(57)【要約】【課題】ころを保持する保持器と外輪とを外輪の鍔の先端部に設けた爪で非分離としたスラスト軸受において、表面みがき加工を行う攪拌容器内への外輪投入個数を減らすことなく、その加工性をよくする。【解決手段】外輪４の爪９〜１６の先端部Ｔのうち、周方向に関して爪９と、爪９の周方向隣りに並ぶ他の爪１０，１６との間に位置する両側の中間域１８，２５内に、爪９の先端部Ｔよりも軸方向高さＨ２が相対的に高い高位部２８，３５を設け、２つの外輪４，４が互いの両側の高位部２８，３５で接触し、外輪中心軸回りの向きに関して互いの爪９，９が正対する向きで、かつ互いの爪９，９の先端部Ｔ，Ｔが正対方向に沿った方向に関して最も接近した重なり状態で、両外輪４，４が成す傾き角度θによらず、互いの両側の高位部２８，３５が有する前記相対的な高低差Ｈ２−Ｈ１によって互いの爪９，９の先端部Ｔ，Ｔが掛り合い不可能な軸方向の高さ関係になるようにした。【選択図】図１
2011163385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のころを放射状に保持する保持器と、外径側に鍔を有する外輪とを備え、前記鍔の先端部の周方向の複数個所に、前記保持器の外周縁を係止する爪を内側に張り出すように設けることにより、前記ころを保持する当該保持器と前記外輪とを非分離としたスラスト軸受において、
前記鍔の先端部のうち、周方向に関して前記爪と、当該爪の周方向隣りに並ぶ他の前記爪との間に位置する両側の中間域内に、当該爪の先端部よりも軸方向高さが相対的に高い高位部を設け、２つの前記外輪が互いの当該両側の高位部で接触し、外輪中心軸回りの向きに関して互いの当該爪が正対する向きで、かつ互いの当該爪の先端部が正対方向に沿った方向に関して最も接近した重なり状態で、互いの当該両側の高位部が有する前記相対的な高低差によって互いの当該爪の先端部が掛り合い不可能な軸方向の高さ関係になることを特徴とするスラスト軸受。
【請求項２】
前記爪を曲げ加工で形成し、前記高位部の軸方向高さを、当該高位部を含む中間域の境界上よりも高くしたことを特徴とする請求項１に記載のスラスト軸受。
【請求項３】
前記高位部を含む前記中間域のうち、当該高位部と、当該中間域の境界との間の周方向範囲内に、前記ころの端面が露出する軸方向高さの低位部を設けたことを特徴とする請求項２に記載のスラスト軸受。
【請求項４】
前記低位部と前記高位部とを、当該低位部側から高位部側に向って周方向に進むに連れて軸方向高さが高くなる傾斜域で連続するように設けたことを特徴とする請求項３に記載のスラスト軸受。
【請求項５】
前記曲げ加工を施す曲げ片部に、当該曲げ片部を減厚する段付け加工が施され、前記両側の高位部とする曲げ残し部も前記段付け加工で同じに減厚されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【請求項６】
前記爪を、曲げ加工により形成し、かつ当該爪の先端部の軸方向高さを当該爪の基部に対して低くするように曲げたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【請求項７】
前記曲げ加工を施す曲げ片部を、前記爪の基部から先端部に近づくに連れて軸方向高さが低くなる勾配をもつように一箇所で曲げたことを特徴とする請求項６に記載のスラスト軸受
【請求項８】
前記曲げ加工を施す曲げ片部を、前記爪の先端部が内向きになるように複数個所で曲げたことを特徴とする請求項６に記載のスラスト軸受。
【請求項９】
前記爪を、前記ころの端面が当該爪の先端部から露出するように設けたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【請求項１０】
ラジアル方向の軸受内部すきまを、軸受部に偏心回転が生じても前記保持器の内外径面が前記鍔と前記内輪の鍔とに挟まれない大きさに設定したことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【請求項１１】
トルクコンバータに適用した請求項１から１０のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ころを保持する保持器と外輪とを非分離としたスラスト軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラスト軸受には、ハウジングやシャフトへの組み付けを容易にするために、軌道輪と、ころを保持する保持器とを非分離としたものがある。この種のスラスト軸受として、軌道輪として内輪と外輪の両方を備え、これらの２つの軌道輪と保持器を非分離とした三位一体型のものと、内輪と外輪のいずれか一方を備え、１つの軌道輪と保持器を非分離とした二位一体型のものとがある。
【０００３】
軌道輪と保持器を非分離型にするため、軌道輪に保持器の内周縁又は外周縁を係止する爪が設けられている。例えば、三位一体型のスラスト軸受は、外輪の外径側に設けられた鍔の先端部と、内輪の内径側に設けられた鍔の先端部とに、それぞれ内向きと外向きの爪とが形成されている。これらの各爪で、複数のころを放射状に保持する保持器の内周縁と外周縁とを係止することにより、内外輪と保持器とを非分離としている。各鍔と保持器との間には、内外輪が相対回転できるようにラジアル方向のすきまが設けられている。偏心回転が生じる軸受部にスラスト軸受が使用されたときに、保持器の内径面または外径面が軌道輪の鍔に挟まれると、保持器が傷み易い。これを避けるため、回転時の軸受部の偏心量を見越してラジアル方向の軸受内部すきまを十分に大きくすることが望ましい。スラスト軸受の取扱い中に、ラジアル方向の軸受内部すきまに応じた最大偏心量が生じたときでも軌道輪と保持器を非分離とすることができるようにするため、各爪は、内側に十分な張り出し量を与えられている（特許文献１〜４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０２７９６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４７８７８号公報
