(57)【要約】【課題】軌道輪の爪の張り出し量の精度と強度を確保でき、保持器と軌道輪を組み易く、分離し難くすることである。【解決手段】内輪４と外輪５の各鍔４ｂ、５ｂの先端に形成した保持器３側へ張り出す各爪４ｃ、５ｃが後退する方向へ傾斜するように、各軌道円環部４ａ、５ａを円錐状に傾斜させて成形し、これらの内輪４と外輪５を保持器３の上下に組み合わせて熱処理し、この熱処理変形で内輪４と外輪５の各軌道円環部４ａ、５ａを傾斜のない平坦な円環状に変形させて、後退するように傾斜していた内輪４と外輪５の各爪４ｃ、５ｃで保持器３の内径縁と外径縁を係止して、保持器３を非分離とすることにより、各爪４ｃ、５ｃの張り出し量の精度と強度を確保でき、保持器３と内輪４および外輪５を組み易く、分離し難くした。【選択図】図３
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【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、軌道円環部の内径側に鍔を形成した内輪、または軌道円環部の外径側に鍔を形成した外輪の少なくとも一方の軌道輪とを備え、ラジアル方向の軸受内部隙間を前記鍔で規制して、この鍔の先端に円周方向の複数箇所で半径方向に前記保持器側へ張り出す爪を形成し、この爪の張り出し長さを前記軸受内部隙間よりも大きくして、前記保持器の内周縁または外周縁を係止し、前記軌道輪と保持器を非分離としたスラスト軸受の製造方法において、前記鍔の先端に形成した保持器側へ張り出す爪が後退する方向へ傾斜するように、前記軌道輪の軌道円環部を円錐状に傾斜させて成形し、この軌道円環部を円錐状に傾斜させた軌道輪に前記保持器を組み合わせて、これらの組み合わせた軌道輪と保持器を熱処理し、この熱処理工程で、前記円錐状に傾斜させて成形した軌道輪の軌道円環部を傾斜のない平坦な円環状に変形させて、前記爪の傾斜をなくして前記保持器側へ張り出させ、前記軌道輪と保持器を非分離とするようにしたことを特徴とするスラスト軸受の製造方法。
【請求項２】
前記熱処理を浸炭焼入れ焼戻しとした請求項１に記載のスラスト軸受の製造方法。
【請求項３】
前記爪を曲げ加工またはステーキングで形成した請求項１または２に記載のスラスト軸受の製造方法。
【請求項４】
前記軸受内部隙間を軸受部偏心量の２倍以上とした請求項１乃至３のいずれかに記載のスラスト軸受の製造方法。
【請求項５】
前記軌道輪を薄鋼板で形成した請求項１乃至４のいずれかに記載のスラスト軸受の製造方法。
【請求項６】
前記保持器を薄鋼板で形成した請求項１乃至５のいずれかに記載のスラスト軸受の製造方法。
【請求項７】
自動車のトルクコンバータのタービンまたはインペラと、ステータとの間に組み付けられたスラスト軸受において、請求項１乃至６のいずれかに記載の製造方法で製造されたことを特徴とするスラスト軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軌道輪ところを保持する保持器とを非分離としたスラスト軸受の製造方法とスラスト軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のころを放射状に保持する保持器と、内径側に鍔を形成した内輪または外径側に鍔を形成した外輪の少なくとも一方の軌道輪とを備え、ラジアル方向の軸受内部隙間を軌道輪の鍔で規制したスラスト軸受には、軌道輪の鍔の先端に円周方向の複数箇所で保持器側に張り出す爪を曲げ加工やステーキングによって形成し、この爪の張り出し長さを軸受内部隙間よりも大きくして、保持器の内周縁または外周縁を係止し、軌道輪と保持器を非分離とした一体型のものがある（例えば、特許文献１、２参照）。この一体型のスラスト軸受には、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】
このような一体型のスラスト軸受では、一般的な転がり軸受と同様に、軌道輪は焼入れ、焼戻し処理等によって強化されるので、その爪も強化されて容易には変形しなくなる。このため、保持器と軌道輪を確実に非分離とするために軸受内部隙間より爪を大きく張り出すと、保持器を軌道輪に組み込むことができず、そのまま無理に保持器を組み込もうとすると、保持器や爪を損傷する問題がある。
【０００４】
このような問題に対して、特許文献１に記載されたものでは、軌道輪の焼入れ処理時に爪の部分を焼入れ防止するか、焼入れ処理後に焼なまし処理を行って、保持器の組み込み後に爪の部分を曲げ加工するようにしている。また、特許文献２に記載されたものでは、軌道輪と保持器を一体に組み立てた後、一体に組み立てたスラスト軸受に浸炭焼入れ、焼戻し処理を施している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３３３９号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２に記載されたスラスト軸受は、保持器を組み込み前の軌道輪の爪が形成される部分を軟らかくして、ころを保持する保持器を組み込んだ後で、曲げ加工やステーキングによって爪を形成できるが、保持器を組み込んだ状態で爪を形成しようとすると、爪が加工されて張り出す側に保持器が組み込まれているので、加工される爪を受ける受け治具を配置できず、爪の張り出し量の精度が悪くなる問題がある。このように爪の張り出し量の精度が悪くなると、爪がころと干渉する恐れがある。
