(57)【要約】【課題】適切にスラスト荷重を受けることができるスラストころ軸受の軌道輪を提供する。【解決手段】スラストころ軸受の軌道輪（１１）は、スラストころ軸受（３１）に備えられ、板状であって、板厚方向の一方側の面（２２）に針状ころ（１３）を転動させる軌道面（１８）が設けられているスラストころ軸受の軌道輪（１１）であって、板厚方向の一方側の面（２２）には、その表面が曲面で構成されており、針状ころ（１３）の転動面（１７）側に膨出する膨出部（２３）が設けられており、板厚方向の他方側の面（２７）は、平らである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラストころ軸受に備えられ、板状であって、板厚方向の一方側の面にころを転動させる軌道面が設けられているスラストころ軸受の軌道輪であって、
板厚方向の前記一方側の面には、その表面が曲面で構成されており、前記ころの転動面側に膨出する膨出部が設けられており、
板厚方向の他方側の面は、平らである、スラストころ軸受の軌道輪。
【請求項２】
板厚方向の前記一方側の面には、前記膨出部の内径側に位置し、その表面が平らである第一の平坦部と、前記膨出部の外径側に位置し、その表面が平らである第二の平坦部とが設けられている、請求項１に記載のスラストころ軸受の軌道輪。
【請求項３】
前記膨出部は、前記第一の平坦部および前記第二の平坦部と滑らかに連なっている、請求項２に記載のスラストころ軸受の軌道輪。
【請求項４】
板厚方向に沿う平面で切断した場合において、前記膨出部は、断面円弧状である、請求項１〜３のいずれかに記載のスラストころ軸受の軌道輪。
【請求項５】
前記膨出部は、クラウニング形状である、請求項１〜４のいずれかに記載のスラストころ軸受の軌道輪。
【請求項６】
外径側端部および内径側端部のうちの少なくともいずれか一方側から板厚方向に延びる鍔部を備える、請求項１〜５のいずれかに記載のスラストころ軸受の軌道輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラストころ軸受の軌道輪（以下、単に「軌道輪」という場合がある）に関するものであり、特に、自動車用のトランスミッション、トルクコンバータ、カーエアコン用コンプレッサに用いられるスラストころ軸受の軌道輪に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用のトランスミッション、トルクコンバータ、カーエアコン用コンプレッサ等においてスラスト荷重が負荷される箇所には、スラスト荷重を受けるスラストころ軸受が配置される。スラストころ軸受は、回転軸方向に配置される軌道輪と、軌道輪の軌道面上を転動する複数のころと、複数のころを保持する保持器とを備える。
【０００３】
スラストころ軸受について、スラストころ軸受の軌道輪に関する技術が、特開２００３−８３３３３号公報（特許文献１）、特許第３６２８０３３号（特許文献２）、および特開２０１２−７７０９号公報（特許文献３）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８３３３３号公報
【特許文献２】特許第３６２８０３３号
【特許文献３】特開２０１２−７７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スラストころ軸受に偏った荷重が負荷された場合においては、ころと軌道輪との接触部、具体的には、ころのうちの転動面と端面との間に形成される角の部分と、軌道輪の軌道面との間の接触部において、いわゆるエッジロードが発生してしまうおそれがある。また、スラストころ軸受は、軸受稼働時における回転トルクの軽減を図ることが求められるが、この回転トルクが発生する主な要因の一つとして、ころの内周側と外周側との周速差に起因する差動滑りがある。この差動滑りの低減についても、スラストころ軸受において、克服すべき課題である。
【０００６】
特許文献１によると、スラストころ軸受に含まれる針状ころにフルクラウニングを設けることとし、いわゆる差動滑りの低減を図ることとしている。しかし、針状ころにフルクラウニングを設けることは、コストの増大を招くことになり、好ましくない。
【０００７】
また、特許文献２および特許文献３によると、スラストころ軸受のレース、すなわち、軌道輪において、エッジロードの発生の抑制、および差動滑りの低減等を目的として、軌道面の断面形状を、径方向中間部が各ころに向かって膨らんだ凸円弧形状とすることとしている。特許文献２および特許文献３によると、板状の部材から構成されるレースは、断面形状において、軌道面と反対側の面を押すようにして、凸円弧形状に膨らませた形状を有する。
【０００８】
