JP2014145419A - スラストころ軸受用保持器およびスラストころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で、ころの脱落を防止できるスラストころ軸受用保持器を提供する。
【解決手段】円板状の外側円環部１２と、外側円環部１２に径方向に対峙する円板状の内側円環部１３と、両円環部１２，１３を連結する複数の柱部１４からなり、外側円環部１２の内周と、内側円環部１３の外周と、複数の柱部１４の対峙する円周方向側面とで、複数のポケット１１を放射状に区画形成するスラストころ軸受用保持器１０であって、複数の柱部１４を除く、外側円環部１２の外周および内側円環部１３の内周の少なくとも一方は、半径方向逆方向に折り曲げることにより、重ね合わされ、その径方向端部１２Ｂ、１３Ｂはポケット１１の径方向端部１１Ａ、１１Ｂと径方向に等しく形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、スラスト針状ころ軸受等のスラストころ軸受用保持器に係り、より詳しくは、自動車のオートマチックトランスミッションのトルクコンバータや、カーエアコンのコンプレッサ等に使用される、スラストころ軸受用保持器およびスラストころ軸受に関する。

トルクコンバータ等用のスラストころ軸受において、ころの長さを延長し、スラストころ軸受の負荷容量を増加させた形式がある。このような形式のスラストころ軸受用保持器は、鉄板のプレス成型によって形成され、円盤状の内側円環部、外側円環部と、軸方向に屈曲した複数の柱部を有する形式が用いられ、前記柱部は径方向両側とも円盤状の内側円環部、外側円環部に連なっている。

複数のころは、内側円環部の円筒面の外周と、外側円環部の円筒面の内周と、対峙する２個の柱部の円周方向側面とで形成された複数のポケットにそれぞれ収容され、前記保持器の屈曲部のポケット側に形成された突起によって保持されている。また、前記ころの両端面はそれぞれ、内側円環部の円筒面の外周と、外側円環部の円筒面の内周とに接触している。

スラストころ軸受の製造工程中や、スラストころ軸受単品での運搬中は、複数のころと前記保持器の組立品は、軸線方向に拘束する部材がなく、軸線方向にころが傾くことがある。また、自動車のトルクコンバータ等の用途においては、スラストころ軸受に軸線方向の隙間が生じ、ころの挙動が不安定になり、軸線方向にころが傾くことがある。

前記保持器において、ころの端面と前記保持器との軸線方向の接触面の幅は前記保持器の板厚に等しく、ころ径に対する割合が小さいため、軸線方向のころの傾きが大きいと、ころの端面は前記接触面からはみ出し、ころが保持器に乗り上げることがある。ころが保持器に乗り上げると、装置に正常に組み込むことが困難になったり、ころが正常に回転できなくなり、スラストころ軸受に異常トルク等の不具合が生じることがある。

この課題を解決したスラストころ軸受用保持器として、薄板を曲げて重ねることにより、保持器の軸方向の厚みを増したスラストころ軸受の保持器がある。（特許文献１参照）

特開２０１０−２７０７８２号公報

しかしながら、特許文献１の保持器はポケットの周囲すべての部位において、重ねられた薄板の厚みを有しているため、質量は大きく、また、加工工数も大きい。

この発明の目的は、軽量で、かつ、ころの保持器への乗り上げを防止できる、スラストころ軸受用保持器および高負荷容量のスラストころ軸受を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、円板状の外側円環部と、前記外側円環部に径方向に対峙する円板状の内側円環部と、前記両円環部を連結する複数の柱部からなり、前記外側円環部の内周と、前記内側円環部の外周と、前記複数の柱部の対峙する円周方向側面とで、複数のポケットを放射状に区画形成するスラストころ軸受用保持器であって、前記複数の柱部を除く、前記外側円環部の外周および前記内側円環部の内周の少なくとも一方は、半径方向逆方向に折り曲げることにより、重ね合わされ、その径方向端部は前記ポケットの径方向端部と径方向に等しく形成されていることである。

