(57)【要約】【課題】針状ころの外端面と保持器のポケットとの摺動部に適切な量の潤滑油を保持できるようにして、低コストで保持器の耐摩耗性を向上させることができるスラスト針状ころ軸受を提供する。【解決手段】このスラスト針状ころ軸受は、複数の針状ころ１３を円周方向に転動可能に保持するポケット１４を有する保持器１５が一枚の板部材により形成され、また、保持器１５の外周部には軸方向に延びる外側フランジ１６が設けられている。そして、保持器１５が、外側フランジ１６の内径をＤｆ（ｍｍ）、ころ径をＤａ（ｍｍ）、保持器板厚をｔ（ｍｍ）、ポケット１４の外側端面１５ａと外側フランジ１６の内径面との径方向距離をｅ（ｍｍ）としたときに、０．０５ｍｍ≦ｅ≦１２０／（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））の関係を満足する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に亙って形成される複数のポケット、及び、外周部に軸方向に延びる外側フランジを備え、一枚の板部材により形成される保持器と、前記複数のポケットに円周方向に転動可能に保持される複数の針状ころと、を有するスラスト針状ころ軸受であって、
前記保持器が、前記外側フランジの内径をＤｆ（ｍｍ）、ころ径をＤａ（ｍｍ）、保持器板厚をｔ（ｍｍ）、前記ポケットの保持器径方向外側の端面と前記外側フランジの内径面との径方向距離をｅ（ｍｍ）としたときに、０．０５ｍｍ≦ｅ≦１２０／（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））の関係を満足することを特徴とするスラスト針状ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車や産業機械に用いられるスラスト針状ころ軸受に関し、特に、自動車エアコン用コンプレッサやトルクコンバータ、自動車用トランスミッション等の回転支持部に用いられるスラスト針状ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスラスト針状ころ軸受としては、例えば、図４に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このスラスト針状ころ軸受は、図４に示すように、軸方向に互いに対向する一対の軌道輪１，２間に複数の針状ころ３が保持器４を介してその軸線を径方向に向けた状態で放射状に配設されている。保持器４は一枚の鋼板等にプレス成形等を施して形成されており、放射状に配置される複数の針状ころ３を円周方向に転動可能に保持する複数のポケット５が形成されているとともに、外周部に軸方向に延びる外側フランジ６が設けられている。
【特許文献１】特開２０００−２１３５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のスラスト針状ころ軸受では、回転時に針状ころ３が遠心力で保持器４のポケット５の保持器径方向外側の端面５ａに押し付けられながら転動するため、針状ころ３の径方向外側の端面（以下、針状ころの外端面という）３ａとポケット５の保持器径方向外側の端面５ａとの間に摺動摩擦が発生する。
【０００５】
そして、軸受が高速回転するとこの摺動摩擦力が増大して、ポケット５の保持器径方向外側の端面５ａが凹状に異常摩耗し、針状ころ３が保持器４にもぐり込むという不具合が生じる。このもぐり込み摩耗が発生すると、保持器強度低下、回転トルク増大、軸受温度上昇が起こり、軸受のフレーキングや焼付きの原因となる。近年は、自動車性能の向上により、軸受に求められる回転速度も増大しているため、このもぐり込み摩耗を防止することが望まれる。
【０００６】
具体的に、軸受回転時は、上述したように、針状ころ３がポケット５の保持器径方向外側の端面５ａに押し付けられているため、針状ころ３の外端面３ａとポケット５の保持器径方向外側の端面５ａとの間に隙間はない。この場合、針状ころ３の外端面３ａとポケット５の保持器径方向外側の端面５ａとの間の摺動部Ｓ（図５参照）に潤滑油を供給するには、針状ころ３の外端面３ａと外側フランジ６の内径面との間に潤滑油が溜まり、針状ころ３の外端面３ａに潤滑油が付着することが必要となる。
【０００７】
