JP6345470B2

JP6345470B2 - スラスト軸受

Info

Publication number: JP6345470B2
Application number: JP2014083196A
Authority: JP
Inventors: 林　元司; 元司林; 圭一太田
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2018-06-20
Anticipated expiration: 2034-04-14
Also published as: JP2015203454A

Description

本発明は、シャフトに設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受の技術に関する。

従来、シャフトに設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載のスラスト軸受は、シャフトに固定されたスラストカラー（コンプレッサホイール）に対向して配置される。前記スラスト軸受は、シャフトと一体的に回転するスラストカラーに対して摺動される。こうして、シャフトに作用するスラスト荷重は、スラスト軸受によって受けられる。

特許文献１に記載のスラスト軸受においては、スラストカラーとの摺動面とその他の（スラストカラーと摺動しない）面とが、同一の材料により形成されている。

したがって、例えば、前記スラスト軸受の材料として、比較的優れた耐焼き付き性や耐摩耗性を有する摺動材料を採用した場合には、耐焼き付き性や耐摩耗性が求められない部分（前記摺動しない面）まで、高価な摺動材料で形成することとなり、その結果、製造コストが高くなってしまう。また、スラスト軸受の材料として、安価な材料（例えば、鉄系材料）を採用した場合には、前記摺動面において、耐焼き付き性や耐摩耗性を確保できなくなってしまう。

このような問題を解決するための手段としては、以下の方法が考えられる。すなわち、スラスト軸受を、スラストカラーに対して摺動する第一部材と、その他の部分を形成する第二部材と、に分割する。そして、第一部材を摺動材料によって形成すると共に、第二部材を安価な材料によって形成する。第一部材を第二部材に圧入等の方法によって固定する。

しかし、この場合、スラスト軸受は、線膨張率（熱膨張率）が異なる二つの部材によって構成されることとなる。このため、スラスト軸受は、例えば、第一部材の線膨張率が第二部材の線膨張率よりも高ければ、駆動時に高温となるターボチャージャに取り付けられた場合等において、ターボチャージャの駆動時に、第一部材が第二部材よりも膨張して第一部材を押圧する。前記押圧は、ターボチャージャの停止後に第一部材及び第二部材が収縮して解除される。このような膨張及び収縮を繰り返すことにより、第一部材及び第二部材は、熱疲労によって塑性変形してしまい、その結果、圧入による保持力が小さくなってしまう。

また、スラスト軸受は、第一部材の線膨張率が第二部材の線膨張率よりも低ければ、第二部材が第一部材よりも膨張してしまい、第一部材と第二部材との圧入による保持力が小さくなってしまう。

以上のように、従来技術においては、温度変化が激しい環境で用いられた場合に、異なる材料によって形成される第一部材と第二部材とを確実に保持できなかった。

特開２０１２−３１８１０号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、第一部材と第二部材とを確実に保持できるスラスト軸受を提供するものである。

請求項１においては、摺動材料によって形成されると共にシャフトに固定されたスラストカラーに対向して配置され、前記スラストカラーに対して摺動する第一部材と、前記摺動材料とは異なる材料によって形成されると共に貫通孔が形成され、当該貫通孔に前記第一部材が取り付けられる第二部材とを具備するスラスト軸受であって、前記第一部材のスラスト方向外側面における外縁部に形成された溝と前記第二部材のスラスト方向外側面における内縁部に形成された溝との少なくともいずれか一方の溝には、前記第一部材の前記第二部材に対する移動を規制するかしめ部が形成され、前記一方の溝の底面は、前記第一部材の外縁部の溝と前記第二部材の内縁部の溝との他方の溝の底面に対して、スラスト方向外側に配置され、前記かしめ部は、前記一方の溝の底面がかしめられて形成されるものである。

請求項２においては、前記かしめ部は、前記第一部材及び前記第二部材のスラスト方向外側面よりも、スラスト方向内側に配置されるものである。

請求項３においては、前記かしめ部は、前記第一部材のスラスト方向の一方向への移動を規制するものであり、前記第二部材には、前記第一部材と接触して、前記第一部材のスラスト方向の他方向への移動を規制する非かしめ部が形成されるものである。

請求項４においては、前記第一部材は、前記かしめ部が形成される前に前記第二部材に圧入されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、第一部材を確実に保持できる。

