JP2006250327A - スラストころ軸受およびスラストころ軸受の保持器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 保持器強度を維持するために十分な板厚および、ころと、ころ止め部との適正な遊隙量を確保し、耐久性に優れたスラストころ軸受およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 コイル材（工程ａ）から、打ち抜き加工により円環状部材を取り出し（工程ｂ）、円環上部材をプレス加工により、円環状部材の中央部に凸状部を形成し（工程ｃ）、両端部を持ち上げて断面をＷ形状とし（工程ｄ）、保持器の内外径を所定の寸法および形状に仕上げる（工程ｅ，ｆ）。次に、打ち抜き加工により、ころを収容する複数のポケット（工程ｇ）と、ポケットの壁面に第１ころ接触部および第２ころ接触部を形成し、ころ接触部に、面押し加工によりころ止め部を形成する（工程ｈ）。最後に、円環状部材には高周波熱処理を施す。
【選択図】 図１５

Description

この発明は、オートマチックトランスミッションやコンプレッサ等に使用されるスラストころ軸受およびその製造方法に関するものである。

自動車のオートマチックトランスミッションやコンプレッサ等に使用されるスラストころ軸受は、例えば、特開２０００−１９２９６５号公報（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されているスラストころ軸受は、ころと、図１に示すような円環状の円周面にころを収容するポケット２を複数有する保持器１とを備え、あるいはさらに軌道輪を有している。

保持器１のＡ−Ａ´での断面は、図２に示すように、円環状の板材をプレス加工によりＷ形状とし、ポケット２を打ち抜き形成する。ポケット２には、打ち抜き形成時に、ころ５の脱落を防止する複数のころ止め部３と、ころ５の回転を案内するころ案内面４とが形成される。

隣接するころ止め部３は、軸受回転軸線方向およびころ５の自転軸線方向の位置をずらして設けられる。図２では、ポケット２の中央部上側と、両端部下側とにころ止め部３が形成されている。また、ころ案内面４は、隣接するころ止め部３の間の傾斜部に設けられる。

ここで、軸受回転軸線とは、軸受回転時のころの公転軌道の中心を通る仮想軸線を示す。また、ころの自転軸線とは、ころの自転運動の中心を通る仮想軸線を示す。

ころ止め部３は、図３に示すように、ポケット２の壁面より突出しており、スラストころ軸受の停止時にころ５の脱落を防止する。一方、スラストころ軸受の回転時においては、図４に示すように、ころ５は、ころ止め部３と遊隙量ｄ_０の間隔を維持して接触せず、ころ案内面４に案内されて回転する。

上記のようなスラストころ軸受は、ころと、転動面とが線接触するので、軸受投影面積が小さい割りに高負荷容量と高剛性が得られるという利点がある。
特開２０００−１９２９６５号公報

近年、オートマチックトランスミッションやコンプレッサ等のコンパクト化が進んでおり、それに伴って、これらの機器に使用されるスラストころ軸受の軸方向の厚み削減の要望が強くなっている。

一般的に、図４に示したようなスラストころ軸受をサイズダウンする場合、通常は、図５（ａ）に示すように、ころ径、Ｗ型保持器の厚み寸法、Ｗ型保持器の板厚をそれぞれφ_０＞φ_１、ｗ_０＞ｗ_１、ｔ_０＞ｔ_１と所定の比率だけ縮小する。

ただし、Ｗ型保持器の強度を維持するために、Ｗ型保持器の板厚ｔ_１をあまり薄くすることができない。

そこで、図５（ｂ）に示すように、ころ径φ_１およびＷ型保持器の厚み寸法Ｗ_１を変更せずに、Ｗ型保持器の板厚ｔ_２をｔ_１＜ｔ_２となるように設定すると、ころ５の脱落を防止するためには、遊隙量ｄ_２を小さくしなくてはならない。遊隙量ｄ_２が小さくなると、ころ止め部３でころ５の外周面の潤滑油を掻き落とすことになり、回転不良を招く恐れがある。

また、適正な遊隙量を確保するために、ころ止め部３のポケット２の端面からの突出量を減らし、間口を広くすれば、ころ５の脱落を防止することができない。

一方、図５（ｃ）に示すように、板厚ｔ_３をｔ_１＞ｔ_３となるように設定した場合には、遊隙量ｄ_３を十分に確保することは可能となるが、保持器の強度がさらに低下する。

