(57)【要約】【課題】針状ころを安定に保持しながら、軸受内部における潤滑油の通油性を向上させたスラスト針状ころ軸受およびその保持器を提供する。【解決手段】針状ころ２と、針状ころを収納するポケット５，６内に針状ころを保持する保持器３とを備え、ポケットに設けられたころ保持部の長さＬａが、ポケットの径方向の長さＬｐの３０％〜８０％の範囲内にある。【選択図】        図４
2004156727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の針状ころと、前記針状ころを収納するポケット内に前記針状ころを保持する保持器とを備えたスラスト針状ころ軸受であって、
前記ポケットに設けられたころ保持部の長さが、前記ポケットの径方向の長さの３０％〜８０％の範囲内にある、スラスト針状ころ軸受。
【請求項２】
前記ころ保持部は、複数のころ保持部から構成されており、その複数のころ保持部の長さの合計が前記ポケットの径方向の長さの３０％〜８０％の範囲内にある、請求項１に記載のスラスト針状ころ軸受。
【請求項３】
前記針状ころが複列のころ列で配置されており、複列のそれぞれにそのころ長さより短いころ保持部が設けられている、請求項１または２に記載のスラスト針状ころ軸受。
【請求項４】
前記針状ころが複列のころ列で配置されており、その複列の針状ころが共通の１つのころ保持部によって保持される、請求項１または２に記載のスラスト針状ころ軸受。
【請求項５】
針状ころを収納するポケット内に前記針状ころを保持する保持器であって、
前記ポケットに設けられたころ保持部の長さが、前記ポケットの径方向の長さの３０％〜８０％の範囲内にある、保持器。
【請求項６】
前記ころ保持部は、複数のころ保持部から構成されており、その複数のころ保持部の長さの合計が前記ポケットの径方向の長さの３０％〜８０％の範囲内にある、請求項５に記載の保持器。
【請求項７】
前記針状ころが複列のころ列で配置されており、複列のそれぞれにそのころ長さより短いころ保持部が設けられている、請求項５または６に記載の保持器。
【請求項８】
前記針状ころが複列のころ列で配置されており、その複列の針状ころが共通の１つのころ保持部によって保持される、請求項５または６に記載の保持器。
【請求項９】
前記ポケットの窓の、右側の縁に形成されるころ保持部の形状と、左側の縁に形成されるころ保持部の形状とが、前記ポケットの窓の中心軸線に関して非対称である、請求項５〜８のいずれかに記載の保持器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のオートマチックトランスミッションや、コンプレッサ等に使用されるスラスト針状ころ軸受およびそこで用いられる保持器に関し、より具体的には針状ころを安定に保持した上で潤滑油の通油性を向上させたスラスト針状ころ軸受およびその保持器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スラスト針状ころ軸受は、針状ころと、保持器と、軌道輪とで構成され、針状ころと軌道輪とが線接触する構造であるため、軸受投影面積が小さい割に高負荷容量と、高剛性とを得ることができる。したがって、希薄潤滑や高速回転など、苛酷な使用条件で使用する軸受として好適である。このため、たとえば自動車のオートマチックトランシミッション用軸受やカーエアコンのコンプレッサ用軸受として広く用いられている。
【０００３】
図９は従来の針状ころを収納するポケットに設けられたころ保持部を示す図である。図９（ａ）は単列ころを示し、図９（ｂ）は複列ころを示している。両方の図を参照して、保持器において針状ころ１０２，１０２ａ，１０２ｂを収納するポケット１０５の長さＬｐは、針状ころの長さＬよりわずかに長い。また、ころ保持部１０５ａは、ポケットの中心軸線に平行な窓の縁に設けられ、針状ころの軸線より上側において針状ころ側に向けて突き出ている。ここで、ころ保持部１０５ａが上記の軸線に平行な窓の縁の全部にわたって設けられている。このようなころ保持部の配置では、開口面積、すなわち隙間が必然的に小さくなり、保持器内部への通油性は妨げられる。
【０００４】
このため、単位時間当りの潤滑油の通過量の増大をはかったスラスト針状ころ軸受として、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すようなものが提案された（特許文献１参照）。図１０（ａ）〜（ｃ）によれば、このスラスト針状ころ軸受５０は、針状ころ８０と、２枚の環状の保持器６０，７０とを備えている。２枚の保持器６０，７０は、針状ころを上下から挟むように配置され、それぞれが径方向において、ころ長よりも長い上側保持器の窓６１および下側保持器の窓７１を有し、これら複数の窓に形成されたころ保持部６４，７４で複数の針状ころ８０を挟んで保持している。ここで、２枚の保持器６０，７０では、ころ保持部６４，７４の径方向長さｌａを、ころ長ｌより短くしている。また、２枚の保持器６０，７０のうちの少なくとも一方を折り曲げ加工することにより、ころ保持部における径方向の外側部分６２（７２）の厚さｔ１および内側部分６３（７３）の厚さｔ２のうち、少なくとも一方を、ころ保持部の厚さｔ０よりも薄く形成している。
【０００５】
