JP2008020052A - スラスト針状ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】枯渇潤滑状態や、高速回転で使用される場合においても、ころ端面とポケット端面の摩耗を抑制することができ、軸受寿命を向上することができるスラスト針状ころ軸受を提供する。
【解決手段】スラスト針状ころ軸受１０は、複数の針状ころ１１と、針状ころ１１を転動自在に収容する保持器１２とを備える。保持器１２はポケット１３の径方向端面１２ａ１，１２ｂ１の少なくとも一方にくぼみ部１４を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スラスト針状ころ軸受に関し、特に、自動車や産業機械、例えば、自動車エアコン用コンプレッサーやトルクコンバータ、自動車用トランスミッションの回転部分などに利用されるスラスト針状ころ軸受に関する。

スラスト針状ころ軸受では、対向する軌道輪の軌道面間に、保持器のポケットによって保持された複数の針状ころが放射状に配置されている。従来、スラスト針状ころ軸受の長寿命化を図るにあたり、潤滑状態を良好にすべく、保持器の側面に油溝を設けたり、外周面とポケット内周面とを連通する油孔を設けて、ころを収容するポケットに潤滑油がより流れ込むようにすることが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特開２００４−３４０２６９号公報 特開平７−１７４１４６号公報

ところで、上記の様に保持器に油孔や油溝を設けた場合、潤滑油が多い状態では、油孔や油溝からポケットへの潤滑油の供給・排出が為され軸受の長寿命化が図られるが、枯渇潤滑状態では、軸受回転による遠心力により潤滑油がポケットから排出されるばかりで溜まることができず、ころ端面とポケット端面との激しい摩耗が引き起こされる可能性がある。このような現象が合成樹脂製の保持器を用いた軸受で起きると、ころ端面とポケット端面の摩擦による発熱が原因となり、保持器が破損してしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、枯渇潤滑状態や、高速回転で使用される場合においても、ころ端面とポケット端面の摩耗を抑制することができ、軸受寿命を向上することができるスラスト針状ころ軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 複数の針状ころと、針状ころを転動自在に収容するポケットを有する合成樹脂製の保持器とを備えるスラスト針状ころ軸受であって、
保持器は、ポケットの径方向端面の少なくとも一方にくぼみ部を有することを特徴とするスラスト針状ころ軸受。
（２） 保持器は、くぼみ部から軸方向端面まで軸方向に向けて形成され、くぼみ部の開口円半径の略２倍の円周方向幅を有する溝を有することを特徴とする（１）に記載のスラスト針状ころ軸受。
なお、くぼみ部の開口円半径の略２倍の円周方向幅とは、くぼみ部の開口円半径の２倍の円周方向幅或は２倍より若干小さい円周方向幅を含む。

本発明のスラスト針状ころ軸受によれば、保持器はポケットの径方向端面の少なくとも一方にくぼみ部を有するので、このくぼみ部に潤滑油を保持することができ、枯渇潤滑状態や、高速回転で使用される場合においても、ころ端面とポケット端面の摩耗を抑制することができ、軸受寿命を向上することができる。

以下、本発明の各実施形態に係るスラスト針状ころ軸受について図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態のスラスト針状ころ軸受１０は、図１に示すように、複数の針状ころ１１と、針状ころ１１を転動自在に収容する保持器１２とを備え、対向する図示しない軌道輪の軌道面間に配置されている。

保持器１２は、合成樹脂製からなり、内側円環部１２ａと、外側円環部１２ｂと、内側円環部１２ａと外側円環部１２ｂを連結する隣接する柱部１２ｃとで画成される複数のポケット１３内に針状ころ１１を保持している。図２に示すように、ポケット１３の径方向端面となる外側円環部１２ｂの内周面１２ｂ１には、油溜まりＬを形成するための球面状のくぼみ部１４が形成されている。

図３に示すようなポケット１３の径方向端面が平面である従来の構成の場合、平面上には薄い油膜Ｌ´のみが形成されて潤滑油が溜まる場所がないため、ころ１１の回転により油膜切れが発生するが、本実施形態のようにくぼみ部１４を形成して、ポケット１３の径方向端面に油溜まりＬを形成することで、ころ端面に潤滑油が密着し、この密着した潤滑油がころ１１の回転によりスムーズにころ端面やポケット１３の端面に供給される。

