WO2022249723A1 - スラストころ軸受 - Google Patents

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WO2022249723A1
WO2022249723A1 PCT/JP2022/014995 JP2022014995W WO2022249723A1 WO 2022249723 A1 WO2022249723 A1 WO 2022249723A1 JP 2022014995 W JP2022014995 W JP 2022014995W WO 2022249723 A1 WO2022249723 A1 WO 2022249723A1
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race
roller bearing
thrust roller
race surface
main body
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Inventor
晃典 岡本
Original Assignee
日本精工株式会社
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/30—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/64—Special methods of manufacture

Definitions

  • the present invention relates to thrust roller bearings.
  • Patent Document 1 As a thrust roller bearing, in Patent Document 1, a bearing ring is integrated with an insulating resin to cut off current flow to the thrust roller bearing and prevent electrolytic corrosion. .
  • a resin bearing ring resin insulating portion
  • an iron bearing ring steel race body portion
  • abrasion of the resin bearing ring is prevented and electrical current is cut off by the resin bearing ring to suppress the occurrence of electrolytic corrosion on the raceway surfaces of the rollers and the iron bearing ring.
  • Patent Document 2 in a radial bearing, grooves are formed on the outer peripheral surface and both left and right end surfaces of the outer ring, respectively, and an insulating film of a predetermined thickness is continuously adhered to both end surfaces from the outer peripheral surface of the outer ring by injection molding.
  • An anti-galvanic corrosion rolling bearing is described.
  • the thrust roller bearing of Patent Document 1 in order to structurally and mechanically integrate the iron bearing ring and the resin bearing ring, which are different materials, the iron bearing ring and the resin bearing ring are processed.
  • the iron bearing ring and the resin bearing ring may separate due to impact, external force, or the like, before the stage of assembling the bearing.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to provide an electrolytic corrosion-resistant function and to prevent separation between a steel race main body and a resin insulating part by a simple mechanism. It is an object of the present invention to provide a thrust roller bearing capable of
  • a plurality of radially arranged rollers a retainer having a plurality of pockets which are formed in an annular shape as a whole and hold the plurality of rollers in a rollable manner; at least one race comprising a race surface on which the plurality of rollers roll;
  • a thrust roller bearing comprising: The race comprises the race surface and includes a steel race main body portion having a hardness of HRC 58 or higher, a resin insulating portion provided at least on the anti-race surface opposite to the race surface, A thrust roller bearing that is an insert-molded product integrated with
  • the thrust roller bearing of this invention has an electrolytic corrosion-resistant function by a simple mechanism, Separation of the steel race body and the resin insulation can be prevented.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a thrust roller bearing according to a first embodiment of the invention.
  • 2(a) is a perspective view of the thrust roller bearing shown in FIG. 1
  • FIG. 2(b) is a perspective view showing the thrust roller bearing shown in FIG. 2(a) with the first race removed.
  • 3(a) is a perspective view of a second race of the thrust roller bearing shown in FIG. 1
  • FIG. 3(b) is a front view of the second race.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3(b).
  • FIG. 5(a) is a perspective view of a second race of a thrust roller bearing according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 5(b) is a front view of the second race.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5(b).
  • FIG. 7(a) is a perspective view of a second race of a thrust roller bearing according to a third embodiment of the invention, and FIG. 7(b) is a front view of the second race.
  • 8(a) is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7(b), and FIG. 8(b) is a cross-sectional view taken along line VIII'-VIII' in FIG. 7(b).
  • FIG. 9(a) is a perspective view of a second race of a thrust roller bearing according to a fourth embodiment of the invention, and FIG. 9(b) is a front view of the second race.
  • FIG. 10(a) is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 9(b), and FIG. 10(b) is a cross-sectional view taken along line X'-X' of FIG. 9(b).
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a thrust roller bearing according to a fifth embodiment of the invention.
  • 12(a) is a perspective view of the thrust roller bearing shown in FIG. 11, and
  • FIG. 12(b) is a perspective view showing the thrust roller bearing shown in FIG. 12(a) with the first race removed.
  • 13(a) is a perspective view of a second race of the thrust roller bearing shown in FIG. 11, and FIG. 13(b) is a front view of the second race.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV of FIG. 13(b).
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a thrust roller bearing according to a sixth embodiment of the invention.
  • 16(a) is a perspective view of the thrust roller bearing shown in FIG. 15, and
  • FIG. 16(b) is a perspective view showing the thrust roller bearing shown in FIG. 16(a) with the first race removed.
  • 17(a) is a perspective view of a second race of the thrust roller bearing shown in FIG. 15, and
  • FIG. 17(b) is a front view of the second race.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG. 17(b).
  • the thrust roller bearing 10 of the present embodiment has a plurality of radially arranged rollers 11 and a ring-like shape as a whole to hold the plurality of rollers 11 so that they can roll freely. It includes a retainer 15 having a plurality of pockets 15a, and a first race 20 and a second race 30 that sandwich the plurality of rollers 11 from the axial direction. Therefore, the plurality of pockets 15 a of the retainer 15 are radially formed so that the axes of the plurality of rollers 11 are directed in the radial direction of the thrust roller bearing 10 .
  • the first race 20 is formed by pressing a metal disk with a hole, and has a circular ring portion 23 provided with a race surface 22 on which a plurality of rollers 11 roll, and an outer peripheral edge of the metal disk that is bent in the axial direction.
  • An outer cylindrical portion 24 is formed and is continuous with the annular portion 23 on the outer diameter side.
  • the second race 30 is an insert-molded product in which a steel race main body 40 and a resin insulating part 50 are integrated.
  • the race main body portion 40 is formed by pressing a metal disk with a hole, and includes a circular ring portion 42 provided with a race surface 41 on which a plurality of rollers 11 roll, and an inner peripheral edge of the metal disk that is bent in the axial direction.
  • An inner cylindrical portion 43 is formed and is continuous with the annular portion 42 on the inner diameter side.
  • a plurality of (four in this embodiment) tabs 44 are formed at the axial tip of the inner cylindrical portion 43 by plastic deformation in the radial direction toward the race surface 41 (outer diameter side in this embodiment). ing. As a result, a recessed portion 45 recessed toward the outer diameter side is formed on the inner diameter side of the tab 44 .
  • the tabs 44 are engaged with the retainer 15 to prevent the retainer 15 from being separated from the second race 30 in order to improve the handleability of the thrust roller bearing 10 .
  • the race bodies 40 of the first race 20 and the second race 30 may have a hardness of HRC 58 or more, and may be made of case-hardened steel subjected to carbonitriding or high-carbon steel that has been quenched and tempered. can be used.
  • the insulating portion 50 is made of a resin material having electrical insulation performance and resistance to the operating temperature of the bearing, typified by PPS (polyphenylene sulfide) resin, polyamide 66, and polyamide 46.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the insulating portion 50 includes a resin-side annular portion 51 formed in a flat plate shape in contact with the anti-race surface 46 of the race body portion 40 opposite to the race surface 41, and an inner diameter of the resin-side annular portion 51 and the resin-side annular portion 51. It has a resin-side cylindrical portion 52 formed in contact with the inner peripheral surface 47 of the inner cylindrical portion 43, and is formed by integrating a resin material by insert molding.
