JP5561103B2

JP5561103B2 - スラストニードル軸受

Info

Publication number: JP5561103B2
Application number: JP2010242913A
Authority: JP
Inventors: 豊石橋; 和人早川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: JP2012092951A

Description

本発明は、スラストニードル軸受であって、特に、自動車用変速機のメインシャフトに対して、回転自在に支持する為の回転支持部に使用されるスラストニードル軸受に関する。

例えば自動車用変速機に組み込まれるメインシャフトにギヤを回転可能に支持する回転支持部の構造として、従来から、例えば特許文献１に記載された様な構造が知られている。図６は、特許文献１に記載された構造の１例を示している。この回転支持部の構造は、小径部３１ａおよび大径部３１ｂを有する軸３１と、小径部３１ａの径方向外側に配置される外方部材３２と、小径部３１ａの外径面および外方部材３２の内径面の間に配置されるラジアルころ軸受３３と、大径部３１ｂおよび外方部材３２の端面の間に配置されるスラストころ軸受１１とを備える。

ラジアルころ軸受３３は、複数のころ３３ａと、隣接するころ３３ａの間隔を保持する保持器３３ｂとを備え、小径部３１ａの外径面と外方部材３２の内径面とを軌道面とするケージ＆ローラタイプの針状ころ軸受であって、軸３１に負荷されるラジアル荷重を支持する。

スラストころ軸受１１は、複数のころ１２と、隣接するころ１２の間隔を保持する保持器１３とを備える。

保持器１３は、環状の部材であって、金属製の平板をプレス加工等によって折り曲げて形成されている。そして、ころ１２を収容する複数のポケット１７が形成されて径方向に延在する柱部１６と、柱部１６の内周に形成される内周鍔部１５とを有する。

内周鍔部１５は、保持器１３の軸方向に延びる円筒部１５ａと、円筒部１５ａの軸方向両端部に径方向外側に屈曲する第１および第２屈曲部１５ｂ，１５ｃとを含み、第１および第２屈曲部１５ｂ，１５ｃは、それぞれ径方向外側に延びる壁面１５ｄ，１５ｅを有している。

第１屈曲部１５ｂから延びる壁面１５ｄは、所定の長さの直線部分を有し、その先は保持器１３の軸方向に屈曲しながら径方向外側に延び、柱部１６と、さらにその外側に保持器１３の外周に沿って外周鍔部１８とが形成されている。

第２屈曲部１５ｃから延びる壁面１５ｅは、ポケット１７の手前まで径方向外側に直線的に延びて、先端が保持器１３の軸方向内側、すなわち壁面１５ｄの方向に折り曲げられている。そして、内周鍔部１５の断面形状は、４つの角がそれぞれ所定の曲率を持った略四角形状となっている。

そして、スラストころ軸受１１は、大径部３１ｂの端面と第２屈曲部１５ｃから外径方向に延びる壁面１５ｅとが対面し、ラジアルころ軸受３３の保持器３３ｂの軸方向端面と第１屈曲部１５ｂから外径方向に延びる壁面１５ｄの直線部分とが対面するように配置されている。

特許文献１では、ラジアルころ軸受３３とスラストころ軸受１１とを図６に示すように配置することによって、軌道輪を省略しても壁面１５ｄの直線部分でラジアルころ軸受３３の軸方向への移動を規制している。また、内周鍔部１５の断面形状を略四角形状として剛性を向上することによって、ラジアルころ軸受３３との接触によって内周鍔部１５が変形するのを防止している。

ところで、上記のスラストころ軸受１１では、その保持器１３の内周鍔部１５は、鋼板をバーリング加工や曲げ加工することによって形成される。しかし、形状が複雑であり、材料である鋼板に大きな変形や絞りが施されるため、保持器肉厚が薄くなってしまい、図７に示すように、内周鍔部１５の円筒部１５ａや壁面１５ｅが、断面において、直線状に形成されず、平面度や真円度等が悪くなり、内周鍔部１５を適格に成形できなかったり、また、熱処理方法のバリエーションが軟窒化処理等に制限されてしまったりしてしまい、保持器の案内形式が、ラジアルころ軸受の保持器端面で案内される場合や、軸で案内される場合では、その強度の低下が懸念されていた。また、略四角形状のような内周鍔部を成形した後に、バレル研磨や黒染加工処理等の水処理を行なう場合に、内周鍔部に水等の加工液が浸透することとなり、乾燥が不十分な場合には、加工液が内周鍔部内に残ってしまい、その使用時に加工液がにじみ出て、錆や異物等のいわゆるコンタミをもたらす原因となる可能性があった。

