(57)【要約】【課題】  保持器２ａに設けた各ポケット７の外径側周縁部の摩耗を抑えられる構造を、実現する。【解決手段】  上記保持器２ａをクロムモリブデン鋼製とし、窒化処理を施す事により、表面硬度をHv６００以上とする。又、ころ出っ張り量であるδ1 を、円筒ころ８の面取り部１１の径方向に関する幅寸法Ｗよりも小さくすると共に、負のころ落ち量であるδ2 と、この面取り部１１の径方向に関する幅寸法Ｗとの差を、上記保持器２ａを構成する金属板の板厚Ｔよりも小さくする。これにより、上記課題を解決できる。【選択図】  図２
2007092945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体を円輪状に造られて円周方向複数個所に、それぞれが放射方向に配置された複数のポケットを備えた保持器と、これら各ポケット内に転動自在に保持された複数個の円筒ころとを備えたスラスト円筒ころ軸受に於いて、上記保持器は、クロムモリブデン鋼製であり、窒化処理を施す事により、表面硬度をHv６００以上としたものである事を特徴とするスラスト円筒ころ軸受。
【請求項２】
各円筒ころの、それぞれの軸方向両端面のうちの少なくとも保持器の外径側端面の表面粗さを、算術平均粗さで０．３１μｍ以下とすると共に、各ポケットの外径側周縁部の表面粗さを、算術平均粗さで２．５μｍ以下とした、請求項１に記載したスラスト円筒ころ軸受。
【請求項３】
各円筒ころが、それぞれの軸方向両端面のうちの少なくとも保持器の外径側端面に、それぞれの回転中心軸に対し直角方向に拡がる中央平坦面と、この中央平坦面の外周縁と転動面とを全周に亙って連続させる面取り部とを備えたものであり、上記保持器が、上記各円筒ころの転動面と上記各ポケットの周縁部のうちの何れかの部分との係合により軸方向の変位を、この保持器の軸方向両側面と相手レース面とが接触しない状態に規制されるものであり、上記保持器を軸方向一端側に変位させ、上記各円筒ころの転動面と、上記各ポケットの周縁部のうちの軸方向他端寄り部分とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記保持器の軸方向他端側の側面から突出する量を、これら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の幅寸法未満にすると共に、上記保持器を軸方向他端側に変位させ、上記各円筒ころの転動面と、上記各ポケットの周縁部のうちの軸方向一端寄り部分とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記保持器の軸方向他端側の側面から突出する量と、これら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の幅寸法との差を、上記保持器のうち、上記他端側の側面を構成する部分の板厚よりも小さくした、請求項１又は請求項２に記載したスラスト円筒ころ軸受。
【請求項４】
保持器が、金属板を曲げ形成する事により一体に造られて、内周縁部に存在する、全周に亙って連続する円環状の内径側リム部と、外周縁部に存在する、この内径側リム部と同心で全周に亙って連続する円環状の外径側リム部と、この外径側リム部と上記内径側リム部との間に存在する、断面形状が径方向に関して屈曲した中間板部と、この中間板部に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成された複数のポケットと、円周方向に隣り合うポケット同士の間に設けられた複数の柱部とを備え、上記中間板部は、径方向中間部で軸方向一端寄り部分に形成された中央平板部と、上記外径側リム部の径方向内側に隣接する軸方向他端寄り部分に形成された外径側平板部と、上記内径側リム部の径方向外側に隣接する軸方向他端寄り部分に形成された内径側平板部と、この内径側平板部の外周縁と上記中央平板部の内周縁とを連続させる内径側連続部と、この中央平板部の外周縁と上記外径側平板部の内周縁とを連続させる外径側連続部とから成るものである、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したスラスト円筒ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用変速機、カーエアコン用コンプレッサ、工作機械等、各種機械装置の回転支持部に組み込むスラスト円筒ころ軸受の改良に関する。