JP5186766B2

JP5186766B2 - スラストころ軸受

Info

Publication number: JP5186766B2
Application number: JP2006353309A
Authority: JP
Inventors: 賢一中岡
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: EP2098738B1; JP2008164040A; EP2098738A4; CN101573544B; WO2008078786A1; EP2098738A1; CN101573544A; ATE545792T1

Description

本発明は、例えば自動車のオートマチックトランスミッションやカーエアコンのコンプレッサなどに使用されるスラストころ軸受に関するものである。

スラストころ軸受は、例えば図７に示すように、金属板をプレス加工し、あるいは合成樹脂を成型した環状板の中心Ｏから放射状に、かつ周方向に所定の間隔でころを保持するポケット５が設けられた保持器１を有し、ころがポケット５に収容されてポケット５の周方向の端面に設けた複数の抜け止め爪により、転動自在に保持している。

図８は従来の保持器及びそのポケットに収容されたころの説明図である。
保持器２０は、径方向の外径側に設けられた外径側レースガイド部２１ａと、内径側に設けられた内径側レースガイド部２１ｂとの間に、同方向に張出した外径側張出し部２２ａ及び内径側張出し部２２ｂと、両者の間において、反対側に、外径側レースガイド部２１ａと内径側レースガイド部２１ｂの上面とほぼ同一平面まで張出した中間張出し部２２ｃとからなっている。

そして、外径側張出し部２２ａから内径側張出し部２２ｂにかけて、径方向に長い矩形状のポケット２３が設けられており、ポケット２３の径方向の長さは、ころ１０の軸方向の長さより長く形成されている。このポケット２３のほぼ中央部にはころ１０が収容され、外径側張出し部２２ａ，内径側張出し部２２ｂ及び中間張出し部２２ｃのポケット２３側に突設された抜け止め爪（図示せず）により、転動自在に保持されている。

このように構成したスラストころ軸受は、例えば、ハウジングと回転軸との間に介装される。そして、回転軸が回転すると、その遠心力によりころ１０が外径方向に付勢され、その軸方向の端面が保持器２０のポケット２３の外径側の端面に、図８（ｂ）に斜線で示すように、ころ１０の軸方向の端面の周速度の大きい外周側が広範囲にすべり接触する。

このため、すべり接触によりころ１０に摩擦抵抗が作用し、回転軸が高速回転になるほど摩擦抵抗が増大するため、回転トルクが増大するばかりでなく、発熱などが発生し、好ましくなかった。なお、回転軸が偏心回転するような場合は、ころ１０の軸方向の両端面がポケット２３の外径側や内径側の端面にすべり接触して同様の問題が生じる。

このような問題を解決するために、ポケットの外径側端面と内径側端面の円周方向の中心部に、保持器の厚み方向に延びる凸条部を設け、ころが例えば遠心力により外径方向に付勢されると、この凸条部によりころの軸方向の端面の中心部をピボット支持するようにしたスラストころ軸受用保持器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１４４８２１号公報（第４，５頁、図２，３）

特許文献１のスラストころ軸受用保持器によれば、ころが例えば遠心力により外径方向に付勢されたときは、保持器のポケットの外径側端面に設けた凸条部によって、ころの端面の中心部をピボット支持するようにしたので、ころの摩擦抵抗を低減することができ、低トルク化をはかることができる。しかしながら、ころは周速度が零に近い端面中心部が凸条部に接触するため、油膜が形成されにくく薄くなって油膜切れを生じるおそれがあった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ころの軸方向の端面がポケットの端面に摺接しても、発熱したりトルクが増大したりすることがほとんどなく、また、摺接部に十分な油膜を形成することができるスラストころ軸受を提供することを目的としたものである。

本発明に係るスラストころ軸受は、外径側レースガイド部と内径側レースガイド部の間の周方向に所定の間隔で複数のポケットが設けられた保持器と、前記ポケット内に転動自在に収容されるころとを有し、前記外径側レースガイド部の下面と内径側レースガイド部の下面を結ぶ線と、前記ころの軸方向の中心とを一致させて前記ころを前記ポケット内に収容し、前記ポケットの外径側端面の幅方向のほぼ中央部に突部を設け、前記ころを、該ころの軸方向の端面の中心より外周側が前記突部と対向するように前記ポケット内に収容したものである。

