JP2019211002A - スラストニードル軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】スラストニードル軸受において滑り摩擦抵抗及び潤滑油の撹拌抵抗の双方を低減する。【解決手段】スラストニードル軸受１０は、放射状に配置された複数のポケット２３を有する環状の保持器２１と、ポケット２３に収容されていると共に、軸方向で対向する第一軌道面１５と第二軌道面１８との間に配置される複数のころ２２とを備える。保持器２１及びころ２２が設けられる環状空間２０を、径方向内側から径方向外側に向かって潤滑油が流れる。保持器２１は、周方向で隣り合うポケット２３，２３間を、ポケット２３の径方向内側の領域で、繋ぐ内側溝３３と、ポケット２３の径方向外側の領域を含む周方向の範囲に存在する潤滑油を径方向外方へ排出するために、保持器２１の外周面２１ａで開口する排出溝３４とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、スラストニードル軸受に関する。

スラストニードル軸受は、負荷容量が大きく、高速回転にも対応可能であり、例えば、自動車及び建設機械のトランスミッション等の各機器に広く用いられる。スラストニードル軸受は、放射状に配置された複数のポケットを有する環状の保持器と、前記ポケットに収容された複数のころとを備える。複数のころは、軸方向で対向する第一軌道面と第二軌道面との間に配置される。スラストニードル軸受が回転すると、各ころは、第一軌道面及び第二軌道面を転動する。特許文献１には、このようなスラストニードル軸受が開示されている。

スラストニードル軸受における回転抵抗の要因の一つとして、構成部材間の滑り摩擦抵抗がある。滑り摩擦抵抗の一例として、ころと軌道面との間の滑りが挙げられる。つまり、スラストニードル軸受では、放射状に配置されたポケットにころが収容されていることから、回転すると、ころの走行距離が径方向内側と径方向外側とで異なる。このため、回転するころは軌道面上において滑りが発生し、この滑りが抵抗となる。また、滑り摩擦抵抗の別の要因として、ころと保持器との接触による滑り、更には、保持器と軌道輪との接触による滑りが考えられる。

また、スラストニードル軸受における回転抵抗として、前記のような滑り摩擦抵抗の他に、潤滑油の撹拌抵抗がある。例えば、保持器及びころの周囲に過剰な潤滑油が存在している場合、撹拌抵抗が大きくなる。

特開２０１６−２００２６６号公報

近年、前記のような機器における回転効率の向上、つまり、回転損失の低減のために、スラストニードル軸受の低トルク化（回転抵抗の低下）が要求されている。
そこで、本発明の目的は、スラストニードル軸受において、回転抵抗の原因となる滑り摩擦抵抗及び潤滑油の撹拌抵抗の双方を低減することにある。

例えば、トランスミッションのハウジング内に潤滑油が溜められており、この潤滑油がスラストニードル軸受の潤滑にも用いられる場合、スラストニードル軸受が回転すると、遠心力によって潤滑油がスラストニードル軸受の内部を通過する。つまり、潤滑油は、保持器及びころが設けられる環状空間を径方向内側から径方向外側に向かって流れる。そこで、発明者は、この点に着目し、スラストニードル軸受が回転すると前記のように潤滑油が流れる作用を有効に用いて、滑り摩擦抵抗及び潤滑油の撹拌抵抗の双方の低減を可能とする新たな技術的手段を有する本発明を完成した。

すなわち、本発明のスラストニードル軸受は、放射状に配置された複数のポケットを有する環状の保持器と、前記ポケットに収容されていると共に、軸方向で対向する第一軌道面と第二軌道面との間に配置される複数のころと、を備え、前記第一軌道面と前記第二軌道面との間に形成され前記保持器及び前記ころが設けられる環状空間を、径方向内側から径方向外側に向かって潤滑油が流れるスラストニードル軸受であって、前記保持器は、周方向で隣り合う前記ポケット間を、当該ポケットの径方向内側の領域で、繋ぐ内側溝と、前記ポケットの径方向外側の領域を含む周方向の範囲に存在する潤滑油を径方向外方へ排出するために、当該保持器の外周面で開口する排出溝と、を有する。

