(57)【要約】【課題】低トルク化を図ることができるスラストころ軸受を提供する。【解決手段】スラストころ軸受２１ａは、外輪２２ａと、内輪２２ｂと、外輪軌道面２４ａおよび内輪軌道面２４ｂを転動する複数のころ３１と、ころ３１を保持する環状の保持器１１ａとを備える。保持器１１ａは、保持器１１ａの回転軸線方向に突出する凸曲面１７ａ、１７ｂを含む。ここで、凸曲面１７ａ、１７ｂは、回転軸線方向において、外輪２２ａと接触する。こうすることにより、保持器１１ａと外輪２２ａとの接触面積を小さくすることができ、低トルク化を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道輪と、
前記軌道輪の軌道面を転動する複数のころと、
前記ころを保持する環状の保持器とを備えるスラストころ軸受であって、
前記保持器は、前記保持器の回転軸線方向に突出する凸曲面を含み、
前記凸曲面は、前記回転軸線方向において、前記軌道輪と接触する、スラストころ軸受。
【請求項２】
前記保持器は、径の異なる一対の環状部と、前記一対の環状部を連結し、前記ころを収容するポケットを形成するように径方向に延びる複数の柱部とを含み、
前記保持器の回転軸線に平行であって前記回転軸線を含む平面で切断した断面において、
前記柱部は、前記環状部から径方向に延びる第一の水平部と、前記第一の水平部と前記回転軸線方向の位置を異ならせて径方向に延びる第二の水平部と、前記第一および第二の水平部を連結する連結部とを含み、
前記凸曲面は、前記第一の水平部に設けられている、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、径の異なる一対の環状部と、前記一対の環状部を連結し、前記ころを収容するポケットを形成するように径方向に延びる複数の柱部とを含み、
少なくとも一方の前記環状部は、前記保持器の径方向の端部を回転軸線方向に折返すように折曲げた折曲げ部を含み、
前記凸曲面は、前記折曲げ部に設けられている、請求項１または２に記載のスラストころ軸受。
【請求項４】
前記凸曲面は、径方向に離れて複数設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載のスラストころ軸受。
【請求項５】
前記凸曲面は、円周方向に離れて複数設けられている、請求項１〜４のいずれか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】
この発明は、スラストころ軸受に関し、特に、板厚方向に折曲げられた保持器を備えるスラストころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用オートマチックトランスミッションにおいて、スラスト荷重が負荷される部分については、スラスト荷重を支持するスラストころ軸受が配置される。昨今は、スラストころ軸受が要求される特性として、スラストころ軸受の破損の恐れの低減等の他、低燃費化の観点から、スラストころ軸受の低トルク化が要求されている。
【０００３】
スラストころ軸受は、一般的には、外輪や内輪といった軌道輪と、複数のころと、ころを保持する保持器とから構成される。従来におけるスラストころ軸受の一部の断面図を、図７に示す。図７を参照して、スラストころ軸受１０１は、一対の軌道輪１０２ａ、１０２ｂと、軌道輪１０２ａ、１０２ｂの間に配置され、軌道輪１０２ａ、１０２ｂの軌道面を転動する複数の針状ころ１０３と、複数の針状ころ１０３を保持する保持器１０４とからなる。保持器１０４の柱部１０５は、その断面がＷ字形状となるように、保持器１０４の回転軸線方向に複数回屈曲されている。
【０００４】
上記と同様の構成のスラストころ軸受に関する技術が、特開２００６−１７０３６９号公報（特許文献１）や特開２００６−１７０３７０号公報（特許文献２）、特開２００６−１７０３７１号公報（特許文献３）に開示されている。特許文献１、特許文献２および特許文献３によると、スラストころ軸受は、一対の軌道輪と、各軌道輪間に配置される針状ころと、針状ころを保持する保持器とを備える。保持器は、軸方向に複数回屈曲させ、断面Ｗ字形に形成されている。
【特許文献１】特開２００６−１７０３６９号公報
【特許文献２】特開２００６−１７０３７０号公報
【特許文献３】特開２００６−１７０３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
