(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の一対のレースと、該一対のレースの間に配置される複数のころとを具備するスラストころ軸受において、
前記一対のレースの一方又は両方のレースの前記ころが配置されていない背面全体に、軸方向成分の振動負荷により前記レースを円周方向の一方向に回転させるうねりを形成したことを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項２】
前記うねりは、前記レースの背面に放射状に設けた凸部の稜線を形成する左右の壁面の勾配角度を異ならせ、該凸部の周方向断面形状を非対称にして構成されていることを特徴とする請求項１記載のスラストころ軸受。
【請求項３】
前記凸部が斜め放射状に設けられていることを特徴とする請求項２記載のスラストころ軸受。
【請求項４】
前記凸部が斜め放射状で、円弧状に湾曲して設けられていることを特徴とするする請求項２記載のスラストころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラストニードル軸受等のスラストころ軸受、特に耐久性に優れたスラストころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なスラストころ軸受は、例えば、自動車のトランスミッション等の回転部分に装着され、回転軸に作用するスラスト荷重（軸方向の荷重）を支承するものであって、円環状の一対の軌道輪（以下、「レース」と称す）と、該一対のレース間に配置される複数のころと、該ころを放射状に配置する保持器と、を具備している。そして、一対のレースが相対的に回転するとき、ころは自転しながら公転する。
一方、各レースは相対的な回転がない状態、すなわち、一対のレースが互いに同期して回転するとき、ころは自転することなく、一対のレースに同期して公転している。このいわゆる負荷無回転状態のとき、エンジン振動により、ころは保持器ポケット内で振動し、ころとレース間ですべりが発生する。
この状態でころとレース間の油膜形成能力が低下すると、金属同士の接触をもたらし、レース軌道面に圧痕に似た摩耗（疑似圧痕）が発生し、スラストころ軸受の耐久性を低下させている。
【０００３】
そこで、例えば一方または両方のレースの軌道面又は軌道面とは反対の面に、潤滑成分を含む樹脂のコーティング層等の摩擦力軽減層を形成する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、軸受端面が当接する回転レースに複数の放射状の連通溝を設け、側面側の軸受空間と端面側の軸受空間との間の潤滑油の流れを保証する発明が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、一方のレースのころが当接しない面に環状の潤滑油が溜まる動圧溝を形成し、調心作用を奏する発明が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１３４３９号公報（第３−４頁、第２図）
【特許文献２】特開２００２−２０６５４６号公報（第５頁、第２図）
【特許文献３】特開平１１−１９０３３０号公報（第２−３頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１〜３に開示された発明には、以下のような問題点があった。
特許文献１に開示された発明は、振動を受けた際のレースの移動（軸方向の垂直方向の移動）を容易にするため、一対のレースの中心を一致させる調心機能が促進され、保持器に作用する半径方向の力を低減する効果を奏するものの、ころとレースとは相対的に公転することがないから、同一位置における当接が継続して、該当接位置において油膜が途切れて、金属接触が発生するおそれがある。
特許文献２に開示された発明は、回転軸が回転している際に、潤滑油の流れを保証する発明であるため、回転軸が停止して振動を受ける際には潤滑油の流れを保証することができない。
特許文献３に開示された発明は、特許文献１と同様に調心機能を促進するものの、ころとレースとの同一位置における当接が継続して、該当接位置において油膜が途切れて、金属接触が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、一対のレースが同期回転する負荷無回転状態のとき、軸方向成分の振動負荷を受けた場合、レースを回転させてころとレースとを相対的に公転させ、レース転走面に圧痕に似た摩耗が発生することを防止できるスラストころ軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるスラストころ軸受は、円環状の一対のレースと、該一対のレースの間に配置される複数のころとを具備するスラストころ軸受において、前記一対のレースの一方又は両方のレースの前記ころが配置されていない背面全体に、軸方向成分の振動負荷により前記レースを円周方向の一方向に回転させるうねりを形成したものである。
