WO2012141247A1 - スラスト軸受 - Google Patents

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春樹 山田
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    • F16C43/00Assembling bearings
    • F16C43/04Assembling rolling-contact bearings

Definitions

  • the present invention relates to a thrust bearing, and more particularly to a thrust bearing in which a race ring and a cage are integrated in a non-separated state.
  • a thrust bearing in which an outer ring and a cage are integrated in a non-separated state has been conventionally known in order to facilitate assembly to a housing and a shaft.
  • a projecting piece is provided at the end of the outer ring collar, and an engaging claw is provided by bending the protruding piece onto the raceway surface by bending.
  • FIGS. 29 to 32 are examples of the outer ring 1 used in such a thrust bearing.
  • a rectangular projecting piece provided at the tip of the flange 2 is bent on the inner diameter side at a plurality of locations in the circumferential direction of the flange 2 provided on the outer peripheral edge, so that it is formed on the rolling surface 3.
  • An overhanging engagement claw 4 is provided.
  • the engaging claws of one outer ring 1 are gathered in a portion where the same type of outer ring 1 gathers in a large amount (for example, a conveying process, an assembling process, a polishing process). 4 and other outer ring 1a engaging claws 4a having the same structure may be entangled. Therefore, workability is significantly hindered.
  • the engaging claw 4 and the flange 2a of the other outer ring 1a may be entangled.
  • an object of the present invention is to provide a thrust bearing having an outer ring having a structure in which the engagement claws are not entangled with each other even when a large number of outer rings having the same structure are gathered. To do.
  • the present invention includes a combination structure of an outer ring having a flange on an outer diameter edge and a cage that holds a required number of rollers, and protrudes toward the inner diameter side of the tip edge of the flange.
  • a virtual outer ring having the same structure and having an axis perpendicular to the axis of the outer ring is the outer ring.
  • the virtual outer ring is placed on the surface of the outer ring on which the flange is provided with the surface of the outer ring facing the reference line side, Zero or more radial clearance ⁇ or axial clearance ⁇ between the engagement claw of the outer ring and the flange of the virtual outer ring in the limit engagement state where the engagement claw and the flange or the flange are engaged at two points. It was set as the structure which exists.
  • the “limit engagement state” refers to a state in which both of the engagement states of the outer ring and the virtual outer ring and the flanges or the flanges are engaged with each other closest to each other in the radial direction.
  • this limit engagement state is not reached, the collar of the virtual outer ring does not engage with the engagement pawl of the outer ring, and therefore no entanglement occurs.
  • the limit engagement state is exceeded, the outer ring and the virtual outer ring are separated from each other.
  • the limit engagement state is the state in which the flange of the virtual outer ring is closest to the engagement claw of the outer ring, the possibility of entanglement is the highest, but in that state, between the engagement claw of the outer ring and the flange of the virtual outer ring If there is zero or more radial clearance ⁇ or axial clearance ⁇ , the engaging claw and the flange are separated at the portion of the clearance ⁇ or the clearance ⁇ , so that there is no entanglement because there is no engagement state.
  • the bearing rings can be prevented from being entangled in the manufacturing process of the bearing rings, so that the bearing rings as products can be easily transported and transported.
  • workability is improved in subsequent processes such as polishing.
  • FIG. 1 is a partially omitted plan view showing the thrust bearing of the first embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the outer ring.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line X2-X2 of FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line X3-X3 of FIG. 6 is a partially enlarged plan view of FIG.
  • FIG. 7 is a partially cross-sectional plan view illustrating the entangled state of the outer ring.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view taken along line X5-X5 of FIG.
  • FIG. 9 is a partially cross-sectional plan view for explaining another entangled state of the outer ring.
  • FIG. 1 is a partially omitted plan view showing the thrust bearing of the first embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG.
  • FIG. 3 is a plan
  • FIG. 10 is a partially enlarged sectional view taken along line X6-X6 of FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional plan view illustrating another entangled state of the outer ring.
  • 12 is a partially enlarged sectional view taken along line X7-X7 of FIG. 13 is a partial front view of FIG.
  • FIG. 14 is a partial front view for explaining another entangled state of the outer ring.
  • FIG. 15 is a partially enlarged sectional view taken along line X8-X8 of FIG.
  • FIG. 16 is a view taken along the line X4-X4 of FIG.