具体的には、スラスト円筒ころ軸受の保持器の摩耗を低減して、優れた耐久性を有する構造を実現するものである。尚、本発明の対象となるスラスト円筒ころ軸受には、転動体として、外径寸法に比べて軸方向寸法が大きなニードル（針状ころ）を使用した、スラストニードル軸受も含む。従って、本明細書及び特許請求の範囲に記載した円筒ころには、上記ニードルも含む。
【背景技術】
【０００２】
１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる保持器を備えたスラスト円筒ころ軸受として、特許文献１〜５に記載された技術が知られている。図５〜９は、これら各特許文献に記載される等により知られている、従来構造の第１例のスラスト円筒ころ軸受１を示している。このスラスト円筒ころ軸受１は、１個の保持器２と、複数個の円筒ころ８、８とを備える。この保持器２は、鋼板等の金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもので、円筒状の内径側リム部４と、円筒状の外径側リム部５と、中間板部６と、複数のポケット７、７とを備える。
【０００３】
このうちの内径側リム部４は、上記保持器２の内周縁部に存在するもので、全周に亙って連続する円環状である。又、上記外径側リム部５は、上記保持器２の外周縁部に存在するもので、上記内径側リム部４と同心で全周に亙って連続する円環状である。又、上記中間板部６は、この内径側リム部４と上記外径側リム部５との間に存在するもので、断面形状が径方向に関して屈曲している。更に、上記各ポケット７、７は、上記中間板部６に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されたもので、それぞれの内側に円筒ころ８、８を、転動自在に保持する。
【０００４】
これら各円筒ころ８、８の軸方向両端面には、図６に示す様に、これら各円筒ころ８、８の回転中心軸に対し直角方向に拡がる中央平坦面９と、この中央平坦面９の外周縁と転動面１０とを全周に亙って連続させる、部分円すい凸面状若しくは断面形状が部分凸円弧状である凸曲面状の面取り部１１とを形成している。従来構造の場合、この面取り部１１の寸法のうち、上記各円筒ころ８の軸方向の寸法Ｌ8 と径方向の寸法Ｗ8 とをほぼ等しく（Ｌ8 ≒Ｗ8 ）している。又、上記中間板部６のうちで、円周方向に隣り合うポケット７、７同士の間部分は、柱部１２、１２となっている。
【０００５】
又、上記中間板部６は、中央平板部１３と、外径側平板部１４と、内径側平板部１５と、内径側連続部１６と、外径側連続部１７とから成る。このうちの中央平板部１３は、径方向（図５、７の左右方向、図８の上下方向、図９の表裏方向）中間部で軸方向一端（図５、７、９の下端）寄り部分に形成されている。又、上記外径側平板部１４は、上記外径側リム部５の径方向内側（図７の左側）に隣接する、軸方向他端（図５、７、９の上端）寄り部分に形成されている。又、上記内径側平板部１５は、上記内径側リム部４の径方向外側（図７の右側）に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。上記外径側、内径側両平板部１４、１５は、同一平面上に位置する。又、上記内径側連続部１６は、上記内径側平板部１５の外周縁と、上記中央平板部１３の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部１７は、この中央平板部１３の外周縁と上記外径側平板部１４の内周縁とを連続させる。これら内径側、外径側両連続部１６、１７同士の間隔は、上記中央平板部１３から離れる程大きくなる。この中央平板部１３の外面（図５、７、９の下面）と上記内径側、外径側両リム部４、５の先端縁とは、同一平面上に位置するか、或いは、上記中央平板部１３の外面の方がこの先端縁よりも軸方向に突出している。
