(57)【要約】【課題】  外輪４と内輪５と保持器３ａとが偏心した状態で運転が行なわれた場合でも、この保持器３ａを構成する一方の素子１２ｃの外側鍔部１５ｃの基端部に過大な応力が加わる事を防止できる様にする。【解決手段】  上記外側鍔部１５ｃの断面形状を円弧形状として、この外側鍔部１５ｃの内周面の基端部（Ｐ点）と先端部（Ｑ点）との２個所を、それぞれ全周に亙り、他方の素子１２ｂを構成する外側鍔部１５ｂの外周面に接触させる。これにより、上記外輪４を構成する外側フランジ８の内周面から上記外側鍔部１５ｃの外周面にラジアル荷重等が加わった場合に、この荷重を上記２個所の接触部に分散させて支承できる様にする。この様な構成を採用する事により、上記課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側面を軌道とした円輪状のレース部及びこのレース部の外周縁又は内周縁から軸方向に関して上記軌道側に突出する状態で設けられた円筒状のフランジを備えた軌道輪と、放射方向に配列された状態でそれぞれの転動面を上記軌道に転がり接触させた複数のころと、これら各ころを転動自在に保持する円輪状の保持器とを備え、この保持器は、それぞれが、円周方向複数個所に上記各ころを保持する為のポケットを構成する窓孔を形成した円輪部と、この円輪部の外周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた外側鍔部と、上記円輪部の内周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた内側鍔部とから成る１対の素子同士を、これら両素子の軸方向片側面同士を互いに対向させた状態で一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部との間に、他方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とを、径方向のがたつきなく進入させて組み合わせる事により構成したものであるスラストころ軸受に於いて、上記一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とのうちの少なくとも一方で、径方向に関して上記フランジと対向する鍔部の、当該鍔部の中心軸を含む仮想平面に関する断面形状を、径方向に関して上記各ころと反対側が凸となるアーチ形状とする事により、当該鍔部の基端部と先端部との２個所を、それぞれ全周に亙り上記他方の素子の外周縁又は内周縁に接触させた事を特徴とするスラストころ軸受。
【請求項２】
片側面を外輪軌道とした円輪状の外輪レース部及びこの外輪レース部の外周縁から軸方向に関して上記外輪軌道側に突出する状態で設けられた円筒状の外側フランジを備えた外輪と、片側面を内輪軌道とした円輪状の内輪レース部及びこの内輪レース部の内周縁から軸方向に関して上記内輪軌道側に突出する状態で設けられた円筒状の内側フランジを備えた内輪と、放射方向に配列された状態で上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に挟持された複数のころと、これら各ころを転動自在に保持する円輪状の保持器とを備え、この保持器は、それぞれが、円周方向複数個所に上記各ころを保持する為のポケットを構成する窓孔を形成した円輪部と、この円輪部の外周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた外側鍔部と、上記円輪部の内周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた内側鍔部とから成る１対の素子同士を、これら両素子の軸方向片側面同士を互いに対向させた状態で一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部との間に、他方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とを、径方向のがたつきなく進入させて組み合わせる事により構成したものであるスラストころ軸受に於いて、上記一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とのうちの少なくとも一方の鍔部の、当該鍔部の中心軸を含む仮想平面に関する断面形状を、径方向に関して上記各ころと反対側が凸となるアーチ形状とする事により、当該鍔部の基端部と先端部との２個所を、それぞれ全周に亙り上記他方の素子の外周縁又は内周縁に接触させた事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】
この発明に係るスラストころ軸受（スラストニードル軸受を含む）は、自動車のトランスミッションやトルクコンバータ等の回転部分に装着して、軸方向に対向する１対の部材同士の間に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら両部材の相対回転を自在とする為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