  • the outer diameter of the resin-side annular portion 51 is substantially equal to the outer diameter of the annular portion 42
  • the axial end portion of the resin-side cylindrical portion 52 is the axial end portion of the inner cylindrical portion 43 . is formed to be approximately equal to
  • part of the resin material covering the inner peripheral surface 47 of the inner cylindrical portion 43 enters the plurality of recessed portions 45 formed by the tabs 44 to form a plurality of (four in this embodiment) convex portions 53 .
  • the race main body portion 40 and the insulating portion 50 are configured such that the resin side cylindrical portion 52 having the convex portion 53 is formed by the inner peripheral surface 47 (race surface 41 and the peripheral surface on the opposite side in the radial direction) suppresses relative axial, radial and circumferential movement, resulting in axial separation from each other and radial and rotational movement. Displacement is suppressed.
  • the recessed portion 45 is always formed when the tab 44 is processed, there is no need to apply special processing to the race body portion 40 when integrally molding the insulating portion 50 with the race body portion 40 . Moreover, since it is not a mechanical engagement, there is no need to provide a shape for engagement on the race main body 40 side, and there are no dimensional restrictions.
  • a plurality of through-holes 54 extending axially through the resin-side annular portion 51 of the insulating portion 50 are provided at regular intervals in the circumferential direction so as to face the anti-race surface 46 .
  • the race main body 40 is formed by heat-treating a thin plate material after press-working it. For this reason, the race surface 41 of the race main body 40 is inevitably warped and undulated due to heat treatment strain. This warping and waviness are premised on how to obtain a flat race surface 41 by applying a constant load to the thrust roller bearing 10 to correct it. However, if the insulating portion 50 is integrally molded with the warp and undulation remaining, the thickness of the resin-side annular portion 51 will vary, and the warp and undulation will remain on the race surface 41 . The warping and waviness of the race surface 41 are factors that locally concentrate the load on the rolling elements, and there is concern that early flaking or the like may occur due to excessive contact pressure.
  • a plurality of pins (not shown) are implanted in one of the molds, and the mold is closed. When closed, the pin presses the anti-race surface 46, and the resin is integrally molded between the race surface and the opposing flat surface of the other mold while correcting warpage and undulation.
  • a plurality of through holes 54 formed in the resin-side annular portion 51 of the insulating portion 50 are traces of pins during this molding.
  • the diameter d of the through-holes 54 is 1 mm or more and 5 mm or less, and the pitch p between the centers of the adjacent through-holes 54 is set to be 5 mm or more and 20 mm or less.
  • the ratio t1/t2 between the plate thickness t1 of the annular portion 42 provided with the race surface 41 and the thickness t2 of the resin-side annular portion 51 formed on the opposite race surface 46 of the annular portion 42 is the insulating portion It can be set arbitrarily as long as it ensures the injection moldability of 50 and the insulation for preventing electrolytic corrosion.
  • the thickness of the entire race is can suppress the increase in sag.
  • the thickness t2 of the resin-side annular portion 51 is preferably 0.1 mm or more in consideration of injection moldability and insulation.
  • the tabs 44 i.e., the protrusions 53
  • the tabs 44 are formed at four locations in the circumferential direction at regular intervals. Moreover, it does not matter if it is more than that. Moreover, the convex portions 53 may not be evenly spaced in the circumferential direction.
  • the insulating portion 50 electrically insulates the thrust roller bearing 10 from the mating member (housing) (not shown). It is possible to prevent electrolytic corrosion from occurring in the race bodies 40 of the first race 20 and the second race 30 .
  • the insulating portion 50 has the convex portion 53 that fits into the recessed portion 45 of the tab 44, it is possible to prevent the race body portion 40 and the insulating portion 50 from being separated in the axial direction and from being displaced in the radial direction and the rotational direction. As a result, wear of the race body portion 40 and the insulating portion 50 can be prevented.
  • the insulating portion 50 By integrally molding the insulating portion 50 with the race body portion 40 , the insulating portion 50 enters the resin filling hole 65 to form the projection 56 .
  • the protrusion 56 prevents the race main body 40 and the insulating portion 50 from being displaced in the radial direction and in the rotational direction.
  • the resin filling hole 65 is formed in a tapered shape with a smaller diameter toward the opposite race surface 46 at the opening on the race surface side.
  • the protrusion 56 is formed in a tapered shape with a larger diameter toward the race surface side, and axial separation of the race body portion 40 and the insulating portion 50 can also be prevented.
  • the resin filling hole 65 can be formed when the race main body 40 is press worked, in which case special processing of the race main body 40 is not required.
  • the insulating portion 50 also has the convex portion 53 formed in the concave portion 45 of the tab 44 described in the first embodiment.
  • Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 7 a thrust roller bearing 10 of a third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIG. In the second race 30B of the present embodiment, when the insulating portion 50 is integrally formed with the race main body portion 40, the annular portion covering the outer diameter side peripheral surface 71 of the race main body portion 40 from the outer diameter side over the entire circumference is formed. 57 is formed.
  • the outer diameter side peripheral surface 71 of the race body portion 40 is formed by press working, and has a fractured surface with rougher surface roughness than the race surface 41 and the like.
  • the annular portion 57 of the insulating portion 50 covers the outer peripheral surface 71 of the race main body portion 40, so that the resin material enters the irregularities of the outer peripheral surface 71, thereby Relative axial, radial and circumferential movement of 40 and insulating portion 50 is suppressed, and as a result, axial separation and radial and rotational misalignment from each other is suppressed.
  • the edge 72 of the outer diameter side peripheral surface 71 on the side of the race surface 41 is formed on the side opposite to the race surface 46 of the outer diameter side peripheral surface 71 due to the fractured surface at the time of cutting. It is slanted so as to be closer to the inner diameter side (closer to the race surface) than the edge portion 73 . Therefore, the annular portion 57 can more reliably prevent axial separation between the race body portion 40 and the insulating portion 50 .
  • a plurality of (two in this embodiment) radial grooves are provided on the outer peripheral surface 71 of the race main body 40 so as to be spaced apart in the circumferential direction.
  • a notch 74 is formed.
  • the edge of the opening on the race surface side of the radial cutout portion 74 is tapered so that the opening on the race surface side is wider than the opening on the anti-race surface side.
  • the radial cutout portion 74 is provided on the outer diameter side of the race surface 41 in the same manner as the resin filling hole 65 of the second embodiment.
  • the resin material forming the insulating portion 50 enters and fills the radial cutout portion 74 to form the radial convex portion 58 projecting radially inward from the annular portion 57 .
  • the race main body portion 40 and the insulating portion 50 are prevented from being separated from each other in the axial direction and from being displaced in the radial direction and the rotational direction.
  • the insulating portion 50 has the convex portion 53 formed in the concave portion 45 of the tab 44 described in the first embodiment.
  • Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 10 In the second race 30C of the present embodiment, instead of the tabs 44 of the above-described embodiment, a plurality (two in this embodiment) of generally arc-shaped plastic deformations radially outward are provided on the axial end face of the inner cylindrical portion 43. ) is formed. As a result, a substantially arc-shaped recessed portion 76 recessed toward the outer diameter side is formed on the inner diameter side of the curl 75 .
  • the curl 75 prevents the cage 15 from being separated from the thrust roller bearing 10 by the curl 75 engaging with the cage 15 when the thrust roller bearing 10 is assembled.
  • the resin-side cylindrical portion 52 covers the inner circumferential surface 47 (the circumferential surface opposite to the race surface 41 in the radial direction) of the inner cylindrical portion 43.