【特許文献３】特開２００８−３９０３１号公報
【特許文献４】特開２００８−１０６３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の鍔や爪を含む外輪の全体的な成形を終えた後、バレル加工、タンブリング加工等のように、研磨剤及び外輪を入れた容器内で攪拌させることにより表面全体を均一の表面粗さにみがく表面みがき加工を施す。容器内に多数個の外輪を入れ、これらを同時に攪拌して表面みがき加工を行うことにより、生産性を高めている。攪拌中に多数個の外輪が容器内で複雑に動くため、図１２、１３に示すように、２つの外輪２０１，２０１が、互いの鍔２０２，２０２の先端部のうち、内向きに設けられた爪２０３と、他の爪２０４，２０５との間に位置する両側の中間域２０６，２０７で接触し、かつ外輪中心軸回りの向きに関して爪２０３，２０３が正対する向きで重なった状態になり得る。鍔２０２の曲率、中間域２０６の軸方向高さ、爪２０３の張り出し量、爪２０３の周方向幅等の外輪各部の幾何学的寸法関係によっては、図１３に示すように、両外輪２０１，２０１が互いの両側の中間域２０６，２０７の両交差接触域を支点として相対的に傾き、爪２０３の先端部が相手の爪２０３の先端部よりも相手の外輪軌道面２０８に近い軸方向の高さ関係になり得る。この傾き重なり状態で、互いの爪２０３，２０３の先端部が正対方向に沿った方向に接近する両外輪２０１，２０１の相対的な変位が起ると、互いの爪２０３，２０３の掛り合いが起り得る。
【０００６】
上記の掛り合いは、攪拌によってやがて解消されるであろうが、掛り合う間は、２個の外輪の重なり域の内側に研磨剤が当り難くなる。これは、外輪の表面全体に所定の表面粗さを得るまでの加工時間を長くする原因になる。
【０００７】
容器内に入れる外輪の個数を減すと、容器内で外輪間の間隔が広がり易くなるので、上記の重なり状態が起り難くなると共に、外輪が個々に動き易くなり、上記掛り合いが解消され易くなる。しかし、同時加工する外輪個数が減る分、生産性が犠牲になる。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、ころを保持する保持器と外輪とを外輪の鍔の先端部に設けた爪で非分離としたスラスト軸受において、表面みがき加工を行う攪拌容器内への外輪投入個数を減らすことなく、その加工性をよくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明は、複数のころを放射状に保持する保持器と、外径側に鍔を有する外輪とを備え、前記鍔の先端部の周方向の複数個所に、前記保持器の外周縁を係止する爪を内側に張り出すように設けることにより、前記ころを保持する当該保持器と前記外輪とを非分離としたスラスト軸受において、前記鍔の先端部のうち、周方向に関して前記爪と、当該爪の周方向隣りに並ぶ他の前記爪との間に位置する両側の中間域内に、当該爪の先端部よりも軸方向高さが相対的に高い高位部を設け、２つの前記外輪が互いの当該両側の高位部で接触し、外輪中心軸回りの向きに関して互いの当該爪が正対する向きで、かつ互いの当該爪の先端部が正対方向に沿った方向に関して最も接近した重なり状態で、互いの当該両側の高位部が有する前記相対的な高低差によって互いの当該爪の先端部が掛り合い不可能な軸方向の高さ関係になる構成を採用した。
【００１０】
前記鍔の先端部のうち、周方向に関して爪と、当該爪の周方向隣りに並ぶ爪との間に位置する両側の中間域内は、当該爪の先端部よりも軸方向高さが相対的に高い高位部を設けることに利用できる。当該両側の高位部の軸方向高さ、周方向配置及び周方向長さを外輪各部の幾何学的寸法関係に応じて定めることにより、２つの外輪が互いの当該両側の高位部で接触し、外輪中心軸回りの向きに関して互いの当該爪が正対する向きで、かつ互いの当該爪の先端部が正対方向に沿った方向に関して最も接近した関係に重なることを可能とし、この重なり状態で互いの当該両側の高位部が有する前記相対的な高低差によって互いの当該爪の先端部が掛り合い不可能な軸方向の高さ関係になるように外輪を構成することができる。このように外輪を構成しておけば、表面みがき加工を施す攪拌中、従来ならば互いの当該爪が掛り合いを開始するところで、互いの当該両側の高位部の接触が起きているため、互いの当該爪が掛り合い不可能になっている。このように、鍔に両側の高位部を設けるだけで上記掛り合いを不可能化すれば、表面みがき加工を行う攪拌容器内への外輪投入個数を減らすことなく、その加工性をよくすることができる。
【００１１】
前記高位部を相対的に高くする第１の具体的手段として、前記爪を曲げ加工で形成し、前記高位部の軸方向高さを、当該高位部を含む中間域の境界上よりも高くした構成を採用することができる。
【００１２】