さらに、従来からの問題点として、打ち抜き形成されるころ案内面４は、その一部に破断面を含む。その結果、表面の粗い案内面４と、ころ５との接触抵抗が高くなり、磨耗による鉄粉が発生する。また、特に、希薄潤滑下においては、油膜切れ等の潤滑不良により、軸受が破損する恐れがあった。

一方、上記に示したようなスラストころ軸受の保持器には、一般的に炭素含有量０．１５％以下の低炭素構造用合金鋼板や冷延プレス用鋼板が使用されている。これらの材料は、炭素含有量が低いので加工性が良い反面、強度が低い。そこで、製造工程においては、保持器強度を維持するために浸炭焼入れや浸炭窒化処理、さらには、軟窒化処理、酸化鉄被膜処理等、雰囲気中での熱処理を行う必要がある。

しかし、雰囲気中での熱処理は、雰囲気炉などの熱処理設備が大きくなると共に、炭素や窒素を拡散させるために熱処理時間が長くなるという問題がある。また、雰囲気炉での熱処理は、一度に多数の部品を処理しないと効率が悪く、結果として、仕掛品の増大やリードタイムが長くなるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、保持器の厚み寸法を小さくしても、保持器強度、および、ころと、ころ止め部との適正な遊隙量を確保することができる構造とすることにより、耐久性に優れたスラストころ軸受を提供することである。

また、簡便で、高い製品品質を維持可能なスラストころ軸受用保持器の製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係るスラストころ軸受は、ころと、円環状部材で、軸受回転軸線に対して交差する面に、ころを収容する複数のポケットを有する保持器とを備える。ころの外周面に対面するポケットの壁面には、軸受回転軸線方向およびころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部が設けられており、第１ころ接触部は、ころの一方方向への抜けを防止する第１ころ止め部を有し、第２ころ接触部は、ころの他方方向への抜けを防止する第２ころ止め部を有する。また、保持器には、その加工工程の最後で高周波熱処理を施したことを特徴とする。

高周波熱処理は、局部加熱が可能で硬化層の深さの選定が自由であり、また、硬化層以外への熱影響が少ないので、母材の性能を保持することができる。その結果、高品質のスラストころ軸受を得ることができる。

この発明の他の局面に係るスラストころ軸受は、ころと、一方面および他方面を有する円環状部材であり、軸受回転軸線に対して交差する面に、ころを収容する複数のポケットを有する保持器とを備える。保持器の一方面および他方面には、それぞれ板厚を減じてリング状溝が形成されており、ころの外周面に対面するポケットの壁面には、軸受回転軸線方向およびころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部が設けられている。また、保持器には、その加工工程の最後で高周波熱処理を施したことを特徴とする。

上記構成とすることにより、保持器の板厚を保持器の厚み寸法まで厚くすることができる。その結果、従来の保持器と比較して極めて強度の高い保持器を得ることができる。また、上記と同様に高周波熱処理を行うことにより、高品質のスラストころ軸受を得ることができる。

好ましくは、保持器は、表面硬さがＨｖ３５０〜８５０であるとよい。これにより、オートマチックトランスミッションやコンプレッサ等に使用するスラストころ軸受用の保持器として十分な強度を得ることができる。

好ましくは、保持器は、炭素含有量０．１％以上の炭素鋼により形成されるとよい。高周波熱処理によって、十分な保持器強度を確保できるので、加工性の高い低炭素鋼を使用することにより、加工コストを削減することが可能となる。

この発明に係るスラストころ軸受の保持器の製造方法は、鋼板からプレス加工により円環状部材を取り出し、円環状部材の軸受回転軸線に対して交差する面に、ころを収容する複数のポケットと、ポケットの壁面に、軸受回転軸線方向およびころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部とを打ち抜き加工により形成し、第１ころ接触部には、ころの接触側の角部を面押し加工により、ころの一方方向への抜けを防止する第１ころ止め部を形成し、第２ころ接触部には、ころの接触側の角部を面押し加工により、ころの他方方向への抜けを防止する第２ころ止め部を形成する。また、円環状部材には、その加工工程の最後で高周波熱処理を施すことを特徴とする。

上記の方法でスラストころ軸受の保持器を製造することにより、保持器の板厚を薄くすることなく、ころと、ころ止め部との適正な遊隙量を確保することができる。その結果、耐久性および静粛性に優れたスラストころ軸受を得ることができる。

また、高周波熱処理は、局部加熱が可能で硬化層の深さの選定が自由であり、また、硬化層以外への熱影響が少ないので、母材の性能を保持することができる。さらに、高周波熱処理とすることにより、従来のような大規模な雰囲気炉を必要とせずコンパクトな設備で熱処理を行うことができる。