  • a convex portion 59 is formed in the concave portion 76 of the curl 75 to prevent axial separation of the race main body portion 40 and the insulating portion 50 and radial and rotational displacement.
  • the curl 75 may be formed over the entire circumference of the axial end surface of the inner cylindrical portion 43 , and in that case, the convex portion 59 is also formed over the entire circumference of the concave portion 76 .
  • a plurality of (two in the present embodiment) spherical protrusions 77 protruding toward the inner diameter side are provided in the axially intermediate portion of the inner cylindrical portion 43 .
  • the spherical projections 77 are formed at the intermediate portions of the curl 75 in the circumferential direction, they may be formed at different positions from the curl 75 in the circumferential direction.
  • a spherical concave portion 60 covering the spherical convex portion 77 is formed in the resin-side cylindrical portion 52 of the insulating portion 50 . It is possible to prevent axial separation of the insulating portion 50 and displacement in the radial direction and the rotational direction. Even if the concave-convex relation between the spherical convex portion 77 and the spherical concave portion 60 is reversed, the same effect as described above can be obtained.
  • the inner cylindrical portion 43 has a plurality of (two in this embodiment) axial grooves 78 recessed on the inner diameter surface of the inner cylindrical portion 43. They are spaced apart in the circumferential direction.
  • the insulating portion 50 integrally with the race main body portion 40, the insulating portion 50 enters the inner diameter side of the axial groove 78 to form the ridge 61 extending in the axial direction.
  • the ridges 61 can further prevent radial and rotational shifts between the race main body 40 and the insulating portion 50 at circumferential positions where the curls 75 are not formed. Even if the relationship between the axial grooves 78 and the ridges 61 is reversed, the same effect as described above can be obtained.
  • the race main body 40 has a fractured surface 71 on the outer diameter side peripheral surface 71 of the race main body 40, as in the third embodiment.
  • an annular portion 57 covering the outer peripheral surface 71 is formed in the insulating portion 50 .
  • FIG. 11 a thrust roller bearing 10 of a fifth embodiment
  • FIG. 11 uses a second race 30D that is not integrated with the retainer 15, unlike that of the above embodiment.
  • the race main body portion 40 of the second race 30D has an axial cutout portion (axial cutout portion) 62 for lubrication at the tip portion of the inner cylindrical portion 43 in the circumferential direction.
  • a plurality (four in this embodiment) are provided at regular intervals.
  • the resin-side cylindrical portion 52 covers the inner peripheral surface 47 (the peripheral surface on the opposite side of the race surface 41 in the radial direction) of the inner cylindrical portion 43 of the race body portion 40, By covering the axial side surface of the cutout portion 62 for lubrication with the radially outer convex portion 55 projecting radially outwardly from the tip portion of the resin-side cylindrical portion 52, the axial direction of the race body portion 40 and the insulating portion 50 is reduced. separation and radial and rotational misalignment can be prevented.
  • the notch 62 for lubrication can be formed during punching by pressing, and no special processing for forming the notch 62 is required. Furthermore, since the race main body 40 and the insulating part 50 are not mechanically engaged, the race main body 40 is free from shape and size restrictions.
  • the second race 30D which is not integrated with the retainer 15, has an electrolytic corrosion resistance function and prevents separation between the steel race body portion 40 and the resin insulating portion 50 by a simple mechanism. be able to.
  • the resin-side annular portion 51 of the insulating portion 50 is formed with a plurality of through-holes 54, which are traces of pins for preventing the race surface 41 from warping or undulating, as in the above-described embodiment.
  • Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.
  • the race body portion 40 does not include the inner cylindrical portion 43 (see FIG. 1), and is a pressed flat disc on which the plurality of rollers 11 roll. It comprises an annular portion 42 provided with a race surface 41 .
  • the outer diameter side peripheral surface 71 of the race main body portion 40 is a fractured surface formed by press working, similarly to the third embodiment, and the surface roughness of the surface is rough.
  • the edge 72 of the outer peripheral surface 71 on the side of the race surface 41 is arranged to be on the inner diameter side of the edge 73 of the outer peripheral surface 71 on the side opposite to the race surface 46 due to the fracture surface at the time of cutting. formed with an inclination to
  • the insulating portion 50 has the annular portion 57 that covers the outer diameter side peripheral surface 71 of the race body portion 40 from the outer diameter side over the entire circumference, so that the race body portion 40 and the insulating portion Axial separation of 50 and radial and rotational misalignment can be prevented.
  • the insulating portion 50 can prevent electrolytic corrosion occurring in the race body portion 40 of the rollers 11, the first steel race 20, and the second race 30E. It is possible to prevent axial separation and radial and rotational displacement between the portion 40 and the insulating portion 50 .
  • the resin-side annular portion 51 of the insulating portion 50 is also formed with a plurality of through-holes 54, which are traces of pins for preventing the race surface 41 from warping or undulating, as in the above-described embodiment. Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified, improved, etc. as appropriate. That is, in the thrust roller bearing of the present invention, the race has an electrolytic corrosion resistance function, and the race main body and the insulating portion are integrally formed so as to prevent separation between the steel race main body and the resin insulating portion. It is sufficient if it is an insert-molded product that has been modified. Therefore, for example, the projection 56 of the insulating portion 50 of the second embodiment, the radial convex portion 58 of the insulating portion 50 of the third embodiment, the spherical concave portion 60 and the convex strip 61 of the insulating portion 50 of the fourth embodiment, It can also be applied to other embodiments.
  • the race main body portion has a plurality of race-side through holes provided at positions radially offset from the race surface in the annular portion, and the insulating portion has a plurality of through holes.
  • a configuration having a plurality of protrusions that enter the race-side through holes may be provided.
  • the race-side through-hole is preferably formed on the side opposite to the race surface in the radial direction from the side where the cylindrical portion is formed.
  • the race main body portion including the inner cylindrical portion and the flat race main body portion have been described, but the present invention only requires that the insulating portion be arranged in the portion that makes metal contact with the mating member.
  • the first race 20, etc. may be applied to a race main body portion having an outer cylindrical portion formed by bending the outer peripheral edge of a circular portion in the axial direction, and further including both an inner cylindrical portion and an outer cylindrical portion. can be applied in the same way. Further, for example, even if the race main body has the inner cylindrical portion and the outer cylindrical portion, the insulating portion may not have the resin cylindrical portion if the insulating function is not affected.
  • a plurality of radially arranged rollers a retainer having a pocket formed entirely in an annular shape and holding the plurality of rollers in a rollable manner; at least one race comprising a race surface on which the plurality of rollers roll;
  • a thrust roller bearing comprising: The race comprises the race surface, and is integrated with a steel race body portion having a hardness of HRC 58 or more and a resin insulating portion provided at least on the anti-race surface opposite to the race surface.
  • Thrust roller bearings which are insert-molded products with According to this configuration, it is possible to prevent separation between the steel race main body and the resin insulation part while having an electrolytic corrosion-resistant function with a simple mechanism.
  • the race main body portion includes a circular ring-shaped portion provided with the race surface, and a cylindrical portion continuous with the circular ring-shaped portion on the inner diameter side or the outer diameter side, A tip portion of the cylindrical portion is provided with a tab or curl that is bent radially toward the race surface to prevent separation of the retainer,
  • the insulating portion covers a circumferential surface of the cylindrical portion radially opposite the race surface, including the tabs or curls, to provide at least axial separation and radial displacement with respect to the race body portion.
