(57)【要約】【課題】保持器からのころの脱落を防止し、ころと保持器のころ止め片間の油膜形成を有利にし、さらに保持器のころ止め片とレースとの接触を回避して寿命を向上させ、低トルク化を図ることを目的とする。【解決手段】軸方向に離隔して配置されるレース２、３間に、転動自在に配置される複数個の針状ころ４を、円周方向等配位置に保持するためのスラストころ軸受用保持器であって、環状かつ平板状の１枚又は３枚の保持器５の円周方向等配部位に、針状ころ４を装着するための複数のポケット７を形成し、これら各ポケット７の周方向で対向する両側面に、針状ころ４の外周面に接触してころの抜け止めをする複数のころ止め片１１、１２を一体的に形成し、針状ころ４にころ止め片１１、１２が面接触してころが抜け落ちないころ止め片の角度αを所定の式に基づいて求めるようにしたものである。【選択図】図１
2007321913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に離隔して配置されるレース間に、転動自在に配置される複数個のころを、円周方向等配位置に保持するためのスラストころ軸受用保持器であって、
環状かつ平板状の１枚又は２枚の保持器本体の円周方向等配部位に、前記ころを装着するための複数のポケットを形成し、これら各ポケットの周方向で対向する両側面に、前記ころの外周面に接触してころの抜け止めをする複数のころ止め片を一体的に形成し、
前記ころにころ止め片が面接触してころが抜け落ちないころ止め片の角度αは、下記式に基づいて
α＝ｓｉｎ-1（（ポケット幅／２）／（ころ直径／２））
上記ポケット幅はころ径の９４％〜９８％とし、
求めることを特徴とするスラストころ軸受用保持器。
【請求項２】
前記ころ又は前記保持器が上下動した場合にころがころ止め片によって詰まらないように設定されるころところ止め片の接触部間の軸方向の隙間Ａは、下記式に基づいて
Ａ≧Ｂ＊ｔａｎα
上記Ｂはころ止め片の先端間の寸法のＭＡＸ−ＭＩＮとの差、上記αはころにころ止め片が面接触するころ止め片の角度とし、
求めることを特徴とする請求項１記載のスラストころ軸受用保持器。
【請求項３】
上記ころ止め片の先端とレースとの隙間は、ころところ止め片先端部間の軸方向の隙間より大きく設定したことを特徴とする請求項２記載のスラストころ軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスラストころ軸受用保持器に係り、特にスラスト針状ころを軸受するころ軸受用保持器で、針状ころが脱落するのを防止するころ止め片の形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スラスト針状ころ軸受は、アキシャル方向で対向する２枚の平板状軌道輪と、これら両軌道輪の中心から放射状に配置されて両軌道輪間に転動自在に配置される複数個の針状ころと、これら針状ころを円周方向等配位置に保持する保持器とを備える。
その保持器は、一枚の金属板から環状に形成されている。また、その板面は、プレス加工により断面略Ｍ字形になるよう折曲されている。
そして、板面の円周方向等配位置に、針状ころを装着するための複数個のポケットが、打抜き加工により形成されている。
【０００３】
このように、断面Ｍ字形部分を打抜いてポケットを形成することで、保持器の柱部に、保持器の厚み方向内外部位で、針状ころを案内するとともにその姿勢を保持する部分が形成されることになる。そして、保持器に形成したＭ字形部分にポケットを打抜き加工する際に、ころ止めと柱部が同時に形成される。
このように、従来のスラスト針状ころ軸受の保持器では、針状ころを案内保持する部分を設けるために、保持器におけるポケット間の柱部の板面を断面略Ｍ字形に形成しているが、長さの短い針状ころを用いる場合は特に、断面略Ｍ字形に形成するような加工は難しくなる。
【０００４】
