(57)【要約】【課題】  樹脂製の保持器の強度を確保しつつ、潤滑油を効率よく供給し、ひいては、軸受の高速化、長寿命化、高効率化、低コスト化が可能となること。【解決手段】  樹脂製の保持器４は、一つのポケット５と周方向に隣接するポケット５との間に、潤滑油の流れを促す凹状部１０を有している。このため、内径側からくる潤滑油は、凹状部１０により、その流れが促進されて軸受の内部に流入し易くなり、レース１，２の各面やころ３を十分に湿潤することができる。したがって、軸受の潤滑性が向上し、軸受寿命も延びる。さらに、発熱が大きくなった際の冷却効果も高まるため、軸受が高速で運転された場合の軸受の温度上昇を抑える効果も得られる。一方、ころ３の周囲では、板厚を確保できるため、保持器の板厚全体を薄くした形状に比べて保持器強度が高い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ころを、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器の各ポケット内に収納して、各ころの転動を許容しつつ所定位置に保持してあるスラストころ軸受に於いて、
前記保持器は、一つのポケットと周方向に隣接するポケットとの間に、潤滑油の流れを促す凹状部を有することを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項２】
各ころを、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器の各ポケット内に収納して、各ころの転動を許容しつつ所定位置に保持してあるスラストころ軸受に於いて、
前記保持器は、その内径側端面と、各ポケットの内径面とを連通して潤滑油を流す貫通孔を有することを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項３】
各ころを、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器の各ポケット内に収納して、各ころの転動を許容しつつ所定位置に保持してあるスラストころ軸受に於いて、
前記保持器は、ポケットより径方向外方側の位置に、又は、ポケットの径方向外方側で周方向にずれた位置に、他の部位より厚肉に形成した厚肉部を有することを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項４】
前記保持器は、樹脂又は金属製板材により形成してあることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のスラストころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のオートマチック・トランスミッション、カーエアコン用コンプレッサー、及び無段変速機等の回転部分に装着して、アキシアル荷重を支承するのに好適なスラストころ軸受（ニードル軸受を含む）に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２（ａ）は、従来例に係るスラストころ軸受に装着した保持器と複数個のころとを部分的に示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った矢視図であり、（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。
【０００３】
図２及び特許文献１及び２に開示したスラストころ軸受では、一対の円環状のレース１，２の間に、複数個のころ３が転動自在に介装してある。各ころ３は、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器４の各ポケット５内に収納して、ころ３の転動を許容しつつ所定位置に保持してある。
【０００４】
保持器４は、樹脂製であり、この樹脂製の保持器４は、通常射出成形によって製造されるため、複雑な形伏を安価で形成することができる。また、金属製の保持器に比べて大幅な軽量化が可能となるといった利点がある。自動車用トランスミッションには、スラストころ軸受が多用されるため、上記利点から、装置の軽量化、低コスト化、高効率化の際に有利となる。
【０００５】
ここで、上記用途に使用されるスラストころ軸受では、通常、潤滑油が保持器４の内径側から供給され、図２（ｃ）のような流れに沿って、レース１，２の各面ところ３の間に入る。高速で運転される場合には、遠心力によって潤滑油は、外径側に押し出されることとなる。
【特許文献１】実開平２−４０２６号公報
【特許文献２】実開平５−３８４１９号公報
【特許文献３】特開２００４−１５６７４４号公報
【特許文献４】特開２００４−４４６５５号公報
【特許文献５】特開２００３−３３６６２９号公報
【特許文献６】特開２００３−８３３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した樹脂製の保持器４は、金属製の保持器に比べて耐熱性が弱く、温度上昇による変形や破損が懸念され、また、耐摩耗性も金属に比べて弱い。したがって、金属製の保持器以上に潤滑性の向上が望まれる。
【０００７】