このスラストニードル軸受では、径方向内側が潤滑油の入口側（流入側）となり、径方向外側が潤滑油の出口側（流出側）となって、潤滑油が流れる。そこで、流入した潤滑油を、前記内側溝によれば、ポケット及びころへ誘導することができ、この潤滑油によって、例えば、ころと軌道面との間に生じる滑り摩擦抵抗を低減することが可能となる。そして、潤滑油が、ポケット及びころに沿って径方向外側へ流れると、その潤滑油を滞留させないで、排出溝を通じて径方向外方へ保持器から排出することができる。このため、潤滑油による撹拌抵抗を低減することが可能となる。

また、前記排出溝は、前記保持器のうち、前記第一軌道面と対向する第一側面及び前記第二軌道面と対向する第二側面の双方に設けられているのが好ましい。この構成によれば、保持器と第一軌道面との間を流れた潤滑油を、排出溝によって排出することができると共に、保持器と第二軌道面との間を流れた潤滑油を、排出溝によって排出することができ、潤滑油の撹拌抵抗を低減する作用を高めることが可能となる。

また、前記保持器は、径方向内側に位置する内側環状部と、径方向外側に位置する外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結する複数の柱部と、を有し、前記内側環状部と前記外側環状部との間であって周方向で隣り合う前記柱部の間が、前記ポケットであり、前記外側環状部は、前記ポケットの径方向外側に位置する第一円弧部と、前記柱部の径方向外側に位置する第二円弧部とを、周方向に沿って交互に有し、前記排出溝は、前記第二円弧部に形成されているのが好ましい。外側環状部は、遠心力が作用する複数のころによって径方向外方へ押され、外側環状部には円周引張応力が作用する。第一円弧部はポケットに近いことから強度的に劣る。そこで、排出溝は、第一円弧部ではなく、第二円弧部に設けられることで強度的に有利な構成が得られる。
また、このスラストニードル軸受において、前記保持器は、前記ポケットと前記排出溝とを繋ぐ連結溝を更に有するのが好ましい。この構成によれば、前記内側溝によってポケット及びころに誘導された潤滑油が、ポケット及びころに沿って流れると、その潤滑油を、連結溝を経て排出溝へ流し、排出溝を通じて径方向外方へ保持器から排出することができる。

また、前記保持器は、当該保持器が前記第一軌道面側に変位すると当該第一軌道面に接触する第一ガイド面と、当該保持器が当該第二軌道面側に変位すると当該第二軌道面に接触する第二ガイド面と、を有する構成であってもよい。この場合、回転する保持器が、第一軌道面及び第二軌道面によってガイドされる形式の軸受となる。この場合、第一軌道面と第一ガイド面との間に形成される隙間、及び、第二軌道面と第二ガイド面との間に形成される隙間が狭くなる。このため、排出溝が無い場合、潤滑油を排出する作用が弱くなる可能性がある。しかし、保持器は、排出溝を有することから、スラストニードル軸受が前記形式の軸受であっても、潤滑油を排出する作用が確保される。

本発明のスラストニードル軸受によれば、回転抵抗の原因となる滑り摩擦抵抗及び潤滑油の撹拌抵抗の双方を低減することが可能となる。

本発明のスラストニードル軸受の一例を示す断面図である。 保持器及び複数のころを、保持器の中心軸に沿った方向から見た図である。 保持器の一部を示す斜視図であり、第一側面側を見た図である。 保持器の第一側面の一部を軸方向から見た図である。 保持器の一部を示す斜視図であり、第二側面側を見た図である。

図１は、本発明のスラストニードル軸受の一例を示す断面図である。スラストニードル軸受１０（以下、単に「軸受１０」とも称する。）は、例えば、自動車等のトランスミッションに用いられる。トランスミッションが有するハウジング内に潤滑油が溜められており、この潤滑油が軸受１０の潤滑のために用いられる。

〔スラストニードル軸受１０の全体構成〕
軸受１０は、環状の保持器２１と、複数のころ２２とを備える。図２は、保持器２１及び複数のころ２２を、保持器２１の中心軸Ｃ０に沿った方向から見た図である。ここでは、保持器２１の中心軸Ｃ０に沿った方向を「軸方向」と称する。この軸方向には、中心軸Ｃ０に平行な方向も含まれるものとする。中心軸Ｃ０に直交する方向が「保持器２１の径方向」であり、単に「径方向」と称する。中心軸Ｃ０を中心とする周方向が「保持器２１の周方向」であり、単に「周方向」と称する。保持器２１の中心軸Ｃ０は、軸受１０の中心軸と一致するとして説明する。