しかし、これら特許文献２および特許文献３に示す形状のスラストころ軸受の軌道輪については、軸受の剛性の面において不十分となるおそれがある。すなわち、スラストころ軸受をハウジング等に設置した場合において、軌道輪のうちの軌道面と反対側の面と、軌道輪を取り付けるハウジングとの間には、すき間を有することになる。そうすると、スラスト方向に荷重が負荷された場合に、軌道輪が不適切に撓んだりするおそれがある。このような状況においては、適切にスラスト荷重を受けることができない。
【０００９】
この発明の目的は、適切にスラスト荷重を受けることができるスラストころ軸受の軌道輪を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るスラストころ軸受の軌道輪は、スラストころ軸受に備えられ、板状であって、板厚方向の一方側の面にころを転動させる軌道面が設けられているスラストころ軸受の軌道輪であって、板厚方向の一方側の面には、その表面が曲面で構成されており、ころの転動面側に膨出する膨出部が設けられており、板厚方向の他方側の面は、平らである。
【００１１】
このような構成によると、スラストころ軸受の軌道輪において、板厚方向の一方側の面には、その表面が曲面で構成されており、ころの転動面側に膨出する膨出部が設けられている。したがって、軌道面を転動するころ、具体的には、ころの転動面にクラウニングが設けられていなくとも、スラストころ軸受に偏荷重が負荷された場合において、エッジロードの発生の抑制を図ることができる。また、差動滑りの低減を図ることもできる。この場合、板厚方向の他方側の面は、平らであるため、スラストころ軸受の軌道輪を取り付けるハウジングとの間において、軌道輪のうちの軌道面と反対側の面と、軌道輪を取り付けるハウジングとの間には、すき間を有しない。そうすると、スラストころ軸受にスラスト荷重が負荷された場合において、軌道輪が撓むことはない。したがって、適切にスラスト荷重を受けることができる。
【００１２】
また、板厚方向の一方側の面には、膨出部の内径側に位置し、その表面が平らである第一の平坦部と、膨出部の外径側に位置し、その表面が平らである第二の平坦部とが設けられているよう構成してもよい。
【００１３】
また、膨出部は、第一の平坦部および第二の平坦部と滑らかに連なっているよう構成してもよい。
【００１４】
また、板厚方向に沿う平面で切断した場合において、膨出部は、断面円弧状であるよう構成してもよい。
【００１５】
また、膨出部は、クラウニング形状であるよう構成してもよい。
【００１６】
また、外径側端部および内径側端部のうちの少なくともいずれか一方側から板厚方向に延びる鍔部を備えるよう構成してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
このような構成によると、スラストころ軸受の軌道輪において、板厚方向の一方側の面には、その表面が曲面で構成されており、ころの転動面側に膨出する膨出部が設けられている。したがって、軌道面を転動するころ、具体的には、ころの転動面にクラウニングが設けられていなくとも、スラストころ軸受に偏荷重が負荷された場合において、エッジロードの発生の抑制を図ることができる。また、差動滑りの低減を図ることもできる。この場合、板厚方向の他方側の面は、平らであるため、スラストころ軸受の軌道輪を取り付けるハウジングとの間において、軌道輪のうちの軌道面と反対側の面と、軌道輪を取り付けるハウジングとの間には、すき間を有しない。そうすると、スラストころ軸受にスラスト荷重が負荷された場合において、軌道輪が撓むことはない。したがって、適切にスラスト荷重を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪を示す図である。
【図２】図１に示すスラストころ軸受の軌道輪の一部を示す断面図である。
【図３】図１に示すスラストころ軸受の軌道輪を備えるスラストころ軸受の一部を示す拡大断面図である。
【図４】この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪の断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪１１を示す図である。図１は、軌道輪１１を、スラストころ軸受が支持する回転軸（図示せず）の軸方向から見た図である。図２は、図１に示すスラストころ軸受の軌道輪１１の一部を示す断面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩで示す断面で切断した場合である。図２において、スラストころ軸受が支持する回転軸の回転軸線１２を一点鎖線で示している。図３は、図１に示すスラストころ軸受の軌道輪１１を備えるスラストころ軸受の一部を示す拡大断面図である。図３は、図２中のＩＩＩで示す領域の拡大断面図である。なお、理解の容易の観点から、図３においては、スラストころ軸受に備えられる針状ころ１３、および針状ころ１３を保持する保持器１４の一部を図示している。また、図１における紙面表裏方向、および図２における紙面上下方向が、スラストころ軸受の回転軸方向となる。また、図２における紙面左右方向が、径方向となる。なお、理解の容易の観点から、図２、および図３中の矢印Ａ１で示す紙面上側を、軸方向の上側とする。また、部材の一部のハッチングの図示を省略している。