これにより、ころ保持部に対して厚さを薄くした径方向の外側部分および内側部分のうち少なくとも一方側との間における隙間が拡大する。このため、この隙間を通る潤滑油の流入性または流出性が向上し、軸受を通過する単位時間当りの潤滑油量を増加させることができる。さらに、保持器によって潤滑油の通過が遮られにくくなるので潤滑油の停留が防止される。この結果、油温の上昇を抑制することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。上記の場合、２枚の保持器６０，７０が、外側板部６２，７２を互いに重ね合わせ、内側板部６３，７３の最内端部６７，７７を互いに重なる方向に折り曲げ、内側板部６３の最内端部６７を加締ることによって２枚の保持器６０，７０を一体に固定するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−７０８７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
スラスト針状ころ軸受に限られることではないが、特に高負荷で高速運転される使用条件下のスラスト針状ころ軸受では、針状ころの脱落はあってはならないことである。しかしながら、上記のスラスト針状ころ軸受においてころ保持部の長さを短くすると、確率は低いものの針状ころを安定に保持することが困難になり、針状ころの保持器からの脱落等が生じる。すなわち、潤滑油の通油量の改善を行なった結果、低い確率ながら、針状ころの脱落が発生するおそれが生じることになった。このため、潤滑油の通油性は確保しながら、針状ころの脱落発生のないスラスト針状ころ軸受の開発の要求がなされている。
【０００８】
本発明は、針状ころを安定に保持しながら、軸受内部における潤滑油の通油性を向上させたスラスト針状ころ軸受およびその保持器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のスラスト針状ころ軸受は、針状ころと、針状ころを収納するポケット内に針状ころを保持する保持器と、針状ころおよび保持器を挟むようにして針状ころに接する一対の軌道輪とを備え、ポケットに設けられたころ保持部の長さが、ポケットの径方向の長さの３０％〜８０％の範囲内にある。
【００１０】
この構成によれば、針状ころを保持するという機能を確保しながら、軸受内部への通油性を向上させ、軸受寿命を向上させることができる。ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの３０％未満では、針状ころを確実に保持することが困難になる。また、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの８０％を超えると、潤滑油の通過を妨げて通油性を劣化させる。このため、長時間の使用により潤滑油の温度上昇が発生して、スラスト針状軸受の耐久性を劣化させる。針状ころのより確実な保持という点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの４０％以上あることが一層好ましく、また、通油性の向上という観点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの７０％以下であることが一層好ましい。
【００１１】
上記のころ保持部は、通常、左右対象に形成される。しかし、左右非対称に形成されていてもよい。すなわちポケットの窓の、右側の縁に形成されるころ保持部の形状と、左側の縁に形成されるころ保持部の形状とが、ポケットの窓の中心軸線に関して対称でなくてもよい。この場合、両側のころ保持部のうち、ころ保持部の径方向長さが小さいほう（複数に分かれている場合はその合計が小さいほう）が、ポケットの径方向長さの３０％以上あり、また、ころ保持部の径方向長さが大きいほう（複数に分かれている場合はその合計が大きいほう）が、ポケットの径方向長さの８０％以下とする。すなわち、０．３×（ポケット径方向長さ：Ｌｐ）≦Ｍｉｎ（ころ保持部（右側），ころ保持部（左側））であり、Ｍａｘ（ころ保持部（右側），ころ保持部（左側））≦０．８×Ｌｐとする。
【００１２】
また、上記のころ保持部は、複数のころ保持部から構成されており、その複数のころ保持部の長さの合計がポケットの径方向の長さの３０％〜８０％の範囲内にあるように構成してもよい。
【００１３】
ころ保持部を互いに分れた複数のころ保持部の配置とすることにより、ころの保持および通油性の確保という相反する２つの要因のうち、実用上の見地からころの保持を最低限満たした上で、たとえば通油性を最大限向上させることができる。この複数のころ保持部は、たとえば、複列ころに適用してもよいし、または単列ころに適用してもよい。また、複数のころ保持部の配置とすることにより、通油性を向上させた上で、より長いスパンにてころを保持案内することができる。このため、安定した回転を得ることができる。
【００１４】
また、上記の針状ころが複列のころ列で配置されており、複列のそれぞれにそのころ長さより短いころ保持部が設けられてもよい。
【００１５】
上記の構成により、複列ころの場合、たとえば、複列における各列のころの保持を最低限満たし、かつ複列における各列のころに対する潤滑油の通油性を最大限発揮する、ころ保持部の配置を設けることができる。
【００１６】
さらに、上記の針状ころが複列のころ列で配置されており、その複列の針状ころが共通の１つのころ保持部によって保持されてもよい。この構成により、ころ保持部を形成する工程が簡単化される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるスラスト針状ころ軸受を示す図である。このスラスト針状ころ軸受は、軌道輪１９ａ，１９ｂと、両軌道輪の間に配置された針状ころ２と、針状ころ２を案内保持する保持器３３とを有している。この保持器３３にはポケット（図示せず）が設けられ、そのポケットの窓の縁にころ保持部（図示せず）が設けられている。本実施の形態におけるころ保持部の径方向の長さは、ポケットの径方向の長さの３０％〜８０％の範囲内にある。この結果、針状ころを保持するという機能を確保しながら、軸受内部への通油性を向上させ、軸受寿命を向上させることができる。
