WO2006137468A1 - スラストころ軸受 - Google Patents

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WO2006137468A1
WO2006137468A1 PCT/JP2006/312472 JP2006312472W WO2006137468A1 WO 2006137468 A1 WO2006137468 A1 WO 2006137468A1 JP 2006312472 W JP2006312472 W JP 2006312472W WO 2006137468 A1 WO2006137468 A1 WO 2006137468A1
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cage
ring
locking portion
diameter
flange
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PCT/JP2006/312472
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French (fr)
Inventor
Satoshi Masuda
Hiromichi Takemura
Original Assignee
Nsk Ltd.
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Publication date
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    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
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    • F16C33/64—Special methods of manufacture
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    • 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
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    • F16C33/547—Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal made from sheet metal from two parts, e.g. two discs or rings joined together
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings

Definitions

  • the present invention relates to a thrust roller bearing used in various transmissions of automobiles, for example.
  • a cylindrical guide portion is integrally formed at the outer peripheral edge portion of the thrust trace portion, and presser tabs are provided at a plurality of positions at the tip portion of the guide portion.
  • presser tabs are provided at a plurality of positions at the tip portion of the guide portion.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2666043 (Pages 5-6, FIG. 1)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-049844 (Page 2-3, Fig. 2)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-083339 (Page 3-4, Fig. 1)
  • Patent Document 1 Patent Document 2, and Patent Document 3 when the inner diameter exceeds 50 mm, the amount of deformation due to heat treatment of the race portion collar and the inner and outer diameters of the cage increases.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to support an outer ring. Even when the eccentric amount of the member that supports the inner ring and the member that supports the inner ring is large, the durability of the cage can be improved, and the assembly can be improved, so that the race portion and the cage are not separated. It is an object of the present invention to provide a thrust roller bearing.
  • a thrust roller bearing includes a plurality of rollers arranged in a radial direction, a cage that is entirely formed in an annular shape and holds the plurality of rollers in a freely rolling manner, An outer ring composed of a ring-shaped outer ring race part and a cylindrical outer flange formed over the entire outer periphery of the outer ring race part, an annular inner ring race part, and an inner periphery of the inner ring race part An inner ring formed with an inner flange formed around the entire circumference, and the plurality of rollers are sandwiched between the outer ring race part and the inner ring race part, and the outer ring and the inner ring are A thrust roller bearing used in combination with a pair of members that rotate relative to each other, wherein the outer ring, the inner ring, and the cage are arranged concentrically with each other, and the outer peripheral surface of the cage and the outer flange The outer clearance of the outer diameter side An inner-diameter bearing inner
  • At least one of the outer locking portion and the inner locking portion is formed by bending, and the outer diameter side bearing inner gap and the inner diameter side bearing inner gap are spaced in the diameter direction.
  • the total clearance of 1Z2 is larger than the amount of eccentricity between the member that supports the outer ring and the member that supports the inner ring, and the inner diameter of the outer locking portion provided at the outer edge of the outer flange is ⁇ Dl
  • the outer diameter of the cage is ⁇ 2
  • the outer diameter of the tip of the inner locking part provided at the end edge of the inner flange is ⁇ D3
  • the inner diameter of the cage is D4, and the thickness of the cage is t
  • A (D2- Dl) / t
  • B (D3—D4) / t
  • the values of A and B are in the range of 0.1 ⁇ A, B ⁇ 5. Can be resolved easily. It is possible to improve the assembling property can be improved, to be able to cage and were separated such ⁇ so the race portion! ⁇
  • FIG. 1 is a half sectional view of a first application example showing an embodiment of a thrust roller bearing according to the present invention.
  • FIG. 2 is a half sectional view of a second application example of the thrust roller bearing shown in FIG.
  • FIG. 3 is a half sectional view of a third application example of the thrust roller bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a half sectional view of a fourth application example of the thrust roller bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a test result table in which the relationship between the eccentric amount of each member and the bearing 'cage failure is examined.
  • FIG. 6 A test result table showing the relationship between value A and cage strength / cage non-separability.
  • FIG. 7 is a test result table in which the relationship between value B and cage strength'cage non-separability is examined.
  • FIG. 8 is a distribution diagram in which the relationship between values A and B and cage strength / cage non-separability is examined.
  • FIG. 9 is a half sectional view showing a modification of the thrust roller bearing according to the present invention.
  • FIG. 1 is a half sectional view of a first application example showing an embodiment of a thrust roller bearing according to the present invention
  • FIG. 2 is a half sectional view of a second application example of the thrust roller bearing shown in FIG. 1
  • FIG. FIG. 4 is a half cross-sectional view of a fourth application example of the thrust roller bearing shown in FIG. 1, and FIG.
  • a thrust roller bearing 10 includes an outer ring race portion.
  • the outer ring 11 is formed in a ring shape by a metal plate having sufficient hardness
  • the outer flange 13 is formed in a cylindrical shape over the entire circumference of the outer peripheral edge of the ring-shaped outer ring race portion 12. The It is.
  • the outer flange 13 has an outer locking portion 19 which is bent obliquely inwardly in the diametrical direction on the entire circumference at the tip edge of the outer flange 13.
  • the outer locking portions 19 may be formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the outer flange 13.
  • the inner ring 14 is formed in a ring shape by a metal plate having sufficient hardness in the same manner as the outer ring 11, and the inner flange 16 is formed on the entire circumference of the inner peripheral edge of the ring-shaped inner race portion 15. It is formed in a cylindrical shape.
  • the inner end of the inner flange 16 has an inner locking portion 20 that is bent obliquely outward in the diameter direction around the entire circumference.
  • the inner locking portions 20 may be formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the inner flange 16.
  • the axial end surface 19a of the outer locking portion 19 is located on the inner side (that is, between the race surface 15b and the back surface 15a) of the back surface 15a of the inner ring race portion 15 that comes into contact with a mating member 53 described later.
