JP2012097898A - スラストころ軸受の振動絶縁体 - Google Patents

Abstract

【課題】支持構造物とスラストころ軸受との間に使用される振動絶縁体を軸線方向にコンパクトにする。
【解決手段】スラストころ軸受は、第１レースと、第２レースと、保持器と、少なくとも１つのころ部材とを含んでいる。振動絶縁体は、合わせ面と、支承面と、内周縁と、外周縁とを有する半径方向に延びる部分を含み、半径方向に延びる部分は、事実上ディスク形状である。半径方向に延びる部分の内周縁と外周縁の一方からは、軸線方向に環状フランジが延び、半径方向に延びる部分の合わせ面により少なくとも１つの溝が画成されている。支承面は第１レースと第２レースの一方に当接するように構成され、かつ合わせ面は、少なくとも１つの溝と支持構造物との間に空所が形成されるように、支持構造物に当接するように構成されている。
【選択図】図４

Description

本出願は、１０１０年１０月２９日提出の米国仮出願番号第６１／４０８，２２４号に対する優先権を請求するものであり、該出願をここに引用することにより、その全開示内容が本明細書に取り入れられるものである。

本発明は、広くはスラストころ軸受に関するものである。本発明は、より具体的には、スラストころ軸受と一緒に用いるための振動絶縁体に関するものである。

スラストころ軸受と共に振動絶縁体を使用することは周知である。例えば、振動絶縁体は、スラストころ軸受を貫通する回転軸等の内部構成部材と、内部構成部材の支持構造物、例えばハウジングとの間に配置されるスラストころ軸受と共に使用されることが多い。通常の振動絶縁体は、スラストころ軸受によって発生する振動、またはスラストころ軸受を介して支持構造物へ伝えられる振動の減衰に適した材料で構成される。公知振動絶縁体の場合には、更に、支持構造物に伝わる振動を低減するには、軸線方向での振動絶縁体の幅を増すことが要求される。しかし、スラストころ軸受および関連振動絶縁体のための軸線方向および半径方向空間の大きさは、しばしば極めて限られている。したがって、スラストころ軸受および関連振動絶縁体は、軸線方向に出来るだけコンパクトに構成することが望ましい。

本発明は、先行技術の構成および方法の問題点を認識し、それに対処するものである。

本発明の一実施例により、支持構造物と、第１レース、第２レース、保持器、少なくとも１つの他の部材を含むスラストころ軸受との間に使用する振動絶縁体が提供される。この振動絶縁体は、合わせ面、支承面、内周縁、外周縁を有する半径方向に延びる部分を含み、この部分が事実上ディスク形状を有している。この半径方向に延びる部分の内周縁と外周縁の一方からは、軸線方向に環状フランジが延び、半径方向に延びる部分の合わせ面により、少なくとも１つの溝が画成されている。支承面は第１レースと第２レースの一方に当接するように構成され、合わせ面は、少なくとも１つの溝と支持構造物との間に空所が画成されるように支持構造物に当接される構成になっている。

本発明の別の実施例によれば、第１レース、第２レース、両レース間に配置された複数ころ部材を有するスラストころ軸受を含む支持構造物と共に用いるためのスラストころ軸受組み立て体が提供される。振動絶縁体は、合わせ面、支承面、内周縁、外周縁を有する方向に延びる部分とを含み、この分部が事実上ディスク形状を有している。半径方向に延びる部分の内周縁と外周縁の一方からは、環状フランジが軸線方向に延びている。半径方向に延びる部分の合わせ面によって、少なくとも１つの溝が画成されている。支承面は、スラストころ軸受の第１と第２のレースの一方に当接されるように構成され、合わせ面は、少なくとも１つの溝と支持構造物との間に空所が画成されるように支持構造物に当接される構成になっている。

本発明の別の実施例では、支持構造物とスラストころ軸受との間に使用される振動絶縁体が提供される。該スラストころ軸受は、第１レース、第２レース、保持器、少なくとも１つのころ部材を含み、該振動絶縁体が、合わせ面、支承面、内周面、外周縁を有する半径方向に延びる部分を含み、該半径方向に延びる部分が事実上ディスク形状であり、半径方向に延びる部分の合わせ面によって、少なくとも１つの溝が画成されている。支承面は、第１と第２のレースの一方に当接するように構成され、合わせ面は、少なくとも１つの溝と支持構造物との間に空所が画成されるように支持構造物に当接される構成になっている。