また、前記うねりは、前記レースの背面に放射状に設けた凸部の稜線を形成する左右の壁面の勾配角度を異ならせ、該凸部の周方向断面形状を非対称にして構成されている。
また、前記凸部が斜め放射状に設けられている。
さらに、前記凸部が斜め放射状で、円弧状に湾曲して設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は以上説明したように、レースの背面全体に、軸方向成分の振動負荷により、該レースを円周方向の一方向に回転させるうねりを形成したので、軸方向成分の振動負荷が発生してレースがころによる背面側に押しつける力を受けたときに、レースに円周方向の回転力のモーメントが発生し、レースがころに対して回転することとなり、ころがレースの転動面の同一位置に継続して当接することがなく、レースの転動面に圧痕に似た摩耗（疑似圧痕）が発生することが防止されるという効果がある。
このレースの背面全体に形成された前記うねりは、レースの背面に放射状に設けた凸部の稜線を形成する左右の壁面の勾配角度を異ならせ、凸部の周方向断面形状を非対称にすることにより構成することができる。
また、前記凸部を斜め放射状に設けることができる。
さらに、前記凸部を斜め放射状で、円弧状に湾曲して設けることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の実施の形態１に係るスラストころ軸受を示す断面図、図２は同スラストころ軸受の一方のレースを示す断面図及び平面図、図３は同スラストころ軸受の一方のレースとバックアップ部材を示す斜視図、図４は同スラストころ軸受けのレース回転の過程を説明する模式図である。
図１において、スラストころ軸受１は、一対のレース（円環状の軌道輪に同じ）１０、１１と、一対のレース１０、１１の間に配置される保持器１２に保持された複数のころ１３とを有している。
【００１０】
一方のレース１０は、内縁に転走面１０ａ側に突出する内フランジ２０が形成されている。その一方のレース１０は、一方のバックアップ部材である例えば回転軸８の小径の軸端部８ａに内径面が遊嵌されると共に、背面１０ａが回転軸８の段面に当接した状態で設置されている。このとき、内フランジ２０の内周面と回転軸８の軸端部８ａの外周面との間には所定の隙間が設けられ、レース１０が回転軸８に対して軸方向に垂直の方向に移動自在になっている。
【００１１】
他方のレース１１は、内縁に背面１１ａ側に突出する内フランジ２１と、外縁に転走面１１ｂ側に突出する外フランジ２２とが形成されている。その他方のレース１１は他方のバックアップ材である例えば固定軸９に設置されている。このとき、内フランジ２１の外周面と固定軸９の内周面とは移動不能に嵌合している。
【００１２】
ころ１３は、保持器１２に円周方向で等しい間隔でそれぞれ放射状に配置され、回転軸８と固定軸９との間に軸方向の力が作用したとき、一方のレース１０の転走面１０ｂと他方のレース１１の転走面１１ｂとによって挟圧されるものである。なお、図中、ころ１３を所定位置に配置する保持器１２を具備する場合を示しているが、保持器を有しないものであってもよい。
【００１３】
図２において、レース１０の背面１０ａは、アキシアル方向成分、即ち軸方向成分の振動負荷により当該レース１０を円周方向の一方向に回転させるうねりを持つように形成されている。
このうねりは、図２の（ａ）に示すようにレース１０の背面１０ａに内縁と外縁を結ぶ複数の凸部３０が放射状に設けられ、この凸部３０の稜線を形成する左右の壁面３０ａ、３０ｂの勾配角度を異なるように形成することにより、凸部３０の周方向断面形状を非対称に構成したものである。
【００１４】
図４は同スラストころ軸受の作用を説明する模式図である。
図４（ａ）に示すように、負荷無回転状態で振動の負荷がない場合に、スラストころ軸受１が軸方向成分の振動負荷を受けると、ころ１３は振動方向に移動しようとする。そして、ころ１３はレース１０を背面１０ａ側に押しつける力が作用する。
レース１０の背面全体に形成された円周方向のうねりは、レース１０の背面１０ａに内縁と外縁を結ぶ複数の凸部３０を放射状に設け、この凸部３０の稜線を形成する左右の壁面３０ａ、３０ｂの勾配角度を異なるようにし、凸部３０の周方向断面形状を非対称に構成されているため、レース１０において、凸部３０の左側は右側に比べて勾配角度が小さく浅くえぐられた形状であるために剛性が高い領域Ａであり、凸部３０の右側は左側に比べて勾配角度が大きく深くえぐられた形状であるために剛性が低い領域Ｂであり、凸部３０の左側と右側では剛性差がある。
【００１５】