本実施形態の軸受１０は、軸方向一方側（図１では上側）に位置する環状の第一軌道輪１１と、軸方向他方側（図１では下側）に位置する環状の第二軌道輪１２とを備える。第一軌道輪１１は、円環状である第一本体部１３と、短円筒状の第一鍔部１４とを有する。第一鍔部１４は、第一本体部１３の径方向外側（図１では左側）の端部１３ａから軸方向他方側へ延びている。第一本体部１３の軸方向他方側に、平坦であり円環状の第一軌道面１５が形成されている。第二軌道輪１２は、円環状である第二本体部１６と、短円筒状の第二鍔部１７とを有する。第二鍔部１７は、第二本体部１６の径方向内側（図１では右側）の端部１６ａから軸方向一方側へ延びている。第二本体部１６の軸方向一方側に、平坦であり円環状の第二軌道面１８が形成されている。第一軌道輪１１と第二軌道輪１２との間に、保持器２１及びころ２２が配置されている。軸受１０が回転すると、ころ２２は、第一軌道面１５及び第二軌道面１８を転動する。

なお、第一軌道輪１１及び第二軌道輪１２が省略された軸受１０であってもよい。この場合、図示しないが、軸受１０が設けられる機器が有する第一部材が、第一軌道輪１１の代わりとなり、当該機器が有する第二部材が、第二軌道輪１２の代わりとなる。そして、前記第一部材に円環状の第一軌道面１５が形成され、前記第二部材に円環状の第二軌道面１８が形成される。第一軌道輪１１及び第二軌道輪１２が省略される場合であっても、ころ２２を保持する保持器２１の径方向の脱落を防止するために、第一鍔部１４及び第二鍔部１７の少なくとも一方に相当する部材が設けられる。

図２に示されるように、保持器２１は、複数のポケット２３を有する。これらポケット２３は、中心軸Ｃ０を中心とした放射状に配置されている。保持器２１は、径方向内側に位置する内側環状部２４と、径方向外側に位置する外側環状部２５と、内側環状部２４と外側環状部２５とを連結する複数の柱部２６とを有する。内側環状部２４と外側環状部２５との間であって周方向で隣り合う柱部２６，２６の間が、ポケット２３である。

ころ２２は、円柱形状を有し、円筒ころと呼ばれる。各ポケット２３に一つのころ２２が収容されている。ころ２２の中心軸は、径方向に沿った仮想線上に設けられる、つまり、保持器２１の中心軸Ｃ０からの放射状の仮想線上に設けられる。図１に示されるように、複数のころ２２は、軸方向で対向する第一軌道面１５と第二軌道面１８との間に配置される。なお、実際では、ころ２２は柱部２６と重ならないが、図１では、説明のために、ころ２２を、柱部２６と重ねて二点鎖線（想像線）で示している。

第一軌道面１５（第一軌道輪１１）と第二軌道面１８（第二軌道輪１２）との間に、環状空間２０が形成される。環状空間２０に保持器２１及びころ２２が設けられている。軸受１０が回転すると遠心力によって、軸受１０の周囲（内周側の周囲）に存在する潤滑油が、環状空間２０を径方向内側から径方向外側に向かって流れる。図１の場合、右側から左側へ向かって潤滑油は流れる。第一軌道輪１１の径方向内側の端部１３ｂと第二軌道輪１２の第二鍔部１７との間に開口２７が設けられており、この開口２７から潤滑油が流入する。そして、第二軌道輪１２の径方向外側の端部１６ｂと第一軌道輪１１の第一鍔部１４との間に開口２８が設けられており、この開口２８から環状空間２０の潤滑油が流出する。図１では、開口２７を通じて環状空間２０へ流入する潤滑油の流れが矢印Ｆ１により示され、環状空間２０から開口２８を通じて軸受外部へ流出する潤滑油の流れが矢印Ｆ２により示されている。

ころ２２、第一軌道輪１１、及び第二軌道輪１２は鋼製である。保持器２１は、金属製（鋼製）であってもよいが、本実施形態では、滑り摩擦抵抗を低減させるために、樹脂製である。