トランスミッションやカークーラ用コンプレッサ等の回転部分には、例えば図４〜５に示す様なスラストころ軸受１を装着して、回転軸等に加わるスラスト荷重を支承している（例えば、特許文献１参照）。このスラストころ軸受１は、放射方向に配列された複数のころ２と、全体を円輪状に造られて、これら各ころ２を転動自在に保持する保持器３と、これら各ころ２を軸方向（図４の左右方向）両側から挟持する外輪４及び内輪５とから成る。これら外輪４及び内輪５はそれぞれ、肌焼鋼等の硬質の金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られている。即ち、このうちの外輪４は、片側面（図４の左側面）に外輪軌道６を有する円輪状の外輪レース部７と、この外輪レース部７の外周縁から軸方向に関して上記外輪軌道６側に突出する状態で全周に亙り形成された円筒状の外側フランジ８とから成る。一方、上記内輪５は、片側面（図４の右側面）に内輪軌道９を有する円輪状の内輪レース部１０と、この内輪レース部１０の内周縁から軸方向に関して上記内輪軌道９側に突出する状態で全周に亙り形成された内側フランジ１１とから成る。
【０００３】
又、上記保持器３は、それぞれが金属板により断面コ字形で全体を円環状に造られた１対の素子１２ａ、１２ｂを、最中状に組み合わせて成る。即ち、これら各素子１２ａ（１２ｂ）はそれぞれ、上記各ころ２と同数のポケット１３を構成する為の窓孔２７、２７を放射方向に配列した円輪部１４ａ（１４ｂ）と、この円輪部１４ａ（１４ｂ）の外周縁から軸方向片側に突出する状態で設けられた円筒状の外側鍔部１５ａ（１５ｂ）と、上記円輪部１４ａ（１４ｂ）の内周縁から軸方向片側に突出する状態で設けられた円筒状の内側鍔部１６ａ（１６ｂ）とから成る。但し、上記各素子１２ａ、１２ｂのうち、一方（図４の右方）の素子１２ａは他方（図４の左方）の素子１２ｂよりも、外径寸法が少し（上記外側鍔部１５ａの厚さ分）だけ大きく、内径寸法が少し（上記内側鍔部１６ａの厚さ分）だけ小さい。そして、上記保持器３は、上記１対の素子１２ａ、１２ｂ同士を、これら両素子１２ａ、１２ｂの軸方向片側面同士を互いに対向させると共に上記各窓孔２７、２７の位相を一致させた状態で、一方の素子１２ａを構成する外側鍔部１５ａと内側鍔部１６ａとの間に他方の素子１２ｂを構成する外側鍔部１５ｂと内側鍔部１６ｂとを径方向に関するがたつきなく進入させて組み合わせる事により構成している。
【０００４】
又、上記外側フランジ８の先端縁の全周若しくは円周方向複数個所（図示の例では、円周方向等間隔の４個所）を部分的に、径方向内方に折り曲げる事により、外側係止部１７、１７を形成している。そして、これら各外側係止部１７、１７と上記保持器３の外周縁との係合により、上記保持器３と外輪４との分離防止を図っている。一方、上記内側フランジ１１の先端縁には、全周若しくは円周方向複数個所を部分的に、径方向外方に折り曲げる事により、内側係止部１８を形成している。そして、これら各内側係止部１８と上記保持器３の内周縁との係合により、上記保持器３と内輪５との分離防止を図っている。従って、スラストころ軸受１を構成する上記各部材が、回転部材への組み付け前にも分離する事はない。
【０００５】
上述の様に構成するスラストころ軸受１の使用時には、例えば図４に示す様に、上記外輪４を構成する外側フランジ８を、ケーシング１９の保持部２０に内嵌した状態で、上記外輪４を構成する外輪レース部７の軸方向他側面を、上記ケーシング１９の段部２１に当接させる。これと共に、上記内輪５を構成する内輪レース部１０の軸方向他側面を、軸２２の段部２３に当接させる。そして、この状態で、上記軸２２を上記ケーシング１９に対して回転自在に支持すると共に、これら軸２２とケーシング１９との間に作用するスラスト荷重を支承する。尚、上記保持器３の外周面と上記外側フランジ８の内周面との間には外径側隙間２４を、同じく保持器３の内周面と上記内側フランジ１１の外周面との間には内径側隙間２５を、それぞれ介在させている。そして、これら両隙間２４、２５の存在に基づき、上記保持器３と上記外輪４と上記内輪５とが径方向に関して若干量相対変位できる様にしている。これにより、上記ケーシング１９に対し上記軸２２が偏心していた場合にも、この偏心を吸収しつつ、これら両部材１９、２２の相対回転を許容できる様にしている。
【０００６】
