JP6003404B2

JP6003404B2 - スラストころ軸受

Info

Publication number: JP6003404B2
Application number: JP2012188627A
Authority: JP
Inventors: 亮輔山田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-08-29
Also published as: JP2014047794A

Description

この発明に係るスラストころ軸受（スラストニードル軸受を含む）は、自動車のトランスミッションやトルクコンバータ等の回転部分に装着して、軸方向に対向する１対の部材同士の間に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら両部材の相対回転を自在とする為に利用する。

トランスミッションやカークーラ用コンプレッサ等の回転部分には、例えば図３〜４に示す様なスラストころ軸受１を装着して、回転軸等に加わるスラスト荷重を支承している（例えば、特許文献１参照）。このスラストころ軸受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、これら各ころ２を転動自在に保持する保持器３と、これら各ころ２を軸方向（図３の左右方向）両側から挟持する外輪４及び内輪５とから成る。これら外輪４及び内輪５はそれぞれ、肌焼鋼等の硬質の金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られている。即ち、このうちの外輪４は、片側面（図３の左側面）に外輪軌道６を有する円輪状の外輪レース部７と、この外輪レース部７の外周縁から軸方向に関して上記外輪軌道６側に突出する状態で全周に亙り形成された円筒状の外側フランジ８とから成る。一方、上記内輪５は、片側面（図３の右側面）に内輪軌道９を有する円輪状の内輪レース部１０と、この内輪レース部１０の内周縁から軸方向に関して上記内輪軌道９側に突出する状態で全周に亙り形成された内側フランジ１１とから成る。

又、上記保持器３は、それぞれが金属板により断面コ字形で全体を円環状に造られた１対の素子１２ａ、１２ｂを、最中状に組み合わせて成る。即ち、これら各素子１２ａ（１２ｂ）はそれぞれ、上記各ころ２と同数のポケット１３を構成する為の窓孔２７、２７を放射方向に配列した円輪部１４ａ（１４ｂ）と、この円輪部１４ａ（１４ｂ）の外周縁から軸方向片側に突出する状態で設けられた円筒状の外側鍔部１５ａ（１５ｂ）と、上記円輪部１４ａ（１４ｂ）の内周縁から軸方向片側に突出する状態で設けられた円筒状の内側鍔部１６ａ（１６ｂ）とから成る。但し、上記各素子１２ａ、１２ｂのうち、一方（図３の右方）の素子１２ａは他方（図３の左方）の素子１２ｂよりも、外径寸法が少し（上記外側鍔部１５ａの厚さ分）だけ大きく、内径寸法が少し（上記内側鍔部１６ａの厚さ分）だけ小さい。そして、上記保持器３は、上記１対の素子１２ａ、１２ｂ同士を、これら両素子１２ａ、１２ｂの軸方向片側面同士を互いに対向させると共に上記各窓孔２７、２７の位相を一致させた状態で、一方の素子１２ａを構成する外側鍔部１５ａと内側鍔部１６ａとの間に他方の素子１２ｂを構成する外側鍔部１５ｂと内側鍔部１６ｂとを径方向に関するガタつきなく進入させて組み合わせる事により構成している。

又、上記外側フランジ８の先端縁の全周若しくは円周方向複数個所（図示の例では、円周方向等間隔の４個所）を部分的に、径方向内方に折り曲げる事により、外側係止部１７、１７を形成している。そして、これら各外側係止部１７、１７と上記保持器３の外周縁との係合により、上記保持器３と外輪４との分離防止を図っている。一方、上記内側フランジ１１の先端縁には、全周若しくは円周方向複数個所を部分的に、径方向外方に折り曲げる事により、内側係止部１８を形成している。そして、これら各内側係止部１８と上記保持器３の内周縁との係合により、上記保持器３と内輪５との分離防止を図っている。従って、スラストころ軸受１を構成する上記各部材が、回転部材への組み付け前にも分離する事はない。

上述の様に構成するスラストころ軸受１の使用時には、例えば図３に示す様に、上記外輪４を構成する外側フランジ８を、ケーシング１９の保持部２０に内嵌した状態で、上記外輪４を構成する外輪レース部７の軸方向他側面を、上記ケーシング１９の段部２１に当接させる。これと共に、上記内輪５を構成する内輪レース部１０の軸方向他側面を、軸２２の段部２３に当接させる。そして、この状態で、上記軸２２を上記ケーシング１９に対して回転自在に支持すると共に、これら軸２２とケーシング１９との間に作用するスラスト荷重を支承する。尚、上記保持器３の外周面と上記外側フランジ８の内周面との間には外径側隙間２４を、同じく保持器３の内周面と上記内側フランジ１１の外周面との間には内径側隙間２５を、それぞれ介在させている。そして、これら両隙間２４、２５の存在に基づき、上記保持器３と上記外輪４と上記内輪５とが径方向に関して若干量相対変位できる様にしている。これにより、上記ケーシング１９に対し上記軸２２が偏心していた場合にも、この偏心を吸収しつつ、これら両部材１９、２２の相対回転を許容できる様にしている。