  • FIG. 17 is a partially enlarged cross-sectional view showing a non-entangled state between the engaging claws.
  • FIG. 18 is a plan view of another example of the outer ring.
  • FIG. 19 is a partially enlarged plan view of FIG.
  • FIG. 20 is a plan view of another example of the outer ring.
  • FIG. 21 is a plan view of another example of the outer ring.
  • FIG. 22 is a plan view of another example of the outer ring.
  • FIG. 23 is a plan view of a thrust bearing according to the second embodiment. 24 is a cross-sectional view taken along line X9-X9 of FIG.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view of the thrust bearing of the third embodiment.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of another thrust bearing according to the third embodiment.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of the thrust bearing of the fourth embodiment.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of another thrust bearing according to the fourth embodiment.
  • FIG. 29 is a plan view of a conventional outer ring.
  • FIG. 30 is a view taken along the line X10-X10 in FIG.
  • FIG. 31 is an enlarged cross-sectional view showing the entangled state of the engaging claws.
  • FIG. 32 is an enlarged cross-sectional view showing the entangled state between the engaging claw and the collar.
  • the thrust bearing of the first embodiment holds the outer ring 11 and the inner ring 12, the required number of rollers 13 interposed between them, and these rollers 13 at regular intervals in the circumferential direction. It is constituted by the cage 14.
  • the engaging claw 16 and the engaging claw 22 provided on the flange 15 of the outer ring 11 and the inner diameter flange 21 of the inner ring 12 are engaged with the outer peripheral edge and the inner peripheral edge of the retainer 14, respectively. Thereby, the three members of the outer ring 11, the inner ring 12 and the cage 14 are integrated in a non-separated state.
  • the engaging claw 16 of the outer ring 11 protrudes toward the inner diameter side at the tip edge of the flange 15, and is provided in an intermittent state at several circumferentially equidistant positions (eight places in the figure). As shown in FIGS. 3 to 5, a step 18 is provided on the inner diameter surface of the tip of the flange 15, and the tip 19 (see FIGS. 4 and 5) that is thinner by the step 18 is the flange 15. is there.
  • the engaging claw 16 is formed by providing an arc-shaped projecting piece at the distal end portion 19 at a circumferentially interrupted position and bending the projecting piece portion.
  • the protruding shape of the engaging claw 16 has an arcuate shape in which the intermediate portion has the maximum protruding height, the protruding height gradually decreases on both sides, and becomes zero at both ends. Assuming that the entire length of the engaging claws 16 is W1 and the length between adjacent engaging claws 16 is W2, in the illustrated case, W1> W2, but when W1 ⁇ W2, or when W2 is zero or close to zero. There are cases.
  • the protruding height h1 of the engaging claw 16 toward the inner diameter side is determined as follows. That is, let N be the intersection of the radial line S passing through the midpoint M of the inner side of the engagement claw 16 (the maximum overhanging portion of the engagement claw 16) and the outer circumference of the flange 15. A tangent drawn to the intersection N is defined as a reference line T. The height of the engaging claw 16 from the reference line T is the protruding height h1.
  • the retainer 14 is prevented from coming off by the engagement allowance z.
  • the protruding height h1 of the engaging claw 16 is determined from the reference line T as shown in FIG. A size that does not exceed the tip position (indicated by the engagement line L) of a flange 15a of a virtual outer ring 11a (see FIG. 7), which will be described later, at a height h2, that is, a relationship of h1 ⁇ h2 (hereinafter, the first non-entanglement). It is set so that there is a condition).
  • FIGS. 7 and 8 another outer ring 11a having the same structure as the outer ring 11 (this is called a virtual outer ring 11a to be distinguished from the outer ring 11.
  • the reference numerals of each part of the virtual outer ring 11a correspond to the outer ring corresponding thereto. 11)
  • the surface of the outer ring 11 on which the flange 15 is provided is arranged on the surface of the virtual outer ring 11a whose axial direction is orthogonal and the flange 15a is provided.
  • the robot is placed in a posture toward the reference line T side. While maintaining the posture, the virtual outer ring 11a is translated in the direction parallel to the reference line T (see FIG. 6) (see the white arrow A in FIGS. 7 and 8).
  • the flange 15a of the virtual outer ring 11a hits the end surface of the engaging claw 16 or rides on it when it approaches further.