請求項２においては、第一部材を簡単に、かつ、確実に保持できる。

請求項３においては、第一部材をより確実に保持できる。

請求項４においては、第一部材をより確実に保持できる。

本発明の実施形態に係るスラスト軸受を具備したターボチャージャの全体的な構成を示した側面断面図。シャフト、スラストカラー、及びスラスト軸受を示した拡大側面断面図。スラスト軸受を示した分解斜視図。本体部を示した図。（ａ）正面図。（ｂ）背面図。摺動部を示した図。（ａ）正面図。（ｂ）背面図。摺動部が本体部に取り付けられるまでの流れを示した拡大側面断面図。（ａ）摺動部が圧入される状態を示す図。（ｂ）段差溝がかしめられる状態を示す図。（ｃ）表面が仕上げられた状態を示す図。摺動部が本体部に取り付けられた後の状態を示した正面図。第一変形例に係る摺動部が本体部に取り付けられるまでの流れを示した拡大側面断面図。（ａ）摺動部が圧入される状態を示す図。（ｂ）段差溝がかしめられる状態を示す図。（ｃ）表面が仕上げられた状態を示す図。第二変形例に係る本体部がかしめられるまでの流れを示した拡大側面断面図。（ａ）かしめられる前の状態を示す図。（ｂ）かしめられた後の状態を示す図。第三変形例に係る摺動部がかしめられるまでの流れを示した拡大側面断面図。（ａ）かしめられる前の状態を示す図。（ｂ）かしめられた後の状態を示す図。第四変形例に係る本体部がかしめられるまでの流れを示した拡大側面断面図。（ａ）かしめられる前の状態を示す図。（ｂ）かしめられた後の状態を示す図。第五変形例に係る摺動部がかしめられるまでの流れを示した拡大側面断面図。（ａ）かしめられる前の状態を示す図。（ｂ）かしめられた後の状態を示す図。第六変形例に係るスラスト軸受を示した正面図。第七変形例に係る本体部がかしめられるまでの流れを示した図。（ａ）かしめられる前の状態を示す拡大側面断面図。（ｂ）かしめられた後の状態を示す拡大側面断面図。（ｃ）かしめられた後の状態を示す正面図。第八変形例に係る本体部がかしめられる前の状態を示した図。（ａ）拡大側面断面図。（ｂ）部分拡大正面図。第八変形例に係る本体部がかしめられた後の状態を示した図。（ａ）拡大側面断面図。（ｂ）部分拡大正面図。

以下では、本実施形態に係るスラスト軸受１００について説明する。

まず、図１及び図２を用いて、本実施形態に係るスラスト軸受１００が適用されるターボチャージャ１の構成について説明する。なお、スラスト軸受１００の適用対象は、本実施形態のようなターボチャージャ１（排気タービン式の過給機）に限定されるものでなく、例えば、機械式の過給機等であっても構わない。

以下では、図中に示した矢印にしたがって、上下方向、左右方向、及び前後方向を定義する。

図１に示すように、ターボチャージャ１は、シャフト１０、タービン２０、コンプレッサ３０、軸受ハウジング４０等を具備する。

シャフト１０は、前後方向を軸方向として、前後中途部が軸受ハウジング４０内に支持される。シャフト１０は、スラストカラー１２を備える。

スラストカラー１２は、シャフト１０の前後中途部に配置される。スラストカラー１２は、第一カラー１２ａ及び第二カラー１２ｂを有する。

図２に示すように、第一カラー１２ａ及び第二カラー１２ｂは、前後方向を軸方向とする円筒部の前端部に、径方向外側に伸びるような形状の大径部が形成されることで構成される。第一カラー１２ａは、シャフト１０に固定され、シャフト１０と一体的に回転する。第二カラー１２ｂは、後端部が第一カラー１２ａの前端部と接触した状態でシャフト１０に固定され、シャフト１０と一体的に回転する。

なお、スラストカラーの構成は、本実施形態に限定されるものでなく、例えば、一つのカラーから構成されていてもよい。

図１に示すように、タービン２０は、ターボチャージャ１の前側に配置される。タービン２０は、タービンハウジング２２及びタービンホイール２４等を備える。

タービンハウジング２２は、軸受ハウジング４０の前端部に固定される。タービンハウジング２２の内側は、タービンホイール２４を覆うような形状に形成される。タービンホイール２４は、シャフト１０の前端部に固定され、シャフト１０に相対回転不能に支持される。タービンホイール２４は、タービンハウジング２２の内側に配置される。

コンプレッサ３０は、ターボチャージャ１の後側に配置される。コンプレッサ３０は、コンプレッサハウジング３２及びコンプレッサホイール３４等を備える。

コンプレッサハウジング３２は、軸受ハウジング４０の後端部に固定される。コンプレッサハウジング３２の内側は、コンプレッサホイール３４を覆うような形状に形成される。コンプレッサホイール３４は、シャフト１０の後端部に固定され、シャフト１０に相対回転不能に支持される。コンプレッサホイール３４は、コンプレッサハウジング３２の内側に配置される。

軸受ハウジング４０は、シャフト１０を回転可能に支持するものである。軸受ハウジング４０は、タービン２０とコンプレッサ３０との間に配置され、タービン２０及びコンプレッサ３０と前後方向に隣接する。軸受ハウジング４０には、すべり軸受部４２、スラスト軸受部４４、第一給油油路４６、及び第二給油油路４８等が形成される。

すべり軸受部４２は、軸受ハウジング４０を前後方向に貫通する正面視略円状の孔である。すべり軸受部４２には、シャフト１０を滑らかに回転させるためのすべり軸受４２ａが配置される。すべり軸受４２ａは、シャフト１０の前後中途部を支持する。

スラスト軸受部４４は、軸受ハウジング４０の後側面に形成される正面視略円状の窪みである。スラスト軸受部４４には、スラスト軸受１００が設けられる。なお、スラスト軸受１００の構成については、後述する。

第一給油油路４６は、すべり軸受部４２及びスラスト軸受部４４に潤滑油を供給（給油）するための孔である。第一給油油路４６は、軸受ハウジング４０の前後中途部における上側面に形成された開口部から下方へ向けて伸び、その下端部がすべり軸受部４２に形成された開口部に接続される。すべり軸受部４２には、このような第一給油油路４６を通って潤滑油が供給される。

第二給油油路４８は、スラスト軸受部４４に潤滑油を供給（給油）するための孔である。第二給油油路４８は、第一給油油路４６の上下中途部より分岐して後方へ向けて伸び、その後端部がスラスト軸受部４４に形成された開口部に接続される。スラスト軸受部４４には、第一給油油路４６及び第二給油油路４８を通って潤滑油が供給される。

