(57)【要約】【課題】  コストを低減することができ、保持器の熱処理方法および設計自由度が制限されず、ラジアル荷重を負担する転動体が組み合わされた際にはラジアル転がり軸受部への潤滑油の流路を確保可能な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して配置された一対の軌道輪１１，１３と、一対の軌道輪１１，１３間に周方向に転動可能に介装された複数のころ１５と、ころ１５を収容するポケット２１が設けられた円輪状の保持器１７と、を備えるスラストころ軸受１であって、ポケット２１が、軸方向に平行な断面において略Ｍ字形状に成形された保持器１７の環状部１９ｂに設けられており、保持器１７が、鍛造加工によって成形されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に互いに対向して配置された一対の軌道輪と、当該一対の軌道輪間に周方向に転動可能に介装された複数のころと、当該ころを収容するポケットが設けられた円輪状の保持器と、を備えるスラストころ軸受であって、
前記ポケットが、軸方向に平行な断面において略Ｍ字形状に成形された前記保持器の環状部に設けられており、
前記保持器が、鍛造加工によって成形されていることを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項２】
前記保持器の内径から前記ポケットの内径までの前記保持器の内側環状部および前記保持器の外径から前記ポケットの外径までの前記保持器の外側環状部が、中実に成形されてい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。
【請求項３】
前記保持器が軸案内型または外径案内型のものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスラストころ軸受。
【請求項４】
前記一対の軌道輪のうちいずれかの軌道輪の内周面または外周面に周方向に転動可能に添装されてラジアル荷重を負担する複数の転動体をさらに備え、
前記保持器の内側環状部または外側環状部において前記転動体と軸方向に対向する位置に、潤滑油が流通される流通孔が少なくとも１個以上設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のスラストころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラストころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラストころ軸受は、産業機械や自動車などにおいてスラスト力が作用する回転部位、例えば、自動車のエアコン用コンプレッサ、トルクコンバータ、トランスミッション、等の回転軸の支持に多用されている。このようなスラストころ軸受は、軸方向に互いに対向して配置された一対の軌道輪と、一対の軌道輪間に周方向に転動可能に介装された複数のころと、ころを収容するポケットが設けられた円輪状の保持器と、を備えている。そして、上記構成のスラストころ軸受に用いられる保持器として、プレス加工による折り曲げによって鋼板を所定の形状に成形したものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００３】
特許文献１に開示されたスラストころ軸受１００は、図６に示されるように、ラジアル転がり軸受との組み合せによる複合型軸受装置として利用され、一方の軌道輪１０１の内周面とスラストころ軸受１００に挿嵌されている軸１０２の外周面との間にラジアル荷重を負担するころ１０３が介装される。
【０００４】
スラストころ軸受１００の保持器１０４は、中央部に形成された略ハット形状断面のリテナー環体１０５にスラスト荷重を負担するころ１０６を収容するポケット１０７が設けられており、このリテナー環体１０５の内外周縁に夫々同一方向に折り曲げ加工されて円筒状フランジ１０８，１０９が形成されている。そして、内周縁側のフランジ１０８の端縁に略Ｕ字形状断面をなすボス１１０が形成されている。
【０００５】
スラストころ１０６の保持器１０４は、そのボス１１０の外側面１１０ａにおいてラジアルころ１０３の保持器１１１の軸方向端面１１１ａと干渉してラジアルころ１０３の軸方向の位置決めを行うものであり、特許文献１においてはボス１１０が略Ｕ字形状断面に形成されることによりボス１１０のいずれの側面においても保持器１１１の軸方向端面１１１ａと干渉することができ、これにより保持器１０４の組み付けの方向性が排除されている。
