(57)【要約】【課題】  ころの保持器外径側の端部がポケット部の外径側端面に接触して生じる異常摩耗を防止することができるスラストころ軸受を提供する。【解決手段】  ころ１３と、ころ１３を保持するポケット部１５を備えた保持器１４とを有するスラストころ軸受１０であって、保持器１４の表面には、ポケット部１５と連通する溝１６が形成されている。【選択図】  図２
2006118696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころと、前記ころを保持するポケット部を備えた保持器とを有するスラストころ軸受であって、前記保持器の表面には、前記ポケット部と連通する溝が形成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】
前記保持器は樹脂によって形成され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】
前記保持器は、少なくとも前記ポケット部の外径側端面に、摺動抵抗低減膜を備えることを特徴とする請求項２に記載のスラストころ軸受。
【請求項４】
前記摺動抵抗低減膜は、ダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする請求項３に記載のスラストころ軸受。
【請求項５】
前記摺動抵抗低減膜は、フッ素樹脂コーティング膜であることを特徴とする請求項３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、例えば自動車の自動変速機やカーエアコン用コンプレッサー等の回転支持部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、自動車の自動変速機やカーエアコン用コンプレッサーの回転支持部には、スラストころ軸受が装着されており、アキシアル方向の荷重を支持するようにしている。
【０００３】
一般に、スラストころ軸受１００，１１０では、図９〜図１１に示すように、軸方向に互いに対向する静止側軌道輪１０２と回転側軌道輪１０１との間に複数のころ１０３が保持器１０４，１１１を介して周方向に転動可能に配設されている。
【０００４】
図９及び図１０に示す保持器１０４には、例えば樹脂製の円環状の板材にころ１０３を保持するポケット部１０５がころ１０３の数に対応して周方向に略等間隔で複数箇所形成されており、各ポケット部１０５に複数のころ１０３がその軸線を保持器１０４の径方向に向けた状態で放射状に配列されている。
【０００５】
また、図１１に示す金属製の保持器１１１は、例えば断面略コ字状の二枚の環状金属板１１２，１１３が加締め等により結合されて断面略矩形状の環状中空体とされており、該環状中空体の軸方向の両端面に、上記と同様にして、ころ１０３を転動可能に保持するポケット部１１４が周方向に略等間隔で複数箇所形成されている。
【０００６】
ところで、上記スラストころ軸受１００，１１０にあっては、ころ１０３の保持器外径側の端部が遠心力によってポケット部１０５，１１４の外径側端面１０５ａ，１１４ａに押し当てられた状態で自転するため、外径側端面１０５ａ，１１４ａに異常摩耗が生じてしまう虞れがある。
【０００７】
そこで、従来のスラストころ軸受においては、ころの軸方向端部の形状をＪＩＳ記号Ｆ形状にして精度を規定したり（例えば特許文献１参照）、或いは金属製の保持器に６００Ｈｖ以上の硬化層を形成（例えば特許文献２参照）することによって、ポケット部の外径側端面に異常摩耗が生じるのを防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１５６７４４号公報
【特許文献２】特開２００４−０４４６５５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及び特許文献２においては、ポケット部の保持器外径側の空間に流入する潤滑剤の流量が少ない状態、即ち、ころの保持器外径側の端部とポケット部の外径側端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、異常摩耗そのものを防止することはできない。
【０００９】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、ころの保持器外径側の端部がポケット部の外径側端面に接触して生じる異常摩耗を防止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】
【００１０】
本発明の目的は下記構成によって達成される。
（１）  ころと、前記ころを保持するポケット部を備えた保持器とを有するスラストころ軸受であって、前記保持器の表面には、前記ポケット部と連通する溝が形成されていることを特徴とするスラストころ軸受。
（２）  前記保持器は樹脂によって形成されることを特徴とする（１）に記載のスラストころ軸受。
（３）  前記保持器は、少なくとも前記ポケット部の外径側端面に、摺動抵抗低減膜を備えることを特徴とする（２）に記載のスラストころ軸受。
（４）  前記摺動抵抗低減膜は、ダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする（３）に記載のスラストころ軸受。
（５）  前記摺動抵抗低減膜は、フッ素樹脂コーティング膜であることを特徴とする（３）に記載のスラストころ軸受。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスラストころ軸受によれば、保持器の表面にポケット部と連通する溝を形成しているので、この溝がポケット部への潤滑剤供給溝として機能して、ころの保持器外径側の端部とポケット部の外径側端面との接触部に十分な流量の潤滑剤を確保することができ、これにより、遠心力に起因してポケット部の外径側端面に異常摩耗が生じるのを防止することができる。
