(57)【要約】【課題】保持器を係止する爪の強度を低下させたり、軸受性能を低下させたりすることなく、保持器を軌道輪に容易に組み込むことができる一体型のスラスト軸受を提供することである。【解決手段】円環状の保持器３を円周方向の１箇所の分割部３ｃで分割し、この分割部３ｃを厚み方向へ撓み変形可能とすることにより、外輪５と同心上にセットした保持器３の分割部３ｃを外輪５の１つの爪５ｂの側端部に合わせ、分割部３ｃの片側を厚み方向に爪５ｂの内方へ撓ませて爪５ｂの内側へ入れ込み、この分割部３ｃの片側を爪５ｂの内側へ入れ込んだ方向へ保持器３を外輪５と相対回転させて、分割部３ｃの片側を他の全ての爪５ｂの内側へ順次通して保持器３全体を各爪５ｂの内側へ入れ込むようにし、保持器３を係止する爪５ｂの強度を低下させたり、軸受性能を低下させたりすることなく、保持器３を外輪５に容易に組み込むことができるようにした。【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円環状の保持器と、内径側に鍔を有する内輪または外径側に鍔を有する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前記保持器側に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において、前記円環状の保持器を円周方向の１箇所で分割し、この分割部を厚み方向へ撓み変形可能としたことを特徴とするスラスト軸受。
【請求項２】
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に記載のスラスト軸受。
【請求項３】
前記保持器を薄鋼板のプレス加工で形成した請求項１または２に記載のスラスト軸受。
【請求項４】
前記保持器を樹脂で形成した請求項１または２に記載のスラスト軸受。
【請求項５】
前記軌道輪を薄鋼板のプレス加工で形成し、浸炭処理または浸炭窒化処理を施した請求項１乃至４のいずれかに記載のスラスト軸受。
【請求項６】
前記スラスト軸受が、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ものである請求項１乃至５のいずれか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、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のころを放射状に保持する円環状の保持器と、内径側に鍔を有する内輪または外径側に鍔を有する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するスラスト軸受には、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、軸受内部隙間よりも大きく張り出す爪の間から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することができない問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載された軸受の組み立て後に浸炭焼入れ、焼戻し処理を施したスラスト軸受は、軌道輪や保持器等の軸受部品に熱処理ひずみが生じやすくなり、軸受性能が低下する恐れがある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、保持器を係止する爪の強度を低下させたり、軸受性能を低下させたりすることなく、保持器を軌道輪に容易に組み込むことができる一体型のスラスト軸受を提供することである。
【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円環状の保持器と、内径側に鍔を有する内輪または外径側に鍔を有する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前記保持器側に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において、前記円環状の保持器を円周方向の１箇所で分割し、この分割部を厚み方向へ撓み変形可能とした構成を採用した。
【００１０】
すなわち、円環状の保持器を円周方向の１箇所で分割し、この分割部を厚み方向へ撓み変形可能とすることにより、軌道輪と同心上にセットした保持器の分割部を軌道輪の１つの爪の側端部に合わせ、分割部の片側を厚み方向に爪の内方へ撓ませて爪の内側へ入れ込み、この分割部の片側を爪の内側へ入れ込んだ方向へ保持器を回転させて、分割部の片側を他の全ての爪の内側へ順次通して保持器全体を各爪の内側へ入れ込むようにし、保持器を係止する爪の強度を低下させたり、軸受性能を低下させたりすることなく、保持器を軌道輪に容易に組み込むことができるようにした。
【００１１】
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。
【００１２】
前記保持器は、薄鋼板のプレス加工で形成したものとすることができる。
【００１３】
前記保持器は、樹脂で形成したものとすることもできる。
【００１４】
前記軌道輪を薄鋼板のプレス加工で形成し、浸炭処理または浸炭窒化処理を施すことにより、軌道輪を安価で耐久寿命の優れたものとすることができる。
【００１５】
上述した各スラスト軸受は、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ものに好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のスラスト軸受は、円環状の保持器を円周方向の１箇所で分割し、この分割部を厚み方向へ撓み変形可能とすることにより、軌道輪と同心上にセットした保持器の分割部を軌道輪の１つの爪の側端部に合わせ、分割部の片側を厚み方向に爪の内方へ撓ませて爪の内側へ入れ込み、この分割部の片側を爪の内側へ入れ込んだ方向へ保持器を回転させて、分割部の片側を他の全ての爪の内側へ順次通して保持器全体を各爪の内側へ入れ込むようにしたので、保持器を係止する爪の強度を低下させたり、軸受性能を低下させたりすることなく、保持器を軌道輪に容易に組み込むことができる。
【００１７】
