JP5083056B2

JP5083056B2 - スラストころ軸受用レースの取付装置及び取付方法

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Publication number: JP5083056B2
Application number: JP2008154847A
Authority: JP
Inventors: 崇大野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: JP2009297830A

Description

この発明は、自動車のトランスミッション、カーエアコン用コンプレッサ等の電装部品、或いは、一般産業用の各種機械等の回転支持部分に装着し、この回転支持部分に加わるスラスト荷重を支承する為のレース付スラストころ軸受の改良に関する。尚、本明細書及び特許請求の範囲に記載したスラストころ軸受には、直径に比べて軸方向長さが大きい（アスペクト比が大きい）ころ（ニードル）を使用した、スラストニードル軸受も含む。

自動車用トランスミッション等の各種機械の回転支持部分には、レース付スラストころ軸受を装着する。例えば、自動車用トランスミッションの場合には、回転軸に設けた段部と、この回転軸の周囲に配置した歯車の軸方向端面との間等にレース付スラストころ軸受を装着して、これら回転軸と歯車との間に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら回転軸と歯車との相対回転を可能としている。この様なレース付スラストころ軸受の組み付け性の向上を図る為、レースを相手部材に対し係止する構造が、例えば、特許文献１、２に記載されている様に、従来から知られている。図１０〜１１は、これら特許文献１、２に記載された従来構造を示している。

先ず、図１０には、従来構造の第１例として、上記特許文献１に記載された構造を示している。レース付スラストころ軸受１は、保持器２と、複数個のころ３、３と、レース４とを備える。このうちの保持器２は、金属板を曲げ形成する事により全体を円輪状としたもので、円周方向複数個所に、それぞれが径方向に向いた（放射方向に配列された）ポケット５、５を設けて成る。又、上記各ころ３、３は、これら各ポケット５、５内に転動自在に保持されている。又、上記レース４は、金属板を曲げ形成する事により造られたもので、上記各ころ３、３の転動面を転がり接触させる為の円輪状のレース部６と、このレース部６の外周縁部から上記各ころ３、３を配置する側に折れ曲がった、円筒状のフランジ部７とを備える。

又、このフランジ部７の先端縁を内径側に折り曲げて成る係止部８と上記保持器２の外周縁部との係合に基づき、この保持器２と上記レース４との分離防止を図っている。又、このレース４の内周縁部に、軸方向に関して上記フランジ部７と反対側に折れ曲がった支持筒部９を形成している。更に、この支持筒部９の外周面の円周方向複数個所に、それぞれ係止突部１０を形成している。一方、上記レース付スラストころ軸受１を装着すべき相手部材である、中空軸１１の端部内周面に、係止凹溝１２を、全周に亙って形成している。上記レース付スラストころ軸受１を上記中空軸１１に装着するには、上記支持筒部９をこの中空軸１１の端部に内嵌すると共に、上記各係止突部１０を上記係止凹溝１２に係合させる。この状態で、上記レース付スラストころ軸受１が上記中空軸１１に、不用意に分離しない状態に組み付けられる。従って、トランスミッション等の回転機械装置の組立作業を容易に行える。

次に、図１１は、前記特許文献２に記載された、従来構造の第２例を示している。この第２例のレース付スラストころ軸受１ａは、保持器２ａと、複数個のころ３、３と、１対のレース４ａ、４ｂとを備える。そして、上述した第１例の場合と同様に、一方（図１１の右方）のレース４ａと上記保持器２ａとの分離防止を、このレース４ａの外周縁部に設けた円筒状のフランジ部７ａの先端縁に形成した係止部８により図っている。これに対して、他方（図１１の左方）のレース４ｂの内周縁部に形成したフランジ部７ｂの内周面の円周方向複数個所に、それぞれ係止突部１０ａを形成している。一方、上記レース付スラストころ軸受１ａを装着すべき相手部材である軸部材１３の外周面で段差面１９に近い部分に、係止凹溝１２ａを、全周に亙って形成している。上記レース付スラストころ軸受１ａを上記軸部材１３に装着するには、上記フランジ部７ｂをこの軸部材１３に外嵌すると共に、上記各係止突部１０ａを上記係止凹溝１２ａに係合させる。この状態で、上記レース付スラストころ軸受１ａが上記軸部材１３に、不用意に分離しない状態に組み付けられて、トランスミッション等の回転機械装置の組立作業を容易に行える。