さらに、小ロットでの熱処理が可能となることから、仕掛品を縮小し、リードタイムも短縮することができる。その結果、上記のいずれのスラストころ軸受用保持器の製造方法においても、製品品質を容易に確保することができるので、高品質で低価格のスラストころ軸受を得ることができる。

この発明の他の局面に係るスラストころ軸受の保持器の製造方法は、鋼板から打ち抜き加工により円環状部材を形成し、円環状部材の一方面および他方面に、プレス加工により、それぞれ板厚を減じてリング状溝を形成し、円環状部材の軸受回転軸線に対して交差する面に、ころを収容する複数のポケットと、ポケットの壁面に、軸受回転軸線方向およびころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部とを打ち抜き加工により形成する。また、円環状部材には、その加工工程の最後で高周波熱処理を施すことを特徴とする。

上記方法により製造したスラストころ軸受の保持器は、板厚を保持器の厚み寸法まで厚くすることができる。その結果、従来の保持器と比較して極めて強度の高い保持器を得ることができる。

また、高周波熱処理を行うことにより、上記と同様に、高品質で低価格のスラストころ軸受を得ることができる。

この発明は、保持器の板厚を薄くすることなく、ころと、ころ止め部との適正な遊隙量を確保することができるので、耐久性、潤滑性に優れたスラストころ軸受を得ることができる。

また、耐久性、潤滑性に優れたスラストころ軸受であって、かつ、仕掛品を縮小しリードタイムも短縮することができるスラストころ軸受の保持器の製造方法である。

図６〜図８を参照して、この発明に係るスラストころ軸受の一実施形態を説明する。

この発明に係るスラストころ軸受は、ころ１６と、保持器１１とを備える。保持器１１は、例えば、図６に示すように、円環状の板材をプレス加工によりＷ形状に成型して作られたＷ型保持器であり、軸受回転軸線に対して交差する面に、ころ１６を収容する複数のポケット１２を有する。

ポケット１２の壁面には、図７に示すように、ころ１６の外周面に対面する壁面から突出した複数のころ接触部１３，１４と、ころ接触部１３，１４から後退した位置に設けられたころ非接触部１５とを備える。

隣接するころ接触部１３，１４は、軸受回転軸線方向およびころの自転軸線方向の位置をずらして複数個所に設けられる。図６に示す実施形態では、ポケット１２の中央部上側に第１ころ接触部１３と、両端部下側に第２ころ接触部１４とが形成されている。

また、図８に示すように、第１ころ接触部１３は、ころ１６の上方への抜けを防止する第１ころ止め部１３ａと、その加工面にころ１６の回転を案内する第１ころ案内面１３ｂとを有し、第２ころ接触部１４は、ころ１６の下方への抜けを防止する第２ころ止め部１４ａと、その加工面にころ１６の回転を案内する第２ころ案内面１４ｂとを有する。さらに、保持器の板厚ｔと、ころ１６のころ径φとの関係は、ｔ／φ≧０．２，φ≦２である。

上記構成とすることにより、オートマチックトランスミッションやコンプレッサ等のコンパクト化に伴い、スラストころ軸受の厚み寸法を削減しても、十分な保持器強度を確保することができる。

また、ころ接触部１３，１４の加工面をころ案内面１３ｂ，１４ｂとすることにより、従来、ころ案内面としていた打ち抜き加工時の切断面部分をころ非接触部１５とすることができる。

ころ非接触部１５は、ころ案内面１３ｂ，１４ｂから大きく後退させることができるので、図７に示すように、ころ非接触部１５と、ころ１６との間隔を大きくすることが可能となる。これにより、軸受内部への通油性が高まり、潤滑性能の高いスラストころ軸受を得ることができる。

なお、上記の実施形態では、ころ案内面１３ｂ，１４ｂの形状をテーパ面としたが、これに限ることなく、図９に示すように、ころ案内面２３ｂ，２４ｂをころ２６の外周面に沿う湾曲面としてもよい。また、図１０に示すように、ころ接触部３３，３４をバニシ加工によりころ止め部３３ａ，３４ａおよびころ案内面３３ｂ，３４ｂを形成することとしてもよい。

次に、図１１〜図１４を参照して、この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受を説明する。

この発明に係るスラストころ軸受は、ころ４７と、保持器４１とを備える。保持器４１は、その両面に板厚を減じてリング状溝４２が設けられている。この実施形態においては、図１１に示すように、中央部下側面と両端部上側面にそれぞれリング状溝４２を設けている。