再び図７を参照して、従来におけるスラストころ軸受１０１に備えられる保持器１０４はころ案内であり、径方向、すなわち、ころ自転軸線方向において、軌道輪１０２ａと接触する場合がある。具体的には、例えば、保持器１０４の内径側の幅面１０６と、軌道輪１０２ａの鍔部１０７のうち、保持器１０４の幅面１０６に対向する面１０８とが接触する場合がある。ここで、軌道輪１０２ａと接触する保持器１０４の幅面１０６の面積が大きいと、軌道輪１０２ａと保持器１０４とが接触する際のトルクが増大することになる。
【０００６】
特許文献３においても、スラストころ軸受に備えられる保持器は、径方向において、軌道輪と接触する。具体的には、保持器の径方向の幅面と、軌道輪の鍔部のうち、保持器が配置される側の面とが接触する。この場合においても、接触する面積が大きいと、トルクが増大することになる。
【０００７】
この発明の目的は、低トルク化を図ることができるスラストころ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るスラストころ軸受は、軌道輪と、軌道輪の軌道面を転動する複数のころと、ころを保持する環状の保持器とを備える。保持器は、保持器の回転軸線方向に突出する凸曲面を含む。ここで、凸曲面は、回転軸線方向において、軌道輪と接触する。
【０００９】
このように構成することにより、軌道輪案内とした保持器と軌道輪とが回転軸線方向において接触する際に、回転軸線方向に突出する保持器の凸曲面で軌道輪と接触することになる。そうすると、保持器と軌道輪との接触面積を小さくすることができる。したがって、低トルク化を図ることができる。
【００１０】
好ましくは、保持器は、径の異なる一対の環状部と、一対の環状部を連結し、ころを収容するポケットを形成するように径方向に延びる複数の柱部とを含む。保持器の回転軸線に平行であって回転軸線を含む平面で切断した断面において、柱部は、環状部から径方向に延びる第一の水平部と、第一の水平部と回転軸線方向の位置を異ならせて径方向に延びる第二の水平部と、第一および第二の水平部を連結する連結部とを含む。ここで、凸曲面は、第一の水平部に設けられている。柱部に含まれる第一の水平部は、円周方向に連なっていない。したがって、容易に凸曲面を形成することができる。なお、水平部とは、厳密に水平方向に延びる部分を意味するのではなく、水平方向に沿って延びる部分をいう。
【００１１】
さらに好ましくは、保持器は、径の異なる一対の環状部と、一対の環状部を連結し、ころを収容するポケットを形成するように径方向に延びる複数の柱部とを含む。少なくとも一方の環状部は、保持器の径方向の端部を回転軸線方向に折返すように折曲げた折曲げ部を含む。ここで、凸曲面は、折曲げ部に設けられている。こうすることにより、保持器の径方向の端部を折曲げて、凸曲面を容易に形成することができる。また、折曲げ部は環状に連なっており、その強度は高いため、安定して保持器と軌道輪とを接触させることができる。
【００１２】
さらに好ましくは、凸曲面は、径方向に離れて複数設けられている。こうすることにより、径方向における複数の凸曲面で保持器と軌道輪とが接触することになる。したがって、さらに低トルク化を図ることができる。
【００１３】
さらに好ましくは、凸曲面は、円周方向に離れて複数設けられている。こうすることにより、円周方向における複数の凸曲面で保持器と軌道輪とが接触することになる。したがって、さらに低トルク化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、軌道輪案内とした保持器と軌道輪とが回転軸線方向において接触する際に、回転軸線方向に突出する保持器の凸曲面で軌道輪と接触することになる。そうすると、保持器と軌道輪との接触面積を小さくすることができる。したがって、低トルク化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。まず、この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受に備えられる軌道輪としての外輪の構成について説明する。図２は、この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受に備えられる外輪を、板厚方向から見た図である。図３は、図２に示す外輪２２ａを、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面で切断した場合の断面図である。
