JP5347679B2 - スラストころ軸受及びそのスラストレースの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のトランスミッションやトルクコンバータ、カーエアコン用コンプレッサ、工作機械等、各種機械装置の回転支持部に用いられるスラストころ軸受及びそのスラストレースの製造方法に関する。

例えば、トルクコンバータのインペラ或いはタービンとステータとの間には、インペラとタービンとの間に還流する作動油によるスラスト荷重を支承するため、スラストころ軸受が使用されている。スラストころ軸受のスラストレースの支持面をなすステータは、一般に、車両の軽量化及び低燃費化によりアルミニウムで構成されている。このため、実車使用環境下では、ステータとスラストレースの相対回転によりステータの支持面に摩耗が生じ、該摩耗が進行することで寸法関係が崩れ、車両不具合に結びつく可能性がある。

この対策として、図８に示すトルクコンバータに適用されたスラストころ軸受１００では、スラストレース１０１の外周に複数の回り止め片１０２を設けて、回り止め片１０２をステータ１０３の油溝１０４に嵌め合わせて、ステータ１０３とスラストレース１０１の相対回転を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。なお、スラストレース１０１の内周縁には、円筒部１０５が形成されており、円筒部１０５の先端縁部には、半径方向外方に加締めることで保持器１０６の抜け止めを防止する複数の抜け止め爪１０７が形成されている。

また、スラストレースの内周縁に形成された円筒部に径方向外方に折り曲げた係止爪部を設けて、相手部材との間で回り止め規制を行ったもの（例えば、特許文献２参照。）や、円筒部に突起を設けて、相手部材との間で軸方向規制を行ったもの（例えば、特許文献３参照。）が提案されている。

特許第３９７１６２６号公報 特開２００７−４０４９８号公報 米国特許出願公開第２００４／０１０５６０４号明細書

ところで、図８に示した特許文献１に記載のスラストころ軸受では、スラストレース１０１の外周に複数の回り止め片１０２が設けられるため、スラストレース１０１が大型化し、材料コストが嵩むという問題がある。

また、特許文献２に記載の係止爪部は、円筒部をプレス曲げ加工後に、円筒部を一部切断し、切断部分を折り曲げる工程が必要となり、また、特許文献３に記載の突起は、円筒部をプレス曲げ加工後に、プレス加工が必要となるため、いずれも製造工程が増加してしまう。さらに、特許文献３に記載の突起は、相手部材に形成された溝や穴に点接触で保持されるため、保持部分の剛性が十分に確保されない虞がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スラストレースに、該スラストレースを支持する相手部材と係止可能な突起部を、製造工程を増加することなく、剛性向上が図って設けることができ、また、小型化が可能なスラストころ軸受及びそのスラストレースの製造方法を提供することにある。

（１） 放射方向に配列される複数のころと、全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、前記複数のころが当接するレース部、及び該レース部の内周縁に形成された円筒部を備えた少なくとも一つのスラストレースと、を具備するスラストころ軸受のスラストレースの製造方法であって、
環状の平板をプレス成形により曲げ加工することで、前記レース部の内周縁に前記円筒部が形成されると同時に、前記円筒部には前記レース部と反対側である径方向内側に突出し、所定の円周方向幅を有し、本スラストレースを支持する相手部材に対し円周方向に線接触して回り止めする突起部が形成されることを特徴とするスラストころ軸受のスラストレースの製造方法。
（２） 放射方向に配列される複数のころと、全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、前記複数のころが当接するレース部、及び該レース部の外周縁に形成された円筒部を備えた少なくとも一つのスラストレースと、を具備するスラストころ軸受のスラストレースの製造方法であって、
環状の平板をプレス成形により曲げ加工することで、前記レース部の外周縁に前記円筒部が形成されると同時に、前記円筒部には前記レース部と反対側である径方向外側に突出し、所定の円周方向幅を有し、本スラストレースを支持する相手部材に対し円周方向に線接触して回り止めする突起部が形成されることを特徴とするスラストころ軸受のスラストレースの製造方法。
（３） 前記環状の平板は、前記突起部を形成する部分が前記円筒部の自由端をなす周面から切り欠かれていることを特徴とする（１）又は（２）に記載のスラストころ軸受のスラストレースの製造方法。
（４） 放射方向に配列される複数のころと、
全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、
前記複数のころが当接するレース部、及び該レース部の内周縁に形成された円筒部を備えた少なくとも一つのスラストレースと、を具備するスラストころ軸受であって、
前記スラストレースの円筒部には、前記レース部と反対側である径方向内側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部が形成されており、
該突起部は、前記スラストレースを支持する相手部材と円周方向に線接触して、前記スラストレースを前記相手部材に対して回り止めする機能を有することを特徴とするスラストころ軸受。
（５） 放射方向に配列される複数のころと、
全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、
前記複数のころが当接するレース部、及び該レース部の外周縁に形成された円筒部を備えた少なくとも一つのスラストレースと、を具備するスラストころ軸受であって、
前記スラストレースの円筒部には、前記レース部と反対側である径方向外側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部が形成されており、
該突起部は、前記スラストレースを支持する相手部材と円周方向に線接触して、前記スラストレースを前記相手部材に対して回り止めする機能を有することを特徴とするスラストころ軸受。
（６） 前記突起部は、前記円筒部の自由端よりも軸方向内側に形成されることを特徴とする（４）又は（５）に記載のスラストころ軸受。