【０００６】
上述の様に構成する保持器２は、上記各ポケット７、７内に円筒ころ８、８を転動自在に保持した状態で、スラスト円筒ころ軸受１を構成する１対のレース面である、軸方向に対向する互いに平行な１対の平面同士の間に挟持する。上記中間板部６を構成する、上記中央、外径側、内径側各平板部１３〜１５のうち、前記各柱部１２、１２の円周方向両側縁部分は、上記内径側、外径側両連続部１６、１７の両側縁部分に比べて、上記各ポケット７、７内に向け少し突出している。
【０００７】
即ち、径方向外側位置の上記外径側平板部１４、及び、径方向内側位置の上記内径側平板部１５で、上記各柱部１２、１２の円周方向端縁部を、それぞれ外径側係止部１８、１８及び内径側係止部１９、１９としている。そして、図７、９の（Ａ）に示す様に、これら外径側、内径側各係止部１８、１９（請求項３に記載した「各ポケットの周縁部のうちの軸方向他端寄り部分」に相当）と、上記各円筒ころ８の転動面１０との係合により、これら各円筒ころ８の一部が上記中央平板部１３の外面及び上記内径側、外径側両リム部４、５の先端縁よりも軸方向に突出したままの状態となる様に、言い換えれば、上記中央平板部１３の外面及び内径側、外径側両リム部4 、５の先端縁が相手レース面と接触しない様に、上記保持器２の軸方向一端側（図７、９の下側）への軸方向変位を規制している。
【０００８】
又、径方向中間位置の上記中央平板部１３で上記各柱部１２、１２の円周方向端縁部を、それぞれ中央係止部２０、２０としている。そして、図７、９の（Ｂ）に示す様に、これら中央係止部２０、２０（請求項３に記載した「各ポケットの周縁部のうちの軸方向一端寄り部分」に相当）と、上記各円筒ころ８の転動面１０との係合により、これら各円筒ころ８の一部が上記外径側、内径側両平板部１４、１５よりも軸方向に突出したままの状態となる様に、言い換えれば、これら外径側、内径側両平板部１４、１５の外面（図５、７、９の上面）が相手レース面と接触しない様に、上記保持器２の軸方向他端側（図７、９の上側）への軸方向変位を規制している。
要するに、上記各ポケット７、７内に上記各円筒ころ８、８を保持した状態で、上記各係止部１８〜２０とこれら各円筒ころ８、８の転動面１０とを係合させて、これら各円筒ころ８、８に対する、上記保持器２の軸方向の変位を抑えている。即ち、この保持器２の軸方向に関する位置決めを、所謂ころ案内（両側ころ持たせ）により図っている。
【０００９】
ところで、上述の様なスラスト円筒ころ軸受１の使用時に上記各円筒ころ８、８には、遠心力に基づいて上記保持器２の径方向外方に向いた力が加わる。そして、この力により、上記各円筒ころ８、８の軸方向両端面のうち、上記保持器２の径方向外側となる外径側端面２１が、上記各ポケット７、７の周縁部のうち、この保持器２の径方向外側となる外径側周縁部２２に押し付けられる。この結果、この外径側周縁部２２と上記外径側端面２１とが、図９の（Ａ）の斜格子で示した部分で擦れ合う。但し、この外径側端面２１は上記外径側周縁部２２に対し、均等に押し付けられる訳ではない。実際の場合にこの外径側端面２１は、上記各ポケット７、７内での上記各円筒ころ８、８のスキューに起因して、その外径寄り部分が上記外径側周縁部２２に押し付けられた状態で、互いに摺接する。
【００１０】
即ち、スラスト円筒ころ軸受１の運転時に、図１０（Ａ）に示す様に、上記各円筒ころ８、８の自転軸の方向と上記保持器２の径方向とが互いに一致している事が理想である。但し、実際の場合には、図１０（Ｂ）に示す様に、これら両方向が互いに不一致になる、スキューが発生する事が避けられない。この様なスキューは、上記各円筒ころ８、８の転動面１０とレース面との転がり接触部の摩擦係数が、転がり接触部の長さ方向に関して不均一である等により発生する。又、上記外径側端面２１と上記外径側周縁部２２とが片当たりする程度は、上記両方向のずれ角度（スキュー角度）が大きくなる程著しくなる。