潤滑油は、例えば、エンジンのオイルパンに貯溜され、オイルポンプによって第一給油油路４６まで圧送される。第一給油油路４６まで圧送された潤滑油は、第一給油油路４６を通ってすべり軸受部４２に供給されると共に、第二給油油路４８を通ってスラスト軸受部４４に供給される。

ターボチャージャ１は、タービンハウジング２２に供給されるエンジンの排気ガスによってタービンホイール２４を回転させ、当該タービンホイール２４の回転によってシャフト１０を回転させる。これにより、ターボチャージャ１は、シャフト１０を介してコンプレッサホイール３４を回転させ、圧縮された空気をエンジンのシリンダへと供給する。

本実施形態に係るスラスト軸受１００は、このようなターボチャージャ１の駆動時にシャフト１０に作用するスラスト荷重（スラスト方向である前後方向の荷重）を受けるためのものである。

次に、スラスト軸受１００の構成について説明する。

図２及び図３に示すように、スラスト軸受１００は、第一カラー１２ａの大径部と第二カラー１２ｂの大径部との間にそれぞれ隙間を空けて配置される正面視略円環状の部材である。スラスト軸受１００は、本体部１１０及び摺動部１２０を備える。

本体部１１０は、略円環状の部材の下側を切り欠いたような形状に形成される。本体部１１０は、その板面を前後方向へ向けて配置される。つまり、本実施形態においては、本体部１１０の前側面及び後側面が本体部１１０のスラスト方向外側面となる。本体部１１０は、比較的安価な材料である鉄系材料により構成される。本体部１１０には、貫通孔１１２、ピン孔１１４、段差溝１１６、及びかしめ部１１８が形成される。

図３及び図４に示すように、貫通孔１１２は、正面視略真円状に形成され、本体部１１０を前後方向に貫通する孔である。貫通孔１１２は、本体部１１０の略中央部に配置される。貫通孔１１２には、突出部１１２ａが形成される。

突出部１１２ａは、貫通孔１１２の後端部に形成される。突出部１１２ａは、径方向内側に突出するように形成される。突出部１１２ａの前側面は、後述する摺動部１２０の後側段差溝１２８の底面（前方を向いた側面）と接触する接触面１１２ｂとして形成される（図２参照）。

ピン孔１１４は、正面視略真円状に形成され、本体部１１０を前後方向に貫通する孔である。ピン孔１１４は、本体部１１０の右上部に配置される。

段差溝１１６は、貫通孔１１２の前端部に貫通孔１１２と連続するように形成される正面視略円状の窪みである。段差溝１１６は、本体部１１０の前側面における内周縁部（貫通孔１１２の周囲）を切り欠いて、貫通孔１１２の前端部を拡径させることで形成される。

つまり、本体部１１０の内周面は、前側から後側に向かうにつれて段階的に内径が小さくなる（より詳細には、内周面の前端部が大径部、前後中途部が中径部、後端部が小径部となる）ような形状に形成される。

図２に示すように、かしめ部１１８は、段差溝１１６の底面（前方を向いた側面）の一部をかしめることによって形成される部位である。かしめ部１１８は、段差溝１１６から径方向内側に突出する。本実施形態に係るかしめ部１１８は、周方向に適宜の間隔を空けて四つ形成される（図７参照）。

かしめ部１１８は、本体部１１０に摺動部１２０が取り付けられるときに形成されるものである。このため、取付前の状態を示す図３及び図４においては、かしめ部１１８は記載されていない。

なお、本体部の形状は、本実施形態のような略円環状の部材の下側を切り欠いたような形状に限定されるものでなく、例えば、外縁部の形状が正面視略矩形状や略円環状等であっても構わない。

図３に示すように、摺動部１２０は、正面視略円環状に形成され、その板面を前後方向へ向けて配置される。つまり、本実施形態においては、摺動部１２０の前側面及び後側面が摺動部１２０のスラスト方向外側面となる。摺動部１２０の前後方向の長さ（厚み）は、本体部１１０の前後方向の長さと略同一となる。摺動部１２０は、本体部１１０を構成する鉄系材料と比較して、優れた耐焼き付き性や耐摩耗性を有する摺動材料により構成される。本実施形態に係る摺動部１２０は、摺動材料としての銅系材料により構成される。摺動部１２０には、挿通孔１２２、テーパ部１２４、前側段差溝１２６、及び後側段差溝１２８が形成される。

図２及び図５に示すように、挿通孔１２２は、正面視略真円状に形成され、摺動部１２０を前後方向に貫通する孔である。挿通孔１２２は、摺動部１２０の略中心部に形成される。挿通孔１２２には、第二カラー１２ｂの後部（円筒部）が径方向に沿って隙間を空けた状態で嵌め込まれる。

テーパ部１２４は、摺動部１２０の前側面及び後側面に形成される。テーパ部１２４は、周方向に緩やかに傾斜する部位である。テーパ部１２４は、周方向に適宜の間隔を空けて（テーパ部１２４よりも周方向に沿った長さが短い平らなランド部を挟んで）複数形成される。本実施形態では、テーパ部１２４は、摺動部１２０の前側面及び後側面にそれぞれ四つ形成される。