  • the axial end surface 20a of the inner locking portion 20 is also positioned on the inner side (that is, between the race surface 12b and the back surface 12a) than the back surface 12a of the outer race portion 12 that comes into contact with the casing 51 described later.
  • Each cage 18 is formed by combining in the middle a metal plate that is U-shaped in cross-section and formed in an annular shape as a whole, and has the same number of pockets 21 as rollers 17 arranged in a radial direction.
  • the retainer 18 has an outer peripheral edge engaged with the outer locking portion 19 of the outer ring flange 12 and an inner peripheral edge engaged with the inner locking portion 20 of the inner flange 16, thereby preventing the outer ring 11 and the inner ring 14 from moving. We are trying to prevent separation.
  • an outer-diameter bearing clearance 22 is provided between the outer peripheral surface of the cage 18 and the outer peripheral surface of the outer flange 13 in the radial direction.
  • an inner diameter side bearing inner clearance 23 is provided in the radial direction.
  • the outer diameter side bearing inner gap 22 and the inner diameter side bearing inner gap 23 have width dimensions of Ll and L2, respectively, in a state where the outer ring 11 and the inner ring 14 and the cage 18 are arranged concentrically with each other. These two width Ll, L2 are approximately equal to each other (L1 ⁇ L2, deviation within manufacturing error, for example, 20% or less.) 0
  • the thrust roller bearing 10 has an outer diameter of the outer locking portion 19 at the end of ⁇ Dl, an outer diameter of the cage 18 at ⁇ D2, an inner locking portion 20 at the end of the outer diameter at ⁇ D3, and the cage 18
  • A (D2—Dl) Zt
  • B (D3—D4) / t
  • the values of A and B are 0.1.1 ⁇ A
  • B ⁇ The range is set to 5.
  • the thickness t is 0.3. About 0.8mm is used.
  • such a thrust roller bearing 10 is configured such that the outer ring 11 is fitted in the support recess 52 provided in the casing 51 without rattling, and the inner ring 14 abuts against the end face of the mating member 53. These members 51 and 53 can rotate relative to each other while supporting the thrust load applied between the casing 51 and the mating member 53.
  • the outer diameter side bearing inner clearance 22 and the inner diameter side bearing inner clearance 23 having substantially the same width dimensions Ll and L2 are arranged on the outer diameter side and the inner diameter side of the cage 18,
  • the eccentricity existing between the casing 51 and the mating member 53 can be absorbed while preventing the retainer 18 from separating the outer ring 11 and the inner ring 14 from using extra parts.
  • the sum of these width dimensions LI and L2 can be made sufficiently large without particularly increasing the width dimension L1 of the outer diameter side bearing inner clearance 22 and the width dimension L2 of the inner diameter side bearing inner clearance 23.
  • the amount of eccentricity ⁇ can be effectively absorbed.
  • excessive force is no longer applied to each part of the thrust roller bearing 10, and durability can be improved.
  • the outer locking portion 19 provided at the leading edge of the outer flange 13 has an inner diameter of ⁇ Dl, the outer diameter of the cage 18 is ⁇ D2, and the inner locking provided at the leading edge of the inner flange 16.
  • the outer diameter of the tip of section 20 is ⁇ D3
  • the inner diameter of cage 18 is ⁇ D4
  • the thickness of cage 18 is t
  • A (D 2 ⁇ Dl) Zt
  • B (D3 ⁇ D4) Zt
  • a and B are in the range of 0.1 ⁇ A and B ⁇ 5.
  • the outer diameter side bearing inner clearance 22 and the inner diameter side bearing inner clearance 23 having substantially the same width dimensions L1 and L2 are arranged on the outer diameter side and the inner diameter side of the cage 18.
  • a ratio may be set.
  • the inner ring 14 is externally fitted to the shaft 54 and the outer ring 11 is mated with the mating member. It hits 53.
  • the outer diameter of the outer locking portion 19 is ⁇ Dl
  • the outer diameter of the cage 18 is ⁇ D2
  • the outer diameter of the inner locking portion 20 is ⁇ D3
  • the inner diameter of the cage 18 is ⁇ D4
  • the outer ring 11 is loosely fitted in the support recess 52 of the casing 51. Yes. Then, with the casing 51, the outer ring 11, the inner ring 14 and the retainer 18 arranged concentrically with each other, the outer diameter side bearing inner clearance 22 and the inner diameter 22 and the inner part are formed in the same manner as in the first and second application examples. A clearance 23 in the inner diameter side bearing is provided. Further, an assembly gap 24 having a width dimension of L3 is provided between the outer peripheral surface of the outer flange 13 of the outer ring 11 and the inner peripheral surface of the support recess 52.
  • the inner diameter of the outer locking portion 19 tip is ⁇ Dl
  • the outer diameter of the cage 18 is ⁇ D2
  • the outer diameter of the inner locking portion 20 tip is ⁇ D3
  • the inner diameter of the cage 18 is ⁇ D4
  • the outer ring 11 is supported by 1Z2 of the total clearance obtained by adding the outer diameter side inner bearing gap 22 and the inner diameter side bearing inner clearance 23 over the entire diameter direction.
  • the outer locking portion provided at the tip edge of the outer flange 13 is set to ⁇ Dl and the outer diameter of the cage 18 is larger than the eccentric amount of the casing 51 to be supported and the counterpart member 53 that supports the inner ring 14.
  • the diameter is ⁇ D2
  • the inner locking part provided at the end edge of the inner flange 16 and the outer diameter of the tip is ⁇ ⁇ 3.
  • the width dimensions Ll and L2 of the outer diameter side bearing inner clearance 22 and the inner diameter side bearing inner clearance 23 are made smaller than those in the first application example and the second application example, A larger amount of eccentricity ⁇ can be absorbed while reliably preventing the outer ring 11 and the inner ring 14 from being separated.
  • the inner ring 14 is loosely fitted on the shaft 54, and the outer ring 11
  • the assembly gap 25 having a width dimension of L4 is provided between the inner peripheral surface of the inner flange 16 and the outer peripheral surface of the shaft 54.
