JP2007187284A

JP2007187284A - スラストころ軸受

Info

Publication number: JP2007187284A
Application number: JP2006007212A
Authority: JP
Inventors: Masaki Toyama; 正基外山; Katsuhiko Chihara; 勝彦千原
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-26

Abstract

【課題】軸受のトルク低減と軌道輪との接触による保持器の外径側先端部の摩耗を防止するようにしたスラストころ軸受を得ることを目的とする。
【解決手段】内径側に環状突部１ａを有する第１のレースである固定レース１と外径側に環状突部２ａを有する第２のレースである回転レース２との間に、複数のころ７を保持する保持器５が介在させら、保持器５の外径側先端部に当該外径側先端部を覆うように保持器保護部材１０を取り付けるようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明はスラストころ軸受に係り、特に軸受のトルク低減と軌道輪との接触による保持器の外径側先端部の摩耗を防止するようにしたものに関する。

従来のスラストころ軸受は、各々軌道輪である対面する固定輪と回転輪との間に保持器に保持された複数のころを介在させて構成され、その固定輪は、保持器の内径側に位置する環状突部を内径部に有し、回転輪は保持器の外径側に位置する環状突部を外径部に有している。
そして、固定輪、回転輪及び保持器を同心に保った状態で、保持器と固定輪の環状突部との間、及び保持器と回転輪の環状突部との間には径方向の隙間が生じており、この隙間の範囲内で固定輪と回転輪との径方向の相対移動が可能であり、保持器は固定輪と回転輪との環状突部間で径方向に挟まれている。
また、固定輪は第１の軸の小径の軸端部に内径面が遊嵌すると共に、背面が第１の軸の段面に当接した状態に設置され、第２の軸は第１の軸と同心に配置された回転軸であり、常時は回転軸から若干離れて位置し、或いは回転軸に軽い接触状態にあり、アキシャル荷重が作用した状態で、軸方向に若干移動して回転軸に押し付け状態に接触する。
そして、回転輪が重力方向に対して横軸で使用されるため、アキシャル荷重が作用していない状態では、隙間合計分だけ鉛直下方に偏心しており、回転軸にアキシャル荷重が作用して回転軸が回転輪を押圧しながら回転を始めると、その瞬間から調心作用が起こり、回転輪を回転軸の中心方向へ調心させるものである（例えば、特許文献１参照）。
実開平１１−１９０３３０号公報（第３頁、第４図）

かかる従来のスラストころ軸受は、回転軸にアキシャル荷重が作用して回転軸が回転輪を押圧しながら回転を始めると、その瞬間から調心作用が起こり、回転輪を回転軸の中心方向へ調心させるが、調心が上手くいかないときや、また軸受の取付部位や使用条件により常時軸受偏心が起きているときには、回転軸に対する回転輪の偏心により、保持器の外径部が回転輪の環状突部内周面又は固定輪の環状突部外周面と接触するため、保持器の外径部が摩耗し、それに伴って保持器が破損する場合もあるという問題があった。
また、保持器の摩耗が少なく破損等の問題がない場合でも、スラスト軸受では保持器と軌道輪とが接触して回転する形式が一般的であり、軸受の低トルク化のためには前記接触部の摩擦係数を低下させることが有効であり、このため保持器表面に自己潤滑性樹脂をコーティングする方法もあるが、処理が高コストとなるという問題もあった。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、保持器の外径側端部の摩耗による破損を軽減し、かつ軸受のトルクを低減したスラストころ軸受を得ることを目的とする。

本発明に係るスラストころ軸受は、内径側に環状突部を有する第１のレースと外径側に環状突部を有する第２のレースとの間に、複数のころを保持する保持器が介在させられたスラストころ軸受において、前記保持器の外径側先端部に当該外径側先端部を覆うように保持器保護部材を取り付けたものである。
また、前記保持器保護部材は低摩擦係数の小さい部材で構成されている。
さらに、前記保持器保護部材は前記保持器の外径側端部の全周又は円周方向に間隔を置いて複数個所に取り付けられている。