また、本発明に係るスラストころ軸受は、上記の保持器のポケットの外径側端面と内径側端面に突部を設けたものである。

また、本発明に係るスラストころ軸受は、一方の側に張出した張出し部を有する第１の環状板と、他方の側に張出した張出し部を有する第２の環状板とを一体に接合し、外径側レースガイド部と内径側レースガイド部の間にポケットが設けられた保持器と、前記ポケット内に転動自在に収容されるころとを有し、前記外径側レースガイド部と内径側レースガイド部の前記第１、第２の環状板の接合面を結ぶ線と、前記ころの軸方向の中心とを一致させて前記ころを前記ポケット内に収容し、前記第１、第２の環状板のいずれか一方のポケットの外径側端面及び内径側端面又は外径側端面の幅方向のほぼ中央部に突部を設け、前記ころを、その軸方向の端面の中心より外周側が前記突部と対向するように前記ポケット内に収容したものである。

本発明によれば、保持器のポケットの外径側端面又は外径側端面と内径側端面に設けた突部に、ころの端面の中心より外周側が対向するようにころをポケット内に収容したので、回転軸の回転によりころが外径方向に付勢されたり径方向に移動したりすると、その端面が接触面積の小さい突部に摺接するため、摺接による摩擦抵抗が小さく、トルクの上昇を抑制することができる。また、ころの端面の周速度がある程度大きい位置が突部に摺接するので油膜が十分形成されてころと保持器の直接接触が抑制され、信頼性の高いスラストころ軸受を得ることができる。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るスラストころ軸受としてのスラスト針状ころ軸受の保持器の断面図、図２は図１の保持器ところの分解斜視図、図３は図１のポケットの平面図である。
図において、１は環状の保持器で外径側の外径側レースガイド部２ａと内径側の内径側レースガイド部２ｂとの間には、波打ち屈曲部３が設けられており、この波打ち屈曲部３は、一方の側にほぼ均等に張出した外形側張出し部３ａ及び内径側張出し部３ｂと、両者の間において、他方の側に、外径側レースガイド部２ａ及び内径側レースガイド部２ｂの上面より上方まで張出した中間張出し部３ｃとからなっている。

そして、外径側張出し部２ａの外径側屈曲起点の近傍から、内径側張出し部２ｂの内径側屈曲起点近傍にかけて、径方向に長い矩形状のポケット５が設けられており、ポケット５の径方向の長さは、ころ１０の軸方向の長さより長く形成されている。このポケット５の外径側端面と内径側端面の幅方向（周囲方向）のほぼ中央部の厚み方向には、突部６ａ，６ｂが対向して設けられており、突部６ａ，６ｂの先端部間の距離は、ころとしての針状ころ１０の軸方向の長さより若干長くなっている。

また、ポケット５の外径側張出し部３ａ、内径側張出し部３ｂ及び中間張出し部３ｃのそれぞれの頂点部分には、ポケット５側に向けて抜け止め爪４ａ，４ｂ，４ｃが設けられており、それぞれ対向する抜け止め爪４ａ，４ｂ，４ｃの間隔は、ころ１０の径より幅狭に形成されている。そして、ころ１０は、ポケット５に無理嵌めされて収容され、抜け止め爪４ａ〜４ｃにより抜け出すことなく、ポケット５内に転動自在に保持される。

ころ１０をポケット５に収容するにあたっては、例えば、ころ１０の軸方向の中心を、外径側レースガイド部２ａと内径側レースガイド部２ｂの下面を結ぶ線Ｏ₁−Ｏ₁と一致させる。つまり、ころ１０の軸方向の端面の中心より外周側にずれた位置が、突部６ａ，６ｂと対向するようにポケット５に収容し、抜け止め爪４ａ〜４ｃによって保持させる。なお、図には、ころ１０の端面の中心からその外周側が突部６ａ，６ｂと対向する場合を示してあるが、さらに、ころ１０の端面の中心から離れた外周側の位置を、突部６ａ，６ｂと対向させるようにしてもよい。

上記のように構成した本実施の形態によれば、ころ１０が例えば遠心力によって外径側に付勢されると、図４に示すように、その軸方向の端面の中心より外周側が接触面積の小さい突部６ａに摺接して転動するので、摺動抵抗が小さく、回転トルクの上昇を抑制できるばかりでなく、ころ１０の転動の周速度が比較的大きい端面の中心より外周側が突部６ａに摺触するため、十分に油膜が形成され、油切れを生ずることがない。なお、回転軸の偏心等により、ころ１０がポケット５内を径方向に移動するような場合も、ころ１０の外径側端面又は内径側端面の外周側が突部６ａ又は６ｂに摺接し、上記と同様の効果を得ることができる。