  • the outer diameter of the outer locking part 19 is ⁇ ⁇ 1, the outer diameter of the cage 18 is ⁇ D2, the outer diameter of the inner locking part 20 is ⁇ D3, the inner diameter of the cage 18 is D4, and the cage
  • Fig. 5 is a test result table that examines the relationship between the amount of eccentricity of each member and bearing ⁇ cage failure
  • Fig. 6 is a test result table and graph that examines the relationship between value A and cage strength ⁇ cage non-separability
  • 7 is a test result table that examines the relationship between value B and cage strength 'cage non-separability
  • Fig. 8 is a distribution diagram that examines the relationship between values A and B and cage strength' cage non-separability. It is.
  • A (D2—Dl) Zt
  • B (D3—D4)
  • the values of A and B in Zt are not in the range of 0.1 ⁇ A, B ⁇ 5.
  • test numbers (1), (2), and (3) with quantities of 0.1, 0, 2, and 0.3 the bearing was not damaged even after a time of lOOhr or more, but the eccentricity was 0.
  • test number 4 (4) bearing breakage occurred when the time reached 25 hr
  • test number (5) of 0.5 hr bearing failure occurred when the amount reached 15 hr.
  • bearing failure occurred at 5 hours.
  • bearings (1), (2), (3), (4), (5) with a value A force of 0.05, 0.08, 0. 1, 0.5, 1.0, 3.0, 5.0 , (6), (7), all 5 out of 5 (5Z5 with no chipping) was strong without chipping.
  • bearing (8) with a value A of 6.0 one of the five bearings (no chipping force Z5) is chipped, and in bearing (9) with a value A of 10.0, three of five bearings It was confirmed that chipping occurred in the bearing (10) with a value A of 15.0 (no chipping was 2Z5) and chipping occurred in five of the five (no chipping was 0Z5).
  • the relationship between the values A and B and the cage strength 'cage non-separability is the portion where the cage strength is good and the cage non-separability is good.
  • ⁇ When the portion of the cage where the cage strength is poor and the cage separability is poor is plotted as X, if the values A and B are smaller than 0.1, the cage and each race part are separated. If the easy values A and B are greater than 5.0, it is likely that the cage will be chipped and cannot be assembled when assembling the cage and each race part.
  • the roller may be a needle roller.
  • the outer locking portion 19 is directed radially inward over the entire circumference of the tip edge portion of the outer flange 13, and the inner locking portion 20 is the tip edge of the inner flange 16.
  • Each part is bent outward in the diameter direction along the entire circumference, but it is sufficient that at least one of the outer locking part 19 and the inner locking part 20 is bent. That is, either one of the outer locking portion 19 and the inner locking portion 20 may be formed by being extruded at a plurality of locations in the circumferential direction by a staking tab method or the like.
  • the outer locking portion 19 is bent over the entire circumference at the leading edge of the outer flange 13, and the inner locking portion 60 is the inner flange 16. It is formed at multiple points in the circumferential direction by the staking tab method at the tip edge of the.