上述の様な、図１０〜１１に示した従来構造の第１〜２例の場合、レース４、４ｂをバックアップする部分の剛性が低い状態での耐久性確保と、製造コストの低廉化とを両立させる事が難しい。この理由は、次の通りである。先ず、図１０〜１１に示した従来構造の場合、各係止突部１０、１０ａを上記支持筒部９、上記フランジ部７ｂの軸方向中間部に形成している為、上記各レース４、４ｂを構成する金属板として、厚さ寸法が大きなものを使用しにくい。即ち、これら各レース４、４ｂを構成する金属板は、前記各ころ３、３から繰り返し加わるスラスト荷重を支承する必要上、軸受鋼、炭素鋼、肌焼鋼等の硬い鉄系金属を使用する必要がある。この様な硬い鉄系金属の場合、厚さ寸法が大きくなると、上記各係止突部１０、１０ａと上記係止凹溝１２、１２ａとを係合させる作業が難しくなる。即ち、上記各レース４、４ｂを前記中空軸１１や上記軸部材１３に装着する際に、前記支持筒部９或いは上記フランジ部７ｂを径方向に弾性変形させつつ、上記各係止突部１０、１０ａと上記係止凹溝１２、１２ａとを係合させる必要がある。上記厚さ寸法が大きくなると、この作業が面倒になる。

これに対して、図１２の（Ａ）に示す様に、レース４ｃの内周縁部に形成した支持筒部９を、単に中空軸１１に上方から内嵌したり、或いは、図１２の（Ｂ）に示す様に、グリース、ワセリン等を塗布したレース４ｃの支持筒部９を中空軸１１に、下方から内嵌する事も行われている。この様な方法によれば、上記レース４ｃを構成する金属板の厚さ寸法を大きくしても、このレース４ｃの組み付け作業が面倒になる事はない。但し、図１２の（Ａ）（Ｂ）に示した従来方法の場合には、上記中空軸１１に上記レース４ｃを組み付けた後、この中空軸１１と他の軸部材等とを組み付ける以前に、このレース４ｃが脱落し易い。このレース４ｃが脱落した状態のまま、トランスミッション、カーエアコン用コンプレッサ等を組み立てると、重大な故障の原因となる。

独国特許出願公開第１０２２７３７７号明細書米国特許第５６４７６７５号明細書

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、厚さ寸法の大きな金属板を使用しても組み付け作業が面倒になる事がなく、しかも、組み付け後にレースの脱落を確実に防止できる取付装置及び取付方法を実現すべく発明したものである。

本発明のスラストころ軸受用レースの取付装置及び取付方法は、軸方向に互いに対向する状態で設けられて相対変位する１対の部材の軸方向端面同士の間に設置されるスラストころ軸受を構成する、軸方向片面をスラストレース面とした円輪状のレース部と、このレース部の内周縁部（請求項１、３に記載した発明の場合）又は外周縁部（請求項２、４に記載した発明の場合）に軸方向に関してこのスラストレース面と反対側に折れ曲がった状態で設けられた円筒状の支持筒部とから成るレースを、上記両部材のうちの一方の部材の軸方向端面に、この支持筒部をこの一方の部材に設けられた円筒面部に内嵌（請求項１、３に記載した発明の場合）又は外嵌（請求項２、４に記載した発明の場合）させる事により取り付ける。

そして、請求項１〜２に記載したスラストころ軸受用レースの取付装置の発明の場合には、上記支持筒部の先端縁の少なくとも１個所に、上記円筒面部側に向け径方向に（請求項１に記載した発明の場合には径方向外方に、請求項２に記載した発明の場合には径方向内方に）突出する状態で形成された係止突片と、この円筒面部のうちで上記一方の部材の軸方向端面から軸方向に入り込んだ部分に形成された係止凹溝と、この係止凹溝とこの一方の部材の軸方向端面とを連通させる、上記係止突片の数以上（好ましくは同数）の入れ溝とを備える。そして、この入れ溝を通じてこの係止突片を上記係止凹溝に整合する位置に迄進入させると共に、上記レース部の軸方向他面を上記一方の部材の軸方向端面に突き当てた状態で、上記レースをこの一方の部材に対し回転させて、上記係止突片を上記入れ溝からずらせている。

又、請求項３〜４に記載したスラストころ軸受用レースの取付方法の発明の場合には、上記レースとして、上記支持筒部の先端縁の少なくとも１個所に、上記円筒面部側に向け径方向に（請求項３に記載した発明の場合には径方向外方に、請求項４に記載した発明の場合には径方向内方に）突出する状態で形成された係止突片を備えたものを使用する。又、上記一方の部材として、上記円筒面部のうちで上記一方の部材の軸方向端面から軸方向に入り込んだ部分に形成された係止凹溝と、この係止凹溝とこの一方の部材の軸方向端面とを連通させる、上記係止突片の数以上（好ましくは同数）の入れ溝とを備えたものを使用する。そして、この入れ溝を通じてこの係止突片を上記係止凹溝に整合する位置に迄進入させると共に、上記レース部の軸方向他面を上記一方の部材の軸方向端面に突き当てた後、上記レースを上記一方の部材に対し回転させて、上記係止突片を上記入れ溝からずらせる。