かかる加工の困難性を解消する対策案として１枚の保持器を利用し、その保持器は、環状かつ平板状の保持器本体の円周方等配部位を開口させて針状ころを装着するための複数のポケットを形成し、これら各ポケットの周方向で対抗する両側面に、針状ころの周面に接触してころの抜け止めをするころ止め片を折り曲げて一体的に形成し、これらころ止め片は、針状ころの一方側半周面及び他方側半周面に接触可能となるようポケットの両側面に振り分けるようにしたスラスト針状ころ軸受がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−８４７９７号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような特許文献１に記載の従来のスラスト針状ころ軸受は、保持器の各ポケットの周方向で対抗する両側面にころの抜け止めをするころ止め片を折り曲げて一体的に形成しており、ころ止め片の折り曲げ角度の設定がころの接線方向に沿うようにできず適切できないときには、潤滑条件や荷重、回転条件の厳しい場合に、例えばころが保持から脱落したり、又はころにころ止め片の先端エッジ部分が接触することにより油膜切れが発生する場合がある。
【０００６】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、ころと保持器のころ止め片との接触形態を面接触とするよう設定し、保持器からのころの脱落を防止し、ころと保持器のころ止め片間の油膜形成を有利にし、さらに保持器のころ止め片とレースとの接触を回避して寿命を向上させ、低トルク化が図れ、より高性能のスラストころ軸受用保持器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスラストころ軸受用保持器は、軸方向に離隔して配置されるレース間に、転動自在に配置される複数個のころを、円周方向等配位置に保持するためのスラストころ軸受用保持器であって、環状かつ平板状の１枚又は２枚の保持器本体の円周方向等配部位に、前記ころを装着するための複数のポケットを形成し、これら各ポケットの周方向で対向する両側面に、前記ころの外周面に接触してころの抜け止めをする複数のころ止め片を一体的に形成し、前記ころにころ止め片が面接触してころが抜け落ちないころ止め片の角度αは、下記式に基づいて
α＝ｓｉｎ-1（（ポケット幅／２）／（ころ直径／２））
上記ポケット幅はころ径の９４％〜９８％とし、求めるようにしたものである。
また、前記ころ又は前記保持器が上下動した場合にころがころ止め片によって詰まらないように設定されるころところ止め片の接触部間の軸方向の隙間Ａは、下記式に基づいて
Ａ≧Ｂ＊ｔａｎα
上記Ｂはころ止め片の先端間の寸法のＭＡＸ−ＭＩＮとの差
上記αはころにころ止め片が面接触するころ止め片の角度とし、求めるようにしたものである。
さらに、上記ころ止め片の先端とレースとの隙間は、ころところ止め片先端部間の軸方向の隙間より大きく設定したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は以上説明したように、環状かつ平板状の１枚又は３枚の保持器本体の円周方向等配部位に、前記ころを装着するための複数のポケットを形成し、これら各ポケットの周方向で対向する両側面に、前記ころの外周面に接触してころの抜け止めをする複数のころ止め片を一体的に形成し、前記ころにころ止め片が面接触してころが抜け落ちないころ止め片の角度αは、下記式に基づいて
α＝ｓｉｎ-1（（ポケット幅／２）／（ころ直径／２））
上記ポケット幅はころ径の９４％〜９８％とし、求めるようにしたので、ころが保持器のころ止め片に面接触してころが抜け落ちないころ止め片の角度αを設計上の観点から求めることができ、保持器のころ止め片の角度をαに設定することにより、保持器からのころの脱落を防止し、ころと保持器のころ止め片間の油膜形成を有利にし、低トルク化を図り、より高性能のスラストころ軸受用保持器を得ることができるという効果がある。
また、前記ころ又は前記保持器が上下動した場合にころがころ止め片によって詰まらないように設定されるころところ止め片の接触部間の軸方向の隙間Ａは、下記式に基づいて
Ａ≧Ｂ＊ｔａｎα
上記Ｂはころ止め片の先端間の寸法のＭＡＸ−ＭＩＮとの差
上記αはころにころ止め片が面接触するころ止め片の角度とし、求めるようにしたので、ころ又は保持器が上下動した場合にころがころ止め片によって詰まらないように設定されるころところ止め片の接触部間の軸方向の隙間Ａを求めることができる。
さらに、上記ころ止め片の先端とレースとの隙間は、ころところ止め片先端部間の軸方向の隙間より大きく設定するようにしたので、ころ止め片先端がレースと接触しないようにころ止め片の先端とレースとの隙間を求めることができ、保持器のころ止め片とレースとの接触を回避して寿命を向上させるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１.
