径側平板部よりも軸方向に突出する量を、上記保持器を軸方向他端側に変位させて上記各中央係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記中央平板部よりも軸方向に突出する量よりも小さくした事を特徴とするスラスト円筒ころ軸受。
2. 保持器を軸方向一端側に変位させて各外径側係止部及び各内径側係止部と各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が外径側平板部及び内径側平板部よりも軸方向に突出する量を、上記保持器を軸方向他端側に変位させて各中央係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部がこの中央平板部よりも軸方向に突出する量の８０％以下とした、請求項１に記載したスラスト円筒ころ軸受。
3. 各円筒ころの端面中央部が、これら各円筒ころの中心軸に対し直角方向に存在する平坦面である、請求項１〜２の何れか１項に記載したスラスト円筒ころ軸受。
4. 各円筒ころの転動面とそれぞれ転がり接触するレース面を有する１対の部材が、何れも使用時に回転するものであり、中央平板部が、使用回転速度が速い部材に対向している、請求項１〜３の何れか１項に記載したスラスト円筒ころ軸受。
   

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