また、保持器４１は、軸受回転軸線に対して交差する面に、図１２に示すようなころ４７を収容する複数のポケット４３を有している。ポケット４３は、ころ４７の外周面に対面する壁面から突出した複数のころ接触部４４，４５と、ころ接触部４４，４５から後退した位置に設けられたころ非接触部４６とを備える。

隣接するころ接触部４４，４５は、軸受回転軸線方向およびころの自転軸線方向の位置をずらして複数個所に設けられる。この実施形態においては、図１３に示すように、ポケット４３の中央部上側に第１ころ接触部４４と、両端部下側に第２ころ接触部４５とが形成されている。

さらに、図１４に示すように、第１ころ接触部４４は、ころ４７の上方への抜けを防止する第１ころ止め部４４ａと、その加工面にころ４７の回転を案内する第１ころ案内面４４ｂとを有し、第２ころ接触部４５は、ころ４７の下方への抜けを防止する第２ころ止め部４５ａと、その加工面にころ４７の回転を案内する第２ころ案内面４５ｂとを有する。さらに、保持器４１の板厚ｔと、ころ４７のころ径φの関係は、ｔ／φ≧０．６，φ≦２である。

上記構成とすることにより、保持器４１の板厚ｔを保持器４１の厚み寸法まで厚くすることができる。その結果、従来の保持器と比較して極めて強度の高い保持器４１を得ることができる。また、ころ止め部の大きさは、保持器の板厚の範囲内で自由に決定することができるので、保持器の強度を確保するために必要な板厚を維持すると共に、ころと、ころ止め部との遊隙量を適正な値とすることができる。

しかし、保持器４１の板厚ｔを薄くすると、ころ４７と、ころ接触部４４，４５との遊隙量ｄが小さくなり、ころ接触部４４，４５でころ４７の外周面の潤滑油を掻き落とすことになり、回転不良を招く恐れがある。そこで、ころ径φが２ｍｍ以下であるスラストころ軸受においては、保持器４１の板厚ｔと、ころ４７のころ径φとの関係を、ｔ／φ≧０．６とすることにより、上記の問題を回避することが可能となる。

また、ころ接触部４４，４５の加工面をころ案内面４４ｂ、４５ｂとすることにより、従来、ころ案内面としていた打ち抜き加工時の切断面部分をころ非接触部４６とすることができる。

ころ非接触部４６は、ころ案内面４４ｂ，４５ｂから大きく後退させることができるので、図１２に示すように、ころ非接触部４６と、ころ４７との間隔を大きくすることが可能となる。これにより、軸受内部への通油性が高まり、潤滑性能の高いスラストころ軸受を得ることができる。

上記の保持器４１のリング状溝４２は、コイニングまたはその他の冷間鍛造により形成されるため、強度が高く、加工や熱処理等による変形が極めて少ない。また、変形が生じた場合であっても、プレステンパによって矯正することが可能である。

なお、本明細書中で「コイニング」とは、冷間鍛造の一形態で、上下から型を押し付けることにより、材料表面に凹凸を形成する加工法を指すものとする。また、「プレステンパ」とは、焼戻し時にプレスを行い、曲がり等の変形を矯正する方法を指すものとする。

上記の各実施形態に示す保持器は、例えば、炭素含有量が０．１％以上の低炭素構造用合金鋼板や冷延プレス用鋼板等が使用される。低炭素鋼は、加工性が非常に高いので、プレス加工が容易となる点で有利である。

また、上記の各実施形態に示す保持器には、加工工程の最後に高周波熱処理を施す。高周波熱処理は、局部加熱が可能で硬化層の深さの選定が自由であり、また、硬化層以外への熱影響が少ないので、母材の性能を保持することができる。その結果、上記のいずれのスラストころ軸受においても、高品質の保持器を得ることができる。

また、保持器の表面硬さをＨｖ３５０〜８５０とすることにより、オートマチックトランスミッションやコンプレッサ等に使用するスラストころ軸受用の保持器として十分な強度を得ることができる。特に、高い保持器強度を必要としない環境で使用される場合には、炭素含有量が０．１％〜０．１５％の低炭素鋼を使用することで加工性が高まるので、さらに製造コストを削減することが可能となる。

