JP2006283934A - スラストころ軸受及びスラストころ軸受用保持器の反り量の測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 組立品において許容される保持器の反り量を規定し、摩耗、焼付き、剥離、異音等の発生を防止することができるスラストころ軸受を提供する。
【解決手段】 軸方向に互いに対向する側面にそれぞれ軌道面が設けられた一対の軌道輪部材と、前記軌道面間に周方向に転動自在に配設された複数のころと、前記ころを収容するポケットが設けられた保持器と、を備えるスラストころ軸受であって、前記保持器が、軸方向に互いに離間して配置された２枚の環状板の内外周縁を接合されて構成され、当該保持器の軸方向の厚みをＷ、前記環状板の板厚をｔ、前記ポケットの周方向の幅をＰ、前記ころの直径をＤａ、当該保持器の反り量をＦ、とした場合に、反り量Ｆが下記の式（１）を満たすことを特徴とするスラストころ軸受。
【数１】

【選択図】 図１

Description

本発明は、スラストころ軸受及びスラストころ軸受用保持器の反り量の測定方法に関する。

従来、スラストころ軸受の保持器として、２枚の環状板を組み合わせてなる保持器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

図５に示すように、特許文献１に開示された保持器５を構成する鋼製の２枚の環状板１０，２０は、それぞれ外周縁および内周縁を同一軸方向に折曲成形されており、外径側フランジ部１２，２２、内径側フランジ部１４，２４、および当該外径側フランジ部と内径側フランジ部との間の環状部１１，２１を有している。

そして、一方の環状板１０は、その外径側フランジ部１２を他方の環状板２０の外径側フランジ部２２に内嵌させ且つ、その内径側フランジ部１４を他方の環状板２０の内径側フランジ部２４に外嵌させて、他方の環状板２０に組み合わされている。

２枚の環状板１０，２０の環状部１１，２１には対となるポケット１５，２５が周方向に複数形成されており、一対のポケット１５，２５によって画成される空間にころ４が転動可能に収容されている。

実公平６−４８１８３号公報

上記特許文献１に開示されているような鋼製の２枚の環状板を組み合わせて構成される保持器にあっては、表面硬化を目的として行われる熱処理時や組立時などに環状板が変形し、その外周縁が内周縁に対して軸方向に相対的に変位するように、組立品において反り（図１において符号Ｆで示す。）が生じる場合がある。ここで、本発明における保持器の反り量とは、保持器の内周縁に対する外周縁の軸方向の相対変位として定義される。

保持器に反りが生じると、保持器のポケットに収容されたころが当該ポケットの周縁に干渉し、ころの拘束やスキューが発生する虞がある。そして、ころが保持器によって正常に案内されないことにより、軸受に摩耗、焼付き、剥離、異音等が発生する虞がある。

上記特許文献１においては、保持器５を構成している環状板１０，２０の環状部１１，２１に熱変形抑制用の穴１６，２６を設け、熱処理による保持器５の反りを防止することが提案されている。しかしながら、特許文献１においては、組立時の変形につては考慮されておらず、組立品において許容される保持器の反り量について定量的に記載されていない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組立品において許容される保持器の反り量を規定し、摩耗、焼付き、剥離、異音等の発生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。

上記目的を達成するため、本発明に係るスラストころ軸受は、軸方向に互いに対向する側面にそれぞれ軌道面が設けられた一対の軌道輪部材と、前記軌道面間に周方向に転動自在に配設された複数のころと、前記ころを収容するポケットが設けられた保持器と、を備えるスラストころ軸受であって、前記保持器が、軸方向に互いに離間して配置された２枚の環状板の内外周縁を接合されて構成され、当該保持器の軸方向の厚みをＷ、前記環状板の板厚をｔ、前記ポケットの周方向の幅をＰ、前記ころの直径をＤａ、当該保持器の反り量をＦ、とした場合に、反り量Ｆが下記の式（１）を満たすことを特徴としている。

また、本発明に係るスラストころ軸受用保持器の反り量測の定方法は、軸方向に互いに離間して配置された２枚の環状板の内外周縁を接合されてなるスラストころ軸受用保持器の反り量の測定方法であって、測定台上で保持器の内周縁が浮くように当該保持器の外周縁を支持した状態で、前記内周縁及び前記外周縁の測定台からの高さ位置を測定することを特徴としている。

本発明者は次のような経緯を経て本発明に至った。上記特許文献１に開示された保持器５を例に、その経緯を詳細に説明する。

まず、保持器５に反りがない場合は、周方向に垂直な断面において図３に示すように、保持器５のポケット１５，２５の周方向の周縁ところ４との間には両側にすき間があり、ポケット１５，２５の周方向の幅Ｐと、ころ４のポケット１５，２５内に位置している部分の弦の長さ（周方向の幅Ｐから両側のすき間寸法を差し引いた寸法）Ｌとの関係は次式（２）となる。

保持器５に許容される以上の反りが発生すると、周方向の幅Ｐと弦の長さＬとの関係は次式（３）となり、図４に示すように、ころ４がポケット１５，２５の周方向の周縁に干渉することとなる。

ここで、弦の長さＬは次式（４）によって導かれる。

尚、式（４）において、Ｄａはころ４の直径、Ｗは保持器５の軸方向の厚み、ｔは環状板１０，２０の板厚、Ｆは保持器５の反り量である。

式（３）および式（４）から、ころ４が保持器５に拘束される場合に次式（５）が成立する。

式（５）を保持器５の反り量Ｆについて整理すると、次式（６）となる。

従って、保持器５の反り量Ｆを式（１）のように規定することで、ころ４がポケット１５，２５の周方向の周縁に干渉することを回避することができる。

そして、保持器５の反り量Ｆを測定するにあたっては、測定台上で保持器５の内周縁が浮くように当該保持器５の外周縁を支持した状態で、内周縁及び外周縁の測定台からの高さ位置を測定するようにすれば、例えばダイヤルゲージ等の接触型の計測機器を用いた場合にも、内外周縁が軸方向に沿って上下に振れることがなく、保持器５の反り量Ｆを正確に測定することができる。