  • the sticking tab method is formed by extrusion molding. Note that the bending force ——
  • the 12 diameter side is less likely to cause breakage, etc., considering the material characteristics.
  • the axial end surface 19a of the outer locking portion 19 is located on the inner side (that is, between the race surface 15b and the back surface 15a) of the inner ring race portion 15 in contact with the counterpart member 53. Between).
  • the protrusion amount of the outer locking portion 19 formed by folding the entire circumference is, for example, about 0.5 mm, and formed by pressing multiple locations in the circumferential direction (staking tab method)
  • the protruding amount of the inner locking portion 60 is about 0.4 mm, which is smaller than the protruding amount of the outer locking portion 19.
  • the width dimension L1 of the outer diameter side bearing inner clearance 22 formed by bending the locking portion over the entire circumference is set to be larger than the width dimension L2 of the inner diameter side bearing inner clearance 23. (L1> L2), but 1Z2 (L1 + L2), which is the total clearance of the outer diameter side bearing clearance 22 and the inner diameter bearing clearance 23 in the diametrical direction, is calculated as the total clearance. It is larger than the eccentricity ⁇ with 53.

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Abstract

　外輪を支持する部材と内輪を支持する部材との偏心量が大きい場合でも保持器の耐久性を向上させることができるとともに、組付け性を向上させることができ、レース部と保持器とを分離しないようにできるスラストころ軸受を提供すること。 　外径側軸受内隙間２２と内径側軸受内隙間２３とを直径方向に亙り総て加算した合計隙間の１／２を、外輪１１を支持する部材５１と内輪１４を支持する部材５３との偏心量よりも大きくし、外側フランジ１３の先端縁部の外側係止部１９先端の内径をφＤ１、保持器１８の外径をφＤ２、内側フランジ１６の先端縁部の内側係止部２０先端の外径をφＤ３、保持器１８の内径をφＤ４、保持器１８の板厚をｔとした場合、Ａ＝（Ｄ２－Ｄ１）／ｔ、Ｂ＝（Ｄ３－Ｄ４）／ｔにおけるＡ，Ｂの値が、０．１≦Ａ，Ｂ≦５の範囲にあるスラストころ軸受１０。

Description

スラス卜ころ軸受
技術分野
[0001] 本発明は、例えば自動車の各種トランスミッションに用いられるスラストころ軸受に関 する。
背景技術
[0002] 従来のスラストころ軸受の一例として、保持器の内外両側面と内側フランジの外周 面及び外側フランジの内周面との間における、内径側、外径側の両軸受内隙間の合 計を、外輪を支持する部材と内輪を付き合わせた部材との偏心を吸収可能な程度に し、内側フランジ及び外側フランジの先端縁部に、内側係止部及び外側係止部をそ れぞれ設けたものが知られている（例えば、特許文献 1参照)。
[0003] 従来のスラストころ軸受の他の一例として、スラストレース部の外周縁部に円筒状の 案内部を一体に形成し、この案内部の先端部に押え用タブを複数箇所に設けたもの が知られている（例えば、特許文献 2参照)。
[0004] 従来のスラストころ軸受のさらに他の一例として、外輪の鍔の先端部に、直角に折り 曲げられて内向きに張り出して保持器の外周縁を係止する複数の爪を形成し、各爪 の張り出し量を、ラジアル方向の軸受内部隙間よりも大きくしたものが知られている（ 例えば、特許文献 3参照)。
[0005] 特許文献 1 :特開 2000— 266043号公報（第 5— 6頁、図 1)
特許文献 2 :特開 2003— 049844号公報 (第 2— 3頁、図 2)
特許文献 3 :特開 2003— 083339号公報 (第 3— 4頁、図 1)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] ところが、上記特許文献 1,上記特許文献 2,上記特許文献 3では、内径が φ 50 (m m)を越える場合、レース部鍔部や保持器内外径の熱処理による変形量が大きくなり
、その結果、レース部と保持器とが分離しやすくなる。
[0007] 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、外輪を支持す る部材と内輪を支持する部材との偏心量が大きい場合でも保持器の耐久性を向上さ せることができるとともに、組付け性を向上させることができ、レース部と保持器とを分 離しな 、ようにできるスラストころ軸受を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0008] (1) 本発明に係るスラストころ軸受は、放射方向に配列された複数のころと、全体を 円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、円輪状の外輪レ ース部と該外輪レース部の外周縁に全周に亙って形成された円筒状の外側フランジ とからなる外輪と、円輪状の内輪レース部と該内輪レース部の内周縁に全周に亙つ て形成された内側フランジとからなる内輪と、を備え、前記外輪レース部と前記内輪 レース部との間で前記複数のころを挟持してなり、前記外輪及び前記内輪を互いに 相対回転する一対の部材に組み付けて使用されるスラストころ軸受であって、 前記外輪と前記内輪と前記保持器とを互いに同心に配置した状態で、前記保持器 の外周面と前記外側フランジの内周面との間に外径側軸受内隙間を、前記保持器 の内周面と前記内側フランジの外周面との間に内径側軸受内隙間を、それぞれ設け るとともに、前記外径側軸受内隙間と前記内径側軸受内隙間とを直径方向に亙り総 て加算した合計隙間の 1Z2を、前記外輪を支持する部材と前記内輪を支持する部 材との偏心量よりも大きくし、前記外側フランジ及び前記内側フランジの先端縁部に 、外側係止部及び内側係止部をそれぞれ設け、