次に、図１５を参照して、図８に示すような保持器１１を本発明に係る保持器の製造方法により製造する手順を説明する。

この発明では、図１５に示すようなコイル材（工程ａ）から、打ち抜き加工により円環状部材を取り出す（工程ｂ）。コイル材の材質としては、炭素含有量が０．１％以上の低炭素構造用合金鋼板や冷延プレス用鋼板等が使用される。低炭素鋼は、加工性が非常に高いので、プレス加工が容易となる点で有利である。

次に、円環状部材をプレス加工により、円環状部材の断面をＷ形状に形成する。プレス加工は、上下一対の金型（図示せず）を用いて、数段階に分けて行うとよい。この実施形態では、まず、円環状部材の中央部に凸状部を形成し（工程ｃ）、両端部を持ち上げて断面をＷ形状とする（工程ｄ）。その後、保持器の内外径のつかみ代を切り離して（工程ｅ）、内外径部を所定の形状に加工する（工程ｆ）。

次に、打ち抜き加工により、保持器の軸受回転軸線に対して交差する面に、ころを収容する複数のポケットを形成する（工程ｇ）。また、ポケットの形成と同時に、ポケットの壁面に第１ころ接触部および第２ころ接触部を形成する。

打ち抜き加工は、１〜数箇所のポケットを部分的に加工してもよいが、全てのポケットを同時に形成することとしてもよい。これにより、ポケットの位置ずれの発生を抑制することが可能となる。

次に、第１ころ接触部および第２ころ接触部に、ころ止め部およびころ案内面を形成する（工程ｈ）。ころ止め部の形成は、後述する面押し加工、または、バニシ加工により行う。

次に、図１６を参照して、図１４に示すような保持器４１を本発明に係るスラストころ軸受の保持器の製造方法により製造する手順を説明する。

この発明に係るスラストころ軸受の保持器の原材料は、上記の実施形態と同様に炭素含有量が０．１％以上の低炭素構造用合金鋼板や冷延プレス用鋼板等が使用される。

まず、打ち抜き加工により、各加工工程の加工位置を決めるためのパイロット穴を形成し（ａ工程）、予備的にポケット（ｂ工程）、内径（ｃ工程）、および、一部を残して外径（ｄ工程）を打ち抜いて円環状部材を形成する。なお、図１６の各工程を別々に行う場合などは、ｄ工程において、円環状部材を完全に打ち抜いてもよい。また、上記のａ工程〜ｄ工程は、以降の加工工程の便宜のための準備工程であるので、場合によっては省略してもよい。

次に、プレス加工により円環状部材の一方面および多方面に円環状部材の板厚を減じてリング状溝を形成する。具体的には、断面図に示すように、円環状部材の下面のポケット中央部と（ｅ工程）、円環状部材の上面のポケット内周側および外周側（ｆ工程）に、リング状溝を作成する。この実施形態でプレス加工とは、例えば、コイニング加工を指す。

コイニングにより形成された保持器は、曲げ加工によって形成した場合に比べて、保持器の強度が高く、加工や熱処理等による変形が極めて少ない。また、変形が生じた場合であっても、プレステンパによって矯正することが可能である。

次に、打ち抜き加工により、円環状部材の軸受回転軸線に対して交差する面に、ころを収容する複数のポケットを形成する（ｇ工程）。打ち抜き加工は、１〜数箇所のポケットを部分的に加工してもよいが、全てのポケットを同時に形成することとしてもよい。これにより、ポケットの位置ずれの発生を抑制することが可能となる。

ｇ工程では、ポケット壁面の軸受回転軸線方向およびころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部とがポケットと同時に形成される。例えば、ポケットの中央部上側に第１ころ接触部と、両端部下側に第２ころ接触部とが形成される。

次に、ころ接触部のころの接触側の角部を面押し加工して、ころ止め部およびころ案内面を形成する。 なお、本明細書中で「面押し加工」とは、加工品表面を塑性加工により、所望の形状のとする加工法を指すものとする。この加工法によると、加工品表面は平滑な面となり、また、加工工具の形状によって種々の形状とすることができる。さらに、面押し加工は、工具の形状をバニシ加工用工具と比較して簡素なものとすることができる点で有効である。

具体的には、断面図に示すように、第１ころ接触部には、工具を下から挿入することにより、ころの上方向への抜けを防止する第１ころ止め部と、その加工面にころの回転を案内する第１ころ案内面とを形成する（ｈ工程）。

なお、第２ころ接触部についても、工具を上から挿入することにより、ころの下方向への抜けを防止する第２ころ止め部と、その加工面にころの回転を案内する第２ころ案内面とを形成する（ｉ工程）。

