JP2018194040A - スラストころ軸受用保持器及びスラストころ軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】潤滑性が高められたスラストころ軸受用保持器及びスラストころ軸受を提供する。【解決手段】ころ3を収容する複数のポケット20が形成されたスラストころ軸受用保持器1は、円環状の内側円環部21と、内側円環部21の外周端部から放射状に延在して複数のポケット20を周方向に区画する複数の柱部22とを備え、内側円環部21は、ポケット20に潤滑油を導く通油溝200が形成された第1の軸方向端面2aと、第1の軸方向端面2aよりも内側円環部21の軸方向に窪んで通油溝200に連通する凹部2dを形成する第2の軸方向端面2bとを有し、柱部22の径方向内側における第1の軸方向端面2aは、その全体が第2の軸方向端面2bよりも径方向外側に位置している。【選択図】図1
Description
本発明は、スラストころ軸受用保持器及びスラストころ軸受に関する。
従来、軸方向のスラスト力を受けながら回転部材を支持するスラストころ軸受が様々な用途に用いられている。スラストころ軸受は、円筒状の転動体である複数のころが保持器に形成されたポケットに収容され、ころの転動によって回転部材を円滑に回転可能に支持する。保持器のポケット内でころが回転すると、ころの外周面がポケットの内周面を摺動する。
特許文献1に記載のスラストころ軸受(スラストニードル軸受)は、ポケット内に潤滑油が導入されやすいように、保持器におけるポケットよりも内径側の環状部に径方向に延びる通油溝を設けている。この通油溝は、ポケットの内径側端面と保持器の内周面との間にわたって形成されている。
特許文献1に記載のスラストころ軸受によれば、通油溝が設けられていない場合に比較して、潤滑油がポケットに導入されやすくなり、ころ及び保持器の摩耗や焼き付きが抑制される。しかし、スラストころ軸受が支持する回転部材の回転速度等の使用環境によっては、より多くの潤滑油をポケットに導入することが必要になる場合がある。
そこで、本発明は、より潤滑性が高められたスラストころ軸受用保持器及びスラストころ軸受を提供することを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するため、ころを収容する複数のポケットが形成されたスラストころ軸受用保持器であって、円環状の内側円環部と、前記内側円環部の外周端部から放射状に延在して前記複数のポケットを周方向に区画する複数の柱部とを備え、前記内側円環部は、前記ポケットに潤滑油を導く通油溝が形成された第1の軸方向端面と、前記第1の軸方向端面よりも前記内側円環部の軸方向に窪んで前記通油溝に連通する凹部を形成する第2の軸方向端面とを有し、前記柱部の径方向内側における前記第1の軸方向端面は、その全体が前記第2の軸方向端面よりも径方向外側に位置している、スラストころ軸受用保持器及びスラストころ軸受を提供する。
本発明に係るスラストころ軸受用保持器及びスラストころ軸受によれば、保持器のポケットにより多くの潤滑油が供給されるので、ころの潤滑性を高めることができる。
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図3を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図3を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るスラストころ軸受用保持器(以下、単に「保持器」という)を示す平面図であり、(a)は全体図、(b)は部分拡大図である。図2(a)は図1(b)のA−A線断面図、図2(b)は図1(b)のB−B線断面図である。図2(c)は、保持器を含むスラストころ軸受の断面図である。図3は、保持器の一部を示す斜視図である。
スラストころ軸受1は、図2(c)に示すように、保持器2と、保持器2に保持された円柱状の複数のころ3と、一対の軌道盤としての第1及び第2の軌道盤4,5とを備えている。また、スラストころ軸受1は、例えば自動車の自動変速機やコンプレッサー等に組み込まれ、潤滑油による潤滑環境下で用いられる。
