JP2010190336A - スラストベアリング構造 - Google Patents

Abstract

【課題】円筒コロのスリップを抑えてスラストベアリングの耐久性を向上させる。
【解決手段】円環形状の保持器２０のポケット６０で自転可能に保持された円筒コロ５０が、保持器２０の回転中心Ｏ回りに公転するようにされたスラストベアリング１において、保持器２０の周方向におけるポケット６０の一方の側縁６１と他方の側縁６２のうちの少なくとも一方を、回転中心Ｏを通る直線Ｘに対して傾斜して設けて、傾斜角をθとし、円筒コロの直径をａ、円筒コロの転動径をｒ_０としたとき、θ＝ｔａｎ^−１（（ａ／２）／ｒ_０）の関係を満たすようにし、基準位置において保持器２０の径方向に自転軸Ａｘを向けていた円筒コロ５０が、外周面を側縁６１または側縁６２に当接する位置まで傾いて、自転軸Ａｘを直線Ｘに対して角度θ傾けた状態で自転するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、スラストベアリング構造に関する。

特許文献１、２には、円筒コロを採用したスラストベアリングが開示されている。
特許文献１、２のスラストベアリングは、円環形状の保持器を有しており、保持器には、円筒コロを自転可能に保持するためのポケットが、周方向に沿って複数形成されている。円筒コロは、ポケット内の基準位置において、その自転軸をスラストベアリングの回転中心を通る直線に一致させており、スラストベアリングでは、複数の円筒コロが回転中心回りで放射状に配置されている。

保持器の両側には、円環形状の回転部材が設けられており、これら回転部材は、保持器で保持された円筒コロにより、互いに相対回転可能とされている。

特開２００３−３２９０４６号公報 特開２００７−１９２２５２号公報

回転部材が互いに相対回転すると、円筒コロは、ポケット内で自転しながら保持器と共に回転中心回りに公転する。
しかし、円筒コロが接する回転部材の内径側と外径側は、回転中心からの距離（回転半径）が異なり、回転部材の内径側と外径側との間に周速差があるので、円筒コロには、回転中心を通る直線に対して自転軸を傾けようとする力が作用して、円筒コロは、自転軸を基準位置から傾けた状態で、スリップしながら自転する。

特許文献１の保持器１００の場合、図８の（ａ）に示すように、円筒コロ１０１は、自転軸を、回転中心を通る直線Ｘに一致させた状態でポケット１０２において保持されている。保持器１００では、円筒コロ１０１とポケット１０２との間に、円筒コロ１０１の自転を許容するための隙間Ｓが存在する。そのため、保持器１００の両側に位置する回転部材が相対回転すると、円筒コロ１０１は、図中２点差線で示すように、ポケット１０２の側縁１０２ａと干渉する位置まで傾いてスリップしながら自転する。そのため、スリップに起因する円筒コロ１０１の摩耗や、円筒コロ１０１とポケット１０２の側縁１０２ａとの干渉に起因する摩耗（アグレッシブ摩耗）による保持器１００の損傷などが起こり、スラストベアリングの耐久性が悪化してしまう。

ここで、円筒コロの代わりに円錐コロを用いるとスリップを防止できるが、スラストベアリングの厚みが厚くなってしまう。

特許文献２の保持器２００の場合、図８の（ｂ）に示すように、ポケット２０２は、平行四辺形形状を有しているので、円筒コロ２０１は、ポケット２０２の側縁に当接するまで傾いた状態で滑らかに回転する。
しかし、特許文献２では、傾き角度について十分な検討が行われておらず、円筒コロ２０１のスリップやポケット２０２との干渉を防止するための傾き角度の最適化は行われていなかった。
そのため、依然として、スリップに起因する円筒コロ２０１の摩耗や、円筒コロ２０１とポケット２０２との干渉が起こり、スラストベアリングの耐久性を悪化させていた。

そこで、円筒コロのスリップやポケットとの干渉を抑えて、スラストベアリングの耐久性を向上させることが求められている。

円環形状の保持器を厚み方向に貫通して設けられたポケットで自転可能に保持された円筒コロが、保持器の回転中心回りに公転するようにされたスラストベアリングにおいて、保持器の周方向におけるポケットの一方の側縁と他方の側縁のうちの少なくとも一方を、回転中心を通る直線に対して傾斜して設けて、側縁の傾斜角をθとし、円筒コロの直径をａ、円筒コロの転動径をｒ_０としたとき、θ＝ｔａｎ^−１（（ａ／２）／ｒ_０）の関係を満たすようにした構成のスラストベアリング構造とした。