前側段差溝１２６は、摺動部１２０の前側面における外周縁部に形成される窪みである。前側段差溝１２６は、摺動部１２０の外周縁部が全周にわたって切り欠かれたような形状に形成される。摺動部１２０が本体部１１０に取り付けられる前の状態において、前側段差溝１２６の前後方向の長さ（深さ）は、本体部１１０の段差溝１１６よりも長い（図６（ｂ）参照）。

後側段差溝１２８は、摺動部１２０の後端部における外周縁部に形成される窪みである。後側段差溝１２８は、摺動部１２０の外周縁部が全周にわたって切り欠かれたような形状に形成される。

つまり、摺動部１２０は、外周面の前後中途部が前後両端部よりも大径に形成される略筒状に形成される。

摺動部１２０の外径（前側段差溝１２６と後側段差溝１２８との間の部分における外径）は、貫通孔１１２の内径（突出部１１２ａと段差溝１１６との間の部分における内径）よりも僅かに大きい。また、摺動部１２０の後側段差溝１２８の外径は、貫通孔１１２の突出部１１２ａの内径よりも僅かに小さい。

このように構成される摺動部１２０は、本体部１１０の貫通孔１１２に取り付けられる。このような摺動部１２０の前側面及び後側面は、スラスト軸受１００がスラスト軸受部４４に設けられたときに、スラストカラー１２の第一カラー１２ａの大径部の後側面及び第二カラー１２ｂの大径部の前側面と対向する。一方、本体部１１０の前側面及び後側面は、第一カラー１２ａの後側面及び第二カラー１２ｂの前側面と対向しない。

なお、摺動部の形状は、本実施形態に限定されるものでなく、例えば、外縁部の形状が正面視略矩形状であっても構わない。この場合、本体部の貫通孔は、正面視略矩形状となる。

このようなスラスト軸受１００には、油路１００ａが形成される。油路１００ａは、概ね上下方向に伸び、本体部１１０及び摺動部１２０を跨ぐように形成される。具体的には、油路１００ａは、本体部１１０の左右中央部における上部に形成された開口部から後方へ向けて伸びると共に、その後部が下方に向けて伸び、挿通孔１２２に形成された開口部に接続される。こうして、スラスト軸受１００においては、本体部１１０の上部に形成された開口部と、摺動部１２０の挿通孔１２２に形成された開口部とが、油路１００ａを介して連通される。

図１及び図２に示すように、スラスト軸受１００は、第二給油油路４８と油路１００ａとが連通するように軸受ハウジング４０に対して位相を合わせた状態で、ピン孔１１４にピンが取り付けられることで位置が決められて回り止めされる。

これにより、スラスト軸受１００の摺動部１２０の前側面及び後側面には、第二給油油路４８からの潤滑油が油路１００ａを通って供給される。

次に、スラスト軸受１００の本体部１１０に摺動部１２０を取り付ける手順について説明する。

図６（ａ）に示すように、摺動部１２０は、本体部１１０の貫通孔１１２に前側から圧入される（図６（ａ）に示す矢印参照）。前述したように、摺動部１２０の外径は、貫通孔１１２の内径よりも僅かに大きく形成されている。また、後側段差溝１２８の外径は、突出部１１２ａの内径よりも僅かに小さく形成されている。

こうして、摺動部１２０が本体部１１０の貫通孔１１２に圧入されると、摺動部１２０の外周面と本体部１１０の貫通孔１１２の内周面とが略隙間無く密着する。また、後側段差溝１２８の底面（後方を向いた面）と突出部１１２ａの接触面１１２ｂ（前側面）とは、略隙間無く密着する。

これにより、図６（ｂ）に示すように、スラスト軸受１００は、後側面が面一であるとともに、前側面が段差溝１１６及び前側段差溝１２６を除いて面一である略平板状に形成される。このとき、本体部１１０の段差溝１１６は、底面（前方を向いた側面）が摺動部１２０の前側段差溝１２６の底面（前方を向いた側面）よりも前側に突出した状態となる。つまり、本体部１１０の段差溝１１６は、摺動部１２０の内周縁部（前側段差溝１２６）に対して前側に配置される。

摺動部１２０が本体部１１０の貫通孔１１２に圧入された後で、本体部１１０の段差溝１１６は、周方向に適宜の間隔を空けて四箇所がかしめ治具等によってかしめられる（図６（ｂ）に示す矢印参照）。これにより、本体部１１０の段差溝１１６の底面の材料は、径方向内側、すなわち、摺動部１２０の前側段差溝１２６に向かって材料流動する。

こうして、図６（ｃ）及び図７に示すように、本体部１１０には、摺動部１２０の前側段差溝１２６と接触するかしめ部１１８が形成される。

スラスト軸受１００は、かしめ部１１８によって摺動部１２０の本体部１１０に対する前方向（スラスト方向の一方向）への移動及び回転方向への移動を規制している。また、スラスト軸受１００は、圧入時に後側段差溝１２８の底面と接触する突出部１１２ａの接触面１１２ｂによって、摺動部１２０の本体部１１０に対する後方向（スラスト方向の他方向）への移動を規制している。つまり、スラスト軸受１００は、本体部１１０をかしめることなく摺動部１２０の後方向への移動を規制している。

本体部１１０は、このようにして摺動部１２０を前後方向に移動不能に保持するとともに、摺動部１２０を回転不能に保持する。

本実施形態に係るスラスト軸受１００は、本体部１１０の段差溝１１６がかしめられた後で、本体部１１０及び摺動部１２０の表面（前側面及び後側面、すなわち、スラスト方向外側面）が削られて仕上げられる（図６（ｃ）に二点鎖線で示す仕上げ前の本体部１１０及び摺動部１２０の表面参照）。

