JP2009138900A

JP2009138900A - スラストころ軸受

Info

Publication number: JP2009138900A
Application number: JP2007318457A
Authority: JP
Inventors: Shinya Ochi; 慎哉越智
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】軸受部に充填した潤滑剤が漏洩することがなく確実に保持されて軸受部を十分潤滑することのできるスラストころ軸受を提供する。
【解決手段】環状板部３の一方の側にフランジ部４を有する円環状の第１の軌道輪２と、環状板部６の他方の側にフランジ部７を有し、第１の軌道輪２と対向配置された第２の軌道輪５と、環状部１１に設けた複数のポケット１２に転動体１５が保持され、第１、第２の軌道輪２，５の間に収容された保持器１０とからなり、第１、第２の軌道輪２，５で囲まれた領域１９に潤滑剤を密封したスラストころ軸受１であって、第１の軌道輪２と第２の軌道輪５との間に形成された開口部８ａ，８ｂに、弾性リップ１６ｃ，１６ｄを有するリング状のシール部材１６ａ，１６ｂを嵌入して封止した。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、カーエアコンのコンプレッサや自動車の変速機などの、固定部と回転体との間に組込まれてスラスト荷重を支持するスラストころ軸受に関するものである。

従来のスラストころ軸受が組込まれたカーエアコンのコンプレッサに、ピストンが摺動自在に設けられたシリンダボアを有するシリンダブロックと、このシリンダブロックの前側に接合されてクランク室が形成されるフロントハウジングと、シリンダブロックの後側に接合されたリヤハウジングと、これらの中心部に回転自在に支持された駆動シャフトとを有し、クランク室内に、駆動シャフトに固定されフロントハウジングとの間にスラストころ軸受が介装されたラグプレート、及びこのラグプレートにヒンジ連結され、駆動シャフトに嵌装されて外周がピストンに連結された円板状の斜板を設けた斜板圧縮機がある。

上記のような斜板圧縮機において、駆動源に駆動されて駆動シャフトが回転すると、これに固定されたラグプレートが回転してこれにヒンジ連結された斜板が回転する。斜板が回転するとこれに連結された各ピストンがシリンダボア内を往復運動し、これによって冷媒が吸込室から吸入ポートを介してシリンダボア内に入り、ついで圧縮された冷媒が吐出ポートから吐出されて、外部の冷媒回路を循環する。このとき、ラグプレートの回転に伴う軸力は、スラストころ軸受により支持される（例えば、特許文献１参照）。

また、外周が軸方向に折曲げられた折曲げ部を有する環状部材と、この環状部材より小径で環状部材と対向配置された環状の対向板と、複数の転動体が設けられて、環状部材と対向板との間に収容された軸受ケージとからなり、環状部材の折曲げ部の外周に設けた封止部材の唇状部を対向板の外周面に当接して、環状部材と対向板との間に形成されたすき間を封止するようにしたアキシァル軸受装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−３１６７６６号公報（第４、５頁、図１）特開昭５５−６０８２号公報（第２頁、図１）

特許文献１の斜板圧縮機においては、ラグプレートの回転に伴う軸力を、フロントハウジングとの間に介装したスラストころ軸受で支持しているが、このスラストころ軸受は、図５に示すように、円環状に形成されて環状板部２２の内径側にフランジ部２３が設けられた第１の軌道輪２１と、円環状に形成されて環状板部２５の外径側にフランジ部２６が設けられ、第１の軌道輪２１と対向配置された第２の軌道輪２４と、円環状に形成されて円環部２８の周方向に所定の間隔で設けられた複数のポケット２９にころ３０が転動自在に保持され、第１、第２の軌道輪２１，２４の間に収容された保持器２７とによって構成されている。そして、第１の軌道輪２１がフロントハウジング側に、第２の軌道輪２４がラグプレート側に位置して、両者の間に組込まれる。

通常、転がり軸受では、転動面や摺動面を潤滑すべく、両軌道面間にグリースの如き潤滑剤を供給するが、特許文献１のようなエアコン用コンプレッサに使用されるスラストころ軸受においては、両軌道輪２１，２４の環状板部２２，２５とフランジ部２６，２３との間に形成されたリング状の開口部３１ａ，３１ｂから潤滑剤が大量に漏洩して冷媒に混入するのを防止するため、グリースのような潤滑剤を用いずに、冷媒に極少量の潤滑成分を混合して、コンプレッサの運転時に軸受内を冷媒が通過する際に（図５参照）、ころ３０や軌道面、保持器２７などの軸受構成部材の表面に付着する極少量の潤滑成分で潤滑していた。
ところが、コンプレッサ内部の形状や軸受の形状、あるいは運転状況により軸受内部を冷媒が十分に流動しない場合があり、軸受の潤滑が不十分となる場合があった。