  • the limit point at which the disengaged state is reached is reached.
  • the virtual outer ring 11a at that time is indicated by a two-dot chain line in FIGS. 7 and 8, and the positions of the two points are indicated by a2 and b2.
  • An engagement state that reaches such a limit point is referred to as a limit engagement state.
  • the outer ring 11 and the virtual outer ring 11a are most easily entangled.
  • a straight line connecting the points a2 and b2 is defined as an engagement line L (see FIGS. 6 and 7).
  • the engagement line L is a line that coincides with the upper edge of the flange 15a, and the height h2 of the engagement line L from the reference line T is the height of the engagement line L.
  • the engaging claw 16 when the protruding height h1 of the engaging claw 16 is the same as or smaller than the height h2 of the engaging line L (h1 ⁇ h2), the engaging claw 16 is the virtual outer ring 11a. Since it actually does not reach the collar 15a of the other outer ring 11 of the same structure, it cannot be entangled.
  • the relationship of h1 ⁇ h2 is referred to as a first non-entanglement condition.
  • the relationship of h1 ⁇ h2 means that the radial clearance ⁇ (see FIG. 8) of the outer ring 11 is not less than zero between the engaging claw 16 of the outer ring 11 and the upper edge of the flange 15a of the virtual outer ring 11a. To do.
  • the engagement claw 16 and the flange 15a cannot be engaged in a state where they are in contact with each other in the radial direction (a state where the clearance is zero) or in a state where they are separated in the radial direction (a clearance is a finite value). There is no entanglement.
  • the first non-entanglement condition is related to the protruding height h1 of the engaging claw 16 and is not directly related to the protruding shape. Considering the above, it is desirable that the protruding shape of the engaging claw 16 is an arc shape as shown in the drawing.
  • the two engaging claws 16a adjacent to the virtual outer ring 11a are at points a3 and b3. It is assumed that the engaging claw 16 of the outer ring 11 is engaged and the limit engaging state is reached.
  • the engaging claw 16 is at the maximum protruding portion of the engaging claw 16 (the middle point of the engaging claw 16). Since the axial clearance ⁇ is generated between the flange 15a and the flange 15a, the outer ring 11 does not engage with the virtual outer ring 11a, and therefore no entanglement can occur.
  • the internal height H3 of the engagement claw 16 from the bottom surface of the outer ring 11 is lower than the height H2 of the flange 15 from the bottom surface of the outer ring 11. That is, there is a relationship of H2> H3 between the heights of the two.
  • H2> H3 is referred to as a third non-entanglement condition.
  • FIG. 18 is an enlarged view of a part thereof. It shows that the inner side of the engagement claw 16 and the retainer 14 are engaged in the axial direction with the engagement z.
  • the inner side of the engaging claw 16 has an octagonal shape as described above, but since the amount of overhang is zero at the apex, the rigidity is smaller than in the above case. At the apex, a part of the flange 15 is exposed although it is slight.
  • each engaging claw 16 is a concave arc line that is recessed in the outer peripheral direction.
  • the relationship between the radius of curvature R, the radius r of the outer ring 11 and the protruding amount h1 of the engaging claw 16 is set to satisfy the relationship of R> r ⁇ h1. This is because, if R is smaller than the right side of the relational expression, the amount of overhang near the vertex of the polygon becomes large, and it becomes difficult to incorporate the cage 14.
  • the same outer ring 11 is not entangled as long as the first non-entanglement condition (h1 ⁇ h2) and the third non-entanglement condition (H2> H3) are satisfied.
  • the flange 15 is not exposed in the case of FIG. 18 and FIG. 21 and is slightly exposed in the case of FIG. Needless to say, it is not entangled with other outer rings 11 of the same shape.
  • the shape of the inner side of the engaging claw 16 is a convex arc line that swells toward the inner diameter side, and the flange 15 is exposed relatively long between the engaging claws 16. That is, since the engaging claw 16 is formed in an intermittent state, there is a possibility that entanglement may occur, but it does not entangle as long as the first non-entanglement condition is satisfied. In any case of FIGS. 18 to 22, it is assumed that the third non-entanglement condition is satisfied.
  • the present invention can be applied to a thrust bearing in which the clearance is set larger than twice the eccentric amount.
  • the three members of the outer ring 11, the inner ring 12 and the retainer 14 are integrated in a non-separated state, similarly to the thrust bearing of the first embodiment. .
