JP6248674B2 - スラストころ軸受 - Google Patents

Description

本発明は、スラストころ軸受に関し、より詳細には、自動車のトランスミッションのギアを支承するのに好適なスラストころ軸受に関する。

従来、互いに平行な２枚のスラストレースの間に、保持器を介して転動体を回動自在に配設して、アキシャル荷重を支承するようにしたアキシャル転がり軸受が知られている（例えば、特許文献１参照。）。図９は、特許文献１のアキシャル転がり軸受の断面図であり、アキシャル転がり軸受１００は、内周縁にフランジ１０４が形成されたスラストレース１０２と、外周縁にフランジ１０５が形成されたスラストレース１０３と、１枚の円板が断面略Σ状に屈曲形成されてなり、複数のポケット１０８を備える保持器１０１と、各ポケット１０８の一部に回動自在に配設された複数のころ１１０と、を備える。対向配置された２枚のスラストレース１０２，１０３間の内径側及び外径側には、それぞれ環状ギャップ１０６，１０７が形成されている。保持器１０１は、環状ギャップ１０６の領域内に開口する円形形状の貫通開口１０９を有している。アキシャル転がり軸受１００に供給された潤滑剤は、矢印で示すように、環状ギャップ１０６及び貫通開口１０９を通ってアキシャル転がり軸受１００内に進入し、ころ１１０を備えていないポケット１０８を通ってアキシャル転がり軸受１００内を半径方向に流れた後、環状ギャップ１０７から流出することで、通油性の向上を図っている。

特許第３８８７４３２号公報

しかしながら、特許文献１のアキシャル転がり軸受では、２枚のスラストレース１０２，１０３を使用しているため、幅寸法が大きく、組み込まれる装置の小型化が阻害される可能性があった。また、保持器１０１は、１枚の円板を折り曲げ形成したものであり、強度上の観点から改善の余地があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、通油性を確保しつつ、耐久性を向上させると共に、幅寸法を狭めて、組み込まれる装置の小型化に寄与することができるスラストころ軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 複数の第１ポケット孔が円周方向に設けられた環状部と、環状部の外径側周縁及び内径側周縁に軸方向に折り曲げ形成されたフランジ部と、を有する第１保持器素子と、複数の第２ポケット孔が円周方向に設けられた環状部と、環状部の外径側周縁及び内径側周縁に軸方向に折り曲げ形成されたフランジ部と、を有する第２保持器素子と、を有し、第１ポケット孔と第２ポケット孔とを軸方向に関して互いに整合させることで複数のポケットを構成し、第１保持器素子と第２保持器素子とを軸方向に重ね合わせて成る保持器と、
複数のポケット内に転動自在に配置される複数のころと、第１保持器素子の軸方向側方に配置されて複数のころが転送するレースと、を備えるスラストころ軸受であって、
第２保持器素子の第２ポケット孔より内径側の環状部は、第１保持器素子に向けて折り曲げ形成された内径側環状段部と、該内径側環状段部の外径側折り曲げ位置よりも内径側に設けられた複数の内径側開口部と、を備えることを特徴とするスラストころ軸受。
（２） 内径側開口部は、第２ポケット孔とは異なる位相で設けられることを特徴とする（１）に記載のスラストころ軸受。
（３） 第２保持器素子には、第２ポケット孔の径方向中間位置より外径側に、複数の外径側開口部が円周方向に設けられたことを特徴とする（１）に記載のスラストころ軸受。
（４） 第２保持器素子は、第２ポケット孔より外径側の環状部に、第１保持器素子に向けて折り曲げ形成された外径側環状段部を更に備えることを特徴とする（３）に記載のスラストころ軸受。
（５）スラストころ軸受は、ラジアルころ軸受を介して回転軸に回転自在に配設されたギアと、ギアの軸方向側方に対向配置された相手部材との間に配置され、レースが相手部材の側壁に当接すると共に、ころは、レースとギアの側面とを転送し、内径側環状段部は、ラジアルころ軸受の軸方向端面と軸方向において対向することを特徴とする（１）〜（４）の何れかに記載のスラストころ軸受。