上述の様に構成する本発明のスラストころ軸受用レースの取付装置及び取付方法によれば、レースを構成するのに厚さ寸法の大きな金属板を使用しても組み付け作業が面倒になる事がなく、しかも、組み付け後に上記レースの脱落を確実に防止できる。
即ち、係止突片と係止凹溝とを係合させる過程で、これら係止突片や係止凹溝を弾性変形させる必要がない。これらを係合させる作業は、この係止突片を入れ溝を通じて、軸方向位置が係止凹溝に対応する部分迄進入させてから、上記レースを少し回転させる事で、容易に行える。
そして、このレースを回転させて、上記係止突片と上記入れ溝との、回転方向に関する位相をずらせた後には、上記レースが一方の部材から不用意に脱落する事がなくなる。この為、レースが脱落したトランスミッションやカーエアコン用コンプレッサ等の各種回転機械装置を組み立てて、重大な故障が発生する事を防止できる。

［実施の形態の第１例］
図１〜６は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、円輪状のレース部６ａの内周縁部に支持筒部９を設けたレース４ｄを、中空軸１１の端部に組み付ける場合に就いて示している。この支持筒部９の先端縁の直径方向反対側２個所位置に、それぞれ係止突片１４、１４を、径方向外方に突出する状態で形成している。一方、上記中空軸１１の中心孔１５の内周面で、端部開口から少し入り込んだ部分に係止凹溝１６を、全周に亙り形成している。そして、この係止凹溝１６の直径方向反対側２個所位置と、上記中空軸１１の端面１７との間に、それぞれ入れ溝１８、１８を形成している。これら両入れ溝１８、１８は、上記両係止突片１４、１４を通過自在な大きさとしている。又、上記係止凹溝１６の軸方向位置は、次の様に規制している。即ち、上記両係止突片１４、１４を、上記両入れ溝１８、１８を通じて上記中心孔１５内に進入させ、上記レース部６ａを上記端面１７に突き当てた状態で、上記中空軸１１の軸方向に関して、上記両係止突片１４、１４と上記係止凹溝１６とが整合する様にしている。

上記レース６ａを上記中空軸１１の端部に組み付ける場合には、図２に示す様に、上記支持筒部９を上記中心孔１５に対向させた状態で、上記レース４ｄと上記中空軸１１とを同心に配置する。又、これらレース４ｄと中空軸１１との円周方向に関して、上記両係止突片１４、１４と上記両入れ溝１８、１８との位相を合わせる。次いで、この状態から、これら両係止突片１４、１４をこれら入れ溝１８、１８を通過させつつ、上記支持筒部９を上記中心孔１５内に、上記レース部６ａを上記端面１７に突き当てる迄進入させる。次いで、上記レース４ｄを少し（例えば９０度程度）回転させて、上記両係止突片１４、１４と上記両入れ溝１８、１８との位相を異ならせる。この結果、これら両係止突片１４、１４が上記係止凹溝１６に係合して、上記支持筒部９が上記中心孔１５から抜け出る事がなくなる。

上述の様に構成する本例のスラストころ軸受用レースの取付装置及び取付方法によれば、上記レース４ｄを構成する為の金属板として厚さ寸法の大きなものを使用しても、組み付け作業が面倒になる事がなく、しかも、組み付け後に上記レース４ｄの脱落を確実に防止できる。
即ち、上記両係止突片１４、１４と上記係止凹溝１６とを係合させる過程で、これら係止突片１４、１４や係止凹溝１６を設けた上記中空軸１１を弾性変形させる必要がない。これら両係止突片１４、１４と係止凹溝１６とを係合させる作業は、これら両係止突片１４、１４を上記両入れ溝１８、１８を通じて、上記レース部６ａが上記中空軸１１の端面１７に突き当たる迄進入させてから、上記レース４ｄを少し回転させる事により、容易に行える。