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】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。このスラスト軸受１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のころ２を放射状に保持する円環状の保持器３と、内径側に鍔４ａを有する内輪４と、外径側に鍔５ａを有する外輪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４ａ、５ａ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、いずれも薄鋼板のプレス加工で形成され、内輪４と外輪５は浸炭窒化処理を施されている。
【００１９】
前記外輪５の鍔５ａ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８個の爪５ｂが、円周方向に４５°の位相で形成されており、これらの各爪５ｂ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４ａの先端には、複数の外向きの爪４ｂ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。
【００２０】
前記保持器３は、図１（ｂ）および図２に示すように、円環部に各ころ２を収納するポケット３ａが柱部３ｂで区画され、円周方向の１箇所が柱部３ｂの分割部３ｃで分割されている。ポケット３ａの部分の半径方向断面は逆Ｖ字状とされ、内輪４と外輪５の各爪４ｂ、５ｂに係止される内外周の縁部は平坦に形成されている。この保持器３は、分割部３ｃで分割された柱部３ｂがポケット３ａを１つ省略されて幅広に形成されているが、この柱部３ｂはポケット３ａを省略せずに他の柱部３ｂと同じ幅にしてもよい。
【００２１】
以下に、前記保持器３を外輪５に組み込む手順を説明する。まず、図３（ａ１）、（ｂ１）に示すように、外輪５と同心上にセットした保持器３の分割部３ｃを外輪５の１つの爪５ｂの側端部に合わせ、図３（ａ２）、（ｂ２）に示すように、分割部３ｃの片側を厚み方向に爪５ｂの内方へ撓ませて、保持器３を反時計回りに少し回転させ、図３（ａ３）、（ｂ３）に示すように、内方へ撓ませた分割部３ｃの片側を爪５ｂの内側に入れ込む。こののち、分割部３ｃの片側を爪５ｂの内側に入れ込んだ方向へ保持器３を回転させて、分割部３ｃの片側を他の全ての爪５ｂの内側へ順次通すことにより、保持器３全体を各爪５ｂの内側へ入れ込んで、保持器３を外輪５に組み込むことができる。図示は省略するが、保持器３の内輪４への組み込みも同様の手順で行うことができる。
【００２２】
図４は、前記スラスト軸受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、また、取り付け誤差も存在するため、その偏心量も最大０．５ｍｍ程度の比較的大きなものとなる。
【００２３】
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４ａや外輪５の鍔５ａ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。
【００２４】
図５および図６は、第２の実施形態を示す。このスラスト軸受１１は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のころ１２を放射状に保持する円環状の保持器１３と、外径側に鍔１４ａを有する外輪１４とを備えた二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１３の外径面が外輪１４の鍔１４ａ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。この実施形態では保持器１３が樹脂の射出成形で形成されている。
【００２５】
前記外輪１４は、第１の実施形態のものと同様に、薄鋼板のプレス加工で形成されて浸炭窒化処理を施されており、曲げ加工によって、内向きに張り出す８個の爪１４ｂが鍔１４ａの先端に円周方向に４５°の位相で形成され、保持器１３がこれらの爪１４ｂで外周縁を係止されて非分離とされている。
【００２６】
前記保持器１３は、図５（ｂ）および図６に示すように、円環部に各ころ１２を収納するポケット１３ａが柱部１３ｂで区画され、円周方向の１箇所がポケット１３ａの部分の分割部１３ｃで分割されている。また、ポケット１３ａが設けられた円環部は平坦に形成され、外輪１４の爪１４ｂで係止される外周縁部は薄肉に形成されている。図示は省略するが、この保持器１３も、図３に示した第１の実施形態のものと同様の手順で、外輪１４に組み込まれる。
【００２７】
上述した各実施形態では、三位一体型のものと外輪と保持器が二位一体型のものとし、保持器を係止する外輪の爪を４５°の位相で８個形成したが、本発明に係るスラスト軸受は、内輪と保持器が二位一体型のものにも採用することができ、保持器を係止する内輪や外輪の爪の個数や位相は任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ａは第１の実施形態のスラスト軸受を示す平面図、ｂはａの縦断面図
【図２】図１の保持器の平面図
【図３】ａ１、ａ２、ａ３は、それぞれ図１の保持器を外輪に組み込む手順を説明する平面図、ｂ１、ｂ２、ｂ３は、それぞれａ１、ａ２、ａ３の正面図
【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
【図５】ａは第２の実施形態のスラスト軸受を示す平面図、ｂはａの縦断面図
【図６】図５の保持器の平面図
【符号の説明】
【００２９】
１、１１  スラスト軸受
２、１２  ころ
３、１３  保持器
３ａ、１３ａ  ポケット
３ｂ、１３ｂ  柱部
３ｃ、１３ｃ  分割部
４  内輪
４ａ  鍔
４ｂ  爪
５、１４  外輪
５ａ、１４ａ  鍔
５ｂ、１４ｂ  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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【図５】
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【図６】
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