【００１９】
（実施の形態２）
図２（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の実施の形態２を示す平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿った断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の要部拡大図であり、そして図２（ｄ）は図２（ａ）の別の箇所の要部拡大図である。また、図２（ｅ）は図２（ｃ）のＩＩｅ−ＩＩｅ線に沿った拡大断面図である。
【００２０】
このスラスト針状ころ軸受１は、複数の針状ころ２とこれら針状ころ２を周方向に所定ピッチで保持する２枚の環状の保持器３，４とからなっている。ここで、２枚の保持器３，４のそれぞれは、径方向において針状ころ２の長さＬよりも長い矩形状の複数のポケット５，６を有し、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）からなる鋼板をプレス加工にて形成している。各ポケット５，６の両側縁には、互いに向き合って突出するころ保持部５ａ，６ａが形成されている。これらころ保持部５ａ，６ａが針状ころ２を上と下とから挟んで保持している。本実施の形態における最大の特徴は、ころ保持部の長さＬａがポケット長さの３０％〜８０％の範囲内にあることである。この構成によれば、針状ころを保持するという機能を確保しながら、軸受内部への通油性を向上させ、軸受寿命を向上させることができる。針状ころのより確実な保持という点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの４０％以上あることが一層好ましく、また、通油性の向上という観点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの７０％以下であることが一層好ましい。なお、保持器３，４は、ＳＰＣＣ以外にも、たとえば、ＳＣＭ４１５などの帯鋼をプレスで絞り成形してもよい。
【００２１】
針状ころ２は、外径側の針状ころ２ａと、内径側の針状ころ２ｂとで形成し、ポケット５，６内に複列で配置されている。２列ころにすることにより、各針状ころ２ａ，２ｂにおいて、外径側部分と内径側部分との交点周速差が小さくなり、軌道面（図示せず）との滑りが抑制される。このため、接触部の発熱が少なく、表面損傷（スミアリング）を防止することができる。上述のように、ころ保持部の径方向長さをポケットの径方向長さの３０％〜８０％とすることにより、針状ころを確実に保持しながら潤滑油の通油性を向上させることができる。すなわち、ころ保持部５ａ，６ａの径方向の内端側および外端側に形成された凹部５ｂ，６ｂによって潤滑油が容易に通過することができる。なお、針状ころ２は複列のころ２ａ，２ｂで構成したものを例示したが、単列の針状ころであってもよい。また、針状ころ２の端面は、フラットな形状に限らず円弧面で形成してもよい。
【００２２】
２枚の保持器３，４のうち、上側保持器３のころ保持部５ａの径方向外側は、図２（ｃ）に示すように、ころ保持部５ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部３ａと、この傾斜延出部３ａの下端から径方向と交差する折曲げ線を持つように折り曲げられた外側板部３ｂとで構成されている。また、上側保持器３のころ保持部５ａの径方向内側は、同じくころ保持部５ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部３ｃと、この傾斜延出部３ｃの下端から径方向と交差する折曲げ線を持つように折り曲げられた内側板部３ｄとで構成されている。
【００２３】
また、上側保持器３と同一形でポケット抜きされた下側保持器４のころ保持部６ａの径方向外側は、ころ保持部６ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部４ａと、この傾斜延出部４ａの下端から径方向と交差する折曲げ線を持つように折り曲げられた外側板部４ｂとで構成されている。また、下側保持器４のころ保持部６ａの径方向内側は、同じくころ保持部６ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部４ｃと、この傾斜延出部４ｃの下端から径方向と交差する折曲げ線を持つように折り曲げられた内側板部４ｄとで構成されている。そして、２枚の保持器３，４は、外側板部３ｂ，４ｂを互いに上下に重ね合わせるとともに、外側板部４ｂの最外端部を上方向に折り曲げて加締部７を形成している。また、内側板部３ｄ，４ｄも互いに上下に重ね合わせるとともに、内側板部３ｄの最内端部を下方向に折り曲げて加締部８を形成している。これら加締部７，８により、２枚の保持器３，４は内側端部を加締固定して強固に一体化されているため、運転中においても２枚の保持器３，４は分離することはない。また、外側板部３ｂ，４ｂおよび内側板部３ｄ，４ｄでは、針状ころ２の端面とポケット５，６との接触面積を広くとることができ、ドリリング磨耗を抑制することができる。
【００２４】
２枚の保持器３，４を固定した状態では、２枚の保持器３，４がなすころ保持部５ａ、６ａに対して、径方向の外側部分，内側部分とも上下方向の厚さＴ１，Ｔ２は、傾斜延出部３ａ，４ａおよび３ｃ，４ｃが存在することから、ころ保持部５ａ，６ａの上下方向の厚さＴ０よりも薄い。
【００２５】
図３は、上記の保持器において針状ころがころ保持部によって回転自由に拘束されている状態を示す斜視図である。ころ保持部５ａは、針状ころの軸線よりも上側に位置し、針状ころの側に突き出している。