本発明のスラストころ軸受のスラストレースの製造方法によれば、環状の平板をプレス成形により曲げ加工することで、レース部の周縁に円筒部が形成されると同時に、円筒部には径方向においてレース部と反対側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部が形成されるので、製造工程を増加することなく、剛性向上が図られた突起部を形成することができ、コンパクトなスラストレースの構成となる。

また、本発明のスラストころ軸受によれば、スラストレースの円筒部には、径方向においてレース部と反対側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部が形成されており、突起部は、スラストレースを支持する相手部材と円周方向に線接触して、スラストレースを前記相手部材に対して回り止めする機能を有する。これにより、剛性向上が図られた回り止め機能を有する突起部を形成することができ、また、コンパクトなスラストレースの構成となる。

本発明の第１実施形態に係るスラストころ軸受の断面図である。 （ａ）は、図１のスラストレースの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のII−II線に沿った断面図であり、（ｃ）は、その斜視図である。 （ａ）は、スラストレースの円筒部と突起部をプレス成形する状態を、（ｂ）のIII−III線に沿って切断した固定パンチを用いて示す断面図であり、（ｂ）は、固定パンチの上面図である。 プレス成形前のスラストレース素材の正面図である。 本発明の第２実施形態に係るスラストころ軸受の断面図である。 （ａ）は、図５のスラストレースの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のVI−VI線に沿った断面図である。 （ａ）は、スラストレースの円筒部と突起部をプレス成形する状態を、（ｂ）のVII−VII線に沿って切断した可動ダイスを用いて示す断面図であり、（ｂ）は、可動ダイスの下面図である。 （ａ）は、従来のトルクコンバータのインペラとステータとの間に設けられたスラストころ軸受の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のVIII−VIII線に沿った断面図である。

以下、本発明に係るスラストころ軸受及びそのスラストレースの製造方法の各実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るスラストころ軸受を示す。本実施形態において、スラストころ軸受１は、放射方向に配列された複数のころ２と、全体を円輪状に造られて複数のころ２を転動自在に保持する保持器３と、複数のころ２を軸方向両側から挟持する第１のスラストレース４及び第２のスラストレース５と、を備える。

保持器３は、それぞれが断面コ字形で全体を円輪状に造られた金属板を最中状に組み合わせて成り、ころ２と同数のポケット３ａを放射方向に配列している。

第１のスラストレース４は、複数のころ２が当接する円輪状のレース部６と、レース部６の内周縁に全周に亙って形成された内側円筒部７と、を備える。また、第２のスラストレース５は、複数のころ２が当接する円輪状のレース部８と、レース部８の外周縁に全周に亙って形成された外側円筒部９と、を備える。第１のスラストレース４及び第２のスラストレース５は、それぞれ相手部材である第１の部材２０及び第２の部材２１に支持されており、第１のスラストレース４は、第１の部材２０の対向面２０ａにレース部６の背面を当接させるとともに、第１の部材２０の環状軸部２０ｂに内側円筒部７を嵌め合わせている。第２のスラストレース５は、第２の部材２１の対向面２１ａにレース部８の背面を当接させている。

また、図２に示すように、第１のスラストレース４の内側円筒部７には、径方向においてレース部６と反対側、即ち、径方向内側に突出する複数（本実施形態では、４つ）の突起部１０が所定の円周方向幅を持って形成されている。この突起部１０は第１の部材２０の環状軸部２０ｂに形成された溝部２０ｃに嵌めこんで、該溝部２０ｃと円周方向において線接触して、第１のスラストレース４を第１の部材２０に対して回り止めしている。また、この突起部１０の先端は、内側円筒部７の自由端７ａよりも軸方向においてレース部寄りに形成される。さらに、第１のスラストレース４の内側円筒部７の自由端７ａには、突起部１０と周方向において異なる位置に、径方向外方に加締めにより突出する複数（本実施形態では、４つ）の係止爪部１１が形成されており、この係止爪部１１は、保持器３の内径側側面と当接して保持器３の抜け止めとして機能する。