しかし、図５に示すように、針状ころ３の外端面３ａに付着した潤滑油Ｔは、針状ころ３の転動に伴い、針状ころ３の外端面３ａとポケット５の保持器径方向外側の端面５ａとの摺動部Ｓに移動する一方、軸受回転時には潤滑油にも遠心力が働くため、外側フランジ６と針状ころ３の外端面３ａとの間の潤滑油は外側フランジ６側へ移動する。
【０００８】
従って、図６（ｂ）に示すように、外側フランジ６の内径面と針状ころ３の外端面３ａとの間の空間体積が大きいと、針状ころ３の外端面３ａに潤滑油が付着し難くなり、針状ころ３の外端面３ａとポケット５の保持器径方向外側の端面５ａとの摺動部Ｓへ潤滑油が供給され難くなる。一方、図６（ａ）に示すように、外側フランジ６の内径面と針状ころ３の外端面３ａとの間の空間体積が小さすぎると、潤滑油の絶対量が少なくなって針状ころ３の外端面３ａとポケット５の保持器径方向外側の端面５ａとの摺動部Ｓの潤滑性が低下し、また、保持器５の加工コストが高くなる。
【０００９】
本発明はこのような技術的背景を鑑みてなされたものであり、その目的は、針状ころの外端面と保持器のポケットとの摺動部に適切な量の潤滑油を保持できるようにして、低コストで保持器の耐摩耗性を向上させることができるスラスト針状ころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  円周方向に亙って形成される複数のポケット、及び、外周部に軸方向に延びる外側フランジを備え、一枚の板部材により形成される保持器と、前記複数のポケットに円周方向に転動可能に保持される複数の針状ころと、を有するスラスト針状ころ軸受であって、
前記保持器が、前記外側フランジの内径をＤｆ（ｍｍ）、ころ径をＤａ（ｍｍ）、保持器板厚をｔ（ｍｍ）、前記ポケットの保持器径方向外側の端面と前記外側フランジの内径面との径方向距離をｅ（ｍｍ）としたときに、０．０５ｍｍ≦ｅ≦１２０／（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））の関係を満足することを特徴とするスラスト針状ころ軸受。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ｅ≦１２０／（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））とすることで、ポケットの保持器径方向外側の端面と外側フランジの内径面との間の空間体積（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））を適正な大きさにすることができるので、外側フランジと針状ころの外端面との間に溜まった潤滑油を針状ころの外端面に付着し易くすることができる。これにより、針状ころの外端面と保持器のポケットとの摺動部に適切な量の潤滑油を保持させることができ、該摺動部の潤滑性が良好になって保持器の耐摩耗性を向上させることができる。
【００１２】
また、ポケットの保持器径方向外側の端面と外側フランジの内径面との径方向距離ｅを０．０５ｍｍ以上としているので、潤滑油の絶対量を適正に確保しつつ保持器の加工コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るスラスト針状ころ軸受について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のスラスト針状ころ軸受１０は、軸方向に互いに対向する一対の軌道輪１１，１２と、一対の軌道輪１１，１２間にその軸線を径方向に向けた状態で放射状に配設される複数の針状ころ１３と、該針状ころ１３を円周方向に転動可能に保持する複数のポケット１４が円周方向に亙って形成された保持器１５と、を備える。
【００１５】
保持器１５は一枚の鋼板等にプレス成形等を施して形成されており、保持器１５の外周部には軸方向に延びる外側フランジ１６が設けられ、保持器１５の内周部には軸方向に延びる内側フランジ１７が設けられている。また、保持器１５のポケット１４の円周方向側面には、針状ころ１３を保持する保持部１８が設けられている。なお、外側フランジ１６は、径方向外側で折り返されて折り返し部分が重ね合わされている。
【００１６】