添付図面は、本発明の明細書の一部をなし、本発明の１つ以上の実施例を示しており、言葉による説明と共に、本発明の原理を明らかにするのに役立つものである。
本明細書では、最善の態様を含む本発明の完全かつ実施可能な、当業者を対象とする開示を、添付図面を参照して行うことにする。

スラストころ軸受と一緒に用いるための振動絶縁体の斜視図。（実施例１） 図１の２−２線に沿った振動絶縁体の部分断面図。 スラストころ軸受と一緒に用いる図１の振動絶縁体の部分平面図。 図３の４−４線に沿った振動絶縁体およびスラストころ軸受の部分断面図。 回転軸周囲の定置ハウジング内に取り付けられた、図３に示す振動絶縁体およびスラストころ軸受の側断面図。 図５の６−６線に沿った振動絶縁体およびスラストころ軸受の部分断面図。 本発明による振動絶縁体の別の実施例の部分斜視断面図。（実施例２） 本発明による振動絶縁体の別の実施例の部分斜視断面図。（実施例３） 本発明による振動絶縁体の別の実施例の部分側断面図。（実施例４） 本発明による振動絶縁体の別の実施例の部分側断面図。（実施例４） 本発明による振動絶縁体の別の実施例の部分側断面図。（実施例４）

本明細書および図面での参照符号の反復使用は、開示する本発明の、等しいまたは類似の特徴または部材を表す意図による。

以下で、本発明の現時点で好適な実施例を詳細に説明する。それらの内の１つ以上の例が添付図面に示されている。各例は、本発明を説明する手段であり、本発明を制限するものではない。事実、当業者には、本発明の範囲および精神を逸脱することなしに変更態様および変化形を作製できることは明らかだろう。例えば、一実施例の部分として図示かつ説明された特徴は、別の実施例に適用でき、それにより更に別の実施例を作製することができる。したがって、本発明は、請求の範囲に含まれるそれらの変更態様および変化形、並びにそれらと同等のものをも含むものである。

次に図面を参照すると、図１および図２に示したように、本発明の振動絶縁体１００の一実施例は、事実上ディスク形状の半径方向に延びる部分１０２と、該部分から軸線方向に延びる環状フランジ１０４とを含んでいる。この部分１０２は、内周縁１０６と外周縁１０８とを含み、図示の好適実施例では、環状フランジ１０４が、外周縁１０８から軸線方向に延びている。加えて、この部分１０２は、内周縁１０６と外周縁１０８との間に延びる合わせ面１１０と支承面１１１とを含み、環状フランジ１０４が円筒形の内面１１８を画成している。この部分１０２の支承面１１１と環状フランジ１０４の内面１１８とは、対応するスラストころ軸受１３１（図４）の一部を摩擦式に受容するように構成されており、これによって振動絶縁体１００がスラストころ軸受１３１に固定される。留意すべき点は、しかし、本発明による振動絶縁体の別の実施例では、環状フランジ１０４による摩擦式の拘束より、むしろ、例えばリベット打ち、立て込み、接着等により対応スラストころ軸受に機械式に固定可能な点であり、このことは、この実施例の場合、所望とあれば、環状フランジは省くことができることを意味する。

図示のように、合わせ面１１０は、複数の溝１１２を含み、各溝は、半径方向に延びる部分１０２の内周縁１０６から外周縁１０８へ延びる掃引円弧をなしている。隣接溝１１２の各対は、間に隆起部１１４を形成している。図示の実施例では、各隆起部１１４は、事実上山形横断面を有し、長く延びる頂部が形成されている。合わせ面１１０は、定置ハウジング１９０（図５）内で、対応する面に隣接配置されるように構成されている。ハウジングは、詳しくは後述するが、回転可能な内部部材を支持している。振動絶縁体１００は、所期の振動減衰特性を有する弾性材料で構成するのが好ましい。それらの材料の例には、エラストマー、ポリマー、ナイロン、テフロン（登録商標）、ポリサラミド等が含まれるが、これらに限定はされない。

図３および図４を参照すると、振動絶縁体１００がスラストころ軸受１３１内に摩擦固定されていることで、自己完結的に組み立てられた１つのユニットとして取り扱い可能なスラストころ軸受組み立て体１３０が形成される。スラストころ軸受１３１は、内レース１３２と、外レース１４２と、複数ころ部材１５０と、保持器１６０とを含んでいる。内レース１３２は、半径方向に延びる部分を含み、該部分から軸線方向に環状フランジ１３６が延び、環状フランジ１３６の遠位縁からは周方向リップが内方へ屈折している。同じように、外レース１４０は半径方向に延びる部分１４４を含み、該部分から環状フランジ１４６が軸線方向に延び、環状フランジ１４６の遠位縁から周方向リップ１４８が内方へ屈折している。