図１は本発明の実施の形態１のスラストころ軸受用保持器を有するスラスト針状ころ軸受の全体構成を示す断面図、図２は同スラストころ軸受用保持器を示す斜視図、図３は同スラストころ軸受用保持器の一部を拡大した断面図、図４は同スラストころ軸受用保持器の一部を拡大した斜視図、図５は同スラストころ軸受用保持器のころ止め片のころが抜け落ちない角度を求める説明図、図６は同スラストころ軸受用保持器のころところ止め片のｙ方向の隙間を示す説明図、図７は同スラストころ軸受用保持器の中立位置を示す説明図、図８は同スラストころ軸受用保持器が上に動いた位置を示す説明図である。
図１〜図７に示すように、本発明の実施の形態１に係る針状ころ軸受１は、軸心方向に離隔して対向配置される環状の軌道輪であるレース２、３と、これらレース２、３間に転動自在に配置される複数個の針状ころ４と、これら針状ころ４を円周方向等配位置に保持するための金属製のころ軸受用保持器５とを有する。
【００１０】
両レース２、３の対向面に、それぞれ針状ころ４の軌道面が形成されている。なお、レース２、３は不図示の回転軸に取り付けられる回転輪と、ハウジングに取り付けられる固定輪とからなる。
ころ軸受用保持器５は、環状かつ平板状に形成された保持器本体６と、この保持器本体６の円周等配部位に開口された複数のころ保持用ポケット（以下単にポケットという）７とを備える。その保持器本体６の中心穴の形は、両軌道輪の中心穴の形よりも僅かに大きく形成されている。
そして、各ポケット７のそれぞれに、針状ころ４が装着されている。これら各ポケット７の径方向長さは、針状ころ４の長さに比べてわずかに長く形成されている。
【００１１】
各ポケット７の、周方向で対向する両側面に、針状ころ４の周面に接触して針状ころ４の抜止めをする複数のころ止め片１１、１２が一体的に形成されている。これらころ止め片８は、図３に示すように、針状ころ４の一方側半周面９上および他方側半周面１０上にそれぞれ接触可能となるよう、各ポケット７の両側面に振り分けられている。
【００１２】
即ち、図２〜図４に示すように、各ポケット７の両側面のうち、針状ころ４の転動方向の一方Ａには、その径方向両側部位にそれぞれ、針状ころ４の一方側半周面（例えば上側半周面）９上に接触可能な第１ころ止め片１１が、保持器本体６の厚み方向（軸心方向）に沿うように、保持器本体６に対して一体的に上方に折り曲げて形成されている。
これら第１ころ止め片１１の間に、針状ころ４の他方側半周面（例えば下側半周面）１０上に接触可能な第２ころ止め片１２が、保持器本体６に対して一体的に下方に折り曲げて形成されている。
【００１３】
また、各ポケット７の両側面のうち、針状ころ４の転動方向の他方Ｂには、一方Ａと反対に、その径方向両側部位にそれぞれ、針状ころ４の他方側半周面（例えば下側半周面）９上に接触可能な第２ころ止め片１２が、保持器本体６の厚み方向（軸心方向）に沿うように、保持器本体６に対して一体的に下方に折り曲げて形成されている。
これら第２ころ止め片１２の間に、針状ころ４の一方側半周面（例えば上側半周面）１０上に接触可能な第１ころ止め片１１が、保持器本体６に対して一体的に上方に折り曲げて形成されている。
これら第１ころ止め片１１及び第２ころ止め片１２の折り曲げ角度を適当な角度に設定する必要がある。というのは、角度によってはポケット７内から針状ころ４が抜け落ちたり、入れにくくなったりするからである。
【００１４】
そこで、まず、各ポケット７の両側面に位置する６つの第１ころ止め片１１及び第２ころ止め片１２が針状ころ４に面接触してポケット７内で針状ころ４が抜け落ちないことを条件とするころ止め片の折り曲げ角度αを次式１に基づいて求める。
この場合、６つの第１ころ止め片１１及び第２ころ止め片１２の折り曲げ角度は全て同じとする。
ここで、ころ止め片の折り曲げ角度αとは、図５に示すようにレース間の真ん中の中心線に対してなす角度をいう。なお、レースにころが接触することから、レース間の距離ところの直径は同じとする。
α＝ｓｉｎ-1（（ｘ／２）／（ＤＷ／２））    ・・・・・・式１
上記式１において、Ｘは保持器のポケット幅寸法（ころ止め片の先端間のＭＡＸ寸法）であり、ころ径の９８％である。この値はころが入れ易く、脱落しないぎりぎりの状態を経験則により求めたものである。また、ＤＷはころの直径であり、ＤＷ／２はころの半径である。
