JP2008169966A - スラストころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でスライドレースの変位に対して保持器を保護することのできるスラストころ軸受を提供すること。
【解決手段】複数のポケット５にそれぞれころ１０が収容された環状の保持器１と、内周側の端部にフランジ１５ａを有し、保持器１の一方の側に配設されてころ１０が当接する第１のスラストレース１５、及び外周側の端部にフランジ１６ａを有し保持器１の他方の側に配設されてころ１０が当接する第２のスラストレース１６とからなり、保持器１を弾性を有する材料で構成し、保持器１の外径側端面及び内径側端面又はいずれか一方に、周方向に間隔をおいて複数の弾性突部６ａ，６ｂを一体に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のオートマチックトランスミッションやカーエアコンのコンプレッサなどに使用されるスラストころ軸受に関するものである。

スラストころ軸受は、例えば図９に示すように、金属板をプレス加工し、あるいは合成樹脂を成型した環状板の中心Ｏから放射状に、かつ周方向に所定の間隔でころを保持するポケット５が設けられた保持器１を有し、ころがポケット５に収容されてポケット５の周方向の端面に設けた複数の抜け止め爪により、転動自在に保持している。

図１０は従来のスラストころ軸受の一例の断面図である。
保持器２０は、径方向の外径側に設けられた外径側レースガイド部２１ａと、内径側に設けられた内径側レースガイド部２１ｂとの間に、同方向に張出した外径側張出し部２２ａ及び内径側張出し部２２ｂと、両者の間において、反対側に、外径側レースガイド部２１ａと内径側レースガイド部２１ｂの上面とほぼ同一平面まで張出した中間張出し部２２ｃとからなっている。

そして、外径側張出し部２２ａから内径側張出し部２２ｂにかけて、径方向に長い矩形状のポケット２３が設けられており、ポケット２３の径方向の長さは、ころ１０の軸方向の長さより長く形成されている。このポケット２３のほぼ中央部にはころ１０が収容され、外径側張出し部２２ａ，内径側張出し部２２ｂ及び中間張出し部２２ｃのポケット２３側に突設された抜け止め爪２４ａ〜２４ｃにより、転動自在に保持されている。

２５は内径側にフランジ２５ａを有する断面ほぼＬ字状で環状の第１のスラストレース、２６は外径側にフランジ２６ａを有する断面ほぼＬ字状で環状の下スラストレースであり、保持器２０はこれら第１、第２のスラストレース２５，２６の間に挟持され、ころ１０はこれら上下のスラストレース２５，２６に摺接し、転動自在に支持されている。

このように構成したスラストころ軸受は、例えば、ハウジングと回転軸との間に介装される。そして、例えば、スラストころ軸受が回転軸に対して偏心して取付けられていたり、回転軸がスラストころ軸受に対して偏心して取付けられたりした場合、あるいは、回転軸の回転によりころ１０が外径方向に付勢されて、その付勢力によりころ１０の端面が保持器２０のポケット２３に衝接し、保持器２０を外径方向に変位させることがある。

このため、保持器２０の外径側レースガイド部２１ａ（又は内径レースガイド部２１ｂ）の端面が、図１０に示すように、第１のスラストレース２５（又は第２のスラストレース２６）のフランジ２５ａ（又は２６ａ）の内壁面にすべり接触し、これが摩擦抵抗となって回転軸が高速回転になるほど大きくなり、回転トルクが増大するばかりでなく、スラストころ軸受の発熱の原因となっていた。
また、保持器２０が第１、第２のスラストレース２５，２６のフランジ２５ａ，２６ａの間に挟み込まれて、保持器２０に過大なラジアル方向の荷重が作用し、保持器２０の変形による回転不具合が生ずるおそれがあった。

このような問題を解決するために、保持器の内外両周面と外側フランジの内周面及び内側フランジの外周面との間に、直径方向の幅寸法を弾性的に拡縮自在の外側弾性リング及び内側弾性リングを設け、軸の偏心に基づく振れ回り運動が発生した場合、これら両弾性リングが弾性変形することにより、保持器の変位を吸収するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１３７８２４号公報（第３−４頁、図１）