上述の様に構成され作用する従来のスラストころ軸受１の場合には、ケーシング１９に対する軸２２の偏心量が多くなる（偏心量が外径側隙間２４、内径側隙間２５の幅寸法よりも大きくなる）と、この偏心を吸収し切れなくなる。そして、偏心を吸収し切れなくなると、保持器３の外側鍔部１５ａ又は内側鍔部１６ａが、外側フランジ８の内周面又は内側フランジ１１の外周面と干渉し、干渉した周面同士が強く擦れ合ったり、更には保持器３に過大なラジアル荷重が加わったりする。この結果、スラストニードル軸受部分での発熱量が大きくなり、焼き付き等の故障の原因となったり、或は保持器３の損傷が発生する原因となったりする。この現象を促進させるのが、外側係止部１７、内側係止部１８を塑性加工する際に両係止部１７、１８の根元に発生する凸部である。この凸部により、外径側隙間２４、内径側隙間２５の幅が実質的に狭くなり、この凸部と外側鍔部１５ａ又は内側鍔部１６ａとの干渉が発生しやすくなっている。

特開２０００−２６６０４３号公報

本発明のスラストころ軸受は、上述の様な事情に鑑み、外輪及び内輪と保持器とが偏心した状態で運転が行なわれた場合でも、この保持器を構成する一方の素子の鍔部と塑性加工により外側係止部、内側係止部の根元に発生する凸部との干渉を防止できる構造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は、上記課題を解決するために、片側面を軌道とした円輪状のレース部及びこのレース部の外周縁又は内周縁から軸方向に関して上記軌道側に突出する状態で設けられた円筒状のフランジを備えた軌道輪と、放射方向に配列された状態でそれぞれの転動面を上記軌道に転がり接触させた複数のころと、これら各ころを転動自在に保持する円輪状の保持器とを備え、この保持器は、それぞれが、円周方向複数個所に上記各ころを保持する為のポケットを構成する窓孔を形成した円輪部と、この円輪部の外周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた外側鍔部と、上記円輪部の内周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた内側鍔部とから成る１対の素子同士を、これら両素子の軸方向片側面同士を互いに対向させた状態で一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部との間に、他方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とを、径方向のがたつきなく進入させて組み合わせる事により構成したものであるスラストころ軸受に於いて、上記一方の素子を構成する外側鍔部の端部外周面と内側鍔部の端部内周面とのうちの少なくとも一方に、先端に行くに従って肉厚が薄くなる様にテーパー部を設けている事を特徴とする。

あるいは、本発明のスラストころ軸受は、上記課題を解決するために、片側面を軌道とした円輪状のレース部及びこのレース部の外周縁又は内周縁から軸方向に関して上記軌道側に突出する状態で設けられた円筒状のフランジを備えた軌道輪と、放射方向に配列された状態でそれぞれの転動面を上記軌道に転がり接触させた複数のころと、これら各ころを転動自在に保持する円輪状の保持器とを備え、この保持器は、それぞれが、円周方向複数個所に上記各ころを保持する為のポケットを構成する窓孔を形成した円輪部と、この円輪部の外周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた外側鍔部と、上記円輪部の内周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた内側鍔部とから成る１対の素子同士を、これら両素子の軸方向片側面同士を互いに対向させた状態で一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部との間に、他方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とを、径方向のがたつきなく進入させて組み合わせる事により構成したものであるスラストころ軸受に於いて、上記一方の素子を構成する外側鍔部の端部外周面と内側鍔部の端部内周面とのうちの少なくとも一方に、肉厚が薄くなる様に段部を設けている事を特徴とする。

本発明のスラストころ軸受によれば、外輪及び内輪と保持器とが偏心した状態で運転が行なわれた場合でも、この保持器を構成する一方の素子の鍔部と塑性加工により外側係止部、内側係止部の根元に発生する凸部との干渉を防止できる。

本発明の実施例１を示す部分断面図。同実施例２を示す部分断面図。従来のスラストころ軸受を使用個所に組み付けた状態で示す部分断面図。従来のスラストころ軸受を構成する外輪を軸方向片側から見た図。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の転がり軸受の第１実施形態の１例を示す要部拡大断面図である。尚、本実施形態の特徴は、保持器３ａを構成する一方（図１の右方）の素子１２ｃの外側鍔部１５ｃの形状にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図３〜４に示した従来構造の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施形態の場合には、図示の様に、上記一方の素子１２ｃを構成する外側鍔部１５ｃの端部外周面に先端部に行くに従って肉厚が薄くなる様にテーパー部２８を設けている。このテーパー部２８は、プレス加工時に面押し加工により成形される。このテーパー部２８により、外側係止部１７の根元の凸部との干渉を防止できる。なお、本実施形態では、外側鍔部１５ｃの端部外周面にテーパー部２８を設けたが、内側鍔部１６ｃの端部内周面、あるいは、鍔部１５ｃ、１６ｃ両方の端部にテーパー部２８を設けても良い。