爪を曲げ加工で形成すると、ステーキングで形成したときよりも内側への張り出し量を大きくすることができるが、そうすると上記の掛り合いの問題が起り易くなる。両側の中間域に挟まれた周方向範囲は、曲げ加工を施す曲げ片を設ける部位となる。したがって、高位部の軸方向高さを、当該高位部を含む中間域の境界上よりも高く設けることにより、その分、曲げ片を曲げて爪の先端部の軸方向高さを低くする高さを少なくすることができる。したがって、爪と保持器間のアキシアル方向すきまを確保するのに有利である。爪を内向きに曲げれば、専ら高位部の軸方向高さに頼って前記の高低差の全部を設け、アキシアル方向すきまを狭くする必要がない。
【００１３】
上記第１の具体的手段を採用する場合、前記高位部を含む前記中間域のうち、当該高位部と、当該中間域の境界との間の周方向範囲内に、前記ころの端面が露出する軸方向高さの低位部を設けた構成を採用することができる。
【００１４】
前記高位部と、前記中間域の境界との間の周方向範囲内では、もはや前記互いの当該爪が掛り合う心配はないから、互いの高位部の接触を確保する必要がない。したがって、当該周方向範囲内に高位部よりも低い領域を設けることができる。係る周方向範囲内に、ころの端面が露出する軸方向高さの低位部を設けると、中間域内の全域を高位部とした場合と比して、ころと外輪の外部間を出入りする潤滑剤が低位部で流動し易くなる。
【００１５】
また、前記低位部と前記高位部とを、当該低位部側から高位部側に向って周方向に進むに連れて軸方向高さが高くなる傾斜域で連続するように設けた構成を採用することが好ましい。
【００１６】
高位部の周方向端面が軸方向に沿って突出している場合と比して、傾斜域を設けたことで高位部の角張りが軽減されるので、表面みがき加工の攪拌中に他の外輪を傷付け難くなる。
【００１７】
また、上記第１の具体的手段を採用する場合、前記曲げ加工を施す曲げ片部に、当該曲げ片部を減厚する段付け加工が施され、前記両側の高位部とする曲げ残し部も前記段付け加工で同じに減厚されている構成を採用することができる。
【００１８】
前記曲げ加工を施す曲げ片部を減厚する段付け加工が施されていると、その曲げ片に曲げ加工を容易に施すことができる。第１の具体的手段では高位部を中間域内で部分的に高く設けるため、曲げ加工の段階では、高位部を設ける周方向領域を、曲げ片部よりも軸方向に高く設けられた曲げ残し部とすることができる。この曲げ残し部は、前記段付け加工で同じに減厚することができる。このように曲げ残し部が減厚されている、すなわち段付け加工が曲げ片部と曲げ残し部とに同工程で行われるので、金型コスト面で望ましい。
【００１９】
第２の具体的手段として、前記爪を、曲げ加工により形成し、かつ当該爪の先端部の軸方向高さを当該爪の基部に対して低くするように曲げた構成を採用することができる。
【００２０】
第２の具体的手段によれば、爪全体を内向きに曲げた場合と比して、爪の基部に対する爪の先端部の軸方向高さを低くしたため、爪の曲げ形態を変更するだけで、前記の高低差の一部又は全部を設けることができる。第２の具体的手段を上記第１の具体的手段に代えて採用すれば、第１の具体的手段のように高位部を中間域内で突出させる必要がない。また、第２の具体的手段を第１の具体的手段と共に採用すれば、高位部を中間域内で突出させる高さを比較的に低くすることができる。いずれにせよ、鍔全体としての軸方向高さを低くするのに有利である。
【００２１】
上記第１の具体的手段又は第２の具体的手段のいずれを採用するか、又は併用するかは、第１の具体的手段の採用により鍔全高が高くなり、第２の具体的手段の採用により爪と保持器間のアキシアル方向すきまが狭まることを考慮し、許容偏心量、ころ径、軸受主要寸法、スラスト軸受を組み込む相手側の取付け構造等に応じて適宜に決定することができる。
【００２２】
上記第２の具体的手段における曲げ形態として、前記曲げ加工を施す曲げ片部を、前記爪の基部から先端部に近づくに連れて軸方向高さが低くなる勾配をもつように一箇所で曲げた構成を採用することができる。
【００２３】
また、別の曲げ形態として、前記曲げ加工を施す曲げ片部を、前記爪の先端部が内向きになるように複数個所で曲げた構成を採用することができる。
【００２４】
上記２種の曲げ形態を比較すると、爪の先端部を内向きにした方が、非分離に組み立てた保持器の外周縁と面当りし易く、傷付き防止の点で優れる。爪の基部から先端部に近づくに連れて軸方向高さが低くなる勾配状に一箇所で曲げた方が、曲げ形態が単純であり、曲げ片の軸方向長さが短くなる点で優れる。
【００２５】
また、この発明においても、前記爪を前記ころの端面が当該爪の先端部から露出するように設けた構成を採用し、潤滑剤の供給性をよくすることが好ましい。
【００２６】
また、この発明は、ラジアル方向の軸受内部すきまを、軸受部に偏心回転が生じても前記保持器の内外径面が前記鍔と前記内輪の鍔とに挟まれない大きさに設定したことにより、保持器の円滑な回転を図ったスラスト軸受に好適である。この種のスラスト軸受は、軸受部の正規回転を前提としたラジアル方向の軸受内部すきま設定時と比して、最大許容偏心量に応じて爪の張り出し量が大きくなるため、外輪の表面みがき加工において何も対策をしないと、前記の爪の掛り合いが起り易いからである。
【００２７】
また、この発明に係るスラスト軸受は、トルクコンバータに適用することができる。トルクコンバータ用のスラスト軸受は、特許文献１に開示されているように、偏心回転を考慮した保持器の円滑な回転を求められ、一般に、外輪が鋼板製のプレス成形品とされ、トルクコンバータにおける最大許容偏心量を考慮した爪の張り出し量を実現するには、爪をステーキングよりも曲げ加工で形成した方が好ましいものである。それ故、トルクコンバータ用のスラスト軸受は、この発明に好適である。
【発明の効果】
【００２８】