【０００６】
また、特許文献２に開示されたスラストころ軸受２００の保持器２０１は、図７に示されるように、円輪状の鋼板を素材として、その内外周に折り曲げ折り返しで鍔２０２，２０３が形成され、これらの鍔２０２，２０３の中間環状部２０４がハット形状断面に形成され、この中間環状部２０４にころ２０５を収容するポケット２０６が設けられている。
【０００７】
特許文献２においては、屈曲コーナ部における板厚の減少が抑制され且つ鍔２０２，２０３が鋼板の折り曲げ折り返しが重ね合わされて形成されており、これにより保持器２０１の剛性および強度の向上が図られている。
【特許文献１】実開昭６０−２１０３１号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の保持器１０４，２０１は、上記した所定の形状に成形されるまでに多くのプレス加工工程を要し、製作コストが嵩むという問題がある。また、プレス加工における成形精度を保つために鋼板の板厚が制限され、このためポケット１０７およびポケット２０６がそれぞれ設けられている一枚板のリテナー環体１０５および中間環状部２０４は比較的薄く、従って、剛性や強度が不足する虞がある。
【０００９】
また、保持器１０４は、ボス１１０が略Ｕ字形状であり、ボス１１０とフランジ１０８とによって袋状に画成された中空部（図６において符号Ａで示される部分）が形成される。保持器１０４に油焼入れなどによる熱処理を行った場合に、中空部Ａに熱処理油が溜まってしまい熱処理油が完全には排出されない虞がある。従って、保持器１０４の熱処理は、熱処理油を用いることのない熱処理、例えば、ガス軟窒化処理等に限定されてしまうという問題がある。
【００１０】
また、上記構成の保持器１０４，２０１は軸案内または外径案内で使用される。相手部材の案内面と保持器１０４，２０１の案内面とが整合するためには、フランジ１０８，１０９および鍔２０２，２０３に複数の折り曲げ部が設けられて保持器１０４，２０１の内外径が調整される必要があるが、複数の折り曲げ部におけるスプリングバック等の成形誤差が累積されて保持器１０４，２０１の内外周縁の不均一が生じる虞がある。このため、保持器の設計自由度が低下し、スラストころ軸受が用いられる機器によっては適用できない場合がある。
【００１１】
また、特許文献１のスラストころ軸受１００のようにラジアルころ１０３が組み合わされた場合に、保持器１０４のボス１１０はラジアルころ軸受部の潤滑油の流路（供給路または排出路）を塞ぐように配置される。従って、ラジアルころ軸受部のフレーキングや摩耗などの不具合の発生が懸念される。
【００１２】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを低減することができ、保持器の熱処理方法および設計自由度が制限されず、ラジアル荷重を負担する転動体が組み合わされた際にはラジアル転がり軸受部への潤滑油の流路を確保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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した目的を達成するために、本発明に係るスラストころ軸受は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
【００１４】
（１）  軸方向に互いに対向して配置された一対の軌道輪と、当該一対の軌道輪間に周方向に転動可能に介装された複数のころと、当該ころを収容するポケットが設けられた円輪状の保持器と、を備えるスラストころ軸受であって、前記ポケットが、軸方向に平行な断面において略Ｍ字形状に成形された前記保持器の環状部に設けられており、前記保持器が、鍛造加工によって成形されていること。
（２）  上記（１）に記載のスラストころ軸受において、前記保持器の内径から前記ポケットの内径までの前記保持器の内側環状部および前記保持器の外径から前記ポケットの外径までの前記保持器の外側環状部が、中実に成形されていること。
（３）  上記（１）または（２）に記載のスラストころ軸受において、前記保持器が軸案内型または外径案内型のものであること。
