(57)【要約】  【課題】  耐久性に優れ長寿命を有するスラストころ軸受用保持器及びそれを用いるスラストころ軸受を提供する。  【解決手段】  保持器１３の柱部１５の中間部１３ｃが近接したレース１１に対し、外側環状部１３ａとの間の平均スキマをＣ１，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマをＣ３としたときに、Ｃ１＜Ｃ３が成立する形状としているので、内側環状部１３ｂのスキマを通過する潤滑油Ｌ１の油量は、外側環状部１３ａのスキマを通過する潤滑油Ｌ２より多くなり、その結果として保持器１３の外側環状部１３ａに沿って流れる潤滑油Ｌ３が増大し、それによりころ１６の外径側端面と保持器１３のポケット外径側端部、又はころ１６の外径側外周面と保持器１３のポケット内側縁（図４で示す領域Ａ）に供給される潤滑油量が増大し、摩耗を抑制することができる。【選択図】  図４
2006022846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側環状部と、前記内側環状部の半径方向外側に位置する外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結する複数の柱部とを形成した１枚の板材からなるスラストころ軸受用保持器において、
軸線方向にスラストころ軸受の断面をとったとき、前記スラストころ軸受用保持器を軸線方向に挟持する一対のレースの一方より他方に近接するようにして前記柱部の中間部が折り曲げられており、
前記柱部の中間部が近接したレースに対し、前記外側環状部との間の平均スキマをＣ１，前記内側環状部との間の平均スキマをＣ３としたときに、
以下の式が成立することを特徴とするスラストころ軸受用保持器。
Ｃ１＜Ｃ３                        （１）
【請求項２】
前記柱部の中間部が近接したレースと、前記中間部との間の平均スキマをＣ２としたときに、以下の式が成立す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用保持器。
Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３                  （２）
【請求項３】
前記柱部の中間部が近接したレースの回転速度は、それ以外のレースの回転速度より速いことを特徴とする請求項１又は２に記載のスラストころ用軸受保持器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のスラストころ軸受用保持器と、レースと、転動体とを有することを特徴とするスラストころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体のスラスト荷重を支承するスラスト軸受の保持器及びスラスト軸受に関し、特に、自動車のトランスミッションやカーエアコン用コンプレッサの回転部分を支持するのに用いられると好適な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。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されたように、自動変速機（Ａ／Ｔ）やカーエアコン用コンプレッサ等に使用されるスラストころ軸受として、図１に示される構成のものが知られている。このスラストころ軸受は相対向する２枚のスラストレース（軌道盤）１１、１２間に保持器１３を回転可能に設けた構成となっており、保持器１３の外径環状部１３ａと内径環状部１３ｂとの間には、環状ポケット列１４（図２参照）が設けられている。このポケット列１４は保持器１３に穿設された多数のポケット１５ｐから構成されており、各ポケット１５ｐ内には針状ころ１６が転動自在に設けられている。
【０００３】
このようなスラストころ軸受の保持器１３は、一般に、金属薄板から構成されるため、保持器１３の回転時に針状ころ１６がポケット１５ｐから飛び出る可能性がある。そこで、ポケット１５ｐからの針状ころ１６の飛び出しを防ぐために、特許文献２に開示されたスラストころ軸受では、保持器１３の外径環状部１３ａと内径環状部１３ｂを連結する中間部１３ｃ（図２参照）をＭ形に折り曲げて針状ころ１６の飛び出しを防止するようにしている。
【０００４】
このような軸受の潤滑については、内径環状部１３ｂとレース１１及びレースとの隙間を通過して入ってきた油により、ころ１６、保持器１３、レース１１，１２のレース面に対して行なわれる。軸受内部を良好な潤滑を実現するため、従来は貫通流量をアップし、より多くの油を通過させる観点から、保持器開口側の外径フランジとレースとの隙間Ｃ１を、中間柱とレースとの隙間Ｃ２又は内径フランジとレースとの隙間Ｃ３より大きく、又は同等に設定していた。
【特許文献１】特開２００２−２５０３４７号公報
【特許文献２】英国特許第１，０１４，３０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、スラストころ軸受の動作中、ころ外周面は、軸方向中心部の一箇所のみが純転がり運動をし、他の部分は転がりながら、レース面との間に相対すべりを生じさせており、中心部を離れるほど相対すべりが大きくなり、それ故潤滑条件が厳しくなっている。また、遠心力により、ころの端面と保持器ポケット外径端部との間で生じる衝接や、ころの回転速度の変動及び保持器自身の揺動又は保持器軸方向の運動により、ころと保持器ポケットとの間に衝撃が生じ、ころ外周面の油膜が保持器のポケット柱により掻き取られたりして、ころの端面と保持器ポケット外径面、又はころの外周面と保持器ポケット内側縁に良好な潤滑を実現することが困難であった。特に高速回転の場合、ころの外径側端面と保持器のポケット外径側端部、又はころの外径側外周面と保持器ポケット内側縁（図１で示す領域Ａ）に早期摩耗が生じる恐れがある。