そして、上記レース４ｄを回転させて、上記両係止突片１４、１４と上記両入れ溝１８、１８との、回転方向に関する位相をずらせた後には、上記レース４ｄが上記中空軸１１から不用意に脱落する事がなくなる。この為、上記レース４ｄが脱落した中空軸１１を他の部材と組み合わせる事に伴って、自動車のトランスミッション、カーエアコン用コンプレッサ等の各種回転機械に重大な故障が発生する事を防止できる。
尚、上記レース部６ａのうちで上記端面１７に対向する面にグリース等を塗布しておけば、上記両係止突片１４、１４と上記係止凹溝１６とを係合させた後、上記レース４ｄが不用意に回転して、上記両係止突片１４、１４と上記両入れ溝１８、１８との位相が合致する事を確実に防止できる。

［実施の形態の第２例］
図７〜９は、請求項２、４に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例は、円輪状のレース部６ｂの外周縁部に支持筒部９ａを設けたレース４ｅを、軸部材１３ａの端部に組み付ける場合に就いて示している。この支持筒部９ａの先端縁の直径方向反対側２個所位置に、それぞれ係止突片１４ａ、１４ａを、径方向内方に突出する状態で形成している。一方、上記軸部材１３ａの外周面で、この軸部材１３ａの端面１７ａから少し中央側（図７の上方）に寄った部分に係止凹溝１６ａを、全周に亙り形成している。そして、この係止凹溝１６ａの直径方向反対側２個所位置と、上記軸部材１３ａの端面１７ａとの間に、それぞれ入れ溝１８ａ、１８ａを形成している。これら両入れ溝１８ａ、１８ａは、上記両係止突片１４ａ、１４ａを通過自在な大きさとしている。又、上記係止凹溝１６ａの軸方向位置は、上記レース部６ｂを上記端面１７ａに突き当てた状態で、上記両係止突片１４ａ、１４ａと上記係止凹溝１６ａとが整合する様に規制している。

上記レース４ｅを上記軸部材１３ａの端部に組み付ける場合には、図７に示す様に、上記支持筒部９ａをこの軸部材１３ａに対向させた状態で、上記レース４ｅとこの軸部材１３ａとを同心に配置する。又、上記両係止突片１４ａ、１４ａと上記両入れ溝１８ａ、１８ａとの位相を合わせる。次いで、この状態から、これら両係止突片１４ａ、１４ａをこれら入れ溝１８ａ、１８ａを通過させつつ、上記支持筒部９ａを上記軸部材１３ａの端部に、上記レース部６ｂを上記端面１７ａに突き当てる迄外嵌する。次いで、上記レース４ｅを少し回転させて、上記両係止突片１４ａ、１４ａと上記係止凹溝１６ａとを係合させて、上記支持筒部９ａが上記軸部材１３ａの端部から外れない様にする。
この様な本例の場合も、上記レース４ｅを構成する為の金属板として厚さ寸法の大きなものを使用しても、組み付け作業が面倒になる事がなく、しかも、組み付け後に上記レース４ｅの脱落を確実に防止できる。

本発明の実施の形態の第１例を、組み立てた状態で示す断面図。組み立てる以前の状態で示す断面図。中空軸の端部を示す斜視図。図２のイ−イ視図。同ロ−ロ視図。図５のハ部拡大斜視図。本発明の実施の形態の第２例を、組み立てる以前の状態で示す断面図。図７のニ−ニ視図。同ホ−ホ視図。従来構造の第１例を示す断面図。同第２例を示す断面図。同第３例を示す断面図（Ａ）、同第４例を示す断面図（Ｂ）。

符号の説明

１、１ａレース付スラストころ軸受
２、２ａ保持器
３ころ
４、４ａ〜４ｅレース
５ポケット
６、６ａ、６ｂレース部
７、７ａ、７ｂフランジ部
８係止部
９、９ａ支持筒部
１０、１０ａ係止突部
１１中空軸
１２、１２ａ係止凹溝
１３、１３ａ軸部材
１４、１４ａ係止突片
１５中心孔
１６、１６ａ係止凹溝
１７、１７ａ端面
１８、１８ａ入れ溝
１９段差面