【０００７】
また、特許文献１に記載された軌道輪の焼入れ処理時に爪の部分を焼入れ防止するか、焼入れ処理後に焼なまし処理を行ったスラスト軸受は、爪の強度を十分に確保できない問題もある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、軌道輪の爪の張り出し量の精度と強度を確保でき、保持器と軌道輪を組み易く、分離し難くすることである。
【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に、本発明は、複数のころを放射状に保持する保持器と、軌道円環部の内径側に鍔を形成した内輪、または軌道円環部の外径側に鍔を形成した外輪の少なくとも一方の軌道輪とを備え、ラジアル方向の軸受内部隙間を前記鍔で規制して、この鍔の先端に円周方向の複数箇所で半径方向に前記保持器側へ張り出す爪を形成し、この爪の張り出し長さを前記軸受内部隙間よりも大きくして、前記保持器の内周縁または外周縁を係止し、前記軌道輪と保持器を非分離としたスラスト軸受の製造方法において、前記鍔の先端に形成した保持器側へ張り出す爪が後退する方向へ傾斜するように、前記軌道輪の軌道円環部を円錐状に傾斜させて成形し、この軌道円環部を円錐状に傾斜させた軌道輪に前記保持器を組み合わせて、これらの組み合わせた軌道輪と保持器を熱処理し、この熱処理工程で、前記円錐状に傾斜させて成形した軌道輪の軌道円環部を傾斜のない平坦な円環状に変形させて、前記爪の傾斜をなくして前記保持器側へ張り出させ、前記軌道輪と保持器を非分離とする方法を採用した。
【００１０】
すなわち、鍔の先端に形成した保持器側へ張り出す爪が後退する方向へ傾斜するように、軌道輪の軌道円環部を円錐状に傾斜させて成形し、この軌道円環部を円錐状に傾斜させた軌道輪に保持器を組み合わせて、これらの組み合わせた軌道輪と保持器を熱処理し、この熱処理工程で、円錐状に傾斜させて成形した軌道輪の軌道円環部を傾斜のない平坦な円環状に変形させて、爪を傾斜がなくなるように保持器側へ張り出させ、軌道輪と保持器を非分離とすることにより、ころを保持する保持器を組み込む前の軌道輪に爪を形成して、爪の張り出し量の精度と強度を確保するとともに、保持器と軌道輪を組み易く、分離し難くした。なお、ころは熱処理前に保持器に組み込んでも、熱処理後に組み込んでもよい。
【００１１】
前記熱処理は浸炭焼入れ焼戻しとするとよい。
【００１２】
前記爪は曲げ加工またはステーキングで形成することができる。
【００１３】
前記軸受内部隙間を軸受部偏心量の２倍以上とすることにより、保持器の内径面または外径面の軌道輪の鍔との接触を防止し、軸受の円滑な回転を確保することができる。また、保持器の摩耗や変形も防止することができる。
【００１４】
前記軌道輪は薄鋼板で形成することができる。
【００１５】
前記保持器も薄鋼板で形成することができる。
【００１６】
上述した各スラスト軸受の製造方法は、自動車のトルクコンバータのタービンまたはインペラと、ステータとの間に組み付けられるスラスト軸受に好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のスラスト軸受の製造方法は、鍔の先端に形成した保持器側へ張り出す爪が後退する方向へ傾斜するように、軌道輪の軌道円環部を円錐状に傾斜させて成形し、この軌道円環部を円錐状に傾斜させた軌道輪に保持器を組み合わせて、これらの組み合わせた軌道輪と保持器を熱処理し、この熱処理工程で、円錐状に傾斜させて成形した軌道輪の軌道円環部を傾斜のない平坦な円環状に変形させて、爪を傾斜がなくなるように保持器側へ張り出させ、軌道輪と保持器を非分離としたので、ころを保持する保持器を組み込む前の軌道輪に爪を形成して爪の加工精度を確保できるとともに、後の熱処理で爪の強度も確保することができる。
【００１８】
前記軸受内部隙間を軸受部偏心量の２倍以上とすることにより、保持器の内径面または外径面の軌道輪の鍔との接触を防止し、軸受の円滑な回転を確保することができる。また、保持器の摩耗や変形も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】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る製造方法で製造したスラスト軸受１を示す。このスラスト軸受１は、複数のころ２を放射状に保持する保持器３と、軌道円環部４ａの内径側に鍔４ｂが形成された内輪４と、軌道円環部５ａの外径側に鍔５ｂが形成された外輪５とを備えた三位一体型のものであり、軸受部に大きな偏心回転が生じても、保持器３の内外径面が各鍔４ｂ、５ｂと接触しないように、ラジアル方向の軸受内部隙間が軸受部偏心量の２倍以上に設定されている。保持器３、内輪４および外輪５は、いずれも薄鋼板で形成されている。
【００２０】