本発明によれば、組立品において許容される保持器の反り量を規定し、ころがポケットの周方向の周縁に干渉することを回避して、スラストころ軸受の摩耗、焼付き、剥離、異音等を防止することができる。

以下、本発明に係るスラストころ軸受の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るスラストころ軸受の一実施形態の断面図である。尚、上記特許文献１に開示された保持器と共通する部材については、図中同一符号を付している。

図１に示すように、スラストころ軸受１は、軸方向に互いに対向する側面にそれぞれ軌道面２ａ，３ａが設けられた一対の軌道輪部材２，３と、軌道面２ａ，３ａ間に周方向に転動自在に配設された複数のころ４と、ころ４を収容するポケット１５，２５が設けられた保持器５と、を備える。

保持器５は、軸方向に互いに離間して配置された鋼製の２枚の環状板１０，２０の内外周縁を接合されて構成されている。２枚の環状板１０，２０は、それぞれ外周縁および内周縁を同一軸方向に折曲成形されており、外径側フランジ部１２，２２、内径側フランジ部１４，２４、および当該外径側フランジ部と内径側フランジ部との間の環状部１１，２１を有している。

そして、一方の環状板１０は、その外径側フランジ部１２を他方の環状板２０の外径側フランジ部２２に内嵌させ且つ、その内径側フランジ部１４を他方の環状板２０の内径側フランジ部２４に外嵌させて、他方の環状板２０に組み合わされている。尚、２枚の環状板１０，２０の内外周縁の接合は、上記のように外径側フランジ部１２，２２および内径側フランジ部１４，２４の嵌合によらず、例えば、外周縁または内周縁同士の加締めや溶接などにより行われてもよい。

２枚の環状板１０，２０の環状部１１，２１には対となるポケット１５，２５が周方向に複数形成されており、一対のポケット１５，２５によって画成される空間にころ４が転動可能に収容されている。

保持器５には、その外周縁が内周縁に対して軸方向に相対的に変位するように、図中符号Ｆで示される反りが生じ得る。

保持器５の反り量Ｆは、例えば、図２に示すように、測定台３０の水平面に支持突起３１を配置し、測定台３０上で保持器５の内周縁が水平に浮くように複数又は円環状の支持突起３１により保持器５の外周縁を支持した状態で、ダイヤルゲージ３２を用いて保持器１の内周縁および外周縁の高さ位置をそれぞれ測定し、その差として求められる。

図３に示すように、保持器５の軸方向の厚みをＷ、環状板１０，２０の板厚をｔ、ポケット１５，２５の周方向の幅をＰ、ころ４の直径をＤａとした場合に、反り量Ｆは上記した式（１）を満たしている。

反り量Ｆが式（１）を満たすことにより、ころ４がポケット１５，２５の周方向の周縁に干渉することが回避され、スラストころ軸受１に摩耗、焼付き、剥離、異音等が発生することが防止されている。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明のように、組立品において許容される保持器の反り量を定量的に規定することは、このような保持器を組み込まれるスラストころ軸受の製造工程においても有用である。即ち、保持器の軸方向の厚みＷ、環状板の板厚ｔ、ポケットの周方向の幅Ｐ、ころの直径Ｄａは、スラストころ軸受の仕様によって予め決まってくるものであり、これらの数値を用いて許容される保持器の反り量Ｆを規定することで、回転試験等を行うことなく反り量Ｆを測定するのみで保持器が良品か否かを判定することができる。これにより、スラストころ軸受の製造コストを低減することもできる。

本発明に係るスラストころ軸受の一実施形態の断面図である。 保持器の反り量の測定例を示す概略図である。 保持器に反りがない状態での保持器ところの関係を示す断面図である。 保持器に反りがある状態での保持器ところの関係を示す断面図である。 従来のスラストころ軸受に用いられている保持器の断面図である。

符号の説明

１ スラストころ軸受
２ 軌道輪部材
２ａ 軌道面
３ 軌道輪部材
３ａ 軌道面
４ ころ
５ 保持器
１０ 環状板
１５ ポケット
２０ 環状板
２５ ポケット
Ｗ 保持器の軸方向の厚み
ｔ 環状板の板厚
Ｐ ポケットの周方向の幅
Ｄａ ころの直径
Ｆ 保持器の反り量

Claims (2)

1. 軸方向に互いに対向する側面にそれぞれ軌道面が設けられた一対の軌道輪部材と、前記軌道面間に周方向に転動自在に配設された複数のころと、前記ころを収容するポケットが設けられた保持器と、を備えるスラストころ軸受であって、
   前記保持器が、軸方向に互いに離間して配置された２枚の環状板の内外周縁を接合されて構成され、当該保持器の軸方向の厚みをＷ、前記環状板の板厚をｔ、前記ポケットの周方向の幅をＰ、前記ころの直径をＤａ、当該保持器の反り量をＦ、とした場合に、反り量Ｆが下記の式（１）を満たすことを特徴とするスラストころ軸受。
   

   
2. スラストころ軸受用保持器の反り量の測定方法であって、
   測定台上で保持器の内周縁が浮くように当該保持器の外周縁を支持した状態で、前記内周縁及び前記外周縁の測定台からの高さ位置を測定することを特徴とするスラストころ軸受用保持器の反り量の測定方法。

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