半径方向に延びる部分１３４と半径方向に延びる部分１４４との内側面は、ころ部材１５０の転動路として役立つ。保持器１６０は、第１部分１６２と第２部分１７２とを含み、これらの部分が、互いにはめ合わされる環状フランジ対１６８ａ／１６８ｂと１７８ａ／１７８ｂとによって互いに固定され、該環状フランジ対は、それぞれ半径方向の対応部分１６６，１７６の間に延びている。各ころ部材１５０は、それぞれ第１部分１６２と第２部分１７２との半径方向部分１６６，１７６に形成された支承開口１６４，１７４内に回転可能に受容されている。保持器１６０と対応ころ部材１５０とは、内レース１３２と外レース１４２との間に周方向リップ１３８，１４８によって拘束されている。

図示の実施例の場合、振動絶縁体１００は、外レース１４２に固定され、それによって支承面１１１は、外レースの半径方向へ延びる部分１４４の外面に隣接し、環状フランジ１０４の内面１１８は、外レースの環状フランジ１４６の外面に隣接する。留意すべき点は、振動絶縁体１００の合わせ面１１０は、外レース１４２の半径方向に延びる部分１４４の内面によって形成される転動路の支持を最大化するために、硬く平らな面であるのが好ましい点である。図３から最もよく分かるように、各溝１１２は、合わせ面１１０の内周縁１０６から外周縁１０８まで半径方向外方へ延びるにつれて、時計回り方向に掃引されている。したがって、溝１１２も対応隆起部１１４も、ころ部材１５０の長手中心軸線と整合していない。この結果、定置ハウジング１９０内に配置された場合、各ころ部材１５０の少なくとも一部が連続的に対応隆起部１１４の反対側に位置せしめられ、これにより振動絶縁体１００の軸線方向の全幅によって支持されることになる。合わせ面１１０により形成される溝１１２の数は、関連スラストころ軸受１３１のころ部材１５０の倍数でないのが好ましい。

加えて、対応する隆起部１１４の間隔は、内周縁１０６よりも外周縁１０８のところでのほうが大きい。注意すべき点は、振動絶縁体の別の実施例では、溝は、半径方向外方へ延びるにつれて幅が変化し、隆起部は、内周縁での幅と比較して、合わせ面の外周縁のところでは、より広幅である。また、振動絶縁体の別の実施例の溝の場合には、半径方向外方へ延びるにつれて逆時計回りに掃引されるか、または掃引されることなく半径方向外方へ延びるかのいずれかである。

次に、図５を参照すると、図３および図４に示したスラストころ軸受組み立て体１３０が、定置ハウジング１９０と、その内部に支持されている回転軸１８０との間に配置されている。図示のように、スラストころ軸受組み立て体１３０は、振動絶縁体１００の合わせ面１１０が定置ハウジング１９０の半径方向に延びる面１９２に隣接し、内レース１３２の半径方向に延びる部分の外面が回転軸１８０の半径方向に延びる面１８２に隣接するように、組み付けられる。図６から最もよく分かるが、この構成では、合わせ面１１０の隆起部１１４が、スラストころ軸受１３１を半径方向に延びる面１９２に対し支持する一方、溝１１２は、半径方向に延びる面１９２と共に空所１１５を画成している。空所１１５内に矢印で示されているように、これらの空所１１５によって、スラストころ軸受１３１を通過する振動またはスラストころ軸受により発生する振動は、振動を定置ハウジングへ伝える場合よりも容易に散逸できる。

したがって、溝１１２は、同じ軸線方向幅でそのような溝を含まない振動絶縁体と比較すると、振動低減の度合いが高く、しかも該溝を含まない振動絶縁体１００のように軸線方向幅を増す必要はない。同じように、振動低減の目標レベルを達成するさい、これらの溝１１２により、振動絶縁体１００の軸線方向幅を溝なしの振動絶縁体に比して縮小でき、しかも振動低減レベルに悪影響がない。留意すべき点は、振動絶縁体が定置ハウジング１９０の半径方向に延びる面１９２に隣接して示されているが、振動絶縁体１００は、回転軸１８０の半径方向に延びる面１８２に隣接配置してもよい点である。同じように、振動絶縁体１００は、スラストころ軸受の各側に配置して、回転軸１８０と定置ハウジング１９０との両方に隣接配置することもできる。