  • the cross-sectional shape of the cage 14 is different from that in the first embodiment.
  • the structure of the outer ring 11 is the same as that described above, and does not get tangled in the manufacturing process.
  • the inner ring 12 has an inner diameter flange 21 and is integrated with the cage 14 by an engaging claw 22 provided on the inner diameter flange 21.
  • the thrust bearing of the third embodiment shown in FIGS. 27 and 28 includes an outer ring 11 and a retainer 14 that retains rollers 13, and two members that engage the retainer 14 with the engaging claws 16 of the outer ring 11 are provided. It is integrated in a non-separated state.
  • the outer ring 11 in this case is the same as that described above, and does not get tangled in the manufacturing process.

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Abstract

 外輪のツバに係合爪を形成することにより保持器との一体化を図った場合において、製造工程において外輪が相互に絡み合うことがないようにすることを課題とする。外輪11のツバ15に内径側へ張り出した係合爪16が設けられたスラスト軸受において、前記係合爪16の張り出し量h1が、仮想外輪11aのツバ先端縁の高さh2を越えない大きさ(h1≦h2)に設定された構成とすることにより、一つの外輪11の係合爪16に他の外輪のツバが絡むことを防止した。

Description

スラスト軸受
 この発明は、スラスト軸受に関し、特に、軌道輪と保持器を非分離状態に一体化したスラスト軸受に関するものである。
 ハウジングやシャフトへの組み付けを容易にするために、外輪と保持器を非分離状態に一体化したスラスト軸受が従来から知られている。この場合、外輪と保持器の一体化のために、外輪のツバ先端部に突片を設け、これを曲げ加工によって軌道面上へ張り出すように屈曲させることにより係合爪を設けることが行われる(特許文献1)。図29から図32は、このようなスラスト軸受に使用される外輪1の例である。
 この外輪1においては、外周縁に設けたツバ2の周方向の複数個所において、ツバ2の先端部に設けた矩形の突片を内径側に曲げ加工を施すことにより、転動面3上に張り出した係合爪4を設けている。
特開2003-83339号公報
 しかし、前記外輪1の大量生産工程において同種の外輪1が多量に集合する部分(例えば搬送工程、組立工程、研磨工程等)において、図31に示したように、一つの外輪1の係合爪4と他の同一構造の外輪1a係合爪4aとが絡まり合うことがある。そのため、作業性が著しく阻害される。
 また、図32に示したように、係合爪4と他の外輪1aのツバ2aとが絡まる場合もある。
 そこで、この発明は、同一構造の外輪が多量に集合した場合においても、係合爪相互、係合爪とツバとの絡まりの生じない構造の外輪をもったスラスト軸受を提供することを課題とする。
 前記の課題を解決するために、この発明は、外径縁にツバを有する外輪と、所要数のころを保持した保持器との組み合わせ構造を含み、前記ツバの先端縁に内径側へ張り出した係合爪が設けられ、前記係合爪によって外輪と保持器とが非分離状態に一体化されたスラスト軸受において、前記外輪の軸線に対し直交する軸線を持った同一構造の仮想外輪が前記外輪の一定の基準線と平行な姿勢を保ち、当該外輪の前記ツバを設けた面上に前記仮想外輪がそのツバを設けた面を前記基準線側に向けた状態で載り、前記両軌道輪の係合爪とツバ又はツバ相互が2点で係合した限界係合状態における当該外輪の係合爪と前記仮想外輪のツバとの間に、ゼロ以上の径方向スキマδ又は軸方向のスキマφが存在する構成とした。