【０００６】
以上の問題点に着目し、本発明の目的は、耐久性に優れ長寿命を有するスラストころ軸受用保持器及びそれを用い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】
【０００７】
本発明のスラストころ軸受用保持器は、内側環状部と、前記内側環状部の半径方向外側に位置する外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結する複数の柱部とを形成した１枚の板材からなるスラストころ軸受用保持器において、
軸線方向にスラストころ軸受の断面をとったとき、前記スラストころ軸受用保持器を軸線方向に挟持する一対のレースの一方より他方に近接するようにして前記柱部の中間部（少なくともころの軸線方向中央を保持するように形成される）が折り曲げられており、
前記柱部の中間部が近接したレースに対し、前記外側環状部との間の平均スキマをＣ１，前記内側環状部との間の平均スキマをＣ３としたときに、
以下の式が成立することを特徴とするスラストころ軸受用保持器。
Ｃ１＜Ｃ３                        （１）
【発明の効果】
【０００８】
本発明の作用効果を、図面を参照して説明する。図３は、従来技術の保持器を有するスラストころ軸受の潤滑油の流れを示す図であり、図４は、本発明の保持器を有するスラストころ軸受の潤滑油の流れを示す図である。図３に示す従来技術では、保持器１３の柱部１５の中間部１３ｃが近接したレース１１に対し、外側環状部１３ａとの間の平均スキマをＣ１，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマをＣ３としたときに、Ｃ１＝Ｃ３が成立する形状としているので、内側環状部１３ｂのスキマを通過する潤滑油Ｌ１の油量は、外側環状部１３ａのスキマを通過する潤滑油Ｌ２とほぼ同じであり、保持器１３の外側環状部１３ａに沿って流れる潤滑油は殆どないか極めて少ないため、ころ１６の外径側端面と保持器１３のポケット外径側端部、又はころ１６の外径側外周面と保持器１３のポケット内側縁（図３で示す領域Ａ）に供給される潤滑油量が少なくなり、摩耗を増大させることとなる。
【０００９】
これに対し本発明によれば、図４に示すように、保持器１３の柱部１５の中間部１３ｃが近接したレース１１に対し、外側環状部１３ａとの間の平均スキマをＣ１，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマをＣ３としたときに、Ｃ１＜Ｃ３が成立する形状としているので、内側環状部１３ｂのスキマを通過する潤滑油Ｌ１の油量は、外側環状部１３ａのスキマを通過する潤滑油Ｌ２より多くなり、その結果として保持器１３の外側環状部１３ａに沿って流れる潤滑油Ｌ３が増大し、それによりころ１６の外径側端面と保持器１３のポケット外径側端部、又はころ１６の外径側外周面と保持器１３のポケット内側縁（図４で示す領域Ａ）に供給される潤滑油量が増大し、摩耗を抑制することができる。このように本発明は、従来の貫通流量アップにより潤滑性を向上するという観点を変え、むしろ保持器とレースの間に入った潤滑油を、積極的に潤滑条件が一番厳しい保持器のポケット外径側端部とその近傍のポケット内側縁へ案内し、そこの潤滑状況を改善することで軸受の高耐久寿命を実現するものである。尚、上記（１）式を満たせば足りるが、ころ１６の直径をＤとしたときに、少なくとも以下の式が成立するようにすると、本発明の効果はより高まる。
Ｃ１＜Ｃ３−０．０４×Ｄ           （３）
【００１０】
図５は、更により良い例にかかる本発明の保持器を有するスラストころ軸受の潤滑油の流れを示す図である。保持器１３の柱部１５の中間部１３ｃが近接したレース１１に対し、外側環状部１３ａとの間の平均スキマをＣ１，中間部１３ｃとの間のスキマをＣ２，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマをＣ３としたときに、Ｃ２＜Ｃ３が成立する形状としているので、内側環状部１３ｂのスキマを通過する潤滑油Ｌ１の油量は、中間部１３ｃのスキマを通過する潤滑油Ｌ４より多くなり、その結果として保持器１３の柱部１５に沿って流れる潤滑油Ｌ５が増大し、それによりころ１６の内径側端面と保持器１３のポケット内径側端部、又はころ１６の内径側外周面と保持器１３のポケット内側縁（図５で示す領域Ｂ）に供給される潤滑油量が増大し、摩耗を抑制することができる。更にＣ１＜Ｃ２が成立する形状としているので、上述と同様に、内側環状部１３ｂのスキマを通過する潤滑油Ｌ１の油量は、外側環状部１３ａのスキマを通過する潤滑油Ｌ２より多くなり、その結果として保持器１３の外側環状部１３ａに沿って流れる潤滑油Ｌ３が増大し、それによりころ１６の外径側端面と保持器１３のポケット外径側端部、又はころ１６の外径側外周面と保持器１３のポケット内側縁（図４で示す領域Ａ）に供給される潤滑油量が増大し、摩耗を抑制することができる。尚、上記（２）式を満たせば足りるが、ころ１６の直径をＤとしたときに、少なくとも以下の式が成立するようにすると、本発明の効果はより高まる。