本発明のスラストころ軸受によれば、第２保持器素子のポケットより内径側の環状部には、第１保持器素子に向けて折り曲げ形成された内径側環状段部と、該内径側環状段部の外径側折り曲げ位置よりも内径側に設けられた複数の内径側開口部と、を備えるため、内径側環状段部により潤滑油が流動する空間を確保すると共に、内径側開口部から潤滑油をスラストころ軸受内に供給して潤滑することができ、耐久性が向上する。１枚のレースによって構成されるので、幅寸法を狭めて、組み込まれる装置の小型化に寄与することができる。

また、内径側開口部は、ポケットとは異なる位相で設けられるため、内径側開口部から流入した潤滑油が、ポケットに収容されたころで妨げられることなくスラストころ軸受内を流動することができ、潤滑性能が向上する。

更に、第２保持器素子には、ポケットの径方向中間位置より外径側に、複数の外径側開口部が円周方向に設けられため、内径側開口部からスラストころ軸受内に流入した潤滑油を、外径側開口部から確実に流出させることができ、潤滑油の通油性がさらに向上する。

また、スラストころ軸受は、ラジアルころ軸受を介して回転軸に回転自在に配設されたギアと、ギアの軸方向側方に対向配置された相手部材との間に配置され、レースが相手部材の側壁に当接すると共に、ころは、レースとギアの側面とを転送し、内径側環状段部は、ラジアルころ軸受の軸方向端面と軸方向において対向するため、内径側環状段部によってラジアルころ軸受の軸方向位置を規制すると共に、ラジアルころ軸受による内径側開口部の閉鎖を阻止することができる。

本発明に係るスラストころ軸受の第１実施形態の斜視図である。 図１のスラストころ軸受が組み込まれたギア装置の要部拡大断面図である。 スラストころ軸受の内径側環状段部の各種変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明に係るスラストころ軸受の第２実施形態の斜視図である。 （ａ）は本発明に係るスラストころ軸受の第３実施形態の要部斜視図、（ｂ）は図５（ａ）のＶ−Ｖ線断面図である。 （ａ）本発明に係るスラストころ軸受の第４実施形態の要部斜視図、（ｂ）は図６（ａ）のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 本発明に係るスラストころ軸受の第５実施形態の要部斜視図である。 外径側環状段部の各種変形例を示す要部拡大断面図である。 従来のスラストころ軸受の断面図である。

以下、本発明に係るスラストころ軸受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）
まず、図１及び図２を参照して、本発明に係るスラストころ軸受の第１実施形態について説明する。
図１は本発明のスラストころ軸受の一実施形態の斜視図、図２はスラストころ軸受がギア装置に組み込まれた状態を示す要部拡大断面図である。スラストころ軸受１０は、放射方向に配列された複数のころ１２と、ころ１２を保持する保持器１３と、保持器１３の一方の側面に配置されて複数のころ１２が転送するレース１４とからなる。保持器１３は、それぞれが断面略コ字形の円輪状に形成された第１，第２保持器素子１６，１７が、最中状に組み合わされて、ころ１２と同数のポケット２８、２８が、放射状に配列されている。

第１保持器素子１６は、鋼板等の金属板にプレス加工等の塑性加工を施すことにより形成され、環状部１８と、環状部１８の外径側周縁及び内径側周縁が軸方向に折り曲げられて、互いに同心に形成された外径側フランジ部１９及び内径側フランジ部２０と、を備える。第１保持器素子１６の環状部１８には、放射方向に長い矩形の第１ポケット孔２１が円周方向複数個所に設けられている。第１ポケット孔２１は、環状部１８の径方向外方寄りの部分に形成されている。

第２保持器素子１７は、第１保持器素子１６と同様に、鋼板等の金属板にプレス加工等の塑性加工を施すことにより形成され、環状部２２と、環状部２２の外径側周縁及び内径側周縁が軸方向に折り曲げられて、互いに同心に形成された外径側フランジ部２３及び内径側フランジ部２４と、を備える。第２保持器素子１７の環状部２２には、放射方向に長い矩形の第２ポケット孔２５が円周方向複数個所に設けられている。第２ポケット孔２５は、環状部２２の径方向外方寄りの部分に形成されている。

第１及び第２保持器素子１６，１７は、複数の第１及び第２ポケット孔２１，２５を軸方向に関して互いに整合させた状態で、第１保持器素子１６の外径側フランジ部１９の内径側に、第２保持器素子１７の外径側フランジ部２３を内嵌すると共に、内径側フランジ部２０の外径側に内径側フランジ部２４を外嵌し、外径側フランジ部１９の先端部を外径側フランジ部２３に向けて内側に加締めるか、内径側フランジ部２０の先端部を内径側フランジ部２４に向けて外側に加締めることで、互いに不分離に組み付けられる。これにより、第１保持器素子１６の複数の第１ポケット孔２１と、第２保持器素子１７の複数の第２ポケット孔２５とが、それぞれ複数のポケット２８を構成する。

