JP2011179610A - スラストころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸が停止した状態でもスラストころ軸受の偏心を抑制し、保持器の損傷防止を図る。
【解決手段】保持器２０により周方向に転動可能に配設されて保持された柱状の転動ころ１１が軸方向の両側から一方のスラストレース５０と他方のスラストレース６０で挟持されて構成されており、一方のスラストレース５０には保持器２０の内径端側の位置において軸方向に配設された円環状の内径側鍔部５１を備えており、他方のスラストレース６０には保持器２０の外形端側の位置において軸方向に配設された円環状の外径側鍔部６１を備えており、一方のスラストレース５０の内径側鍔部５１の径方向内周位置には径方向に圧縮荷重が加わったとき弾性変形することのできるバネ部位５６が配設されている。
【選択図】図１

Description

この発明はスラストころ軸受に関する。詳しくは、保持器により周方向に転動可能に配設されて保持された柱状の転動ころが軸方向の両側から２枚のスラストレースで挟持されて構成されており、該２枚のスラストレースのうち一方のスラストレースには前記保持器の内径端側の位置において軸方向に配設された円環状の内径側鍔部を備えており、他方のスラストレースには前記保持器の外形端側の位置において軸方向に配設された円環状の外径側鍔部を備えているスラストころ軸受に関する。

従来、例えば、オートマチックトランスミッション、空調用圧縮機等には、オートマチックトランスミッションや空調用圧縮機等のハウジングと回転軸との間に配設されて回転軸の軸方向に働く力（スラスト、推力）を受け止める軸受としてスラストころ軸受が組み付けられる。このスラスト軸受は、保持器により周方向に転動可能に配設されて保持された柱状の転動ころが軸方向の両側から２枚のスラストレースで挟持されて構成されている。この２枚のスラストレースのうち一方のスラストレースには保持器の内径端側の位置において軸方向に配設された円環状の内径側鍔部を備えており、他方のスラストレースには保持器の外形端側の位置において軸方向に配設された円環状の外径側鍔部を備えている。

この種のスラストころ軸受は、ハウジングと回転軸とが偏心して相対回転する際の偏心量が大きいと、両スラストレースの外径側鍔部と内径側鍔部との間隔が広くなる部分と狭くなる部分が生じる。そして、外径側鍔部と内径側鍔部との間隔が狭くなる部分において、外径側鍔部と内径側鍔部との両内側面の間にスラストころ軸受の保持器が挟まれた場合に、保持器に径方向の圧縮荷重が作用し、この圧縮荷重によって保持器が損傷されるおそれがある。ここで、保持器に過大なラジアル荷重（径方向の圧縮荷重）が作用することを防止するために、例えば、特許文献１に開示された構造のスラストころ軸受が知られている。この開示されたスラストころ軸受は、保持器が弾性を有する材料で構成され、保持器の外径側端面及び内径側端面又はいずれか一方に周方向に間隔をおいて複数の弾性突部を一体に設けたものである。これにより、弾性突部が弾性変形することで保持器にかかる径方向の圧縮荷重を吸収する構成である。

特開２００８−１６９９６６号公報

しかしながら、回転軸が停止した状態においては回転に伴う遠心力が作用しないため、スラストころ軸受の構成である２枚のスラストレース、保持器は回転軸に対する偏心が大きくなりやすい。そのため回転軸の回転初期段階において保持器が損傷されるおそれが一層高まる。ところで、スラストころ軸受の各構成のうち最も内径側に構成されるのは、内径側鍔部を備えた一方のスラストレースである。本発明の発明者は鋭意検討の結果、この一方のスラストレースと回転軸の偏心がスラストころ軸受全体の偏心に大きく影響していることに着目した。この一方のスラストレースと回転軸の偏心を抑制することで回転軸が停止した状態でもスラストころ軸受の２枚のスラストレース、保持器の偏心の抑制を図ることができ、スラストころ軸受にかかる径方向の圧縮荷重の発生を抑制することができ、この圧縮荷重による保持器の損傷防止を図ることができる。

而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、回転軸が停止した状態でもスラストころ軸受の偏心を抑制し、保持器の損傷防止を図ることにある。