この発明は、ころを保持する保持器と外輪とを外輪の鍔の先端部に設けた爪で非分離としたスラスト軸受において、前記鍔の先端部に上記のように高位部を設けた構成の採用により、表面みがき加工を行う攪拌容器内への外輪投入個数を減らすことなく、その加工性をよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）は、この発明に係る第１実施形態の外輪と他の同形外輪の最接近重なり状態を示した平面図、（ｂ）は、前記（ａ）の平面ＰＬ３上の断面図
【図２】（ａ）は、第１実施形態に係るスラスト軸受を内輪側から見た側面図、（ｂ）は、前記（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線の断面図
【図３】（ａ）は、第１実施形態に係る外輪の軌道面側の側面図、（ｂ）は、前記（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線の断面図
【図４】（ａ）は、図３（ｂ）の爪の拡大断面図、（ｂ）は、第１実施形態に係る鍔の高位部付近の斜視図、（ｃ）は、図３（ｂ）の高位部の拡大断面図
【図５】第１実施形態に係る外輪と他の同形外輪とが傾き角度９０°で重なる状態を示した要部断面図
【図６】第１実施形態に係る外輪と他の同形外輪とが重なる他の状態を示した要部断面図
【図７】第２実施形態の最接近重なり状態を示す要部断面図
【図８】第３実施形態の最接近重なり状態を示す要部断面図
【図９】第２実施形態の変更例を示す要部断面図
【図１０】第３実施形態の変更例を示す要部断面図
【図１１】トルクコンバータにこの発明に係るスラスト軸受を適用した一例の全体構成を示す要部断面図
【図１２】（ａ）は、従来例の外輪の軌道面側の側面図、（ｂ）は、前記（ａ）の外輪中心軸を含む平面上の断面図
【図１３】従来例の表面みがき工程の途中で外輪と他の同形外輪の爪同士が掛り合う体勢の重なり状態を示した平面図、（ｂ）は、前記（ａ）の爪部分の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基いて説明する。図２（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態に係るスラスト軸受は、複数のころ１、１を放射状に保持する保持器２と、外径側に鍔３を有する外輪４と、内径側に鍔５を有する内輪６とを備える。
【００３１】
ころ１は、円筒ころからなる。保持器２は、鋼板プレス保持器からなる。ころ１や保持器２の形式、素材は、特に限定されず、外輪の鍔に設けた爪で保持器及びころを非分離にする形式であれば、球面ころ、円錐ころ、樹脂保持器、もみ抜き保持器等の周知のものを適宜に適用することができる。
【００３２】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、外輪４の鍔３は、外輪軌道面７よりも軸方向に高い部位であり、保持器２が接触し得る軸方向範囲とされた筒面部８と、この筒面部８よりも内側に張り出した爪９〜１６とからなる。「軸方向」とは、外輪中心軸に沿った方向をいう。「内側」とは、外輪中心軸と直交する方向であって、外輪中心軸に近づく内向きに進む側をいう。筒面部８の軸方向範囲は、保持器２の許容最大偏心量及び許容軸方向変位量で決まる。外輪軌道面７を有する側面壁１７と、各爪９〜１６との間に軸方向隙間が設けられている。
【００３３】
鍔３の先端部は、筒面部８を超える軸方向高さをもった部分からなる。鍔３の先端部は、周方向の複数個所に設けられた爪９〜１６と、爪９〜１６の各間に連なる中間域１８〜２５とを有する。「軸方向高さ」とは、軸方向に関して鍔３の筒面部８を超えない側面壁１７からの軸方向高さである。「周方向」とは、外輪中心軸回りの円周方向をいう。「径方向」とは、外輪中心軸に直交する方向をいう。
【００３４】
スラスト軸受の最大許容偏心量は、図２（ｂ）に示すラジアル方向の軸受内部すきま△ｒに相当する。ラジアル方向とは、軸受中心軸と直交する方向をいう。スラスト軸受の設計上の正規の回転中心である軸受中心軸と、内外輪４、６及び保持器２の各中心軸とが同心の状態を示す。ラジアル方向の軸受内部すきま△ｒは、この同心の状態における内輪６の鍔５と外輪４の側面壁１７の内径面との間に設けられたラジアル方向すきまに相当する。
【００３５】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、各爪９〜１６は、保持器２と外輪４を非分離にする部分である。各爪９〜１６は、保持器２が最も径方向に偏心しても非分離できるように設けられている。一般に、各爪９〜１６は、鍔３の筒面部からスラスト軸受の最大許容偏心量の２倍よりも大きく内側に張り出すようにすれば十分である。保持器２が最も径方向に偏心してもころ１は外輪軌道面７上にある。
【００３６】
各爪９〜１６は、曲げ加工で形成されている。爪９を代表例に述べると、図４（ａ），（ｂ）に示すように、爪９の基部Ｂは、筒面部８の高位側境界の軸方向延長上に位置する部位（図４（ａ），（ｂ）中に示す一点鎖線上の部位）からなる。爪９の先端部Ｔは、外輪中心軸を含む平面上で、側面壁１７のうち外輪軌道面７の外径側に連設された部分との間に軸方向隙間を形成する爪９のうち、最も外輪中心軸寄りに位置する部位からなる。