ところで、上述した様なスラストころ軸受１の場合、保持器３を構成する一方の素子１２ａの外側鍔部１５ａは、製造上の都合（製造誤差等）により、又は組み立て性を確保する（一方の素子１２ａの内側に他方の素子１２ｂを進入させ易くする）都合により、図４に示す様な円筒状に形成する事が困難な場合がある。具体的には、図６に示す様に、上記一方の素子１２ａを構成する外側鍔部１５ａが、先端側（図６の左端側）に向かうに従って径寸法が大きくなる方向に傾斜した円すい筒状となる場合がある。この様な場合には、上記外側鍔部１５ａの内周面が基端側（図６の右端側）の１個所（基端部）のみで、上記他方の素子１２ｂを構成する外側鍔部１５ｂの外周面と接触する。この様な状態で、上記保持器３と上記外輪４とが偏心し、上記外側鍔部１５ａの先端縁がこの外輪４を構成する外側フランジ８の内周面に強く押されると、上記外側鍔部１５ａの基端部に大きなモーメント荷重が加わり、この基端部に応力が集中する。更に、この状態で、運転時に上記保持器３と上記外輪４とが相対回転すると、上記外側鍔部１５ａの基端部に加わる応力がより大きくなる。従って、この様な運転が行なわれた場合に、上記外側鍔部１５ａの基端部の寿命（破損に至るまでの時間）が短くなる可能性がある。
【０００７】
又、やはり製造上の都合等により、図７に示す様に、一方の素子１２ａを構成する外側鍔部１５ａが、先端側に向かうに従って径寸法が小さくなる方向に傾斜した円すい筒状となる場合がある。この様な場合も、上記外側鍔部１５ａの内周面が先端側の１個所（先端部）のみで、上記他方の素子１２ｂを構成する外側鍔部１５ｂの外周面と接触する様になる。この為、上述した場合と同様、上記保持器３と上記外輪４とが偏心した状態で運転が行なわれた場合に、上記外側鍔部１５ａの基端部に過大な応力が加わり、この基端部の寿命が短くなる可能性がある。
【０００８】
尚、上述した様な不都合は、一方の素子１５ａを構成する外側鍔部１５ａだけでなく、内側鍔部１６ａに就いても同様にして（上記保持器３と前記内輪５とが偏心した状態で運転が行なわれた場合に）生じる可能性がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２６６０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明のスラストころ軸受は、上述の様な事情に鑑み、外輪及び内輪と保持器とが偏心した状態で運転が行なわれた場合でも、この保持器を構成する一方の素子の鍔部の基端部に過大な応力が加わる事を防止できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のスラストころ軸受のうち、請求項１に記載したものは、軌道輪と、複数のころと、保持器とを備える。
このうちの軌道輪は、片側面を軌道とした円輪状のレース部と、このレース部の外周縁又は内周縁から軸方向に関して上記軌道側に突出する状態で設けられた円筒状のフランジとを備える。
又、上記複数のころは、放射方向に配列された状態で、それぞれの転動面を上記軌道に転がり接触させている。
又、上記保持器は、上記各ころを転動自在に保持する為に、全体を円輪状としたもので、１対の素子を互いに組み合わせる事により構成している。これら各素子はそれぞれ、円周方向複数個所に上記各ころを保持する為のポケットを構成する窓孔を形成した円輪部と、この円輪部の外周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた外側鍔部と、上記円輪部の内周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた内側鍔部とから成る。上記保持器は、これら１対の素子同士を、これら両素子の軸方向片側面同士を互いに対向させた状態で、一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部との間に、他方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とを、径方向のがたつきなく進入させて組み合わせる事により構成している。
特に、請求項１に記載したスラストころ軸受に於いては、上記一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とのうちの少なくとも一方で、径方向に関して上記フランジと対向する鍔部の、当該鍔部の中心軸を含む仮想平面に関する断面形状を、径方向に関して上記各ころと反対側が凸となるアーチ形状（例えば、円弧形状、楕円弧形状、台形状等）とする事により、当該鍔部の基端部と先端部との２個所を、それぞれ全周に亙り上記他方の素子の外周縁又は内周縁に接触させている。
【００１２】
又、本発明のスラストころ軸受のうち、請求項２に記載したものは、外輪と、内輪と、複数のころと、保持器とを備える。
このうちの外輪は、片側面を外輪軌道とした円輪状の外輪レース部と、この外輪レース部の外周縁から軸方向に関して上記外輪軌道側に突出する状態で設けられた円筒状の外側フランジとを備える。
又、上記内輪は、片側面を内輪軌道とした円輪状の内輪レース部と、この内輪レース部の内周縁から軸方向に関して上記内輪軌道側に突出する状態で設けられた円筒状の内側フランジとを備える。