【００１６】
図２および図３を参照して、軌道輪としての外輪２２ａは、その中央に貫通穴２８を有し、環状である。外輪２２ａは、その表面に外輪軌道面２４ａを有する外輪円板部２３ａと、外輪円板部２３ａの外径側端部から回転軸線方向に延びる外輪鍔部２５ａとを含む。スラストころ軸受の運転状態において、外輪２２ａは、回転軸線２０ａを中心に回転する。外輪鍔部２５ａは、回転軸線方向の端部が内径側に若干折曲げられたステーキング部２７ａを含む。ステーキング部２７ａは、円周方向に約９０度間隔で４つ設けられている。ステーキング部２７ａにより、スラストころ軸受を構成する各構成部材の分離を防止している。
【００１７】
次に、この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受に備えられる保持器の構成について説明する。図４は、この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受に備えられる保持器を、板厚方向から見た図である。図５は、図４に示す保持器を、図４中のＶ−Ｖ断面で切断した場合の断面図である。
【００１８】
図４および図５を参照して、保持器１１ａは、板厚方向に貫通する貫通穴１２をその中央部に有する。保持器１１ａは、ころを収容する複数のポケット１４ａを有する。ポケット１４ａは、略放射状に配置される。保持器１１ａは、径の異なる一対の環状部、ここでは外径側の環状部１３ａおよび内径側の環状部１３ｂと、ポケット１４ａを形成するようにそれぞれの環状部１３ａ、１３ｂを連結する複数の柱部１５ａとを含む。環状部１３ａ、１３ｂには、保持器１１ａの径方向端部を回転軸線方向に折曲げた折曲げ部１６ａ、１６ｂが形成されている。なお、保持器１１ａの柱部１５ａの側壁面には、ポケット１４ａ内に収容するころの脱落を防止するころ止め部（図示せず）が設けられている。スラストころ軸受の運転状態において、保持器１１ａは、回転軸線２０ｂを中心に回転する。
【００１９】
図５に示す断面、すなわち、保持器１１ａの回転軸線２０ｂに平行であって回転軸線２０ｂを含む平面で切断した断面において、柱部１５ａは、環状部１３ａ、１３ｂから径方向に延びる第一の水平部４１ａ、４１ｂと、第一の水平部４１ａ、４１ｂと回転軸線方向の位置を異ならせて径方向に延びる第二の水平部４３ａと、第一および第二の水平部４１ａ、４３ａを連結する連結部４２ａと、第一および第二の水平部４１ｂ、４３ａとを連結する連結部４２ｂとを含む。
【００２０】
ここで、保持器１１ａは、保持器１１ａの回転軸線方向に突出する凸曲面１７ａ、１７ｂを含む。凸曲面１７ａ、１７ｂは、保持器１１ａのうち、柱部１５ａに含まれる第一の水平部４１ａ、４１ｂに設けられている。凸曲面１７ａ、１７ｂは、径方向に離れて設けられている。また、図５に示す断面において、凸曲面１７ａ、１７ｂは、略円弧状である。この場合、柱部１５ａに含まれる第一の水平部４１ａ、４１ｂは、円周方向に連なっていないため、容易に凸曲面１７ａ、１７ｂを形成することができる。凸曲面１７ａ、１７ｂは、回転軸線方向において、上記した外輪２２ａと接触する。すなわち、保持器１１ａは、軌道輪案内である。
【００２１】
次に、上記した外輪２２ａおよび保持器１１ａを備え、この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受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は、例えば、自動車のオートマチックトランスミッションのうち、スラスト荷重が負荷される箇所に配置される。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一部を示す断面図であり、図３中のＩで示す部分に対応する。
【００２２】
図１〜図５を参照して、スラストころ軸受２１ａは、外輪２２ａと、内輪２２ｂと、外輪２２ａおよび内輪２２ｂの間に配置される複数のころ３１と、複数のころ３１を保持する保持器１１ａとを備える。スラストころ軸受２１ａは、保持器１１ａの板厚方向に負荷されるスラスト荷重を支持する。
【００２３】