なお、上記実施形態では、第１ころ接触部の加工後、第２ころ接触部の加工を行う例を示したが、これに限ることなく、第２ころ接触部を先に加工し、その後、第１ころ接触部を加工することとしてもよい。

最後に仕上げ工程として、内径を所定寸法に打ち抜き（ｊ工程）、コイル材から保持器を打ち抜いて（ｋ工程）、スラストころ軸受用保持器が完成する（ｌ工程）。

図１５および図１６に示したようなスラストころ軸受の保持器の製造工程においては、最後に、円環状部材に高周波熱処理を施す。このとき、保持器の表面硬さは、Ｈｖ３５０〜８５０に設定する。

高周波熱処理は、局部加熱が可能で硬化層の深さの選定が自由であり、また、硬化層以外への熱影響が少ないので、母材の性能を保持することができる。さらに、高周波熱処理とすることにより、従来のような大規模な雰囲気炉を必要とせずコンパクトな設備で熱処理を行うことができる。

さらに、小ロットでの熱処理が可能となることから、仕掛品を縮小し、リードタイムも短縮することができる。その結果、上記のいずれのスラストころ軸受用保持器の製造方法においても、製品品質を容易に確保することができるので、高品質で低価格のスラストころ軸受を得ることができる。

また、保持器の表面硬さをＨｖ３５０〜８５０とすることにより、オートマチックトランスミッションやコンプレッサ等に使用するスラストころ軸受用の保持器として十分な強度を得ることができる。特に、高い保持器強度を必要としない環境で使用される場合には、炭素含有量が０．１％〜０．１５％の低炭素鋼を使用することにより、さらに加工コストを削減することが可能となる。

図１５および図１６に示したようなスラストころ軸受の保持器の製造工程は、それぞれ別々の工程として行ってもよいが、順送プレスによって行うこととしてもよい。これにより、各工程を連続的に行うことができるので、生産性を高めることができ、結果としてスラストころ軸受の製品価格を抑えることができる。

なお、本明細書中で「順送プレス」とは、プレス内に複数の加工工程を持ち、材料をプレス入口のフィーダにより各工程を移動させることによって、材料を連続的に加工する方法を指すものとする。

または、上記の各工程をトランスファプレスによって行ってもよい。なお、本明細書中で「トランスファプレス」とは、複数の加工工程を必要とする場合に、各工程を行うステージを必要数分設け、搬送装置によって工程品を移動させながら、各ステージで加工を行う方法を指すものとする。

次に、図１７を参照して、図８に示す第２ころ接触部１４に第２ころ止め部１４ａおよび第２ころ案内面１４ｂを形成する手順を説明する。

図８に示すような第２ころ止め部１４ａおよび第２ころ案内面１４ｂは、図１７に示すように面押し加工により形成する。具体的には、図１７（ａ）に示すように、第２ころ接触部１４を加工台１７上に載置し、第２ころ接触部１４の角部１４ｃに工具１８のテーパ面１８ａを押し当てることにより行う。

面押し加工を行うと、図１７（ｂ）に示すように、その加工面に第２ころ案内面１４ｂと、第２ころ止め部１４ａとが形成される。

面押し加工は、せん断加工と異なり圧縮加工であるので、第２ころ案内面１４ｂは平滑な面となり、案内面ところとの接触抵抗を緩和し、磨耗による鉄粉の発生を抑制することができる。また、希薄潤滑下においても、油膜切れ等を起こさず、高い潤滑性能を維持することができる。その結果、耐久性および静粛性に優れたスラストころ軸受を得ることができる。

また、工具１８を深く挿入して、大きなころ案内面を形成する場合には、図１８（ａ）に示すように、加工台１７に工具１８の先端をガイドするガイド部１７ａを設けて加工することにより、図１８（ｂ）に示すように、大きなころ案内面１４ｂを得ることができる。

上記の実施形態では、図８に示すような、第２ころ案内面１４ｂの形状がテーパ面となる面押し加工の手順を説明したが、工具１８のテーパ面１８ａを凸状の湾曲面とすることにより、図９に示すような湾曲形状のころ案内面２３ｂ，２４ｂを形成することも可能である。

また、上記の実施形態では、第２ころ接触部１４に第２ころ止め部１４ａおよび第２ころ案内面１４ｂを形成する方法を示したが、第１ころ接触部についても、工具１８を下から当てることにより、同様の方法で第１ころ止め部１３ａおよび第１ころ案内面１３ｂを形成することができる。