又、上記複数のころは、放射方向に配列された状態で、上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に挟持されている。
又、上記保持器は、上記各ころを転動自在に保持する為に、全体を円輪状としたもので、１対の素子を互いに組み合わせる事により構成している。これら各素子はそれぞれ、円周方向複数個所に上記各ころを保持する為のポケットを構成する窓孔を形成した円輪部と、この円輪部の外周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた外側鍔部と、上記円輪部の内周縁から軸方向片側に突出する状態で全周に亙り設けられた内側鍔部とから成る。上記保持器は、これら１対の素子同士を、これら両素子の軸方向片側面同士を互いに対向させた状態で、一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部との間に、他方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とを、径方向のがたつきなく進入させて組み合わせる事により構成している。
特に、請求項２に記載したスラストころ軸受に於いては、上記一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とのうちの少なくとも一方の鍔部の、当該鍔部の中心軸を含む仮想平面に関する断面形状を、径方向に関して上記各ころと反対側が凸となるアーチ形状（例えば、円弧形状、楕円弧形状、台形状等）とする事により、当該鍔部の基端部と先端部との２個所を、それぞれ全周に亙り上記他方の素子の外周縁又は内周縁に接触させている。
【発明の効果】
【００１３】
上述の様に、本発明のスラストころ軸受の場合には、一方の素子を構成する、断面形状をアーチ形状とした鍔部の基端部と先端部との２個所を、それぞれ全周に亙り他方の素子の外周縁又は内周縁に接触させている。この為、軌道輪（外輪及び内輪）と保持器とが互いに偏心した状態で使用個所に組み付けられたり、或は運転時に作用するラジアル荷重により軌道輪と保持器とが互いに偏心した結果、運転時に、フランジの周面（外側フランジの内周面又は内側フランジの外周面）から上記断面形状をアーチ形状とした鍔部の凸側周面にラジアル荷重や摺動摩擦力が加わった場合でも、これら各力を上記２個所の接触部に分散して支承できる。この為、上記断面形状をアーチ形状とした鍔部の基端部に大きなモーメント荷重が加わらない様にして、この基端部に応力が集中する事を防止できる。
【００１４】
更に、本発明の場合には、上記一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部とのうちの少なくとも一方の鍔部の断面形状をアーチ形状とした事に伴い、この断面形状をアーチ形状とした鍔部と上記一方の素子を構成する円輪部との連続部を、大きな曲率半径により滑らかに連続させる事ができる。従って、この連続部に応力を集中しにくくする事ができる為、上記断面形状をアーチ形状とした鍔部の基端部の強度を高める事ができる。
この結果、本発明の場合には、上記断面形状をアーチ形状とした鍔部の耐久性を向上させる事ができる。
【実施例１】
【００１５】
図１は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本実施例の特徴は、保持器３ａを構成する一方（図１の右方）の素子１２ｃの外側鍔部１５ｃの形状にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図４〜５に示した従来構造の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。
【００１６】
本実施例の場合には、図示の様に、上記一方の素子１２ｃを構成する外側鍔部１５ｃの、この外側鍔部１５ｃの中心軸を含む仮想平面内での断面形状を、径方向外側が凸となる円弧形状（アーチ形状の一種）としている。そして、この外側鍔部１５ｃの内周面の基端部（図１の右端部。Ｐ点）と先端部（図１の左端部。Ｑ点）との２個所を、それぞれ全周に亙り、他方（図１の左方）の素子１２ｂを構成する外側鍔部１５ｂの外周面に接触させている。又、本実施例の場合には、上述の様に一方の素子１２ｃを構成する外側鍔部１５ｃの断面形状を径方向外側が凸となる円弧形状とした事に伴い、この外側鍔部１５ｃの基端部と上記一方の素子１２ｃを構成する円輪部１４ａの外周縁とを、大きな曲率半径で滑らかに（曲率半径の小さな折れ曲がり部を介する事なく）連続させている。
【００１７】