上記課題を解決するために、本発明のスラストころ軸受は次の手段をとる。
先ず、第１の発明に係るスラストころ軸受は、保持器により周方向に転動可能に配設されて保持された柱状の転動ころが軸方向の両側から２枚のスラストレースで挟持されて構成されており、該２枚のスラストレースのうち一方のスラストレースには前記保持器の内径端側の位置において軸方向に配設された円環状の内径側鍔部を備えており、他方のスラストレースには前記保持器の外形端側の位置において軸方向に配設された円環状の外径側鍔部を備えているスラストころ軸受であって、前記一方のスラストレースの内径側鍔部の径方向内周位置には径方向に圧縮荷重が加わったとき弾性変形することのできる弾性変形手段が配設されていることを特徴とする。

この第１の発明によれば、スラストころ軸受の構成のうち一方のスラストレースの内径側鍔部の径方向内周位置には径方向に圧縮荷重が加わったとき弾性変形することのできる弾性変形手段が配設されている。この構成によれば、例えば、２枚のスラストレースのうち一方のスラストレースが回転軸側に配置され、他方のスラストレースがオートマチックトランスミッションや空調用圧縮機等のハウジング側に配置された状態において、スラストころ軸受の一方のスラストレースに構成される弾性変形手段によって内径側（回転軸）に向かって弾性力が掛かかる状態が保持されるため、スラストころ軸受全体を外側に弾性付勢することができる。このため、回転軸が停止した状態でもスラストころ軸受の偏心を抑制し保持器の損傷防止を図ることができる。

次に、第２の発明に係るスラストころ軸受は、第１の発明のスラストころ軸受であって、前記一方のスラストレースの内径側鍔部の径方向内周位置に配設される弾性変形手段は、前記内径側鍔部からバネ作用を有する形態として一体的に延在形成されたバネ構造であることを特徴とする。

この第２の発明によれば、弾性変形手段は、内径側鍔部からバネ作用を有する形態として一体的に延在形成されたバネ構造である。このバネ構造という極めて簡単な構造によって、回転軸が停止した状態でもスラストころ軸受の偏心を抑制し保持器の損傷防止を図ることができる。また、バネ構造は一方のスラストレースの製造と共に形成されるものである。そのため、他の構成品を要することなく、材料コストの低減を図ることができる。また、バネ構造は一体的な延在形成のため、回転軸への組み付け作業性が容易であり組付作業コストの低減を図ることができる。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、回転軸が停止した状態でもスラストころ軸受の偏心を抑制し、保持器の損傷防止を図ることができる。

この発明の実施例１に係るスラストころ軸受を示す縦断面図である。 この発明の実施例１に係るスラストころ軸受の２枚のスラストレースと、ころと、保持器との関係を示す縦断面図である。 この発明の実施例１に係るスラストころ軸受の一方のスラストレースの内径側鍔部の径方向内周位置に配設された弾性変形手段を示す斜視図である。 この発明の実施例２に係るスラストころ軸受を示す縦断面図である。 この発明の実施例２に係るスラストころ軸受の変形例１を示す縦断面図である。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図１〜図３にしたがって説明する。

図１に図示されるように、スラストころ軸受１０は、オートマチックトランスミッションや空調用圧縮機等のハウジング１と回転軸５との間に配設されて回転軸５の軸方向に働く力（スラスト、推力）を受け止める軸受である。スラストころ軸受１０は、概略、複数個のころ１１と、保持器２０と、一方のスラストレース５０と他方のスラストレース６０からなる２枚のスラストレースとから構成されている。スラストころ軸受１０は、保持器２０により周方向に転動可能に配設されて保持された柱状の複数個のころ１１が軸方向の両側から一方のスラストレース５０と他方のスラストレース６０の２枚のスラストレースで挟持されて構成されている。２枚のスラストレースのうち一方のスラストレース５０には保持器２０の内径端側の位置において軸方向に配設された円環状の内径側鍔部５１を備えている。また、他方のスラストレース６０には保持器２０の外形端側の位置において軸方向に配設された円環状の外径側鍔部６１を備えている。

ころ１１について説明する。
図２に図示されるように、ころ１１は、金属製の柱状に形成されており、後述する保持器２０により周方向に転動可能に配設されて保持されている。このころ１１は、柱状の径は装着される部位によって設定されるものであり、比較的、大きい径に形成された円筒ころや、小径に形成された針状ころがある。