ターボチャージャ１には、このようなスラスト軸受１００が軸受ハウジング４０に取り付けられる。

次に、ターボチャージャ１が駆動するとき、すなわち、シャフト１０が回転するときのスラスト軸受１００の機能について説明する。

図１及び図２に示すように、ターボチャージャ１が駆動するとき、スラスト軸受１００の摺動部１２０の前側面及び後側面には、油路１００ａより潤滑油が供給される。すなわち、スラストカラー１２とスラスト軸受１００との隙間には、油路１００ａより潤滑油が供給される。

つまり、スラストカラー１２とスラスト軸受１００との隙間には、スラスト軸受１００の油路１００ａより供給される潤滑油によって、油膜が形成される。

ここで、スラストカラー１２は、シャフト１０の回転によってシャフト１０と一体的に回転する。このとき、スラストカラー１２は、スラスト軸受１００との隙間に形成される油膜によって、スラスト軸受１００に対して浮いた状態となる。こうして、スラストカラー１２は、前記浮いた状態のスラスト軸受１００に対して相対的に回転する。

したがって、スラストカラー１２は、スラスト軸受１００との隙間に形成される油膜（潤滑油）を介して、スラスト軸受１００の摺動部１２０に対して摺動する。

スラスト軸受１００の摺動部１２０の前側面及び後側面には、テーパ部１２４が形成されている。したがって、スラストカラー１２がスラスト軸受１００に対して相対的に回転するとき、スラストカラー１２とスラスト軸受１００との間には、油膜圧力が発生する。

スラスト軸受１００の摺動部１２０の前側面及び後側面は、このようなスラストカラー１２の回転時に発生する油膜圧力によって、前方向及び後方向のスラスト荷重を受ける。

このように、スラスト軸受１００は、スラストカラー１２に対して摺動する部分である摺動部１２０を、摺動部材によって形成すると共に、スラストカラー１２に対して摺動しない部分である本体部１１０を、摺動部材とは異なる安価な材料で形成している。

これにより、スラスト軸受１００は、耐焼き付き性や耐摩耗性が求められる部分だけに（つまり、無駄なく）高価な摺動材料を用いることができる。このため、スラスト軸受１００は、摺動面における耐焼き付き性や耐摩耗性を確保できると共に製造コストを抑えることができる。

ここで、ターボチャージャ１は、駆動時に排気ガス等の影響で高温となる。したがって、スラスト軸受１００は、ターボチャージャ１の駆動時に高温となる。

本実施形態に係るスラスト軸受１００は、本体部１１０と摺動部１２０とを異なる材料によって形成している。したがって、本体部１１０と摺動部１２０とは、互いに線膨張率（熱膨張率）が異なる。

例えば、摺動部１２０の線膨張率が本体部１１０の線膨張率よりも高い場合、摺動部１２０は、ターボチャージャ１の駆動時に本体部１１０よりも膨張し（貫通孔１１２よりも拡径し）、本体部１１０を押圧することとなる。前記押圧は、ターボチャージャ１の停止後に、膨張した本体部１１０及び摺動部１２０が収縮することで解除される。

このような膨張と収縮とを繰り返すことにより、本体部１１０及び摺動部１２０は、熱疲労によって塑性変形してしまい（本体部１１０が拡径したり摺動部１２０が縮径してしまい）、その結果、圧入による保持力が小さくなってしまう。

一方、摺動部１２０の線膨張率が本体部１１０の線膨張率よりも低い場合、本体部１１０は、ターボチャージャ１の駆動時に摺動部１２０よりも膨張（貫通孔１１２が摺動部１２０よりも拡径）してしまう。この場合には、圧入による締め代、すなわち、圧入による保持力が小さくなってしまう。

以上のように、線膨張率が異なる二つの部材（本体部１１０及び摺動部１２０）でスラスト軸受１００を構成した場合、温度変化が激しい環境等で用いられたときに、本体部１１０と摺動部１２０との線膨張率の違いに起因して、圧入による保持力が小さくなってしまう。

そこで、本実施形態に係るスラスト軸受１００は、本体部１１０に摺動部１２０を圧入するだけでなく、本体部１１０の段差溝１１６をかしめることで、摺動部１２０の本体部１１０に対する前方向への移動及び回転方向への移動を規制している。

また、スラスト軸受１００は、突出部１１２ａの接触面１１２ｂに後側段差溝１２８を接触させることにより、摺動部１２０の本体部１１０に対する後方向への移動を規制している。

これによれば、スラスト軸受１００は、圧入による保持力、かしめ部１１８、及び突出部１１２ａによって、摺動部１２０を本体部１１０に前後方向及び回転方向に移動不能に固定できる。したがって、スラスト軸受１００は、圧入による保持力が小さくなった場合でも、摺動部１２０を確実に保持できる。

なお、本発明に係るスラスト軸受は、第一部材（摺動部）をかしめても構わない。この場合、スラスト軸受は、例えば、図８に示す第一変形例に係るスラスト軸受２００のように構成される。第一変形例に係るスラスト軸受２００は、本実施形態に係る本体部１１０の内周縁部の形状と摺動部１２０の外周縁部の形状とを入れ替えたような形状に形成される。