次に図７を参照すると、本発明による振動絶縁体の別の実施例１００ａが示されている。振動絶縁体１００ａは、図１Ａおよび図２の振動絶縁体１００と事実上等しく、別の符号を付した部材のみが異なっている。図示のように、振動絶縁体１００ａは、既出の振動絶縁体１００とは主として次の点で異なっている。すなわち、隣接溝１１２ａ間に設けられた各隆起部１１４ａの頂部が、断面で見て事実上丸くされていることで、交互の溝１１２ａと隆起部１１４ａとにより合わせ面１１０ａには、内周面１０６から最もよく分かるように、波形断面が与えられている点である。

加えて図８を参照すると、振動絶縁体の別の実施例１００ｂが示されている。振動絶縁体１００ｂが、図７の振動絶縁体１００ａと異なる点は、主として、各隆起部の頂部１１４ｂが事実上平らな面によって形成されている点である。この面は、内周縁１０６のところでの合わせ面１１０ｂの断面から最もよく分かるように、平らな支承面１１１ｂと事実上平行である。

次に図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃを参照すると、振動絶縁体の別の追加実施例１００ｃ、１００ｄ、１００ｅが示されているが、この場合、溝１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅの断面は、それぞれ３角形、半円形、台形である。振動絶縁体の溝と対応隆起部との断面は、振動絶縁体の所期の目的に適当であれば、どのような形状に構成してもよいことに留意されたい。

以上、本発明の１つ以上の好適実施例を説明したが、当業者には、本発明の範囲および精神を逸脱することなしに種々の変更態様および変化形が可能であることが理解できよう。例えば、溝の断面形状は、所期の目的に適するものであれば、どのような形状であってもよい。加えて、振動絶縁体は、所期の目的に適するものであればどのような材料で構成してもよい。本発明は、それらの変更態様および変化形をも、特許請求の範囲および精神とそれらに相当するものの範囲に含めることを意図するものである。

１００ 振動絶縁体
１０２ 半径方向に延びる部分
１０４ 環状フランジ
１０６ 内周縁
１０８ 外周縁
１１０ 合わせ面
１１１ 支承面
１１２ 溝
１１４ 隆起部
１１８ 環状フランジの内面
１３１ スラストころ軸受
１３２ 内レース
１３６ 環状フランジ
１３８ 周方向リップ
１４２ 外レース
１４４ 半径方向に延びる部分
１４６ 環状フランジ
１４８ 周方向リップ
１５０ ころ部材
１６０ 保持器
１６２ 保持器の第１部分
１６４，１７４ 支承開口
１６８ａ，ｂ；１７８ａ，ｂ 環状フランジ
１７２ 保持器の第２部分
１８０ 回転軸
１８２ 回転軸の半径方向に延びる面
１９０ 定置ハウジング
１９２ 定置ハウジングの半径方向に延びる面
１９０ ハウジング

Claims (25)