本発明は以上説明したとおり、内径側に環状突部を有する第１のレースと外径側に環状突部を有する第２のレースとの間に、複数のころを保持する保持器が介在させられたスラストころ軸受において、前記保持器の外径側先端部に当該外径側先端部を覆うように保持器保護部材を取り付けたので、回転軸と該回転軸に対する例えば第１のレースの偏心により、保持器の外径側端部が第２のレースの環状突部内周面又は第１のレースの環状突部外周面と接触するが、保持器の外径側端部には保持器保護部材が取り付けられているため、保持器の外径側端部が摩耗することはないという効果がある。
また、保持器保護部材は低摩擦係数の小さい部材で形成されているため、保持器保護部材自体の摩耗も軽減される。
従って、保持器保護部材が摩耗した場合は、保持器に取り付けられているコストの安い保持器保護部材を交換すればよく、コストの高い保持器を交換する必要がなくなる。
さらに、保持器保護部材は保持器の外径側端部の全周又は円周方向に間隔を置いて複数個所に取り付けることにより、保持器の外径側端部が摩耗することはなくなる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１のスラストころ軸受を示す断面図、図２は同スラストころ軸受の保持器を示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は同スラストころ軸受の保持器の一部を拡大して示す断面図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係るスラストころ軸受は、各々軌道輪である対面する固定輪となる固定レース１と回転輪となる回転レース２との間に、円環状の２枚の上側保持器板３と下側保持器板４からなる保持器５の円周方向に並ぶ複数のポケット６に保持された複数のころ７を介在させて構成されている。従って、ころ７の周面が固定レース１及び回転レース２の内面に当接している。
その固定レース１は、保持器５の内径側に位置する環状突部１ａを内径部に有し、回転レース２は保持器５の外径側に位置する環状突部２ａを外径部に有している。

この保持器５は、図４に示すように、上側保持器板３の径方向の外側で下方に折り曲げた外径端部３ａを下側保持器板４の径方向の外側の外径端部４ａと重合させ、上側保持器３の径方向の内側で下方に折り曲げげた内径端部３ｂと下側保持器４の径方向の内側で上方に折り曲げた内径端部４ｂとをカシメ合わせることによって形成されている。
その上側保持器３の径方向の外側で下方に折り曲げた外径端部３ａと下側保持器４の径方向の外側端部４ａとの重合部分（以下、「保持器５の外径側端部」という）。
その保持器５の外径側先端部で円周方向に等間隔を置いた４個所に断面Ｕ字状の保持器保護部材１０が当該個所を覆うようにカシメ付けにより取り付けられている。この保持器保護部材１０をカシメ付けした場合は、保持器５の外径側先端部を一体にする接合機能も有する。
この保持器保護部材１０の材質としては例えば銅や樹脂材等の低摩擦係数の小さい部材で構成されている。

また、固定レース１は、第１の軸である固定軸１１の小径の軸端部１１ａに内径面が遊嵌されると共に、背面が固定軸１１の段面に当接した状態に設置されている。第２の軸である回転軸１２は固定軸１１と同心に配置されており、常時は回転レース２から若干離れて位置し、或いは回転レース２に軽い接触状態にあり、アキシャル荷重が作用した状態で、軸方向に若干移動して回転レース２に押し付け状態に接触する。

その回転レース２が重力方向に対して横軸で使用されるため、アキシャル荷重が作用していない状態では、隙間合計分だけ鉛直下方に偏心している。
回転軸１２にアキシャル荷重が作用して回転軸１２が回転レース２を押圧しながら回転を始めると、その瞬間から調心作用が起こり、回転レース２を回転軸１２の中心方向へ調心させるものである。
そして、ころ７の周面が固定レース１及び回転レース２の内面に当接しているので、この状態で固定レース１及び回転レース２が相対回転すると、ころ７が回転し、回転軸１２に対する摩擦抵抗を軽減することができる。

この実施の形態１のスラストころ軸受によれば、回転軸１２にアキシャル荷重が作用して回転軸１２が回転レース２を押圧しながら回転を始めると、その瞬間から調心作用が起こり、回転レース２を回転軸１２の中心方向へ調心させる。
その調心が上手くいかないときには、回転軸１２に対する回転レース２の偏心により、保持器５の外径側端部が回転レース２の環状突部２ａの内周面又は固定レース１の環状突部１ａの外周面と接触するが、保持器５の外径側先端部には保持器保護部材１０が取り付けられているため、その外径側先端部が摩耗することはない。また、保持器保護部材１０は低摩擦係数の小さい部材で形成されているため、保持器保護部材１０自体の摩耗も軽減される。
従って、保持器保護部材１０が摩耗した場合は、保持器５に取り付けられているコストの安い保持器保護部材１０を交換すればよい。

実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２のスラストころ軸受の保持器の一部を拡大して示す断面図である。
上記実施の形態１では保持器５が２枚の保持器板３、４で構成されているが、この実施の形態２は保持器１３は１枚の保持器板で構成されているものである。
この保持器１３は１枚の保持器板を幅方向に逆Ｍ字状に折り曲げて形成したもので、その外径側と内径側の中間部分に複数のポケット１４を打ち抜いて形成したものである。そして、保持器１３の外径側端部で円周方向に等間隔を置いた４個所に断面Ｕ字状の保持器保護部材２０がカシメ付けもしくは弾性的に圧着されて取り付けられている。
この保持器保護部材２０の材質としては例えば銅や樹脂材等の低摩擦部材で構成されている。