 ここで、「限界係合状態」とは、外輪と仮想外輪の係合爪とツバ又はツバ相互が係合した前記の状態のうち、両者が径方向に最も接近した状態をいう。この限界係合状態に達しない場合は外輪の係合爪に対し仮想外輪のツバが係合せず、従って絡まりは発生しない。逆に、限界係合状態を越えると外輪と仮想外輪は分離されるので、この場合も絡まりは発生しない。
 限界係合状態は外輪の係合爪に対し仮想外輪のツバが最も接近した状態であるから、絡まる可能性が最も高くなるが、その状態において外輪の係合爪と仮想外輪のツバとの間にゼロ以上の径方向スキマδ又は軸方向のスキマφが存在すると、係合爪とツバはスキマδ又はスキマφの部分で分離状態にあるから、係合状態になく絡まりは生じない。
 なお、前記ツバの軸方向の高さH2が、前記係合爪の軸方向の内部高さH3を越える高さ(H2>H3)に設定された構成をとることができる。この条件を満たす場合は、1つの係合爪に他の外輪の係合爪が絡まること、即ち係合爪同士の絡まりが防止される。
 以上のように、この発明によれば、軌道輪の製造工程において軌道輪相互の絡まりを防止できるので、製品としての軌道輪の運搬・搬送が容易となる。また、その後の研磨等の工程においても作業性も向上する。
図1は、実施形態1のスラスト軸受を示す一部省略平面図である。 図2は、図1のX1-X1線の断面図である。 図3は、外輪の平面図である。 図4は、図3のX2-X2線の断面図である。 図5は、図3のX3-X3線の断面図である。 図6は、図1の一部拡大平面図である。 図7は、外輪の絡まり状態を説明する一部横断平面図である。 図8は、図7のX5-X5線の拡大断面図である。 図9は、外輪の他の絡まり状態を説明する一部横断平面図である。 図10は、図9のX6-X6線の一部拡大断面図である。 図11は、外輪の他の絡まり状態を説明する横断平面図である。 図12は、図11のX7-X7線の一部拡大断面図である。 図13は、図11の一部正面図である。 図14は、外輪の他の絡まり状態を説明する一部正面図である。 図15は、図14のX8-X8線の一部拡大断面図である。 図16は、図3のX4-X4線の矢視図である。 図17は、係合爪相互の非絡まり状態を示す一部拡大断面図である。 図18は、外輪の他の例の平面図である。 図19は、図18の一部拡大平面図である。 図20は、外輪の他の例の平面図である。 図21は、外輪の他の例の平面図である。 図22は、外輪の他の例の平面図である。 図23は、実施形態2に係るスラスト軸受の平面図である。 図24は、図23のX9-X9線の断面図である。 図25は、実施形態3のスラスト軸受の断面図である。 図26は、実施形態3の他のスラスト軸受の断面図である。 図27は、実施形態4のスラスト軸受の断面図である。 図28は、実施形態4の他のスラスト軸受の断面図である。 図29は、従来例の外輪の平面図である。 図30は、図29のX10-X10線の矢視図である。 図31は、係合爪の絡まり状態を示す拡大断面図である。 図32は、係合爪とツバとの絡まり状態を示す拡大断面図である。
 以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態1]
 図1及び図2に示したように、実施形態1のスラスト軸受は、外輪11と内輪12、これらの間に介在された所要数のころ13及びこれらのころ13を周方向一定間隔に保持する保持器14によって構成される。外輪11のツバ15及び内輪12の内径ツバ21にそれぞれ設けた係合爪16及び係合爪22を保持器14の外周縁及び内周縁に係合している。これにより、外輪11、内輪12及び保持器14の三部材が非分離状態に一体化された構造となっている。
 外輪11の係合爪16は、ツバ15の先端縁に内径側へ張り出しており、周方向等配位置の数個所(図示の場合は8個所)に断続状態に設けられる。図3から図5に示したように、ツバ15の先端部内径面に段差18が設けられ、その段差18の分だけ薄くなった先端部19(図4、図5参照)までがツバ15である。その先端部19に周方向断続位置に円弧状の突片を設け、その突片の部分に曲げ加工を施すことにより、前記の係合爪16が形成される。
 係合爪16の張り出し形状は、図3に示したように、中間部分が最大の張り出し高さとなり、その両側は張り出し高さが漸減し、両端部においてゼロとなる円弧状をなす。係合爪16の全長をW1、隣接する係合爪16相互間の長さをW2とすると、図示の場合はW1>W2であるが、W1<W2の場合や、W2がゼロ又はゼロに近い場合などがある。