上記発明の構成によると、スラストころ軸受用保持器において、前記内側円環部の外周および前記内側円環部の内周の少なくとも一方は、半径方向逆方向に折り曲げられ、ポケットの径方向端部と同一平面に位置する。この結果、ころの端面と前記保持器の軸線方向の接触面の幅は前記保持器の板厚の２倍に等しくなり、ころの端面の前記接触面からのはみ出しによる、ころの保持器への乗り上げが防止できる。さらに、前記柱部は保持器の板厚に等しく、全体が重ねられている保持器にくらべ軽量となる。

上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記複数の柱部は径方向交互に、軸線方向に屈曲した複数の屈曲部を有し、前記屈曲部の円周方向両側に前記ポケット側に突出する複数の突起を備え、前記複数の突起で前記ころを保持することである。

上記発明の構成によると、前記複数の屈曲部の軸線方向の位置を前記ポケットに収容されるころの最大径の位置より離れた位置に形成することにより、前記ポケットにおける前記突起の円周方向の間隔を前記ポケットに収容されるころの直径より小さく形成することができる。この結果前記ころは前記ポケット内に確実に保持され、前記ころが脱落する等の不具合を防止できる。

上記の課題を解決するため、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、スラストころ軸受において、請求項１または請求項２に記載のスラストころ軸受用保持器と、前記スラストころ軸受用保持器に一体的に組み込まれた複数のころと、円盤状の内輪と、円盤状の外輪と、が分離不能に組み付けられたことである。

上記発明の構成によると、前記保持器と、前記複数のころと、前記内輪と、前記外輪が分離することなく、1個の部品として取扱うことが可能であり、装置への組込みが容易になる。

本発明のスラストころ軸受用保持器によれば、軽量で、かつ、ころの保持器への乗り上げを防止できる、スラストころ軸受用保持器および高負荷容量のスラストころ軸受の提供が可能になる。

本発明の実施形態のスラストころ軸受の断面図である。 図１の保持器の主要部の斜視図である。 本発明の実施形態のスラストころ軸受用保持器ところの関係を説明する説明図である。 スラストころ軸受用保持器の作用を説明する説明図であり、（Ａ）は通常の保持器であり、（Ｂ）は本発明の実施形態の保持器である。

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態のスラストころ軸受の断面図である。
図１において、スラストころ軸受１は、複数のポケット１１を有する保持器１０と、ポケット１１に保持された複数のころ２０と、複数のころ２０の転動面２１に接する平面の内輪軌道３１を有する内輪３０と、複数のころ２０の転動面２１に接する平面の外輪軌道４１を有する外輪４０と、で構成されている。

図２は図１の保持器１０のポケット１１周辺を拡大して示す斜視図であり、図３は図１の保持器１０のポケット１１と、ころ２０の関係を説明する説明図である。
図１、図２に示すころ軸受の保持器１０は炭素鋼等の鋼板をプレス加工にて形成された環状体であり、外側円環部１２、内外側円環部１３、複数の柱部１４から構成される。柱部１４は両円環部１２，１３をスラストころ軸受の半径方向に連結し、これにより複数の針状ころ２０を転動可能に保持する複数のポケット１１を放射状に区画形成されている。

複数の柱部１４はそれぞれ外側円環部１２と柱部１４の径方向中央との間、および内側円環部１３と柱部１４ｍの径方向中央との間が軸線方向の一方側（図２において上側）に折り曲げられ、それぞれ屈曲部１４Ａ、１４Ｂが形成されている。また、柱部１４の径方向中央部は軸線方向の他方側（図２において下側）に位置し、屈曲部１４Ｃを形成している。前記屈曲部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃはそれぞれ保持器１０の円周方向両側にポケット１１側に突出する突起部１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆを備えている。また、図３に示すように、ポケット１１において、対峙する突起部１４Ｄ、対峙する突起部１４Ｅ、対峙する突起部１４Ｆ、の間隔ＰＷは、保持されたころ２０の直径ＲＤより小さく形成されている。