【００３７】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、中間域１８は、鍔３の先端部のうち、周方向に関して爪９と、爪９の周方向隣りに並ぶ他の爪１０との間に位置する範囲の部位からなる。中間域１８の境界は、爪９に対して周方向一方側から接した外輪中心軸を含む平面ＰＬ１上と、爪９の周方向他方側に並ぶ他の爪１０に対して周方向他方側から接した外輪中心軸を含む平面ＰＬ２上とにある。同様に、中間域１９は爪１０，１１の間、中間域２０は爪１１，１２の間、中間域２１は爪１２，１３の間、中間域２２は爪１３，１４の間、中間域２３は爪１４，１５の間、中間域２４は爪１５，１６、中間域２５は爪１６，９の間に位置する範囲の部分からなる。
【００３８】
爪９〜１６を弾性変形内で撓ませることにより、図２（ｂ）に示すように、保持器２の外周縁を、爪９〜１６と、側面壁１７との間の軸方向隙間に入り込ませることが可能になっている。この入り込み状態では、爪９〜１６の係止により、保持器２の外周縁の軸方向変位が規制されるので、ころ１、１を保持する保持器２と外輪４とを非分離形として組み立てることができる。
【００３９】
なお、内輪６の鍔５も内輪中心軸回りの周方向複数個所に爪２６を有し、これら爪２６と、内輪側面壁２７のうち内輪軌道面の内径側に連なる部分との間の軸方向隙間に入り込ませることが可能になっている。この入り込み状態では、これら爪２６の係止により、保持器２の内周縁の軸方向変位が規制されるので、ころ１、１を保持する保持器２と内輪６とを非分離形として組み立てることができる。内輪の有無、内輪と保持器の分離、非分離は適宜に変更することができる。
【００４０】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、鍔３の先端部のうち、爪９と、爪９の周方向隣りに並ぶ他の爪１０，１６との間に位置する両側の中間域１８，２５内に、爪９の先端部Ｔよりも軸方向高さが相対的に高い高位部２８，３５が設けられている。同様に、爪１０の両側の中間域１８，１９内に高位部２８，２９、爪１１の両側の中間域１９，２０内に高位部２９，３０、爪１２の両側の中間域２０，２１内に高位部３０，３１、爪１３の両側の中間域２１，２２内に高位部３１，３２、爪１４の両側の中間域２２，２３内に高位部３２，３３、爪１５の両側の中間域２３，２４内に高位部３３，３４、爪１６の両側の中間域２４，２５内に高位部３４，３５が設けられている。
【００４１】
外輪４は、外輪中心軸を回転対称軸とした（３６０／Ｎ：爪９〜１６の総数）°の回転対称形に設けられている。以下、爪９〜１６、中間域１８〜２５、及び高位部２８〜３５について、爪９、爪９を基準に考えた両側の中間域１８，２５、両側の高位部２８、３５を代表例として詳細を説明するが、他の爪や高位部に関しても同様である。
【００４２】
図４（ａ）に示すように、爪９の先端部Ｔの軸方向高さＨ１は、先端部Ｔの最低部位における高さである。図示例では、爪９が内向きに設けられ、かつ爪９の先端部Ｔが外輪中心軸を含む平面上で軸方向に沿った面部からなるため、その面部の最低部位で軸方向高さＨ１が決まる。爪９の先端部Ｔを係る形態としたのは、爪形成用の曲げ片部９’とする部分を鋼板打抜きの際に打抜き板の外周縁の一部として成形し、爪９が内向きになるように曲げ片部９’を曲げたためである。爪９の先端部Ｔは係る形態に限られず、例えば、前記平面上で円弧状を成す形態では線状の先端部になる。
【００４３】
両側の高位部２８，３５は、図１（ａ），（ｂ）に示すような２つの外輪４，４の重なり状態を実現する軸方向高さＨ２、周方向配置及び周方向長さをもった部位からなる。すなわち、２つの外輪４、４が、互いの中間域（中間域１８と相手の中間域２５、中間域２５と相手の中間域１８）で接触し、かつ外輪中心軸回りの向きに関して互いの爪９、９が正対する向きで、かつ互いの爪９、９の先端部Ｔ，Ｔが正対方向に沿った方向に関して最も接近した重なり状態で（以下、この重なり状態を「最接近重なり状態」と呼ぶ）、互いの両側の高位部２８，３５が有する高低差Ｈ２−Ｈ１によって、互いの爪９、９の先端部Ｔ，Ｔが掛り合い不可能な軸方向の高さ関係になるように決定されている。ここで、「外輪中心軸回りの向きに関して互いの爪９、９が正対する向き」とは、各爪９、９の先端部Ｔ、Ｔの周方向中央が、両外輪４，４の外輪中心軸を含む平面ＰＬ３上に位置する向きをいう。図１（ａ），（ｂ）に示すように、「正対方向に沿った方向」とは、平面ＰＬ３に沿った方向をいう。「互いの爪９、９の先端部Ｔ，Ｔが正対方向に沿った方向に関して最も接近した位置にある」とは、互いの爪９，９の先端部Ｔ，Ｔのうち最も外輪中心軸との径方向距離が近い端（この例では先端部Ｔ，Ｔ上）が、正対方向に沿った方向に直交する同一の平面ＰＬ４に接した位置である。「互いの両側の高位部２８，３５が有する高低差Ｈ２−Ｈ１によって、掛り合い不可能な軸方向の高さ関係になる」とは、前記正対方向に最も接近した位置が維持される限りで、両外輪４、４が成す相対的な傾き角度θによらず、爪９の先端部Ｔが相手側の軸方向高さｈで考えて相手の爪９の先端部Ｔよりも高い位置関係になることをいう。傾き角度θは、前記正対方向に最も接近した位置で、中間域１８と相手の中間域２５の交差接触域、及び中間域２５と相手の中間域１８の交差接触域を支点として、両外輪４、４が成す傾き角度であり、０°を含む範囲の角度である。θ＝０°は、両外輪４，４が平行に互いの両側の中間域１８，２５で接触する重なる状態のときである。上述の各定義により特定される技術的範囲は、幾何学的に厳密に該当する場合だけでなく、製造上、その厳密な意味から不可避の誤差をもった範囲をも含む意味である。図１（ｂ）中では、最接近重なり状態で傾き角度θ＝０°のときを実線で例示し、最接近重なり状態で傾き角度θをもったときを一点鎖線で例示した。