保持器2は、全体として円盤状であり、第1の軌道盤4と第2の軌道盤5との間に挟まれている。保持器2には、複数のころ3をそれぞれ収容する複数のポケット20が周方向に沿って等間隔に形成されている。ころ3は、ポケット20内でその中心軸を中心として回転可能である。以下、保持器2の中心軸線Oに沿った方向を軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向という。本実施の形態では、保持器2が射出成型された樹脂からなるが、これに限らず、保持器2を板状の金属をプレス加工して形成してもよい。
第1の軌道盤4は、円環板状の円盤部41と、円盤部41の外径側の端部から軸方向に延在して保持器2の外周面を覆う円筒部42と、円筒部42の先端部から径方向内側に突出して保持器2を係止する係止爪43とを一体に有している。第2の軌道盤5は、円環板状の円盤部51と、円盤部51の内径側の端部から軸方向に延在して保持器2の内周面を覆う円筒部52と、円筒部52の先端部から径方向外側に突出して保持器2を係止する係止爪53とを一体に有している。係止爪43,53は、第1及び第2の軌道盤4,5の周方向の複数箇所に形成されている。
保持器2は、第1の軌道盤4の円盤部41と第2の軌道盤5の円盤部51との間に配置されている。第1の軌道盤4は、複数のころ3が転動する軌道面41aを円盤部41の一側面に有している。また、第2の軌道盤5は、複数のころ3が転動する軌道面51aを円盤部51の一側面に有している。ころ3は、第1及び第2の軌道盤4,5が相対回転することにより、それぞれの軌道面41a,51aを転動する。そして、ころ3の転動に伴って、保持器2が第1及び第2の軌道盤4,5に対して相対回転する。
保持器2は、円環状の内側円環部21と、内側円環部21の外周端部から放射状に延在して複数のポケット20を周方向に区画する複数の柱部22と、ポケット20の外周側に設けられた円環状の外側円環部23とを一体に備えている。内側円環部21と外側円環部23とは、径方向に延在する複数の柱部22によって連結されており、内側円環部21と外側円環部23との間に複数のポケット20が形成されている。
ポケット20の内面は、内側円環部21による径方向内側の内壁面21a、隣り合う柱部22による周方向の一対の側壁面22a、及び外側円環部23による径方向外側の外壁面23aからなる。ころ3がポケット20内で回転する際、その外周面が一対の側壁面22aのうち何れかの側壁面22aを摺動する。外側円環部23側のころ3の端面は、外壁面23aに当接する。外壁面23aは、ころ3の端面の中心部に当接するように、凸曲面状に形成されている。一対の側壁面22aには、ポケット20からのころ3の脱落を防止するための爪部24,25が設けられている。ころ3は、柱部22の弾性変形によってポケット20に保持される。
保持器2には、その回転により発生する遠心力によって潤滑油をポケット20に導く通油溝200が形成されている。また、保持器2は、第1の軸方向端面2aと、第1の軸方向端面2aよりも軸方向に窪んで形成された第2の軸方向端面2bとを有し、第1の軸方向端面2aと第2の軸方向端面2bとの間に段差面2cが形成されている。図2(a)及び(b)では、保持器2の軸方向(厚さ方向)の中心線Cを一点鎖線で示している。第1の軸方向端面2aは、第2の軸方向端面2bよりも中心線Cから遠ざかる方向に突出している。
本実施の形態では、保持器2の両面(第1の軌道盤4の円盤部41との対向面ならびに第2の軌道盤5の円盤部51との対向面)が第1の軸方向端面2a及び第2の軸方向端面2bからなり、これら両面に通油溝200が形成されている。ただし、これに限らず、保持器2の第1の軌道盤4側の面のみに通油溝200が形成されていてもよい。この場合でも、第1の軌道盤4の円盤部41と第2の軌道盤5の円筒部52との間から導入された潤滑油が通油溝200によってポケット20に効率よく導かれる。なお、本実施の形態のように保持器2の両面が同様に形成されていれば、保持器2の表裏を逆に組み付けてしまう誤組み付けを防ぐことができる。
第1の軸方向端面2aは、複数の柱部22及び外側円環部23の全体と内側円環部21の一部に形成されている。第2の軸方向端面2bは、内側円環部21のうち第1の軸方向端面2a以外の部分に形成されている。通油溝200は、第1の軸方向端面2aに形成されており、第2の軸方向端面2bは、通油溝200に連通する凹部2dを形成している。保持器2の軸方向における第2の軸方向端面2bと第1及び第2の軌道盤4,5の円盤部41,51との間隔は、第1の軸方向端面2aと第1及び第2の軌道盤4,5の円盤部41,51との間隔よりも広く、凹部2dに潤滑油が導入されやすくなっている。