 図6に示したように、前記係合爪16の内径側への張り出し高さh1は次のように定められる。即ち、係合爪16の内側辺の中点M(係合爪16における最大張り出し部)を通る径方向の線Sと、ツバ15の外周円との交点をNとする。交点Nに引いた接線を基準線Tとする。基準線Tからの係合爪16の高さが張り出し高さh1である。この張り出し高さh1は、一定の軸受スキマx及びツバ15の板厚y及び係り代zの和、即ち、h1=x+y+zである。この係り代zによって保持器14の外れが防止される。
 前記の外輪11については、その製造工程において他の同一の外輪11との絡み合いを防止するために、係合爪16の張り出し高さh1は、図6に示したように、前記基準線Tから高さh2にある後述の仮想外輪11a(図7参照)のツバ15aの先端位置(係合線Lで示す。)を越えない大きさ、即ちh1≦h2の関係(以下、第一の非絡まり条件という。)があるように設定される。
 以下、係合爪16の長さW1と、隣接する係合爪16相互間の長さW2との関係について、場合分けして前記の第一非絡まり条件を説明する。
 まず、W1<W2の場合について説明する。図7及び図8に示したように、外輪11と同一構造の他の外輪11a(外輪11と区別するためこれを仮想外輪11aと呼ぶ。仮想外輪11aの各部の符号にもこれに対応した外輪11の各部の符号にaを付して示す。)を用い、外輪11のツバ15を設けた方の面の上に、仮想外輪11aを軸線方向が直交し、かつツバ15aを設けた面を前記の基準線T側に向けた姿勢で載せる。その姿勢を保ったまま仮想外輪11aを基準線T(図6参照)と平行にその方向に平行移動させる(図7、図8の白抜き矢印A参照)。
 このとき、仮想外輪11aの外周面を外輪11の転動面20に接触させながら径方向に平行移動させると、外輪11のツバ15に対し仮想外輪11aのツバ15aが2点a1、b1で係合する(図7、図8の実線状態)。ここで、仮想外輪11aを転動面20から離れさせると、非係合状態となるので、さらに径方向に平行移動を行うことができる。
 このようにして、外輪11の係合爪16に対し仮想外輪11aのツバ15aが一層径方向に接近したとき、それ以上接近するとツバ15aが係合爪16の端面に当たるか、その上に乗り上げて非係合状態となってしまう限界点に達する。そのときの仮想外輪11aを図7及び図8の二点鎖線で示し、前記2点の位置をa2、b2で示す。このような限界点に達した係合状態を限界係合状態と称する。限界係合状態においては、外輪11と仮想外輪11aとが最も絡まりやすい状態になっている。
 前記の限界係合状態を越えると、仮想外輪11aは外輪11から分離し、もはや絡まりは生じ得ないので、絡まるか否かの判断は前記の限界係合状態において考える必要がある。
 前記の限界係合状態において、点a2、b2を結ぶ直線を係合線Lとする(図6、図7参照)。係合線Lはツバ15aの上端縁に一致する線であり、この係合線Lの前記基準線Tからの高さh2を係合線Lの高さとする。
 図7及び図8に示したように、係合爪16の張り出し高さh1が、係合線Lの高さh2と同じか小さい場合(h1≦h2)は、係合爪16が仮想外輪11a(実際には同一構造の他の外輪11)のツバ15aには届かないので、絡まることはあり得ない。h1≦h2の関係を第一の非絡まり条件と呼ぶ。h1≦h2の関係は、外輪11の係合爪16と仮想外輪11aのツバ15aの上端縁の間に外輪11の径方向スキマδ(図8参照)の大きさがゼロ以上であることを意味する。
 要するに、径方向に突き合って接触した状態(スキマゼロの状態)、又は径方向に分離された状態(スキマが有限値)においては、係合爪16とツバ15aは係合し得ず、したがって、絡まることもない。
 h1>h2であると、図9及び図10に示したように、限界係合状態において、係合爪16とツバ15aはオーバーラップし、径方向スキマδがマイナス(-δ)となるから、両者は係合状態にあるので絡まり易い。
 なお、第一の非絡まり条件は、係合爪16の張り出し高さh1に関わり、張り出し形状には直接関わることがないが、欠けの生じ難さ、万一絡まった場合の外れ易さ等を考慮し、係合爪16の張り出し形状は、図示のような円弧状であることが望ましい。
 次に、W1>W2の場合について、図11から図14に基づいて説明する。図11及び図12に示したように、前記と同様の態様で外輪11と仮想外輪11aを組み合わせ、仮想外輪11aを基準線Tと平行にその方向に平行移動させる(図11、図12の白抜き矢印A参照)。