〔保持器２１について〕
保持器２１のうち、第一軌道面１５と対向する側面が第一側面３１であり、第二軌道面１８と対向する側面が第二側面３２である。図１において、柱部２６と外側環状部２５との境界、及び、柱部２６と内側環状部２４との境界が、それぞれ破線で示されている。図３は、保持器２１の一部を示す斜視図であり、第一側面３１側を見た図である。第一側面３１には、内側溝３３（第一内側溝３３）及び排出溝３４（第一排出溝３４）が設けられている。また、第一側面３１には、連結溝３８が設けられている。内側溝３３及び連結溝３８は、複数の柱部２６それぞれに設けられている。排出溝３４は、外側環状部２５に沿って複数設けられている。

内側溝３３は、第一側面３１において径方向内側寄りに形成されている。連結溝３８は、第一側面３１において径方向外側寄りに形成されている。内側溝３３は、周方向で隣り合うポケット２３，２３間を繋いでいて、特に、ポケット２３の径方向内側の領域３５（内側環状部２４側の領域３５）同士を繋ぐ。内側溝３３の周方向両側の端は、ポケット２３において開口している。後にも説明するが、内側溝３３は、潤滑油をポケット２３及びころ２２へ誘導する誘導溝として機能する。

図２に示されるように、排出溝３４は、外側環状部２５に設けられている。外側環状部２５は、ポケット２３及び柱部２６の径方向外側に位置する環状の部分である。外側環状部２５は、第一円弧部４１と第二円弧部４２とを周方向に沿って交互に有する。第一円弧部４１は、ポケット２３の径方向外側に位置する部分である。第二円弧部４２は、柱部２６の径方向外側に位置する部分である。図２及び図３に示されるように、排出溝３４は、第二円弧部４２に形成されている。排出溝３４は、径方向に沿って設けられた溝であり、保持器２１の外周面２１ａで開口している。後に説明するが、排出溝３４は、ポケット２３の径方向外側の領域３６（図３参照）及び連結溝３８を含む周方向の範囲Ｑ１に存在する潤滑油を、径方向外方へ排出する排出溝として機能する。

図４は、保持器２１の第一側面３１の一部を軸方向から見た図である。つまり、図４は、図２の一部を拡大して示す図である。図２及び図４において、中心軸Ｃ０と、ポケット２３の径方向外側の隅部２３ａとを通過する径方向の仮想線を「基準線Ｌ０」とする。図４において、基準線Ｌ０に対して４５°の傾斜角度で第二円弧部４２側へ傾く仮想線を「境界線Ｌ１」とする。排出溝３４は、第二円弧部４２のうちの、周方向で隣り合う二つの境界線Ｌ１，Ｌ１の間に設けられる。つまり、排出溝３４は、ポケット２３から周方向に離れた領域に設けられる。これは、後にも説明するが、保持器２１の強度面で有利となるためである。

図３及び図４に示されるように、連結溝３８は、ポケット２３の径方向外側の領域３６と、排出溝３４とを繋ぐ。連結溝３８はポケット２３において開口している。連結溝３８は、周方向に沿って設けられている。

図１及び図３において、第一側面３１は、径方向外側から、第一ガイド面３７、中央面４３、及び、内側面４４を有する。中央面４３と内側面４４との間に内側溝３３が設けられている。中央面４３と第一ガイド面３７との間に連結溝３８が設けられている。第一ガイド面３７は、第一側面３１において径方向外側に設けられた面である。外側環状部２５の軸方向一方側の側面のうち、排出溝３４以外の領域が、第一ガイド面３７となる。内側面４４は、第一側面３１において径方向内側に設けられた面である。内側面４４は、内側環状部２４が有する軸方向一方側の環状の側面により構成される。中央面４３は、第一側面３１において径方向中央に設けられた面である。中央面４３は、柱部２６が有する軸方向一方側の円弧状の側面の一部により構成される。

図１において、第一ガイド面３７と第一軌道面１５との間に、軸方向の隙間ｅ１が形成されている。第一側面３１のうちの第一ガイド面３７を除く面と、第一軌道面１５との間にも軸方向の隙間が設けられている。具体的に説明すると、中央面４３と第一軌道面１５との間に、軸方向の隙間ｅ２が形成されていて、内側面４４と第一軌道面１５との間に、軸方向の隙間ｅ３が形成されている。第一ガイド面３７における前記隙間ｅ１は、第一側面３１のうちの第一ガイド面３７を除く径方向内側の面（中央面４３、内側面４４）における前記隙間（ｅ２，ｅ３）と比較して狭い。なお、中央面４３と第一軌道面１５との間の隙間ｅ２は、内側面４４と第一軌道面１５との間の隙間ｅ３よりも狭い。以上より、第一側面３１において、第一軌道面１５との間隔（隙間）が、内側面４４、中央面４３、第一ガイド面３７の順で狭くなっている。なお、内側溝３３の溝底面３３ａ、連結溝３８の溝底面３８ａ、及び排出溝３４の溝底面３４ａは、内側面４４よりも、第一軌道面１５から離れている。連結溝３８の溝底面３８ａと排出溝３４の溝底面３４ａとは、同一面上にある。

