JP2012140982A

JP2012140982A - スラスト玉軸受

Info

Publication number: JP2012140982A
Application number: JP2010292256A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Fuchimoto; 和幸淵本
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-26

Abstract

【課題】スラスト玉軸受において、固定側環状レース部材と回転側レース部材との間に発生するラジアル方向の相対変位によりボールの進み遅れが生じた際、ボールと保持器ポケット周縁部とが当接して過大な応力が生じるのを防止する。
【解決手段】保持器１４をボール３と同じ個数とし、１個の保持器で１個ボールを保持するとともに、隣り合う保持器の間に所定の隙間を持たせることで、隣り合うボールの軌道面円周方向の間隔を変化できるようにした。これによりボールの進み遅れを吸収し、保持器ポケット周縁部に過大な応力が生じるのを抑制し、保持器の破損を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車や、産業用機械用の油圧ポンプ、油圧モーター、エンジンクランクジャーナル、等に使用されるスラスト玉軸受に関するものである。

コンバインやトラクタ、田植え機、芝刈り機等に代表される農業機械では、動力伝達の手段として、ギアミッション方式から、油圧式無段変速機構（ＨＳＴ：ＨｙｄｒｏＳｔａｔｉｃ
Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）への移行が進んでいる。この様な油圧式無段変速機では、内部にスラスト玉軸受が使用されている。
スラスト玉軸受の一例を図３に示す。スラスト玉軸受３０は、固定側の環状レース部材１及び、回転側環状レース部材２を備えており、各環状レース部材１、２の一方の端面には円環状のボール軌道溝１ａ、２ａが形成されている。このボール軌道溝１ａ、２ａが対向するように、固定側環状レース部材１と、回転側環状レース部材２は同心に配置されており、各ボール軌道溝１ａと２ａとの間に複数のボール３、３が配置されている。複数のボール３、３は、加締め保持器３４により、レース部材１、２の周方向に一定間隔で保持されている。加締め保持器３４は、板厚が一定の鋼板をプレス加工することで形成されており、玉３を保持する玉ポケット部３４ａと、玉ポケット部３４ａを有する面の径方向両端から軸方向に折り曲げられた、玉を抱えるための外側フランジ部３４ｂ、内側フランジ部３４ｃとを有している。外側フランジ部３４ｂと内側フランジ部３４ｃは、波形にプレス加工されている。
ボール３、３は、保持器３４の外側フランジ部３４ｂ周面と内側フランジ部３４ｃとの間に配置された後、加締められて保持器３４のポケット部３４ａに保持されている。

ところで、スラスト玉軸受３０によって支持される回転軸が、ラジアル方向に偏芯した状態である場合、図４に示すように、スラスト玉軸受の固定側環状レース部材１と回転側環状レース部材２との間に、ラジアル相対変位（ｅ）が生じ、ボール３、３の各レース部材１、２に対する接触角が変化する。
そのため、ボール３、３の公転半径も変化することでボール３、３がそれぞれ異なる速度で公転し、個々のボール３、３の進み遅れが生じる。そして、ボール３、３の進み遅れによって、ボール３と不図示である保持器ポケット部の周縁部が当接し、図３における保持器ポケット部３４の周縁部に過大な応力が発生する可能性がある。この過大な応力は、保持器の損傷の原因となる恐れがあるという問題があった。

特開２００７−１７０４６５号公報

ここで、保持器ポケット部に過大な応力が生じるのを防止する技術思想として、特許文献１に示されたものがある。これは加締め保持器のポケット隙間を管理し、ポケット隙間δとボール直径ｄａとの比を０．０６≦δ/ｄａ≦０．１２とすることで、ボールの進み遅れによりボールとポケット周縁部とが当接するのを防止するものである。

しかしながら、特許文献１では、保持器の加締めにおいて、塑性変形と弾性変形をコントロールして寸法や形状を規格内に管理する必要があり、そのための加工条件の設定にはロットの初期品毎に加工機の出力（プレスストロークや負荷荷重量など）と出来栄え寸法を確認して行うため条件設定が難しく、その確認の手間を要し、また出来栄えもロット毎にばらつきが生じるという課題があった。

本発明は、ボールの進み遅れに起因する過大な応力がポケットの周縁部に発生することを抑制することのできるスラスト玉軸受の保持器構造を提供することにある。また、固定側環状レース部材と回転側レース部材との間に発生するラジアル方向の相対変位により、保持器に過大な負荷が生じることを防止することができるスラスト玉軸受を提供することを目的としている。