具体的には、第一変形例に係る本体部２１０には、本実施形態に係る摺動部１２０の前側段差溝１２６と同一の深さ及び幅（径方向の長さ）を有する段差溝２１６と、本実施形態に係る摺動部１２０の後側段差溝１２８と同一の深さ及び幅を有する後側段差溝２１８とが形成される。

第一変形例に係る摺動部２２０には、本実施形態に係る本体部１１０の段差溝１１６と同一の深さ及び幅を有する前側段差溝２２６と、本実施形態に係る本体部１１０の突出部１１２ａと同一形状に形成される突出部２２８とが形成される。

第一変形例に係るスラスト軸受２００は、摺動部２２０の前側段差溝２２６がかしめられることで、摺動部２２０の後方向への移動及び回転方向への移動を規制するかしめ部２３０が形成される。この場合、第一変形例に係るスラスト軸受２００は、本体部２１０の後側段差溝２１８が摺動部２２０の突出部２２８と接触することで、摺動部２２０の前方向への移動を規制する。

このような第一変形例においては、スラスト方向の一方向は後方向となる。

このように、保持する側（本体部１１０）に形成されるかしめ部１１８と、保持される側（摺動部２２０）に形成されるかしめ部２３０とは、同じ側面に形成された場合に、摺動部１２０・２２０の移動を規制する方向が互いに反対となる。

そこで、本発明に係るスラスト軸受は、保持する側（本体部）の一側面にかしめ部を形成するとともに、保持される側（摺動部）の他側面にかしめ部を形成することで、両かしめ部によって摺動部の同一方向の移動を規制しても構わない。この場合、スラスト軸受には、摺動部と本体部とにかしめ部が形成されることとなる。

このようなスラスト軸受の構成としては、例えば、前側面に本実施形態に係るかしめ部１１８を形成すると共に、後側面に第一変形例に係るかしめ部２３０を形成することで、摺動部の前方向への移動を規制するような構成が考えられる。

このように、スラスト軸受１００・２００は、摺動材料によって形成されると共にシャフト１０に固定されたスラストカラー１２に対向して配置され、スラストカラー１２に対して摺動する摺動部１２０・２２０（第一部材）と、摺動材料とは異なる材料によって形成されると共に貫通孔１１２・２１２が形成され、当該貫通孔１１２・２１２に摺動部１２０・２２０が取り付けられる本体部１１０・２１０（第二部材）とを具備する。

また、摺動部１２０・２２０の外縁部と本体部１１０・２１０の内縁部との少なくともいずれか一方には、摺動部１２０・２２０の本体部１１０・２１０に対する移動を規制するかしめ部１１８・２３０が形成される。

このような構成により、摺動部１２０・２２０を確実に保持できる。

なお、本実施形態における銅系材料は、本発明に係る「摺動材料」の一実施形態である。本発明に係る「摺動材料」は、銅系材料に限定するものではなく、比較的優れた耐焼き付き性や耐摩耗性を有する材料であればよい。
また、本実施形態に係る鉄系材料は、本発明に係る「前記摺動材料とは異なる材料」の一実施形態である。本発明に係る「前記摺動材料とは異なる材料」とは、鉄系材料に限定するものではなく、比較的優れた耐焼き付き性や耐摩耗性を有していなくても、比較的安価な材料であることが望ましい。

本発明に係るスラスト軸受は、本実施形態に係る段差溝１１６及び第一変形例に係る前側段差溝２２６を形成せずに、本体部または摺動部の側面をかしめても構わない。この場合、スラスト軸受は、例えば、図９に示す第二変形例に係るスラスト軸受３００または図１０に示す第三変形例に係るスラスト軸受４００のように構成される。

図９に示すように、第二変形例に係るスラスト軸受３００の本体部３１０は、前側面が面一となる（本実施形態に係る段差溝１１６が形成されない）点を除いて、本実施形態に係る本体部１１０と同一形状に形成される。第二変形例に係る摺動部３２０は、前側段差溝３２６が本実施形態に係る前側段差溝１２６よりも前側に配置される点を除いて、本実施形態に係る摺動部１２０と同一形状に形成される。

第二変形例に係るスラスト軸受３００は、本体部３１０の内周縁部がかしめられることで、摺動部３２０の前方向への移動及び回転方向への移動を規制するかしめ部３１８が形成される。

図１０に示すように、第三変形例に係るスラスト軸受４００の本体部４１０は、段差溝４１６が第一変形例に係る段差溝２１６よりも前側に配置される点を除いて、第一変形例に係る本体部２１０と同一形状に形成される。第三変形例に係る摺動部４２０は、前側面が面一となる（第一変形例に係る前側段差溝２２６が形成されない）点を除いて第一変形例に係る摺動部２２０と同一形状に形成される。

第三変形例に係るスラスト軸受４００は、摺動部４２０の外周縁部がかしめられることで、摺動部３２０の後方向への移動及び回転方向への移動を規制するかしめ部４３０が形成される。

このように、スラスト軸受１００・２００・３００・４００は、かしめ部１１８・２３０・３１８・４３０が接触する部分に、前側段差溝１２６・３２６及び段差溝２１６・４１６を形成することで、一段低い位置に向けて本体部１１０・３１０及び摺動部２２０・４２０の材料を材料流動させることができる。

これによれば、スラスト軸受１００・２００・３００・４００は、本体部１１０・３１０及び摺動部２２０・４２０の材料を、摺動部１２０・３２０及び本体部２１０・４１０に向けてスムーズに材料流動させることができる。