前記外側係止部と前記内側係止部の少なくとも一方は、折り曲げにより成形され、 前記外側係止部先端の内径を φ Dl、前記保持器の外径を φ D2、内側係止部先 端の外径を φ D3、該保持器の内径を φ D4、前記保持器の板厚を tとした場合、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおける A, Bの値力 0. 1≤A, B≤5の範囲に あることを特徴としている。
[0009] (2) 前記外側係止部は、前記外側フランジの先端縁部に、全周に直径方向内方に 向けて折り曲げられていることを特徴とする（1)に記載のスラストころ軸受。
(3) 前記外側係止部は、前記外側フランジの先端縁部に、円周方向複数箇所に直 径方向内方に向けて折り曲げられて 、ることを特徴とする（1)に記載のスラストころ軸 受。 (4) 前記内側係止部は、ステーキングタブであることを特徴とする（2)又は（3)に記 載のスラストころ軸受。
(5) 内径が 50mmより大き 、ことを特徴とする（1)〜（4)の 、ずれかに記載のスラス トころ軸受。
発明の効果
[0010] 本発明のスラストころ軸受によれば、外側係止部と内側係止部の少なくとも一方は、 折り曲げにより成形され、外径側軸受内隙間と内径側軸受内隙間とを直径方向に亙 り総て加算した合計隙間の 1Z2を、外輪を支持する部材と内輪を支持する部材との 偏心量よりも大きくし、外側フランジの先端縁部に設けた外側係止部先端の内径を φ Dl、前記保持器の外径を φ ϋ2、内側フランジの先端縁部に設けた内側係止部先 端の外径を φ D3、保持器の内径を φ D4、保持器の板厚を tとした場合、 A= (D2- Dl) /t、 B= (D3— D4) /tにおける A, Bの値が、 0. 1≤A, B≤5の範囲にあるこ とで、レース部と保持器とが分離しやすくなる、という問題を解消でき、これにより、外 輪を支持する部材と内輪を支持する部材との偏心量が大きい場合でも保持器の耐 久性を向上させることができるとともに、組付け性を向上させることができ、レース部と 保持器とを分離しな ヽようにできると!ヽぅ効果が得られる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明に係るスラストころ軸受の一実施形態を示す第 1適用例の半断面図であ る。
[図 2]図 1に示したスラストころ軸受における第 2適用例の半断面図である。
[図 3]図 1に示したスラストころ軸受における第 3適用例の半断面図である。
[図 4]図 1に示したスラストころ軸受における第 4適用例の半断面図である。
[図 5]各部材の偏心量と軸受 '保持器破損との関係を調べた試験結果表である。
[図 6]値 Aと保持器強度 ·保持器非分離性との関係を調べた試験結果表である。
[図 7]値 Bと保持器強度'保持器非分離性との関係を調べた試験結果表である。
[図 8]値 A, Bと保持器強度 ·保持器非分離性との関係を調べた分布図である。
[図 9]本発明に係るスラストころ軸受の変形例を示す半断面図である。
符号の説明 O
スラストころ軸受
1 〇1 外輪 (軌道輪）
12 外輪レース部
13 外側フランジ
14 内輪
15 内輪レース部
16 内佃 jフランジ
17 ころ
18, 18A 保持器
19 外側係止部
20, 60 内側係止部
22 外径側軸受内隙間
23 内径側軸受内隙間
51 ケーシング (部材）
53 相手部材 (部材）
54 軸 (部材）
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明に係る好適な実施の形態例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を示す第 1適用例の半断面図、 図 2は図 1に示すスラストころ軸受における第 2適用例の半断面図、図 3は図 1に示す スラストころ軸受における第 3適用例の半断面図、図 4は図 1に示すスラストころ軸受 における第 4適用例の半断面図である。
[0014] 図 1に示すように、本発明の一実施形態であるスラストころ軸受 10は、外輪レース部
12と外側フランジ 13とを有する外輪 11と、内輪レース部 15と内側フランジ 16とを有 する内輪 14と、放射方向に配列された複数のころ 17と、複数のころ 17を転動自在に 保持する保持器 18と、力 構成されている。
[0015] 外輪 11は、十分な硬度を有する金属板により円輪形状に形成されており、外側フ ランジ 13が円輪形状の外輪レース部 12の外周縁の全周に亘つて円筒形状に形成さ れている。そして、外側フランジ 13の先端縁に、全周に直径方向内方に向けて斜め に折り曲げられた外側係止部 19を有する。外側係止部 19は、外側フランジ 13の円 周方向複数箇所に形成されても良い。
[0016] 内輪 14は、外輪 11と同様にして十分な硬度を有する金属板により円輪形状に形 成されており、内側フランジ 16が円輪形状の内側レース部 15の内周縁の全周に亘 つて円筒形状に形成されている。そして、内側フランジ 16の先端縁に、全周に直径 方向外方に向けて斜めに折り曲げられた内側係止部 20を有する。内側係止部 20は 、内側フランジ 16の円周方向複数箇所に形成されても良い。
[0017] 外側係止部 19の軸方向端面 19aは、後述の相手部材 53と当接する内輪レース部 1 5の背面 15aよりも内側（即ち、レース面 15bと背面 15aとの間）に位置され、内側係 止部 20の軸方向端面 20aも、後述のケーシング 51と当接する外輪レース部 12の背 面 12aよりも内側（即ち、レース面 12bと背面 12aとの間）に位置される。
[0018] 保持器 18は、それぞれが断面視コ字形状で全体を円輪状に造られた金属板を最 中状に組み合わせてなり、ころ 17と同数のポケット 21を放射方向に配列している。保 持器 18は、外周縁が外輪フランジ 12の外側係止部 19に係合され、内周縁が内側フ ランジ 16の内側係止部 20に係合することで、外輪 11及び内輪 14からの分離防止を 図っている。
[0019] スラストころ軸受 10は、保持器 18の外周面と外側フランジ 13の外周面との間に、ラ ジアル方向に亙って外径側軸受内隙間 22が設けられており、保持器 18の内周面と 内側フランジ 16の内周面との間に、ラジアル方向に亙って内径側軸受内隙間 23が 設けられている。これら外径側軸受内隙間 22及び内径側軸受内隙間 23は、外輪 11 及び内輪 14と保持器 18とを互いに同心に配置した状態で、それぞれ Ll、 L2なる幅 寸法を有する。また、これら両幅寸法 Ll、 L2は、互いにほぼ等しい (L1 ^L2、偏差 が製造誤差の範囲内で、例えば 2割以下。 ) 0