上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１の軌道面を有する固定側レース部材と、第２の軌道面を有する回転側レース部材と、前記第１の軌道面及び前記第２軌道面間に転動自在に配置された複数のボールと、ボールを保持する保持器とを備えたスラスト玉軸受において、
前記保持器は、前記ボールの個数と同じ個数であり、１個の保持器が１個のボールを保持すると共に、隣り合う保持器同士の間に、前記軌道面の円周方向に所定の隙間を有することを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスラスト玉軸受において、前記保持器の材質がプレス鋼板製であることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のスラスト玉軸受において、前記保持器の表面に、塩浴軟窒化処理を施したことを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のスラスト玉軸受において、前記保持器の材質が樹脂製であることを特徴としている。

本発明によれば、ボールの進み遅れが保持器ポケット内で発生しても、隣り合う保持器の隙間によりボールの進み遅れを吸収し、固定側環状レース部材と回転側レース部材との間に発生するラジアル方向の相対変位により、保持器に過大な負荷が生じるのを防止することができる。

本発明の第一の実施例を示す図。本発明の第二の実施例を示す図。従来のスラスト玉軸受を示す図。スラスト玉軸受の固定側環状レース部材と、回転側環状レース部材との間にラジアル方向の相対変位が発生したときの状態を示す図。

以下に、図１(ａ)、（ｂ）、（ｃ）に示す本発明の第一の実施形態について説明する。
図１に示すスラスト玉軸受１０の複数の転動体３、３は、転動体の個数と同数である保持器１４、１４によって、保持される。保持器１４は鋼板製で、ポケット部１４ａと、保持器１４の対向する端部にあるフランジ部１４ｂ、１４ｃを有し、保持器１４ひとつにつきはボールを１個保持する。保持器１４は、隣り合う保持器１４との間に隙間を有しており、この隙間で、個々のボールの進み遅れを吸収する。隙間の値は、保持器の円周方向寸法によって決定される。
保持器１４は、図１（ｂ）で示される様に、フランジ部１４ｂ、１４ｃの端部を加締めによりボール３側に屈曲させ、保持器１４からボールの脱落を防止している。なお、保持器の耐摩耗性を向上させる為に保持器表面に塩浴軟窒化処理の様な表面硬化処理を行う場合は、表面硬化処理後の加締めにより保持器に亀裂が生じることがあるので、図１（ｃ）で示される保持器１５の様にフランジ部１５ｂ、１５ｃの加締めを行わずに使用することが好ましい。

続いて図２（ａ）、（ｂ）に示す本発明の第二の実施形態について説明する。図２に示すスラスト玉軸受２０の複数の転動体３、３は、転動体の個数と同数である保持器２４、２４によって保持される。保持器２４は樹脂製であること以外は、第１の実施例と同様である。

１固定側環状レース部材
１ａ軌道面
２回転側環状レース部材
２ａ軌道面
３転動体
１０スラスト玉軸受（第一の実施例）
１４保持器
１４ａポケット部
１４ｂフランジ部
１４ｃフランジ部
１５保持器
１５ｂフランジ部
１５ｃフランジ部
２０スラスト玉軸受（第二の実施例）
２４保持器
２４ａポケット部
３０従来のスラスト玉軸受
３４ａポケット部
３４ｂ外側フランジ部
３４ｃ内側フランジ部

Claims

第１の軌道面を有する固定側レース部材と、第２の軌道面を有する回転側レース部材と、前記第１の軌道面及び前記第２に軌道面間に転動自在に配置された複数のボールと、ボールを保持する保持器とを備えたスラスト玉軸受において、前記保持器は、前記ボールの個数と同じ個数であり、１個の保持器が１個のボールを保持すると共に、隣り合う保持器同士の間に、前記第１の軌道面演習方向又は第２の軌道面円周方向に所定の隙間を有することを特徴とするスラスト玉軸受。
請求項１に記載のスラスト玉軸受において、前記保持器の材質がプレス鋼板製であることを特徴とするスラスト玉軸受。
請求項２に記載のスラスト玉軸受において、前記保持器の表面に、塩浴軟窒化処理を施したことを特徴とするスラスト玉軸受
請求項１に記載のスラスト玉軸受において、前記保持器の材質が樹脂製であることを特徴とするスラスト玉軸受。