本発明によれば、円筒コロは、保持器の回転中心を通る直線に対して角度θ傾斜したポケットの側縁に外周面を当接させるまで傾き、外周面を側縁に倣わせて、保持器の回転中心を通る直線に対して自転軸を角度θ傾斜した状態で自転する。
ここで、角度θは、発明者が鋭意検討の結果見出した、円筒コロのスリップを抑えると共に、円筒コロとポケットとの干渉が抑えられる角度に設定されているので、スラストベアリングの耐久性を向上させることができる。

第１実施形態にかかるスラストベアリングを説明する図である。 第１実施形態にかかるスラストベアリングの保持器を説明する図である。 第１実施形態にかかるスラストベアリングの作用を説明する模式図である。 第２実施形態にかかるスラストベアリングを説明する図である。 第２実施形態にかかるスラストベアリングの保持器を説明する図である。 第２実施形態にかかるスラストベアリングの作用を説明する模式図である。 保持器のポケット形状の変形例を説明する図である。 従来例にかかるスラストベアリングの保持器を説明する図である。

以下、本発明にかかるスラストベアリング構造の実施形態を説明する。
図１は、実施形態にかかるスラストベアリング構造を採用したスラストベアリング１を説明する図であって、（ａ）は、一部を切り欠いて示した平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、スラストベアリング１は、回転軸（回転中心）Ｏ回りに回転可能な円環形状の部材であり、レース１０と、保持器２０と、プレート３０と、フレーム４０と、円筒コロ５０とを備える。

図１の（ｂ）に示すように、レース１０は、円板部１１と、円板部１１の内径側の端部から軸方向に延びる筒部１２とから構成され、軸方向から見て円環形状を有している。
円板部１１の筒部１２とは反対側の面１１ａは、回転中心Ｏ回りで回転する第１の回転体（図示せず）の当接面であり、第１の回転体の回転によるスラスト荷重を受ける面である。円板部１１のプレート３０側の面１１ｂは、円筒コロ５０の転動面である。

プレート３０側に延出する筒部１２の延出高さｈ１は、円筒コロ５０の直径ａよりも大きく設定されており、筒部１２の先端１２ａは、外径側にカシメられて、保持器２０の内径側の当接部２２に係止されている。
筒部１２は、保持器２０よりも内径側に位置して、保持器２０の内径方向への移動範囲を規定している。

保持器２０は、レース１０とプレート３０の間の空間内に配置されており、軸方向から見て円環形状を有している。
保持器２０の円環領域の径方向の中央部には、円筒コロ５０を保持するための保持部２１がレース１０側に突出して形成されている。保持器２０は、保持部２１を挟んで内径側の当接部２２と、外径側の当接部２３とをプレート３０側に向けた状態で設けられており、レース１０とプレート３０の間には、円筒コロ５０が転動するための空間が、保持器２０により確保されている。

保持部２１には、円筒コロ５０を自転可能に保持するためのポケット６０が、保持部２１の周方向に所定間隔で複数設けられており、円筒コロ５０が、保持器２０の回転中心Ｏ回りに放射状に配置されるようになっている。

保持器２０の高さｈ２は、円筒コロ５０の直径ａよりも若干短く形成されており、スラストベアリング１が組み立てられた状態で、円筒コロ５０の外周が、レース１０の面１１ｂと、プレート３０の面３０ａとに接するようになっている。

プレート３０は、保持器２０を挟んでレース１０の反対側に設けられており、軸方向から見て円環形状の板状部材である。
プレート３０のレース１０側の面３０ａは、円筒コロ５０の転動面である。
プレート３０の面３０ｂは、回転中心Ｏ回りで回転する第２の回転体（図示せず）の当接面であり、第２の回転体の回転によるスラスト荷重を受ける面である。

プレート３０の外径側の端部には、環状のフレーム４０がレース１０側に突出した状態で取り付けられている。
フレーム４０の先端４０ａ側は、内径側（回転中心Ｏ側）に曲げられており、保持器２０の径方向外側と、プレート３０から離れる方向への移動可能範囲を規定している。
このフレーム４０により、保持器２０とプレート３０とフレーム４０とが組み付けられた状態における保持器２０のプレート３０からの脱落が防止されている。