軌道輪としての内輪２２ｂは、その中央に貫通穴を有し、環状である。内輪２２ｂは、その表面に内輪軌道面２４ｂを有する内輪円板部２３ｂと、内輪円板部２３ｂの内径側端部から回転軸線方向に延びる内輪鍔部２５ｂとを含む。内輪鍔部２５ｂにも、回転軸線方向の端部が外径側に若干折曲げられたステーキング部（図示せず）が設けられている。
【００２４】
ころ３１は、外輪軌道面２４ａおよび内輪軌道面２４ｂ上を転動する。ポケット１４ａ内にころ３１を収容した保持器１１ａは、外輪２２ａおよび内輪２２ｂ間に配置される。この場合、保持器１１ａの径方向外側には、外輪２２ａの外輪鍔部２５ａが位置し、径方向内側には、内輪２２ｂの内輪鍔部２５ｂが位置する。
【００２５】
ここで、スラストころ軸受２１ａの運転状態においては、回転軸線方向において、軌道輪案内とした保持器１１ａと外輪２２ａとが接触する。具体的には、凸曲面１７ａ、１７ｂと外輪２２ａの外輪軌道面２４ａとが接触する。そうすると、保持器１１ａと外輪２２ａとの接触面積を小さくすることができる。したがって、スラストころ軸受２１ａの低トルク化を図ることができる。
【００２６】
また、径方向において離れた二つの凸曲面１７ａ、１７ｂで保持器１１ａと外輪２２ａとが接触するため、接触時において、それぞれの凸曲面１７ａ、１７ｂに負荷される荷重を小さくすることができる。したがって、さらに低トルク化を図ることができる。
【００２７】
なお、凸曲面１７ａ、１７ｂは、円周方向に離れて複数設けられているため、保持器１１ａと外輪２２ａとが接触する際の接触面積を小さくすることができる。したがって、さらに低トルク化を図ることができる。
【００２８】
また、図１に示す断面において、凸曲面１７ａ、１７ｂは、略円弧状であるため、保持器１１ａと外輪２２ａとを点接触させることができる。そうすると、さらに接触面積を小さくすることができる。したがって、さらに低トルク化を図ることができる。
【００２９】
また、スラストころ軸受２１ａに備えられるころ３１について、その転動面３２にフルクラウニングを設けることにしてもよい。フルクラウニングとは、ころ３１の軸線方向の中心部の径が最大となるよう転動面３２の全体に設けられたクラウニングをいう。こうすることにより、ころ３１と外輪２２ａ、内輪２２ｂとの接触面積を小さくすることができ、外径側と内径側の周速差による滑りを低減することができる。したがって、さらにスラストころ軸受２１ａの低トルク化を図ることができる。
【００３０】
なお、上記の実施の形態においては、保持器１１ａの柱部１５ａと外輪２２ａとが接触することとしたが、これに限らず、保持器の環状部と外輪とが接触する場合についても適用される。
【００３１】
図６は、この場合におけるスラストころ軸受の一部を示す断面図である。図６を参照して、スラストころ軸受２１ｃは、外輪２２ｃと、内輪２２ｄと、複数のころ３１と、保持器１１ｃとを備える。外輪２２ｃは、その表面に外輪軌道面２４ｃを有する外輪円板部２３ｃと、外輪円板部２３ｃの外径側端部から回転軸線方向に延びる外輪鍔部２５ｃとを含む。また、内輪２２ｄは、その表面に内輪軌道面２４ｄを有する内輪円板部２３ｄと、内輪円板部２３ｄの内径側端部から回転軸線方向に延びる内輪鍔部２５ｄとを含む。
【００３２】
保持器１１ａは、外径側の環状部１３ｃおよび内径側の環状部１３ｄと、ポケット１４ｃを形成するようにそれぞれの環状部１３ｃ、１３ｄを連結する複数の柱部１５ｃとを含む。環状部１３ｃ、１３ｄには、保持器１１ｃの径方向端部を回転軸線方向に折曲げた折曲げ部１６ｃ、１６ｄが形成されている。
【００３３】
図６に示す断面、すなわち、保持器１１ｃの回転軸線２０ｃに平行であって回転軸線２０ｃを含む平面で切断した断面において、柱部１５ｃは、環状部１３ｃ、１３ｄから径方向に延びる第一の水平部４１ｃ、４１ｄと、第一の水平部４１ｃ、４１ｄと回転軸線方向の位置を異ならせて径方向に延びる第二の水平部４３ｃと、第一および第二の水平部４１ｃ、４３ｃを連結する連結部４２ｃと、第一および第二の水平部４１ｄ、４３ｃとを連結する連結部４２ｄとを含む。
【００３４】
ここで、保持器１１ｃは、保持器１１ｃの回転軸線方向に突出する凸曲面１７ｃを含む。凸曲面１７ｃは、環状部１３ｃの折曲げ部１６ｃに設けられている。スラストころ軸受２１ｃの基本的な構成については、図１に示すスラストころ軸受２１ａと同様であるため、その説明を省略する。
【００３５】
ここで、スラストころ軸受２１ｃの運転状態においては、保持器１１ｃと外輪２２ｃとが接触する。具体的には、凸曲面１７ｃと外輪２２ｃの外輪軌道面２４ｃとが接触することになる。そうすると、この場合も、保持器１１ｃと外輪２２ｃとの接触面積を小さくすることができる。したがって、スラストころ軸受２１ｃの低トルク化を図ることができる。