この実施の形態２においても、保持器１３の外径側先端部が実施の形態１と同様に、回転レース２の環状突部２ａの内周面又は固定レース１の環状突部１ａの外周面と接触したとしても、保持器１３の外径側先端部には低摩擦部材で構成された保持器保護部材２０が取り付けられているため、その外径側先端部が摩耗することはなく、保持器保護部材２０自体の摩耗も軽減される。
従って、保持器保護部材２０が摩耗した場合は、保持器１３に取り付けられているコストの安い保持器保護部材２０を交換すればよい。

図６は本発明の実施の形態３のスラストころ軸受の保持器の一部を拡大して示す断面図である。
この実施の形態３において、実施の形態１、２と同様の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
この実施の形態３の保持器１３も、１枚の保持器板を幅方向に逆Ｍ字状に折り曲げ、さらに内径側にもう１つの屈曲部１５を形成したもので、その外径側と内径側の中間部分に複数のポケットを打ち抜いて形成した構成は、上記実施の形態２と同様である。
そして、保持器１３の最内径側の屈曲部１５の内径側フランジ１５ａは、軸方向に延伸し、その先端部で円周方向に等間隔を置いた３個所に断面Ｕ字形の保持器保護部材２０が取り付けられている。この保持器保護部材２０は、保持器１３がレース２と接触したときに案内面とされる構成に設定されている。

この保持器保護部材２０は、上記実施の形態２と同様に低摩擦部材を使用しているが、銅合金や鋼板にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）やＰＴＦＥなどの低摩擦材をコーティングして構成したものを、内径側フランジ１５ａの先端部に取り付けた構成としてよい。
さらにまた、実施の形態３において、保持器１３の逆Ｍ字状の折り曲げ部分に続くも一つの屈曲部を、上記のように内径側ではなく、外径側に形成し、その最外径部側の屈曲部の外径側フランジに低摩擦部材からなる保持器保護部材を取り付け、その保持器保護部材をレースと接触したときの案内面とした構成としてもよい。
この実施の形態３のスラストころ軸受は、上記のように保持器１３のレース１、２との接触面、または接触面の一部にのみ低摩擦部材を取り付けた構成からなるもので、簡単な構造で保持器１３とレース１，２の接触面の低摩擦化を図ることができ、軸受の低トルク化を得ることができる。

上記実施の形態１、２、３では、保持器５又は１３の外径側先端部で、円周方向に等間隔を置いた４もしくは３個所に保持器保護部材１０を取り付けるようにしているが、円周上等配であれば、数は問わず、また保持器５又は１３の外径部の全周に亘って保持器保護部材１０を取り付けるようにしてもよいことはいうまでもない。
さらに、保持器５又は１３の外径側端部に断面Ｕ字状の保持器保護部材１０、２０を取り付けるようにしているが、かしめ付け等による取り付けの場合は、保持器保護部材１０、２０の形状は断面Ｌ字状であってもよく、保持器５又は１３の外径側先端部の接触する端面を保護する形状であればよい。

本発明の実施の形態１のスラストころ軸受を示す断面図。同スラストころ軸受の保持器を示す平面図。図２のＡ−Ａ線断面図。同スラストころ軸受の保持器の一部を拡大して示す断面図。本発明の実施の形態２のスラストころ軸受の保持器の一部を拡大して示す断面図。本発明の実施の形態３のスラストころ軸受の保持器の一部を拡大して示す断面図。

符号の説明

１固定レース、１ａ環状突部、２回転レース、２ａ環状突部、５保持器、６ポケット、７ころ、１０保持器保護部材、１１固定軸、１１ａ軸端部、１２回転軸。

Claims

内径側に環状突部を有する第１のレースと外径側に環状突部を有する第２のレースとの間に、複数のころを保持する保持器が介在させられたスラストころ軸受において、
前記保持器の外径側先端部に当該外径側先端部を覆うように保持器保護部材を取り付けたことを特徴とするスラストころ軸受。
前記保持器保護部材は低摩擦係数の小さい部材で構成されていることを特徴とする請求項１記載のスラストころ軸受。
前記保持器保護部材は前記保持器の外径側端部の全周又は円周方向に間隔を置いて複数個所に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のスラストころ軸受。