[0020] そして、スラストころ軸受 10は、外側係止部 19先端の内径を φ Dl、保持器 18の外 径を φ D2、内側係止部 20先端の外径を φ D3、保持器 18の内径を φ D4、保持器 の板厚を tとした場合、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) /tにおける A, Bの値が 、 0. 1≤A, B≤ 5の範囲に設定されている。なお、本実施形態では、板厚 tは、 0. 3 〜0. 8mm程度のものが使用される。
[0021] このようなスラストころ軸受 10は、本適用例において、外輪 11がケーシング 51に設 けられた支持凹部 52にがたつきなく内嵌され、内輪 14が相手部材 53の端面に突き 当てた状態に組み付けられ、ケーシング 51と相手部材 53との間に加わるスラスト荷 重を支承しつつ、これら両部材 51, 53同士の相対回転を自在とする。特に、本例の スラストころ軸受 10は、外径側軸受内隙間 22の幅寸法 L1と内径側軸受内隙間 23の 幅寸法 L2とを直径方向に亙り総て足し合わせた合計隙間（ = 2L1 + 2L2)の 1/2 ( =L1 +L2)を、ケーシング 51と相手部材 53との偏心量 δ (ケーシング 51の回転中 心と相手部材 53の回転中心との距離)よりも大きく { (L1 +L2) > δ }している。
[0022] 上述したスラストころ軸受 10によれば、外径側軸受内隙間 22と内径側軸受内隙間 23とを直径方向に亙り総て加算した合計隙間の 1Z2を、外輪 11を支持する部材と 内輪を支持する部材との偏心量 δよりも大きくしているので、この偏心量 δを有効に 吸収して、スラストころ軸受 10の各部に無理な力が加わらなくなり、耐久性を向上す ることがでさる。
[0023] 特に、保持器 18の外径側と内径側とに、互いにほぼ同じ幅寸法 Ll、 L2を有する外 径側軸受内隙間 22と内径側軸受内隙間 23とを配置しているので、余分な部品を使 用することなぐ保持器 18と外輪 11及び内輪 14との分離防止を図りつつ、ケーシン グ 51と相手部材 53との間に存在する偏心を吸収できる。これにより、外径側軸受内 隙間 22の幅寸法 L 1と内径側軸受内隙間 23の幅寸法 L2とのそれぞれを特に大きく しなくても、これら両幅寸法 LI, L2の和を十分に大きくして、偏心量 δを有効に吸収 できる。その結果、スラストころ軸受 10の各部に無理な力が加わらなくなって、耐久性 の向上を図ることができる。
[0024] そして、外側フランジ 13の先端縁部に設けた外側係止部 19先端の内径を φ Dl、 保持器 18の外径を φ D2、内側フランジ 16の先端縁部に設けた内側係止部 20先端 の外径を φ D3、保持器 18の内径を φ D4、保持器 18の板厚を tとした場合、 A= (D 2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおける A, Bの値が、 0. 1≤A, B≤5の範囲にあ る。これにより、外輪 11及び内輪 14を互いに相対回転するケーシング 51,相手部材 53に対するラジアル方向の変位を阻止した状態で組み付ける場合に、保持器 18の 耐久性を向上させることができるとともに、組付け性を向上させることができ、内輪'外 輪レース部 12, 15と保持器 18とを分離しないようにできる。
[0025] なお、本適用例では、保持器 18の外径側と内径側とに、互いにほぼ同じ幅寸法 L1 、 L2を有する外径側軸受内隙間 22と内径側軸受内隙間 23とを配置しているが、外 径側軸受内隙間 22及び内径側軸受内隙間 23の両幅寸法 Ll、 L2は、 L1 :L2 = 3 : 7、 4 : 6、 6 :4、 7 : 3等の寸法比に設定されてもよい。
[0026] 図 2に示すように、第 1適用例と同一構造のスラストころ軸受 10を用いた第 2適用例 では、内輪 14を軸 54にがたつきなく外嵌し、外輪 11を相手部材 53に突き当ててい る。そして、外側係止部 19先端の内径を φ Dl、保持器 18の外径を φ D2、内側係 止部 20先端の外径を φ D3、保持器 18の内径を φ D4、保持器 18の板厚を tとした 場合、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおける A, Bの値が、 0. 1≤A, B≤ 5の範囲に設定されている。この第 2適用例は、第 1適用例と同様な作用'効果を奏 するために、それらの説明は省略する。
[0027] 図 3に示すように、第 1,第 2適用例と同一構造のスラストころ軸受 10を用いた第 3 適用例では、外輪 11をケーシング 51の支持凹部 52内に緩く嵌合している。そして、 ケーシング 51と外輪 11と内輪 14と保持器 18とを互 、に同心に配置した状態で、内 部に、第 1,第 2適用例と同様にして、外径側軸受内隙間 22及び内径側軸受内隙間 23を設けている。さらに、外輪 11の外側フランジ 13の外周面と支持凹部 52の内周 面との間に、 L3なる幅寸法を有する組み付け隙間 24を設けている。そして、外側係 止部 19先端の内径を φ Dl、保持器 18の外径を φ D2、内側係止部 20先端の外径 を φ D3、保持器 18の内径を φ D4、保持器 18の板厚を tとした場合、 A= (D2— D1 ) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおける A, Bの値が、 0. 1≤A, B≤5の範囲に設定され ている。
[0028] スラストころ軸受 10の第 3適用例によれば、外径側軸受内隙間 22と内径側軸受内 隙間 23とを直径方向に亙り総て加算した合計隙間の 1Z2を、外輪 11を支持するケ 一シング 51と内輪 14を支持する相手部材 53との偏心量よりも大きくし、外側フランジ 13の先端縁部に設けた外側係止部 19先端の内径を φ Dl、保持器 18の外径を φ D2、内側フランジ 16の先端縁部に設けた内側係止部 20先端の外径を φ ϋ3、保持 器 18の内径を φ ϋ4、保持器 18の板厚を tとした場合、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D 3— D4) /tにおける A, Bの値力 0. 1≤A, B≤5の範囲にある。
[0029] これにより、外輪 11と内輪 14とのうちの少なくとも一方の軌道輪の周縁に形成した 外側 ·内側フランジ 13, 16が軌道輪を組み付けるべきケーシング 51に対して緩く嵌 合される場合に、外輪 11を支持するケーシング 51と内輪 14を支持する相手部材 53 との偏心量が大きくても保持器 18の耐久性を向上させることができる。また、組付け 性を向上させることができ、外輪'内輪レース部 12, 15と保持器 18とを分離しないよ うにできる。特に、本例の場合には、外径側軸受内隙間 22及び内径側軸受内隙間 2 3の幅寸法 Ll、 L2を、第 1適用例及び第 2適用例よりも小さくして保持器 18と外輪 1 1及び内輪 14との分離防止を確実に図りつつ、より大きな偏心量 δの吸収を行うこと ができる。