本実施の形態では、保持器2の軸方向における通油溝200の深さが第1の軸方向端面2aと第2の軸方向端面2bとの段差の寸法よりも深く、通油溝200が第1及び第2の軸方向端面2a,2bにわたって形成されている。ただし、通油溝200が第1の軸方向端面2aのみに形成されていてもよい。また、本実施の形態では、径方向から見た通油溝200の形状が半円状であるが、これに限らず、通油溝200の断面形状が例えば矩形状であってもよい。
通油溝200は、保持器2の径方向に沿って直線状に延在しており、その外径側の端部がポケット20における内壁面21aに開口し、内径側の端部が内側円環部21の内周面21bに開口している。また、通油溝200は、段差面2cにも一部が開口している。凹部2dに導入された潤滑油は、その一部が段差面2cにおける開口から通油溝200に流入する。
内側円環部21は、第1の軸方向端面2a及び第2の軸方向端面2bを有している。内側円環部21における第1の軸方向端面2aのうち、それぞれの柱部22の径方向内側にあたる部分は、その全体が第2の軸方向端面2bよりも径方向外側に位置している。換言すれば、柱部22の径方向内側における第1の軸方向端面2aは、内側円環部21の内周側の端部には到達しておらず、保持器2を軸方向から見た場合に、柱部22と内側円環部21の内周面21bとの間には、周方向の何れの位置においても第2の軸方向端面2bが介在している。図1(b)では、1つの柱部22の径方向内側における第1の軸方向端面2aの領域Eを破線で示している。
本実施の形態では、第2の軸方向端面2bが内側円環部21の内径側の端部に環状に形成されている。これにより、任意の周方向の位置において、第2の軸方向端面2bは第1の軸方向端面2aよりも径方向内側に位置している。段差面2cは、内側円環部21に第1の軸方向端面2aが形成された部分の内径面に相当し、通油溝200の少なくとも一部がこの内径面に開口している。
図1(b)に拡大して示すように、第2の軸方向端面2bは、第1の軸方向端面2aにおける通油溝200との接続部Fが、内側円環部21の外径側(柱部22側)ほど周方向の幅が狭くなる形状である。図1(b)では、この接続部Fを拡大して示している。接続部Fでは、通油溝200の近傍における段差面2cが周方向に対して傾斜しており、通油溝200を挟んで向かい合う段差面2c間の周方向の距離Dは、内径側の端部で最も広く、外径側に向かうほど第1の軸方向端面2aにおける通油溝200の溝幅Wに徐々に近くなっている。
(第1の実施の形態の作用及び効果)
以上説明したスラストころ軸受1によれば、第2の軸方向端面2bが形成された部分における内側円環部21の厚さが薄くなり、凹部2dが形成されるので、この凹部2dに潤滑油が導入されやすくなる。また、保持器2が回転すると、凹部2dに導入された潤滑油が保持器2に連れ回りして遠心力を受け、段差面2cにおける開口から通油溝200に流入して径方向外方に流動し、ポケット20に流れ込む。一方、図2(c)に示すように、第1の軸方向端面2aと第1及び第2の軌道盤4,5の円盤部41,51との間隔は狭いので、凹部2dから柱部22の径方向内側における第1の軸方向端面2a(図1(b)に示す領域E)上に流れ込む潤滑油は制限される。この第1の軸方向端面2aの領域Eと第1及び第2の軌道盤4,5の円盤部41,51との間に潤滑油が流れ込むと、その潤滑油は遠心力によって柱部22上を流れ、ポケット20には流入しない可能性が高いが、本実施の形態では、柱部22の径方向内側における内側円環部21の周方向の任意の位置において第2の軸方向端面2bが第1の軸方向端面2aの径方向内側に設けられているので、凹部2dに導入された潤滑油が主として段差面2cにおける開口から通油溝200に流れ込み、領域E上に潤滑油が流れ込むことが抑制される。これにより、保持器2のポケット20により多くの潤滑油が供給され、ころ3の潤滑性を高めることができる。
以上説明したスラストころ軸受1によれば、第2の軸方向端面2bが形成された部分における内側円環部21の厚さが薄くなり、凹部2dが形成されるので、この凹部2dに潤滑油が導入されやすくなる。また、保持器2が回転すると、凹部2dに導入された潤滑油が保持器2に連れ回りして遠心力を受け、段差面2cにおける開口から通油溝200に流入して径方向外方に流動し、ポケット20に流れ込む。一方、図2(c)に示すように、第1の軸方向端面2aと第1及び第2の軌道盤4,5の円盤部41,51との間隔は狭いので、凹部2dから柱部22の径方向内側における第1の軸方向端面2a(図1(b)に示す領域E)上に流れ込む潤滑油は制限される。この第1の軸方向端面2aの領域Eと第1及び第2の軌道盤4,5の円盤部41,51との間に潤滑油が流れ込むと、その潤滑油は遠心力によって柱部22上を流れ、ポケット20には流入しない可能性が高いが、本実施の形態では、柱部22の径方向内側における内側円環部21の周方向の任意の位置において第2の軸方向端面2bが第1の軸方向端面2aの径方向内側に設けられているので、凹部2dに導入された潤滑油が主として段差面2cにおける開口から通油溝200に流れ込み、領域E上に潤滑油が流れ込むことが抑制される。これにより、保持器2のポケット20により多くの潤滑油が供給され、ころ3の潤滑性を高めることができる。