保持器２１が、保持器中心軸Ｃ０の方向に沿って、第一軌道面１５側に変位すると、第一ガイド面３７は、第一軌道面１５に接触する。これに対して、保持器２１が前記のように変位しても、中央面４３及び内側面４４は、第一軌道面１５に接触しない（非接触である）。

図５は、保持器２１の一部を示す斜視図であり、第二側面３２側を見た図である。第二側面３２には、内側溝４５（第二内側溝４５）、中央溝４６、及び排出溝４７（第二排出溝４７）が設けられている。内側溝４５は、内側環状部２４に設けられている。中央溝４６は、複数の柱部２６それぞれに設けられている。排出溝４７は、外側環状部２５に設けられている。第二排出溝４７は、第一排出溝３４と同じく、外側環状部２５のうちの第二円弧部４２に設けられている。第二排出溝４７は、径方向に沿って設けられた溝であり、保持器２１の外周面２１ａで開口している。後にも説明するが、第二排出溝４７は、第二側面３２側に存在する潤滑油を径方向外方へ排出する溝として機能する。

図１及び図５において、内側溝４５は、第二側面３２において、径方向内側寄りに形成されている。第二排出溝４７は、第二側面３２において、径方向外側寄りに形成されている。中央溝４６は、第二側面３２において、内側溝４５と排出溝４７との間の領域に形成されている。内側溝４５と中央溝４６との間に隆起部（第一隆起部）４８が設けられている。隆起部４８は、内側溝４５の溝底面４５ａ及び中央溝４６の溝底面４６ａよりも第二軌道面１８側へ隆起している。隆起部４８のうち、第二側面３２と対向する面が隆起面４８ａである。

内側溝４５は、隆起部４８と第二軌道輪１２の第二鍔部１７（図１参照）との間に構成される。図５に示されるように、中央溝４６は、周方向で隣り合うポケット２３，２３間を繋いでいて、特に、ポケット２３の径方向中央の領域４０同士を繋ぐ。中央溝４６の周方向両側の端は、ポケット２３において開口している。第二排出溝４７は、中央溝４６と繋がっている。中央溝４６は、ポケット２３と第二排出溝４７とを繋ぐ連結溝として機能する。

第二側面３２は、径方向外側に、第二ガイド面５７を有する。外側環状部２５の軸方向他方側の側面のうち、第二排出溝４７以外の領域が、第二ガイド面５７となる。図１において、第二ガイド面５７と第二軌道面１８との間に、軸方向の隙間ｅ１１が形成されている。第二側面３２のうちの第二ガイド面５７を除く面と、第二軌道面１８との間にも軸方向の隙間が設けられている。具体的に説明すると、溝底面４６ａと第二軌道面１８との間に、軸方向の隙間ｅ１２が形成されている。隆起面４８ａと第二軌道面１８との間に、軸方向の隙間ｅ１３が形成されている。第二ガイド面５７における前記隙間ｅ１１は、第二側面３２のうちの第二ガイド面５７を除く径方向内側の面（例えば、溝底面４６ａ、隆起面４８ａ）における前記隙間（ｅ１２，ｅ１３）と比較して狭い。

保持器２１が、保持器中心軸Ｃ０の方向に沿って、第二軌道面１８側に変位すると、第二ガイド面５７は、第二軌道面１８に接触する。これに対して、保持器２１が前記のように変位しても、第二側面３２におけるその他の面（例えば、溝底面４６ａ、隆起面４８ａ）は、第二軌道面１８に接触しない（非接触である）。