さらに、保持器４１のころ接触部４４，４５に、ころ止め部４４ａ，４５ａおよびころ案内面４４ｂ，４５ｂを形成する場合も、同様の方法により可能である。

次に、図１９および図２０を参照して、図１０に示すような保持器の第２ころ接触部３４に第２ころ止め部３４ａおよび第２ころ案内面３４ｂを形成する手順について説明する。

第２ころ止め部３４ａおよび第２ころ案内面３４ｂは、図１９に示すようにバニシ加工により形成する。なお、本明細書中で「バニシ加工」とは、加工品表面に工具を押し付けて滑らせ、表面を平滑にする加工法を指すものとする。

具体的には、図１９（ａ）に示すように、第２ころ接触部３４を加工台３７の端面から幅Ｌ_１だけ後退した位置に載置し、工具３８を第２ころ接触部３４の端面から幅Ｌ_２だけ重なる位置にセットして加工する。これにより、図１９（ｂ）に示すように、第２ころ止め部３４ａおよびころ案内面３４ｂが形成される。

加工後の第２ころ接触部３４に関しては、図２０（ａ）および（ｂ）に示すように、第２ころ案内面３４ｂが、加工前の第２ころ接触部３４の端面から幅Ｌ_２だけ後退し、バニシ加工によって押し下げられた部分によって、第２ころ止め部３４ａが、加工前の第２ころ接触部３４の端面から幅Ｌ_１だけ突出して形成される。

上記のように、バニシ加工により第２ころ案内面３４ｂを形成することにより、表面粗さの低い平滑なころ案内面が得られるので、案内面ところとの接触抵抗を緩和し、磨耗による鉄粉の発生を抑制することができる。また、希薄潤滑下においても、油膜切れ等を起こさず、高い潤滑性能を維持することができる。その結果、耐久性および静粛性に優れたスラストころ軸受を得ることができる。

また、加工時の幅Ｌ_１，Ｌ_２の値を変更することにより、ころと、ころ接触部との遊隙量を容易に調整することが可能となる。

さらに、突出幅Ｌ_１の誤差を小さくするために、図１５および図１６に示すようなスラストころ軸受の製造方法において、面押し加工工程の前に位置決め工程を設けてもよい。

上記の実施形態において、バニシ加工に使用する工具１８，３８には、一般に工具鋼等が使用されているが、工具１９の耐摩耗性を向上させるため、超硬合金等を使用することとしてもよい。

上記の実施形態では、第２ころ止め部３４ａおよび第２ころ案内面３４ｂを、バニシ加工により形成した例を示したが、これに限ることなく、しごき加工、または、つぶし加工によって形成してもよい。

また、上記の実施形態では、図１０に示すような保持器の第２ころ接触部３４に第２ころ止め部３４ａおよび第２ころ案内面３４ｂを形成する方法を示したが、第１接触部３３についても、工具３８を下から当てることにより、同様の方法で第１ころ止め部３３ａおよび第１ころ案内面３３ｂを形成することができる。

さらに、保持器４１のころ接触部４４，４５に、ころ止め部４４ａ，４５ａおよびころ案内面４４ｂ，４５ｂを形成する場合も、同様の方法により可能である。

上記の各実施形態においては、面押し加工、または、バニシ加工により、ころ接触部にころ止め部を形成する例を示したが、これに限ることなく、ころ接触部の角部をころ止め部としてもよい。

また、上記の各実施形態においては、面押し加工面、または、バニシ加工面をころ案内面としたが、これに限ることなく、ころ非接触部をころ案内面として利用してもよい。

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、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明は、オートマチックトランスミッションやコンプレッサ等に使用されるスラストころ軸受に有利に利用される。