【００１１】
上記各円筒ころ８、８がスキューしつつ、上記外径側端面２１のうちで、前記中央平坦面９のうちの外周縁部と前記面取り部１１との境界部分と上記外径側周縁部２２とが擦れ合うと、この擦れ合い部に局部的な応力集中が発生し（接触面圧Ｐが高くなり）、しかも大きな擦れ合い速度Ｖで擦れ合う（摩耗に結び付くパラメータであるＰＶ値が大きくなる）。更には、この擦れ合い部に潤滑の為の油膜が形成されにくくなって、この擦れ合い部で金属接触が発生し易くなる。この結果、上記保持器２の一部で上記外径側周縁部２２部分の摩耗が増大し易くなる。一方、上記保持器２の材料として、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）が広く使用されている。又、この保持器２の表面硬度を高くする為に窒化処理を施す事も、従来から行なわれている。上記ＳＰＣＣ材に窒化処理を施す事により、表面硬度をHv５００程度まで高くする事ができるが、上記保持器２の表面硬度をHv５００程度にしても、上記外径側周縁部２２の摩耗を十分に抑える事ができない可能性がある。
【００１２】
この様に、保持器２が摩耗する事は、スラスト円筒ころ軸受１の寿命の低下を招く為好ましくない。即ち、金属製の保持器２の摩耗により、金属の摩耗粉がレース面と円筒ころ８、８の転動面１０との接触部に入り込み、これら各面に損傷が生じ易くなる。そして、これら各面に早期剥離が生じる原因となる。この様な不都合を生じる摩耗は、近年に於ける自動車の性能向上により、トランスミッションやカーエアコンコンプレッサ等の各種機械装置の回転部分の回転速度が速くなる事に伴い、従来に比べて発生し易くなっている。
【００１３】
【特許文献１】特開平６−９４０３８号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３５４６号公報
【特許文献３】特開２００２−２０６５２５号公報
【特許文献４】特開平１１−３５１２４５号公報
【特許文献５】特開２００３−８３３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、保持器に設けたポケットの外径側周縁部の摩耗を抑えられる手段を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のスラスト円筒ころ軸受は、前述した従来から知られているスラスト円筒ころ軸受と同様に、保持器と、複数個の円筒ころとを備える。
このうちの保持器は、全体を円輪状に造られて、円周方向複数個所に、それぞれが放射方向に配置された複数のポケットを備える。
又、上記各円筒ころは、上記保持器の各ポケット内に、転動自在に保持されている。
特に、本発明のスラスト円筒ころ軸受に於いては、上記保持器は、クロムモリブデン鋼（例えば、ＪＩＳ  ＳＣＭ４１５）製であり、窒化処理を施す事により、表面硬度をHv６００以上としている。
【発明の効果】
【００１６】
上述の様に構成する本発明によれば、保持器に設けた各ポケットの外径側周縁部の摩耗を抑えられる。即ち、本発明の場合、クロムモリブデン鋼製の保持器に窒化処理を施して、この保持器の表面硬度をHv６００以上としている為、この保持器の耐摩耗性を向上させて、上記外径側周縁部の摩耗を抑える事ができる。尚、表面硬度を高くする方法として、肌焼き鋼に浸炭窒化焼き入れを行なう事も考えられる。但し、保持器の様に剛性を確保しにくい形状の場合、熱処理に伴う変形がこの保持器の形状精度に大きな影響を与える可能性がある。従って、本発明では、熱処理温度が低く、熱処理に伴う変形が小さい窒化処理により、上記保持器の表面硬度を高くする事としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、各円筒ころの、それぞれの軸方向両端面のうちの少なくとも保持器の外径側端面の表面粗さを、算術平均粗さで０．３１μｍ以下とすると共に、各ポケットの外径側周縁部の表面粗さを、算術平均粗さで２．５μｍ以下とする。