Ｃ２＜Ｃ３−０．０２×Ｄ           （４）
Ｃ１＜Ｃ２−０．０２×Ｄ           （５）
【００１１】
更に、前記柱部の中間部が近接したレースの回転速度は、それ以外のレースの回転速度より速いと、遠心力により潤滑油がレースに沿って流れやすく、図４，５に示す内側環状部１３ｂのスキマ（Ｃ３）を介してスラストころ軸受に侵入しやすいため、より潤滑の効果を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。図６は、本実施の形態にかかるスラストころ軸受を含む斜板式カーエアコン用コンプレッサ１の断面図である。斜板式カーエアコン用コンプレッサ１は、主軸に固定された斜板の回転により、斜板上を摺動するシューを介してピストンが往復作動するようにしたもので、ハウジング２内に、斜板３を固定した主軸４が、ラジアル軸受５を介して回転自在に支持されている。ハウジング２には円周方向の等間隔位置に複数のシリンダボア６が形成され、各ボア６内に両頭形のピストン７が摺動自在に収容されている。各ピストン７の中央部分に斜板３の外周部を跨ぐようにして凹陥部８が形成され、この凹陥部８の軸方向対向面に球面座を形成して球または半球状のシュー９を着座させてある。シュー９が斜板３とピストン７との間に介在して斜板３の回転運動をピストン７の往復運動に円滑に変換させる働きをする。
【００１３】
斜板３は主軸４に固定されていて、主軸４と共に回転する。そして、上述のように斜板３はピストン７を往復運動させる働きをするものであるため、主軸４の軸方向にスラスト荷重が発生する。それゆえ、スラスト軸受１０を介在させてあり、このスラスト軸受としては一般にスラストころ軸受が使用される。
【００１４】
図７は、そのうちの一つのスラストころ軸受１０の断面図であり、図で左方が内径側であり、右方が外径側である。図７において、スラストころ軸受１０は、一対のレース１１，１２間に挟持された複数のころ１６と、ころ１６を保持する保持器１３とを有している。保持器１３は、１枚の板材を折り曲げて形成された、いわゆるＭ型保持器であり、内側環状部１３ｂと、内側環状部１３ｂの半径方向外側に位置する外側環状部１３ａと、内側環状部１３ｂと外側環状部１３ａとを連結する複数の柱部１５とを形成しており、図７に示すように軸線方向にスラストころ軸受の断面をとったとき、柱部１５の中間部１３ｃが折り曲げられることでレース１１に近接している。この場合、レース１１に近い側を、保持器１３の開口側と呼ぶ。
【００１５】
本実施の形態にかかるスラストころ軸受１０は、図４に示すものと略同じ構成である。すなわち、保持器１３の柱部１５の中間部１３ｃが近接したレース１１に対し、外側環状部１３ａとの間の平均スキマをＣ１，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマをＣ３としたときに、Ｃ１＜Ｃ３が成立する形状としているので、内側環状部１３ｂのスキマを通過する潤滑油の油量は、外側環状部１３ａのスキマを通過する潤滑油より多くなり、その結果として保持器１３の外側環状部１３ａに沿って図で下方に流れる潤滑油が増大し、それによりころ１６の外径側端面と保持器１３のポケット外径側端部、又はころ１６の外径側外周面と保持器１３のポケット内側縁に供給される潤滑油量が増大し、摩耗を抑制することができる。尚、図７では、Ｃ２＝Ｃ３となっているが、Ｃ２≧Ｃ３であれば良い。
【００１６】
更に、本実施の形態においては、保持器１３の開口側に位置するレース１１の回転速度が、反対側のレース１２の回転速度より速くなっているので、遠心力により潤滑油がレース１１に沿って流れやすく、内側環状部１３ｂのスキマ（Ｃ３）を介してスラストころ軸受１０内に侵入しやすいため、より潤滑の効果を増大させることができる。
【００１７】
図８は、第２の実施の形態にかかるスラストころ軸受の１０Ａの断面図である。本実施の形態は、図７の実施の形態に対し、外側環状部１３ａの形状が異なるのみである。より具体的には、外側環状部１３ａは折り曲げられて２重となっているが、レース１１に対して、外側環状部１３ａとの間の平均スキマＣ１と，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマＣ３との関係は、図７の実施の形態と同様であり、またレース１１の回転速度はレース１２の回転速度より速いため、同様の作用効果を達成するものである。  
【００１８】
図９は、第３の実施の形態にかかるスラストころ軸受の１０Ｂの断面図である。本実施の形態は、図７の実施の形態に対し、内側環状部１３ｂ及び外側環状部１３ａの形状が異なるのみである。より具体的には、内側環状部１３ｂと外側環状部１３ａは折り曲げられて２重となっているが、レース１１に対して、外側環状部１３ａとの間の平均スキマＣ１と，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマＣ３との関係は、図７の実施の形態と同様であり、またレース１１の回転速度はレース１２の回転速度より速いため、同様の作用効果を達成するものである。  
【００１９】