  • the thrust roller bearing according to (1) which suppresses According to this configuration, since the tabs or curls for engaging the retainer are formed at the tip of the cylindrical portion, the insulating portion is formed integrally with the race body portion without special processing. By doing so, it is possible to suppress at least axial separation and radial displacement between the race main body portion and the insulating portion.
  • the race main body portion includes a circular ring-shaped portion provided with the race surface, and a cylindrical portion continuous with the circular ring-shaped portion on the inner diameter side or the outer diameter side, An axially notched portion that is notched in the axial direction is formed in a part of the circumferential direction of the distal end portion of the cylindrical portion,
  • the insulating portion covers the circumferential surface of the cylindrical portion on the side opposite to the race surface in the radial direction and the axial side surface of the axial notch portion, thereby providing at least axial separation and radial separation from the race body portion.
  • the thrust roller bearing according to (1) which suppresses directional displacement.
  • the insulating portion can be integrally formed with the race main body portion without special processing. It is possible to suppress at least axial separation and radial displacement between the insulating portion and the insulating portion.
  • the race main body includes an annular portion provided with the race surface, A radial cutout portion that is cut in the radial direction toward the race surface is formed in a part of the circumferential direction of the radial end portion of the annular portion, The edge of the race surface side opening of the radial cutout is formed in a tapered shape so that the race surface side opening is wider than the race surface side opening, Any one of (1) to (5), wherein the insulating portion is filled in the radial cutout portion to suppress at least axial separation and radial displacement with respect to the race body portion. 1.
  • the insulating portion is formed integrally with the race main body portion without performing any special processing. It is possible to suppress at least axial separation and radial displacement between the insulating portion and the insulating portion.
  • the race main body includes an annular portion provided with the race surface, At least one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the annular portion provided with the race surface has an edge with the race surface closer to the race surface than an edge with the anti-race surface.
  • the race main body portion has a plurality of race-side through holes provided at positions radially offset from the race surface in the annular portion;
  • the diameter of the through-hole is 1 mm or more and 5 mm or less, and The thrust roller bearing according to (10), wherein the pitch between the centers of the adjacent through holes is 5 mm or more and 20 mm or less. According to this configuration, it is possible to correct warpage and undulation of the race surface over the entire surface while ensuring injection moldability.
  • Thrust roller bearing 11 Roller 15 Cage 15a Pockets 30, 30A, 30B, 30C, 30D, 30E Second race 40 Race body 41 Race surface 42 Annular portion 43 Inner cylindrical portion 44 Tab 46 Anti-race surface 50 Insulating portion 51 Resin-side annular portions 53, 59 Protruding portion 55 Outer diameter side protruding portion 56 Protrusion 57 Annular portion 58 Radial direction protruding portion 60 Spherical concave portion 61 Protruding streak 54 Through hole 62 Notch portion for lubrication (axial direction notch portion) 65 resin filling hole (race side through hole) 72 Edge with race surface 73 Edge with anti-race surface 74 Radial notch 75 Curl d Diameter of through-hole p Pitch between centers of adjacent through-holes t1 Plate thickness of annular portion t1/t2 Circular shape Plate thickness ratio t2 between the part and the resin-side circular ring-shaped part Thickness of the resin-side circular ring-shaped part

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Abstract

スラストころ軸受（１０）のレース（３０）は、複数のころが転動するレース面（４１）を構成し、ＨＲＣ５８以上の硬さを有する鋼製のレース本体部（４０）と、少なくともレース面（４１）と反対側の反レース面（４６）に設けられる樹脂製の絶縁部（５０）と、が一体化されたインサート成形品である。したがって、簡単な機構により、耐電食機能を有すると共に、鋼製のレース本体部と樹脂製の絶縁部との分離を防止することができる。