【００２６】
図４は、本発明の実施の形態２におけるころ列およびころ保持部、ならびにその変形例を示す図である。図４（ａ）は単列ころにおける単一ころ保持部の場合を示す図である。ポケットの径方向長さＬｐはころ長さＬよりわずかに長い。また、ころ保持部５ａの長さＬａはポケットの径方向長さＬｐと、０．３Ｌｐ≦Ｌａ≦０．８Ｌｐの関係を満たす。また、図４（ｂ）は、単列ころにおける複数のころ保持部の場合を示す図である。複数のころ保持部の各々の径方向長さＬａｉとして、Ｌａ＝Ｌａ１＋Ｌａ２＋・・・＋Ｌａｉ＋・・とするとき、ＬａとＬｐとの間には上記の不等式０．３Ｌｐ≦Ｌａ≦０．８Ｌｐの関係が成立する。図４（ｃ）は複列ころにおいて単一のころ保持部を設けた場合を示す図である。図４（ｄ）は複列ころにおいて複数のころ保持部を設けた場合を示す図である。いずれの場合も、針状ころの確実な保持と、潤滑油の通油性を向上させるために、Ｌａは（０．３〜０．８）×Ｌｐの範囲内にある。
【００２７】
上記図４（ａ）〜図４（ｄ）に示したころ保持部は、すべて左右対称であるが、左右非対称のころ保持部であってもよい。
【００２８】
次に潤滑油の通油性について説明する。上記の構成を有するスラスト針状ころ軸受１は、図５に示すように、第１軸（回転軸）９の軌道面９ａと、第２軸（固定軸）１０の軌道面１０ａとの間を針状ころ２が転動するように、上側保持器３の加締部８を案内面として隙間嵌めされる。第１軸９が回転すると、保持器３，４のこの第１軸９とともに回転し、針状ころ２が第１軸９ａと第２軸１０の軌道面１０ａとの間を転動する。ここで、図示していない油圧供給源から油路を経由してスラスト針状ころ軸受１内に供給される。
【００２９】
潤滑油は、油路を矢印ａのように通ってから、第２軸１０の軌道面１０ａと下側保持器４のころ保持部６ａに対して径方向内側部分との間を矢印ｂのように通る。その後潤滑油は、針状ころ２の周囲および保持器３，４で形成される空間内を矢印ｃのように通って、針状ころ２の側面と保持器３，４のころ保持部５ａ，６ａとの間、針状ころ２の端面との間、および針状ころ２の側面と軌道面９ａ，１０ａとの間を潤滑し、第２軸１０の軌道面１０ａと保持器４のころ保持部６ａに対して、径方向の外側部分との間、および第１軸９の軌道面９ａと保持器３のころ保持部５ａに対して径方向の外側部分との間を通って、矢印ｄのように排出される。
【００３０】
この潤滑油による各部の潤滑に際し、２枚の保持器３，４がなすころ保持部５ａ，６ａに対して、径方向の外側部分、内側部分の厚さＴ１，Ｔ２をころ保持部５ａ，６ａの厚さＴ０よりも薄く形成している（図２（ｃ）参照）。また、ころ保持部の径方向長さＬａをポケットの径方向長さＬｐの０．３〜０．８の範囲内にしている（図２（ｄ）参照）。このため、第２軸１０の軌道面１０ａと下側保持器４のころ保持部６ａに対して径方向の内側部分との間の空間の断面積が従来に比べて大きくなり、潤滑油の流出性だけでなく流入性も向上している。したがって、軸受各部の焼付けを確実に防止することができるとともに、針状ころ２の端面と保持器３，４のポケット５，６のドリリング磨耗を抑制することができる。また、保持器３，４によって潤滑油の通過が遮られにくくなるため潤滑油が滞留しにくくなり、油温の上昇を抑制することができる。このため保持器の強度アップとあいまって軸受の耐久性を一層向上させることができる。
【００３１】
次に、本発明に係るスラスト針状ころ軸受１の製造手順について詳細に説明する。２枚の保持器は、成形加工後、窓の打ち抜き加工により、ころ保持部の長さＬａがポケットの径方向長さＬｐの３０％〜８０％となるように加工する。この成形加工と窓の打ち抜き加工とを、一つの型打ち加工で行なってもよい。また、窓開けは放電加工やワイヤカット加工、切削加工により行なってもよい。
【００３２】
２枚の保持器３，４と、焼入れ焼戻し済みまたは未焼入れの針状ころ２をセットし、外側板部４ｂの最外端部を上方向に折り曲げて加締部７を形成するとともに、内側板部３ｄの最内端部を下方向に折り曲げて加締部８を形成し２枚の保持器３，４を一体に固定する。ここで、針状ころ２の素材として、たとえば高炭素クロム軸受鋼の１種または２種であるＳＵＪ軸受鋼を使用する。また、上記の針状ころに対して済ませておく焼入れ焼戻し処理としては、たとえば８４０℃×３０分で油焼入れ、次いで１８０℃×９０分で焼戻しして、表面硬さをビッカース硬度（Ｈｖ）で７００〜７５０程度に設定する。
【００３３】
その後、針状ころ２と２枚の保持器３，４をセットした状態で、浸炭焼入れ焼戻しまたは浸炭窒化処理後焼入れ焼戻しを施して製品とする。この場合、浸炭処理の条件は、８５０℃×３５分浸炭し（ＲＸガス雰囲気中）、油中または冷却ガス中に焼入れ、次いで１６５℃×６０分で焼戻しする。また、浸炭窒化処理は、浸炭窒化雰囲気（ＲＸガスに容積比で１〜３％のアンモニア添加）で、８４０〜８５０℃×３５分間保持して浸炭窒化した後、直ちに油中または冷却ガス中に急冷した。
【００３４】
ここで、予め２枚の保持器３，４を５７０〜５８０℃×３５分で軟窒化処理し、強度アップを図ってもよい。また、針状ころ２は、予め熱処理を施さなくてもよいが、組込みの前に予め熱処理、すなわちずぶ焼入れを施しておけば、製造工程がそれだけ増加することになるが、その一方で、その後実施される浸炭または浸炭窒化処理によってさらなる強度向上を達成できるという利点がある。少なくとも、２枚の保持器３，４および針状ころ２を別々に熱処理し、加締部を焼鈍ししていた従来の方法に比べ製造工程は簡略化されたものとなる。なお、保持器３，４を軟窒化処理すれば、保持器３，４と針状ころ２とを別々に熱処理し、保持器３，４と針状ころ２とをセットした後、保持器３，４を加締めることもできる。
【００３５】