特許文献１のスラストころ軸受は、保持器の内外両周面と外側フランジの内周面及び内側フランジの外周面との間に、外側弾性リングと内側弾性リングを設けるようにしたので、構造が複雑で組込みが面側であるばかりでなく、コストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、保持器を弾性を有する材料で構成して、その外径側端面及び内径側端面又はいずれか一方に複数の弾性突部を設け、スラストレースが変位してそのフランジが保持器に当接しても、弾性突部が弾性変形してスラストレースの変位による押圧力を吸収して保持器を保護するようにしたスラストころ軸受を提供することを目的としたものである。

本発明に係るスラストころ軸受は、複数のポケットにそれぞれころが収容された環状の保持器と、内周側の端部にフランジを有し、前記保持器の一方の側に配設されて前記ころが当接する第１のスラストレース、及び外周側の端部にフランジを有し前記保持器の他方の側に配設されて前記ころが当接する第２のスラストレースとからなり、前記保持器を弾性を有する材料で構成し、該保持器の外径側端面及び内径側端面又はいずれか一方に、周方向に間隔をあけて複数の弾性突部を一体に設けたものである。

また、本発明に係るスラストころ軸受は、複数のポケットにそれぞれころが収容された環状の保持器と、外径側と内径側にフランジを有し、前記保持器の一方の側に配設されて前記ころが当接する断面ほぼコ字状のスラストレースとからなり、前記保持器を弾性を有する材料で構成し、該保持器の外径側端面及び内径側端面又はいずれか一方に、周方向に間隔をあけて複数の弾性突部を一体に設けたものである。

また、上記の弾性突部を、平面ほぼ半環状又はほぼＣ字状に形成したものである。

本発明は、保持器を弾性を有する材料で構成して、その外径側端面及び内径側端面又はいずれか一方に複数の弾性突部を設け、スラストレースが変位してそのフランジが当接しても、弾性突部が弾性変形してスラストレースの押圧力を吸収して保持器を保護するようにしたので、構造が簡単で組付けが容易であり、コストを低減できる信頼性の高いスラストころ軸受を得ることができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るスラストころ軸受の一種である針状ころ軸受の要部の断面図、図２は図１の保持器の一部平面図である。
図において、１は例えば炭素鋼板の如く弾性を有する金属板をプレス加工により成形した環状の保持器で、外径側レースガイド部２ａと内径側レースガイド部２ｂとの間には、波打ち屈曲部３が設けられている。この波打ち屈曲部３は、一方の側に均等に張出した外径側張出し部３ａ及び内径側張出し部３ｂと、両者の間において、他方の側に外径側レースガイド部２ａと内径側レースガイド部２ｂの上面とほぼ同一平面まで張出した中間張出し部３ｃとからなっている。

そして、外径側張出し部３ａの外径側屈曲起点の近傍から、内径側張出し部２ｂの内径側屈曲起点の近傍にかけて、径方向に長い矩形状のポケット５が設けられており、ポケット５の径方向の長さは、ころ１０の軸方向の長さより若干長く形成されている。また、外径側張出し部３ａ、内径側張出し部３ｂ及び中間張出し部３ｃの頂点部分には、ポケット５に向けて抜け止め爪４ａ，４ｂ，４ｃが設けられており、それぞれの対向する抜け止め爪４ａ，４ｂ，４ｃの間隔は、ころ１０の径より幅狭に形成されている。これにより、ころ１０はポケット５に無理嵌めされて収容され、抜け止め爪４ａ〜４ｃにより抜け出すことなく、ポケット５内に転動自在に保持される。

６ａ，６ｂ（以下、単に６と記すことがある）は、外径側レースガイド部２ａの外径側端面及び内径側レースガイド部２ｂの内径側端面に、周方向にほぼ等間隔で突設された弾性を有する複数の突部で、図３及び図４（ａ）に示すように、外径側レースガイド部２ａ（内径側レースガイド部２ｂも同様なので、以下外径側レースガイド部２ａについて説明する）の外径側端面の厚み方向に、ほぼ半環状に突設（以下、弾性突部という）したものである。

この弾性突部６は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、外径側レースガイド部２ａの外径側端面の厚み方向の上部又は下部に、薄い厚みで突設してもよい。さらに、図５に示すように、半環状に代えて、一端を自由端としたほぼＣ字状に形成してもよい。なお、図２には、ポケット５に対応してそれぞれ弾性突部６を設けた場合を示してあるが、弾性突部６は、保持器１の外径側端面と内径側端面に、周方向にほぼ等しい間隔で３か所以上に設ければよい。
このような弾性突部６は、保持器１のプレス加工の際に同時に形成できる。