また、高速化した場合には、発熱量が増加して温度が上昇し易くなるため、これからの高速化のニーズに対応するためには、潤滑性の向上が必要不可欠である。
【０００８】
しかしながら、これまでの保持器４の形状では、図２（ｃ）に示すように、内径側から入る潤滑油が保持器４の内径面にあたり、レース１，２の各面への供給量を増やす際の妨げとなっていた。
【０００９】
このような問題を解決するために、保持器４の厚さを薄くする方法が考えられるが、保持器４が樹脂で形成されているため、このような方法では十分な強度が確保できない。
【００１０】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、樹脂製の保持器の強度を確保しつつ、潤滑油を効率よく供給し、ひいては、軸受の高速化、長寿命化、高効率化、低コスト化が可能となる、スラストころ軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係るスラストころ軸受は、各ころを、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器の各ポケット内に収納して、各ころの転動を許容しつつ所定位置に保持してあるスラストころ軸受に於いて、
前記保持器は、一つのポケットと周方向に隣接するポケットとの間に、潤滑油の流れを促す凹状部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２に係るスラストころ軸受は、各ころを、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器の各ポケット内に収納して、各ころの転動を許容しつつ所定位置に保持してあるスラストころ軸受に於いて、
前記保持器は、その内径側端面と、各ポケットの内径面とを連通して潤滑油を流す貫通孔を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に係るスラストころ軸受は、各ころを、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器の各ポケット内に収納して、各ころの転動を許容しつつ所定位置に保持してあるスラストころ軸受に於いて、
前記保持器は、ポケットより径方向外方側の位置に、又は、ポケットの径方向外方側で周方向にずれた位置に、他の部位より厚肉に形成した厚肉部を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項４に係るスラストころ軸受は、前記保持器は、樹脂又は金属製板材により形成してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、保持器は、一つのポケットと周方向に隣接するポケットとの間に、潤滑油の流れを促す凹状部を有することから、樹脂製の保持器の強度を確保しつつ、樹脂製の保持器の内径側から入る潤滑油の潤滑性を向上させることができ、高速での使用が可能で、長寿命かつ高効率で安価なスラストころ軸受を提供することができる。
【００１６】
また、保持器は、その内径側端面と、各ポケットの内径面とを連通して潤滑油を流す貫通孔を有することから、貫通孔により、潤滑油がポケット内を経由して、ポケットの外径側端面に流入するので、ポケットところの外径側端面との接触面に十分な流量の潤滑油を確保でき、良好な潤滑状態を保つことができる。したがって、保持器のポケットの異常摩耗を防止することが可能になる。
【００１７】
さらに、保持器は、ポケットより径方向外方側の位置に、又は、ポケットの径方向外方側で周方向にずれた位置に、他の部位より厚肉に形成した厚肉部を有することから、ポケットの外径側端面に潤滑油を十分に供給することができ、また、厚肉部は、油流をポケットの外径側端面に向けることに極めて有効であり、このようにするならば、ころの端面を球面状にする必要もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係るスラストころ軸受を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
（第１実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施の形態に係るスラストころ軸受に装着した保持器と複数個のころとを部分的に示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った矢視図であり、（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図であり、（ｄ）は、（ａ）のｄ−ｄ線に沿った矢視図であり、（ｅ）は、（ａ）のｅ−ｅ線に沿った断面図である。
【００２０】
スラストころ軸受では、一対の円環状のレース１，２の間に、複数個のころ３が転動自在に介装してある。各ころ３は、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器４の各ポケット５内に収納して、ころ３の転動を許容しつつ所定位置に保持してある。
【００２１】
保持器４は、樹脂製であり、この樹脂製の保持器４は、通常射出成形によって成型してある。
【００２２】