上述の手順によりスラスト針状ころ軸受１を製造することによって、下記に示すような具体的な特性を付与することができる。次に、これらの特性について詳細に説明する。
【００３６】
まず、針状ころ２は、その表層部に浸炭層または浸炭窒化層が形成されているので、表層の硬度は従来品と比べて高くなっており高硬度の異物を噛み込んでも圧痕が生じ難く長寿命化に寄与する。また、浸炭窒化処理においては、窒素富化層が形成され、かつその残留オーステナイト量が２０容積％以上と多く形成することができる。これは軌道面９ａ，１０ａに高硬度の異物を噛み込むと、従来では圧痕周辺で応力集中源となっていたが、多量に存在する残留オーステナイトの組成変形によってこうした応力集中が緩和され、高硬度の硬化とともに長寿命化に寄与することができる。なお、窒素富化層は、具体的には厚みを０．１ｍｍ以上、表面硬さ７５０Ｈｖ以上とすることができる。さらに、内部硬さも表面硬さと同程度に高めることができ、針状ころ２全体の強度を向上させることができる。したがって、過酷な条件、たとえば高荷重の条件で使用される場合であっても十分負荷し、所望の寿命を満足することができる。
【００３７】
保持器３，４の場合は、針状ころ２と同様、その表層部に浸炭層または浸炭窒化層が形成され、少なくとも表面硬さを４００Ｈｖ、熱処理の条件によっては６００Ｈｖ以上とすることができる。したがって、従来のものに比べ耐摩耗性を向上させることができる。
【００３８】
（実施の形態３）
図６（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の実施の形態３を示す平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩｂ−Ｏ−ＶＩｂ線に沿った断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）の底面図であり、図６（ｄ）は図６（ｂ）のＡ部拡大図、そして図６（ｅ）は図６（ｂ）のＢ部拡大図である。この実施の形態３は、前述した実施の形態２とは、保持器形状と加締方法とが異なるのみで、その他同一部品、同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３９】
このスラスト針状ころ軸受１１は、複数の針状ころ２とこれら針状ころ２を周方向に所定ピッチで保持する２枚の環状の保持器１３，１４とからなっている。２枚の保持器１３，１４のうち、上側保持器１３のころ保持部１５ａの径方向外側は、図６（ｄ）に示すように、ころ保持部１５ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部１３ａと、この傾斜延出部１３ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部１３ｂとで構成されている。
【００４０】
また、上側保持器１３のころ保持部１５ａの径方向内側は、同じくころ保持部１５ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部１３ｃと、この傾斜延出部１３ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部１３ｄとで構成されている。
【００４１】
また、上側保持器１３と同一形でポケット抜きされた下側保持器１４のころ保持部１６ａの径方向外側は、ころ保持部１６ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部１４ａと、この傾斜延出部１４ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部１４ｂとで構成されている。また、上側保持器１４のころ保持部１６ａの径方向内側は、同じくころ保持部１６ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部１４ｃと、この傾斜延出部１４ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部１４ｄとで構成されている。
【００４２】
そして、２枚の保持器１３，１４は、図６（ｄ）に示すように、外側板部１３ｂ，１４ｂを互いに上下に重ね合わせるとともに、外側板部１４ｂの最外端部の一部を上方向に折り曲げて部分加締部１７を形成している。一方、内側板部１３ｄ，１４ｄは互いに上下に重ね合わせるとともに、内側板部１３ｄの最内端部を下方向に折り曲げている。また、図６（ｅ）に示すように、外側板部１３ｂ，１４ｂを互いに上下に重ね合わせるとともに外側板部１４ｂの最外端部を上方向に折り曲げている。さらに、内側板部１３ｄ，１４ｄは互いに上下に重ね合わせるとともに、内側板部１３ｄの最外端部の一部を下方向の折り曲げて部分加締部１８を形成している。これら部分加締部１７，１８により、２枚の保持器１３，１４は内外端部を強固に一体化されるとともに、前述した実施の形態２における全周加締に比べ、加締工程を格段に簡略化することができる。
【００４３】
保持器の外周縁の部分１９は、２枚の保持器１３，１４の位相合わせ用の位置決め部である。たとえば、上側保持器１３の外縁に切欠部（図示せず）を形成するとともに下側保持器１４の外縁に形成した突起部（図示せず）を係合させ、加締加工などに両保持器１３，１４のポケット１５，１６のピッチがずれないようにしている。また、これらの部分加締部１７，１８は周縁の４箇所に、その位相を４５度ずらせて形成し、加締加工時、保持器変形の影響を防止している。なお、部分加締部は必ずしも４箇所に形成される必要はなく、２箇所以上に等配されれば加締加工時に保持器の変形への影響を防止することが可能であり、たとえば、５〜８箇所であってもよい。