【００１２】
また、本発明のスラストころ軸受によれば、樹脂製の保持器とすることで高速回転により適応したものとなる。さらに、少なくともポケット部の外径側端面に摺動抵抗低減膜を備えることで、ポケット部の外径側端面に十分な硬さと耐磨耗性を確保できるため、保持器の異常摩耗をより確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るスラストころ軸受の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態であるスラストころ軸受を説明する。図１は本発明の第１実施形態であるスラストころ軸受を説明するための要部断面図であり、図２は図１のスラストころ軸受に組み込まれる保持器の平面図である。
【００１５】
スラストころ軸受１０は、図１及び図２に示すように、軸方向に互いに対向する静止側軌道輪１２と回転側軌道輪１１との間に周方向に転動可能に配設された複数のころ１３と、複数のころ１３をそれぞれ保持する複数のポケット部１５を備えた保持器１４とを有する。
【００１６】
保持器１４は樹脂によって形成され、円環状の板材にころ１３の数に対応した複数のポケット部１５が周方向に略等間隔で形成されている。そして、複数のころ１３はその軸線を保持器１４の径方向に向けた状態で各ポケット部１５内で放射状に配列されている。
【００１７】
保持器１４の表面には、一つのポケット部１５に対して、ポケット部１５と連通する一対の湾曲溝１６がポケット部１５の数に対応して複数形成されている。各湾曲溝１６は、隣接するポケット部１５，１５間の保持器１４の内周面から径方向外方に向かって湾曲して延び、ころ１３の転走面と対向するポケット部１５の側面と外径側近傍でそれぞれ連通している。
【００１８】
また、図３に示すように、保持器１４は、ポケット部１５の外径側端面１５ａ近傍に、摺動抵抗低減膜であるダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜）１７を備える。ＤＬＣ膜１７は、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、非平衡型スパッタリング、真空アーク放電型ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）、イオンビーム形成法、イオン化蒸着法等の方法で比較的低温で形成することが可能で、炭素系ガス（アセチレン、エチレン、メタン、エタン、ベンゼン等）若しくはグラファイトをターゲットとして外径側端面１５ａに成膜することが可能である。また、ＤＬＣ膜１７は、多結晶構造の硬質薄膜と比べて非常に平滑な表面をしており、摩擦係数が０．１以下という摩擦係数の小さな被膜である。また、ＤＬＣ膜１７の硬さは、ビッカーズ硬さがＨｖ２０００〜４５００程度と非常に大きく、耐摩耗性、耐焼付き性が非常に良好である。
【００１９】
なお、摺動抵抗低減膜としては、ＤＬＣ膜の代わりに、フッ素樹脂コーティング膜がポケット部１５の外径側端面１５ａ近傍に形成されてもよい。フッ素樹脂コーティング膜を形成する方法としては、例えば、外径側端面１５ａにショットピーニングやセバレルを施して下地処理を行い、次いでポリアミドイミドやエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をバインダとして四弗化エチレンと二硫化モリブデンとからなるコーティング層を外径側端面１５ａにスプレーガン等で形成し、このコーティング層を焼成してフッ素樹脂コーティング膜を形成する方法などを用いることができる。
【００２０】
また、二硫化モリブデンおよび四弗化エチレンは、これらを単独で用いてもよい。また、前記下地処理の後、Ａｇ、Ｓｎなどの金属固体潤滑剤層をめっき等により設けることも、耐焼付性向上に有益である。さらに、バインダーとして用いる合成樹脂は、ポリアミイミドに限らずエポキシ樹脂等の他の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００２１】
また、摺動抵抗低減膜は、少なくともポケット部１５の外径側端面１５ａ近傍を含んでいればよく、図４に示すように、樹脂製の保持器１４全体に施されてもよい。
【００２２】
従って、本実施形態のスラストころ軸受１０では、保持器１４の表面にポケット部１５と連通する湾曲溝１６が形成されているので、保持器１４の内周面から軸受空間内に流入する潤滑剤の一部が湾曲溝１６に沿ってポケット部１５の外径側に誘導される。これにより、湾曲溝１６がポケット部１５への潤滑剤供給溝として機能し、ころ１３の保持器外径側の端部１３ａとポケット部１５の外径側端面１５ａとの接触部に十分な流量の潤滑剤を確保することができる。この結果、遠心力に起因してポケット部１５の外径側端面１５ａに異常摩耗が生じるのを良好に防止することができる。
【００２３】
また、本実施形態のスラストころ軸受１０では、樹脂製の保持器１４とすることで高速回転により適応したものとなる。さらに、少なくともポケット部１５の外径側端面１５ａにＤＬＣ膜１７を形成することで、ポケット部１５の外径側端面１５ａに十分な硬さと耐磨耗性を確保できるため、遠心力によってころ１３がポケット部１５の外径側端面１５ａに接触してしまい、その状態のまま自転してしまうような場合でも、保持器の異常摩耗や異常発熱をより確実に回避できる。
また、図４に示すように、保持器１４の表面全体にＤＬＣ膜１７を施すことで、軌道輪や回転軸との接触による摩耗や発熱も防止することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、図５び図６参照して、本発明の第２実施形態であるスラストころ軸受を説明する。図５は本発明の第２実施形態であるスラストころ軸受を説明するための要部断面図であり、図６は図１のスラストころ軸受に組み込まれる保持器の平面図である。なお、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００２５】