このように、かしめ部１１８・２３０・３１８・４３０は、摺動部１２０・３２０の外縁部及び本体部２１０・４１０の内縁部（第一部材の外縁部と第二部材の内縁部との他方）に対して、前後方向における外側（スラスト方向外側）に配置される部分がかしめられて形成される。

このような構成により、摺動部１２０の外縁部と本体部１１０の内縁部とが平らな部分をかしめた場合等と比較して、摺動部１２０をより確実に保持できる。

前述したように、本実施形態に係るスラスト軸受１００は、本体部１１０に段差溝１１６を形成すると共に摺動部１２０に前側段差溝１２６を形成し、段差溝１１６をかしめることでかしめ部１１８を形成している。また、第一変形例に係るスラスト軸受２００は、本体部２１０に段差溝２１６を形成すると共に摺動部２２０に前側段差溝２２６を形成し、前側段差溝２２６をかしめることでかしめ部２３０を形成している。

これによれば、スラスト軸受１００・２００は、前側面よりも一段低い（スラスト方向内側の）部分をかしめることができるため、かしめ部１１８・２３０が形成された後で表面が削られる場合でも、かしめ部１１８・２３０が削られてしまうことを確実に防止できる（図６（ｃ）及び図８（ｃ）に二点鎖線で示す仕上げ前の本体部１１０・２１０及び摺動部１２０・２２０の表面参照）。また、スラスト軸受１００・２００は、表面が削られない場合であっても、かしめ部１１８・２３０が表面から突出してしまうことを確実に防止でき、スラストカラー１２が摺動するときにかしめ部１１８・２３０が局所的に摩耗してしまうことを防止できる。このため、スラスト軸受１００・２００は、摺動部１２０・２２０をより確実に保持できる。

このように、かしめ部１１８・２３０は、摺動部１２０・２２０及び本体部１１０・２１０の前側面及び後側面（スラスト方向外側面）よりも内側（スラスト方向内側）に配置される。

このような構成により、摺動部１２０・２２０をより確実に保持できる。

なお、本発明に係るスラスト軸受は、本体部または摺動部の前側面及び後側面を、それぞれかしめても構わない。この場合、スラスト軸受は、例えば、図１１に示す第四変形例に係るスラスト軸受５００または図１２に示す第五変形例に係るスラスト軸受６００のように構成される。

図１１に示すように、第四変形例に係るスラスト軸受５００の本体部５１０は、後側面に本実施形態に係る段差溝１１６と同一形状の段差溝５１６が形成される点を除いて、本実施形態に係る本体部１１０と同一形状に形成される。第四変形例に係る摺動部５２０は、後側面に本実施形態に係る前側段差溝１２６（前側段差溝５２６）と同一形状の後側段差溝５２８が形成される点を除いて、本実施形態に係る摺動部１２０と同一形状に形成される。

第四変形例に係るスラスト軸受５００は、本体部５１０の段差溝５１６がかしめられることで、摺動部５２０の前後方向への移動及び回転方向への移動を規制するかしめ部５１８が、本体部５１０の前側及び後側にそれぞれ形成される。

図１２に示すように、第五変形例に係るスラスト軸受６００の本体部６１０は、後側面に第一変形例に係る段差溝２１６と同一形状の段差溝６１６が形成される点を除いて、第一変形例に係る本体部２１０と同一形状に形成される。第五変形例に係る摺動部６２０は、後側面に第一変形例に係る前側段差溝２２６と同一形状の後側段差溝６２８が形成される点を除いて、第一変形例に係る摺動部２２０と同一形状に形成される。

第五変形例に係るスラスト軸受６００は、摺動部６２０の前側段差溝６２６及び後側段差溝６２８がかしめられることで、摺動部６２０の前後方向への移動及び回転方向への移動を規制するかしめ部６３０が、摺動部６２０の前側及び後側にそれぞれ形成される。

前述したように、本実施形態に係るスラスト軸受１００は、突出部１１２ａと摺動部１２０の後側段差溝１２８とを接触させることで、本体部１１０または摺動部１２０をかしめることなく、摺動部１２０を後方向に移動不能に固定している。また、第一変形例に係るスラスト軸受２００は、本体部２１０の後側段差溝２１８と摺動部２２０の突出部２２８と接触させることで、本体部２１０または摺動部２２０をかしめることなく、摺動部２２０を前方向に移動不能に固定している。

これによれば、スラスト軸受１００・２００は、かしめる回数を減らすことができるため、摺動部１２０・２２０を本体部１１０・２１０に取り付ける工程を簡素化できる。

このように、かしめ部１１８・２３０は、摺動部１２０・２２０の、スラスト方向の一方向（かしめ部１１８においては前方向、かしめ部２３０においては後方向）への移動を規制するものである。
また、本体部１１０・２１０には、摺動部１２０・２２０と接触して、摺動部１２０・２２０のスラスト方向の他方向（摺動部１２０においては後方向、摺動部２２０においては前方向）への移動を規制する突出部１１２ａ・２２８（非かしめ部）が形成される。

このような構成により、摺動部１２０を簡単に、かつ、確実に保持できる。

前述したように、本実施形態に係るスラスト軸受１００は、摺動部１２０を本体部１１０に圧入することで、圧入による保持力を発生させている。これにより、スラスト軸受１００は、摺動部１２０を本体部１１０に強固に固定している。