実施形態にかかるスラストベアリング１は、保持器２０とプレート３０とフレーム４０を組み付けたのちに、レース１０の先端１２ａを、保持器２０の内径側の当接部２２に係止させることで組み立てられる。
この状態において、レース１０、保持器２０、プレート３０は、回転中心Ｏ回りに回転可能であると共に、保持器２０を挟んで位置するレース１０とプレート３０とは、相対回転可能となっている。
また、保持器２０は、レース１０、プレート３０、そしてフレーム４０により形成される空間内で、軸方向および径方向に移動可能となっている。

保持器２０のポケット６０を説明する。
図２は、スラストベアリング１の保持器２０を説明する図であって、（ａ）は、保持器２０のポケット６０を拡大して模式的に示した図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、ポケット６０は、保持器２０の保持部２１を厚み方向に貫通して設けられている。
保持部２１は、保持器２０の円環領域の径方向の中央部から、レース１０（図１参照）側に突出して設けられている。

保持部２１は、当接部２２および当接部２３と平行な壁部２１ａと、壁部２１ａと当接部２２または当接部２３とを接続する傾斜部２１ｂとを有しており、保持部２１の突出高さｈ３および径方向幅ｈ４は、ポケット６０で保持された円筒コロ５０の外周に当接可能となるように設定されている。

図２の（ａ）に示すように、ポケット６０は、保持器２０の周方向（回転方向）における一方側の側縁６１および他方側の側縁６２と、側縁６１、６２の内径側の端部同士を繋ぐ内径側縁６３および外径側の端部同士を繋ぐ外径側縁６４と、で囲まれて形成される。

内径側縁６３および外径側縁６４は、保持器２０の回転中心を通る直線Ｘに直交して、直線状に形成されている。側縁６１、６２は、直線Ｘに対して所定角度θ傾斜して、直線状に形成されており、直線Ｘを挟んで対称に設けられている。

実施形態では、内径側縁６３の長さＬ１のほうが、外径側縁６４の長さＬ２よりも短くなっており、側縁６１、６２は、保持器２０の径方向において、内径側から外径側に向かうにつれて直線Ｘから離れるように設けられている。
そのため、ポケット６０は、軸方向から見て台形形状を有しており、当該台形の下底を保持器２０の外径側に、上底を内径側に、それぞれ向けている。
なお、内径側縁６３の長さＬ１は、円筒コロ５０の直径ａ（図１参照）よりも若干大きい長さに設定されている。

ポケット６０内で保持された円筒コロ５０は、基準位置において、自転軸Ａｘを保持器２０の回転中心Ｏを通る直線Ｘ（保持器２０の径方向）に一致させている。
そして、例えば図１に示したレース１０とプレート３０とが互いに相対回転する場合には、円筒コロ５０は、レース１０またはプレート３０の転動面（１１ｂまたは３０ａ）における内径側と外径側の周速差により、側縁６１または側縁６２に外周面を当接させるまで傾いて、外周面を側縁６１または側縁６２に倣わせると共に自転軸Ａｘを直線Ｘに対して角度θ傾けた状態で自転するようになっている（図３参照）。

実施形態では、側縁６１、６２の直線Ｘに対する傾斜角θは、転動面の内径側と外径側との周速差に起因するスリップと、円筒コロとポケットとの干渉とを抑えつつ、円筒コロ５０を自転させることのできる角度（理想転動角）に設定されており、円筒コロ５０が傾いて外周面を側縁６１または側縁６２に当接させたときに、円筒コロ５０の自転軸Ａｘが理想転動角となるようにしている。

具体的には、図１に示すように、側縁６１、６２の直線Ｘに対する傾斜角θを、円筒コロ５０の直径ａ、円筒コロ５０の転動径ｒ_０に基づいて、下記式（１）から算出した角度に設定している。
θ＝ｔａｎ^−１（（ａ／２）／ｒ_０）・・・（１）

ここで、転動径ｒ_０は、円筒コロ５０が自転軸Ａｘを直線Ｘに一致させた（基準位置）にある場合における、回転中心Ｏから円筒コロ５０の幅方向の中心までの長さであり、回転中心Ｏから円筒コロ５０の外径までの距離ｒ１と、内径までの距離ｒ２とから、下記式（２）に基づいて算出される。
ｒ_０＝（ｒ１＋ｒ２）／２ ・・・（２）

なお、実施形態の保持器２０の場合、当接部２２、２３の径方向幅は同じであるので、転動径ｒ_０は、保持器２０の外径ｒ１’と内径ｒ２’とに基づいて、下記式（３）から算出しても良い。
ｒ_０＝（ｒ１’＋ｒ２’）／２ ・・・（３）