【００４４】
本実施の形態における最大の特徴は、ころ保持部の長さＬａがポケット長さＬｐの３０％〜８０％の範囲内にあることである。この構成によれば、針状ころを保持するという機能を確保しながら、軸受内部への通油性を向上させ、軸受寿命を向上させることができる。針状ころのより確実な保持という点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの４０％以上あることが一層好ましく、また、通油性の向上という観点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの７０％以下であることが一層好ましい。後で説明する本実施例において、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの３０％〜８０％の範囲内にあれば、針状ころの保持および通油性の両方を満足させることができることを確認した。
【００４５】
（実施の形態４）
図７（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の実施の形態４を示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩｂ−Ｏ−ＶＩＩｂ線に沿う断面図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＣ部拡大図であり、そして図７（ｄ）は図７（ｂ）のＤ部拡大図である。この実施の形態４は前述した実施の形態３と加締方向が異なるのみであり、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
このスラスト針状ころ軸受１１’は、複数の針状ころ２とこれら針状ころ２を周方向に所定ピッチで保持する２枚の環状の保持器１３’，１４’とからなっている。２枚の保持器１３’，１４’のうち、上側保持器１３’のころ保持部１５ａの径方向外側は、図７（ｃ）に示すように、ころ保持部１５ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部１３ａと、この傾斜延出部１３ａの下端から径方向と交差する折曲げ線を持つように折り曲げられた外側板部１３ｂとで構成されている。また、上側保持器１３のころ保持部１５ａの径方向内側は、同じくころ保持部１５ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部１３ｃと、この傾斜延出部１３ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部１３ｄ’とで構成されている。
【００４７】
また、下側保持器１４のころ保持部１６ａの径方向外側は、ころ保持部１６ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部１４ａと、この傾斜延出部１４ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部１４ｂとで構成されている。また、上側保持器１４のころ保持部１６ａの径方向内側は、同じくころ保持部１６ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部１４ｃと、この傾斜延出部１４ｃの下端から径方向に向けて折り曲げられた内側板部１４ｄ’とで構成されている。
【００４８】
そして、２枚の保持器１３’，１４’は、図７（ｃ）に示すように、外側板部１３ｂ，１４ｂを互いに上下に重ね合わせるとともに、外側板部１４ｂの最外端部の一部を上方向に折り曲げて部分加締部１７を形成している。一方、内側板部１３ｄ’、１４ｄ’は互いに上下に重ね合わせるとともに、内側板部１４ｄ’の最外端部を上方向に折り曲げている。また、図７（ｄ）に示すように、内側板部１３ｄ’，１４ｄ’は互いに上下に重ね合わせるとともに、内側板部１４ｄ’の最内端部の一部を上方向に折り曲げて部分加締部１８’を形成している。これら部分加締部１７，１８’により、２枚の保持器１３’，１４’は内外端部を強固に一体化されるとともに、前述した第２の実施の形態における部分加締部と異なり同一面に部分加締部１７，１８’が存在するため加締加工のさらなる簡略化ができる。
【００４９】
本実施の形態における最大の特徴は、ころ保持部の長さＬａがポケット長さＬｐの３０％〜８０％の範囲内にあることである。この構成によれば、針状ころを保持するという機能を確保しながら、軸受内部への通油性を向上させ、軸受寿命を向上させることができる。針状ころのより確実な保持という点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの４０％以上あることが一層好ましく、また、通油性の向上という観点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの７０％以下であることが一層好ましい。
【００５０】
（実施の形態５）
図８（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の実施の形態５を示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−Ｏ−ＶＩＩＩｂ線に沿った断面図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＥ部拡大図である。この実施の形態５は、前述した実施の形態２〜４とは、２枚の保持器の固定手段が異なるのみであり、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５１】