【００２０】
図１〜図３を参照して、この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪１１の構成について説明する。この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪１１は、円板状であって、その中央領域に板厚方向に真直ぐに貫通する貫通穴２１が設けられている。軌道輪１１において、板厚方向の一方側の面２２が軌道面となる。この軌道輪１１については、いわゆる鍔を有しない構成である。
【００２１】
ここで、軌道輪１１のうち、板厚方向の一方側の面２２には、その表面が曲面で構成されており、針状ころ１３の転動面１７側に膨出する膨出部２３が設けられている。膨出部２３は、軌道輪１１の軌道面を構成する板厚方向の一方側の面２２において、径方向の中央に設けられている。また、板厚方向に沿う平面で切断した場合において、膨出部２３は、断面円弧状であるよう構成されている。具体的には、膨出部２３は、その表面がクラウニング形状を構成するよう形成されている。この場合、膨出部２３は、径方向の中央部２４が最も突出するように設けられている。
【００２２】
膨出部２３の内径側には、その表面が平らな第一の平坦部２５が設けられる。また、膨出部２３の外径側にも、その表面が平らな第二の平坦部２６が設けられる。膨出部２３は、第一の平坦部２５および第二の平坦部２６と滑らかに連なるように形成されている。膨出部２３の最大の突出量、すなわち、第一および第二の平坦部２５、２６の表面から膨出部の径方向の中央部２４までの板厚方向の長さについては、図２中の長さＬ１で示される。なお、図１においては、理解の容易の観点から、膨出部２３と第一の平坦部２５との境界、および膨出部２３と第二の平坦部２６との境界を、点線で示している。
【００２３】
ここで、軌道輪１１のうち、板厚方向の他方側の面２７は、平らである。すなわち、板厚方向の他方側の面２７側については、第一の平坦部２５、膨出部２３、第二の平坦部２６が設けられている領域において、全て平らに構成されている。
【００２４】
なお、このような軌道輪１１については、例えば、同じ板厚を有する平板状の部材を準備し、膨出部２３だけを残すようにして、第一の平坦部２５、および第二の平坦部２６を形成するよう、板厚方向に削ることにより形成することにしてもよいし、同じ板厚を有する平板状の部材を準備し、径方向の中央の領域について、膨出部２３を形成するよう肉盛りして形成することにしてもよい。
【００２５】
次に、このような軌道輪１１を備えるスラストころ軸受３１の構成について説明する。スラストころ軸受３１は、上記した図１および図２に示す構成を有する第一および第二の二つの軌道輪１１、１５と、軌道輪１１の軌道面上を転動する複数の針状ころ１３と、複数の針状ころ１３を保持する保持器１４とを備える。第一の軌道輪１１は、軸方向上側に膨出部２３の膨出方向が向くように配置される。一方、第二の軌道輪１５は、軸方向下側に膨出部２８の膨出方向が向くように配置される。すなわち、第一および第二の軌道輪１１、１５において、それぞれの膨出部２３、２８は対向するよう配置される。また、第一の軌道輪１１の他方側の面２７は、平らであって、軸方向上側に向くように配置される。ここで、第一の軌道輪１１は、軸方向下側に配置されるハウジング３２の上側に設置される。この場合、ハウジング３２の軸方向上側に位置する面３３は、平らである。したがって、第一の軌道輪１１の他方側の面２７と、ハウジング３２の軸方向上側に位置する面３３との間には、すき間を有しない構成である。また、第二の軌道輪１５は、軸方向上側に配置されるハウジング３４の下側に設置される。この場合、ハウジング３４の軸方向下側に位置する面３５は、平らである。したがって、第二の軌道輪１５の他方側の面２９と、ハウジング３４の軸方向上側に位置する面３５との間には、すき間を有しない構成である。
【００２６】
なお、保持器１４は、周方向に間隔を開けて設けられるポケット１６内において、針状ころ１３を収容するようにして保持する。針状ころ１３には、クラウニングが設けられていない。すなわち、図３中の矢印Ａ２またはその逆の方向で示す針状ころ１３の回転軸線方向において、図３に示す断面における針状ころ１３の転動面１７は、左右に真直ぐに延びる形状である。なお、矢印Ａ２は、スラストころ軸受３１の外径方向を示す。保持器１４の形状については、図３に示す断面において、略Ｗ字状である。