これを防止すべく、特許文献２に記載の密封式のアキシァル軸受装置を用いてグリース潤滑することが考えられるが、これは、環状部材の折曲げ部の外周に設け断面円弧状の封止部材の唇状部を対向板の外周面に当接して、環状部材と対向板との間に形成されたすき間を封止しているが、内部に充填した潤滑剤が、可動中に唇状部を押圧して流出し、必要量を保持できなくなるおそれがある。
また、封止部材は、環状部材の折曲げ部と対向板の外周に膨出して設けられているため、設置場所によっては封止部材が邪魔になって組込むことができないことがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、軸受部に充填した潤滑剤が漏洩することなく確実に保持されて、軸受部を十分潤滑することのできる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。

本発明は、環状板部の一方の側にフランジ部を有する円環状の第１の軌道輪と、環状板部の他方の側にフランジ部を有し、前記第１の軌道輪と対向配置された第２の軌道輪と、環状部に設けた複数のポケットに転動体が保持され、前記第１、第２の軌道輪の間に収容された保持器とからなり、前記第１、第２の軌道輪で囲まれた領域に潤滑剤を密封したスラストころ軸受であって、前記第１の軌道輪と第２の軌道輪との間に形成された開口部に、弾性リップを有するリング状のシール部材を嵌入して封止したものである。

また、上記のシール部材の外周部の断面形状をほぼＬ字状に形成し、前記開口部内に収容した。

本発明によれば、第１、第２の軌道輪の間に形成された開口部を、弾性材からなるリング状のシール部材で封止し、内部に充填した潤滑剤が開口部から漏洩するのを防止するようにしたので、軸受の接触部を確実かつ十分に潤滑することができるため潤滑不足が発生することがなく、長期にわたってメンテナンスフリーのスラストころ軸受を得ることができる。

図１は本発明の一実施の形態に係るスラストころ軸受の一種であるスラスト針状ころ軸受の縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の分解斜視図である。
スラストころ軸受１において、２は例えば炭素鋼板の如き弾性を有する金属板をプレス加工により円環状に形成された第１の軌道輪で、環状板部３の一方の側（内径側）が軸方向にほぼ直角に折曲げられてフランジ部４が形成されている。

５は第１の軌道輪２と同じ金属板をプレス加工により円環状に形成された第１の軌道輪２より大径の第２の軌道輪で、環状板部６の他方の側（外径側）が軸方向に、第１の軌道輪２のフランジ部４と反対方向にほぼ直角に折曲げられてフランジ部７が形成されており、第１の軌道輪２と対向配置されている。

１０は例えば第１、第２の軌道輪２，５と同じ材料からなる金属板をプレス加工により円環状に形成された保持器で、環状部１１には周方向に所定の間隔で複数のポケット１２が設けられており、これらポケット１２にはころとしての針状ころ１５が収容されて転動自在に保持され、第１、第２の軌道輪２，５の間に収容されている。なお、図示してないが、ポケット１２の径方向の内壁には、それぞれ対向して抜け止め爪が設けられている。

１６ａは例えばゴムの如き弾性材からなり弾性リップ１６ｃを有するリング状の第１のシール部材で、外周部１７ａは外径側に設けた垂直片とその下端部に設けた水平片とにより、断面ほぼＬ字状に形成されている。１６ｂは第１のシール部材１６ａと同じ材料からなり弾性リップ１６ｄを有する第１のシール部材１６ａより小径の第２のシール部材で、外周部１７ｂは内径側に設けた垂直片とその上端部に設けた水平片とにより、断面ほぼ逆Ｌ字状に形成されている（なお、以下の説明では、第１、第２のシール部材１６ａ，１６ｂの外周部１７ａ，１７ｂの断面形状を、単にＬ字状と記すことがある）。

そして、第１のシール部材１６ａは、その外周部１７ａの垂直片が第２の軌道輪５のフランジ部７の内壁に沿って第１の軌道輪２の環状板部３の端部との間に圧入（嵌入）され、両者の間に形成された環状の開口部８ａ内に収容されて弾性リップ１６ｃが環状板部３の端部に設けた段部３ａに係止し、開口部８ａを封止する。
また、第２のシール部材１６ｂは、その外周部１７ｂの垂直片が第１の軌道輪２のフランジ部４の内壁に沿って第２の軌道輪５の環状板部６の端部との間に圧入（嵌入）され、両者の間に形成された環状の開口部８ｂ内に収容されて弾性リップ１６ｄが環状板部６の端部に設けた段部６ａに係止し、開口部８ｂを封止する。

次に、上記のようなスラストころ軸受の組立手順の一例について説明する。
先ず、ころ１５を保持器１０のポケット１２に転動可能に収容する。なお、ポケット１２の内縁部にころ１５の抜け止め爪を設ければ、ころ１５は抜け出すことなく、転動自在にポケット１２に保持される。
そして、ころ１５が収容された保持器１０を第１の軌道輪２上に配置し、ついで、保持器１０の上に第２の軌道輪５を配置して、第１、第２の軌道輪２，５の間に保持器１０を収容する。