この第１のスラストレース４は、図４に示すようなスラストレース素材である環状の平板Ｗを図３に示すような成形機５０を用いてプレス成形される。プレス加工前の環状の平板Ｗは、突出部１０を形成する部分に内側円筒部７の自由端７ａをなす周面から径方向外側に切り欠かれた切欠きＷａを有している。成形機５０は、平板Ｗを支持する環状の可動支持体５１と、可動支持体５１に内接する円柱状の固定パンチ５２と、可動支持体５１と固定パンチ５２の上方に配置される可動ダイス５３と、を有する。そして、可動支持体５１に平板Ｗを載置した状態で、上方から可動ダイス５３を押し下げることで、可動支持体５１も固定パンチ５２に対して下方に押し下げられ、固定パンチ５２の外周面と可動ダイス５３の内周面との間で内側円筒部７がレース部６に対して略直角に曲げ加工される。

ここで、固定パンチ５２には、図３（ｂ）に示すように、外周面に局所的に逃がし部５２ａが形成されている。従って、この逃がし部５２ａと平板Ｗの切欠きＷａの位相を合わせてプレス成形することで、固定パンチ５２の逃がし部５２ａと可動ダイス５３の内周面との間に収容された平板Ｗの部分が直角に曲がらずに径方向内側に突出して突出部１０を形成する。なお、逃がし部５２ａの円周方向幅は、突出部１０の所定の円周方向幅に応じて設定される。

このように、切欠きＷａを設けて突出部１０を形成する場合には、固定パンチ５２の逃がし部５２ａと可動ダイス５３の内周面との間に収容された部分が略直角に折り曲げられる内側円筒部７に引っ張られて折り曲げられる量が小さく、突出部１０が内側円筒部７から内側に突出する突出量は大きくなる。一方、切欠きを設けずに突出部１０を形成した場合には、固定パンチ５２の逃がし部５２ａと可動ダイス５３の内周面との間に収容された部分が内側円筒部７に引っ張られて大きく折り曲げられ、突出部１０が内側円筒部７から内側に突出する突出量は小さくなる。従って、切欠きＷａの大きさを調整することで、突出部１０の突出量を調整することができる。

従って、本実施形態のスラストころ軸受１のスラストレース４の製造方法によれば、環状の平板Ｗをプレス成形により曲げ加工することで、レース部６の内周縁に内側円筒部７が形成されると同時に、内側円筒部７には径方向内側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部１０が形成されるので、製造工程を増加することなく、剛性向上が図られた突起部１０を形成することができ、コンパクトなスラストレース４の構成となる。

また、本実施形態のスラストころ軸受１によれば、スラストレース４の内側円筒部７には、径方向内側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部１０が形成されており、突起部１０は、スラストレース４を支持する第１の部材２０と円周方向に線接触して、スラストレース４を第１の部材２０に対して回り止めする機能を有する。これにより、剛性向上が図られた回り止め機能を有する突起部１０を形成することができ、また、コンパクトなスラストレース４の構成となる。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係るスラストころ軸受を示す。なお、第１実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態のスラストころ軸受１ａでは、第１のスラストレース４は、第１の部材２０の対向面２０ａにレース部６の背面を当接させる一方、第２のスラストレース５は、第２の部材２１の対向面２１ａにレース部８の背面を当接させるとともに、第２の部材２１の環状凹部２１ｂに外側円筒部９を嵌め合わせている。

また、図６に示すように、本実施形態では、所定の円周方向幅を有する複数（本実施形態では、４つ）の突起部１０ａが第２のスラストレース５の外側円筒部９に径方向においてレース部６と反対側、即ち、径方向外側に突出するように形成されている。この突起部１０ａは、第２の部材２１の環状軸部２１ｂに形成された溝部２１ｃに円周方向に線接触するように嵌め込まれ、第２のスラストレース５を第２の部材２１に対して回り止めしている。また、この突起部１０ａの先端は、外側円筒部９の自由端９ａよりも軸方向においてレース部寄りに形成される。さらに、本実施形態においても、第２のスラストレース５の外側円筒部９の自由端９ａには、突起部１０ａと周方向において異なる位置に、径方向内方に加締められた複数（本実施形態では、４つ）の係止爪部１１ａが、保持器３の抜け止めとして形成されている。

この第２のスラストレース５も、環状の平板Ｗ´を図７に示すような可動支持体６１、固定ダイス６２、及び可動パンチ６３を備えた成形機６０を用いてプレス成形することで、レース部８の外周縁に略直角に曲げ加工された外側円筒部９が形成される。この場合にも、固定ダイス６２には、図７（ｂ）に示すように、内周面に局所的に逃がし部６２ａが形成されているので、固定ダイス６２の逃がし部６２ａと可動パンチ６３の外周面との間に収容された平板Ｗ´の部分が直角に曲がらずに径方向外側に突出して突出部１０ａを形成する。