（４）  上記（１）〜（３）のいずれかに記載のスラストころ軸受において、前記一対の軌道輪のうちいずれか一方の軌道輪の内周面または外周面に周方向に転動可能に添装されてラジアル荷重を負担する複数の転動体をさらに備え、前記保持器の内側環状部または外側環状部において前記転動体と軸方向に対向する位置に、潤滑油が流通される流通孔が少なくとも１個以上設けられていること。
【００１５】
上記（１）の構成のスラストころ軸受によれば、保持器が鍛造加工によって成形されているので、少ない工程で任意の形状に成形することができ、ポケットが設けられる断面略Ｍ字形状の環状部の成形も容易となる。これにより、スラストころ軸受を安価に製造することができる。また、プレス加工とは異なり、保持器の素材として比較的肉厚の鋼板も用いることができ、さらには鍛造による強度向上が望めるので、保持器の剛性や強度を高めることができる。
【００１６】
上記（２）の構成のスラストころ軸受によれば、保持器が鍛造加工によって成形されており、保持器の内側環状部および外側環状部を、折り曲げ部を設けることなく中実に成形することができる。このため、油焼入れなどによる熱処理を行った場合に熱処理油が残留する虞がなく、ガス軟窒化処理等に加えて熱処理油を用いた熱処理を行うことができる。
【００１７】
上記（３）の構成のスラストころ軸受によれば、保持器が鍛造加工によって成形されており、折り曲げによらず保持器の内側環状部および外側環状部を任意の（互いに同一もしくは異なる）径方向寸法に容易に且つ高精度に成形することができる。このため、軸案内型または外径案内型のいずれの場合にも保持器の案内面を相手部材の案内面に整合させることができ、より広範な機器に適合させることができる。
【００１８】
上記（４）の構成のスラストころ軸受によれば、前記保持器の内側環状部または外側環状部において前記転動体と軸方向に対向する位置に、潤滑油が流通される流通孔が少なくとも１個以上設けられており、ラジアル転がり軸受部の潤滑油の流路が確保されているので、ラジアル転がり軸受部のフレーキングや摩耗などの不具合を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスラストころ軸受によれば、コストを低減することができ、保持器の熱処理方法および設計自由度が制限されず、ラジアル荷重を負担する転動体が組み合わされた際にはラジアル転がり軸受部への潤滑油の流路を確保することができる。
【００２０】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は本発明に係るスラストころ軸受の第１実施形態の縦断面図、図２は図１のスラストころ軸受に用いられる保持器の平面図、図３は図２におけるIII−III矢視縦断面図である。
【００２３】
図１に示されるように、第１実施形態のスラストころ軸受１は、軸方向に互いに対向して配設された一対の軌道輪である第１軌道輪１１および第２軌道輪１３と、第１軌道輪１１および第２軌道輪１３の間に周方向に転動可能に介装された複数のころ１５と、複数のころ１５をそれぞれ収容する複数のポケット２１が設けられた保持器１７とを備えている。
【００２４】
第１軌道輪１１および第２軌道輪１３は、高炭素クロム軸受鋼などからなる金属製であって、それぞれ平板円輪状に形成されている。保持器１７のポケット２１に収容されたころ１５は保持器１７により転動可能に保持されて放射状に円周等配されている。
【００２５】
第１軌道輪１１および第２軌道輪１３の互いに対向する面にはころ１５の転動面１５ａが接触する軌道面１１ａ，１３ａがそれぞれ形成されている。ころ１５が軌道面１１ａ，１３ａ間を周方向に転動し、第１軌道輪１１と第２軌道輪１３とが相対的に回転するようになっている。
【００２６】
ころ１５は、高炭素クロム軸受鋼などからなる金属製であって、両端部の周縁に面取り（クラウニング）を施された略円柱状の部材である。
【００２７】
図２及び図３に示されるように、保持器１７は、機械構造用炭素鋼・合金鋼などの炭素鋼、高力黄銅、等の金属材料を鍛造加工によって全体として円輪状に成形したものである。半径方向の略中央部には軸方向に平行な断面において略Ｍ字形状に成形された環状部１９ｂが設けられている。
【００２８】
環状部１９ｂには、ころ１５をそれぞれ収容する平面視略矩形状の貫通孔であるポケット２１が、周方向に等間隔で穿設されている。ころ１５は、ポケット２１の周方向縁２１ｃ、２１ｄ、径方向内縁２１ａおよび径方向外縁２１ｂで転動可能に保持される。