［実施の形態２］
図５は本発明の実施の形態２に係るスラストころ軸受の保持器の断面図、図６は図５のポケットの平面図である。
本実施の形態は、２枚の環状板１ａ，１ｂを一体に接合して、保持器１を構成したものである。

２枚の環状板１ａ，１ｂの外径側レースガイド部２ａと２ｃ、内径側レースガイド部２ｂと２ｄの間には、互いに反対方向に屈曲するほぼ台形状の張出し部３ａ，３ｂが設けられており、両レースガイド部２ａ，２ｂと２ｃ，２ｄの間には、それぞれ径方向に長い矩形状の開口部５ａ，５ｂが設けられ、両開口部５ａ，５ｂによりころ１０を収容するポケット５が形成されている。そして、一方の環状板（例えば１ａ）の開口部５ａの径方向の両端面の幅方向のほぼ中央部には、ポケット５側に突出する突部６ａ，６ｂが設けられている。４ａ，４ｂは張出し部３ａ，３ｂの頂部のポケット５側に設けたころ１０の抜け止め爪である。

上記のように構成した保持器１においては、ころ１０はポケット５のほぼ中央部に無理嵌めされ、抜け止め爪４ａ，４ｂにより転動自在に保持される。このとき、ころ１０の軸方向の両端面は、その中心より外周側か突部６ａ，６ｂと対向する。なお、上記の説明では、一方の環状板１ａの開口部５ａの径方向の両端面に突部６ａ，６ｂを設けた場合を示したが、他方の環状板１ｂの開口部５ｂの径方向の両端面に突部６ａ，６ｂを設けてもよい。
本実施の形態においても、実施の形態１の場合とほぼ同様の作用、効果を得ることができる。

上記の説明では、図示のスラストころ軸受に本発明を実施した場合を示したが、これに限定するものではなく、他の構造のスラストころ軸受にも本発明を実施することができる。また、本発明をスラスト針状ころ軸受に実施した場合を示したが、通常のスラストころ軸受にも実施することができる。
さらに、保持器１のポケット５の外周側端面と内周側端面の両者に突部６ａ，６ｂを設けた場合を示したが、外周側端面のみに突部６ａを設けてもよい。

本発明の実施の形態１に係るスラスト針状ころ軸受の保持器の断面図である。図１の保持器ところの一部の斜視図である。図１の保持器のポケットの平面図である。実施の形態１の作用説明図である。本発明の実施の形態２に係るスラスト針状ころ軸受の保持器の断面図である。図５の保持器のポケットの平面図である。スラスト針状ころ軸受の保持器の一例の平面図である。従来のスラスト針状ころ軸受の断面図である。

符号の説明

１保持器、１ａ第１の環状板、１ｂ第２の環状板、２ａ外径側レースガイド部、２ｂ内径側レースガイド部、３ａ外径側張出し部、３ｂ内径側張出し部、３ｃ中間張出し部、４ａ〜４ｃ抜け止め爪、５ポケット、５ａ，５ｂ開口部、６ａ，６ｂ突部、１０ころ（針状ころ）。

Claims

外径側レースガイド部と内径側レースガイド部の間の周方向に所定の間隔で複数のポケットが設けられた保持器と、前記ポケット内に転動自在に収容されるころとを有し、
前記外径側レースガイド部の下面と内径側レースガイド部の下面を結ぶ線と、前記ころの軸方向の中心とを一致させて前記ころを前記ポケット内に収容し、
前記ポケットの外径側端面の幅方向のほぼ中央部に突部を設け、前記ころを、該ころの軸方向の端面の中心より外周側が前記突部と対向するように前記ポケット内に収容したことを特徴とするスラストころ軸受。
前記保持器のポケットの外径側端面と内径側端面に突部を設けたことを特徴とする請求項１記載のスラストころ軸受。
一方の側に張出した張出し部を有する第１の環状板と、他方の側に張出した張出し部を有する第２の環状板とを一体に接合し、外径側レースガイド部と内径側レースガイド部の間にポケットが設けられた保持器と、前記ポケット内に転動自在に収容されるころとを有し、
前記外径側レースガイド部と内径側レースガイド部の前記第１、第２の環状板の接合面を結ぶ線と、前記ころの軸方向の中心とを一致させて前記ころを前記ポケット内に収容し、
前記第１、第２の環状板のいずれか一方のポケットの外径側端面及び内径側端面又は外径側端面の幅方向のほぼ中央部に突部を設け、前記ころを、その軸方向の端面の中心より外周側が前記突部と対向するように前記ポケット内に収容したことを特徴とするスラストころ軸受。