上述の様に、本実施例のスラストころ軸受の場合には、一方の素子１２ｃを構成する外側鍔部１５ｃの内周面の基端部と先端部との２個所を、それぞれ全周に亙り、他方の素子１２ｂを構成する外側鍔部１５ｂの外周面に接触させている。この為、外輪４と内輪５と保持器３ａとが互いに偏心した状態で使用個所に組み付けられたり、或は運転時に作用するラジアル荷重により上記外輪４と上記内輪５と上記保持器３ａとが互いに偏心した結果、運転時に、外側フランジ８の内周面から上記外側鍔部１５ｃの外周面にラジアル荷重や摺動摩擦力が加わった場合でも、これら各力を上記２個所の接触部に分散して支承できる。この為、上記外側鍔部１５ｃの基端部に大きなモーメント荷重が加わらない様にして、この基端部に応力が集中する事を防止できる。
【００１８】
更に、本実施例の場合には、上記一方の素子１２ｃを構成する外側鍔部１５ｃの基端部と円輪部１４ａとの連続部を、大きな曲率半径で滑らかに連続させている。従って、この連続部に応力を集中しにくくする事ができる為、上記外側鍔部１５ｃの基端部の強度を高める事ができる。
この結果、本実施例の場合には、上記外側鍔部１５ｃの耐久性を向上させる事ができる。
【００１９】
尚、上述した実施例では、一方の素子を構成する外側鍔部の断面形状のみをアーチ形状とした。但し、本発明を実施する場合には、一方の素子を構成する内側鍔部の断面形状のみをアーチ形状としたり、或は一方の素子を構成する外側鍔部と内側鍔部との双方の断面形状をアーチ形状とする事もできる。外側鍔部と内側鍔部とのうち何れか一方の鍔部の断面形状のみをアーチ形状とする場合には、上記外側鍔部と内側鍔部とのうち、運転時にフランジに接触する可能性が比較的高い鍔部の断面形状をアーチ形状とするのが好ましい。
【実施例２】
【００２０】
次に、図２は、請求項１にのみ対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、軌道輪として外輪４のみを有するスラストころ軸受に、本発明を適用している。その他の部分の構造及び作用は、上述した実施例１の場合と同様である。
【実施例３】
【００２１】
次に、図３は、やはり請求項１にのみ対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、軌道輪として内輪５のみを有するスラストころ軸受に、本発明を適用している。本実施例の場合には、保持器３ｂを構成する一方の素子１２ｄの径方向内端部に設けた内側鍔部１６ｃの、この内側鍔部１６ｃの中心軸を含む仮想平面に関する断面形状を、径方向内側が凸となるアーチ形状としている。そして、この内側鍔部１６ｃの外周面の基端部（図３の右端部。Ｐ点）及び先端部（図３の左端部。Ｑ点）を、それぞれ全周に亙り、他方の素子１２ｂを構成する内側鍔部１６ｂの内周面に接触させている。又、上述の様に一方の素子１２ｄを構成する内側鍔部１６ｃの断面形状をアーチ形状とした事に伴い、この内側鍔部１６ｃと上記一方の素子１２ｄを構成する円輪部１４ａとを、大きな曲率半径で滑らかに連続させている。
この様に構成する本実施例のスラストころ軸受の場合も、上述した実施例１の場合と同様の作用により、上記一方の素子１２ｄを構成する内側鍔部１６ｃの耐久性を向上させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１を示す部分断面図。
【図２】同実施例２を示す部分断面図。
【図３】同実施例３を示す部分断面図。
【図４】従来のスラストころ軸受を使用個所に組み付けた状態で示す部分断面図。
【図５】従来のスラストころ軸受を構成する外輪を軸方向片側から見た図。
【図６】運転時に不具合を起こす可能性のある従来のスラストころ軸受の第１例を示す部分断面図。
【図７】同じく第２例を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１    スラストころ軸受
２    ころ
３、３ａ、３ｂ  保持器
４    外輪
５    内輪
６    外輪軌道
７    外輪レース部
８    外側フランジ
９    内輪軌道
１０    内輪レース部
１１    内側フランジ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  素子
１３    ポケット
１４ａ、１４ｂ  円輪部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  外側鍔部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  内側鍔部
１７    外側係止部
１８    内側係止部
１９    ケーシング
２０    保持部
２１    段部
２２    軸
２３    段部
２４    外径側隙間
２５    内径側隙間
２７    窓孔
【図１】
2006118562.tif 000003
【図２】
2006118562.tif 000004
【図３】
2006118562.tif 000005
【図４】
2006118562.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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