【００４４】
中間域１８，２５が有する曲率（外輪中心軸を中心とする）や中間域１８，２５の外輪中心軸を含む平面上の形態に応じて、最接近重なり状態で成し得る傾き角度θの範囲は様々に決まる。両側の高位部２８，３５の周方向長さ及び周方向配置は、最接近重なり状態で最大及び最小の傾き角度θをもったときでも両交差接触域が確保されるように適宜に決定すればよい。高低差Ｈ２−Ｈ１は、係る傾き角度θの範囲内で前記の掛り合い不可能な軸方向の高さ関係になるように決定すればよい。軸方向高さＨ１、Ｈ２は、前記の掛り合い不可能化を実現する高低差Ｈ２−Ｈ１を確保できる限り、適宜に定めることができる。高位部２８，３５は、全域で同高さに設ける必要はなく、最も低いところで上記高低差が得られればよい。
【００４５】
この外輪４の各部の幾何学的関係は、図５に示すように、２つの外輪４，４が傾き角度θ＝９０°を成し、外輪４の鍔３の外径面が相手の外輪軌道面７に接し、かつ外輪中心軸回りの向きに関して互いの爪９、９が正対する向きの重なり状態では、正対方向に沿った方向に相対的に接近する変位が起きても、爪９の先端部Ｔが相手の爪９の先端部Ｔの図中下方に達することはできない関係に設けられている。達する前に、高位部２８と、図示されない高位部３５が先に相手の筒面部８に接し、接近が不可能になるからである。このため、図１（ｂ）に示す上記最接近重なり状態では、傾き角度θが９０°未満となる。
【００４６】
上記の最接近重なり状態は、従来ならば前記相対方向に沿った方向に接近する両外輪の変位によって互いの爪が最も深くかつ広範囲に掛り合うことが起り得た状態、すなわち、攪拌によって互いの爪の掛り合いが最も解除され難い掛り合いが起り得た状態である。したがって、表面みがき加工の加工性をよくするには、図１（ａ），（ｂ）に示すように、その最接近重なり状態を基準に爪９と中間域１８，２５の幾何学的関係を互いの爪９，９の掛り合いが不可能になるように決定すればよい。
【００４７】
高位部２８，３５は、図３（ａ）に示すように、爪９の周方向隣の他の爪１０，１６を基準に考えた両側の高位部の片側としても機能するように設けられている。この兼用化により、中間域１８，２５内に一箇所の高位部２８，３５を設けるだけで済み、鍔３の先端部の形状の単純化を図ることができる。なお、中間域１８，２５内に、爪９用の高位部と他の爪１０，１６用の高位部を周方向に離して設けることも可能である。表面みがき加工中の攪拌を考慮すると、中間域１８，２５内で軸方向に突き出た箇所を少なくした方が、他の外輪を傷付け難くなるので、前記の兼用化により高位部の数を減らすことが好ましい。
【００４８】
図１（ａ）に示すように、高位部２８，３５は、最接近重なり状態を基準とした必須の周方向長さ及び周方向配置の範囲から周方向両側に冗長に設けられている。この冗長性は、高位部２８，３５を軸方向に突出させる場合の強度確保や、上記の兼用化の実現だけでなく、最接近重なり状態に近似の重なり状態でも互いの高低差Ｈ２−Ｈ１によって掛り合いを不可能にすることにも有利である。例えば、２つの外輪４，４が最接近重なり状態から両交差接触域を結ぶ弦方向に沿った方向にずれ合った近似の重なり状態や、２つの外輪４，４が最接近重なり状態から外輪中心軸回りの向きに関して互いの爪９，９が異なる向きになった近似の重なり状態でも、前記の冗長性から互いの両側の高位部２８，３５の接触を可能にすることができる。これら近似の重なり状態では、互いの爪９，９が浅く掛り合うため、攪拌によって速やかに掛り合いが解消される。したがって、表面みがき加工の加工性をよくするには、最接近重なり状態での掛り合い防止を図ることが肝要である。
【００４９】
図３（ａ），図４（ａ）に示すように、高位部２８の軸方向高さＨ２は、高位部２８を含む中間域１８の爪９側の境界である平面ＰＬ１上よりも高くされている。高位部３５も同様である。その平面ＰＬ１と，高位部３５を含む中間域２５の爪９側の境界である平面ＰＬ５に挟まれた周方向範囲は、曲げ片９’を設けるための部位である。爪９の先端部Ｔの軸方向高さＨ１は、爪９を内向きに曲げ、先端部Ｔを軸方向に沿った面としたため、境界ＰＬ１，ＰＬ５上における高さを超えない。結果的に、高低差Ｈ２−Ｈ１は、爪９の先端部Ｔの軸方向厚と、高位部２８，３５が境界ＰＬ１，ＰＬ５上から軸方向に突出する高さとで確保されている。したがって、爪９と保持器２間のアキシアル方向すきまを狭くする必要はない。
【００５０】
また、高位部２８を含む中間域１８のうち、軸方向高さＨ２を有する高位部２８と、中間域１８の境界である平面ＰＬ１上との間の周方向範囲３６内に、図２（ｂ）、図３（ａ）に示すように、ころ１の端面が露出する軸方向高さの低位部３７が設けられている。「ころ１の端面が露出する軸方向高さ」とは、外輪軌道面７に正規に支持されたころ１の端面の最高部位の軸方向高さＨ３よりも低い軸方向高さをいう。ころ１の端面は、正規に支持されたころ１を軸方向から見たときの側面部のうち、ころ１の転動面を除いた部分からなる。同様に、中間域２５のうち、高位部３５と、平面ＰＬ５との間の周方向範囲内に、低位部３８が設けられている。中間域１８，２５の範囲内全域を同高さの高位部とした場合と比して、ころ１と外輪４の外部間を出入りする潤滑剤が低位部３７，３８で径方向に流動し易くなる。
【００５１】
低位部３７と高位部２８とは、低位部３７側から高位部２８側に向って周方向に進むに連れて軸方向高さが高くなる傾斜域３９で連続するように設けられている。同様に、低位部３８と高位部３５とは傾斜域４０で連続するように設けられている。傾斜域３９、４０を設けることにより、外輪中心軸を含む平面上で軸方向及び径方向に直交する角張った部分が高位部２８，３５の周方向端に生じない。このため、表面みがき加工の攪拌中に他の外輪を傷付け難い。
