JP2015075225A - スラスト軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】摺動部に安定的に油膜を形成可能とするスラスト軸受を提供する。
【解決手段】回転軸の端面と、該回転軸の端面に対向して設けられる非回転部材との間に配置され、かつ前記回転軸の端面に対しては固定され、前記非回転部材に対して摺動自在に設けられると共に、前記非回転部材に形成されている通路から回転中心付近に潤滑油が供給される状態で用いられる樹脂製のスラスト軸受１００であって、外周縁に沿って、中央に比べて肉厚が厚く、前記非回転部材との摺動部となる環状部１２０を備える板状部材により構成されると共に、環状部１２０における前記非回転部材との接触面側に、環状部１２０の径方向内側から外側に潤滑油を排出させる溝１３０が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、アキシアル荷重を受けるスラスト軸受に関する。

自動車用のＡｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＴ）やＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＣＶＴ）など、回転軸を備えた各種装置においては、回転軸の摺動抵抗を低減させるために、スラスト軸受が設けられている。そして、材料費が安く、加工性に優れ、かつ軽量化も可能な樹脂製のスラスト軸受（スラストワッシャ）が知られている。この樹脂製のスラスト軸受は、金属製のニードルベアリングに比べると、フリクションや摩耗に対する耐性が劣る。そのため、摺動部に油膜等の潤滑膜を常時確保する必要がある。このような従来例に係るスラスト軸受について、図７及び図８を参照して説明する。図７は従来例に係るスラスト軸受の斜視図である。図８は従来例に係るスラスト軸受の使用時の状態を示す模式的断面図である。

従来例に係る樹脂製のスラスト軸受５００は、環状部材により構成されており、その両面側にそれぞれ溝５１０，５２０が複数設けられている。このように構成されるスラスト軸受５００は、回転軸２００の端面と、回転軸２００の端面に対向して設けられる非回転部材３００との間に配置される。これにより、回転軸２００が回転することによって、回転軸２００とスラスト軸受５００との間、及びスラスト軸受５００と非回転部材３００との間でそれぞれ摺動する。

非回転部材３００は円筒状の部材により構成されており、回転軸２００に向かって荷重がかかるように構成されている。なお、図８中の矢印Ｘは荷重がかかる方向を示している。そして、非回転部材３００の中空内部は潤滑油の通路となっており、この通路からスラスト軸受５００の回転中心付近に潤滑油が供給される。

回転軸２００が回転している間、潤滑油は遠心力を受けて、遠心方向に流れていき、スラスト軸受５００に設けられている溝５１０，５２０を介して、スラスト軸受５００の径方向内側から外側に潤滑油が排出される。図８中、矢印Ｐは、潤滑油の流れる方向を示している。

以上のように、回転軸２００が回転している間、スラスト軸受５００の両面側にそれぞれ設けられた複数の溝５１０，５２０に潤滑油が供給される。これにより、回転軸２００とスラスト軸受５００との摺動部、及びスラスト軸受５００と非回転部材３００との摺動部にそれぞれ潤滑油が供給される。従って、各摺動部には潤滑油による油膜が常時形成される。

しかしながら、図８に示すように、回転軸２００の回転軸心が鉛直方向に向くように配置される場合には、潤滑油は重力により下方に向かって流れるため、下方の溝５２０には十分潤滑油が供給されるものの、上方の溝５１０には潤滑油が供給され難い。従って、スラスト軸受５００と非回転部材３００との間の油膜が不十分になってしまい、摩耗が促進されてしまうことがある。

また、溝５１０及び溝５２０への潤滑油の供給は、遠心力に頼っているため、特に回転軸２００の回転速度が遅い場合に潤滑油の供給が不十分になってしまうこともある。更に、回転軸２００の回転軸心が水平方向に向くように配置される場合には、鉛直方向の上方側には潤滑油が供給され難く、油膜が十分に形成されなくなってしまう。