【００２７】
このような軌道輪１１、１５が備えられたスラストころ軸受３１について、軸受稼働時において、ポケット１６に収容された針状ころ１３は、軸方向の下側に位置する第一の軌道輪１１の軌道面１８、および軸方向の上側に位置する第二の軌道輪１５の軌道面１９上を転動する。この場合、具体的には、第一の軌道輪１１に設けられた膨出部２３、第二の軌道輪１５に設けられた膨出部２８上を転動することになる。なお、ポケット１６に収容された各針状ころ１３はそれぞれ、自転運動を行いながら公転運動を行う。また、保持器１４は、回転軸線１２を中心に自転運動を行う。
【００２８】
ここで、このような構成によると、スラストころ軸受の軌道輪１１、１５において、板厚方向の一方側の面２２には、その表面が曲面で構成されており、針状ころ１３の転動面１７側に膨出する膨出部２３、２８が設けられている。したがって、軌道面１８、１９を転動する針状ころ１３、具体的には、針状ころ１３の転動面１７にクラウニングが設けられていなくとも、スラストころ軸受３１に偏荷重が負荷された場合において、エッジロードの発生の抑制を図ることができる。また、差動滑りの低減を図ることもできる。この場合、板厚方向の他方側の面２７、２９は、平らであるため、スラストころ軸受の軌道輪１１、１５を取り付けるハウジング３２、３４との間において、軌道輪１１、１５のうちの軌道面１８、１９と反対側の面２７、２９と、軌道輪１１、１５を取り付けるハウジング３２、３４との間には、すき間を有しない。そうすると、スラストころ軸受３１にスラスト荷重が負荷された場合において、軌道輪１１、１５が撓むことはない。したがって、適切にスラスト荷重を受けることができる。
【００２９】
また、この場合、板厚方向の一方側の面２２には、膨出部２３の内径側に位置し、その表面が平らである第一の平坦部２５と、膨出部２３の外径側に位置し、その表面が平らである第二の平坦部２６とが設けられているため、針状ころ１３が転動する領域に亘って、適切に膨出部２３を形成することができる。
【００３０】
また、この場合、膨出部２３は、第一の平坦部２５および第二の平坦部２６と滑らかに連なっているため、よりエッジロードの発生を低減することができる。
【００３１】
なお、以下に示す形態であってもよい。図４は、この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪の一部を示す断面図である。図４は、図２に示す断面に相当する。
【００３２】
図４を参照して、この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪４１は、円板状であって、その中央領域に板厚方向に真直ぐに貫通する貫通穴４２が設けられている。軌道輪４１において、板厚方向の一方側の面４３が軌道面となる。この軌道輪４１については、内径側端部において、板厚方向に延びる鍔部４４を備える構成である。
【００３３】
そして、軌道輪４１のうち、板厚方向の一方側の面４３には、その表面が曲面で構成されており、針状ころの転動面側に膨出する膨出部４５が設けられている。膨出部４５は、軌道輪４１の軌道面を構成する板厚方向の一方側の面４３において、径方向の中央に設けられている。また、板厚方向に沿う平面で切断した場合において、膨出部４５は、断面円弧状であるよう構成されている。具体的には、膨出部４５は、その表面がクラウニング形状を構成するよう形成されている。膨出部４５は、径方向の中央部４６が最も突出するように設けられている。
【００３４】
膨出部４５の内径側には、その表面が平らな第一の平坦部４７が設けられる。また、膨出部４５の外径側にも、その表面が平らな第二の平坦部４８が設けられる。膨出部４５は、第一の平坦部４７および第二の平坦部４８と滑らかに連なるように形成されている。
【００３５】
また、軌道輪４１のうち、板厚方向の他方側の面４９は、平らである。すなわち、板厚方向の他方側の面４９側については、第一の平坦部４７、膨出部４５、第二の平坦部４８が設けられている領域において、全て平らに構成されている。このように構成することにしてもよい。
【００３６】
また、以下に示す形態であってもよい。図５は、この発明のさらに他の実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪の一部を示す断面図である。図５は、図２、図４に示す断面に相当する。
【００３７】
図５を参照して、この発明のさらに他の実施形態に係るスラストころ軸受の軌道輪５１は、円板状であって、その中央領域に板厚方向に真直ぐに貫通する貫通穴５２が設けられている。軌道輪５１において、板厚方向の一方側の面５３が軌道面となる。この軌道輪５１については、外径側端部において、板厚方向に延びる鍔部５４を備える構成である。