ここで、図２を参照して、保持器１５は、外側フランジ１６の内径をＤｆ（ｍｍ）、針状ころ１３のころ径をＤａ（ｍｍ）、保持器１５の板厚をｔ（ｍｍ）、ポケット１４の保持器径方向外側の端面（以下、ポケット１４の外側端面という）１５ａと外側フランジ１６の内径面との径方向距離をｅ（ｍｍ）としたときに、０．０５ｍｍ≦ｅ≦１２０／（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））の関係を満足する。
【００１７】
このように、本実施形態では、ｅ≦１２０／（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））としているので、ポケット１４の外側端面１５ａと外側フランジ１６の内径面との間の空間体積（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））を適正な大きさにすることができる。
【００１８】
これにより、外側フランジ１６と針状ころ１３の外端面１３ａとの間に溜まった潤滑油を針状ころ１３の外端面１３ａに付着し易くすることができ、針状ころ１３の外端面１３ａと保持器１５のポケット１４の外側端面１５ａとの摺動部に適切な量の潤滑油を保持させることができる。この結果、該摺動部の潤滑性が良好になって保持器１５の耐摩耗性が向上し、軸受の高速回転時に、ポケット１４の外側端面１５ａに針状ころ１３がもぐり込む、もぐり込み摩耗が発生するのを回避することができる。
【００１９】
また、ポケット１４の外側端面１５ａと外側フランジ１６の内径面との径方向距離ｅを０．０５ｍｍ以上としているので、潤滑油の絶対量を適正に確保しつつ保持器１５の加工コストを抑えることができる。
【実施例】
【００２０】
外側フランジ１６の内径Ｄｆが４５〜９１ｍｍ、ポケット１４の外側端面１５ａと外側フランジ１６の内径面との間の径方向距離ｅが０．０９〜０．４９ｍｍ、針状ころ１３のころ径Ｄａが２〜４ｍｍ、保持器１５の板厚ｔが０．５〜１．０ｍｍの８種類の保持器１５を用いて比較試験を行った。
【００２１】
試験条件は、保持器回転速度をＮ（ｍｉｎ-1）、潤滑油量をｑ（ｍｍ3 ／ｍｉｎ）として、保持器１回転あたりに供給される油量ｑ／Ｎを２．８〜１５．６ｍｍ3 の範囲とし、ポケット１４の外側端面１５ａと外側フランジ１６の内径面との間の空間体積（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））を変化させて、ポケット１４の外側端面１５ａに針状ころ１３がもぐり込む、もぐり込み摩耗の発生の有無を調査した。
【００２２】
試験結果を図３に示す。図３から判るように、π・Ｄｆ・ｅ・（Ｄａ−ｔ）≦１２０、即ち、ｅ≦１２０／（π・Ｄｆ・（Ｄａ−ｔ））のときに、潤滑油量が少ない場合であってももぐり込み摩耗は発生しないことを確認できた。なお、試験結果は、８種類いずれの保持器においてもほぼ同様な結果が得られた。
【００２３】
なお、本発明のスラスト針状ころ軸受は、本実施形態のものに限定されるものでなく、軌道輪、針状ころ、ポケット、保持器、外側フランジ等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるスラスト針状ころ軸受を説明するための断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】ポケット外側端面と外側フランジ間の体積と、保持器１回転あたりの供給油量と、もぐりこみ摩耗発生の有無との関係を示すグラフ図である。
【図４】従来のスラスト針状ころ軸受の一例を示す要部断面図である。
【図５】針状ころの転動に伴う潤滑油の移動を説明するための説明図である。
【図６】外側フランジの内径面と針状ころの外端面との間の隙間の大小を示す要部断面図であり、（ａ）は隙間小、（ｂ）は隙間大である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    スラスト針状ころ軸受
１１    軌道輪
１２    軌道輪
１３    針状ころ
１４    ポケット
１５    保持器
１５ａ  ポケットの外側端面（ポケットの保持器径方向外側の端面）
１６    外側フランジ
【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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