また、本実施の形態では、第2の軸方向端面2bが内側円環部21の内径側端部に環状に形成されているので、内側円環部21の内周面21bから直接的に第1の軸方向端面2a上に潤滑油が流れ込むことがなく、通油溝200を経てポケット20に流れ込む潤滑油の割合を高めることができる。
また、本実施の形態では、凹部2dにおける第1の軸方向端面2aにおける通油溝200との接続部Fが、内側円環部21の外径側ほど周方向の幅が狭くなる形状であるので、より円滑に段差面2cにおける開口から潤滑油が通油溝200に流れ込む。
またさらに、本実施の形態では、通油溝200がポケット20における内側の壁面(内側円環部21の内壁面21a)に開口しているので、ころ3の軸方向全体に潤滑油が供給され、ポケット20の内面との摩擦が抑制される。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図4乃至6を参照して説明する。第2の実施の形態に係るスラストころ軸受1Aは、保持器2Aと、第1の実施の形態と同様の構成の複数のころ3ならびに第1及び第2の軌道盤4,5とを有している。図4乃至6において、第1の実施の形態において説明したものと共通する構成要素については、第1の実施の形態で用いたものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態について、図4乃至6を参照して説明する。第2の実施の形態に係るスラストころ軸受1Aは、保持器2Aと、第1の実施の形態と同様の構成の複数のころ3ならびに第1及び第2の軌道盤4,5とを有している。図4乃至6において、第1の実施の形態において説明したものと共通する構成要素については、第1の実施の形態で用いたものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る保持器2Aを示す平面図であり、(a)は全体図、(b)は部分拡大図である。図5(a)は図4(b)のA−A線断面図、図2(b)は図4(b)のB−B線断面図である。図5(c)は、スラストころ軸受1Aの断面図である。図6は、保持器2Aの一部を示す斜視図である。
本実施の形態に係る保持器2Aは、第1の実施の形態に係る保持器2と同様に、第1の軸方向端面2a及び第2の軸方向端面2bを有し、これらの間に段差面2cが形成されているが、通油溝200の位置及び形状が第1の実施の形態とは異なっている。以下、この違いの部分について重点的に説明する。
第1の実施の形態では、通油溝200がポケット20の径方向内側における内側円環部21にのみ形成された場合について説明したが、本実施の形態では、通油溝200が柱部22及び内側円環部21にわたって形成されている。また、第1の実施の形態では、通油溝200が保持器2の径方向に沿って直線状に形成された場合について説明したが、本実施の形態では、通油溝200が、保持器2Aの径方向に沿う直線状の第1溝部201と、第2溝部201の径方向外側の端部から周方向の一側及び他側に分岐する一対の第2溝部202とによって構成され、全体としてY字状を呈している。
第1溝部201は、一部が内側円環部21に形成され、残部が柱部22に形成されている。一対の第2溝部202は、その全体が柱部22に形成されている。一対の第2溝部202は、第1溝部201が形成された柱部22によって区画されて周方向に隣り合う2つのポケット20にそれぞれ連通している。それぞれの第2溝部202は、保持器2Aの径方向に対して傾斜した方向に直線状に延在し、ポケット20の周方向の壁面である柱部22の側壁面22aに開口している。
第1溝部201は、柱部22の径方向内側における第1の軸方向端面2aの領域Eを径方向に横断し、段差面2cに一部が開口している。この領域Eは、第1の実施の形態と同様に、その全体が第2の軸方向端面2bよりも径方向外側に位置している。また、保持器2Aは、第2の軸方向端面2bが内側円環部21の内径側の端部に環状に形成され、第1の軸方向端面2aにおける通油溝200と第2の軸方向端面2bとの接続部が、内側円環部21の外径側ほど周方向の幅が狭くなる形状である。