 このとき、仮想外輪11aの外周面を外輪11の転動面20に接触させながら平行移動させると、ある点で外輪11のツバ15に対し仮想外輪11aのツバ15aが2点a1、b1で係合する(図11及び図12の仮想外輪11aの実線状態参照)。さらに、仮想外輪11aを平行移動させ続けるには、仮想外輪11aの外周面を外輪11の転動面20から離す必要がある。
 仮想外輪11aを外輪11の転動面20から離して平行移動させた場合(図12の二点鎖線、図13参照)、仮想外輪11aの隣接する2つの係合爪16aが点a3、b3において外輪11の係合爪16と係合して限界係合状態になったとする。
 このとき、h1>h2であっても係合爪16との干渉であり、図12のように、係合爪16の最大張り出し部(係合爪16の中点)においては、係合爪16とツバ15aの間に軸方向スキマφが生じるため、外輪11は仮想外輪11aに係合することがなく、従って絡みも生じ得ない。
 仮に、前記の限界係合状態から前記のスキマφがゼロになる位置まで平行移動させ、係合爪16上の2点a4、b4において接触させた状態では、ツバ15aが係合爪16の下に深く潜り込むことはできない(図14、図15参照)。
 従って、h1>h2であっても、前記の限界係合状態において係合爪16とツバ15aとの間に軸方向スキマφが存在するとき(以下第二の非絡まり条件という。)は、絡みを生じない。これらの条件を満たすには、係合爪16を曲率が小さい円弧を用いて滑らかに形成することが望ましい。
 一方、図16及び図17に示したように、前記の係合爪16の外輪11の底面からの内部高さH3は、ツバ15の外輪11の底面からの高さH2よりも低い。即ち、両者の高さにはH2>H3の関係がある。
 前記の関係があると、図17に示したように、一方の外輪11の係合爪16に対し、他方の外輪11aの係合爪16aが接近しても、相互にツバ15、15aが当接することにより、係合爪16、16aが相互に内側へ入り込むことができない。このため、係合爪16、16a相互の絡まりが防止される。H2>H3を第三の非絡まり条件と呼ぶ。
 次に、外輪11のその他の形状、特に、係合爪16の形状の異なる例を以下説明する。図18は、係合爪16の内側辺が直線であり、隣接する他の係合爪16の内側辺と連続しており、全体として八角形をなしている。係合爪16の相互間の前述の距離W2はゼロである。各頂点においても張り出し量が残っており、係合爪16の剛性は比較的高い。図19はその一部を拡大して示している。係合爪16の内側辺と保持器14が係り代zをもって軸方向に係合していることを示している。
 図20の場合も前記と同様に、係合爪16の内側辺が八角形をなしているが、頂点においては張り出し量がゼロとなっているため、剛性が前記の場合より小さくなっている。頂点においては、わずかであるがツバ15の一部が露出する。
 図21の場合は、前記の図18の場合において、各係合爪16の内側辺の形状を外周方向に凹んだ凹形円弧線としたものである。この場合の曲率半径Rと、外輪11の半径r及び係合爪16の張り出し量h1の関係は、R>r-h1の関係に設定される。これは、仮に、Rが前記関係式の右辺より小さいとすれば、多角形の頂点付近での張り出し量が大きくなり、保持器14の組み込みが困難となることによる。
 以上のいずれの場合も、前記第一の非絡まり条件(h1≦h2)、第三の非絡まり条件(H2>H3)を満たす限り、同一の外輪11相互が絡み合うことはない。また、これらの係合爪16は、図18と図21の場合はツバ15が露出することがなく、図20の場合は、露出するとしてもわずかであるので、前記の第一の非絡まり条件を適用するまでもなく、同一形状の他の外輪11と絡まり合うことはない。
 図22の場合は、係合爪16の内側辺の形状が、内径側へ膨らんだ凸形円弧線となっており、係合爪16の相互間にツバ15が比較的長く露出している。即ち、係合爪16が断続状態に形成されているため、絡まりが生じる可能性があるが、前記の第一の非絡まり条件を満たすかぎり、絡まることはない。
 なお、図18から図22のいずれの場合も、第三の非絡まり条件を満たすものとする。
 なお、以上述べたスラスト軸受は、例えば、自動車用オートマチックトランスミッションやコンプレッサー等において用いられる。
[実施形態2]
 図23及び図24に示した実施形態2のスラスト軸受は、軸の偏心回転があった場合において保持器14が軌道輪に接触することを避けるため、保持器と軌道輪の径方向の軸受内部スキマを偏心量の2倍よりも大きく設定したスラスト軸受に適用できる。