[0030] 図 4に示すように、第 1,第 2,第 3適用例と同一構造のスラストころ軸受 10を用いた 第 4適用例では、内輪 14を軸 54に緩く外嵌し、外輪 11を相手部材 53に突き当てて おり、 L4なる幅寸法を有する組み付け隙間 25を、内側フランジ 16の内周面と軸 54 の外周面との間に設けている。そして、外側係止部 19先端の内径を φ ϋ1、保持器 1 8の外径を φ D2、内側係止部 20先端の外径を φ D3、保持器 18の内径を φ D4、保 持器 18の板厚を tとした場合、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおける A, Bの値が、 0. 1≤A, B≤ 5の範囲に設定されている。この第 4適用例は、第 1適用例 と同様な作用'効果を奏するために、それらの説明は省略する。
[0031] (実施例）
次に、図 5〜図 8を参照して、本発明に係るスラストころ軸受 10の作用 ·効果を確認 するために行った実施例にっ 、て説明する。
図 5は各部材の偏心量と軸受 ·保持器破損との関係を調べた試験結果表、図 6は 値 Aと保持器強度 ·保持器非分離性との関係を調べた試験結果表、図 7は値 Bと保 持器強度'保持器非分離性との関係を調べた試験結果表、図 8は値 A, Bと保持器 強度'保持器非分離性との関係を調べた分布図である。
[0032] 図 5に示すように、まず、ケーシング 51,相手部材 53,軸 54の各部材の偏心量とス ラストころ軸受 10·保持器 18の破損との関係を調べるために、 (1), (2), (3), (4), (5), ( 6)の 6種類の異なる偏心量を持った各部材を用意し、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3 — D4) /t (ここでは、 t=0. 5mm)における A, Bの値が、 A= l. 5, B= l. 5の内側 係止部及び外側係止部が共にステーキングタブである従来仕様と、 0. 1≤A, B≤5 の範囲にある、 A=0. 75, B= l. 0の本発明仕様とを比べる試験を行った。
[0033] (試験条件）
軸受サイズ：内径 Φ 70 X外径 φ 100 X幅 5
荷重: 0. 5Ca (Ca:動定格荷重 [N])
軸受回転数： 5000rpm
軸受合計隙間:従来仕様 0. 6mmZ本発明仕様 1. 2mm
判定基準： 30hrにて軸受の破損なきこと。
*なお、 lOOhrに至っても破損なき場合は打ち切りとした。
[0034] 試験の結果、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおける A, Bの値が、 0. 1 ≤A, B≤ 5の範囲にない従来仕様では、偏心量 0. 1, 0. 2, 0. 3の試験番号 (1), (2 ), (3)では、 lOOhr以上の時間を経過した後も軸受破損は起こらな力つたが、偏心量 0. 4の試験番号 (4)では、 25hrに達したところで軸受破損が発生し、偏心量 0. 5の試 験番号 (5)では、 15hrに達したところで軸受破損が発生し、偏心量 0. 6の試験番号 (6 )では、 5hrに達したところで軸受破損が発生した。
[0035] これに対して、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおける A, Bの値が、 0. 1 ≤A, B≤ 5の範囲にある本発明仕様では、偏心量 0. 1, 0. 2, 0. 3, 0. 4, 0. 5, 0 . 6の試験番号 (1), (2), (3), (4), (5), (6)のいずれも 100hr以上の時間を経過した後 も軸受破損は起こらな力つた。これは、外側係止部 19先端の内径 φ ϋΐと、保持器 1 8の外径 φ D2と、内側係止部 20先端の外径 φ D3と、保持器 18の内径 φ D4と、保 持器 18の板厚 tとの関係における、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztの A, B の値が、 0. 1≤A, B≤ 5の範囲に設定されているからであることがわ力る。
[0036] 次に、図 6に示すように、 A= (D2— Dl) Ztの値 Aと保持器強度'保持器非分離性 との関係を調べる試験を行った。この試験では、 (1) , (2) , (3) , (4) , (5) , (6) , (7 ) , (8) , (9) , (10)の 10種類の値 Aの異なるスラストころ軸受を 5個ずつ用意し、図 5 と同様の試験条件にて、 5個 (N = 5)のうち保持器に欠けが発生する個数を調べるた めの保持器強度試験と、 5個 (N = 5)のうち保持器が分離する個数を調べるための 非分離性試験と、を行った。
[0037] 保持器強度試験の結果、値 A力 0.05, 0.08, 0. 1, 0.5, 1.0, 3.0, 5.0で ある軸受（1), (2), (3), (4), (5), (6), (7)では、 5個中の 5個すベて (欠け無しが 5Z5)に欠けが発生しな力つた。しかし、値 Aが 6.0である軸受（8)では、 5個中の 1 個（欠け無し力 Z5)に欠けが発生し、値 Aが 10.0である軸受（9)では、 5個中の 3 個（欠け無しが 2Z5)に欠けが発生し、値 Aが 15.0である軸受（10)では、 5個中の 5個（欠け無しが 0Z5)に欠けが発生したことが確認された。
[0038] 非分離性試験の結果、値 Aが 0.05である軸受（1)では、 5個中の 4個（バレ無しが
1Z5)にばれ (バレ）が発生し、値 Aが 0.08である軸受（2)では、 5個中の 1個（バレ 無し力4/5)にば、れカ S発生した。し力し、値 A力 0.1, 0.5, 1.0, 3.0, 5.0, 6. 0までの軸受（1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8)では、 5個中の 5個すベて ( バレ無しが 5Z5)にばれが発生しなかった。そして、値 Aが 10.0である軸受（9)及 び値 Aが 15.0である軸受（10)では、すべてにばれが発生して組み込むことができ なかった。
[0039] 次に、図 7に示すように、 B= (D3— D4)Ztの値 Bと保持器強度'保持器非分離性 との関係を調べる試験を行った。この試験では、 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7 ), (8), (9), (10)の 10種類の値 Bの異なるスラストころ軸受を 5個ずつ用意し、図 5 と同様の試験条件にて、 5個 (N = 5)のうち保持器に欠けが発生する個数を調べるた めの保持器強度試験と、 5個 (N = 5)のうち保持器が分離する個数を調べるための 非分離性試験と、を行った。
[0040] 保持器強度試験の結果、値 B力 0.04, 0.09, 0.2, 0.8, 2.0, 3.0, 4.0で ある軸受（1), (2), (3), (4), (5), (6), (7)では、 5個中の 5個すベて (欠け無しが 5Z5)に欠けが発生しな力つた。しかし、値 Bが 7.0である軸受（8)では、 5個中の 2 個（欠け無しが 3Z5)に欠けが発生し、値 Bが 11.0である軸受（9)では、 5個中の 3 個（欠け無しが 2Z5)に欠けが発生し、値 Bが 14.0である軸受（10)では、 5個中の 5 個（欠け無しが 0Z5)に欠けが発生したことが確認された。