従って、図４の（ａ）に示すように、ころ１３がレース１０の転走面１０ｂのある位置にある場合に、レース１０がころ１３による背面１０ａ側に押しつける力を受けたときに、レース１０の剛性が高い領域Ａでは変形が小さく、レース１０の剛性が低い領域Ｂでは変形が大きいため、レース１０の剛性が低い領域Ｂが大きく撓むことにより、剛性が低い領域Ｂの方にころ１３が移動しようとする位置方向のモーメントが働く。このとき、ころ１３は回転するが、移動しないとすると、相対的にレース１０に円周方向の回転力のモーメントが発生し、図４の（ｂ）に示すように、レース１０がころ１３に対して回転することとなる。
このようにしてレース１０は回転、即ち公転するから、ころ１３がレース１０の転走面１０ｂの同一位置に継続して当接することがなく、レース１０の転走面に圧痕に似た摩耗（疑似圧痕）が発生することが防止される。
【００１６】
この実施の形態１のスラストころ軸受１によれば、レース１０の背面全体に、軸方向成分の振動負荷により、該レース１０を円周方向の一方向に回転させるうねりを形成したから、軸方向成分の振動負荷が発生してレース１０がころ１３による背面１０ａ側に押しつける力を受けたときに、レース１０に円周方向の回転力のモーメントが発生してレース１０がころ１３に対して回転することとなり、ころ１３がレース１０の転走面１０ｂの同一位置に継続して当接することがなく、レース１０の転走面に圧痕に似た摩耗（疑似圧痕）が発生することが防止される。
このレース１０の背面全体に形成された該レースを円周方向の一方向に回転させるうねりは、レース１０の背面に放射状に設けた凸部３０の稜線を形成する左右の壁面３０ａ、３０ｂの勾配角度を異ならせ、凸部３０の周方向断面形状を非対称にすることにより、構成することができる。
【００１７】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２に係るスラストころ軸受の一方のレースを示す断面図及び平面図である。
この実施の形態２は、レース１０の背面全体に形成されたうねりの形状が実施の形態１と異なるものである。
この実施の形態２では、レース１０の背面全体に形成されたうねりは、レース１０の背面１０ａに内縁と外縁を結ぶ複数の凸部４０が放射方向に対して斜めに、即ちスパイラル状に設けられ、この凸部４０の稜線を形成する左右の壁面の勾配角度を異なるようにし、凸部４０の周方向断面形状を非対称に構成されているものである。
この実施の形態２のスラストころ軸受の作用、効果は、実施の形態１と実質的に同じであるので、作用、効果の説明は省略する。
【００１８】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３に係るスラストころ軸受の一方のレースを示す断面図及び平面図である。
この実施の形態３は、実施の形態２の変形例ともいうべきもので、レース１０の背面全体に形成されたうねりは、レース１０の背面１０ａに内縁と外縁を結ぶ複数の凸部５０が放射方向に対して斜めで、且つ円弧状に湾曲して設けられ、この凸部５０の稜線を形成する左右の壁面の勾配角度を異なるようにし、凸部５０の周方向断面形状を非対称に構成されているものである。
この実施の形態３のスラストころ軸受の作用、効果は、実施の形態１と実質的に同じであるので、作用、効果の説明は省略する。
【００１９】
上記実施の形態１〜３では、いずれもレース１０の背面１０ａ全体に、うねりの形状を形成しているが、レース１１の背面１１ａ全体に、実施の形態１〜３に示すうねりの形状を設けるようにしてもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスラストころ軸受を示す側面から見た断面図。
【図２】同スラストころ軸受の一方のレースを示す断面図及び平面図。
【図３】同スラストころ軸受の一方のレースとバックアップ部材を示す斜視図。
【図４】同スラストころ軸受けのレース回転過程を説明する模式図。
【図５】本発明の実施の形態２に係るスラストころ軸受の一方のレースを示す断面図及び平面図。
【図６】本発明の実施の形態３に係るスラストころ軸受の一方のレースを示す断面図及び平面図。
【符号の説明】
【００２１】
１  スラストころ軸受け、８  回転軸（バックアップ部材）、９  固定軸（バックアップ部材）、１０  レース、１０ａ  背面、１０ｂ  転走面、１１  レース、１１ａ  背面、１１ｂ  転走面、１２  保持器、１３  ころ、２０  内フランジ、２１  内フランジ、２２  外フランジ、３０  凸部、３０ａ  左壁面、３０ｂ  右壁面。
【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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