 偏心量が比較的大きい軸受部に前記のスラスト軸受を使用する場合は、偏心量の2倍よりも大きく張り出す係合爪をステーキングによって形成することが困難であるため、曲げ加工で係合爪を形成する本発明は特に有効である。この場合、本実施形態2のように保持器14と外輪11のツバ15との間に偏心量の2倍より大きい軸受内部スキマxが設けられ、軸の偏心回転によってもツバ15との接触が避けられるようにしている。図面上軸受内部スキマxは径方向の両側へ半分ずつ振り分けた状態で示している。
[実施形態3]
 図25及び図26に示した実施形態2のスラスト軸受は、前述の実施形態1のスラスト軸受と同様に、外輪11、内輪12及び保持器14の三部材が非分離状態に一体化されている。保持器14の断面形状が実施形態1の場合と異なっている。外輪11の構造は前述のものと同様であり、製造工程において絡まることがない。内輪12は内径ツバ21を有し、その内径ツバ21に設けた係合爪22によって保持器14との一体化を図っている。
[実施形態4]
 図27及び図28に示した実施形態3のスラスト軸受は、外輪11と、ころ13を保持した保持器14とからなり、外輪11の係合爪16によって保持器14を係合した二部材が非分離状態に一体化されている。この場合の外輪11も、前述のものと同様であり、製造工程において絡まることがない。
 11、11a 外輪
 12 内輪
 13 ころ
 14 保持器
 15、15a ツバ
 16、16a 係合爪
 18 段差
 19 先端部
 20 転動面
 21 内径ツバ
 22 係合爪

Claims (9)

  1.  外径縁にツバを有する外輪と、所要数のころを保持した保持器との組み合わせ構造を含み、前記ツバの先端縁に内径側へ張り出した係合爪が設けられ、前記係合爪によって外輪と保持器とが非分離状態に一体化されたスラスト軸受において、前記外輪の軸線に対し直交する軸線を持った同一構造の仮想外輪が前記外輪の一定の基準線と平行な姿勢を保ち、当該外輪の前記ツバを設けた面上に前記仮想外輪がそのツバを設けた面を前記基準線側に向けた状態で載り、前記両軌道輪の係合爪とツバ又はツバ相互が2点で係合した限界係合状態における当該外輪の係合爪と前記仮想外輪のツバとの間に、ゼロ以上の径方向スキマδ又は軸方向のスキマφが存在することを特徴とするスラスト軸受。
  2.  前記外輪の係合爪と仮想外輪のツバとの間の径方向スキマδは、前記係合爪の前記基準線からの張り出し量h1が、前記限界係合状態における仮想外輪のツバ先端縁の前記基準線からの高さh2を越えない大きさ(h1≦h2)に設定されることにより形成されることを特徴とする請求項1に記載のスラスト軸受。
  3.  前記ツバの軸方向の高さH2が、前記係合爪の軸方向の内部高さH3を越える高さ(H2>H3)に設定されたことを特徴とする請求項1又は2に記載のスラスト軸受。
  4.  前記係合爪の周方向長さW1と、係合爪相互間の周方向長さW2の関係が、W1>W2であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のスラスト軸受。
  5.  前記保持器とツバとの間に径方向の軸受内部スキマが設けられ、前記係合爪が前記軸受内部スキマより大きく内径側へ張り出すように曲げ加工によって形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のスラスト軸受。
  6.  前記係合爪が周方向に断続状態に設けられたことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のスラスト軸受。
  7.  前記係合爪の内側辺が相互に連続し、その内側辺によって多角形が形成されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のスラスト軸受。
  8.  前記係合爪の内側辺の張り出し形状が凹形円弧状である場合において、当該凹形円弧状の曲率半径Rと、前記軌道輪の半径rと前記張り出し量h1とがR>r-h1の関係に設定されたことを特徴とする請求項6に記載のスラスト軸受。
  9.  前記ころを保持した保持器が前記外輪と内輪の間に介在され、前記内輪の内周縁に設けられたツバに前記保持器に対する係合爪が設けられ、外輪、保持器、内輪の三部材が非分離状態に一体化されたことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のスラスト軸受。
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