かかる構成のスラストベアリング１によると、例えば図１に示したレース１０とプレート３０とが互いに相対回転する場合であって、レース１０の反時計回り方向の回転速度の方が、プレート３０の反時計回り方向の回転速度よりも速い場合には、円筒コロ５０は、レース１０の転動面１１ｂにおける内径側と外径側の周速差により、側縁６１に外周面を当接させるまで傾いたうえで自転する（図３の（ａ）参照）。
また、プレート３０の反時計回り方向の回転速度の方が、レース１０の反時計回り方向の回転速度よりも速い場合には、側縁６２に外周面を当接させるまで傾いたうえで自転する（図３の（ｂ）参照）。

ここで、円筒コロ５０の自転軸Ａｘは、外周面を側縁６１、６２に当接させた状態において、側縁６１、６２の傾斜角θと同じになる。
傾斜角θは、円筒コロ５０のスリップと、円筒コロ５０とポケット６０との干渉とを抑えつつ、円筒コロ５０を自転させることのできる角度（理想転動角）に設定されているので、円筒コロ５０は、レース１０とプレート３０回転速度に応じて決まる側縁６１または６２に、外周面を倣わせた状態でスリップを抑えつつ滑らかに自転する。これにより、円筒コロ５０の摩耗が抑えられる。

さらに、図３の（ａ）に示すように、円筒コロ５０の自転軸Ａｘの直線Ｘに対する傾き角（スキュー角）が、理想転動角θよりも大きくなると、円筒コロ５０は、角部α、γ、δをポケット６０の側縁６１、６２、および内径側縁６３に干渉させた状態で自転し、小さくなると、円筒コロ５０は、角部α、β、δをポケット６０の側縁６１、６２、および外径側縁６４に干渉させた状態で自転するので、保持部２１が摩耗して破損するおそれがある。
実施形態の場合、側縁６１、６２により、スキュー角が理想転動角に保持された状態で円筒コロ５０が自転するので、円筒コロ５０の角部とポケット６０との干渉が抑えられて、保持部２１の破損が防止される。
さらに、スラストベアリング１に作用するスラスト荷重が増加しても、円筒コロ５０の角部とポケット６０との干渉が抑えられるので、保持器２０が径方向に移動して、レース１０の筒部１２やフレーム４０と干渉することもない。よって、保持器２０が接触する部品の耐久性が向上する。

以上の通り、実施形態では、円環形状の保持器２０を厚み方向に貫通して設けられたポケット６０で自転可能に保持された円筒コロ５０が、保持器２０の回転中心Ｏ回りに公転するようにされたスラストベアリング１において、保持器２０の周方向におけるポケット６０の一方の側縁６１と他方の側縁６２のうちの少なくとも一方を、回転中心Ｏを通る直線Ｘに対して傾斜して設けて、傾斜角をθとし、円筒コロの直径をａ、円筒コロの転動径をｒ_０としたとき、θ＝ｔａｎ^−１（（ａ／２）／ｒ_０）の関係を満たすようにし、基準位置において保持器２０の径方向に自転軸Ａｘを向けていた円筒コロ５０が、外周面を側縁６１または側縁６２に当接する位置まで傾いて、自転軸Ａｘを直線Ｘに対して角度θ傾けた状態で、外周面を側縁６１または側縁６２に倣わせて滑らかに自転するようにした。
傾斜角θは、円筒コロ５０のスリップと、円筒コロ５０とポケット６０との干渉とを抑えつつ、円筒コロ５０を自転させることのできる角度に設定されているので、円筒コロ５０は、スリップが抑えられた状態、かつ円筒コロ５０と保持器２０のポケット６０の縁（側縁６１、６２、内径側縁６３、外径側縁６４）との干渉が抑えられた状態で、外周面を側縁６１または側縁６２に倣わせて滑らかに回転する。
これにより、スリップに起因する円筒コロ５０の摩耗量が低減すると共に、ポケット６０との干渉に起因する保持器２０の破損が防止されるので、スラストベアリング１の耐久性が向上する。
また、円錐コロを用いる必要がないので、スラストベアリングの厚みを薄くできる。