また、第２保持器素子１７では、第２ポケット孔２５より内径側となる環状部２２に、内径側フランジ部２４と同じ方向に折り曲げ形成された断面略クランク状の内径側環状段部２６が形成されている。

さらに、内径側環状段部２６より内径側の環状部２２には、矩形の開口部を有する内径側開口部２７が、円周方向に複数設けられている。本実施形態における内径側開口部２７は、ポケット２８、即ち、第２ポケット孔２５とは同位相で形成されている。
なお、内径側開口部２７の形状は、図に示す矩形に限定されず、円形、楕円形、台形などの任意形状であってもよい。

レース１４は、十分な硬度を有する金属板により円輪状に形成されている。レース１４の環状部３１の外周縁には、軸方向に折り曲げ形成されたフランジ部３２が形成されている。フランジ部３２の端縁部３２ａは、第１保持器素子１６の外径側フランジ部１９の外周側を覆うように径方向内方に折り曲げられて、第１保持器素子１６（保持器１３）と不分離に組み付けられる。

このような構成を有するスラストころ軸受１０は、図２に示すように、例えば、ラジアルころ軸受であるニードルローラ５１を介して回転軸５２に回転自在に配設されたギア５３と、ギア５３の軸方向側方に対向配置された相手部材である例えば、ハウジング５４との間に配置されてギア５３に作用するスラスト荷重を支承する。

具体的には、スラストころ軸受１０は、レース１４がハウジング５４の側壁５４ａに当接配置され、ポケット２８に収容された複数のころ１２が、レース１４とギア５３の側面５３ａとを転送するように組み付けられる。

このように配置することで、ニードルローラ５１の側面５１ａが、第２保持器素子１７の環状部２２に摺接して、特別な部材を用いることなくニードルローラ５１の軸方向位置が規制される。また、ニードルローラ５１と内径側環状段部２６より内径側の環状部２２との間に円環状の空間３０が形成される。

そして、不図示の潤滑油供給装置からニードルローラ５１に供給された潤滑油は、ニードルローラ５１、回転軸５２、及びギア５３の各摺動面を潤滑した後、ニードルローラ５１と内径側環状段部２６との間の空間３０を通り、内径側開口部２７からスラストころ軸受１０内に供給されて、ころ１２を潤滑する。

ニードルローラ５１と内径側開口部２７との間には、内径側環状段部２６によって円環状の空間３０が形成されているので、内径側開口部２７がニードルローラ５１の側面５１ａによって塞がれる虞はなく、潤滑油の通油性が向上する。これにより、十分な潤滑が行われ、スラストころ軸受１０の耐久性が向上する。

また、スラストころ軸受１０は、レース１４が保持器１３の一方の側面にのみ配置された１枚レースタイプであるので、幅寸法を狭くすることができ、スラストころ軸受１０が組み込まれるギア装置の小型化が可能となる。更に、従来の１枚折り曲げタイプの保持器と比較して機械的強度が高く、耐久性が向上する。

以上説明したように、本実施形態のスラストころ軸受１０によれば、第２保持器素子１７の第２ポケット孔２５より内径側の環状部２２には、第１保持器素子１６に向けて折り曲げ形成された内径側環状段部２６と、該内径側環状段部２６よりも内径側に設けられた複数の内径側開口部２７と、を備えるため、内径側環状段部２６により潤滑油が流動する空間３０を確保すると共に、内径側開口部２７から潤滑油をスラストころ軸受１０内に供給して潤滑することができ、スラストころ軸受１０の耐久性が向上する。また、１枚のレース１４によって構成されるので、幅寸法を狭めて、組み込まれる装置、即ち、本実施形態ではトランスミッションのギア装置の小型化に寄与することができる。

また、スラストころ軸受１０は、ニードルローラ５１を介して回転軸５２に回転自在に配設されたギア５３と、ギア５３の軸方向側方に対向配置されたハウジング５４との間に配置され、レース１４がハウジング５４の側壁５４ａに当接すると共に、ころ１２は、レース１４とギア５３の側面５３ａとを転送し、内径側環状段部２６は、ニードルローラ５１の側面５１ａと軸方向において対向するため、内径側環状段部２６によってニードルローラ５１の軸方向位置を規制すると共に、ニードルローラ５１による内径側開口部２７の閉塞を阻止することができる。