保持器２０について説明する。
図２に図示されるように、保持器２０は、径方向に所定間隔を隔てる内・外径側の両環状部２１、２２と、これら両環状部２１、２２を連結すると共に、複数のころ１１を転動可能に保持するポケット２３を区画形成する複数の柱部３０とを備えている。複数の柱部３０は、縦断面略Ｍ型状をなし、他方のスラストレース６０の軌道面６４（又は、一方のスラストレース５０の軌道面５４）に接近して突出する径方向中間部３１と、一方のスラストレース５０の軌道面５４（又は他方のスラストレース６０の軌道面６４）に接近して突出する径方向両側部３３と、これら径方向中間部３１と径方向両側部３３とを連結する傾斜連結部３４とを備えている。なお、複数の柱部３０の径方向中間部３１及び径方向両側部３３の対向面には、ころ１１を抜け止めするための抜止爪（図示しない）が形成されている。

２枚のスラストレースについて説明する。
図１に図示されるように、このスラストレースは、２枚構成であり、保持器２０により周方向に転動可能に配設されて保持された柱状の複数個のころ１１が軸方向の両側から挟持されて構成されている。この実施例１において、オートマチックトランスミッションや空調用圧縮機等の回転軸５側に一方のスラストレース５０が配置され、ハウジング１側に他方のスラストレース６０が配置されている。

図１及び図２に図示されるように、一方のスラストレース５０及び他方のスラストレース６０は、炭素鋼板をプレス加工等の打ち抜き加工、塑性加工等を施して形成される。
回転軸５側に配置される一方のスラストレース５０は、円板状部材の内方が打ち抜き加工によって回転軸５の挿通可能な開孔を有した環状に形成されており、この円板状の部位がころ１１の軸方向と平行に配置構成されることで、ころ１１が転動可能な軌道面５４として構成されている。また、この軌道面５４の内径端（保持器の内径端側の位置）には、軸方向に折り曲げ形成された円環状の内径側鍔部５１が形成されている。この軌道面５４と内径側鍔部５１は断面視で略Ｌ字状に形成されている。
ハウジング１側に配置される他方のスラストレース６０は、円板状部材の内方が打ち抜き加工によって回転軸５の挿通可能な開孔を有した環状に形成されており、この円板状の部位がころ１１の軸方向と平行に配置構成されることで、ころ１１が転動可能な軌道面６４として構成されている。また、この軌道面６４の外径端（保持器の外形端側の位置）には、軸方向に折り曲げ形成された円環状の外径側鍔部６１が形成されている。この軌道面６４と外径側鍔部６１は断面視で略Ｌ字状に形成されている。
また、図２に図示されるように、他方のスラストレース６０の外径側鍔部６１と、一方のスラストレース５０の内径側鍔部５１の各先端部の周方向の複数箇所には、保持器２０の内・外径側の両環状部２１、２２端面に所定の重なり代をもって抜け止め用の各複数の係止爪５２、６２がかしめ加工等によって必要に応じて形成される。

図３に図示されるように、更に一方のスラストレース５０の内径側鍔部５１の径方向内周位置には径方向に圧縮荷重が加わったとき弾性変形することのできる弾性変形手段が構成されている。この実施例１における弾性変形手段は、内径側鍔部５１からバネ作用を有するバネ部位５６が一体的に延在形成されている。このバネ部位５６は、内径側鍔部５１の軸方向端部から更に延出した複数の舌片が断面略Ｖの字状（図２参照）に屈曲して形成されている。この舌片は、内径側鍔部５１から延出した円環状の部材に対し周方向に均等間隔で切込み溝５７が軸方向に略平行して形成されるていることにより構成される。これにより、舌片は一方のスラストレース５０の内径側鍔部５１の周方向において均等に配置構成されている。
図２に図示されるように、このバネ部位５６は、一方のスラストレース５０の板厚よりも薄肉に形成されている。好ましくは、保持器２０の柱部３０の板厚よりも薄肉に屈曲されている。これにより、このバネ部位５６は、一方のスラストレース５０、柱部３０より先に弾性変形する構成となっている。

この実施例１に係るスラストころ軸受１０によれば、スラストころ軸受１０の構成のうち一方のスラストレース５０の内径側鍔部５１の径方向内周位置には径方向に圧縮荷重が加わったとき弾性変形することのできる弾性変形手段としてバネ部位５６が配設されている。２枚のスラストレースのうち一方のスラストレース５０が回転軸５側に配置され、他方のスラストレース６０がオートマチックトランスミッションや空調用圧縮機等のハウジング１側に配置された状態において、スラストころ軸受１０の一方のスラストレース５０に構成されるバネ部位５６によって内径側（回転軸５）に向かって弾性力が掛けられた状態が保持される。このため、スラストころ軸受１０全体を外側に弾性付勢することができる。したがって、回転軸５が停止した状態でもスラストころ軸受１０の偏心を抑制し保持器２０の損傷防止を図ることができる。