Description

スラストころ軸受
　本発明は、スラストころ軸受に関する。
　現在、車両電動化のトレンドに向けて、電気を動力エネルギー源としたモーターを搭載する車両の開発が急速に進んでおり、電気自動車やハイブリッド車を始めとした、様々な形式の電動車両が市販化されている。
　モーターを動力源として活用する車両では、モーターに使用される軸受に、通電電気的要因による破損モードである電食が発生するケースがある。これは、モーターのコモンモード電圧による電位差により、軸受の軌道輪間の静電容量が不安定となって、断続的に放電現象を起こす事象である。
　これに対する従来の対策として、軸受においては、軌道輪への樹脂一体化、軌道輪への被膜処理、転動体のセラミック化等による絶縁が実用化されている。また、軸受以外での対策としては、軸受への通電を防ぐためのブラシの設置等が実用化されている。
　スラストころ軸受としては、特許文献１において、軌道輪に対して絶縁性を有する樹脂を一体化することで、該スラストころ軸受への電流を遮断して電食を防止するものが知られている。特許文献１では、樹脂製軌道輪（樹脂製の絶縁部）と鉄製軌道輪（鋼製のレース本体部）とを機械的に係止させて、両者間の回転差の発生を抑止することで樹脂製軌道輪の摩耗を防止すると共に、樹脂製軌道輪によって電流を遮断して、ころ及び鉄製軌道輪の軌道面における電食の発生を抑制することが開示されている。
　また、特許文献２には、ラジアル軸受において、外輪の外周面及び左右両端面にそれぞれ溝を形成し、射出成形によって所定厚さの絶縁被膜を外輪の外周面から両端面に連続して付着させた電食防止転がり軸受が記載されている。
国際公開第２０１６／１９５１０７号 日本国特開平７－３１０７４８号公報
　しかしながら、特許文献１のスラストころ軸受によれば、異種材料である鉄製軌道輪と樹脂製軌道輪を構造的、かつ機械的に一体化させるために、鉄製軌道輪及び樹脂製軌道輪の加工段階において、切り欠きを設けたり、その切り欠きに係合する爪等を設ける必要があり、また、切り欠きと爪を位置合わせして組み立てる工程も必要となる。さらに、鉄製軌道輪と樹脂製軌道輪は、軸受を組み付ける段階までに、衝撃や外力等の影響で分離する可能性がある。
　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、簡単な機構により、耐電食機能を有すると共に、鋼製のレース本体部と樹脂製の絶縁部との分離を防止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］　放射状に配置される複数のころと、
　全体を円輪状に形成されて前記複数のころを転動自在に保持する複数のポケットを有する保持器と、
　前記複数のころが転動するレース面を備える少なくとも一つのレースと、
を備えるスラストころ軸受であって、
　前記レースは、前記レース面を構成し、ＨＲＣ５８以上の硬さを有する鋼製のレース本体部と、少なくとも前記レース面と反対側の反レース面に設けられる樹脂製の絶縁部と、
が一体化されたインサート成形品である、スラストころ軸受。
　本発明のスラストころ軸受によれば、簡単な機構により、耐電食機能を有すると共に、
鋼製のレース本体部と樹脂製の絶縁部との分離を防止することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係るスラストころ軸受の断面図である。 図２（ａ）は、図１に示すスラストころ軸受の斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すスラストころ軸受から第１レースを外して示す斜視図である。 図３（ａ）は、図１に示すスラストころ軸受の第２レースの斜視図、図３（ｂ）は、第２レースの正面図である。 図４は、図３（ｂ）のＩＶ－ＩＶ断面図である。 図５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るスラストころ軸受の第２レースの斜視図、図５（ｂ）は、第２レースの正面図である。 図６は、図５（ｂ）のＶＩ－ＶＩ断面図である。 図７（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るスラストころ軸受の第２レースの斜視図、図７（ｂ）は、第２レースの正面図である。 図８（ａ）は、図７（ｂ）のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図、図８（ｂ）は、図７（ｂ）のＶＩＩＩ´－ＶＩＩＩ´断面図である。 図９（ａ）は、本発明の第４実施形態に係るスラストころ軸受の第２レースの斜視図、図９（ｂ）は、第２レースの正面図である。 図１０（ａ）は、図９（ｂ）のＸ－Ｘ断面図、図１０（ｂ）は、図９（ｂ）のＸ´－Ｘ´断面図である。 図１１は、本発明の第５実施形態に係るスラストころ軸受の断面図である。 図１２（ａ）は、図１１に示すスラストころ軸受の斜視図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示すスラストころ軸受から第１レースを外して示す斜視図である。 図１３（ａ）は、図１１に示すスラストころ軸受の第２レースの斜視図、図１３（ｂ）は、第２レースの正面図である。 図１４は、図１３（ｂ）のＸＩＶ－ＸＩＶ断面図である。 図１５は、本発明の第６実施形態に係るスラストころ軸受の断面図である。 図１６（ａ）は、図１５に示すスラストころ軸受の斜視図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示すスラストころ軸受から第１レースを外して示す斜視図である。 図１７（ａ）は、図１５に示すスラストころ軸受の第２レースの斜視図、図１７（ｂ）は、第２レースの正面図である。 図１８は、図１７（ｂ）のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ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を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施形態の説明において、同一又は同等部分には、図面に同一又は類似する符号を付して、説明を省略、若しくは簡略化する。
（第１実施形態）
　図１～図４に示すように、本実施形態のスラストころ軸受１０は、放射状に配列された複数のころ１１と、全体を円輪状に形成されて複数のころ１１を転動自在に保持する複数のポケット１５ａを有する保持器１５と、複数のころ１１を軸方向から挟持する第１レース２０及び第２レース３０と、を備える。したがって、保持器１５の複数のポケット１５ａは、複数のころ１１の軸線がスラストころ軸受１０の径方向に向くように放射状に形成される。第１レース２０は、孔付き金属製円盤がプレス加工されてなり、複数のころ１１が転動するレース面２２が設けられた円輪状部２３と、金属製円盤の外周縁が軸方向に折り曲げ形成され、円輪状部２３と外径側で連続する外側円筒部２４と、を備える。
　第２レース３０は、鋼製のレース本体部４０と樹脂製の絶縁部５０が一体化されたインサート成形品である。レース本体部４０は、孔付き金属製円盤がプレス加工されてなり、複数のころ１１が転動するレース面４１が設けられた円輪状部４２と、金属製円盤の内周縁が軸方向に折り曲げ形成され、円輪状部４２と内径側で連続する内側円筒部４３と、を備える。
　内側円筒部４３の軸方向先端部には、レース面４１（本実施形態では外径側）に向かって径方向に塑性変形されてなる複数（本実施形態では４個）のタブ４４が形成されている。これにより、タブ４４の内径側には、外径側に凹んだ凹み部４５が形成される。タブ４４は、スラストころ軸受１０の取り扱い性を向上させる為、保持器１５にタブ４４が係合して、第２レース３０から保持器１５が分離することを防止する。
　第１レース２０、及び第２レース３０のレース本体部４０は、ＨＲＣ５８以上の硬さを有するものであればよく、はだ焼鋼に浸炭窒化処理を施したものや、高炭素鋼に焼入れ焼戻しを施したもの等を用いることができる。
　絶縁部５０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ポリアミド６６、ポリアミド４６に代表される、電気的な絶縁性能、及び軸受使用温度に耐えうる性能を有する樹脂材料により形成される。
　絶縁部５０は、レース本体部４０のレース面４１の反対側の面である反レース面４６に当接して平板状に形成される樹脂側円輪状部５１、及び樹脂側円輪状部５１と内径側で連続し、内側円筒部４３の内周面４７に当接して形成される樹脂側円筒部５２を有し、樹脂材料がインサート成形によって一体化されることで形成されている。絶縁部５０は、樹脂側円輪状部５１の外径が、円輪状部４２の外径と略等しく、また、樹脂側円筒部５２の軸方向端部が、内側円筒部４３の軸方向端部と略等しくなるように形成されている。
　また、内側円筒部４３の内周面４７を覆う樹脂材料の一部は、タブ４４によって形成される複数の凹み部４５にそれぞれ入り込んで、複数（本実施形態では４個）の凸部５３を形成する。即ち、レース本体部４０と絶縁部５０は、凸部５３を有する樹脂側円筒部５２が、タブ４４によって形成される複数の凹み部４５を含む、内側円筒部４３の内周面４７（レース面４１と径方向反対側の周面）を覆うことで、軸方向、径方向及び円周方向の相対的な動きが抑制され、この結果、互いの軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれが抑制される。
　なお、凹み部４５は、タブ４４の加工時に必ず形成されるため、絶縁部５０をレース本体部４０に一体成形する際、レース本体部４０に特別な加工を加える必要がない。また、機械的な係合でないため、レース本体部４０側に係合のための形状を設ける必要がなく、寸法的な制約がない。