スラストころ軸受２０では、図５及び図６に示すように、保持器１４の表面で、隣接するポケット部１５、１５間の領域に亘って傾斜溝２１が形成されている。傾斜溝２１は、ポケット部１５の内径側端面と同じ径方向位置からポケット部１５の外径側端面と同じ径方向位置の近傍まで径方向外方に向かって次第に深くなっている。これにより、傾斜溝２１は、ポケット部１５の周方向両側面においてポケット部１５と連通するように形成されている。
【００２６】
従って、本実施形態のスラストころ軸受２０では、保持器１４の表面にポケット部１５に連通する傾斜溝２１を設けることにより、傾斜溝２１の径方向外方側に若干の油だまりが形成される。このため、軸受回転時の軸受空間内の圧力を平均化する作用により、軸受回転時には保持器１４の内径側から潤滑剤が絶えず傾斜溝２１に流入すると共に、該傾斜溝２１に溜まった潤滑剤がころ１３の保持器外径側の端部１３ａとポケット部１５の外径側端面１５ａとの接触部に供給されて十分な流量の潤滑剤を確保することができる。この結果、上記実施形態と同様に、遠心力に起因してポケット部１５の外径側端面１５ａに異常摩耗が生じるのを良好に防止することができる。
【００２７】
なお、第１実施形態と同様、樹脂製の保持器１４のポケット部１５の外径側端面１５ａに、ＤＬＣ膜やフッ素樹脂コーティング膜等の摺動抵抗低減膜を形成することで、遠心力によってころ１３がポケット外径側端面１５ａに接触して、そのまま自転してしまうような場合でも、異常摩耗や異常発熱の発生をより確実に回避できる。
また、本実施形態においても、摺動抵抗低減膜は、少なくともポケット部１５の外径側端面１５ａ近傍を含んでいればよく、樹脂製の保持器１４全体に施されてもよい。
【００２８】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜な変形、改良等の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、樹脂製の板状保持器１４、２２に本発明を適用した場合を例示したが、図７及び図８に示すように、断面略コ字状の二枚の環状金属板３１，３２を加締め等により結合して断面略矩形状の環状中空体とし、周方向に略等間隔で複数のポケット部３３を形成した保持器３４にも本発明は適用可能である。
即ち、図７に示すように、保持器３４を構成する環状金属板３１の表面に、第１実施形態と同様な湾曲溝１６が形成されたスラストころ軸受３０であってもよく、図８に示すように、環状金属板３１の表面に、第２実施形態と同様な傾斜溝２１が形成されたスラストころ軸受４０であってもよい。
【００２９】
また、上記各実施形態では、保持器１４，３４の一方の面のみに湾曲溝１６や傾斜溝２１を形成した場合を例に採ったが、保持器１４，３４の両方の面に湾曲溝１６や傾斜溝２１を形成してもよい。
ただし、一方の面のみに湾曲溝１６や傾斜溝２１を設けるのであれば、本実施形態のように、回転側軌道輪１１側に設けることが好ましい。
【００３０】
また、上記各実施形態において例示したポケット部、ころ、保持器、溝等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個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】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態であるスラストころ軸受を説明するための要部断面図である。
【図２】図１のスラストころ軸受に組み込まれる保持器の平面図である。
【図３】（ａ）は、ポケット部の外径側端面に摺動抵抗低減膜が形成された状態を示す図２の保持器の要部拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）のIII-III線に沿った断面図である。
【図４】（ａ）は、表面全体に摺動抵抗低減膜が形成された状態を示す図２の保持器の要部拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）のIV-IV線に沿った断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるスラストころ軸受を説明するための要部断面図である。
【図６】図３のスラストころ軸受に組み込まれる保持器の平面図である。
【図７】本発明のスラストころ軸受の変形例を示す要部断面図である。
【図８】本発明のスラストころ軸受の他の変形例を示す要部断面図である。
【図９】従来のスラストころ軸受を説明するための要部断面図である。
【図１０】図９のスラストころ軸受に組み込まれる保持器の平面図である。
【図１１】従来の他のスラストころ軸受を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０，２０，３０，４０  スラストころ軸受
１３  ころ
１５，３３  ポケット部
１４，３４  保持器
１６  湾曲溝
１７  ＤＬＣ膜（摺動抵抗低減膜）
２１  傾斜溝
【図１】
2006118696.tif 000003
【図２】
2006118696.tif 000004
【図３】
2006118696.tif 000005
【図４】
2006118696.tif 000006
【図５】
2006118696.tif 000007
【図６】
2006118696.tif 000008
【図７】
2006118696.tif 000009
【図８】
2006118696.tif 000010
【図９】
2006118696.tif 000011
【図１０】
2006118696.tif 000012
【図１１】
2006118696.tif 000013