１５は内径側にフランジ１５ａを有し、ころ１０の転走面が当接する軌道面１５ｂを備えた環状の第１のスラストレース、１６は外径側にフランジ１６ａを有し、ころ１０の転走面が当接する軌道面１６ｂを備えた第２のスラストレースで、例えば、図６に示すように、第１のスラストレース１５はハウジングＨに、第２のスラストレース１６は回転軸Ｓに取付けられる。なお、第１のスラストレース１５を回転軸Ｓに、第２のスラストレース１６をハウジングＨに取付けることもある。

そして、第１、第２のスラストレース１５，１６の間に、ころの一種である針状ころ１０を有する保持器１が介装され、その軌道面１５ｂ，１６ｂにころ１０の転動面が当接する。このとき、第１、第２のスラストレース１５，１６のフランジ１５ａ，１６ａの内壁面と、保持器１の弾性突部６ａ，６ｂとの間には、所定のすき間が形成される。

次に、上記のように構成した本実施の形態に係るスラストころ軸受の作用について説明する。
スラストころ軸受及び回転軸Ｓが正常な状態で設置されている場合は、図６に示すように、回転軸Ｓの回転に伴って、ころ１０はその転動面が第１、第２のスラストレース１５，１６の軌道面に沿って転動し、回転軸Ｓの軸力を受ける。

若し、回転軸Ｓが偏心しており、これに取付けられたスラストレース１６が回転軸Ｓの回転に伴って、例えば図６の矢印ａ方向に変位すると、図７（ａ）に示すように、第２のスラストレース１６のフランジ１６ａも矢印ａ方向に変位し、保持器１の弾性突部６に当接する。さらに、第２のスラストレース１６が矢印ａ方向に変位すると、図７（ｂ）に示すように、フランジ１６ａが弾性突部６を押圧してこれを弾性変形させる。スラストレース１６の変位による押圧力は、弾性突部６の弾性変形によって吸収され、保持器１に作用する応力（押圧力）が低減され、保持器１を保護する。

このように、回転軸Ｓが偏心している場合は、保持器１の外周側端面に設けた弾性突部６ａが弾性変形して、第２のスラストレース１６の変位による押圧力を吸収して保持器１を保護するが、回転軸Ｓの偏心状態、あるいは保持器１の外径側及び内径側に設けた弾性突部６ａ，６ｂと、第１、第２のスラストレース１５，１６のフランジ１５ａ，１６ａの内壁面との間のすき間の寸法などによっては、保持器１の内径側が第１のスラストレース１５のフランジ１５ａに当接することもある。このような場合は、保持器１の内径側端面に設けた弾性突部６ｂの作用により変位による押圧力を吸収し、保持器１を保護する。

第２のスラストレース１６が矢印ｂ方向に変位するとフランジ１６ａが弾性突部６から離れるので、弾性突部６はその弾性により元の状態に戻る。
なお、スラストころ軸受が偏心して設置されている場合も、上記と同様に弾性突部６の作用により、第２のスラストレース１６の変位による押圧力を吸収し、保持器１を保護する。

本実施の形態によれば、保持器１の外径側端面及び内径側端面に、周方向に間隔をあけて複数の弾性突部６を設け、例えば第２のスラストレース１６が変位してそのフランジ１６ａが保持器１に当接して押圧し、あるいは保持器１が第１のスラストレース１５のフランジ１５ａに当接しても、弾性突部６の弾性変形によりその変位による押圧力を吸収し、保持器１に作用する応力を低減するようにしたので、押圧力による大きな変形に伴う回転不良により回転トルクが増大したり、スラストころ軸受が発熱したりすることがない。また、保持器１が第１、第２のスラストレース１５，１６の間に挟まれ、保持器１に過大なラジアル方向の荷重が作用して損傷したりすることもなく、その上構造が簡単で組付けも容易であり、コストを低減することのできる、信頼性の高いスラストころ軸受を得ることができる。

［実施の形態２］
図８は本発明の実施の形態２に係るスラストころ軸受の要部の断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態に係るスラストころ軸受は、複数のころ１０を備えた保持器１と、外径側及び内径側にフランジ１７ａ，１７ｂを有する断面ほぼコ字状の単一のスラストレース１７とからなり、保持器１の外径側レースガイド部２ａの外径側端面と、内径側レースガイド部２ｂの内径側端面に、それぞれ複数の弾性突部６ａ，６ｂを設けたものである。