ところで、通常、潤滑油は保持器４の内径側から供給されるが、従来例の形状（図２）ではすきまが狭く、軸受内部への流入量を増やす際の妨げとなっていた。一方、潤滑性を向上させるために保持器４の厚さを薄くする方法が考えられるが、該保持器４は樹脂材料を使用しているため、これでは十分な強度が確保できない。したがって、保持器強度と潤滑性はトレードオフの問題となり、両方の特性を満たす構造が求められていた。
【００２３】
そこで、本実施の形態では、保持器４は、一つのポケット５と周方向に隣接するポケット５との間に、潤滑油の流れを促すための略円弧状の凹状部１０を有している。
【００２４】
このため、内径側からくる潤滑油は、図１（ｃ）（ｅ）に示すように、凹状部１０により、その流れが促進されて軸受の内部に流入し易くなり、図１（ｃ）（ｅ）中の矢印で示す方向に流れて、レース１，２の各面やころ３を十分に湿潤することができる。したがって、軸受の潤滑性が向上し、軸受寿命も延びる。さらに、発熱が大きくなった際の冷却効果も高まるため、軸受が高速で運転された場合の軸受の温度上昇を抑える効果も得られる。
【００２５】
一方、図１のように、ころ３の周囲では、板厚を確保できるため、保持器の板厚全体を薄くした形状に比べて保持器強度が高い。
【００２６】
以上から、本実施の形態では、保持器４は、一つのポケット５と周方向に隣接するポケット５との間に、潤滑油の流れを促す凹状部１０を有することから、樹脂製の保持器４の強度を確保しつつ、樹脂製の保持器４の内径側から入る潤滑油の潤滑性を向上させることができ、高速での使用が可能で、長寿命かつ高効率で安価なスラストころ軸受を提供することができる。
【００２７】
（第２実施の形態）
図５（ａ）は、従来例に係るスラスト軸受に装着した保持器ところの断面図であり、（ｂ）は、その保持器の正面図である。
【００２８】
先ず、図５に示す従来例では、保持器４は、その内径側端面と、各ポケット５の内径面とを連通して潤滑油を流す貫通孔を有していない。
【００２９】
従来から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ーの回転部分では、スラストころ軸受を装着し、アキシアル方向荷重を支持する様にしている。
【００３０】
このスラストころ軸受は、放射方向に配列された複数のころ３と、このころ３を保持する保持器４とから成り、上下両側の１対のレースを支持する。
【００３１】
上記保持器４としては、それぞれが断面コ字形で全体を円輪状に造られた金属板を最中伏に組み合わせて成るものや、樹脂製の円盤状のものなどがあり，上記ころ３と同数のポケット５を有する。
【００３２】
しかしながら、上述のスラストころ軸受にあっては、ころ３が遠心力によって、ポケット５の外径側面に押し当てられた状態で自転するため、ポケット５の外径側面に、異常摩耗が生じてしまうという問題があった。
【００３３】
そこで、特許文献３では，ころ３の端部の精度を規定することにより、また、特許文献４では、保持器４に硬化層を形成することによって異常摩耗の防止策としていた。
【００３４】
しかし、これらの対策では、ポケット５の外径側の空間に流入する潤滑剤の流量が少ない状態、すなわち、ころ３の外径側端面とポケット５の面との接触が境界潤滑状態となってしまった場合には、摩耗の進行を遅らせることはできるが、摩耗そのものを防止することはできない。
【００３５】
そこで、本実施の形態は、スラストころ軸受のころ端部とポケットの外径側端面とが接触して起こる異常摩耗を防止することを目的とする。
【００３６】
図３（ａ）は、本発明の第２実施の形態に係るスラスト軸受に装着した保持器ところの断面図であり、（ｂ）は、その保持器の正面図である。
【００３７】
本実施の形態では、スラストころ軸受では、各ころ３は、放射方向に沿って配列するように、円環状の保持器４の各ポケット５内に収納して、ころ３の転動を許容しつつ所定位置に保持してある。保持器４は、金属製板材又は樹脂により形成してある。
【００３８】
本実施の形態では、スラストころ軸受の保持器４は、その内径側端面と、各ポケット５の内径面とを連通して潤滑油を流す貫通孔２０（給油孔）を有する。
【００３９】
また、貫通孔２０（給油孔）は、ほぼ径方向（放射方向）に沿って延在してあり、これにより、異常摩耗を防止している。
【００４０】
すなわち、貫通孔２０（給油孔）により、潤滑油がポケット５内を経由して、ポケット５の外径側端面に流入するので、ポケット５ところ３の外径側端面との接触面に十分な流量の潤滑油を確保でき、良好な潤滑状態を保つことができる。したがって、保持器４のポケット５の異常摩耗を防止することが可能になる。
【００４１】
図４（ａ）は、本発明の第２実施の形態の変形例に係るスラスト軸受に装着した保持器ところの断面図であり、（ｂ）は、その保持器の正面図である。
【００４２】
本変形例では、貫通孔２０（給油孔）は、斜めに設けてある。
【００４３】
回転方向が１方向に限定されている場合には、このように、回転方向に貫通孔２０（給油孔）を傾けたほうが潤滑油の流入量を増加させることが可能になるので、ポケット５ところ３の外径側端面との接触面に十分な流量の潤滑油を確保でき、良好な潤滑状態を保つことができる。したがって、保持器４のポケット５の異常摩耗を防止することができる。
【００４４】
（第３実施の形態）