特開２００８−１４４１４号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、スラストころ軸受の形状が複雑な場合であっても、強度を低下することなく、また、製造が容易なスラストころ軸受の提供を実現すべく発明したものである。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のスラストころ軸受は、放射状に配置される複数のころ（２）と、全体を円輪状に作られて前記複数のころ（２）を転動自在に保持するポケットを有する円環状の主部（４）と、コの字環状部（９）とを含む保持器（３）と、前記保持器（３）とは別部材である環状部材（２０）と、を備え、前記コの字環状部（９）は、前記主部（４）の軸方向の一端に接続される第１内径側フランジ部（６）と、前記第１内径側フランジ部（６）と接続される円筒状の円輪部（７）と、前記円環部（７）と接続される第２内径側フランジ部（８）とを含み、前記字環状部材（２０）は、断面形状が矩形形状であり、前記環状部材（２０）は、前記第１内径側フランジ部（６）及び前記第２内径側フランジ部（８）と接し、かつ前記コの字環状部（９）の開口側に挿入されることを特徴とする。

前記環状部材（２０）は、前記第２内径側フランジ部（８）側から加締められていることを特徴とする。

また、請求項３に記載のスラストころ軸受は、前記コの字環状部（９）と、前記環状部材（２０）との間に回り止めを設けたことを特徴とする。また、請求項４に記載のスラストころ軸受は、前記環状部材（２０）の少なくとも１つの前記円輪部（７）側の端部には、面取り又はクラウニングが施されていることを特徴とする。

本発明によれば、保持器は、従来に比べ、曲げ加工の工程が少なくて済むので、絞り等による薄肉化を軽減できる。また、保持器のコの字状環状部と環状部材を別々に成形できるので、バレル研磨や黒染加工処理等の水処理を行なう場合には、それらの水処理を済ませた後に、保持器のコの字状環状部と環状部材とを組み合わせれば良いので、従来のように内周鍔部内に加工液が残る可能性はない。

本発明の第1の実施の形態を説明する図である。本発明の環状部材を示す図である。本発明の環状部材の変形例を示す図である。本発明の変形例を説明する図である。本発明の変形例を説明する図である。従来のスラスト軸受を説明する図である。従来のスラスト軸受を説明する図である。

図１は、本発明の実施の形態を示している。このスラストころ軸受１は、放射状に配置される複数のころ２と、全体を円輪状に作られて前記複数のころを転動自在に保持するポケットを有する保持器３とからなり、図示しない２つの部材の間に配置され、その２部材の相対回転を自在としている。

保持器３は、ころ２を保持するポケットを有する円輪状の主部４と、その両端に設けられた円筒状のフランジ部５，６とからなり、保持器３の内径側フランジ部６の端部から内径側に円輪部７が設けられ、円輪部７の内径側端部に円筒状のフランジ部８が設けられる。また、保持器３の内径側フランジ部６と、円輪部７と、円輪部の内径側端部に円筒状のフランジ部８とから、コの字状環状部９が構成される。

保持器３とは別部材である環状部材２０は、図２に示すような環状部材であり、保持器と同様の材質であって、断面形状が矩形形状である。

図１に示すように、保持器３のコの字状環状部９の開口側から環状部材２０を挿入し、円輪部７の内径側端部に設けたフランジ部８の端部４１を加締め、コの字状環状部９と環状部材２０とを組み合わせる。また、組み合わせに際し、端部４１の加締めにステーキングタブ４０を回り止めとして施す。

上記実施の形態のようにすることで、従来に比べ、保持器を折り曲げる工程が少なくて済むので、絞り等による薄肉化を軽減できる。また、バレル研磨や黒染加工処理等の水処理を行なう場合には、それらの水処理を済ませた後に、保持器のコの字状環状部と環状部材とを組み合わせれば良いので、従来のように内周鍔部内に加工液が残る心配はない。