特開２００２−８１４４６号公報 特開２００８−２６１４７４号公報 特許第５１２０５９１号公報

本発明の目的は、摺動部に安定的に油膜を形成可能とするスラスト軸受を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のスラスト軸受は、
回転軸の端面と、該回転軸の端面に対向して設けられる非回転部材との間に配置され、かつ前記回転軸の端面に対しては固定され、前記非回転部材に対して摺動自在に設けられると共に、
前記非回転部材に形成されている通路から回転中心付近に潤滑油が供給される状態で用いられる樹脂製のスラスト軸受であって、
外周縁に沿って、中央に比べて肉厚が厚く、前記非回転部材との摺動部となる環状部を備える板状部材により構成されると共に、
前記環状部における前記非回転部材との接触面側に、該環状部の径方向内側から外側に潤滑油を排出させる溝が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、スラスト軸受は、回転軸の端面に対して固定されており、非回転部材に対して摺動自在に設けられている。回転軸が回転すると、板状部材で構成されるスラスト軸受における非回転部材側の面上を、遠心力により潤滑油が遠心方向に流れる。そして、遠心方向に流れる潤滑油は、環状部に設けられている溝によって、環状部の径方向内側から外側に排出される。このように、溝に潤滑油が供給されることによって、非回転部材とスラスト軸受（環状部）との摺動部には油膜が形成される。そして、本発明においては、スラスト軸受における回転軸側には潤滑油が供給されない。そのため、スラスト軸受が環状部材で構成される場合のように、その両面側に供給される潤滑油の量が不均一になることを起因として、潤滑油の供給量が不足してしまうことはない。従って、非回転部材とスラスト軸受との潤滑部に安定的に油膜を形成させることができる。

前記環状部よりも径方向の内側には、回転中心付近から前記溝に向かって伸びる羽根部が設けられているとよい。

これにより、回転軸と共にスラスト軸受が回転すると、潤滑油が羽根部に沿って流れるため、遠心力のみにより潤滑油を遠心方向に流れるようにする場合に比して、溝に対して安定的に潤滑油を供給させることができる。また、回転軸の回転軸心が鉛直方向に向くように配置されない場合、例えば回転軸の回転軸心が水平方向に向くように配置される場合であっても、羽根部により溝に対して潤滑油をより確実に供給させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、摺動部に安定的に油膜を形成させることができる。

図１は本発明の実施例１に係るスラスト軸受の斜視図である。 図２は本発明の実施例１に係るスラスト軸受の平面図である。 図３は本発明の実施例１に係るスラスト軸受の底面図である。 図４は本発明の実施例１に係るスラスト軸受の模式的断面図である。 図５は本発明の実施例１に係るスラスト軸受の使用時の状態を示す模式的断面図である。 図６は本発明の実施例２に係るスラスト軸受の斜視図である。 図７は従来例に係るスラスト軸受の斜視図である。 図８は従来例に係るスラスト軸受の使用時の状態を示す模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係るスラスト軸受について説明する。本実施例に係るスラスト軸受１００は、自動車用のＡＴやＣＶＴなど、回転軸を備えた各種装置において、回転軸の摺動抵抗を低減させるために用いることができる。また、本実施例に係るスラスト軸受１００は、材料費が安く、加工性に優れ、かつ軽量化も可能な樹脂材から構成されるスラスト軸受（スラストワッシャ）である。

＜スラスト軸受の構成＞
特に、図１〜図４を参照して、本実施例に係るスラスト軸受１００の構成について説明する。図１は本発明の実施例１に係るスラスト軸受１００の斜視図である。図２は本発明の実施例１に係るスラスト軸受１００の平面図である。図３は本発明の実施例１に係るスラスト軸受１００の底面図である。図４は本発明の実施例１に係るスラスト軸受１００の模式的断面図である。なお、図４は図２中のＡＡ断面図である。

本実施例に係るスラスト軸受１００は、円板状部材により構成されており、中央は薄板部１１０により構成されている。そして、外周縁に沿って、薄板部１１０よりも肉厚の厚い環状部１２０が設けられている。この環状部１２０における薄板部１１０よりも突出した側の面には、径方向内側から外側に潤滑油を排出させるために、径方向内側の側面から外側の側面に至る溝１３０が設けられている。本実施例においては、周方向に対して等間隔に合計６か所に溝１３０が設けられている。