【００１５】
こうして、ころ止め片の折り曲げ角度αを求めたら、次に図６の（ａ）に示すように、保持器のころ止め片の先端間のＭＡＸ寸法とＭＩＮＸ寸法の差から保持器が上下に動ける量（即ち、ころところ止め片の先端部とのｙ方向（軸方向）の隙間 Ａ’）を次式２から求める。
Ａ’≧Ｂ＊ｔａｎα                ・・・・・・・・・・式２
なお、上記式２は、図６の（ｂ）に示すｔａｎα＝Ａ’／Ｂの展開より求めたものである。
上記式２において、αは上記式１で求めたものであり、Ｂは保持器のころ止め片の先端間の上記ＭＡＸ寸法とＭＩＮ寸法の差であり、ころ止め片の先端間のＭＩＮ寸法は、ころ径の９４％である。この値はころ止め片がころに面接触した状態を経験則により求めたものである。
【００１６】
なお、実際はころところ止め片の接触部とのｙ方向（軸方向）の隙間Ａを求めるのが正しいが、隙間Ａと隙間Ａ’の移動量としては同じであるので、上記式２では隙間Ａ’を求めることとした。
こうして式２で求めたころところ止め片の先端部とのｙ方向（軸方向）の隙間 Ａ’をころところ止め片の接触部とのｙ方向（軸方向）の隙間Ａとし、その隙間Ａを図７の（ａ）に示す保持器の中立位置における隙間とする。
そして、保持器のころ止め片がレースと接触しない条件は、図８に示すように、ころ止め片の先端とレースとの距離Ｚから隙間Ａを差し引いた値（Ｚ−Ａ）がプラスになる必要があることから、ころ止め片の先端とレースとの距離Ｚを図７に示す保持器の中立位置における隙間Ａより少し大きく設定しておけばよいということになる。
【００１７】
このように本実施の形態１によれば、環状かつ平板状の１枚又は２枚の保持器５の円周方向等配部位に、針状ころ４を装着するための複数のポケット７を形成し、これら各ポケット７の周方向で対向する両側面に、針状ころ４の外周面に接触してころの抜け止めをする６つのころ止め片１１、１２を一体的に形成し、針状ころ４にころ止め片１１、１２が面接触して針状ころ４が抜け落ちないころ止め片の角度αは、
α＝ｓｉｎ-1（（ポケット幅／２）／（ころ直径／２））
上記ポケット幅はころ径の９４％〜９８％とし、
上記式で求めるようにしたので、ころが保持器５のころ止め片１１、１２に面接触して針状ころ４が抜け落ちないころ止め片１１、１２の角度αを設計上の観点から求めることができ、保持器５のころ止め片１１、１２の角度をαに設定することにより、保持器５からの針状ころ４の脱落を防止し、針状ころ４と保持器５のころ止め片間の油膜形成を有利にし、低トルク化を図ることができるという効果がある。
【００１８】
さらに、図１〜６に示すころ軸受用保持器５はいずれも各ポケット７を形成する際に残した第１ころ止め片１１及び第２ころ止め片１２を折り曲げて形成することができるので、保持器５の製造を容易に行い得る。
加えて、従来の断面略Ｍ字形に成るような難しいプレス加工を省略して、単なる平板状の保持器本体６に打ち抜き加工により各ポケット７を形成するので、各ポケット７を形成する径方向位置の自由度が増す。
【００１９】
実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２のスラストころ軸受用保持器の一部を拡大した斜視図である。
この実施の形態２では、図９に示すように、各ポケット７の両側面のうち、針状ころ４の転動方向の一方には、その径方向両側部位にそれぞれ、針状ころ４の他方側半周面（例えば下側半周面）９上に接触可能な第２ころ止め片１２が、保持器本体６の厚み方向（軸心方向）に沿うように、保持器本体６に対して一体的に下方に折り曲げて形成されている。
これら第２ころ止め片１２の間に、針状ころ４の一方側半周面（例えば上側半周面）９上に接触可能な第１ころ止め片１１が、保持器本体６に対して一体的に上方に折り曲げて形成されている。
【００２０】
また、各ポケット７の両側面のうち、針状ころ４の転動方向の他方には、一方と同様に、その径方向両側部位にそれぞれ、針状ころ４の他方側半周面（例えば下側半周面）９上に接触可能な第２ころ止め片１２が、保持器本体６の厚み方向（軸心方向）に沿うように、保持器本体６に対して一体的に下方に折り曲げて形成されている。