外側円環部１２は外周を軸線方向一方側（図２において上側）に折り曲げられる、さらに径方向内周方向へと折り返し、重ねあわされた折り返し部１２Ａを有し、折り返し部１２Ａの径方向内方端部１２Ｂはポケット１１の径方向外方端部１１Ａの軸線方向一方側（図２において上側）に位置して形成されている。内側円環部１３は内周を軸線方向一方側（図２において上側）に折り曲げられ、さらに径方向外周方向へと折り返し、重ねあわされた折り返し部１３Ａを有し、折り返し部１３Ａの径方向外方端部１２Ｂはポケット１１の径方向内方端部１１Ｂの軸線方向一方側（図２において上側）に位置して形成されている。

ころ２０は、軸受鋼からなる円筒形状の針状ころであり、外周に転動面２１と両端部に端面２２Ａ、２２Ｂを有している。また、その両端面２２Ａ、２２Ｂと転動面２１の交差部には面取り２３Ａ、２３Ｂが形成されている。

内輪３０は鋼板からなる環体であり、平板状の本体部分と、本体部分の内周縁が折り曲げられてなる内径円筒部からなる。本体部分の内径円筒部側の側面には、平面状の内輪軌道３１が形成され、内輪軌道３１は硬化処理が施されている。
外輪４０は鋼板からなる環体であり、平板状の本体部分と、本体部分の外周縁が折り曲げられてなる外径円筒部からなる。本体部分の外径円筒部側の側面には、平面状の外輪軌道４１が形成され、外輪軌道４１は硬化処理が施されている。

図３は本発明の実施形態のスラストころ軸受用保持器ところの関係を説明する説明図であり、図１のＡ−Ａ断面を拡大して示している。複数のころ２０は、それぞれ保持器１０の複数のポケット１１に収容されている。ポケット１１の円周方向両側に対峙する、突起部１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆの間隔ＰＷがころ２０の直径ＲＤより小さく形成されているため、複数のころ２０はそれぞれ保持器１０の複数のポケット１１に確実に保持され、ころ２０がポケット１１から脱落することは無い。

図１によると、保持器１０と複数のころ２０は一体化された状態で、ころ２０の転動面２１が、内輪３０の内輪軌道３１と、外輪４０の外輪軌道４１に接して配置されている。ここで、内輪３０の内径円筒部分の軸線方向に内輪軌道３１と反対側の外周に径方向外方に突出する突起部３３が形成されている。突起部３３の径方向先端は、保持器１０の内側円環部１３の内周より大径に形成されており、保持器１０と内輪３０は分離すること無く、一体化されている。

また、外輪４０の外径円筒部分の軸線方向に外輪軌道４１と反対側の内周に径方向内方に突出する突起部４３が形成されている。突起部４３の径方向内方先端は、保持器１０の外側円環部１２の外周より小径に形成されており、保持器１０と外輪４０は分離すること無く、一体化されている。すなわち、本発明の実施形態のスラストころ軸受１は保持器１０と、複数のころ２０と、内輪３０と、外輪４０とが分離不能な一体の構成となっている。

図４は本発明の実施形態のスラストころ軸受の保持器１０の作用を説明する説明図である。図４の（Ａ）は通常の保持器の場合である。保持器１１０の外側円環部１１２の内周と、ころ１２０の端面１２２Ａとはポケット１１１の径方向外方端部１１１Ａで接触し、その軸線方向の接触幅は保持器１１０の板厚と等しい。

自動車のトルクコンバータ等の用途においては、スラストころ軸受１００に軸線方向の隙間が生じ、ころ１２０の挙動が不安定になり、ころ１２０が軸線方向に傾くことがある。この時ころ１２０の端面１２２Ａが軸線方向一方方向（図４（Ａ）において上側）に移動すると、ころ１２０の端面１２２Ａは、ポケット１１１の径方向外方端部１１１Ａから軸線方向に離れる。ころ１２０の面取り１２０がポケット１１１の径方向外方端部１１１Ａの軸線方向一方方向（図４（Ａ）において上側）に乗り上げ、ころ１２０は正常な回転が困難になる。