特に、ポケット６０の側縁６１と側縁６２の両方が、保持器２０の回転中心Ｏを通る直線Ｘに対して角度θ傾斜して設けて設けられており、側縁６１と側縁６２とが、保持器２０の回転中心Ｏを通る直線Ｘを挟んで対称に設けられている構成とした。
これにより、保持器２０の両側に位置するレース１０とプレート３０とが互いに相対回転する場合において、レース１０とプレート３０の何れの回転が速くなっても、円筒コロ５０は、保持器２０のポケット６０内で周方向の一方側（側縁６１側）と他方側（側縁６２側）の何れの方向にも傾くことができる。
すなわち、相対回転によるスラスト荷重がレース１０側にかかる場合とプレート３０にかかる場合の何れの場合でも、円筒コロ５０の自転軸Ａｘの直線Ｘに対する傾斜角（スキュー角）を、円筒コロ５０のスリップと円筒コロ５０とポケット６０との干渉とを抑えつつ、円筒コロ５０を自転させることのできる角度（理想転動角）に保持できる。よって、円筒コロ５０のスリップと、円筒コロ５０と保持器２０との干渉を、より確実に抑えることができる。

実施形態では、内径側縁６３の長さＬ１のほうが、外径側縁６４の長さＬ２よりも短くなっている場合を例示したが、Ｌ１の方がＬ２よりも長くなっているようにして、台形形状のポケットが、当該台形の上底を保持器２０の外径側に、下底を内径側に、それぞれ向けているようにしても良い。

第２実施形態にかかるスラストベアリングを説明する。
図４は、第２実施形態にかかるスラストベアリング２を説明する図であって、（ａ）は、一部を切り欠いて示した平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図５は、スラストベアリング２の保持器２０を説明する図であって、（ａ）は、保持器２０のポケット７０を拡大して模式的に示した図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視図である。

図４の（ａ）に示すように、第２実施形態にかかるスラストベアリング２では、保持器２０のポケット７０の形状が、第１実施形態のスラストベアリング１と相違する。
なお、以下の説明において、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して示し、その説明は省略する。

図５に示すように、ポケット７０の内径側縁７３および外径側縁７４は、保持器２０の回転中心を通る直線Ｘに直交して、直線状に形成されており、それぞれ同じ長さＬ３で形成されている。

側縁７１は、直線Ｘに対して所定角度θ傾斜して外径側縁７４から延びる外径側縁部７１ａと、直線Ｘに対して所定角度θ傾斜して内径側縁７３から延びる内径側縁部７１ｂとから構成される。
側縁７２も側縁７１と同様に、直線Ｘに対して所定角度θ傾斜して外径側縁７４から延びる外径側縁部７２ａと、直線Ｘに対して所定角度θ傾斜して内径側縁７３から延びる内径側縁部７２ｂとから構成される。

外径側縁部７１ａ、７２ａは、外径側に向かうに連れて直線Ｘから離れる方向に傾斜しており、内径側縁部７１ｂ、７２ｂは、内径側に向かうに連れて直線Ｘから離れる方向に傾斜している。さらに、外径側縁部７１ａ、７２ａと内径側縁部７１ｂ、７２ｂは、ぞれぞれ、ポケット７０の径方向幅ｈの略中間位置ｈ／２で互いに接続している。
そのため、ポケット７０は、軸方向から見て、径方向における中央部がくびれた形状（鼓形状）を有している。

図中仮想線で示す円筒コロ５０は、ポケット７０内の基準位置において、自転軸Ａｘを保持器の回転中心Ｏを通る直線Ｘ（保持器２０の径方向）に一致させている。
そして、例えば図４に示したレース１０とプレート３０とが互いに相対回転する場合には、円筒コロ５０は、レース１０またはプレート３０の転動面（１１ｂまたは３０ａ）における内径側と外径側の周速差により、外径側縁部７１ａおよび内径側縁部７２ｂ、または外径側縁部７２ａおよび内径側縁部７１ｂに外周面を当接させるまで傾いて、自転軸Ａｘを直線Ｘに対して所定角度θ傾けた状態で自転するようになっている（図６参照）。
この状態において円筒コロ５０は、外周面を、外径側縁部７１ａおよび内径側縁部７２ｂ、または外径側縁部７２ａおよび内径側縁部７１ｂに倣わせて自転する。