保持器２１は、ポケット２３に収容したころ２２が脱落するのを防止する構成を備えている。このために、図４に示されるように、保持器２１のうちの中央面４３が形成されている中央部５５の周方向の両端部に、ころ２２の脱落を防止する爪４９が設けられている。爪４９は、ポケット２３に保持されているころ２２側へ突出している。ポケット２３を挟んで周方向両側の爪４９，４９の間隔Ｗは、ころ２２の直径Ｄよりも小さい（Ｗ＜Ｄ）。このため、ころ２２はポケット２３から脱落しない。また、図５において、保持器２１のうちの隆起部４８の周方向の両端部に、ころ２２の脱落を防止する爪５０が設けられている。更に、ポケット２３の径方向外側の領域３６の隣（周方向の隣）に第二隆起部５６が設けられている。第二隆起部５６に、ころ２２の脱落を防止する爪５１が設けられている。爪５０，５１は、ポケット２３に保持されているころ２２側へ突出している。ポケット２３を挟んで周方向両側の爪５０，５０の間隔は、ころ２２の直径よりも小さく、また、このポケット２３を挟んで周方向両側の爪５１，５１の間隔は、ころ２２の直径よりも小さい。このため、ころ２２はポケット２３から脱落しない。なお、ころ２２をポケット２３に収容する際、爪４９（又は爪５０，５１）を変形させる。

これら爪４９，５０，５１は、保持器２１ところ２２とのユニットが第一軌道輪１１及び第二軌道輪１２と分離した状態で、ころ２２の脱落防止部として機能する。例えば、保持器２１ところ２２とのユニットを、第一軌道輪１１（第一軌道面１５）と第二軌道輪１２（第二軌道面１８）との間に設ける組立時において、ころ２２の脱落防止部として機能する。

図１に示される状態、つまり、第一軌道面１５と第二軌道面１８との間に、保持器２１ところ２２とのユニットが組み込まれた完成状態では、爪４９，５０，５１は、機能しない。つまり、前記完成状態では、保持器２１が軸方向に変位した場合であっても、爪４９，５０，５１はころ２２に接触しない。前記完成状態において、保持器２１が軸方向に変位した場合、爪４９，５０，５１がころ２２に接触するよりも先に、第一ガイド面３７と第二ガイド面５７とのうちのいずれか一方が、第一軌道面１５と第二軌道面１８とのうちのいずれか一方に接触する。以上より、保持器２１の軸方向について位置決めは、第一軌道面１５と第二軌道面１８によって行われる。

保持器２１の径方向について位置決めは、第一鍔部１４と第二鍔部１７とのうちのいずれか一方によって行われる。本実施形態では、保持器２１の径方向について位置決めは、第二鍔部１７によって行われる。このために（図１参照）、内側環状部２４の内周面２４ａと第二鍔部１７との間に形成される隙間ｅ４が、外側環状部２５の外周面２５ａと第一鍔部１４との間に形成される隙間ｅ５よりも狭くなっている（隙間ｅ４＜隙間ｅ５）。保持器２１が径方向に変位すると、内側環状部２４の内周面２４ａが、第二鍔部１７に接触し、その変位が制限される。保持器２１では、内周面２４ａ側の方が外周面２５ａ側よりも周速度が小さいため、保持器２１が第二鍔部１７によってガイドされる方が、例えば耐焼付き性等において有利であり、好ましい。

〔本実施形態のスラストニードル軸受１０について〕
以上のように、本実施形態の軸受１０は、放射状に配置された複数のポケット２３を有する環状の保持器２１と、これらポケット２３に収容されている複数のころ２２とを備える。複数のころ２２は、軸方向で対向する第一軌道面１５と第二軌道面１８との間に配置されている。図３に示されるように、保持器２１は、第一内側溝３３と第一排出溝３４とを有する。第一内側溝３３は、周方向で隣り合うポケット２３，２３間を、ポケット２３の径方向内側の領域３５で、繋ぐ。第一排出溝３４は、保持器２１の外周面２１ａで開口していて、ポケット２３の径方向外側の領域３６を含む周方向の範囲Ｑ１に存在する潤滑油を径方向外方へ排出する。

この軸受１０では、回転すると、環状空間２０（図１参照）を、径方向内側から径方向外側に向かって潤滑油が流れる。つまり、径方向内側が潤滑油の入口側（流入側）となり、径方向外側が潤滑油の出口側（流出側）となって、潤滑油が流れる。そこで、内側溝３３によれば、流入した潤滑油を、ポケット２３及びころ２２へ誘導することができ、この潤滑油によって、例えば、ころ２２と第一軌道面１５及び第二軌道面１８との間に生じる滑り摩擦抵抗を低減することが可能となる。そして、潤滑油が、ポケット２３及びころ２２に沿って径方向外側へ流れると、その潤滑油を滞留させないで、第一排出溝３４を通じて径方向外方へ保持器２１から排出することができる。