また、弾性変形手段は、内径側鍔部５１からバネ作用を有する形態として一体的に延在形成されたバネ部位５６である。そのため極めて簡単な構造によって、回転軸５が停止した状態でもスラストころ軸受１０の偏心を抑制し保持器２０の損傷防止を図ることができる。また、バネ部位５６は一方のスラストレース５０の製造と共に形成されるものである。そのため、他の構成品を要することなく、材料コストの低減を図ることができる。また、バネ部位５６は一体的な延在形成のため、回転軸５への組み付け作業性が容易であり組付作業コストの低減を図ることができる。

次に、この発明の実施例２に係るスラストころ軸受１１０を図４にしたがって説明する。なお、上記実施例１と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略することがある。以後の各実施例も同様とする。
図４に図示されるように、この実施例２では、実施例１のバネ部位５６の構成に代えて、一方のスラストレース１５０の内径側鍔部１５１の径方向内周位置において、別体としてゴム製の環状部材１５６を構成したものである。また、図５に図示されるように、変形例１は合成樹脂製の環状部材１５６ａを構成するものである。この実施例２及び変形例１のその他の構成は実施例１と同様に構成されるため、その説明は省略する。

上述したように構成されるこの発明の実施例２（及び変形例１）に係るスラストころ軸受１１０においては、一方のスラストレース１５０の内径側鍔部１５１のと回転軸５の間にゴム製の環状部材１５６、又は、合成樹脂製の環状部材１５６ａを介装するという別体の構成である。これにより、オートマチックトランスミッションや空調用圧縮機等の仕様に応じて弾性力を変更することが容易である。また、従来構成のスラストころ軸受と同様の構成においても適用が可能なため利便性がよい。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、その他各種の実施形態において実施することができるものである。
例えば、実施例１においては、スラストころ軸受１０の構成のうち一方のスラストレース５０の内径側鍔部５１の径方向内周位置には径方向に圧縮荷重が加わったとき弾性変形することのできる弾性変形手段としてバネ部位５６が配設されている構成について示した。また、実施例２ではゴム製の環状部材１５６、更には、その変形例１では合成樹脂製の環状部材１５６ａについて説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、一方のスラストレースの内径側鍔部の径方向内周位置において径方向に圧縮荷重が加わったとき弾性変形することができる構成であれば、種々の構成を適用できる。
また、前記実施例１においては、バネ部位５６は、一方のスラストレース５０の内径側鍔部５１の径方向内周位置において、軸中心に対向した位置に配設する構成であれば、周方向に複数個に形成されたものでもよい。また全周形成された構成のものでもよい。

１０ スラストころ軸受
１１ ころ
２０ 保持器
２１ 内径側環状部
２２ 外径側環状部
２３ ポケット
３０ 柱部
５０ 一方のスラストレース
５１ 内径側鍔部
５２ 係止爪
５４ 軌道面
５６ バネ部位
５７ 切込み溝
６０ 他方のスラストレース
６１ 外径側鍔部
６２ 係止爪
６４ 軌道面

Claims (2)

1. 保持器により周方向に転動可能に配設されて保持された柱状の転動ころが軸方向の両側から２枚のスラストレースで挟持されて構成されており、該２枚のスラストレースのうち一方のスラストレースには前記保持器の内径端側の位置において軸方向に配設された円環状の内径側鍔部を備えており、他方のスラストレースには前記保持器の外形端側の位置において軸方向に配設された円環状の外径側鍔部を備えているスラストころ軸受であって、
   前記一方のスラストレースの内径側鍔部の径方向内周位置には径方向に圧縮荷重が加わったとき弾性変形することのできる弾性変形手段が配設されていることを特徴とするスラストころ軸受。
2. 請求項１に記載のスラストころ軸受であって、
   前記一方のスラストレースの内径側鍔部の径方向内周位置に配設される弾性変形手段は、前記内径側鍔部からバネ作用を有する形態として一体的に延在形成されたバネ構造であることを特徴とするスラストころ軸受。
   

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