なお、内径側環状段部２６は、図２に示すような、直角に屈曲した断面クランク形状に限定されず、内径側環状段部２６の内径側に円環状の空間３０が形成されるものであれば、任意の断面形状とすることができる。例えば、内径側環状段部２６は、図３（ａ）に示すようなＳ字形に屈曲した断面形状であってもよいし、図３（ｂ）に示すような傾斜面を備えて折り曲げ形成したものでもよく、或いは、図３（ｃ）に示すように、内径側フランジ部２４まで延びる傾斜面によって構成されてもよい。

また、内径側開口部２７は、内径側環状段部２６の外径側折り曲げ位置２６ａよりも内径側に設けられればよい。例えば、図３（ｃ）の場合には、内径側開口部２７は、内径側環状段部２６の外径側折り曲げ位置２６ａよりも内径側に位置する傾斜面から内径側フランジ部２４に掛けて設けられている。

（第２実施形態）
次に、図４を参照して、本発明に係るスラストころ軸受の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。

第２実施形態のスラストころ軸受１０では、複数の内径側開口部２７が、第２ポケット孔２５の位相と異なる位置に形成されている。即ち、内径側開口部２７は、保持器１３の柱部２９と同位相であり、柱部２９の内径側に位置している。これにより、内径側開口部２７からスラストころ軸受１０内に流入した潤滑油が、ポケット２８に収容されたころ１２で妨げられることなく、スラストころ軸受１０内を流動するため、潤滑性能を向上することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図５を参照して、本発明に係るスラストころ軸受の第３実施形態について説明する。図５は本発明の第３実施形態であるスラストころ軸受の要部斜視図、及び断面図である。

本実施形態のスラストころ軸受１０には、第２実施形態（図４参照）の内径側環状段部２６及び内径側開口部２７に加えて、複数の外径側開口部３５が円周方向に設けられている。外径側開口部３５は、隣接するポケット２８の間、即ち柱部２９において、ポケット２８の外径側端面より外径側に設けられている。具体的には、外径側開口部３５は、第２保持器素子１７の環状部２２の外径側周縁から外径側フランジ部２３にかけて形成された孔３６によって構成されている。これにより、内径側開口部２７からスラストころ軸受１０内に流入した潤滑油を、外径側開口部３５から流出させることができ、潤滑油の通油性がさらに向上する。
その他の構成及び作用効果については、上記第２実施形態と同様である。

（第４実施形態）
次に、図６を参照して、本発明に係るスラストころ軸受の第４実施形態について説明する。図６は本発明の第４実施形態であるスラストころ軸受の要部斜視図、及び断面図である。

本実施形態のスラストころ軸受１０では、図５に示す第３実施形態のスラストころ軸受と同様に、隣接するポケット２８の間、即ち柱部２９において、ポケット２８の径方向中間位置Ｍより外径側に、複数の外径側開口部３５が円周方向に設けられている。本実施形態の外径側開口部３５は、第２保持器素子１７の環状部２２の外径側周縁から外径側フランジ部２３にかけて形成された孔３６と、第１保持器素子１６の外径側フランジ部１９の先端部に、矩形孔３６と同位相で形成された複数の切欠き部３７と、から構成されている。この場合にも、内径側開口部２７からスラストころ軸受１０内に流入した潤滑油を、外径側開口部３５から流出させることができ、潤滑油の通油性がさらに向上する。
その他の構成及び作用効果については、上記第２実施形態と同様である。

（第５実施形態）
次に、図７を参照して、本発明に係るスラストころ軸受の第５実施形態について説明する。図７は本発明の第３実施形態であるスラストころ軸受の要部斜視図である。

本実施形態のスラストころ軸受１０では、第２保持器素子１７の各第２ポケット孔２５が、外径側フランジ部２３まで径方向外方に延設されており、これにより、複数の外径側開口部３５が複数の第２ポケット孔２５によって構成される。この場合にも、内径側開口部２７からスラストころ軸受１０内に流入した潤滑油を、外径側開口部３５から流出させることができ、潤滑油の通油性がさらに向上する。
その他の構成及び作用効果については、上記第２実施形態と同様である。