スラストころ軸受用保持器の概略平面図である。 従来のスラストころ軸受用保持器の図１におけるＡ−Ａ´断面図である。 従来のスラストころ軸受用保持器のポケット部分の概略平面図である。 従来のスラストころ軸受用保持器の図２におけるＢ−Ｂ´断面図である。 ころ径を小さくしたスラストころ軸受用保持器の図２におけるＢ−Ｂ´断面図である。 この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受用保持器の図１におけるＡ−Ａ´断面図である。 この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受用保持器のポケット部分の概略平面図である。 この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受用保持器の図６におけるＣ−Ｃ´断面図である。 この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受用保持器の図６におけるＣ−Ｃ´断面図であって、ころ案内面を湾曲面とした状態を示す図である。 この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受用保持器の図６におけるＣ−Ｃ´断面図であって、バニシ加工によりころ止め部およびころ案内面を形成した状態を示す図である。 この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受用保持器の図１におけるＤ−Ｄ´断面図である。 この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受用保持器のポケット部分の概略平面図である。 この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受用保持器の図１におけるＡ−Ａ´断面図である。 この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受用保持器の図１３におけるＥ−Ｅ´断面図である。 図８に示したようなスラストころ軸受用保持器の製造工程を示す図である。 図１４に示したようなスラストころ軸受用保持器の製造工程を示す図である。 ころ止め部およびころ案内面を面押し加工により形成する手順を示す図解的断面図である。 ころ止め部およびころ案内面を面押し加工により形成する手順を示す図であって、図１７と比較して、工具をより深く挿入する状態を示す図である。 ころ止め部およびころ案内面をバニシ加工により形成する手順を示す図である。 ころ止め部およびころ案内面をバニシ加工により形成した前後のころ接触部の拡大断面図である。

符号の説明

１，１１，４１ 保持器、２，１２，４３ ポケット、３，１３ａ，１４ａ，２３ａ，２４ａ，３３ａ，３４ａ，４４ａ，４５ａ ころ止め部，４，１３ｂ，１４ｂ，２３ｂ，２４ｂ，３３ｂ，３４ｂ，４４ｂ，４５ｂ ころ案内面、５，１６，２６，３６，３７ ころ、４２ リング状溝、１３，１４，２３，２４，３３，３４，４４，４５ ころ接触部、１４ｃ 角部，１５，２５，３５，４６ ころ非接触部、１７，３７ 加工台、１７ａ，３７ａ ガイド溝、１８，３８ 工具，１８ａ，３８ａ テーパ部、３８ｂ 平坦部。

Claims (6)

1. ころと、
   円環状部材で、軸受回転軸線に対して交差する面に、前記ころを収容する複数のポケットを有する保持器とを備えたスラストころ軸受において、
   前記ころの外周面に対面する前記ポケットの壁面には、前記軸受回転軸線方向および前記ころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部が設けられており、
   前記第１ころ接触部は、前記ころの一方方向への抜けを防止する第１ころ止め部を有し、前記第２ころ接触部は、前記ころの他方方向への抜けを防止する第２ころ止め部を有し、
   前記保持器に高周波熱処理を施したことを特徴とする、スラストころ軸受。
2. ころと、
   一方面および他方面を有する円環状部材であり、軸受回転軸線に対して交差する面に、前記ころを収容する複数のポケットを有する保持器とを備えるスラストころ軸受において、
   前記保持器の一方面および他方面には、それぞれ板厚を減じてリング状溝が形成されており、
   前記ころの外周面に対面する前記ポケットの壁面には、前記軸受回転軸線方向および前記ころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部が設けられており、
   前記保持器に高周波熱処理を施したことを特徴とする、スラストころ軸受。
3. 前記保持器は、表面硬さがＨｖ３５０〜８５０である、請求項１または２に記載のスラストころ軸受。
4. 前記保持器は、炭素含有量０．１％以上の炭素鋼により形成される、請求項１〜３のいずれかに記載のスラストころ軸受。
5. 鋼板からプレス加工により円環状部材を取り出し、
   前記円環状部材の軸受回転軸線に対して交差する面に、ころを収容する複数のポケットと、前記ポケットの壁面に、前記軸受回転軸線方向および前記ころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部とを打ち抜き加工により形成し、
   前記第１ころ接触部には、前記ころの接触側の角部を面押し加工により、前記ころの一方方向への抜けを防止する第１ころ止め部を形成し、
   前記第２ころ接触部には、前記ころの接触側の角部を面押し加工により、前記ころの他方方向への抜けを防止する第２ころ止め部を形成し、
   前記円環状部材に高周波熱処理を施すことを特徴とする、スラストころ軸受の保持器の製造方法。
6. 鋼板から打ち抜き加工により円環状部材を形成し、
   前記円環状部材の一方面および他方面に、プレス加工により、それぞれ板厚を減じてリング状溝を形成し、
   前記円環状部材の軸受回転軸線に対して交差する面に、ころを収容する複数のポケットと、前記ポケットの壁面に、前記軸受回転軸線方向および前記ころの自転軸線方向に見てずれた位置関係に、第１ころ接触部および第２ころ接触部とを打ち抜き加工により形成し、
   前記円環状部材に高周波熱処理を施すことを特徴とする、スラストころ軸受の保持器の製造方法。

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