実施形態では、外径側縁部７１ａ、７２ａ、内径側縁部７１ｂ、７１ｂの各々の直線Ｘに対する傾斜角θは、第１実施形態の場合と同様に、転動面の内径側と外径側との周速差に起因する円筒コロ５０のスリップと、円筒コロ５０とポケット７０との干渉とを抑えつつ、円筒コロ５０を自転させることのできる角度（理想転動角）に設定されており、円筒コロ５０が傾いて、外周面を側縁７１、７２（外径側縁部７１ａおよび内径側縁部７２ｂ、または外径側縁部７２ａおよび内径側縁部７１ｂ）に当接させたときに、円筒コロ５０の自転軸Ａｘが理想転動角となるようにしている。

具体的には、外径側縁部７１ａ、外径側縁部７２ａ、内径側縁部７１ｂ、そして内径側縁部７１ｂの各々の直線Ｘに対する傾斜角θを、第１実施形態の場合と同様に、円筒コロ５０の直径ａ、円筒コロ５０の転動径ｒ_０に基づいて、下記式（１）から算出した角度（理想転動角）に設定している。
θ＝ｔａｎ^−１（（ａ／２）／ｒ_０）・・・（１）
なお、転動径ｒ_０は、前記式（２）、（３）から算出される。

かかる構成のスラストベアリング２によると、例えば図４に示したレース１０とプレート３０とが互いに相対回転する場合であって、レース１０の反時計回り方向の回転速度の方が、プレート３０の反時計回り方向の回転速度よりも速い場合には、外径側縁部７１ａおよび内径側縁部７２ｂに外周面を当接させるまで傾いたうえで自転する（図６の（ａ）参照）。
また、プレート３０の反時計回り方向の回転速度の方が、レース１０の反時計回り方向の回転速度よりも速い場合には、外径側縁部７２ａおよび内径側縁部７１ｂに外周面を当接させるまで傾いたうえで自転する（図６の（ｂ）参照）。

ここで、円筒コロ５０の自転軸Ａｘは、円筒コロ５０の外周面を外径側縁部７１ａおよび内径側縁部７２ｂ、または外径側縁部７２ａおよび内径側縁部７１ｂに当接させた状態において、これらの傾斜角θと同じになる。
傾斜角θは、円筒コロ５０のスリップと、円筒コロ５０とポケット６０との干渉とを抑えつつ、円筒コロ５０を自転させることのできる角度（理想転動角）に設定されているので、円筒コロ５０は、レース１０とプレート３０回転速度に応じて決まる外径側縁部７１ａおよび内径側縁部７２ｂ、または外径側縁部７２ａおよび内径側縁部７１ｂに、外周面を倣わせた状態でスリップを抑えつつ滑らかに自転する。これにより、円筒コロ５０の摩耗が抑えられる。

さらに、レース１０とプレート３０の何れの回転速度が速い場合でも、円筒コロ５０の自転軸Ａｘの直線Ｘに対する傾き角（スキュー角）が理想転動角θに保持された状態となるので、円筒コロ５０の角部とポケット６０との干渉が抑えられて、保持部２１の破損が防止される。

また、第２実施形態では、内径側縁部７１ｂと、内径側縁部７２ｂとの離間距離が、保持器２０の内径側に向かうに連れて大きくなっているので、例えば円筒コロが、図６の（ａ）に示す位置まで傾いた場合には、内径側縁部７１ｂと円筒コロ５０との間に空間Ｓ１が、図６の（ｂ）に示す位置まで傾いた場合には、内径側縁部７２ｂと円筒コロ５０との間に空間Ｓ２がそれぞれ形成される。

図４に示すように、スラストベアリング２が自動変速機に適用された場合、回転中心側には、図中仮想線で示す回転軸３が位置しており、回転軸には、潤滑油を遠心力で径方向外側に供給するための潤滑油供給口３ａが設けられている。
ここで、スラストベアリング２の保持器２０では、図５に示すように、内径側の当接部２２から斜めに立ち上がる傾斜部２１ｂが、回転中心Ｏ側と対峙しており、回転中心Ｏ側から供給された潤滑油の径方向の移動を阻害している。そのため、保持器２０に到達した潤滑油は、傾斜部２１ｂにおいて回転中心Ｏ側に開口している空間Ｓ１、Ｓ２に集められて、空間Ｓ１、Ｓ２が油溜まりとして機能するようになっている。

これにより、空間Ｓ１、Ｓ２に集められた潤滑油が、図６において矢印で示す方向に流れて円筒コロ５０の外周面と側縁７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂとの間に導かれて、円筒コロ５０の外周面に沿って潤滑油が流れることになり、円筒コロ５０が十分に潤滑されるので、外周面を外径側縁部７１ａ、７２ａおよび内径側縁部７２ｂ、７１ｂに倣わせた状態で自転する円筒コロ５０の摩耗がいっそう抑えられる。