この様に構成すれば、各円筒ころの外径側端面と各ポケットの外径側周縁部との接触部に油膜を形成し易くして、これら各接触部の摩耗を低減できる。
【００１８】
又、より好ましくは、請求項３に記載した様に、各円筒ころを、それぞれの軸方向両端面のうちの少なくとも保持器の外径側端面に、それぞれの回転中心軸に対し直角方向に拡がる中央平坦面と、この中央平坦面の外周縁と転動面とを全周に亙って連続させる面取り部とを備えたものとする。
又、上記保持器を、上記各円筒ころの転動面と、上記各ポケットの周縁部のうちの何れかの部分との係合により軸方向の変位を、この保持器の軸方向両側面と相手レース面とが接触しない状態に規制されるもの（ころ案内）とする。
そして、上記保持器を軸方向一端側に変位させ、上記各円筒ころの転動面と、上記各ポケットの周縁部のうちの軸方向他端寄り部分とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記保持器の軸方向他端側の側面から突出する量（ころ出っ張り量）を、これら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の幅寸法未満にする。
これと共に、上記保持器を軸方向他端側に変位させ、上記各円筒ころの転動面と、上記各ポケットの周縁部のうちの軸方向一端寄り部分とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記保持器の軸方向他端側の側面から突出する量（負のころ落ち量）と、これら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の幅寸法との差を、上記保持器のうち、上記他端側の側面を構成する部分の板厚よりも小さくする。
【００１９】
この様に構成すれば、上記各ポケットの外径側周縁部と、これら各ポケット内に保持された各円筒ころの外径側端面との擦れ合い部を、従来に比べて狭い範囲内に収め、この擦れ合い部をより各ポケットの円周方向の中央寄り部分に位置させる事ができる。この為、スキューによる片当たりを起因として、この擦れ合い部に生じる、局部的な応力集中を緩和でき、更にこの擦れ合い部の滑り速度Ｖを小さく抑えられる。この結果、上記外径側周縁部の摩耗をより低減できる。
【００２０】
又、上記負のころ落ち量と上記面取り部の径方向に関する幅寸法との差を、上記保持器のうちの他端側の側面を構成する部分の板厚よりも小さくしている為、この面取り部が各ポケットの外径側周縁部と接触する事で、上記各円筒ころの円滑回転に悪影響を及ぼす事を防止でき、耐久性の向上を図れる。
又、上記保持器の軸方向位置を、上記各ポケットの周縁部の何れかの部分と上記各円筒ころの転動面との係合により規制しているので、上記保持器の軸方向両側面と相手レース面とが擦れ合う事がない。この為、この保持器がこのレース面に付着した潤滑油を掻き取る事を防止して、このレース面と上記各円筒ころの転動面との転がり接触部を良好に潤滑できる。
【００２１】
又、本発明を実施する場合に、例えば、請求項４に記載した様に、保持器として、金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもの使用する。
この保持器は、内径側リム部と、外径側リム部と、中間板部と、複数のポケットと、複数の柱部とを備える。
このうちの内径側リム部は内周縁部に存在し、全周に亙って連続する円環状であり、上記外径側リム部は、外周縁部に存在し、上記内径側リム部と同心で全周に亙って連続する円環状である。
又、上記中間板部は、上記外径側リム部と上記内径側リム部との間に存在して、断面形状が径方向に関し屈曲しており、中央平板部と、外径側平板部と、内径側平板部と、内径側連続部と、外径側連続部とから成る。
このうちの中央平板部は、径方向中間部で軸方向一端寄り部分に形成されている。
又、上記外径側平板部は、上記外径側リム部の径方向内側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。
又、上記内径側平板部は、上記内径側リム部の径方向外側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。