このスラスト針状ころ軸受２１は、複数の針状ころ２とこれら針状ころ２を周方向に所定ピッチで保持する２枚の環状の保持器２３，２４とからなっている。２枚の保持器２３，２４のうち、上側保持器２３のころ保持部２５ａの径方向外側は、図８（ｃ）に示すように、ころ保持部２５ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部２３ａと、この傾斜延出部２３ａの下端から径方向と交差する折曲げ線を持つように折り曲げられた外側板部とで構成されている。また、上側保持器２３のころ保持部２５ａの径方向内側は、同じくころ保持部２５ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部２３ｃと、この傾斜延出部２３ｃの下端から径方向と交差する折曲げ線を持つように折り曲げられた内側板部２３ｄとで構成されている。
【００５２】
また、下側保持器２４のころ保持部２６ａの径方向外側は、ころ保持部２６ａの外端から折り曲げられた傾斜延出部２４ａと、この傾斜延出部２４ａの下端から径方向に向けて折り曲げられた外側板部２４ｂとで構成されている。また、下側保持器２４のころ保持部２６ａの径方向内側は、同じくころ保持部２６ａの内端から折り曲げられた傾斜延出部２４ｃと、この傾斜延出部２４ｃの下端から径方向と交差する折曲げ線を持つように折り曲げられた内側板部２４ｄとで構成されている。
【００５３】
そして、２枚の保持器２３，２４は、図８（ｃ）に示すように、外側板部２３ｂ，２４ｂを互いに上下に重ね合わせるとともに、外側板部２４ｂの最外端部を上方向に折り曲げている。一方、内側板部２３ｄ，２４ｄは互いに上下に重ね合わせるとともに、内側板部２４ｄの最内端部を上方向に折り曲げている。なお、内側板部２３ｄの最内端部を下方向に折り曲げてもよい。実施の形態では、２枚の保持器２３，２４を図８（ａ）に示すように、それぞれの内周部と外周部とをスポット溶接部２７，２８で一体に固定している。これらの溶接部２７，２８は周方向に等間隔で４箇所互いに位相を４５度ずらせて設けている。これにより、溶接による保持器変形への影響を防止している。なお、部分加締部は必ずしも４箇所に形成される必要はなく、２箇所以上に等配されれば加締加工時に保持器変形への影響が防止可能である。
【００５４】
保持器の外周縁の部分２９は、２枚の保持器２３，２４の位相合わせ用の位置決め部である。上側保持器２３の外縁に突起部２９ａを形成するとともに、下側保持器２４の外縁に形成した切欠部２９ｂを係合させ、２枚の保持器２３，２４のポケット２５，２６の位相がずれないようにしている。なお、この位置決め部２９はこうした構成に限らず、たとえば、下側保持器２４の外縁部の一部を加締し、上側保持器２３に係合させて固定するいわゆるステーキング方式や、ピンと孔とによる係合方式であってもよい。
【００５５】
本実施の形態における最大の特徴は、ころ保持部の長さＬａがポケット長さＬｐの３０％〜８０％の範囲内にあることである。この構成によれば、針状ころを保持するという機能を確保しながら、軸受内部への通油性を向上させ、軸受寿命を向上させることができる。針状ころのより確実な保持という点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの４０％以上あることが一層好ましく、また、通油性の向上という観点からは、ころ保持部の長さがポケットの径方向長さの７０％以下であることが一層好ましい。
【００５６】
【実施例】
図２に示すスラスト針状ころ軸受において、複列ころにおいて単一のころ保持部を設けた。この構成は、図２の構成と同じであるが、図４（ｃ）の構成とも同じである。上記構成の保持器を有するスラスト針状ころ軸受を組み立てた。ころ保持部の径方向長さＬａを各種変えて、（Ａ１）３個のスラスト針状ころ軸受に対する落下試験により、ころのポケットからの脱落の傾向を評価した。落下試験は、試験体の軸受を一定の高さ（１．５ｍ）からコンクリート製の地面に自由落下させ、ころの脱落を検証した。また、（Ａ２）同じくポケット長さを変化させ、通油性試験を行ない通油性を評価した。通油性試験では、軸受に１００Ｎ程度の軽荷重を負荷し、１０００〜３０００ｒ／ｍｉｎで回転させ、油５００ｍｌを内径側から送り、外径側の排出口から全量が排出されるまでの時間を測定した。この通油性試験では、比較例として、図９（ｂ）に示す複列ころの保持器を用いて通油性試験を行なった。落下試験結果を表１に、また通油性試験結果を表２に示す。
【００５７】
【表１】
2004156727.tif 000003
【００５８】
【表２】
2004156727.tif 000004
【００５９】
表１の落下試験結果によれば、ころ保持部の径方向長さＬａがポケット径方向長さＬｐの２５％程度では、３個のスラスト針状ころ軸受のうち２個において針状ころの脱落が生じた。これに対して、上記ＬａがＬｐの３０％の場合には、３個のスラスト針状ころ軸受のうちいずれにおいても針状ころの脱落は生じなかった。
【００６０】
また、表２の通油性試験結果によれば、ころ保持部の径方向長さＬａがポケット径方向長さＬｐの８５％では、通油量は比較例とほとんど変わらない結果が得られた。これに対してころ保持部の径方向長さＬａがポケット径方向長さＬｐの８０％では、比較例に対して通油量が１０％改善された。また、ころ保持部の上記長さがＬｐの７５％になると、比較例に対して通油量が１５％改善された。
【００６１】
