JP2019011850A - スラストころ軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】グリースの流出を抑制でき、潤滑性能の劣化を抑制可能なスラストころ軸受を提供する。
【解決手段】放射状に配置された複数のころ5と、複数のころ5を転動可能に保持する複数の保持孔4aを有する環状の保持器4と、保持器4の軸方向における一側に配置され、ころ5が転動する第1軌道面2aが形成された環状の第1レース2と、保持器4の軸方向における他側に配置され、ころ5が転動する第2軌道面3aが形成された環状の第2レース3と、を備え、保持器4は、保持孔4aよりも径方向外方で軸方向に延設され、両レース2,3間に形成される隙間を小さくしてグリース6の径方向外方への流出を抑制する第1潤滑剤流出抑制部4bと、保持孔4aよりも径方向内方で軸方向に延設され、両レース2,3間に形成される隙間を小さくしてグリース6の径方向内方への流出を抑制する第2潤滑剤流出抑制部4cと、を有する。
【選択図】図1
【解決手段】放射状に配置された複数のころ5と、複数のころ5を転動可能に保持する複数の保持孔4aを有する環状の保持器4と、保持器4の軸方向における一側に配置され、ころ5が転動する第1軌道面2aが形成された環状の第1レース2と、保持器4の軸方向における他側に配置され、ころ5が転動する第2軌道面3aが形成された環状の第2レース3と、を備え、保持器4は、保持孔4aよりも径方向外方で軸方向に延設され、両レース2,3間に形成される隙間を小さくしてグリース6の径方向外方への流出を抑制する第1潤滑剤流出抑制部4bと、保持孔4aよりも径方向内方で軸方向に延設され、両レース2,3間に形成される隙間を小さくしてグリース6の径方向内方への流出を抑制する第2潤滑剤流出抑制部4cと、を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数のころを保持器によって放射状に保持したスラストころ軸受に関する。
スラストころ軸受は、例えば車両のトランスミッションにおいて非回転部材と回転部材との間に介挿され、回転軸方向のスラスト力を受けながら回転部材の回転を円滑にするために用いられる。
スラストころ軸受は、放射状に配置された複数の円柱状のころと、複数のころを転動可能に保持する環状の保持器と、保持器の軸方向における一側に配置され、複数のころが転動する第1軌道面が形成された環状の第1軌道部材と、保持器の軸方向における他側に配置され、複数のころが転動する第2軌道面が形成された環状の第2軌道部材と、を備えている。
スラストころ軸受では、例えば特許文献1に示されるように、外部から液状の潤滑油(オイル)を供給することで、ころと軌道面間の潤滑を行うオイル潤滑が用いられている。特許文献1では、スラストころ軸受の内径側から潤滑油を供給し、スラストころ軸受の外径側から潤滑油を排出している。
オイル潤滑では、潤滑効率が良好であるという利点があるものの、トランスミッション等の対象装置に潤滑油を循環させて供給するための経路を確保する必要があり、スラストころ軸受を適用する製品のコストが高くなってしまったり、メンテナンス性が低下してしまう等の課題があった。
本発明者は、この課題を解決するため、半固体状(あるいは固体状)の潤滑剤であるグリースを用いたグリース潤滑によりスラストころ軸受の潤滑を行うことを検討した。しかし、グリース潤滑を適用した場合、スラストころ軸受の動作時にグリースが遠心力により外部に流出し、潤滑性能が劣化してしまう場合があった。
そこで、本発明は、グリースの流出を抑制でき、潤滑性能の劣化を抑制可能な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、上記課題を解決するために、放射状に配置された複数のころと、前記複数のころを転動可能に保持する複数の保持孔を有する環状の保持器と、前記保持器の軸方向における一側に配置され、前記複数のころが転動する第1軌道面が形成された環状の第1軌道部材と、前記保持器の軸方向における他側に配置され、前記複数のころが転動する第2軌道面が形成された環状の第2軌道部材と、を備え、前記保持器は、前記保持孔よりも径方向外方において軸方向に延設され、前記第1軌道部材と前記第2軌道部材との間に形成される隙間を小さくして潤滑剤の径方向外方への流出を抑制する第1潤滑剤流出抑制部と、前記保持孔よりも径方向内方において軸方向に延設され、前記第1軌道部材と前記第2軌道部材との間に形成される隙間を小さくして潤滑剤の径方向内方への流出を抑制する第2潤滑剤流出抑制部と、を有する、スラストころ軸受を提供する。