　さらに、絶縁部５０の樹脂側円輪状部５１には、反レース面４６に臨むように軸方向に貫通する複数の貫通孔５４が円周方向に等間隔に設けられている。
　レース本体部４０は、薄板材をプレス加工した後、熱処理されて形成される。このため、レース本体部４０のレース面４１には、熱処理のひずみにより生じる反りやうねりが避けられない。この反りやうねりは、スラストころ軸受１０に一定の荷重を負荷することで矯正して平坦なレース面４１を得る使い方が前提となる。しかし、反りやうねりが残存した状態で絶縁部５０を一体成形すると、樹脂側円輪状部５１に肉厚の不同が生じ、レース面４１に反りやうねりがそのまま残ってしまう。レース面４１での反りやうねりは、転動体荷重が局所的に集中する要因であり、面圧過大による早期はく離等が発生することが懸念される。
　このような不具合を防止するには、絶縁部５０の肉厚不同を抑制することが有効であり、射出成形の際、一方の金型に不図示の複数のピンを植設し、金型を閉じたとき、該ピンにより反レース面４６を押圧して、レース面と対向する他方の金型の平坦面との間で、反りやうねりを矯正した状態で樹脂を一体成形する。絶縁部５０の樹脂側円輪状部５１に形成された複数の貫通孔５４は、この成形時のピン跡である。
　貫通孔５４の直径ｄは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、且つ、隣り合う貫通孔５４の中心間のピッチｐは、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。この範囲内に設定することで、レース面４１の全面における反りやうねりを矯正して絶縁部５０を一体成形できる。
　レース面４１が設けられた円輪状部４２の板厚ｔ１と、円輪状部４２の反レース面４６に成形される樹脂側円輪状部５１の肉厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２は、絶縁部５０の射出成形性と、電食を防止するための絶縁性とを確保するものであれば、任意に設定できる。
　例えば、樹脂側円輪状部５１を薄くして、円輪状部４２の板厚ｔ１と樹脂側円輪状部５１の肉厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２を１以上とすることで、レース全体の厚さの増加を抑えることができる。或いは、比ｔ１／ｔ２を１未満とすることで、レース全体の軽量化を図ることができる。
　また、樹脂側円輪状部５１の肉厚ｔ２は、射出成形性と絶縁性とを考慮して０．１ｍｍ以上とするのがよい。
　なお、本実施形態のスラストころ軸受１０では、タブ４４、即ち、凸部５３が、円周方向に４箇所、等間隔で形成された例について説明したが、２箇所、３箇所、５箇所、また、それ以上でもかまわない。また、凸部５３は、円周方向に等間隔でなくてもよい。
　したがって、本実施形態のスラストころ軸受１０によれば、不図示の相手部材（ハウジング）とスラストころ軸受１０との間が絶縁部５０により電気的に絶縁されるので、ころ１１、鋼製の第１レース２０、及び第２レース３０のレース本体部４０に発生する電食を防止できる。
　また、絶縁部５０は、タブ４４の凹み部４５に入り込む凸部５３を有するので、レース本体部４０と絶縁部５０が、軸方向の分離や、径方向及び回転方向へずれるのを抑制でき、これにより、レース本体部４０と絶縁部５０の摩耗も防止できる。
（第２実施形態）
　次に、第２実施形態のスラストころ軸受１０について、図５、図６を参照して説明する。なお、第２～第４実施形態では、第２レースが第１実施形態のものと異なるものであるため、第２レースのみ図示している。
　本実施形態では、第２レース３０Ａのレース本体部４０において、レース面４１（円輪状部４２の平坦面のうち、ころ１１が転動する部分）より径方向外側に複数（本実施形態では２個）の樹脂充填用孔（レース側貫通孔）６５が板厚方向に貫通して設けられている。樹脂充填用孔６５は、レース面４１より外径側に設けられているので、樹脂充填用孔６５がころ１１の転動の障害となる虞がない。
　このレース本体部４０に対して絶縁部５０を一体成形することで、絶縁部５０が樹脂充填用孔６５に入り込んで突起５６を構成する。この突起５６により、レース本体部４０と絶縁部５０の径方向及び回転方向のずれが防止される。
　また、樹脂充填用孔６５は、レース面側開口において、反レース面４６に向かって小径となるテーパ状に形成されることが好ましい。これにより、突起５６は、レース面側に向かって大径となるテーパ状に形成され、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離も防止できる。
　なお、樹脂充填用孔６５は、レース本体部４０をプレス加工する際に形成することができ、その場合、レース本体部４０に特別な加工を加える必要がない。
　なお、本実施形態の第２レース３０Ａでは、絶縁部５０は、第１実施形態で説明した、タブ４４の凹み部４５に形成された凸部５３も有するので、レース面４１に対して内径側及び外径側で、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれを防止できる。
　その他の構成及び作用については、第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
　次に、第３実施形態のスラストころ軸受１０について、図７、図８を参照して説明する。本実施形態の第２レース３０Ｂでは、レース本体部４０に対して絶縁部５０を一体成形する際、レース本体部４０の外径側周面７１を全周に亘って外径側から覆う環状部５７が形成される。
　ここで、本実施形態では、レース本体部４０の外径側周面７１は、プレス加工によって形成されており、レース面４１などと比べて面粗度が粗い破断面となっている。
　このため、本実施形態では、絶縁部５０の環状部５７がレース本体部４０の外径側周面７１を覆うことで、外径側周面７１の凹凸内に樹脂材料が入り込み、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向、径方向及び円周方向の相対的な動きが抑制され、この結果、互いの軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれが抑制される。
　また、図８（ｂ）に示すように、外径側周面７１のレース面４１側の縁部７２は、切断時の破断面等により、外径側周面７１の反レース面４６側の縁部７３よりも内径側（レース面寄り）になるように傾斜して形成されている。したがって、環状部５７は、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離をより確実に防止できる。
　また、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、レース本体部４０の外径側周面７１には、円周方向に離間して複数（本実施形態では２個）の径方向切り欠き部７４が形成されている。また、径方向切り欠き部７４のレース面側開口の縁部は、レース面側開口が反レース面側開口よりも広くなるようにテーパ状に形成されている。さらに、径方向切り欠き部７４は、第２実施形態の樹脂充填用孔６５と同様に、レース面４１より外径側に設けられているので、径方向切り欠き部７４がころ１１の転動の障害となる虞がない。
　これにより、絶縁部５０を形成する樹脂材料が径方向切り欠き部７４内に入り込んで充填され、環状部５７から内径側に突出した径方向凸部５８を形成する。これにより、レース本体部４０と絶縁部５０とは、互いの軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれが抑制される。
　また、本実施形態の第２レース３０Ｂでも、絶縁部５０は、第１実施形態で説明した、タブ４４の凹み部４５に形成された凸部５３を有するので、レース面４１に対して内径側及び外径側で、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれを防止できる。
　その他の構成及び作用については、第１実施形態と同様である。
（第４実施形態）
　次に、第４実施形態のスラストころ軸受１０について、図９、図１０を参照して説明する。本実施形態の第２レース３０Ｃでは、上記実施形態のタブ４４の代わりに、内側円筒部４３の軸方向端面に、径方向外側に塑性変形された略円弧状の複数（本実施形態では２個）のカール７５が形成されている。これにより、カール７５の内径側には、外径側に凹んだ略円弧状の凹み部７６が形成される。カール７５は、スラストころ軸受１０が組み付けられたとき、保持器１５にカール７５が係合してスラストころ軸受１０から保持器１５が分離することを防止する。
　したがって、レース本体部４０に対して絶縁部５０を一体成形することで、樹脂側円筒部５２が内側円筒部４３の内周面４７（レース面４１と径方向反対側の周面）を覆うと共に、カール７５の凹み部７６には凸部５９が入り込んで形成され、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれが防止される。
　なお、カール７５は内側円筒部４３の軸方向端面の全周に亘って形成されてもよく、その場合、凸部５９も全周の凹み部７６に全周に亘って形成される。これにより、レース本体部４０と絶縁部５０は、互いの軸方向の分離及び径方向のずれが防止される。
　また、本実施形態では、内側円筒部４３の軸方向中間部分には、内径側に突出する複数（本実施形態では２個）の球面状凸部７７が設けられている。なお、球面状凸部７７は、カール７５の円周方向中間部にそれぞれ形成されているが、カール７５と円周方向において異なる位置に形成されてもよい。