なお、本実施形態においても、平板ｗ´の外周面を径方向内側に切り欠いた切欠きＷａ´の大きさを調整することで、突出部１０ａの突出量を調整することができる。

従って、本実施形態のスラストころ軸受１ａのスラストレース５製造方法においても、環状の平板Ｗ´をプレス成形により曲げ加工することで、レース部８の外周縁に外側円筒部９が形成されると同時に、外側円筒部９には径方向外側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部１０ａが形成されるので、製造工程を増加することなく、剛性向上が図られた突起部１０ａを形成することができ、コンパクトなスラストレース５の構成となる。

また、本実施形態のスラストころ軸受１ａによれば、スラストレース５の外側円筒部９には、径方向外側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部１０ａが形成されており、突起部１０ａは、スラストレース５を支持する第２の部材２１と円周方向に線接触して、スラストレース５を第２の部材２１に対して回り止めする機能を有する。これにより、剛性向上が図られた回り止め機能を有する突起部１０ａを形成することができ、また、コンパクトなスラストレース５の構成となる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能であり、前述した実施形態は、実施可能な範囲において組み合わせて適用することができる。

本実施形態では、本発明の円筒部と同時に形成される突起部は、回り止めする機能を有するものとしたが、これに限定されず、スラストレースを、スラストレースを支持する相手部材に対して軸方向に位置決めする機能を有するものとしてもよい。この場合にも、製造工程を増加することなく、剛性向上が図られた突起部を形成することができ、コンパクトなスラストレースの構成となる。

例えば、保持器の形状は、本実施形態のものに限定されるものでなく、円周方向に複数のポケットが打ち抜かれた一枚の金属板によって構成されるものであってもよい。

また、本発明のスラストころ軸受は、突起部を有するスラストレースを少なくとも一つ有する構成であればよく、図８に示すように、ころが転動する一方のレース部を第１或いは第２の部材によって構成するようにしてもよい。

１，１ａ スラストころ軸受
２ ころ
３ 保持器
４ 第１のスラストレース
５ 第２のスラストレース
６ レース部
７ 内側円筒部
８ レース部
９ 外側円筒部
１０，１０ａ 突起部
２０ 第１の部材（相手部材）
２１ 第２の部材（相手部材）

Claims (6)

1. 放射方向に配列される複数のころと、全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、前記複数のころが当接するレース部、及び該レース部の内周縁に形成された円筒部を備えた少なくとも一つのスラストレースと、を具備するスラストころ軸受のスラストレースの製造方法であって、
   環状の平板をプレス成形により曲げ加工することで、前記レース部の内周縁に前記円筒部が形成されると同時に、前記円筒部には前記レース部と反対側である径方向内側に突出し、所定の円周方向幅を有し、本スラストレースを支持する相手部材に対し円周方向に線接触して回り止めする突起部が形成されることを特徴とするスラストころ軸受のスラストレースの製造方法。
2. 放射方向に配列される複数のころと、全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、前記複数のころが当接するレース部、及び該レース部の外周縁に形成された円筒部を備えた少なくとも一つのスラストレースと、を具備するスラストころ軸受のスラストレースの製造方法であって、
   環状の平板をプレス成形により曲げ加工することで、前記レース部の外周縁に前記円筒部が形成されると同時に、前記円筒部には前記レース部と反対側である径方向外側に突出し、所定の円周方向幅を有し、本スラストレースを支持する相手部材に対し円周方向に線接触して回り止めする突起部が形成されることを特徴とするスラストころ軸受のスラストレースの製造方法。
3. 前記環状の平板は、前記突起部を形成する部分が前記円筒部の自由端をなす周面から切り欠かれていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスラストころ軸受のスラストレースの製造方法。
4. 放射方向に配列される複数のころと、
   全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、
   前記複数のころが当接するレース部、及び該レース部の内周縁に形成された円筒部を備えた少なくとも一つのスラストレースと、を具備するスラストころ軸受であって、
   前記スラストレースの円筒部には、前記レース部と反対側である径方向内側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部が形成されており、
   該突起部は、前記スラストレースを支持する相手部材と円周方向に線接触して、前記スラストレースを前記相手部材に対して回り止めする機能を有することを特徴とするスラストころ軸受。
5. 放射方向に配列される複数のころと、
   全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、
   前記複数のころが当接するレース部、及び該レース部の外周縁に形成された円筒部を備えた少なくとも一つのスラストレースと、を具備するスラストころ軸受であって、
   前記スラストレースの円筒部には、前記レース部と反対側である径方向外側に突出し、所定の円周方向幅を有する突起部が形成されており、
   該突起部は、前記スラストレースを支持する相手部材と円周方向に線接触して、前記スラストレースを前記相手部材に対して回り止めする機能を有することを特徴とするスラストころ軸受。
6. 前記突起部の先端は、前記円筒部の自由端よりも軸方向においてレース部寄りに形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のスラストころ軸受。

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