【００２９】
環状部１９ｂに隣接してポケット２１の内径から保持器１７の内径までの内側環状部１９ａおよび環状部１９ｂに隣接してポケット２１の外径から保持器１７の外径までの外側環状部１９ｃに比較して、環状部１９ｂの厚みは鍛造加工により薄くなっている。
【００３０】
内側環状部１９ａおよび外側環状部１９ｃは、折り曲げ部を有することなく、鍛造加工により中実に（換言すれば、略閉じられた中空部が形成されないように）成形されている。
【００３１】
このように構成されたスラストころ軸受１において、その中央に回転軸（不図示）が挿通されて第１軌道輪１１および第２軌道輪１３のいずれか一方が当該回転軸に固定されると共に他方の軌道輪がハウジング（不図示）に固定される場合に、保持器１７は、所謂軸案内型の保持器とされ、その内周面において前記回転軸の外周面に摺接して案内される。  また、中央に固定軸（不図示）が挿通されて第１軌道輪１１および第２軌道輪１３のいずれか一方が当該固定軸に固定されると共に他方の軌道輪が回転部材（不図示）に固定される場合に、保持器１７は、所謂外径案内型の保持器とされ、その外周面において前記回転部材の内周面に摺接して案内される。
【００３２】
かかる保持器１７において、内側環状部１９ａの径方向寸法Ｗｉｎおよび外側環状部１９ｃの径方向寸法Ｗｏｕｔは、保持器１７の案内面（軸案内の場合の内周面または外径案内の場合の外周面）と相手部材の案内面（回転軸の外周面または回転部材の内周面）とが整合するように、それぞれ任意に設定される。
【００３３】
次に、保持器１７の加工手順について図４を参照して説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、保持器の加工工程を示す概略図である。
【００３４】
図４に示されるように、先ず、炭素鋼、高力黄銅、等の金属材料からなる円板状部材３の中央に、軸が挿通される貫通孔２５が穿設される（図４（ａ）参照）。そして、鍛造用金型を用いた鍛造加工により、円板状部材３は、断面略Ｍ字形状の環状部１９ｂおよび任意の径方向寸法に設定された内側環状部１９ａ、外側環状部１９ｃに一体に成形される（図４（ｂ））。この鍛造加工は複数のステップに分けて行われ、熱処理油等を用いた熱処理が適宜施される。次いで、断面略Ｍ字形状の環状部１９ｂに、プレス加工などによって複数のポケット２１が周方向に等間隔で形成され、保持器１７とされる（図４（ｃ））。
【００３５】
このように、本実施形態のスラストころ軸受１によれば、保持器１７が鍛造加工により成形されており、少ない工程で任意の形状に成形することができ、ポケット２１が設けられる断面略Ｍ字形状の環状部１９ｂの成形も容易となる。これにより、スラストころ軸受１を安価に製造することができる。また、プレス加工とは異なり、保持器１７の素材として比較的肉厚の鋼板を用いることができ、さらには鍛造による強度向上が望めるので、保持器１７の剛性や強度を高めることができる。
【００３６】
また、保持器１７が鍛造加工によって成形されており、保持器１７の内側環状部１９ａおよび外側環状部１９ｃを、折り曲げ部を設けることなく中実に成形することができる。  このため、油焼入れなどによる熱処理を行った場合に熱処理油が残留する虞がなく、ガス軟窒化処理等に加えて熱処理油を用いた熱処理を行うことができる。
【００３７】
また、保持器１７が鍛造加工によって成形されており、折り曲げによらず保持器１７の内側環状部１９ａおよび外側環状部１９ｃを任意の（互いに同一もしくは異なる）径方向寸法に容易に且つ高精度に成形することができる。このため、軸案内型または外径案内型のいずれの場合にも保持器１７の案内面を相手部材の案内面に整合させることができ、より広範な機器に適合させることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
図５は、本発明に係るスラストころ軸受の第２実施形態の縦断面図である。
尚、上述した第１実施形態のスラストころ軸受１と共通する部材については、同一もしくは相当符号を付すことにより、説明を省略する。
【００３９】
第２実施形態のスラストころ軸受２は、図５に示されるように、ラジアル荷重を負担する複数の転動体が組み付けられており、スラスト方向およびラジアル方向の両方向の荷重を受けることができる。