1. 支持構造物とスラストころ軸受との間に使用するための振動絶縁体であって、該スラストころ軸受が第１レースと、第２レースと、少なくとも１つのころ部材とを含む形式のものにおいて、該振動絶縁体には、
   合わせ面と、支承面と、内周縁と、外周縁とを有する事実上ディスク形状の半径方向に延びる部分と、
   前記半径方向に延びる部分の内周縁と外周縁の一方から軸線方向に延びる環状フランジと、
   前記半径方向に延びる部分の合わせ面により形成される少なくとも１つの溝とが含まれ、
   加えて、前記支承面が第１レースと第２レースの一方に当接するように構成され、前記合わせ面が支持構造物に当接するように構成されることで、少なくとも１つの溝と支持構造物との間に空所が形成される、支持構造物とスラストころ軸受との間に使用するための振動絶縁体。
2. 前記少なくとも１つの溝が、半径方向に延びる部分の内周縁から外方へ外周縁まで延びている、請求項１記載の振動絶縁体。
3. 前記少なくとも１つの溝が、少なくとも１つのころ部材の長手方向中心軸線に対して曲線状である、請求項２記載の振動絶縁体。
4. 前記少なくとも１つの溝が、更に複数の溝を含む、請求項２記載の振動絶縁体。
5. 前記環状フランジが連続している、請求項２記載の振動絶縁体。
6. 前記振動絶縁体がエラストマー材料から成る、請求項２記載の振動絶縁体。
7. 前記環状フランジが、半径方向に延びる部分の内周縁から軸線方向に延びている、請求項２記載の振動絶縁体。
8. 前記環状フランジが、半径方向に延びる部分の外周縁から軸線方向に延びている、請求項２記載の振動絶縁体。
9. 前記半径方向に延びる部分の外周縁のところでの前記少なくとも１つの溝の第１幅が、前記半径方向に延びる部分の内周縁のところでの前記少なくとも１つの溝の第２幅より大である、請求項２記載の振動絶縁体。
10. 前記少なくとも１つの溝が、更に複数の溝を含み、かつ前記合わせ面が、更に各対の隣接溝間に設けられた隆起部を含む、請求項１記載の振動絶縁体。
11. 各隆起部が、更に、角形の頂部を含む、請求項１０記載の振動絶縁体。
12. 各隆起部が、更に、丸くされた頂部を含む、請求項１０記載の振動絶縁体。
13. 各隆起部が、更に、事実上平らな面を含む、請求項１０記載の振動絶縁体。
14. 支持構造物と共に使用するためのスラストころ軸受組み立て体において、
    第１レースと、第２レースと、これらの間に配置された複数ころ部材とを有するスラストころ軸受と、
    振動絶縁体とが含まれ、該振動絶縁体には、
    合わせ面と、支承面と、内周縁と、外周縁とを有する事実上ディスク形状の半径方向に延びる部分と、
    前記半径方向に延びる部分の内周縁と外周縁の一方から軸線方向に延びる環状フランジと、
    前記半径方向に延びる部分の合わせ面により形成される少なくとも１つの溝が含まれており、
    しかも、前記支承面が、スラストころ軸受の第１と第２のレースの一方と当接するように構成され、かつまた前記合わせ面が、少なくとも１つの溝と支持構造物との間に空所が形成されるように、支持構造物に当接するように構成されている、スラストころ軸受組み立て体。
15. 前記少なくとも１つの溝が、前記半径方向に延びる部分の内周面から半径方向外方へ外周面まで延びている、請求項１４記載のスラストころ軸受組み立て体。
16. 前記少なくとも１つの溝が、少なくとも１つのころ部材の長手方向中心軸線に対して曲線状である、請求項１５記載のスラストころ軸受組み立て体。
17. 前記環状フランジが、振動絶縁体の半径方向に延びる部分の外周縁から軸線方向に延びている、請求項１５記載のスラストころ軸受組み立て体。
18. 前記少なくとも１つの溝が、更に、複数の溝を含み、溝の総数が、ころ部材の総数の倍数ではない、請求項１４記載のスラストころ軸受組み立て体。
19. 前記少なくとも１つの溝が、更に、複数の溝を含み、前記合わせ面が、更に、複数の隆起部を含み、各隆起部が隣接溝対の間に設けられている、請求項１４記載のスラストころ軸受組み立て体。
20. 各ころ部材が第１と第２のレースの一方を横切る場合には常に、複数隆起部の少なくとも１つの隆起部の一部が、各ころ部材と支持構造物との間に配置される、請求項１９記載のスラストころ軸受組み立て体。
21. 支持構造物とスラストころ軸受との間で使用するための振動絶縁体であって、該スラストころ軸受が第１レースと、第２レースと、少なくとも１つのころ部材とを含む形式のものにおいて、該振動絶縁体が、
    合わせ面と、支承面と、内周縁と、外周縁とを有する事実上ディスク形状の半径方向に延びる部分と、
    前記半径方向に延びる部分の合わせ面により形成される少なくとも１つの溝とを含み、
    しかも、前記支承面が第１と第２のレースの一方に当接するように構成され、かつ前記合わせ面が、少なくとも１つの溝と支持構造物との間に空所が形成されるように、支持構造物に当接するように構成される、振動絶縁体。
22. 前記少なくとも１つの溝が、半径方向に延びる部分の内周縁から半径方向外方へ外周縁まで延びている、請求項２１記載の振動絶縁体。
23. 前記少なくとも１つの溝が、少なくとも１つのころ部材の長手方向中心軸線に対して曲線状である、請求項２２記載の振動絶縁体。
24. 前記少なくとも１つの溝が、更に、複数の溝を含む、請求項２３記載の振動絶縁体。
25. 更に、前記半径方向に延びる部分の内周縁と外周縁の一方から軸線方向に延びる環状フランジを含んでいる、請求項２１記載の振動絶縁体。

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