このようなスラストころ軸受は、ころ１０を備えた保持器１がスラストレース１７のフランジ１７ａ，１７ｂの間に収容され、ころ１０の転走面がスラストレース１７の軌道面１７ｃに当接する。
そして、例えば、スラストレース１７が回転軸Ｓに取付けられてハウジングＨとの間に介装され、ころ１０の転走面をハウジングＨに設けた軌道面に当接する。

上記のように構成したスラストころ軸受において、スラストレース１７に取付けた回転軸Ｓが偏心し、又はスラストころ軸受が偏心していると、回転軸Ｓの回転に伴ってスラストレース１７が変位し、その外径側フランジ１７ａ又は内径側フランジ１７ｂのいずれかが、保持器１の外径側レースガイド部２ａ又は内径側レースガイド部２ｂに当接してこれを押圧する。しかし、この部分に弾性突部６ａ，６ｂが設けられているので、前述の作用によりスラストレース１７の変位による押圧力を吸収するため、保持器１の過大な応力が作用することなく、確実に保護することができる。

また、スラストころ軸受の構造によっては、回転軸Ｓの回転による遠心力によってころ１０が外径方向に付勢され、その付勢力によって保持器１が外径方向に変位してスラストレース１７の外径側フランジ１７ａに当接することがある。この場合も、保持器１の外径側端面に設けた弾性突部６ａによって保持器１の変位を吸収するので、保持器１を保護することができる。
本実施の形態においても、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができる。

上記の説明では、弾性を有する金属板をプレス加工して保持器１を形成した場合を示したが、保持器１を弾性を有する合成樹脂で形成してもよく、この場合は、保持器１の成型の際に弾性突部６も同時に形成できる。
また、図２には、保持器１のポケット５に対応して、外径側端面と内径側端面にそれぞれ弾性突部６ａ，６ｂを設けた場合を示してあるが、弾性突部６は、保持器１の外径側端面と内径側端面の少なくとも一方に設ければよい。この場合、周方向にほぼ等しい間隔で３か所以上に設けるのが好ましい。

さらに、上記の説明では、図示のスラストころ軸受に本発明を実施した場合を示したが、これに限定するものではなく、他の構造のスラストころ軸受にも本発明を実施することができる。

本発明の実施の形態１に係るスラストころ軸受の要部の断面図である。 図１の保持器の一部平面図である。 図１の弾性突部の平面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図３の弾性突部の他の例の平面図である。 図１のスラストころ軸受をハウジングと回転軸の間に組み込んだ例を示す説明図である。 本発明の作用説明図である。 本発明の実施の形態２に係るスラストころ軸受の要部の断面図である。 スラストころ軸受の保持器の一例を示す平面図である。 従来のスラストころ軸受の一例の要部断面図である。

符号の説明

１ 保持器、２ａ 外径側レースガイド部、２ｂ 内径側レースガイド部、３ 波打ち屈曲部、４ａ〜４ｃ 抜け止め爪、５ ポケット、６ 弾性突部、１０ ころ、１５ 第１のスラストレース、１５ａ フランジ、１６ 第２のスラストレース、１６ａ フランジ、１７ スラストレース、１７ａ，１７ｂ フランジ、Ｓ 回転軸、Ｈ ハウジング。

Claims (3)

1. 複数のポケットにそれぞれころが収容された環状の保持器と、内周側の端部にフランジを有し、前記保持器の一方の側に配設されて前記ころが当接する第１のスラストレース、及び外周側の端部にフランジを有し前記保持器の他方の側に配設されて前記ころが当接する第２のスラストレースとからなり、
   前記保持器を弾性を有する材料で構成し、該保持器の外径側端面及び内径側端面又はいずれか一方に、周方向に間隔をあけて複数の弾性突部を一体に設けたことを特徴とするスラストころ軸受。
2. 複数のポケットにそれぞれころが収容された環状の保持器と、外径側と内径側にフランジを有し、前記保持器の一方の側に配設されて前記ころが当接する断面ほぼコ字状のスラストレースとからなり、
   前記保持器を弾性を有する材料で構成し、該保持器の外径側端面及び内径側端面又はいずれか一方に、周方向に間隔をあけて複数の弾性突部を一体に設けたことを特徴とするスラストころ軸受。
3. 前記弾性突部を、平面ほぼ半環状又はほぼＣ字状に形成した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。

Images