図１０は、第４の実施の形態にかかるスラストころ軸受の１０Ｃの断面図である。本実施の形態は、図７の実施の形態に対し、外側環状部１３ａの形状が異なるのみである。より具体的には、外側環状部１３ａは２回折り曲げられ空間をあけて２重となっているが、レース１１に対して、外側環状部１３ａとの間の平均スキマＣ１と，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマＣ３との関係は、図７の実施の形態と同様であり、またレース１１の回転速度はレース１２の回転速度より速いため、同様の作用効果を達成するものである。  
【００２０】
図１１は、第５の実施の形態にかかるスラストころ軸受の１０Ｄの断面図である。本実施の形態は、図７の実施の形態に対し、内側環状部１３ｂ及び外側環状部１３ａの形状が異なるのみである。より具体的には、内側環状部１３ｂと外側環状部１３ａはそれぞれ２回折り曲げられ空間をあけて２重となっているが、レース１１に対して、外側環状部１３ａとの間の平均スキマＣ１と，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマＣ３との関係は、図７の実施の形態と同様であり、またレース１１の回転速度はレース１２の回転速度より速いため、同様の作用効果を達成するものである。  
【００２１】
図１２は、第６の実施の形態にかかるスラストころ軸受の１０Ｅの断面図である。本実施の形態は、図７の実施の形態に対し、中間部１３ｃの形状が異なっており、図５に示す本発明の例と略同様である。すなわち、保持器１３の柱部１５の中間部１３ｃが近接したレース１１に対し、外側環状部１３ａとの間の平均スキマをＣ１，中間部１３ｃとの間のスキマをＣ２，内側環状部１３ｂとの間の平均スキマをＣ３としたときに、Ｃ１＜Ｃ３＜Ｃ２が成立する形状としているので、内側環状部１３ｂのスキマを通過する潤滑油の油量は、外側環状部１３ａのスキマを通過する潤滑油より多くなり、その結果として保持器１３の外側環状部１３ａに沿って流れる潤滑油が増大し、それによりころ１６の外径側端面と保持器１３のポケット外径側端部、又はころ１６の外径側外周面と保持器１３のポケット内側縁に供給される潤滑油量が増大し、摩耗を抑制することができる。
【００２２】
更に、本実施の形態においては、保持器１３の開口側に位置するレース１１の回転速度が、反対側のレース１２の回転速度より速くなっているので、遠心力により潤滑油がレース１１に沿って流れやすく、内側環状部１３ｂのスキマ（Ｃ３）を介してスラストころ軸受１０Ｅ内に侵入しやすいため、より潤滑の効果を増大させることができる。
【００２３】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その発明の範囲内で変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本発明のスラストころ軸受用保持器を備えたスラストころ軸受は、車両の自動変速機その他に用いることができる。
【００２４】
本発明によれば、耐久性に優れ長寿命を有するスラストころ軸受用保持器及びそれを用いるスラストころ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術のスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図２】従来技術のスラストころ軸受用保持器の上面図である。
【図３】従来技術の問題を説明するためのスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図４】本発明を説明するためのスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図５】本発明を説明するためのスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図６】本実施の形態にかかるスラストころ軸受を含む斜板式カーエアコン用コンプレッサの断面図である。
【図７】第１の実施の形態にかかるスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図８】第２の実施の形態にかかるスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図９】第３の実施の形態にかかるスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図１０】第４の実施の形態にかかるスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図１１】第５の実施の形態にかかるスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【図１２】第６の実施の形態にかかるスラストころ軸受用保持器の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  斜板式カーエアコン用コンプレッサ
１１、１２  レース
１３  保持器
１６  ころ
１０，１０Ａ〜１０Ｅ  スラストころ軸受
【図１】
2006022846.tif 000003
【図２】
2006022846.tif 000004
【図３】
2006022846.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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