【００３６】
この場合、保持器１１ｃの径方向の端部を折曲げて、凸曲面１７ｃを容易に形成することができる。また、折曲げ部１６ｃは環状に連なっており、その強度は高いため、安定して外輪２２ｃと接触させることができる。
【００３７】
さらに、凸曲面は、環状に連なっている構成としたが、これに限らず、円周方向に離れて複数設けられる構成としてもよい。また、両方の環状部に、外輪と接触する凸曲面を設けることにしてもよい。
【００３８】
また、上記の実施の形態においては、保持器は、回転軸線方向に複数折曲げられた構成としたが、これに限らず、板厚方向に折曲げられていない構成の保持器についても適用される。さらに、保持器が内輪と接触する場合や、外輪および内輪の双方と接触する場合についても適用される。
【００３９】
なお、上記においては、凸曲面は、上記した断面において、略円弧形状としたが、これに限らず、Ｒ面形状等、他の断面形状であってもよい。さらに、複数の曲線から構成される断面形状であってもよい。こうすることにより、凸曲面をより適切な形状とすることができる。
【００４０】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、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】
【００４１】
この発明に係るスラストころ軸受は、自動車のオートマチックトランスミッションに有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受の一部を示す断面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受に備えられる外輪を板厚方向から見た図である。
【図３】図２に示す外輪を、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面で切断した場合の断面図である。
【図４】この発明の一実施形態に係るスラストころ軸受の保持器を板厚方向から見た図である。
【図５】図４に示す保持器を、図４中のＶ−Ｖ断面で切断した場合の断面図である。
【図６】この発明の他の実施形態に係るスラストころ軸受の一部を示す断面図である。
【図７】従来におけるスラストころ軸受の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１ａ，１１ｃ  保持器、１２，２８  貫通穴、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ  環状部、１４ａ，１４ｃ  ポケット、１５ａ，１５ｃ  柱部、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  折曲げ部、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  凸曲面、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  回転軸線、２１ａ，２１ｃ  スラストころ軸受、２２ａ，２２ｃ  外輪、２２ｂ，２２ｄ  内輪、２３ａ，２３ｃ  外輪円板部、２３ｂ，２３ｄ  内輪円板部、２４ａ，２４ｃ  外輪軌道面、２４ｂ，２４ｄ  内輪軌道面、２５ａ，２５ｃ  外輪鍔部、２５ｂ，２５ｄ  内輪鍔部、２７ａ  ステーキング部、３１  ころ、３２  転動面、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ  第一の水平部、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ  連結部、４３ａ，４３ｃ  第二の水平部。
【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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【図６】
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【図７】
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