以上説明した第2の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様に、保持器2Aのポケット20により多くの潤滑油が供給され、ころ3の潤滑性を高めることができる。また、第2溝部202が柱部22の側壁面22aに開口しているので、ころ3が柱部22に摺接する部分に近い位置からポケット20内に潤滑油が供給され、ころ3の潤滑性を高めることが可能となる。
(付記)
以上、本発明を第1及び第2の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
以上、本発明を第1及び第2の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記第1及び第2の実施の形態では、段差面2cにおける通油溝200の開口付近の段差面2cが、この開口を挟む周方向の両側において周方向に対して傾斜している場合について説明したが、保持器2,2Aの回転方向が一方向に限定されるのであれば、その回転による遠心力を受けた潤滑油が通油溝200に流入しやすいように、段差面2cにおける通油溝200の開口付近の段差面2cが周方向の一側のみにおいて傾斜していてもよい。
また、上記第1及び第2の実施の形態では、保持器2,2Aの両面にそれぞれに軸方向の位置が異なる第1の軸方向端面2a及び第2の軸方向端面2bが形成された場合について説明したが、これに限らず、例えば保持器2,2Aにおける第2の軌道盤5の円盤部51との対向面が段差のない平坦面であってもよい。
また、上記第1及び第2の実施の形態では、スラストころ軸受1,1Aが第1及び第2の軌道盤4,5を有する場合について説明したが、これに限らず、保持器2及び複数のころ3のみからなる組立体をスラストころ軸受としてもよい。
1,1A…スラストころ軸受
2,2A…保持器
20…ポケット
200…通油溝
21…内側円環部
21a…内壁面(径方向内側の壁面)
22…柱部
22a…側壁面(周方向の壁面)
2a…第1の軸方向端面
2b…第2の軸方向端面
2c…段差面
2d…凹部
4,5…第1及び第2の軌道盤(一対の軌道盤)
41a,51a…軌道面
2,2A…保持器
20…ポケット
200…通油溝
21…内側円環部
21a…内壁面(径方向内側の壁面)
22…柱部
22a…側壁面(周方向の壁面)
2a…第1の軸方向端面
2b…第2の軸方向端面
2c…段差面
2d…凹部
4,5…第1及び第2の軌道盤(一対の軌道盤)
41a,51a…軌道面
Claims (6)
- ころを収容する複数のポケットが形成されたスラストころ軸受用保持器であって、
円環状の内側円環部と、前記内側円環部の外周端部から放射状に延在して前記複数のポケットを周方向に区画する複数の柱部とを備え、
前記内側円環部は、前記ポケットに潤滑油を導く通油溝が形成された第1の軸方向端面と、前記第1の軸方向端面よりも前記内側円環部の軸方向に窪んで前記通油溝に連通する凹部を形成する第2の軸方向端面とを有し、
前記柱部の径方向内側における前記第1の軸方向端面は、その全体が前記第2の軸方向端面よりも径方向外側に位置している、
スラストころ軸受用保持器。 - 前記第2の軸方向端面は、前記内側円環部の内径側端部に環状に形成されている、
請求項1に記載のスラストころ軸受用保持器。 - 前記第2の軸方向端面は、前記通油溝との接続部が前記内側円環部の外径側ほど周方向の幅が狭くなる形状である、
請求項1又は2に記載のスラストころ軸受用保持器。 - 前記通油溝は、前記ポケットにおける径方向内側の壁面に開口している、
請求項1乃至3の何れか1項に記載のスラストころ軸受用保持器。 - 前記通油溝は、その一部が前記柱部における前記第1の軸方向端面に形成され、前記ポケットの周方向の壁面に開口している、
請求項1乃至4の何れか1項に記載のスラストころ軸受用保持器。 - 請求項1乃至5の何れか1項に記載のスラストころ軸受用保持器と、
前記スラストころ軸受用保持器に保持された複数のころと、
前記複数のころが転動する軌道面を有し、前記スラストころ軸受用保持器を軸方向に挟む一対の軌道盤とを備えた、
スラストころ軸受。
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