また、環状部１２０よりも径方向の内側、すなわち薄板部１１０には、回転中心付近から溝１３０に向かって伸びる羽根部１４０が設けられている。羽根部１４０は、各溝１３０に対応してそれぞれ一つずつ、合計６か所に設けられている。更に、スラスト軸受１００における溝１３０及び羽根部１４０が設けられている側とは反対側には、回り止め用の突起１５０が設けられている。本実施例においては、周方向に対して等間隔に合計３か所に突起１５０が設けられている。

＜スラスト軸受の動作説明＞
特に、図５を参照して、本実施例に係るスラスト軸受１００の動作について説明する。図５は本発明の実施例１に係るスラスト軸受の使用時の状態を示す模式的断面図である。なお、図５中、スラスト軸受１００については、図２中のＡＡ断面について、切断端面の
みを簡略的に示している。

本実施例に係るスラスト軸受１００は、回転軸２００の端面と、回転軸２００の端面に対向して設けられる非回転部材３００との間に配置される。回転軸２００には、スラスト軸受１００に設けられている突起１５０が嵌る凹部２１０が設けられている。なお、この凹部２１０は、３か所の突起１５０に対応するように、周方向に対して等間隔に合計３か所に設けられている。スラスト軸受１００に設けられた３か所の突起１５０を、回転軸２００の端面に設けられた３か所の凹部２１０に嵌めることで、スラスト軸受１００は、回転軸２００に対して固定される。より具体的には、スラスト軸受１００は回転軸２００に対して回り止めがなされる。これにより、スラスト軸受１００は回転軸２００と共に回転する。ただし、本実施例においては、スラスト軸受１００は、回転軸２００から軸線方向に簡単に取り外すことが可能である。

非回転部材３００は円筒状の部材により構成されており、回転軸２００に向かって荷重がかかるように構成されている。なお、図５中の矢印Ｘは荷重がかかる方向を示している。そして、非回転部材３００の中空内部は潤滑油の通路となっており、この通路からスラスト軸受１００の回転中心付近に潤滑油が供給される。

回転軸２００が回転している間、潤滑油は遠心力を受けて、遠心方向に流れていく。本実施例に係るスラスト軸受１００においては、回転中心付近から溝１３０に向かって伸びる羽根部１４０が設けられている。そのため、潤滑油は羽根部１４０に沿って溝１３０に導かれる。そして、スラスト軸受１００に設けられている溝１３０を介して、環状部１２０の径方向内側から外側に潤滑油が排出される。図５中、矢印Ｐは、潤滑油の流れる方向を示している。

＜本実施例に係るスラスト軸受の優れた点＞
本実施例に係るスラスト軸受１００によれば、スラスト軸受１００は、回転軸２００の端面に対して固定されており、非回転部材３００に対して摺動自在に設けられている。そして、回転軸２００が回転すると、円板状部材で構成されるスラスト軸受１００における非回転部材３００側の面上を、遠心力により潤滑油が遠心方向に流れる。そして、遠心方向に流れる潤滑油は、環状部１２０に設けられている溝１３０によって、環状部１２０の径方向内側から外側に排出される。

このように、溝１３０に潤滑油が供給されることによって、非回転部材３００とスラスト軸受１００の環状部１２０との摺動部には油膜が形成される。そして、本実施例に係るスラスト軸受１００においては、スラスト軸受１００における回転軸２００側には潤滑油が供給されない。そのため、スラスト軸受が環状部材で構成される場合のように、その両面側に供給される潤滑油の量が不均一になることを起因として、潤滑油の供給量が不足してしまうことはない。従って、非回転部材３００とスラスト軸受１００との潤滑部に安定的に油膜を形成させることができる。

また、本実施例に係るスラスト軸受１００においては、環状部１２０よりも径方向の内側に、回転中心付近から溝１３０に向かって伸びる羽根部１４０が設けられている。

これにより、回転軸２００と共にスラスト軸受１００が回転すると、潤滑油が羽根部１４０に沿って流れるため、溝１３０に対して効率的に潤滑油が供給される。従って、遠心力のみにより潤滑油を遠心方向に流れるようにする場合に比して、溝１３０に対して安定的に潤滑油を供給させることができる。