本発明によれば、グリースの流出を抑制でき、潤滑性能の劣化を抑制可能なスラストころ軸受を提供できる。
[実施の形態]
本発明の実施の形態について、図1乃至図7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。
本発明の実施の形態について、図1乃至図7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。
(スラストころ軸受1の全体構成)
図1は、本実施の形態に係るスラストころ軸受を示す断面図である。
図1は、本実施の形態に係るスラストころ軸受を示す断面図である。
図1に示すように、スラストころ軸受1は、放射状に配置された複数の円柱状のころ5と、複数のころ5を転動可能に保持する環状の保持器4と、保持器4の軸方向における一側(図1における右側)に配置され、複数のころ5が転動する第1軌道面2aが形成された環状の第1軌道部材としての第1レース2と、保持器4の軸方向における他側(図1における左側)に配置され、複数のころ5が転動する第2軌道面3aが形成された環状の第2軌道部材としての第2レース3と、を備えている。
このスラストころ軸受1は、例えば車両のトランスミッションに用いられ、第2レース3の内周側に挿通された軸状の回転部材(不図示)と、第1レース2に面したトランスミッションハウジング等の非回転部材(不図示)との間に介挿され、保持器4に保持された複数のころ5の転動により、軸方向のスラスト力を受けながら回転部材の回転を円滑にするものである。回転部材は、例えば水平方向に沿って配置される。
(第1レース2の構成)
図2(a)は、第1レース2を第2レース3側から見た平面図であり、図2(b)はそのA−A線断面図である。
図2(a)は、第1レース2を第2レース3側から見た平面図であり、図2(b)はそのA−A線断面図である。
図1及び図2に示すように、第1レース2は、複数のころ5が転動する第1軌道面2aを有し、かつ軸方向に垂直な円環板状の第1軌道部21と、第1軌道部21の径方向外方の端部から軸方向他側に延設され、保持器4の径方向外方に配置される円筒状の外周部22と、を一体に有している。外周部22の先端部22aは、第2軌道面3aの近傍まで延出されており、保持器4の径方向外方が外周部22により略覆われている。
第1軌道面2aは、回転軸Oに対して直交する平面上にあり、後述する第2レース3の第2軌道面3aに対向して配置される。第1レース2は、例えば、第1軌道部21の第1軌道面2aと反対側の面を非回転部材側として、非回転部材に組み付けられる。第1レース2は、鋼板をプレス等によって打ち抜いて形成されている。
(第2レース3の構成)
図3(a)は、第2レース3を第1レース2側から見た平面図であり、図3(b)はそのB−B線断面図である。
図3(a)は、第2レース3を第1レース2側から見た平面図であり、図3(b)はそのB−B線断面図である。
図1及び図3に示すように、第2レース3は、複数のころ5が転動する第2軌道面3aを有し、かつ軸方向に垂直な円環板状の第2軌道部31と、第2軌道部31の径方向外方の端部から軸方向に延設され、保持器4の径方向内方に配置される円筒状の内周部32と、を一体に有している。内周部32の先端部は、第1軌道面2aの近傍まで延出されており、ころ5の径方向内方が内周部32により略覆われている。
第2軌道面3aは、回転軸Oに対して直交する平面上にあり、第1レース2の第1軌道面2aに対向して配置される。第2レース3は、内周部32に回転部材を挿入し回転部材に組み付けられる。第2レース3は、鋼板をプレス等によって打ち抜いて形成されている。
(保持器4の構成)
図4(a)は、保持器4を第1レース2側から見た平面図であり、(b)はそのC−C線断面図である。図5は、保持器4の一部を示す斜視図である。
図4(a)は、保持器4を第1レース2側から見た平面図であり、(b)はそのC−C線断面図である。図5は、保持器4の一部を示す斜視図である。
図1、図4、及び図5に示すように、保持器4は、複数のころ5を保持する複数の保持孔4aの外側に形成された外側円環部41と、保持孔4aの内側に形成された内側円環部42と、外側円環部41と内側円環部42とを径方向に連結する複数の柱部43とを一体に備える。外側円環部41及び内側円環部42は同心状に形成されて対をなし、柱部43と共に保持孔4aを形成する。
保持器4には、放射状に配置された複数のころ5を転動可能に保持するように、複数のころ5と同数の複数(本実施の形態では24個)の保持孔4aが放射状に形成されている。保持孔4aは、保持器4の径方向に沿って長辺が延び、保持器4を厚さ方向(軸方向)貫通する略長方形状の貫通孔である。