図４の（Ｂ）は本発明の実施形態のスラストころ軸受の保持器１０の場合である。
上述と同様、スラストころ軸受１に軸線方向の隙間が生じ、ころ２０の挙動が不安定になり、ころ２０が軸線方向に傾き、ころ２０の端面２２Ａが軸線方向一方方向（図４（Ｂ）において上側）に移動すると、ころ２０の端面２２Ａは、ポケット１１の径方向外方端部１１Ａから軸線方向に離れる。しかし、ころ２０の端面２２Ａは、ポケット１１の径方向外方端部１１Ａの軸線方向一方方向（図４（Ｂ）において上側）に位置する、折り返し部１２Ａの径方向内方端部１２Ｂに接して保持される。

上述のごとく、本発明の実施形態のスラストころ軸受１において、保持器１０は、外側円環部１２および内側円環部１３のみが板厚の２倍の厚みであり、保持器全体が板厚の２倍以上の厚みを有する保持器にくらべ軽量であり、かつ、ころ２０が軸線方向に傾いても、ころ２０が保持器１０のポケット１１の径方向外方端部１１Ａに乗り上げることなく、ころ２０は正常な回転が可能である。

本発明の実施形態のスラストころ軸受１の保持器１０において、折り返し部１２Ａ、１３Ａは、それぞれ外側円環部１２、内側円環部１３に形成されているが、この発明では、折り返し部１２Ａまたは１３Ａは、外側円環部１２または内側円環部１３のいずれか一方に形成されていても良い。

上述の実施形態では、保持器１０が保持する複数のころ２０は、針状ころであるが、この発明では、保持器が保持する複数のころは、円筒ころ等他の形式ころであっても良い。

上述の実施形態は、スラストころ軸受用保持器を有するスラストころ軸受であるが、この発明の実施形態は、スラストころ軸受用保持器のみであっても良い。

１、１００ ‥ スラストころ軸受
１０、１１０ ‥ 保持器
１１ ‥ ポケット
１１Ａ、１１Ｂ、１１１Ａ ‥ ポケット径方向端部
１２、１３，１１２ ‥ 円環部
１２Ａ、１３Ａ ‥ 折り返し部
１２Ｂ、１３Ｂ ‥ 折り返し部径方向端部
１４ ‥ 柱部
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ ‥ 屈曲部
１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ ‥ 突起
２０、１２０ ‥ ころ
３０ ‥ 内輪
４０ ‥ 外輪

Claims (3)

1. 円板状の外側円環部と、前記外側円環部に径方向に対峙する円板状の内側円環部と、前記両円環部を連結する複数の柱部からなり、前記外側円環部の内周と、前記内側円環部の外周と、前記複数の柱部の対峙する円周方向側面とで、複数のポケットを放射状に区画形成するスラストころ軸受用保持器であって、前記複数の柱部を除く、前記外側円環部の外周および前記内側円環部の内周の少なくとも一方は、半径方向逆方向に折り曲げることにより、重ね合わされ、その径方向端部は前記ポケットの径方向端部と径方向に等しく形成されていることを特徴とするスラストころ軸受用保持器。
2. 前記複数の柱部は径方向交互に軸線方向に屈曲した複数の屈曲部を有し、前記屈曲部の円周方向両側に前記ポケット側に突出する複数の突起を備え、前記複数の突起で前記ころを保持することを特徴とする請求項１に記載のスラストころ軸受用保持器。
3. 請求項１または請求項２に記載のスラストころ軸受用保持器と、前記スラストころ軸受用保持器に一体的に組み込まれた複数のころと、円盤状の内輪と、円盤状の外輪と、が分離不能に組み付けられたことを特徴とするスラストころ軸受。

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