なお、くぼみ部１４は、もう一つのポケット１３の径方向端面となる内側円環部１２ａの外周面１２ａ１に形成してもよく、或は、両方にそれぞれ形成してもよい。但し、軸受の使用状態では、回転による遠心力により外径側環部１２ｂの内周面１２ｂ１ところ端面との摺動が大きくなるため、本実施形態のように外径側環部１２ｂの内周面１２ｂ１にくぼみ部１４を設けることで、遠心力により潤滑油がくぼみ部１４に溜まり、ころ１１とポケット１３との摩擦をより効果的に抑制できる。

また、枯渇潤滑状態においても、くぼみ部１４が潤滑油を保持するため、ポケット１３の径方向端面ところ端面の潤滑は常に良好に保たれ、保持器摩耗や摩擦熱による樹脂製保持器１２の融解などの２次的損傷を防ぐことが可能である。

従って、本実施形態のスラスト針状ころ軸受１０によれば、保持器１２はポケット１３の径方向端面１２ａ１，１２ｂ１の少なくとも一方にくぼみ部１４を有するので、このくぼみ部１４に潤滑油を保持することができ、枯渇潤滑状態や、高速回転で使用される場合においても、ころ端面とポケット端面の摩耗を抑制することができ、軸受寿命を向上することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のスラスト針状ころ軸受１０ａについて、図４〜図６を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或は簡略化する。

本実施形態のスラスト針状ころ軸受１０ａは、第１実施形態の構成に加えて、保持器１２が、くぼみ部１４から軸方向端面１２ｄまで軸方向に向けて形成される溝１５を有するように構成される。合成樹脂製の保持器１２は、図示しない金型によって成形されるが、ポケット１３の径方向端面にくぼみ部１４を成形する場合、くぼみ部１４の深さが深いものになると、金型をポケット１３から引き抜く際にポケット１３の形状を変形することが懸念される。

このため、本実施形態のように、溝１５を設けることで金型のくぼみ部１４を成形する部分がくぼみ部１４から引き抜かれる際にポケット１３の形状が崩れるのを防ぐ。

溝１５の円周方向幅Ｂは、くぼみ部１４の開口円１４ａの半径の略２倍、即ち、図５に示す開口円１４ａの円弧部分の半径Ｒの２倍或は２倍より若干小さく設定されている。この溝１５の円周方向幅が非常に小さい場合、図６に示すように、金型をくぼみ部１４から引き抜く際にポケット１３の塑性変形が引き起こされる。このため、溝１５の円周方向幅Ｂは、くぼみ部１４の開口円１４ａの半径の略２倍に設定される。また、この溝１５はくぼみ部１４への潤滑油吸入口にもなり、効果的に油溜まりが形成され、軸受寿命の向上にも繋がる。なお、本実施形態では、溝１５の溝深さは、くぼみ部１４の深さと略等しく設定されており、上面視円弧状に形成されている。

以上説明した様に、本実施形態のスラスト針状ころ軸受１０ａによれば、保持器１２は、くぼみ部１４から軸方向端面１２ｄまで軸方向に向けて形成され、くぼみ部１４の開口円１４ａの半径の略２倍の円周方向幅Ｂを有する溝１５を有するので、保持器１４を成形する金型をポケット１３から引き抜く際にポケット１３の形状が崩れるのを防止することができ、また、この溝１５からくぼみ部１４へ潤滑油を供給できるので、軸受寿命をより向上することができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明の第１実施形態であるスラスト針状ころ軸受を説明するための上面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 ポケットの径方向端面が平面の場合の潤滑状態を示す図である。 本発明の第２実施形態であるスラスト針状ころ軸受の図２に対応する断面図である。 ポケットの径方向端面を示す図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 スラスト針状ころ軸受の保持器のポケット端面に形成される溝が小さい場合にポケット端面が金型により塑性変形した状態を示す図である。

符号の説明

１０ スラスト針状ころ軸受
１１ 針状ころ
１２ 保持器
１３ ポケット
１４ くぼみ部
１５ 溝

Claims (2)

1. 複数の針状ころと、該針状ころを転動自在に収容するポケットを有する合成樹脂製の保持器とを備えるスラスト針状ころ軸受であって、
   前記保持器は、前記ポケットの径方向端面の少なくとも一方にくぼみ部を有することを特徴とするスラスト針状ころ軸受。
2. 前記保持器は、前記くぼみ部から軸方向端面まで軸方向に向けて形成され、前記くぼみ部の開口円半径の略２倍の円周方向幅を有する溝を有することを特徴とする請求項１に記載のスラスト針状ころ軸受。

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