これら第２ころ止め片１２の間に、針状ころ４の一方側半周面（例えば上側半周面）９上に接触可能な第１ころ止め片１１が、保持器本体６に対して一体的に上方に折り曲げて形成されている。
この実施の形態２は、実施の形態１と異なり、第１ころ止め片１１同士、第２ころ止め片１２同士が対向するように配置したものであり、６つの第１ころ止め片１１及び第２ころ止め片１２の折り曲げ角度の設定は実施の形態１と同様である。
【００２１】
実施の形態３．
図１０は本発明の実施の形態３のスラストころ軸受用保持器の一部を拡大した斜視図、図１１は同スラストころ軸受用保持器の一部の断面図である。
上記実施の形態１，２のころ軸受用保持器５は環状かつ平板状に形成された１枚の保持器本体６からなるのに対し、この実施の形態３のころ軸受用保持器５は環状かつ平板状に形成された２枚の保持器本体６からなるものである。
一方の保持器本体６と他方の保持器本体６は、その円周等配部位に開口された複数のポケット７をそれぞれ同じ位置に備える。
各ポケット７の周方向で対向する両側面にそれぞれ、ポケット中央側に突出され、かつ保持器本体６の外面側に折り曲げられて針状ころ４の抜止めをするころ止め片８が一体的に形成されている。
そして、２枚の保持器本体６の各ポケット７に形成された４個のころ止め片８の間に針状ころ４が抱持されているものである。
【００２２】
この実施の形態３は、上記実施の形態１，２のころ軸受用保持器５は１枚の保持器本体６からなるのに対し、この実施の形態３のころ軸受用保持器５は２枚の保持器本体６からなる点で相違するものであり、２枚の保持器本体６の各ポケット７に形成された４個のころ止め片８の折り曲げ角度の設定は実施の形態１と同様である。
【００２３】
この実施の形態３のころ軸受用保持器５を構成する２つの保持器本体６のそれぞれの各ポケット７を形成する際に残したころ止め片８の相当部分を折り曲げるだけで、ころ止め片８を形成することができるので、保持器５の製造を容易に行い得る。
加えて、従来の断面略Ｍ字形に成るような難しいプレス加工を省略して、単なる平板状の各保持器本体６に打ち抜き加工により各ポケット７を形成するので、各ポケット７を形成する径方向位置の自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１のスラストころ軸受用保持器を有するスラスト針状ころ軸受の全体構成を示す断面図。
【図２】同スラストころ軸受用保持器を示す斜視図。
【図３】同スラストころ軸受用保持器の一部を拡大した断面図。
【図４】同スラストころ軸受用保持器の一部を拡大した斜視図。
【図５】同スラストころ軸受用保持器のころ止め片のころが抜け落ちない角度を求める説明図。
【図６】同スラストころ軸受用保持器のころところ止め片のｙ方向の隙間を示す説明図。
【図７】同スラストころ軸受用保持器の中立位置を示す説明図。
【図８】同スラストころ軸受用保持器が上に動いた位置を示す説明図。
【図９】本発明の実施の形態２のスラストころ軸受用保持器の一部を拡大した斜視図。
【図１０】本発明の実施の形態３のスラストころ軸受用保持器の一部を拡大した斜視図。
【図１１】同スラストころ軸受用保持器の一部の断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  針状ころ軸受、４  針状ころ、５  ころ軸受用保持器、６  保持器本体、７  ポケット、８  ころ止め片、９  一方側半周面、１０  他方側半周面、１１  第１ころ止め片、１２  第２ころ止め片。
【図１】
2007321913.tif 000003
【図２】
2007321913.tif 000004
【図３】
2007321913.tif 000005
【図４】
2007321913.tif 000006
【図５】
2007321913.tif 000007
【図６】
2007321913.tif 000008
【図７】
2007321913.tif 000009
【図８】
2007321913.tif 000010
【図９】
2007321913.tif 000011
【図１０】
2007321913.tif 000012
【図１１】
2007321913.tif 000013