また、回転軸２００の回転軸心が鉛直方向に向くように配置されない場合、例えば回転
軸２００の回転軸心が水平方向に向くように配置される場合であっても、羽根部１４０により溝１３０に対して潤滑油をより確実に供給させることが可能となる。

（実施例２）
図６には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、スラスト軸受に設けられた羽根部は径方向に直線的に伸びるように構成される場合を示したが、本実施例においては、羽根部が径方向に曲線的に伸びるように構成される場合を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。

図６は本発明の実施例２に係るスラスト軸受１００ａの斜視図である。本実施例に係るスラスト軸受１００ａにおいても、材料費が安く、加工性に優れ、かつ軽量化も可能な樹脂材から構成されるスラスト軸受（スラストワッシャ）である。また、スラスト軸受１００ａは、円板状部材により構成されており、中央は薄板部１１０により構成されている。そして、外周縁に沿って、薄板部１１０よりも肉厚の厚い環状部１２０が設けられている。この環状部１２０における薄板部１１０よりも突出した側の面には、径方向内側から外側に潤滑油を排出させるために、径方向内側の側面から外側の側面に至る溝１３０が設けられている。本実施例においても、周方向に対して等間隔に合計６か所に溝１３０が設けられている。

また、環状部１２０よりも径方向の内側、すなわち薄板部１１０には、回転中心付近から溝１３０に向かって伸びる羽根部１４０ａが設けられている。羽根部１４０ａは、各溝１３０に対応してそれぞれ一つずつ、合計６か所に設けられている。更に、スラスト軸受１００における溝１３０及び羽根部１４０ａが設けられている側とは反対側には、回り止め用の突起１５０が設けられている。本実施例においても、周方向に対して等間隔に合計３か所に突起１５０が設けられている。

そして、本実施例においては、羽根部１４０ａは、回転中心付近から溝１３０に向かって湾曲するように伸びている点のみが、上記実施例１に係るスラスト軸受１００と異なっている。なお、スラスト軸受１００ａは、回転軸２００と共に、図６中、矢印Ｒ方向に回転する。

以上のように構成される本実施例に係るスラスト軸受１００ａにおいても、上記実施例１に係るスラスト軸受１００と同様の効果を得ることができる。また、本実施例に係るスラスト軸受１００ａの場合には、羽根部１４０ａは、回転中心付近から溝１３０に向かって湾曲するように伸びているので、より一層、溝１３０に対して効率的に潤滑油を供給させることができる。

上記実施例１，２においては、スラスト軸受１００（１００ａ）に回り止め用の突起１５０を設けて、回転軸２００に凹部２１０を設けることで、凹凸嵌合によって、スラスト軸受１００を回転軸２００の端面に固定する場合を説明した。しかしながら、回転軸２００に突起を設けて、スラスト軸受１００（１００ａ）に凹部を設けることで、凹凸嵌合によってスラスト軸受１００を回転軸２００の端面に固定することもできる。

１００，１００ａ スラスト軸受
１１０ 薄板部
１２０ 環状部
１３０ 溝
１４０，１４０ａ 羽根部
１５０ 突起
２００ 回転軸
２１０ 凹部
３００ 非回転部材

Claims (2)

1. 回転軸の端面と、該回転軸の端面に対向して設けられる非回転部材との間に配置され、かつ前記回転軸の端面に対しては固定され、前記非回転部材に対して摺動自在に設けられると共に、
   前記非回転部材に形成されている通路から回転中心付近に潤滑油が供給される状態で用いられる樹脂製のスラスト軸受であって、
   外周縁に沿って、中央に比べて肉厚が厚く、前記非回転部材との摺動部となる環状部を備える板状部材により構成されると共に、
   前記環状部における前記非回転部材との接触面側に、該環状部の径方向内側から外側に潤滑油を排出させる溝が設けられていることを特徴とするスラスト軸受。
2. 前記環状部よりも径方向の内側には、回転中心付近から前記溝に向かって伸びる羽根部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスラスト軸受。

Images