（第２実施形態）
次に、図２は、本発明の転がり軸受の第２実施形態の１例を示す要部拡大断面図である。尚、本実施形態の特徴は、保持器３ｂを構成する一方（図２の右方）の素子１２ｄの外側鍔部１５ｄの形状にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図３〜４に示した従来構造の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施形態の場合には、図示の様に、上記一方の素子１２ｄを構成する外側鍔部１５ｄの端部の肉厚が薄くなる様に外周面に段部２９を設けている。この段部２９は、プレス加工時に面押し加工により成形される。この段部２９により、外側係止部１７の根元の凸部との干渉を防止できる。なお、本実施形態では、外側鍔部１５ｄの端部外周面に段部２９を設けたが、内側鍔部１６ｄの端部内周面、あるいは、鍔部１５ｄ、１６ｄ両方の端部に段部２９を設けても良い。

以上説明したように、本発明のスラストころ軸受によれば、外輪及び内輪と保持器とが偏心した状態で運転が行なわれた場合でも、この保持器を構成する一方の素子の鍔部と塑性加工により外側係止部、内側係止部の根元に発生する凸部との干渉を防止できるので、自動車のトランスミッションやトルクコンバータ等の回転部分に装着して、軸方向に対向する１対の部材同士の間に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら両部材の相対回転を自在とするスラストころ軸受として好適に使用できる。

１スラストころ軸受
２ころ
３、３ａ、３ｂ保持器
４外輪
５内輪
６外輪軌道
７外輪レース部
８外側フランジ
９内輪軌道
１０内輪レース部
１１内側フランジ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ素子
１３ポケット
１４ａ、１４ｂ円輪部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ外側鍔部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ内側鍔部
１７外側係止部
１８内側係止部
１９ケーシング
２０保持部
２１段部
２２軸
２３段部
２４外径側隙間
２５内径側隙間
２７窓孔
２８テーパー部
２９段部

Claims

放射方向に配列された複数のころと、
前記複数のころを転動自在に保持する円輪状の保持器と、
軸方向の一方面を前記複数のころの転動面の外輪軌道とした円輪状の外輪レース部、及び、前記外輪レース部の外周縁から軸方向に前記外輪軌道側に突出して全周に亙り設けられた円筒状の外側フランジを備えた外輪と、
前記外輪の前記外側軌道に対向する軸方向の他方面を前記複数のころの転動面の内輪軌道とした円輪状の内輪レース部、及び、前記内輪レース部の内周縁から軸方向に前記内輪軌道側に突出して全周に亙り設けられた円筒状の内側フランジを備えた内輪と、
を備え、
前記保持器は、
円周方向複数個所に前記各ころを保持する為のポケットを構成する窓孔が設けられた第１円輪部、前記第１円輪部の外周縁から軸方向の一方に突出し、且つ、全周に亙り、前記外側フランジの内周面との間に、径方向に外径側隙間を介して設けられた内径が均一な円筒状の第１外側鍔部、及び、前記第１円輪部の内周縁から軸方向の一方に突出し、且つ、全周に亙り、前記内側フランジの外周面との間に、径方向に内径側隙間を介して設けられた外径が均一な円筒状の第１内側鍔部を有する断面コ字形状の第１素子と、
円周方向複数個所に前記各ころを保持する為のポケットを構成する窓孔が設けられた第２円輪部、前記第２円輪部の外周縁から軸方向の他方に突出し、且つ、全周に亙り、外周面が前記第１素子の前記第１外側鍔部の内周面に沿って設けられた外径が均一な円筒状の第２外側鍔部、及び、前記第２円輪部の内周縁から軸方向の他方に突出し、且つ、全周に亙り、内周面が前記第１素子の前記第１内側鍔部の外周面に沿って設けられた内径が均一な円筒状の第２内側鍔部を有する断面コ字形状の第２素子と、
を備え、
前記外側フランジの先端縁は、前記第１素子の第１外側鍔部の先端縁よりも長く、且つ、前記内輪レース部の軸方向の一方面よりも突出しない範囲で軸方向に伸びており、全周あるいは円周方向の複数箇所において、径方向内側に折り曲げられた外側係止部を有し、
前記第１外側鍔部は、当該第１外側鍔部の先端縁から前記第１内側鍔部の先端縁の軸方向位置までの間の所定区間の板厚が他の区間の板厚よりも薄くなる様に段部が設けられている
スラストころ軸受。