また、上記実施の形態のように回り止めを施すことで、保持器３と環状部材２０の相対回転を阻止することができ、保持器３と環状部材２０の摺動を防止できる。また、上記実施の形態では、保持器３と環状部材２０の相対回転を阻止する手段として回り止めにステーキングタブを施しているが、ステーキングタブ４０のように、機械的に係合させるのではなく、接着剤等により接着させて回り止めとしても良い。

また、図３に示す環状部材の変形例のように、ステーキングタブ４０に対応する環状部材２４の位置に、ステーキングタブ４０と係合する凹部２５を設け、保持器３のステーキングタブ４０と環状部材２４の凹部２５を係合させてもよい。これにより、保持器３と環状部材２４の相対回転を阻止し、保持器３と環状部材２４の摺動を防止する。尚、環状部材２４には、凹部２５を円周方向に４箇所に均等に配置しているが、その数や位置は特に限定されない。

また、図３、図４に示す変形例のように、保持器３の円輪部７側の環状部材２０の端部に面取り４３，４４やクラウニング４５,４６を施し、保持器３の折れ曲がり部４７，４８との干渉を防ぐための逃げ部４９，５０を設けても良い。このようにすることで、組立性が向上する。

また、上記実施の形態では、保持器と環状部材の材質を同様としたが、保持器のコの字状環状部と環状部材を別々に成形できるので、それぞれの熱処理や材料を変えることもでき、保持器には軟膣化処理を施し、環状部材は、強度の大きな材料を用い、熱処理や皮膜を施すといったこともできる。また、黒染加工処理を環状部材にだけ施せば、識別にもなる。また、環状部材を樹脂材とすることで、軽量化を図ることができる。

本発明は、スラストころ軸受とラジアルころ軸受とを隣接して配置した回転支持部であれば、自動車の変速機に限らず、各種産業機械の回転支持部として利用できる。

１スラストころ軸受
２ころ
３保持器
４主部
５外径側フランジ部
６内径側フランジ部
７円輪部
８内径側フランジ部
９コの字状環状部
１１スラストころ軸受
１２ころ
１３保持器
１５内周鍔部
１５ａ円筒部
１５ｂ第１屈曲部
１５ｃ第２屈曲部
１５ｄ壁面
１５ｅ壁面
１６柱部
１７ポケット
２０環状部材
２１円輪部
２２外径側フランジ部
２３内径側フランジ部
２４環状部材
２５凹部
３１軸
３１ａ小径部
３１ｂ大径部
３２外方部材
３３ラジアルころ軸受
３３ａころ
４０ステーキングタブ
４１端部
４２端部
４３面取り
４４面取り
４５クラウニング
４６クラウニング
４７折れ曲がり部
４８折れ曲がり部
４９逃げ部
５０逃げ部

Claims

放射状に配置される複数のころ（２）と、
全体を円輪状に作られて前記複数のころ（２）を転動自在に保持するポケットを有する円環状の主部（４）と、コの字環状部（９）とを含む保持器（３）と、
前記保持器（３）とは別部材である環状部材（２０）と、を備え、
前記コの字環状部（９）は、前記主部（４）の軸方向の一端に接続される第１内径側フランジ部（６）と、前記第１内径側フランジ部（６）と接続される円筒状の円輪部（７）と、前記円環部（７）と接続される第２内径側フランジ部（８）とを含み、
前記字環状部材（２０）は、断面形状が矩形形状であり、
前記環状部材（２０）は、前記第１内径側フランジ部（６）及び前記第２内径側フランジ部（８）と接し、かつ前記コの字環状部（９）の開口側に挿入されることを特徴とするスラストころ軸受。
前記環状部材（２０）は、前記第２内径側フランジ部（８）側から加締められていることを特徴とする請求項１に記載のスラストころ軸受。
前記コの字環状部（９）と、前記環状部材（２０）との間に回り止めを設けたことを特徴とする請求項１に記載のスラストころ軸受。
前記環状部材（２０）の少なくとも１つの前記円輪部（７）側の端部には、面取り又はクラウニングが施されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のスラストころ軸受。