ついで、第１、第２の軌道輪２，５の間に形成された開口部８ａ，８ｂのいずれか一方、例えば開口部８ａに第１のシール部材１６ａの外周部１７ａを圧入（嵌入）し、これを封止する。この状態で他方の開口部８ｂから、第１、第２の軌道輪２，５で囲まれた領域１８内にグリースや潤滑油等の潤滑剤を供給し、第２のシール部材１６ｂの外周部１７ｂを開口部８ｂに圧入（嵌入）して封止する。このとき、第１、第２のシール部材１６ａ，１６ｂの外周部１７ａ，１７ｂの水平片に設けた弾性リップ１６ｃ，１６ｄは、第１、第２の軌道輪２，５の環状板部３，６の端部に設けた段部３ａ，６ａに係止し、かつ、その外面とほぼ同一平面か、又はそれより内側に位置する。なお、上記の組立て手順はその一例を示すもので、これに限定するものではない。これにより、第１、第２のシール部材１６ａ，１６ｂは、第１、第２の軌道輪２，５より外方に突出することなく、開口部８ａ，８ｂに収容される。

このように構成したスラストころ軸受１は、例えば、第１の軌道輪２を固定のハウジング側に、第２の軌道輪５を回転体側に位置させて両者の間に組込まれ、回転体の軸力を支持する。なお、この場合、第１、第２のシール部材１６ａ，１６ｂは、第１、第２の軌道輪２，５から露出していないので、組込みに支障を来すことがない。

そして、回転体が回転すると、第２の軌道輪５も回転し、これに伴って、ころ１５は第１、第２の軌道輪２，５の環状板部３，６の軌道面上を転走し、また、第１、第２のシール部材１６ａ，１６ｂの外周部１７ａ，１７ｂの水平片の端部は、第１、第２の軌道輪２，５の環状板部３，６の端部に摺接する。
このとき、第１、第２の軌道輪２，５に囲まれた領域１９内には潤滑剤を有しているので、これらころ１５、第１、第２の軌道輪２，５、保持器１０等の接触面は潤滑剤によって潤滑される。この場合、第１、第２の軌道輪２，５の間に形成された開口部８ａ，８ｂは、シール部材１６ａ，１６ｂによって封止されているので、開口部８ａ，８ｂから潤滑剤が漏洩することがなく、各部を確実かつ十分に潤滑することができる。

図４は本発明のシール部材１６ａ，１６ｂの他の例の要部を示す説明図である。
本例は、シール部材１６ａ，１６ｂの外周部１７ａ，１７ｂに、外周の断面形状がほぼＬ字でリング状の芯金１８をインサートしたものである。この場合、芯金１８の水平片側をシール部材１６ａ，１６ｂの外周部１７ａ，１７ｂの水平片より短かく形成し、その先端部（内側）に弾性リップ１６ｃ，１６ｄを形成する。

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、例えば、針状ころ１５でない通常の円筒ころを用いたスラストころ軸受や、保持器の環状部に波打ち屈曲部が設けられたスラストころ軸受など、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。
また、シール部材１６ａ，１６ｂの外周部１７ａ，１７ｂを断面Ｌ字状に形成した場合を示したが、例えば、外周部１７ａ，１７ｂを断面コ字状に形成するなど、他の形状であってもよい。
さらに、必要に応じて、シール部材１６ａ，１６ｂの外周部１７ａ，１７ｂの垂直片を、第１、第２の軌道輪２，５のフランジ部４，７の内壁に、接着剤等により接着してもよい。

本発明によれば、第１、第２の軌道輪２，５の間に形成された開口部８ａ，８ｂを、弾性材からなるリング状のシール部材１６ａ，１６ｂで封止したので、内部に供給された潤滑剤が開口部８ａ，８ｂから漏洩することがない。このため、各接触面を確実かつ十分に潤滑することができるので潤滑不足が発生することがなく、長期にわたってメンテナンスフリーのスラストころ軸受を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係るスラストころ軸受の縦断面図である。図１の一部拡大図である。図２の分解斜視図である。シール部材の他の例の説明図である。従来のスラストころ軸受の説明図である。

符号の説明

１スラストころ軸受、２第１の軌道輪、５第２の軌道輪、３，６環状板部、３ａ，６ａ段部、４，７フランジ部、８ａ，８ｂ開口部、１０保持器、１２ポケット、１５転動体（ころ）、１６ａ，１６ｂシール部材、１６ｃ，１６ｄ弾性リップ、１７ａ，１７ｂ外周部、１８芯金。

Claims

環状板部の一方の側にフランジ部を有する円環状の第１の軌道輪と、環状板部の他方の側にフランジ部を有し、前記第１の軌道輪と対向配置された第２の軌道輪と、環状部に設けた複数のポケットに転動体が保持され、前記第１、第２の軌道輪の間に収容された保持器とからなり、前記第１、第２の軌道輪で囲まれた領域に潤滑剤を密封したスラストころ軸受であって、
前記第１の軌道輪と第２の軌道輪との間に形成された開口部に、弾性リップを有するリング状のシール部材を嵌入して封止したことを特徴とするスラストころ軸受。
前記シール部材の外周部の断面形状をほぼＬ字状に形成し、前記開口部内に収容したことを特徴とする請求項１記載のスラストころ軸受。