　したがって、絶縁部５０の樹脂側円筒部５２には、球面状凸部７７を覆う球面状凹部６０が形成され、球面状凸部７７と球面状凹部６０との係合によっても、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれを防止できる。
　なお、この球面状凸部７７と球面状凹部６０の凹凸関係が逆になった場合でも上記同様の効果が得られる。
　さらに、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すように、内側円筒部４３の内径面には、外径側に凹んだ複数（本実施形態では２個）の軸方向溝７８が円周方向に離間して設けられている。これにより、レース本体部４０に対して絶縁部５０を一体成形することで、絶縁部５０が軸方向溝７８の内径側に入り込んで、軸方向に延びる凸条６１が形成される。凸条６１は、カール７５が形成されていない円周方向の位置において、レース本体部４０と絶縁部５０の径方向及び回転方向のずれをさらに防止することができる。
　なお、この軸方向溝７８と凸条６１の凹凸関係が逆になった場合でも上記同様の効果が得られる。
　なお、本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、レース本体部４０には、第３実施形態と同様に、破断面であるレース本体部４０の外径側周面７１に対して、該外径側周面７１を覆う環状部５７が絶縁部５０に形成されている。これにより、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれを、レース面４１に対して内径側及び外径側で防止できる。
　その他の構成及び作用については、第１実施形態と同様である。
（第５実施形態）
　次に、第５実施形態のスラストころ軸受１０について、図１１～図１４を参照して説明する。第５実施形態のスラストころ軸受１０は、上記実施形態のものと異なり、保持器１５と一体化されない形態の第２レース３０Ｄを使用している。
　本実施形態では、第２レース３０Ｄのレース本体部４０は、内側円筒部４３の先端部に、軸方向に切欠かれた潤滑用の切り欠き部（軸方向切り欠き部）６２を円周方向に等間隔で複数（本実施形態では４個）有している。
　このため、本実施形態の第２レース３０Ｄでは、レース本体部４０の内側円筒部４３の内周面４７（レース面４１と径方向反対側の周面）を樹脂側円筒部５２が覆うと共に、潤滑用の切り欠き部６２の軸方向側面を、樹脂側円筒部５２の先端部から外径側に突出する外径側凸部５５が覆うことで、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれを防止できる。
　また、潤滑用の切り欠き部６２は、プレスによる穴抜き加工時に形成可能であり、切り欠き部６２を形成するための特別な加工を必要としない。さらに、レース本体部４０と絶縁部５０とは、機械的な係合ではないため、レース本体部４０に形状及び寸法的な制約がない。
　このように、保持器１５と一体化されない第２レース３０Ｄにおいても、簡単な機構により、耐電食機能を有すると共に、鋼製のレース本体部４０と樹脂製の絶縁部５０との分離を防止することができる。
　なお、絶縁部５０の樹脂側円輪状部５１には、上記実施形態と同様に、レース面４１の反りやうねりを防止するためのピン跡である複数の貫通孔５４が形成されている。
　その他の構成及び作用については、第１実施形態と同様である。
（第６実施形態）
　次に、第６実施形態のスラストころ軸受１０について、図１５～図１８を参照して説明する。本実施形態の第２レース３０Ｅでは、レース本体部４０は、内側円筒部４３（図１参照）を備えておらず、プレス加工された平板状の円盤であり、複数のころ１１が転動するレース面４１が設けられた円輪状部４２を備える。
　ここで、レース本体部４０の外径側周面７１は、第３実施形態と同様に、プレス加工によって形成された破断面であり、その表面の面粗度は粗くなっている。また、外径側周面７１のレース面４１側の縁部７２は、切断時の破断面などにより、外径側周面７１の反レース面４６側の縁部７３よりも内径側になるように傾斜して形成されている。
　したがって、本実施形態においても、絶縁部５０が、レース本体部４０の外径側周面７１を全周に亘って外径側から覆う環状部５７を有することで、レース本体部４０と絶縁部５０の軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれを防止できる。
　したがって、本実施形態のスラストころ軸受１０においても、絶縁部５０により、ころ１１、鋼製の第１レース２０、及び第２レース３０Ｅのレース本体部４０に発生する電食を防止でき、レース本体部４０と絶縁部５０との軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれを防止できる。
　なお、絶縁部５０の樹脂側円輪状部５１にも、上記実施形態と同様に、レース面４１の反りやうねりを防止するためのピン跡である複数の貫通孔５４が形成されている。
　その他の構成及び作用については、第１実施形態と同様である。
　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。
　即ち、本発明のスラストころ軸受は、レースが、耐電食機能を有すると共に、鋼製のレース本体部と樹脂製の絶縁部との分離を防止できるように、レース本体部と絶縁部とが一体化されたインサート成形品であればよい。
　したがって、例えば、第２実施形態の絶縁部５０の突起５６、第３実施形態の絶縁部５０の径方向凸部５８、第４実施形態の絶縁部５０の球面状凹部６０や凸条６１は、他の実施形態に適用することも可能である。
　このため、スラストころ軸受は、レース本体部が、円輪状部のうち、レース面に対して径方向にオフセットした位置に設けられた複数のレース側貫通孔を有し、絶縁部が、複数のレース側貫通孔に入り込む複数の突起を有する構成を具備してもよい。特に、レース側貫通孔は、レース面に対して円筒部が形成される側と径方向反対側に形成されることが好ましい。
　また、上記の各実施形態では、内側円筒部を備えるレース本体部、及び平板状のレース本体部について説明したが、本発明は、相手部材と金属接触する部分に絶縁部を配置できればよく、例えば、第１レース２０など、円輪状部の外周縁が軸方向に折り曲げ形成された外側円筒部を備えるレース本体部に適用してもよく、さらに内側円筒部及び外側円筒部を共に備えるレース本体部にも同様に適用できる。
　さらに、例えば、内側円筒部や外側円筒部を備えるレース本体部であっても、絶縁機能に影響がない場合、絶縁部が樹脂製円筒部を有しない構成であってもよい。
　以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）　放射状に配置される複数のころと、
　全体を円輪状に形成さ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と、
　前記複数のころが転動するレース面を備える少なくとも一つのレースと、
を備えるスラストころ軸受であって、
　前記レースは、前記レース面を構成し、ＨＲＣ５８以上の硬さを有する鋼製のレース本体部と、少なくとも前記レース面と反対側の反レース面に設けられる樹脂製の絶縁部と、が一体化されたインサート成形品である、スラストころ軸受。
　この構成によれば、簡単な機構により、耐電食機能を有すると共に、鋼製のレース本体部と樹脂製の絶縁部との分離を防止することができる。
（２）　前記レース本体部は、前記レース面が設けられた円輪状部と、該円輪状部と内径側又は外径側で連続する円筒部と、を備え、
　前記円筒部の先端部には、前記レース面に向かって径方向に折り曲げられ、前記保持器の分離を防止するためのタブ又はカールが設けられ、
　前記絶縁部は、前記タブ又はカールを含む、前記円筒部の前記レース面と径方向反対側の周面を覆うことで、前記レース本体部に対して少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制する、（１）に記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、円筒部の先端部に、保持器を係止するためのタブ又はカールが形成されることから、特別な加工を施すことなく、レース本体部に対して絶縁部を一体成形することで、レース本体部と絶縁部との少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制できる。
（３）　前記レース本体部は、前記レース面が設けられた円輪状部と、該円輪状部と内径側又は外径側で連続する円筒部と、を備え、
　前記円筒部の先端部の円周方向の一部には、軸方向に切欠かれた軸方向切り欠き部が形成され、
　前記絶縁部は、前記円筒部の前記レース面と径方向反対側の周面及び前記軸方向切り欠き部の軸方向側面を覆うことで、前記レース本体部に対して少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制する、（１）に記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、レース本体部のプレス加工時に軸方向切り欠き部を形成することから、特別な加工を施すことなく、レース本体部に対して絶縁部を一体成形することで、レース本体部と絶縁部との少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制できる。
（４）　前記円筒部の軸方向中間部分には、球面状の凹部又は凸部が設けられる、（２）又は（３）に記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、レース本体部と絶縁部との軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれをさらに抑制できる。