本実施形態では、図５に示されるように、保持器２１は、第二内側溝４５と第二排出溝４７とを有する。第二内側溝４５は、周方向で隣り合うポケット２３，２３間を、ポケット２３の径方向内側の領域３５で、繋ぐ。第二排出溝４７は、保持器２１の外周面２１ａで開口していて、ポケット２３の径方向外側の領域３６を含む周方向の範囲Ｑ２に存在する潤滑油を径方向外方へ排出する。

このように、保持器２１の第一側面３１及び第二側面３２の双方に排出溝３４，４７が設けられている。このため、保持器２１と第一軌道面１５との間を流れた潤滑油を、第一排出溝３４によって排出することができる。そして、保持器２１と第二軌道面１８との間を流れた潤滑油を、第二排出溝４７によって排出することができる。よって、潤滑油が環状空間２０において滞留し難く、過剰な潤滑油による撹拌抵抗を低減することが可能となる。以上より、本実施形態の軸受１０によれば、回転抵抗の原因となる滑り摩擦抵抗及び潤滑油の撹拌抵抗の双方を低減可能であり、低トルク化され、この軸受１０が用いられた機器における回転効率の向上、つまり、回転損失の低減が可能となる。また、軸受１０における滑り摩擦抵抗及び潤滑油の撹拌抵抗が低減されることで、昇温を抑えることが可能となる。

前記のとおり（図２及び図４参照）、排出溝３４は、ポケット２３から周方向に離れた領域に設けられる。つまり、保持器２１が有する外側環状部２５は、第一円弧部４１と第二円弧部４２とを周方向に沿って交互に有する。第一排出溝３４及び第二排出溝４７は第二円弧部４２に形成されている。

ここで、保持器２１が回転すると、遠心力によって各ころ２２は、径方向外側へ移動しようとする。すると、各ころ２２は外側環状部２５を径方向外方へ向かって押す。すると、外側環状部２５には円周引張応力が作用する。第一円弧部４１はポケット２３に近いことから、第二円弧部４２よりも強度的に劣る。つまり、第二円弧部４２には、前記円周引張応力の他に曲げ応力も発生し、局部的に応力が大きくなる。

外側環状部２５において第一排出溝３４（第二排出溝４７）が形成されると、厚さが薄くなる（軸方向の寸法が小さくなる）。そこで、第一排出溝３４及び第二排出溝４７は、ポケット２３によって局部的に応力が大きくなる第一円弧部４１ではなく、ポケット２３からできるだけ離れた領域を含む第二円弧部４２に設けられるのが好ましい。この構成により、保持器２１は強度的に有利となる。

前記のように第一排出溝３４はポケット２３から離れて設けられている。そこで、連結溝３８によって、ポケット２３の径方向外側の領域３６と排出溝３４とが繋がっている。この構成によれば、第一内側溝３３によってポケット２３及びころ２２に誘導された潤滑油が、ポケット２３及びころ２２に沿って径方向外側へ流れると、その潤滑油を、連結溝３８を経て排出溝３４へ流すことができる。この結果、潤滑油を、排出溝３４を通じて径方向外方へ保持器２１から排出する機能が高まる。

本実施形態の保持器２１は（図１参照）、第一ガイド面３７と第二ガイド面５７とを有する。第一ガイド面３７は、保持器２１が第一軌道面１５側に変位すると第一軌道面１５に接触する。第二ガイド面５７は、保持器２１が第二軌道面１８側に変位すると第二軌道面１８に接触する。つまり、本実施形態の軸受１０は、回転する保持器２１が、第一軌道面１５及び第二軌道面１８によってガイドされる形式の軸受となる。また、第一ガイド面３７と第一軌道面１５との隙間ｅ１、及び、第二ガイド面５７と第二軌道面１８との隙間ｅ１１がそれぞれ狭い。このため、これら隙間ｅ１及び隙間ｅ１１それぞれが絞りとして機能してしまい（排出溝３４，４７が無い場合）潤滑油の流れが阻害されるおそれがある。しかし、本実施形態の軸受１０は、前記のとおり、第一ガイド面３７及び第二ガイド面５７が形成される外側環状部２５に排出溝３４，４７が設けられている。このため、前記形式の軸受１０であっても、潤滑油を排出する作用が確保される。