Claims

軸方向に互いに対向する状態で設けられて相対変位する１対の部材の軸方向端面同士の間に設置されるスラストころ軸受を構成する、軸方向片面をスラストレース面とした円輪状のレース部と、このレース部の内周縁部に軸方向に関してこのスラストレース面と反対側に折れ曲がった状態で設けられた円筒状の支持筒部とから成るレースを、上記両部材のうちの一方の部材の軸方向端面に、この支持筒部をこの一方の部材に設けられた、内周面を円筒面部とした中心孔に内嵌させる事により取り付ける、スラストころ軸受用レースの取付装置であって、上記支持筒部の先端縁の少なくとも１個所に、径方向外方に突出する状態で形成された係止突片と、上記中心孔の内周面のうちで上記一方の部材の軸方向端面から軸方向に入り込んだ部分に形成された係止凹溝と、この係止凹溝とこの一方の部材の軸方向端面とを連通させる、上記係止突片の数以上の入れ溝とを備え、この入れ溝を通じてこの係止突片を上記係止凹溝に整合する位置に迄進入させると共に、上記レース部の軸方向他面を上記一方の部材の軸方向端面に突き当てた状態で、上記レースをこの一方の部材に対し回転させて、上記係止突片を上記入れ溝からずらせたスラストころ軸受用レースの取付装置。
軸方向に互いに対向する状態で設けられて相対変位する１対の部材の軸方向端面同士の間に設置されるスラストころ軸受を構成する、軸方向片面をスラストレース面とした円輪状のレース部と、このレース部の外周縁部に軸方向に関してこのスラストレース面と反対側に折れ曲がった状態で設けられた円筒状の支持筒部とから成るレースを、上記両部材のうちの一方の部材の軸方向端面に、この支持筒部をこの一方の部材の外周面に設けられた円筒面部に外嵌させる事により取り付ける、スラストころ軸受用レースの取付装置であって、上記支持筒部の先端縁の少なくとも１個所に、径方向内方に突出する状態で形成された係止突片と、上記円筒面部のうちで上記一方の部材の軸方向端面から軸方向に入り込んだ部分に形成された係止凹溝と、この係止凹溝とこの一方の部材の軸方向端面とを連通させる、上記係止突片の数以上の入れ溝とを備え、この入れ溝を通じてこの係止突片を上記係止凹溝に整合する位置に迄進入させると共に、上記レース部の軸方向他面を上記一方の部材の軸方向端面に突き当てた状態で、上記レースをこの一方の部材に対し回転させて、上記係止突片を上記入れ溝からずらせたスラストころ軸受用レースの取付装置。
軸方向に互いに対向する状態で設けられて相対変位する１対の部材の軸方向端面同士の間に設置されるスラストころ軸受を構成する、軸方向片面をスラストレース面とした円輪状のレース部と、このレース部の内周縁部に軸方向に関してこのスラストレース面と反対側に折れ曲がった状態で設けられた円筒状の支持筒部とから成るレースを、上記両部材のうちの一方の部材の軸方向端面に、この支持筒部をこの一方の部材に設けられた中心孔の内周面である円筒面部に内嵌させる事により取り付ける、スラストころ軸受用レースの取付方法であって、上記レースとして、上記支持筒部の先端縁の少なくとも１個所に、径方向外方に突出する状態で形成された係止突片を備えたものを使用し、上記一方の部材として、上記中心孔の内周面のうちでこの一方の部材の軸方向端面から軸方向に入り込んだ部分に形成された係止凹溝と、この係止凹溝とこの一方の部材の軸方向端面とを連通させる、上記係止突片の数以上の入れ溝とを備えたものを使用し、この入れ溝を通じてこの係止突片を上記係止凹溝に整合する位置に迄進入させると共に、上記レース部の軸方向他面を上記一方の部材の軸方向端面に突き当てた後、上記レースをこの一方の部材に対し回転させて、上記係止突片を上記入れ溝からずらせるスラストころ軸受用レースの取付方法。
軸方向に互いに対向する状態で設けられて相対変位する１対の部材の軸方向端面同士の間に設置されるスラストころ軸受を構成する、軸方向片面をスラストレース面とした円輪状のレース部と、このレース部の外周縁部に軸方向に関してこのスラストレース面と反対側に折れ曲がった状態で設けられた円筒状の支持筒部とから成るレースを、上記両部材のうちの一方の部材の軸方向端面に、この支持筒部をこの一方の部材の外周面に設けられた円筒面部に外嵌させる事により取り付ける、スラストころ軸受用レースの取付方法であって、上記レースとして、上記支持筒部の先端縁の少なくとも１個所に、径方向内方に突出する状態で形成された係止突片を備えたものを使用し、上記一方の部材として、上記円筒面部のうちでこの一方の部材の軸方向端面から軸方向に入り込んだ部分に形成された係止凹溝と、この係止凹溝とこの一方の部材の軸方向端面とを連通させる、上記係止突片の数以上の入れ溝とを備えたものを使用し、この入れ溝を通じてこの係止突片を上記係止凹溝に整合する位置に迄進入させると共に、上記レース部の軸方向他面を上記一方の部材の軸方向端面に突き当てた後、上記レースをこの一方の部材に対し回転させて、上記係止突片を上記入れ溝からずらせるスラストころ軸受用レースの取付方法。