（５）　前記円筒部には、軸方向溝又は軸方向に延びる凸条が形成される、（２）～（４）のいずれか１つに記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、レース本体部と絶縁部との軸方向の分離や、径方向及び回転方向のずれをさらに抑制できる。
（６）　前記レース本体部は、前記レース面が設けられた円輪状部を備え、
　前記円輪状部の径方向端部の円周方向の一部には、径方向において前記レース面に向かって切欠かれた径方向切り欠き部が形成され、
　該径方向切り欠き部のレース面側開口の縁部は、前記レース面側開口が反レース面側開口よりも広くなるようにテーパ状に形成され、
　前記絶縁部は、前記径方向切り欠き部内に充填されることで、前記レース本体部に対して少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制する、（１）～（５）のいずれか１つに記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、レース本体部のプレス加工時に径方向切り欠き部を形成することから、特別な加工を施すことなく、レース本体部に対して絶縁部を一体成形することで、レース本体部と絶縁部との少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制できる。
（７）　前記レース本体部は、前記レース面が設けられた円輪状部を備え、
　前記レース面が設けられた前記円輪状部の内径側周面、及び外径側周面の少なくとも一方は、前記レース面との縁部が前記反レース面との縁部よりもレース面寄りとなる破断面であり、
　前記絶縁部は、前記破断面を覆うことで、前記レース本体部に対して少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制する、（１）～（６）のいずれか１項に記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、レース本体部のプレス加工時に形成される破断面を用いることから、特別な加工を施すことなく、レース本体部に対して絶縁部を一体成形することで、レース本体部と絶縁部との少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制できる。
（８）　前記レース本体部は、前記円輪状部のうち、前記レース面に対して径方向にオフセットした位置に設けられた複数のレース側貫通孔を有し、
　前記絶縁部は、前記複数のレース側貫通孔に入り込む複数の突起を有する、（２）～（７）のいずれか１つに記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、レース本体部と絶縁部との少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれをさらに抑制できる。
（９）　前記絶縁部の前記反レース面に位置する樹脂側円輪状部の肉厚は、０．１ｍｍ以上である、（１）～（８）のいずれか１つに記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、絶縁部の射出成形性と、電食を防止するための絶縁性とを確保することができる。
（１０）　前記絶縁部は、円周方向に等間隔に形成され、前記反レース面に開口するように軸方向にそれぞれ貫通する複数の貫通孔を有する、（１）～（９）のいずれか１つに記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、レース面の反りやうねりを全面に亘って矯正できる。
（１１）　前記貫通孔の直径は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、且つ、
　隣り合う前記貫通孔の中心間のピッチは、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、（１０）に記載のスラストころ軸受。
　この構成によれば、射出成形性を確保しつつ、レース面の反りやうねりを全面に亘って矯正できる。
　なお、本出願は、２０２１年５月２５日出願の日本特許出願（特願２０２１－０８７５２１）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
１０　　スラストころ軸受
１１　　ころ
１５　　保持器
１５ａ　　ポケット
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ　　第２レース
４０　　レース本体部
４１　　レース面
４２　　円輪状部
４３　　内側円筒部
４４　　タブ
４６　　反レース面
５０　　絶縁部
５１　　樹脂側円輪状部
５３，５９　　凸部
５５　　外径側凸部
５６　　突起
５７　　環状部
５８　　径方向凸部
６０　　球面状凹部
６１　　凸条
５４　　貫通孔
６２　　潤滑用の切り欠き部（軸方向切り欠き部）
６５　　樹脂充填用孔（レース側貫通孔）
７２　　レース面との縁部
７３　　反レース面との縁部
７４　　径方向切り欠き部
７５　　カール
ｄ　　　貫通孔の直径
ｐ　　　隣り合う貫通孔の中心間のピッチ
ｔ１　　円輪状部の板厚
ｔ１／ｔ２　　円輪状部と樹脂側円輪状部との板厚比
ｔ２　　樹脂側円輪状部の肉厚

Claims (11)

  1. 　放射状に配置される複数のころと、
    　全体を円輪状に形成されて前記複数のころを転動自在に保持する複数のポケットを有する保持器と、
    　前記複数のころが転動するレース面を備える少なくとも一つのレースと、
    を備えるスラストころ軸受であって、
    　前記レースは、前記レース面を構成し、ＨＲＣ５８以上の硬さを有する鋼製のレース本体部と、少なくとも前記レース面と反対側の反レース面に設けられる樹脂製の絶縁部と、
    が一体化されたインサート成形品である、スラストころ軸受。
  2. 　前記レース本体部は、前記レース面が設けられた円輪状部と、該円輪状部と内径側又は外径側で連続する円筒部と、を備え、
    　前記円筒部の先端部には、前記レース面に向かって径方向に折り曲げられ、前記保持器の分離を防止するためのタブ又はカールが設けられ、
    　前記絶縁部は、前記タブ又はカールを含む、前記円筒部の前記レース面と径方向反対側の周面を覆うことで、前記レース本体部に対して少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制する、請求項１に記載のスラストころ軸受。
  3. 　前記レース本体部は、前記レース面が設けられた円輪状部と、該円輪状部と内径側又は外径側で連続する円筒部と、を備え、
    　前記円筒部の先端部の円周方向の一部には、軸方向に切欠かれた軸方向切り欠き部が形成され、
    　前記絶縁部は、前記円筒部の前記レース面と径方向反対側の周面及び前記軸方向切り欠き部の軸方向側面を覆うことで、前記レース本体部に対して少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制する、請求項１に記載のスラストころ軸受。
  4. 　前記円筒部の軸方向中間部分には、球面状の凹部又は凸部が設けられる、請求項２又は３に記載のスラストころ軸受。
  5. 　前記円筒部には、軸方向溝又は軸方向に延びる凸条が形成される、請求項２～４のいずれか１項に記載のスラストころ軸受。
  6. 　前記レース本体部は、前記レース面が設けられた円輪状部を備え、
    　前記円輪状部の径方向端部の円周方向の一部には、径方向に切欠かれた径方向切り欠き部が形成され、
    　該径方向切り欠き部のレース面側開口の縁部は、前記レース面側開口が反レース面側開口よりも広くなるようにテーパ状に形成され、
    　前記絶縁部は、前記径方向切り欠き部内に充填されることで、前記レース本体部に対して少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制する、請求項１～５のいずれか１項に記載のスラストころ軸受。
  7. 　前記レース本体部は、前記レース面が設けられた円輪状部を備え、
    　前記レース面が設けられた前記円輪状部の内径側周面、及び外径側周面の少なくとも一方は、前記レース面との縁部が前記反レース面との縁部よりもレース面寄りとなる破断面であり、
    　前記絶縁部は、前記破断面を覆うことで、前記レース本体部に対して少なくとも軸方向の分離及び径方向へのずれを抑制する、請求項１～６のいずれか１項に記載のスラストころ軸受。
  8. 　前記レース本体部は、前記円輪状部のうち、前記レース面に対して径方向にオフセットした位置に設けられた複数のレース側貫通孔を有し、
    　前記絶縁部は、前記複数のレース側貫通孔に入り込む複数の突起を有する、請求項２～７のいずれか１項に記載のスラストころ軸受。
  9. 　前記絶縁部の前記反レース面に位置する樹脂側円輪状部の板厚は、０．１ｍｍ以上である、請求項１～８のいずれか１項に記載のスラストころ軸受。
  10. 　前記絶縁部は、円周方向に等間隔に形成され、前記反レース面に開口するように軸方向にそれぞれ貫通する複数の貫通孔を有する、請求項１～９のいずれか１項に記載のスラストころ軸受。
  11. 　前記貫通孔の直径は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、且つ、
    　隣り合う前記貫通孔の中心間のピッチは、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、請求項１０に記載のスラストころ軸受。
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JP2020063826A (ja) * 2018-10-19 2020-04-23 日本精工株式会社 転がり軸受

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