又、上記内径側連続部は、上記内径側平板部の外周縁と上記中央平板部の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部は、この中央平板部の外周縁と上記外径側平板部の内周縁とを連続させる。
又、上記各ポケットは、上記中間板部の径方向に長い矩形孔であって、この中間板部に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されている。
又、上記各柱部は、円周方向に隣り合うポケット同士の間に設けられている。
【００２２】
尚、上記保持器として、それぞれが、各ポケットを構成する為の透孔を円周方向複数個所に形成した円輪部を有する１対の保持器素子を、軸方向に重ね合わせて成るものを使用しても良い。
【実施例】
【００２３】
図１〜３は、本発明の実施例を示している。尚、本発明の特徴は、各ポケット７の外径側周縁部２２に摩耗を生じにくくすべく、保持器２ａの表面硬度を高くする点にある。スラスト円筒ころ軸受１ａの基本的構成及び作用は、前述の図５〜９に示した従来構造と同様であるから、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。
【００２４】
本実施例の場合、上記保持器２ａをクロムモリブデン鋼（例えば、ＪＩＳ  ＳＣＭ４１５）製としている。そして、窒化処理を施す事により、この保持器２ａの表面硬度をHv６００以上としている。即ち、クロムモリブデン鋼製の金属板に、所定の打ち抜き加工及び曲げ加工を施して、図１〜３に示す様な形状を有する保持器２ａとした後、例えば、ガス窒化等の窒化処理を施して、上記保持器２ａの表面全体の硬度を、Hv６００以上としている。従って、上記各ポケット７の外径側周縁部２２の表面硬度もHv６００以上となる。
【００２５】
又、本実施例の場合、図２及び図３の（Ａ）に示す様に、上記各円筒ころ８に対し上記保持器２ａを軸方向一端側（図１〜３の下側）に変位させて、各外径側係止部１８、１８及び各内径側係止部１９、１９と上記各円筒ころ８の転動面１０とを係合させた状態で、これら各円筒ころ８の一部が上記保持器２ａを構成する外径側、内径側両平板部１４、１５の外面から突出する量（ころ出っ張り量）δ1 を、図３の（Ｂ）に示す、上記各円筒ころ８の径方向に関する面取り部１１の幅寸法Ｗ未満（δ1 ＜Ｗ）にしている。従って、上記外径側、内径側各係止部１８、１９と上記各円筒ころ８の転動面１０とを係合させた状態では、図２の（Ａ）に斜格子で示す様に、上記各円筒ころ８の中央平坦面９と上記各ポケット７の外径側周縁部２２（図１）との擦れ合い面が、上記保持器２ａを構成する金属板の板厚の範囲内に収まる。言い換えれば、上記各ポケット７の外径側周縁部２２のうちで、上記各円筒ころ８の自転軸から離れた外径側平板部１４の外面（図１〜３の上面）寄り部分には、上記面取り部１１が対向し、これら外面寄り部分と面取り部１１との間に隙間が存在する（擦れ合わない）様にしている。
【００２６】
又、本実施例の場合には、図２の（Ｂ）及び図３の（Ｃ）に示す様に、上記各円筒ころ８に対し上記保持器２ａを軸方向他端側（図１〜３の上側）に変位させて、各中央係止部２０、２０と上記各円筒ころ８の転動面１０とを係合させた状態で、これら各円筒ころ８の一部を上記外径側、内径側両平板部１４、１５の外面から、δ2 分（負のころ落ち量）だけ突出させている。そして、この突出量δ2 と上記各円筒ころ８の径方向に関する上記面取り部１１の幅寸法Ｗとの差（Ｗ−δ2 ）を、図３の（Ｄ）に示す、上記保持器２ａを構成する金属板の板厚Ｔよりも小さく｛（Ｗ−δ2 ）＜Ｔ｝している。尚、本実施例の場合、保持器２ａの板厚が全体でほぼ均一である為、請求項３に記載した「他端側の側面を構成する部分」である、上記外径側、内径側両平板部１４、１５の板厚もＴである。従って、上記各中央係止部２０、２０と上記各円筒ころ８の転動面１０とを係合させた状態でも、図２の（Ｂ）に斜格子で示す様に、上記各円筒ころ８の中央平坦面９と上記各ポケット７の外径側周縁部２２とが擦れ合う。言い換えれば、この外径側周縁部２２の内面側端縁と前記面取り部１１とが擦れ合う（エッジ当りする）事はない。