【００３８】
そして、軌道輪５１のうち、板厚方向の一方側の面５３には、その表面が曲面で構成されており、針状ころの転動面側に膨出する膨出部５５が設けられている。膨出部５５は、軌道輪５１の軌道面を構成する板厚方向の一方側の面５３において、径方向の中央に設けられている。また、板厚方向に沿う平面で切断した場合において、膨出部５５は、断面円弧状であるよう構成されている。具体的には、膨出部５５は、その表面がクラウニング形状を構成するよう形成されている。膨出部５５は、径方向の中央部５６が最も突出するように設けられている。
【００３９】
膨出部５５の内径側には、その表面が平らな第一の平坦部５７が設けられる。また、膨出部５５の外径側にも、その表面が平らな第二の平坦部５８が設けられる。膨出部５５は、第一の平坦部５７および第二の平坦部５８と滑らかに連なるように形成されている。
【００４０】
また、軌道輪５１のうち、板厚方向の他方側の面５９は、平らである。すなわち、板厚方向の他方側の面５９側については、第一の平坦部５７、膨出部５５、第二の平坦部５８が設けられている領域において、全て平らに構成されている。このように構成することにしてもよい。
【００４１】
以上より、このようなスラストころ軸受の軌道輪の構成によると、適切にスラスト荷重を受けることができる。
【００４２】
なお、上記の実施の形態においては、膨出部の内径側に第一の平坦部を設け、膨出部の外径側に第二の平坦部を設けることとしたが、これに限らず、第一の平坦部および第二の平坦部のうちのいずれか一方を設けない構成としてもよく、双方を設けない構成としてもよい。すなわち、板厚方向の一方側の面が径方向に亘って全体的に剖出している形状となるよう構成してもよい。
【００４３】
また、上記の実施の形態において、軌道輪の製造方法について、第一の平坦部、膨出部、第二の平坦部とをそれぞれ準備し、径方向にそれぞれを接合等して繋ぎ合わせ、上記した構成の軌道輪を製造するようにしてもよい。
【００４４】
なお、上記の実施の形態において、軌道輪の鍔部については、内径側と外径側の双方に設けることにしてもよい。もちろん、鍔部の形状についても、外径側や内径側に鋭角に傾斜するように設けられていてもよく、複数回の折り曲げにより形成されるような形状であってもよい。
【００４５】
また、上記の実施の形態においては、膨出部は、クラウニング形状を形成するよう構成することとしたが、このクラウニング形状については、もちろん部分クラウニング形状やフルクラウニング形状が含まれるものである。
【００４６】
なお、クラウニング形状を設ける場合において、クラウニング形状を設ける径方向の位置については、いわゆる膨出部中央がころのＰＣＤ（Ｐｉｔｃｈ  Ｃｉｒｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）と一致するように設けてもよい。そして、膨出部中央から内径側に位置する平坦部までの径方向の長さと、膨出部中央から外径側に位置する平坦部までの径方向の長さとが等しくなるよう構成することにしてもよい。そうすることで、ころの接触長さ全体領域において、すべり率が平均化されるため、軌道輪およびころの剥離寿命の延長が期待できる。
【００４７】
なお、上記の実施の形態において、ころとして針状ころを用いることとしたが、これに限らず、例えば、棒状ころ等、他のころを用いても構わない。また、保持器の形状についても、上記した形態のものに限られず、例えば、板厚方向に折り曲げられていないものや、いわゆる箱型の保持器を採用することもできる。
【００４８】
また、上記の実施の形態においては、スラストころ軸受の上下方向に配置される二つの軌道輪にそれぞれ図１、図２に示す形状の軌道輪を採用することにしたが、これに限らず、少なくともいずれか一方にのみ採用することとしてもよい。
【００４９】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明に係るスラストころ軸受の軌道輪は、適切にスラスト荷重を受けることが要求される場合において、有効に利用される。
【符号の説明】
【００５１】
１１，１５，４１，５１  軌道輪、１２  回転軸線、１３  針状ころ、１４  保持器、３１  スラストころ軸受、１６  ポケット、１７  転動面、１８，１９  軌道面、２１，４２，５２  貫通穴、２２，２７，２９，３３，３５，４３，４９，５３，５９、  面、２３，２８，４５，５５  膨出部、２４，４６，５６  中央部、２５，２６，４７，４８，５７，５８  平坦部、３２，３４  ハウジング、４４，５４  鍔部。
【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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