[0041] 非分離性試験の結果、値 Bが 0.04である軸受（1)では、 5個中の 5個（バレ無しが 0Z5)にばれ (バレ）が発生し、値 Bが 0. 09である軸受（2)では、 5個中の 1個（バレ 無し力4/5)にば、れカ S発生した。し力し、値 B力 0. 2, 0. 8, 2. 0, 3. 0, 4. 0, 7. 0 までの軸受（1) , (2) , (3) , (4) , (5) , (6) , (7) , (8)では、 5個中の 5個すベて (バ レ無しが 5Z5)にばれが発生しな力つた。そして、値 Bが 11. 0である軸受（9)及び値 Bが 14. 0である軸受（10)では、すべてにばれが発生して組み込むことができなかつ た。
[0042] 次に、図 7に示すように、値 A, Bと保持器強度'保持器非分離性との関係を、保持 器強度が良好であり保持器非分離性が良好である部分を〇で、保持器強度が不良 であり保持器分離性が不良である部分を Xで分布図にしたところ、値 A, Bが 0. 1より も小さいと、保持器と各レース部とが分離し易ぐ値 A, Bが 5. 0よりも大きいと、保持 器と各レース部とを組み付ける際に保持器に欠けが発生して組み込めなくなることが ゎカゝる。
[0043] これにより、 A= (D2— Dl) Ztゝ B= (D3— D4) /tにおける値 A, Bを、 0. 1≤A, B≤ 5の範囲内に設定することで、外輪を支持する部材と内輪を支持する部材との偏 心量が大きい場合でも保持器の耐久性を向上させることができるとともに、組付け性 を向上させることができ、レース部と保持器とを分離しな 、ようにできることがわかる。
[0044] なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなぐ適宜、変形、改良 等が可能である。例えば、ころは、針状ころ (ニードル)であっても良い。
[0045] 本実施形態では、外側係止部 19が、外側フランジ 13の先端縁部に全周に亙って 直径方向内方に向けて、内側係止部 20が、内側フランジ 16の先端縁部に全周に亙 つて直径方向外方に向けてそれぞれ折り曲げられているが、外側係止部 19と内側係 止部 20の少なくとも一方が折り曲げられればよい。即ち、外側係止部 19と内側係止 部 20のいずれか一方が、ステーキングタブ方式等により円周方向複数箇所に押し出 しによつて形成されてもょ 、。
[0046] 図 9に示す変形例のスラストころ軸受では、外側係止部 19は、外側フランジ 13の先 端縁部に全周に亙って折り曲げられ、内側係止部 60は、内側フランジ 16の先端縁 部にステーキングタブ方式により円周方向複数箇所に成形されている。ここで、ステ 一キングタブ方式とは、押し出しカ卩ェにより形成される。なお、折り曲げ力卩ェとは、外 —―
12 径側に設けたほうが材料の特性を考えると好ましぐ破損等を生じにくい。
[0047] また、上記適用例と同様、外側係止部 19の軸方向端面 19aは、相手部材 53と当 接する内輪レース部 15の背面 15aよりも内側（即ち、レース面 15bと背面 15aとの間） に位置される。
[0048] 全周を折り曲げカ卩ェにより形成された外側係止部 19の突出量は、例えば、 0. 5m m程度とし、円周方向複数箇所を押し当て加工 (ステーキングタブ方式）により形成さ れた内側係止部 60の突出量は、 0. 4mm程度とし、外側係止部 19の突出量より小さ くしている。ただし、ステーキングタブ方式である内側係止部 60の突出量の方を大き くすることち可會である。
[0049] また、係止部が全周に亙って折り曲げられて形成される外径側軸受内隙間 22の幅 寸法 L1は内径側軸受内隙間 23の幅寸法 L2より大きくなるように設定されている（L1 >L2)が、外径側軸受内隙間 22と内径側軸受内隙間 23とを直径方向に亙り総てカロ 算した合計隙間の 1Z2 (L1 +L2)を、ケーシング 51と相手部材 53との偏心量 δより も大きくしている。
[0050] カロえて、本発明の保持器は、一対の金属板を最中状に組み合わせたものに限定さ れず、図 9に示す保持器 18Aように、一枚の金属板を折曲げて形成されたものでもよ ぐこの場合にも、外周縁が外輪フランジ 12の外側係止部 19に係合され、内周縁が 内輪フランジ 16の内側係止部 20Αに係合して、分離防止が図られる。従って、この 保持器 18 Αの板厚を tとした場合も、 A= (D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおけ る A, Bの値が、 0. 1≤A, B≤5の範囲にある。
[0051] 本出願は、 2005年 6月 23日出願の日本特許出願 (特願 2005— 183538)に基づくも のであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 放射方向に配列された複数のころと、
全体を円輪状に造られて前記複数のころを転動自在に保持する保持器と、 円輪状の外輪レース部と該外輪レース部の外周縁に全周に亙って形成された円筒 状の外側フランジとからなる外輪と、
円輪状の内輪レース部と該内輪レース部の内周縁に全周に亙って形成された内側 フランジとからなる内輪と、を備え、
前記外輪レース部と前記内輪レース部との間で前記複数のころを挟持してなり、前 記外輪及び前記内輪を互いに相対回転する一対の部材に組み付けて使用されるス ラストころ軸受であって、
前記外輪と前記内輪と前記保持器とを互いに同心に配置した状態で、前記保持器 の外周面と前記外側フランジの内周面との間に外径側軸受内隙間を、前記保持器 の内周面と前記内側フランジの外周面との間に内径側軸受内隙間を、それぞれ設け るとともに、前記外径側軸受内隙間と前記内径側軸受内隙間とを直径方向に亙り総 て加算した合計隙間の 1Z2を、前記外輪を支持する部材と前記内輪を支持する部 材との偏心量よりも大きくし、前記外側フランジ及び前記内側フランジの先端縁部に
、外側係止部及び内側係止部をそれぞれ設け、
前記外側係止部と前記内側係止部の少なくとも一方は、折り曲げにより成形され、 前記外側係止部先端の内径を φ Dl、前記保持器の外径を φ D2、内側係止部先 端の外径を φ D3、該保持器の内径を φ D4、前記保持器の板厚を tとした場合、 A=
(D2— Dl) Zt、 B= (D3— D4) Ztにおける A, Bの値力 0. 1≤A, B≤5の範囲に あることを特徴とするスラストころ軸受。
[2] 前記外側係止部は、前記外側フランジの先端縁部に、全周に直径方向内方に向け て折り曲げられて 、ることを特徴とする請求項 1に記載のスラストころ軸受。
[3] 前記外側係止部は、前記外側フランジの先端縁部に、円周方向複数箇所に直径方 向内方に向けて折り曲げられて 、ることを特徴とする請求項 1に記載のスラストころ軸 受。
[4] 前記内側係止部は、ステーキングタブであることを特徴とする請求項 2又は 3に記載 のスラストころ軸受。
内径が 50mmより大き 、ことを特徴とする請求項 1〜4の 、ずれかに記載のスラスト ころ軸受。
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