【００５２】
爪９は、全体として、軸方向高さＨ３よりも低くなっている。このように、ころ１の端面が先端部Ｔから露出するように爪９を設けることにより、外輪４の内外間を出入りする潤滑剤が径方向に流動し易くなる。また、低位部３７，３８の併用によって流動性をより高めることができる。
【００５３】
上述のように構成された外輪４は、鋼板を素材としてプレス加工により全体的な形状を成形されている。鋼板からブランク板を切断する際に、図４（ａ）に示す曲げ片部９’、高位部２８とする曲げ残し部等が形成されている。その切断した鋼板に絞り加工を施すことにより鍔３とするフランジ状部分が形成されている。曲げ片部９’に曲げ加工を施すことにより爪９が内向きに形成されている。この曲げ加工の際、図４（ａ），（ｂ）に示す両側の高位部２８，３５とする曲げ残し部には曲げが与えられない。図３（ａ），（ｂ）に示す外輪４全体の成形が完了した後、適宜の段階で、外輪４には、上記バレル加工等の表面みがき加工が施されている。
【００５４】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、外輪素材の鋼板を打抜きで切断し、高位部２８、３５を曲げ残し部としたため、高位部２８、３５の軸方向端面は、外輪中心軸を含む平面上で径方向に沿っているが、この形態に限定されず、爪９と同様に丸めることもできる。
【００５５】
曲げ加工を施す曲げ片部９’には、予め、曲げ片部９’を減厚する段付け加工が施されている。このため、曲げ加工を容易に行うことができる。段付け加工では、曲げ片部９’の内側から径方向肉厚が減じられている。図４（ａ）の曲げ片部９’と図４（ｃ）の高位部２８の付近の対比から明らかなように、両側の高位部２８，３５とする曲げ残し部も、予め、前記段付け加工で同じに減厚されている。すなわち、両側の高位部２８，３５の段差部における軸方向高さ及び径方向の段付け幅は、曲げ片部９’に対応する。曲げ片部９’と曲げ残し部とが同時に段付け加工されるため、金型形態の単純化を図ってコストを抑制することができる。
【００５６】
上記構成を有する第１実施形態は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、爪９と両側の中間域１８，２５との幾何学的関係により、２つの外輪４，４が互いの中間域１８，２５で接触し、かつ外輪中心軸回りの向きに関して互いの爪９，９が正対する向きで接触した重なり状態から、両外輪４，４が正対方向に沿った方向に変位する限り、両外輪４，４が成す傾き角度θによらず、互いの爪９，９の先端部Ｔ，Ｔが掛り合うことのないものとなっている。すなわち、２つの外輪４，４が当初から上記の最接近重なり状態になっても、互いの高位部２８，３５が接触しているから、両外輪４，４が成す傾き角度θによらず、互いの爪９，９が掛り合うことはない。その最接近重なり状態から、正対方向に関して爪９が相手の爪９に正対方向に沿った方向に近づく両外輪４，４の相対的な変位が起きたとしても、爪９の先端部Ｔは、相手の爪９の先端部Ｔを正対方向に沿った方向に過ぎているから，やはり互いの爪９，９が掛り合うことはない。図６に示すように、２つの外輪４，４が、当初、上記の最接近重なり状態よりも前記正対方向に沿った方向に関して互いの爪９，９の先端部Ｔ，Ｔが離れ、かつ互いの中間域１８，２５で接触した重なり状態となり、この重なり状態から互いの爪９，９が正対方向に沿った方向に接近する両外輪４，４の相対的な変位が起きたとしても、やがて図１（ａ），（ｂ）に示すように最接近重なり状態に達するだけである。したがって、このスラスト軸受は、表面みがき加工を行う攪拌容器内への外輪投入個数を減らすことなく、その加工性をよくすることができる。
【００５７】
なお、外輪４の上記回転対称性から、爪９と相手の爪９のときと同様に、爪９と相手の爪１０〜１６との掛り合いも不可能である。加工性をよくするには、可及的に多くの爪に関して掛り合いを不可能化することが好ましく、全ての爪に関して前記の掛り合いを不可能化することが最も好ましい。
【００５８】
この発明に係る第２実施形態を図７に基いて説明する。なお、以下では、第１実施形態との相違点を述べるに留める。また、第２実施形態でも係る爪５１を基準に考えた両側の高位部の一方である高位部５２を代表例として説明する。
【００５９】
爪５１は、先端部Ｔを基部Ｂに対して低くするように曲げられている。具体的には、曲げ加工を施す曲げ片部を、爪５１の基部Ｂから先端部Ｔに近づくに連れて軸方向高さが低くなる勾配をもつように一箇所で曲げている。爪５１の先端部Ｔは、前記の勾配状により、高位側の板面打抜き縁からなる。爪５１の先端部Ｔの軸方向高さＨ４を考えると、爪全体を内向きに曲げた場合と比して、爪５１の先端部Ｔが基部Ｂに対して軸方向長さＬ１だけ低くされている。このため、高位部５２の軸方向高さＨ５を軸方向長さＬ１だけ低くすることができ、ひいては、鍔全体としての軸方向高さを低くすることができる。
【００６０】
高位部５２を含む中間域は、周方向全域で同じ軸方向高さＨ５に設けられている。爪５１の先端部Ｔの軸方向高さＨ４は、軸方向高さＨ５よりも低い。爪５１の基部Ｂが軸方向高さＨ５以上の高さのため、前記掛り合いを不可能化する高低差Ｈ５−Ｈ４は、専ら爪５１の先端部Ｔを軸方向長さＬ１だけ低くすることで設けられている。
【００６１】