前記外輪５の鍔５ｂの先端には、曲げ加工によって、軸受内部隙間よりも長く内向きに張り出す複数の爪５ｃが、円周方向に等間隔で形成されており、これらの各爪５ｃで保持器３の外周縁が係止されて、保持器３と外輪５が非分離とされている。なお、内輪４の鍔４ｂの先端には、複数の外向きの爪４ｃがステーキングで形成され、保持器３と内輪４が非分離とされている。
【００２１】
以下に、上述したスラスト軸受１を製造する手順を説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ組み立て前の内輪４と外輪５を示す。内輪４は、ステーキングで形成された外向きに張り出す爪４ｃが後退する方向へ傾斜するように、軌道円環部４ａが円錐状に傾斜させて成形されており、後退した各爪４ｃの先端で形成される差し渡し外径Ｄ４は、保持器３の内径と同等もしくは僅かに小さくなっている。また、外輪５は、曲げ加工で形成された内向きに張り出す爪５ｃが後退する方向へ傾斜するように、軌道円環部５ａが円錐状に傾斜させて成形されており、後退した各爪５ｃの先端で形成される差し渡し内径Ｄ５は、保持器３の外径と同等もしくは僅かに大きくなっている。
【００２２】
図２（ａ）、（ｂ）に示した内輪４と外輪５を、図３に示すように、ころ２を保持した保持器３の上下に組み合わせて、熱処理炉（図示省略）の中に装入し、これらに浸炭焼入れ焼戻しの熱処理を施す。
【００２３】
このように熱処理を施すことにより、内輪４と外輪５の円錐状に傾斜した各軌道円環部４ａ、５ａが、応力緩和による熱処理変形で傾斜のない平坦な円環状に変形し、この変形によって、後退するように傾斜していた内輪４と外輪５の各爪４ｃ、５ｃが、それぞれ傾斜がなくなるように保持器３側へ張り出して、保持器３の内径縁と外径縁を係止するようになり、図１（ｂ）に示したように、熱処理後の内輪４および外輪５と保持器３が非分離となる。また、浸炭焼入れ焼戻しの熱処理によって、内輪４と外輪５の各爪４ｃ、５ｃを含む全体が強化される。
【００２４】
図４は、上述した製造方法で製造されたスラスト軸受１を使用した自動車のトルクコンバータを示す。このトルクコンバータは、エンジンの出力軸に連結されるインペラ２１と、トランスミッションの入力軸に連結されるタービン２２とが対向配置され、ケーシングに固定されるステータシャフト（図示省略）に一方向クラッチ２３を介してステータ２４が取り付けられており、それぞれ椀状に形成されたインペラブレード２１ａとタービンブレード２２ａの間で還流する流体を、これらの内径側でタービン２２側からインペラ２１側へ戻す際に、流体の流れ方向を変えてインペラ２１に順方向の回転力を付与して伝達トルクを増幅する。インペラブレード２１ａとタービンブレード２２ａ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２１とタービン２２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。
【００２５】
前記スラスト軸受１は、インペラ２１とステータ２４の間と、タービン２２とステータ２４の間との２箇所に組み付けられており、前者は外輪５がインペラハブ２１ｂに組み付けられ、後者は内輪４がタービンハブ２２ｂに組み付けられている。これらのスラスト軸受１の軸受内部隙間はインペラ２１やタービン２２の偏心量の２倍以上となる１〜２ｍｍに設定されている。したがって、保持器３の内径面や外径面が内輪４の鍔４ｂや外輪５の鍔５ｂと接触することはなく、インペラ２１とタービン２２の円滑な回転が保証されるとともに、保持器３の摩耗や変形が防止される。
【００２６】
上述した実施形態では、熱処理中の内輪と外輪の各軌道円環部を、応力緩和による熱処理変形で平坦な円環状に変形させるようにしたが、保持器に組み合わせた内輪と外輪を上下からクランプ部材でクランプして、そのクランプ力で変形させるようにしたり、上からの錘の重量で変形させるようにしてもよい。
【００２７】
また、上述した実施形態では、スラスト軸受を三位一体型のものとしたが、本発明に係る製造方法は、二位一体型のスラスト軸受の製造にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ａは本発明に係る製造方法で製造したスラスト軸受を示す平面図、ｂはａの縦断面図
【図２】ａ、ｂは、それぞれ図１の組み込み前の内輪と外輪を示す縦断面図
【図３】図２の内輪と外輪を保持器の上下に組み合わせて熱処理する状態を示す縦断面図
【図４】図１のスラスト軸受を組み付けたトルクコンバータを示す縦断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  スラスト軸受
２  ころ
３  保持器
４  内輪
５  外輪
４ａ、５ａ  軌道円環部
４ｂ、５ｂ  鍔
４ｃ、５ｃ  爪
２１  インペラ
２１ａ  インペラブレード
２１ｂ  インペラハブ
２２  タービン
２２ａ  タービンブレード
２２ｂ  タービンハブ
２３  一方向クラッチ
２４  ステータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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