なお、図８に示すように、第３〜第５実施形態の各第２保持器素子１７には、必要に応じて、第２ポケット孔２５より外径側の環状部２２に、第１保持器素子１６に向けて折り曲げ形成した外径側環状段部３８を形成することもできる。また、外径側環状段部３８の断面形状は、内径側環状段部２６と同様に、任意である。即ち、図８（ａ）に示すように、直角に屈曲した断面クランク形状であってもよく、図８（ｂ）に示すように、Ｓ字形に屈曲した断面形状であってもよいし、図８（ｃ）に示すような傾斜面を備えて折り曲げ形成したものでもよく、或いは、図８（ｄ）に示すように、外径側フランジ部２３まで延びる傾斜面によって構成されてもよい。また、図８（ｄ）に示すような外径側環状段部３８の場合には、外径側開口部３５は、外径側環状段部３８の内径側の折り曲げ位置よりも外径側に位置する傾斜面から外径側フランジ部２３に掛けて設けられる。

また、複数の外径側開口部３５は、第３及び第４実施形態のように、ポケット２８の外径側端面より外径側に設けられているほうが、ころ１２が確実に潤滑されることからより好ましいが、少なくともポケット２８の径方向中間位置Ｍ（図５及び図６参照）より外径側に設けられるように形成されればよい。また、第５実施形態のように、複数の外径側開口部３５がポケット２８によって構成される場合には、複数の外径側開口部３５は、ポケット２８と同位相で、ポケット２８の径方向中間位置Ｍより外径側で円周方向に設けられることになる。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

１０ スラストころ軸受
１２ ころ
１３ 保持器
１４ レース
１６ 第１保持器素子
１７ 第２保持器素子
１８，２２ 環状部
１９，２３ 外径側フランジ部（フランジ部）
２０，２４ 内径側フランジ部（フランジ部）
２１ 第１ポケット孔
２５ 第２ポケット孔
２６ 内径側環状段部
２７ 内径側開口部
２８ ポケット
３５ 外径側開口部
３８ 外径側環状段部
５１ ニードルローラ（ラジアルころ軸受）
５１ａ 側面
５２ 回転軸
５３ ギア
５３ａ 側面
５４ ハウジング（相手部材）
５４ａ 側壁
Ｍ ポケットの径方向中間位置

Claims (5)

1. 複数の第１ポケット孔が円周方向に設けられた環状部と、前記環状部の外径側周縁及び内径側周縁に軸方向に折り曲げ形成されたフランジ部と、を有する第１保持器素子と、複数の第２ポケット孔が円周方向に設けられた環状部と、前記環状部の外径側周縁及び内径側周縁に軸方向に折り曲げ形成されたフランジ部と、を有する第２保持器素子と、を有し、前記第１ポケット孔と前記第２ポケット孔とを軸方向に関して互いに整合させることで複数のポケットを構成し、前記第１保持器素子と前記第２保持器素子とを軸方向に重ね合わせて成る保持器と、
   前記複数のポケット内に転動自在に配置される複数のころと、
   前記第１保持器素子の軸方向側方に配置されて前記複数のころが転送するレースと、
   を備えるスラストころ軸受であって、
   前記第２保持器素子の前記第２ポケット孔より内径側の前記環状部は、第１保持器素子に向けて折り曲げ形成された内径側環状段部と、該内径側環状段部の外径側折り曲げ位置よりも内径側に設けられた複数の内径側開口部と、
   を備えることを特徴とするスラストころ軸受。
2. 前記内径側開口部は、前記第２ポケット孔とは異なる位相で設けられ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。
3. 前記第２保持器素子には、前記第２ポケット孔の径方向中間位置より外径側に、複数の外径側開口部が円周方向に設けられ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。
4. 前記第２保持器素子は、前記第２ポケット孔より外径側の前記環状部に、第１保持器素子に向けて折り曲げ形成された外径側環状段部を更に備えることを特徴とする請求項３に記載のスラストころ軸受。
5. 前記スラストころ軸受は、ラジアルころ軸受を介して回転軸に回転自在に配設されたギアと、前記ギアの軸方向側方に対向配置された相手部材との間に配置され、
   前記レースが前記相手部材の側壁に当接すると共に、前記ころは、前記レースと前記ギアの側面とを転送し、
   前記内径側環状段部は、前記ラジアルころ軸受の軸方向端面と軸方向において対向することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のスラストころ軸受。

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