以上の通り、円環形状の保持器２０を厚み方向に貫通して設けられたポケット７０で自転可能に保持された円筒コロ５０が、保持器２０の回転中心Ｏ回りに公転するようにされたスラストベアリング２において、保持器２０の周方向におけるポケット７０の一方の側縁７１と他方の側縁７２とが、回転中心Ｏを通る直線Ｘに対して傾斜して設け設けられており、側縁７１、７２は、保持器２０の径方向における外径側の外径側縁部７１ａ、７２ａと、内径側の内径側縁部７１ｂ、７２ｂとから構成され、外径側縁部７１ａ、７２ａは、保持器２０の外径側に向かうにつれて直線Ｘから離れるように直線Ｘに対して角度θ傾斜して、かつ直線Ｘを挟んで対称に設けられており、内径側縁部７１ｂ、７２ｂは、保持器２０の内径側に向かうにつれて直線Ｘから離れるように直線Ｘに対して角度θ以上傾斜して設けられている構成とし、傾斜角をθとし、円筒コロの直径をａ、円筒コロの転動径をｒ_０としたとき、θ＝ｔａｎ^−１（（ａ／２）／ｒ_０）の関係を満たすよう設定し、基準位置において保持器２０の径方向に自転軸Ａｘを向けていた円筒コロ５０が、外周面を外径側縁部７１ａおよび内径側縁部７２ｂ、または外径側縁部７２ａおよび内径側縁部７１ｂに当接する位置まで傾いて、自転軸Ａｘを直線Ｘに対して角度θ傾けた状態で自転するようにした。
傾斜角θは、円筒コロ５０のスリップと、円筒コロ５０とポケット７０との干渉とを抑えつつ、円筒コロ５０を自転させることのできる角度（理想転動角）に設定されているので、円筒コロ５０は、スリップが抑えられた状態で、外周面を、外径側縁部７１ａおよび内径側縁部７２ｂ、または外径側縁部７２ａおよび内径側縁部７１ｂに倣わせて滑らかに回転する。
さらに、円筒コロ５０と保持器２０のポケット７０の縁（側縁７１、７２、内径側縁７３、外径側縁７４）との干渉が抑えられる。
これにより、円筒コロ５０摩耗量が低減すると共に、保持器２０の破損が防止されるので、スラストベアリング２の耐久性が向上する。
さらに、内径側縁部７１ｂ、７２ｂは、保持器２０の内径側に向かうにつれて直線Ｘから離れるように直線Ｘに対して少なくとも角度θ傾斜しているので、内径側縁部７１ｂと円筒コロ５０との間、そして内径側縁部７２ｂと円筒コロ５０との間に、油溜まりとして機能する空間Ｓ１、Ｓ２がそれぞれ形成される。これにより、油溜まりに導かれた潤滑油により、円筒コロ５０が十分に潤滑されるので、円筒コロ５０の摩耗がいっそう抑えられる。

第２実施形態では、外径側縁部７１ａ、７２ａと、内径側縁部７１ｂ、７２ｂとを、それぞれポケット７０の径方向幅ｈの略中間位置ｈ／２で互いに接続したが、円筒コロ５０の自転軸Ａｘを、回転中心Ｏを通る直線Ｘに対して角度θ傾斜させて設けることができる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、外径側縁部７１ａ、７２ａの径方向長さを、内径側縁部７１ｂ、７２ｂよりも長くして、円筒コロ５０の外周面が保持される範囲を広げることで、円筒コロ５０の自転軸Ａｘが回転中心Ｏを通る直線Ｘに対して角度θで確実に保持されるようにしても良い。

図７は、ポケット７０の形状の変形例を示す図である。
第２実施形態では、内径側縁部７１ｂと内径側縁部７２ｂ（図５参照）とを、回転中心Ｏを通る直線Ｘに対して角度θ傾斜させて設けたが、図７の（ａ）に示すように、傾斜角を、角度θよりも大きい角度θ’（θ’≧θ）に設定した内径側縁部７１ｂ２と内径側縁部７２ｂ２にするようにしても良い。
この場合、ポケット７０の内径側縁７３側の幅が広がって、前記した空間Ｓ１，Ｓ２をより広げることができるので、回転中心Ｏ側から供給された潤滑油をより確実に円筒コロ５０に導いて潤滑に用いることができる。