【００４０】
スラストころ軸受２は、軸方向に互いに対向して配設された一対の軌道輪である第１軌道輪３１および第２軌道輪１３と、第１軌道輪３１の軌道面３１ａおよび第２軌道輪１３の軌道面１３ａの間に周方向に転動可能に介装された複数のころ１５と、複数のころ１５をそれぞれ収容する複数のポケット２１が設けられた保持器１７とを備えている。
【００４１】
スラストころ軸受２の中央には回転軸４が挿通されており、第２軌道輪１３が、回転軸４に固定されて当該回転軸４と共に回転するようになっている。一方、第１軌道輪３１はハウジング（不図示）に嵌合固定されている。
【００４２】
スラストころ軸受２は、第１軌道輪３１の内周面に周方向に転動可能に添装されてラジアル荷重を負担する複数のころ３２（以下、ラジアルころ３２と言う。）をさらに備えている。ラジアルころ３２は、保持器３３のポケット３４に収容され、第１軌道輪３１の内周面と回転軸４の外周面との間で保持器３３により転動可能に保持されて円周等配されている。
【００４３】
保持器１７は、所謂軸案内型の保持器であって、その内周面において回転軸４の外周面に摺接して案内される。保持器１７の案内面である内周面と回転軸４の案内面である外周面とが整合するように、内側環状部１９ａの径方向寸法Ｗｉｎは外側環状部１９ｃの径方向寸法Ｗｏｕｔに比べて大きく設定されている。
【００４４】
保持器１７は、内側環状部１９ａの外側面においてラジアルころ３２の保持器３３の軸方向端面３３ａと干渉してラジアルころ３２の軸方向の位置決めを行っている。尚、内側環状部１９ａは中実に成形されており表裏の区別がないので、いずれの側面においても保持器３３の軸方向端面３３ａと干渉することができ、これにより保持器１７の組み付けの方向性が排除されている。
【００４５】
保持器１７の内側環状部１９ａにおいてラジアルころ３２と軸方向に対向する位置には、潤滑油が流通される流通孔２３が少なくとも１個以上穿設されており、ラジアルころ３２と第１軌道輪３１の内周面と回転軸４の外周面とで構成されるラジアル転がり軸受部への潤滑油の流路が確保されている。
【００４６】
本実施形態のスラストころ軸受２によれば、保持器１７の内側環状部１９ａにおいてラジアルころ３２と軸方向に対向する位置に、潤滑油が流通される流通孔２３が少なくとも１個以上設けられており、ラジアル転がり軸受部の潤滑油の流路が確保されているので、ラジアル転がり軸受部のフレーキングや摩耗などの不具合を防止することができる。
その他の効果は、上述した第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るスラストころ軸受の第１実施形態の縦断面図である。
【図２】図１のスラストころ軸受に用いられる保持器の平面図である。
【図３】図２におけるIII−III矢視縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は保持器の加工工程を示す概略図である。
【図５】本発明に係るスラストころ軸受の第２実施形態の縦断面図である。
【図６】従来のスラストころ軸受の縦断面図である。
【図７】（ａ）は従来の他のスラストころ軸受に用いられる保持器の縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）の保持器の一部省略平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，２      スラストころ軸受
４          回転軸
１１，３１  第１軌道輪（軌道輪）
１３        第２軌道輪（軌道輪）
１５        ころ
１７        保持器
１９ａ      内側環状部
１９ｂ      環状部
１９ｃ      外側環状部
２１        ポケット
２３        潤滑油流路
３２        ラジアルころ（転動体）
【図１】
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【図２】
2006242227.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006242227.tif 000007
【図６】
2006242227.tif 000008
【図７】
2006242227.tif 000009