第一側面３１側において、前記のとおり、中央面４３と第一軌道面１５との間の隙間ｅ２は（隙間ｅ３よりも）狭いが、隙間ｅ１より広い。そこで、中央面４３が形成されている中央部５５に、ころ２２の脱落を防止する爪４９が設けられている（図３参照）。
ここで、前記のとおり、ころ２２をポケット２３に収容する際、爪４９を変形させる必要がある。この際、爪４９及びその周囲において、弾性変形の他に塑性変形が部分的に生じる可能性がある。しかも、その塑性変形が、第一軌道面１５側に隆起するように生じる場合がある。
そこで、本実施形態では、前記のとおり中央面４３と第一軌道面１５との間の隙間ｅ２は隙間ｅ１よりも広くなっている。このため、前記塑性変形が第一軌道面１５側に隆起するように生じたとしても、第一軌道面１５に対して、中央部５５（中央面４３、爪４９）ではなく、第一ガイド面３７が接触する構成が維持される。

また、第二軌道面１８側において（図１参照）、第一隆起部４８の隆起面４８ａ及び第二隆起部５６の隆起面５６ａは、第二ガイド面５７よりも第二軌道面１８から離れている。そこで、第一隆起部４８及び第二隆起部５６のそれぞれに、ころ２２の脱落を防止する爪５０，５１が設けられている（図５参照）。このため、爪５０，５１及びその周囲において、塑性変形が第二軌道面１８側に隆起するように生じたとしても、第二軌道面１８に対して、隆起部４８，５６ではなく、第二ガイド面５７が接触する構成が維持される。

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。

１０：スラストニードル軸受 １５：第一軌道面 １８：第二軌道面
２０：環状空間 ２１：保持器 ２２：ころ
２１ａ：外周面 ２３：ポケット ２４：内側環状部
２５：外側環状部 ２６：柱部 ３１：第一側面
３２：第二側面 ３３：内側溝 ３４：排出溝
３５：径方向内側の領域 ３６：径方向外側の領域 ３７：第一ガイド面
３８：連結溝 ４１：第一円弧部 ４２：第二円弧部
４５：内側溝 ４７：排出溝 ５７：第二ガイド面
Ｑ１：周方向の範囲 Ｑ２：周方向の範囲

Claims (5)

1. 放射状に配置された複数のポケットを有する環状の保持器と、
   前記ポケットに収容されていると共に、軸方向で対向する第一軌道面と第二軌道面との間に配置される複数のころと、を備え、
   前記第一軌道面と前記第二軌道面との間に形成され前記保持器及び前記ころが設けられる環状空間を、径方向内側から径方向外側に向かって潤滑油が流れるスラストニードル軸受であって、
   前記保持器は、
   周方向で隣り合う前記ポケット間を、当該ポケットの径方向内側の領域で、繋ぐ内側溝と、
   前記ポケットの径方向外側の領域を含む周方向の範囲に存在する潤滑油を径方向外方へ排出するために、当該保持器の外周面で開口する排出溝と、
   を有する、スラストニードル軸受。
2. 前記排出溝は、前記保持器のうち、前記第一軌道面と対向する第一側面及び前記第二軌道面と対向する第二側面の双方に設けられている、請求項１に記載のスラストニードル軸受。
3. 前記保持器は、径方向内側に位置する内側環状部と、径方向外側に位置する外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結する複数の柱部と、を有し、
   前記内側環状部と前記外側環状部との間であって周方向で隣り合う前記柱部の間が、前記ポケットであり、
   前記外側環状部は、前記ポケットの径方向外側に位置する第一円弧部と、前記柱部の径方向外側に位置する第二円弧部とを、周方向に沿って交互に有し、
   前記排出溝は、前記第二円弧部に形成されている、請求項１又は２に記載のスラストニードル軸受。
4. 前記保持器は、前記ポケットと前記排出溝とを繋ぐ連結溝を更に有する、請求項３に記載のスラストニードル軸受。
5. 前記保持器は、当該保持器が前記第一軌道面側に変位すると当該第一軌道面に接触する第一ガイド面と、当該保持器が当該第二軌道面側に変位すると当該第二軌道面に接触する第二ガイド面と、を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスラストニードル軸受。

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