また、図７の（ａ）の場合において、内径側縁部７１ｂ２、７２ｂ２に円筒コロ５０側に突出する突起を設けて、この突起を、外径側縁部７１ａ、７２ａを通る直線上で円筒コロ５０の外周面に当接させて、円筒コロ５０の内径側を保持するようにしても良い。
この場合には、潤滑油を導く空間Ｓ１、Ｓ２を確保しつつ、円筒コロ５０の直線Ｘに対する傾斜角をθで保持できるようになる。

さらに、図７の（ｂ）に示すように、内径側縁部７１ｂ１、７２ｂ１の内径側縁７３側の端部に、ポケット７０の内径側縁７３の長さを拡大する切り欠き７５が設けられている構成としても良い。
このようにすることによっても、前記した空間Ｓ１，Ｓ２をより広げることができるので、回転中心Ｏ側から供給された潤滑油をより確実に円筒コロ５０に導いて潤滑に用いることができる。
また、内径側縁部７１ｂ１、７２ｂ１に円筒コロ５０の外周を倣わせることができるので、円筒コロ５０の自転軸Ａｘが回転中心Ｏを通る直線Ｘに対して角度θで確実に保持することができる。
この場合において、切り欠き７５を、保持器２０の回転中心Ｏ側と対峙する傾斜部２１ｂに設けることで、より多くの潤滑油を円筒コロ５０側に導くことができる。

なお、図７の（ｂ）に示す切り欠き７５は、例えば図３に示す第１実施形態にかかるポケット６０の、側縁６１、６２の内径側縁６３側に設けても良い。
このようにすることによっても、回転中心Ｏ側から供給された潤滑油をより確実に円筒コロ５０に導いて潤滑に用いることができる。

１、２ スラストベアリング
３ａ 潤滑油供給口
１０ レース
１１ 円板部
１２ 筒部
２０ 保持器
２１ 保持部
２１ａ 壁部
２１ｂ 傾斜部
２２、２３ 当接部
３０ プレート
４０ フレーム
５０ 円筒コロ
６０ ポケット
６１ 側縁
６２ 側縁
６３ 内径側縁
６４ 外径側縁
７０ ポケット
７１ 側縁
７１ａ 外径側縁部
７１ｂ、７１ｂ１、７１ｂ２ 内径側縁部
７２ 側縁
７２ａ 外径側縁部
７２ｂ、７２ｂ１、７２ｂ２ 内径側縁部
７３ 内径側縁
７４ 外径側縁
Ａｘ 自転軸
Ｏ 回転中心
Ｓ１ 空間
Ｓ２ 空間
Ｘ 直線

Claims (5)

1. 円環形状の保持器を厚み方向に貫通して設けられたポケットで自転可能に保持された円筒コロが、前記保持器の回転中心回りに公転するようにされたスラストベアリングにおいて、
   前記保持器の周方向における前記ポケットの一方の側縁と他方の側縁のうちの少なくとも一方を、前記回転中心を通る直線に対して傾斜して設けて、
   前記側縁の傾斜角をθとし、円筒コロの直径をａ、円筒コロの転動径をｒ_０としたとき、
   θ＝ｔａｎ^−１（（ａ／２）／ｒ_０）
   の関係を満たすようにしたことを特徴とするスラストベアリング構造。
2. 前記一方の側縁と前記他方の側縁の両方が、前記直線に対して角度θ傾斜して設けられており、前記一方の側縁と前記他方の側縁とは、前記直線を挟んで対称に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のスラストベアリング構造。
3. 前記一方の側縁と前記他方の側縁のうちの少なくとも一方には、前記保持器の径方向における前記ポケットの内径側を前記周方向に拡大する切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスラストベアリング構造。
4. 前記側縁は、前記保持器の径方向における外径側の側縁部と、内径側の側縁部とから構成され、
   前記一方の側縁と他方の側縁の前記外径側の側縁部は、前記保持器の外径側に向かうにつれて前記直線から離れるように前記直線に対して前記角度θ傾斜して、かつ前記直線を挟んで対称に設けられており、
   前記一方の側縁と他方の側縁の前記内径側の側縁部は、前記保持器の内径側に向かうにつれて前記直線から離れるように前記直線に対して前記角度θ以上傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスラストベアリング構造。
5. 前記内径側縁部には、前記ポケットの内径側を、前記周方向に拡大する切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスラストベアリング構造。

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