図６（ａ）は、本発明の第３実施の形態に係るスラスト針状ころ軸受に装着した保持器ところの断面図であり、（ｂ）は、本発明の第３実施の形態に係り、（ａ）の丸で囲んだ箇所の拡大断面図であり、（ｃ）は、従来例に係り、（ａ）の丸で囲んだ箇所の拡大断面図である。
【００４５】
図６（ｃ）に示す従来例に於いては、保持器４は、ポケット５の位置より径方向外方側に、他の部位より厚肉に形成した厚肉部を有していない。
【００４６】
従来の技術では、特許文献５に示されるように、保持器４が樹脂製であるならば、保持器４の摩耗が軽減されることが開示されている。
【００４７】
しかし、このようなスラスト針状ころ軸受においても、回転時に針状ころ３ａが遠心力により外径側に移動し、ポケット５の外径側端面に押し付けられて摺接する。
【００４８】
摺動摩擦により、ポケット５の外径側端面で摩耗が生じる。回転速度があまり高くない従来の場合においては、このような摩耗は、軽微であり、軸受の性能上、特に問題にならなかった。
【００４９】
近年、自動車の性能向上による回転速度の高速化に伴い、軸受の回転速度の増大により、ポケット５の外径側端面が針状ころ３ａの端面に削られるように、凹み状の異常摩耗痕が形成され、針状ころ３ａがその中に僣りこみ、円滑な回転ができなくなる「潜りこみ損傷」が発生する。
【００５０】
それにより、保持器４の強度が低減される上、回転トルクが増加し、軸受の温度上昇と繋がり、激しい時には、軸受のフレキング損傷または焼付きが起こることもある。
【００５１】
その対策として、従来、特許文献６に示されたように、端面中心部が突出した凸曲面である針状ころ３ａを使用し、その凸曲面の中心部のみ、ポケット５の外径側端面と当接するようにすることが提案されている。
【００５２】
しかし、これらの提案は、凸曲面端面の針状ころ３ａの使用が必須条件であり、それにより、針状ころ３ａの全長における荷重を負荷するころ有効長さが短くなり、軸受の負荷能力が低下する問題点が存在している。
【００５３】
このようなことから、本実施の形態では、保持器４は、ポケット５より径方向外方側の位置に、又は、ポケット５の径方向外方側で周方向にずれた位置に、他の部位より厚肉に形成した厚肉部３０を有している。
【００５４】
すなわち、耐摩耗性の優れる樹脂を使用するだけでなく、ポケット５の外径側端面に潤滑油を供給するために、ポケット５の径方向外方側に、厚肉部３０を設けている。
【００５５】
この厚肉部３０は、油流をポケット５の外径側端面に向けることに極めて有効であり、このようにするならば、針状ころ３ａの端面を球面状にする必要もない。
【００５６】
図７は、本発明の第３実施の形態に係るスラスト針状ころ軸受に装着した保持器ところの正面図である。
【００５７】
厚肉部３０は、ポケット５より径方向外方側の位置（３０ａ）と、ポケット５の径方向外方側で周方向にずれた位置（３０ｂ）の何れに設けてあっても良い。
【００５８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施の形態に係るスラストころ軸受に装着した保持器と複数個のころとを部分的に示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った矢視図であり、（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図であり、（ｄ）は、（ａ）のｄ−ｄ線に沿った矢視図であり、（ｅ）は、（ａ）のｅ−ｅ線に沿った断面図である。
【図２】（ａ）は、従来例に係るスラストころ軸受に装着した保持器と複数個のころとを部分的に示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った矢視図であり、（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第２実施の形態に係るスラスト軸受に装着した保持器ところの断面図であり、（ｂ）は、その保持器の正面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第２実施の形態の変形例に係るスラスト軸受に装着した保持器ところの断面図であり、（ｂ）は、その保持器の正面図である。
【図５】（ａ）は、従来例に係るスラスト軸受に装着した保持器ところの断面図であり、（ｂ）は、その保持器の正面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第３実施の形態に係るスラスト針状ころ軸受に装着した保持器ところの断面図であり、（ｂ）は、本発明の第３実施の形態に係り、（ａ）の丸で囲んだ箇所の拡大断面図であり、（ｃ）は、従来例に係り、（ａ）の丸で囲んだ箇所の拡大断面図である。
【図７】本発明の第３実施の形態に係るスラスト針状ころ軸受に装着した保持器ところの正面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，２  レース
３  ころ
３ａ  針状ころ
４  保持器
５  ポケット
１０  凹状部
２０  貫通孔
３０  厚肉部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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