(グリース潤滑を可能とするための構成)
本実施の形態に係るスラストころ軸受1は、グリース潤滑により潤滑を行うものであり、第1レース2、第2レース3、保持器4、及びころ5の間の隙間には、グリース6(図6参照)が封入されている。なお、グリース6とは、液体の潤滑油に増ちょう剤を分散した半固体状(又は固体状)の潤滑剤である。本実施の形態では、グリース6が流出してしまうことを抑制するために、保持器4に第1及び第2潤滑剤流出抑制部4b,4cを設けている。
本実施の形態に係るスラストころ軸受1は、グリース潤滑により潤滑を行うものであり、第1レース2、第2レース3、保持器4、及びころ5の間の隙間には、グリース6(図6参照)が封入されている。なお、グリース6とは、液体の潤滑油に増ちょう剤を分散した半固体状(又は固体状)の潤滑剤である。本実施の形態では、グリース6が流出してしまうことを抑制するために、保持器4に第1及び第2潤滑剤流出抑制部4b,4cを設けている。
すなわち、保持器4は、保持孔4aよりも径方向外方において軸方向に延設され、第1レース2と第2レース3との間に形成される隙間を小さくしてグリース6の径方向外方への流出を抑制する第1潤滑剤流出抑制部4bと、保持孔4aよりも径方向内方において軸方向に延設され、第1レース2と第2レース3との間に形成される隙間を小さくしてグリース6の径方向内方への流出を抑制する第2潤滑剤流出抑制部4cと、を有している。
本実施の形態では、第1潤滑剤流出抑制部4bは、保持器4の外側円環部41における径方向外方の端部から、第2軌道面3a側に軸方向に沿って延出された円筒状の外側フランジ部44からなる。外側フランジ部44は、外周部22の先端部22aと第2軌道部31の径方向外方の端部31aとの間に延びるように設けられており、外周部22の先端部22aと第2軌道部31の径方向外方の端部31aとの間の隙間を埋めるように(端部22a,31a間の空隙を狭めて出口を絞るように)配置されている。グリース6は粘度が大きいので、外側フランジ部44を、外周部22の先端部22aと第2軌道部31の端部31aとに十分に近づくように形成することで、グリース6が遠心力等により径方向外方に流出してしまうことを抑制可能になる。
また、外側フランジ部44の先端部44aは、第2軌道面3aよりも軸方向外方に突出している。これにより、外側フランジ部44の先端部44aが第2軌道部31の端部31aによりガイドされることになり、保持器4及びころ5の回転が安定する。
また、本実施の形態では、第2潤滑剤流出抑制部4cは、保持器4の内側円環部42における径方向内方の端部から、軸方向に沿って第1軌道面2a側及び第2軌道面3a側に延びる円筒状の内側フランジ部45からなる。グリース6は粘度が大きいので、内側フランジ部45を、第1軌道面2a及び第2軌道面3aに十分に近づけて形成することで、第2レース3に挿通された回転部材よりも鉛直方向上方に位置するグリース6が重力により径方向内方に流出してしまうことを抑制可能になる。
さらに、保持器4は、少なくとも一部が保持孔4aよりも径方向内方において軸方向に凹むように凹設されている凹部46を軸方向の両面に有しており、凹部46と保持孔4aに保持されたころ5とで潤滑剤溜まり部4dが形成されている。ここでは、凹部46は、内側円環部42と柱部43とにわたって形成されており、保持器4の周方向に沿って略円形状に形成されている。保持孔4aにころ5を保持させると、ころ5の一部が凹部46内に突出することになり、このころ5の外壁と凹部46の内壁に囲まれた領域が潤滑剤溜まり部4dとなる。
潤滑剤溜まり部4dを形成し、潤滑剤溜まり部4dにグリース6を収容することで、図6に実線で示すように、スラストころ軸受1の動作時に遠心力によりグリース6が軌道面2a,3aところ5との間に供給され潤滑が行われるようになる。
また、本実施の形態では、内側フランジ部45の径方向内方に隣接して潤滑剤溜まり部4dを形成しているため、図6に示すように、潤滑剤溜まり部4dに収容されたグリース6が内側フランジ部45と軌道面2a,3a間の隙間を埋めて、内側フランジ部45と軌道面2a,3a間を封止し易くなっている。
また、スラストころ軸受1の動作時には遠心力によりグリース6の一部が径方向外方へと移動する。この一部のグリース6が外側フランジ部44と両レース2,3の端部22a,31a間を埋めて、外側フランジ部44と両レース2,3の端部22a,31a間を封止する。これにより、外側フランジ部44から内側フランジ部45に至るレース2,3で囲まれた空間6aが密封されることになる。