上記の結果によれば、ころ保持部の径方向長さＬａを、ポケット径方向長さＬｐの３０％〜８０％の範囲内とすることにより、はり状ころの脱落を生じずに、かつころ保持部をポケット長さ一杯に形成した従来のものに比べて、通油性を向上させることができる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態について説明を行なったが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることはもちろんのことであり、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によって示されさらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、範囲内のすべての変更を含む。
【００６３】
【発明の効果】
本発明のスラスト針状ころ軸受および保持器を用いることにより、針状ころを安定に保持しながら、軸受内部における潤滑油の通油性を向上させたスラスト針状ころ軸受およびその保持器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスラスト針状ころ軸受を示す図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の第１の実施の形態を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図であり、（ｄ）は（ａ）のポケット部の要部拡大図であり、（ｅ）は（ｃ）のＩＩｅ−ＩＩｅ線に沿った拡大断面図である。
【図３】図２のスラスト針状ころ軸受の部分斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるころ列およびころ保持部ならびにその変形例を示す図であり、（ａ）は単列ころにおける単一ころ保持部の場合を示し、（ｂ）は単列ころにおける複数のころ保持部の場合を示し、（ｃ）は複列ころにおいて単一のころ保持部を設けた場合を示し、（ｄ）は複列ころにおいて複数のころ保持部を設けた場合を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２におけるスラスト針状ころ軸受の使用状態を説明する部分断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態３におけるスラスト針状ころ軸受を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶＩｂ−Ｏ−ＶＩｂ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ａ）の底面図であり、（ｄ）は（ｂ）のＡ部拡大図であり、（ｅ）は（ｂ）のＢ部拡大図である。
【図７】（ａ）は、本発明の実施の形態４におけるスラスト針状ころ軸受を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩｂ−Ｏ−ＶＩＩｂ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＣ部拡大図であり、（ｄ）は（ｂ）のＤ部拡大図である。
【図８】（ａ）は、本発明の実施の形態５におけるスラスト針状ころ軸受を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＩｂ−Ｏ−ＶＩＩＩｂ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＥ部拡大図でる。
【図９】従来の保持器を示す図であり、（ａ）は単列ころの場合を、また（ｂ）は複列ころを示す図である。
【図１０】（ａ）は従来のスラスト針状ころ軸受を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＸｃ−Ｘｃ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１，１１，１１’，２１  スラスト針状ころ軸受、２  針状ころ、２ａ  外径側針状ころ、２ｂ  内径側針状ころ、３，１３，１３’，２３，３３  上側保持器、３ａ，１３ａ，２３ａ  傾斜延出部、３ｂ，１３ｂ，２３ｂ  外側板部、３ｃ，１３ｃ，２３ｃ  傾斜延出部、３ｄ，１３ｄ，１３ｄ’，２３ｄ  内側板部、４ａ，１４ａ、２４ａ  傾斜延出部、４ｂ，１４ｂ，２４ｂ  外側板部、４ｃ，１４ｃ，２４ｃ  傾斜延出部、４ｄ，１４ｄ，１４ｄ’，２４ｄ  内側板部、４，１４，１４’，２４  下側保持器、５，１５，２５  ポケット、５ａ，１５ａ，２５ａ  ころ保持部、５ｂ，６ｂ  凹部、６，１６，２６  ポケット、６ａ，１６ａ，２６ａ  ころ保持部、７，８  加締部、１７，１８，１８’  部分加締部、９  第１軸、９ａ，１０ａ  軌道面、１０  第２軸、１９，２９  位置決め部、２９ａ  突起部、２９ｂ  切欠部、５０  スラスト針状ころ軸受、６０  上側保持器、６１，７１  窓、７０  下側保持器、６２，７２  外側板部、６３，７３  内側板部、６４，７４  ころ保持部、６７，７７  最内端部、８０  針状ころ、Ｌ，ｌ  ころ長さ、Ｌａ，ｌａ  ころ保持部の径方向の長さ、Ｌｐ    ポケットの径方向長さ、Ｔ０，ｔ０  ころ保持部の厚さ、Ｔ１，ｔ１  ころ保持部の外側部分の厚さ、Ｔ２，ｔ２  ころ保持部の内側部分の厚さ。
【図１】
2004156727.tif 000005
【図２】
2004156727.tif 000006
【図３】
2004156727.tif 000007
【図４】
2004156727.tif 000008
【図５】
2004156727.tif 000009
【図６】
2004156727.tif 000010
【図７】
2004156727.tif 000011
【図８】
2004156727.tif 000012
【図９】
2004156727.tif 000013
【図１０】
2004156727.tif 000014