これによれば、スラスト軸受１００は、摺動部１２０を本体部１１０により強固に固定できるため、摺動部１２０をより確実に保持できる。

このように、摺動部１２０は、かしめ部１１８が形成される前に本体部１１０に圧入される。

このような構成により、摺動部１２０をより確実に保持できる。

なお、摺動部は、必ずしも本体部に圧入される必要はない。摺動部は、例えば、本体部に溶接によって固定されても構わない。

本発明に係るかしめ部が一側面当たりに形成される個数は、本実施形態に限定されるものでなく、図１３に示す第六変形例に係るスラスト軸受７００のように、一側面（前側面）に一つだけ形成されていても構わない。

第六変形例に係るスラスト軸受７００の本体部７１０には、本実施形態に係る段差溝１１６と同一形状の段差溝７１６が形成される。第六変形例に係る摺動部７２０には、本実施形態に係る前側段差溝１２６と同一形状の前側段差溝７２６が形成される。

第六変形例に係るスラスト軸受７００は、本体部７１０の段差溝７１６が全周にわたってかしめられることで、摺動部７２０の前方向への移動及び回転方向への移動を規制するかしめ部７１８が、本体部７１０の前側面に形成される。

本発明に係るスラスト軸受は、一側面当たり四つから八つのかしめ部を周方向に適宜の間隔を空けて形成することが好ましい。これにより、スラスト軸受は、バランスよく摺動部の前後方向への移動及び回転方向への移動を規制できるため、摺動部をより確実に保持できる。

本発明に係るスラスト軸受は、本体部と摺動部とのうち、硬い材料で形成される一方（かしめるために必要な荷重が大きい方）をかしめることが好ましい。これにより、スラスト軸受は、図１４に示す第七変形例に係るスラスト軸受８００にあるような食い込み部８１８ａを形成することができる。

第七変形例に係る本体部８１０は、摺動部８２０よりも硬い材料で形成される。第七変形例に係るスラスト軸受８００は、本体部８１０の段差溝８１６をかしめることで、かしめ部８１８を形成すると共に、本体部８１０の材料（硬い材料）を摺動部８２０の段差溝８２６の外周縁部に部分的に食い込ませて食い込み部８１８ａを形成する（図１４（ｂ）に示す二点鎖線参照）。

スラスト軸受８００は、このような食い込み部８１８ａによって摺動部８２０の本体部８１０に対する回転方向への移動をより確実に規制でき、ひいては、摺動部８２０をより確実に保持できる。また、スラスト軸受８００は、硬い材料をかしめてかしめ部８１８を形成することで、より確実に摺動部８２０の前後方向への移動を規制できるため、摺動部８２０をより確実に保持できる。

本発明に係るスラスト軸受は、図１５及び図１６に示す第八変形例のスラスト軸受９００のように、摺動部９２０に切欠部９３２を形成しても構わない。切欠部９３２は、前側段差溝９２６の外周縁部を後方向に切り欠いたような形状に形成される。切欠部９３２は、かしめ部９１８と位相が合うように、周方向に適宜の間隔を空けて配置される。

この場合、図１５に示すように、スラスト軸受９００は、本体部９１０の段差溝９１６をかしめたときに、切欠部９３２にも本体部９１０の材料を流動させることができる。したがって、スラスト軸受９００は、本体部９１０の材料を摺動部９２０の切欠部９３２に積極的に食い込ませて食い込み部９１８ａを形成することができる。

これによれば、スラスト軸受９００は、摺動部９２０の方が本体部９１０よりも硬い材料で形成された場合でも、食い込み部９１８ａを形成することができる。つまり、スラスト軸受９００は、本体部９１０と摺動部９２０との材料の硬さに関わらず、食い込み部９１８ａを形成することができ、当該食い込み部９１８ａによって、摺動部９２０の本体部９１０に対する回転方向への移動をより確実に規制できる。

１０シャフト
１２スラストカラー
１００スラスト軸受
１１０本体部（第二部材）
１１２貫通孔
１１８かしめ部
１２０摺動部（第一部材）

Claims

摺動材料によって形成されると共にシャフトに固定されたスラストカラーに対向して配置され、前記スラストカラーに対して摺動する第一部材と、前記摺動材料とは異なる材料によって形成されると共に貫通孔が形成され、当該貫通孔に前記第一部材が取り付けられる第二部材とを具備するスラスト軸受であって、
前記第一部材のスラスト方向外側面における外縁部に形成された溝と前記第二部材のスラスト方向外側面における内縁部に形成された溝との少なくともいずれか一方の溝には、
前記第一部材の前記第二部材に対する移動を規制するかしめ部が形成され、
前記一方の溝の底面は、前記第一部材の外縁部の溝と前記第二部材の内縁部の溝との他方の溝の底面に対して、スラスト方向外側に配置され、
前記かしめ部は、前記一方の溝の底面がかしめられて形成される、
スラスト軸受。
前記かしめ部は、
前記第一部材及び前記第二部材のスラスト方向外側面よりも、スラスト方向内側に配置される、
請求項１に記載のスラスト軸受。
前記かしめ部は、
前記第一部材のスラスト方向の一方向への移動を規制するものであり、
前記第二部材には、
前記第一部材と接触して、前記第一部材のスラスト方向の他方向への移動を規制する非かしめ部が形成される、
請求項１または請求項２に記載のスラスト軸受。
前記第一部材は、
前記かしめ部が形成される前に前記第二部材に圧入される、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のスラスト軸受。