第３実施形態を図８に基いて説明する。図示のように、第３実施形態は、曲げ加工を施す曲げ片部を、爪６１の先端部Ｔが内向きになるように複数個所で曲げた点で第２実施形態と相違するものである。以下、第３実施形態に係る爪６１を基準に考えた両側の高位部の一方である高位部６２を代表例として説明する。
【００６２】
爪６１は、曲げ片部を筒面部８に近づくように曲げた第１の曲部分６３と、第１の曲部分６３から先端部Ｔが内向きになるように曲げた第２の曲部分６４とを有する。爪６１の先端部Ｔの軸方向高さＨ６は、第１の曲部分６３と第２の曲部分６４間で爪６１の基部Ｂに対して軸方向長さＬ２だけ低くされている。
【００６３】
高位部６２を含む中間域は、周方向全域で同じ軸方向高さＨ７に設けられている。爪６１の先端部Ｔの軸方向高さＨ６は、軸方向高さＨ７よりも低い。爪６１の基部Ｂが軸方向高さＨ７以上の高さのため、前記掛り合いを不可能化する高低差Ｈ７−Ｈ６は、専ら爪６１の先端部Ｔを軸方向長さＬ２だけ低くすることで設けられている。
【００６４】
図７、８の対比から明らかなように、第２実施形態は曲げ片部を一箇所で曲げるだけなのに対し、第３実施形態は曲げ片部を２箇所で曲げる。したがって、第２実施形態は、曲げ加工が複雑にならない点で優れる。一方、第３実施形態は、第２の曲部分６４から先端部Ｔまでの部分の図中下方に保持器（図示省略）が位置するのに対し、第２実施形態は、爪５１の低い板面側の打抜き縁Ｅが保持器（図示省略）側を向く。したがって、第３実施形態は、保持器の傷付き防止性の点で優れる。
【００６５】
また、図９に第２実施形態の変更例、図１０に第３実施形態の変更例を示すように、中間域内に部分的に軸方向に突出させた高位部７１，８１と、爪７２，８２の先端部Ｔを基部Ｂに対して低くするように曲げることとを併用して、前記掛り合いを不可能化する高低差を実現することもできる。爪７２，８２の先端部Ｔの軸方向高さは、高位部７１，８１の中間域境界に対する軸方向長さＬ３の突出分だけ高くすることができる。これに伴って、爪８２の勾配が比較的に浅くなり、第１の曲部分８３と第２の曲部分８４間が軸方向にコンパクトになる。
【００６６】
図１１は、この発明に係るスラスト軸受を使用した自動車のトルクコンバータの全体構成の一例を示す。径寸法の異なるスラスト軸受１０１、１０２は、それぞれインペラ１０３とステータ１０４の間、およびタービン１０５とステータ１０４の間に組み付けられている。スラスト軸受１０１の外輪１０６がインペラハブ１０７に組み付けられている。スラスト軸受１０２の内輪１０８がタービンハブ１０９に組み付けられている。
【００６７】
エンジンの出力軸に連結されるインペラ１０３と、トランスミッションの入力軸に連結されるタービン１０５とが対向配置されている。ケーシングに固定されるステータシャフト（図示省略）には、一方向クラッチ１１０を介してステータ１０４が取り付けられる。このトルクコンバータは、それぞれ椀状に形成されたインペラブレード１１１とタービンブレード１１２の間で還流する流体をこれらの内径側でタービン１０５側からインペラ１０３側へ戻す際に、流体の流れ方向を変えてインペラ１０３に順方向の回転力を付与して伝達トルクを増幅するようになっている。
【００６８】
前記インペラブレード１１１とタービンブレード１１２に作用する流体圧は、必ずしも周方向で一様とはならないので、インペラ１０３とタービン１０５には偏心回転が生じやすく、その偏心量も最大０．５ｍｍ程度の比較的大きなものとなる。
【００６９】
前記各スラスト軸受１０１，１０２のラジアル方向の軸受内部すきまは、１〜２ｍｍに設定することができる。上記軸受部の偏心量０．５ｍｍに対して、ラジアル方向の軸受内部すきまが十分に大きいため、図１１に示す上記軸受部に偏心回転が生じても、保持器１１３の内外径面が外輪１０６の鍔１１４と内輪１０８の鍔１１５とに挟まれない。したがって、インペラ１０３とタービン１０５は円滑な回転を保証され、かつ、保持器１１３の機能が損なわれることもない。
【００７０】
この発明の技術的範囲は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基く技術的思想の範囲内での全ての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００７１】
１  ころ
２  保持器
３  鍔
４  外輪
８  筒面部
９〜１６，５１，６１，７２，８２  爪
１７  側面壁
１８〜２５  中間域
２８〜３５，５２，６２，７１，８１  高位部
３６  周方向範囲
３７，３８  低位部
３９，４０  傾斜域
６３  第１の曲部分
６４  第２の曲部分
１０１，１０２  スラスト軸受
１０３  インペラ
１０５  タービン
Ｔ  爪の先端部
Ｂ  爪の基部
Ｈ１〜Ｈ７，ｈ  軸方向高さ
Ｌ１〜Ｌ３  軸方向長さ
【図１】
2011163385.tif 000003
【図２】
2011163385.tif 000004
【図３】
2011163385.tif 000005
【図４】
2011163385.tif 000006
【図５】
2011163385.tif 000007
【図６】
2011163385.tif 000008
【図７】
2011163385.tif 000009
【図８】
2011163385.tif 000010
【図９】
2011163385.tif 000011
【図１０】
2011163385.tif 000012
【図１１】
2011163385.tif 000013
【図１２】
2011163385.tif 000014
【図１３】
2011163385.tif 000015