その結果、重力や遠心力によりグリース6が当該空間6aから外方に出ようとすると、空間6aが拡がり内圧が低くなってグリース6の外方への移動が抑制される。また、スラストころ軸受1の動作時には、スラストころ軸受1の内径側におけるレース2,3の隙間部分、すなわち第1軌道部21の径方向内方の端部と内周部32の先端部との間の隙間部分が比較的低圧な領域となるため、グリース6が径方向内方へ向かう力が発生し、グリース6の流出が抑制される。
なお、スラストころ軸受1の動作時に遠心力により径方向外方へと移動したグリース6は、回転部材の回転停止時において、図6に破線矢印で示すように、重力により径方向内方へと移動し、ころ5の周辺や潤滑剤溜まり部4dに戻る。なお、図6では、図の簡略化のため、両フランジ部44,45の近傍のグリース6のみをハッチングにて示している。
本実施の形態では、保持器4は、外側フランジ部44や内側フランジ部45や凹部46を有する複雑な形状となっているため、保持器4としては、形状の自由度が高い樹脂製のものを用いることが望ましい。保持器4に用いる樹脂としては、自己潤滑性を有し、グリース6による劣化が少ないものを用いることが望ましい。保持器4に好適な樹脂としては、例えば6,6−ナイロンが挙げられる。
(実施の形態の作用及び効果)
以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
(1)保持器4が第1潤滑剤流出抑制部4b(外側フランジ部44)及び第2潤滑剤流出抑制部4c(内側フランジ部45)を有することにより、両潤滑剤流出抑制部4b,4c間にグリース6を保持することができ、グリース6の流出を抑制することが可能になり、グリース潤滑のスラストころ軸受1を実現できる。その結果、オイル潤滑を用いた従来技術と比較して、スラストころ軸受1を適用するトランスミッション等の製品を簡素化でき、トータルコスト削減やメンテナンス性の向上を図ることが可能になる。本実施の形態に係るスラストころ軸受1は、周辺構造上の制約によりシール等の密封部材が使用できず、軸受単体で潤滑剤を保持しなければならない使用環境において、特に好適に用いることができる。
(2)保持器4の軸方向における両面に潤滑剤溜まり部4dを形成しているため、ころ5と第1軌道面2a間、及びころ5と第2軌道面3a間の両者に、効率よくグリース6を供給可能となり、潤滑性能を向上できる。
(3)第1レース2が、保持器4の径方向外方に配置される円筒状の外周部22を有しているため、径方向外方におけるグリース6の排出方向が径方向に対して傾斜(あるいは直交)した方向となり、第1レース2が外周部22を有さない平板上に形成されている場合と比較して、グリース6がより流出しにくくなる。さらに、第1潤滑剤流出抑制部4bを、保持器4の径方向外方の端部から、外周部22の先端部22aと第2軌道部31の径方向外方の端部31aとの間に延びる円筒状の外側フランジ部44とすることで、レース2,3間の空隙を絞ってグリース6の流出を抑制可能となる。
(4)外側フランジ部44の先端部44aを、第2軌道面3aよりも軸方向外方に突出させることで、外側フランジ部44の先端部44aが第2軌道部31の端部31aによりガイドされることになり、保持器4及びころ5の回転が安定する。
(5)保持器4として樹脂からなるものを用いることにより、形状の自由度が高めることができ、外側フランジ部44、内側フランジ部45、及び凹部46を有する複雑な形状の保持器4を容易に実現できる。
(変形例)
上記実施の形態では、第1潤滑剤流出抑制部4bが、外側円環部41の径方向外方の端部から軸方向の一方へ延びる外側フランジ部44からなる場合を説明したが、これに限らず、例えば、図7に示すように、外側フランジ部44を内側フランジ部45と同様の形状としてもよい。すなわち、外側フランジ部44は、保持器4の外側円環部41における径方向外方の端部から、軸方向に沿って第1軌道面2a側及び第2軌道面3a側に延びる円筒状に形成されてもよい。また、図示していないが、内側フランジ部45が、図1における外側円環部41と同様の形状、すなわち、内側円環部42の径方向内方の端部から軸方向の一方へ延び、第1軌道部21の径方向内方の端部と内周部32の先端部との間に延びる円筒状に形成されていてもよい。
上記実施の形態では、第1潤滑剤流出抑制部4bが、外側円環部41の径方向外方の端部から軸方向の一方へ延びる外側フランジ部44からなる場合を説明したが、これに限らず、例えば、図7に示すように、外側フランジ部44を内側フランジ部45と同様の形状としてもよい。すなわち、外側フランジ部44は、保持器4の外側円環部41における径方向外方の端部から、軸方向に沿って第1軌道面2a側及び第2軌道面3a側に延びる円筒状に形成されてもよい。また、図示していないが、内側フランジ部45が、図1における外側円環部41と同様の形状、すなわち、内側円環部42の径方向内方の端部から軸方向の一方へ延び、第1軌道部21の径方向内方の端部と内周部32の先端部との間に延びる円筒状に形成されていてもよい。
以上、本発明を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。
1…スラストころ軸受
2…第1レース(第1軌道部材)
2a…第1軌道面
21…第1軌道部
22…外周部
22a…先端部
3…第2レース(第2軌道部材)
3a…第2軌道面
31…第2軌道部
31a…端部
32…内周部
4…保持器
4a…保持孔
4b…第1潤滑剤流出抑制部
4c…第2潤滑剤流出抑制部
4d…潤滑剤溜まり部
44…外側フランジ部(フランジ部)
44a…先端部
45…内側フランジ部
46…凹部
5…ころ
6…グリース(潤滑剤)
2…第1レース(第1軌道部材)
2a…第1軌道面
21…第1軌道部
22…外周部
22a…先端部
3…第2レース(第2軌道部材)
3a…第2軌道面
31…第2軌道部
31a…端部
32…内周部
4…保持器
4a…保持孔
4b…第1潤滑剤流出抑制部
4c…第2潤滑剤流出抑制部
4d…潤滑剤溜まり部
44…外側フランジ部(フランジ部)
44a…先端部
45…内側フランジ部
46…凹部
5…ころ
6…グリース(潤滑剤)
Claims (5)
- 放射状に配置された複数のころと、
前記複数のころを転動可能に保持する複数の保持孔を有する環状の保持器と、
前記保持器の軸方向における一側に配置され、前記複数のころが転動する第1軌道面が形成された環状の第1軌道部材と、
前記保持器の軸方向における他側に配置され、前記複数のころが転動する第2軌道面が形成された環状の第2軌道部材と、を備え、
前記保持器は、
前記保持孔よりも径方向外方において軸方向に延設され、前記第1軌道部材と前記第2軌道部材との間に形成される隙間を小さくして潤滑剤の径方向外方への流出を抑制する第1潤滑剤流出抑制部と、
前記保持孔よりも径方向内方において軸方向に延設され、前記第1軌道部材と前記第2軌道部材との間に形成される隙間を小さくして潤滑剤の径方向内方への流出を抑制する第2潤滑剤流出抑制部と、を有する、
スラストころ軸受。 - 前記保持器は、少なくとも一部が前記保持孔よりも径方向内方において軸方向に凹むように凹設されている凹部を軸方向の両面に有しており、前記凹部と前記保持孔に保持された前記ころとで潤滑剤溜まり部が形成されている、
請求項1に記載のスラストころ軸受。 - 前記第1軌道部材は、前記第1軌道面を有し、かつ軸方向に垂直な円環板状の第1軌道部と、前記第1軌道部の径方向外方の端部から軸方向に延設され、前記保持器の径方向外方に配置される円筒状の外周部と、を一体に有し、
前記第2軌道部材は、前記第2軌道面を有し、かつ軸方向に垂直な円環板状の第2軌道部を有し、
前記第1潤滑剤流出抑制部は、前記保持器の径方向外方の端部から、前記外周部の先端部と前記第2軌道部の径方向外方の端部との間に延びる円筒状のフランジ部である、
請求項1または2に記載のスラストころ軸受。 - 前記フランジ部の先端部は、前記第2軌道面よりも軸方向外方に突出している、
請求項3に記載のスラストころ軸受。 - 前記保持器は、樹脂からなる、
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。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022042255A (ja) * | 2020-09-02 | 2022-03-14 | キヤノンマシナリー株式会社 | 転動体構造及びころ軸受 |
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- 2017-07-03 JP JP2017130063A patent/JP2019011850A/ja active Pending
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JP2022042255A (ja) * | 2020-09-02 | 2022-03-14 | キヤノンマシナリー株式会社 | 転動体構造及びころ軸受 |
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