【００２７】
更に、本実施例の場合、各円筒ころ８の外径側端面２１のうち、少なくとも中央平坦面９の表面粗さを、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．３１μｍ以下（好ましくは０．３μｍ以下）とすると共に、各ポケット７の外径側周縁部２２の表面粗さを、算術平均粗さ（Ｒａ）で２．５μｍ以下（好ましくは２．４９μｍ以下）としている。尚、上記外径側端面２１のうちの面取り部１１の表面粗さに就いても、Ｒａで０．３１μｍ以下（好ましくは０．３μｍ以下）としても良い。但し、本実施例では、この面取り部１１と上記外径側周縁部２２とが擦れ合う事がない為、必ずしもこの部分の表面粗さを良好にする必要はない。
【００２８】
上述の様に構成する本実施例によれば、保持器２ａに設けた各ポケット７、７の外径側周縁部２２の摩耗を抑えられる。即ち、本実施例の場合、クロムモリブデン鋼製の保持器２ａに窒化処理を施して、この保持器２ａの表面硬度をHv６００以上としている為、この保持器２ａの耐摩耗性を向上させて、上記外径側周縁部２２の摩耗を抑えられる。
【００２９】
又、本実施例の場合、上記外径側周縁部２２のうちの、各円筒ころ８の自転中心軸から離れた外径側平板部１４の外面寄り部分と、これら各円筒ころ８の中央平坦面９とが擦れ合わない様にしている。言い換えれば、上記各ポケット７の外径側周縁部２２と、これら各ポケット７内に保持された上記各円筒ころ８の中央平坦面９との擦れ合い部を、図２の（Ａ）に斜格子で示す様に、上記各ポケット７の円周方向の中央寄り部分に位置させている。この為、スキューによる片当たりを起因として、上記擦れ合い部に生じる、局部的な応力集中を緩和でき、更に、この擦れ合い部の滑り速度Ｖを小さく抑えられる。この結果、上記外径側周縁部２２部分の摩耗をより低減できる。又、上記外径側周縁部２２の内面側端縁と上記面取り部１１とがエッジ当りする事がなく、当該部分に著しい摩耗が生じる事がない。
【００３０】
又、本実施例の場合、負のころ落ち量δ2 と上記面取り部１１の径方向に関する幅寸法Ｗとの差を、上記保持器２ａを構成する金属板の板厚Ｔよりも小さくしている為、上記面取り部１１が、前記各ポケット７の外径側周縁部２２と接触（エッジ当たり）する事で、上記各円筒ころ８の円滑回転に悪影響を及ぼす事を防止でき、耐久性の向上を図れる。
【００３１】
又、本実施例の場合には、上記保持器２ａの軸方向位置を、上記各ポケット７に形成した前記各係止部１８〜２０と、上記各円筒ころ８の転動面１０との係合により規制しているので、上記保持器２ａの軸方向両側面と相手レース面とが擦れ合う事がない。この為、この保持器２ａがこのレース面に付着した潤滑油を掻き取る事を防止して、このレース面と上記各円筒ころ８の転動面１０との転がり接触部を良好に潤滑できる。この為、厳しい使用条件の下でも、この転動面１０及び上記各相手レース面の損傷防止を図れる。
【００３２】
又、本実施例の場合、各円筒ころ８の中央平坦面９の表面粗さを、算術平均粗さで０．３１μｍ以下（好ましくは０．３μｍ以下）とすると共に、各ポケット７の外径側周縁部２２の表面粗さを、算術平均粗さで２．５μｍ以下（好ましくは２．４９μｍ以下）としている為、上記各円筒ころ８の中央平坦面９と上記各ポケット７の外径側周縁部２２との接触部に油膜を形成し易くして、これら各接触部の摩耗を低減できる。この結果、摩耗の増大により、スラスト円筒ころ軸受１ａの寿命が低下する事を、防止できる。
【００３３】
次の表１〜３は、本実施例の効果を確認する為に行なった各実験の結果を、それぞれ示している。各実験では、無負荷状態で、実験に使用したスラスト円筒ころ軸受の許容回転速度の２倍の回転速度で２００時間運転した後、保持器の各ポケットの外径側周縁部のうちの多く摩耗した外径側周縁部の摩耗深さ（％）を測定した。又、潤滑油としてＡＴＦを使用した。又、各実験で使用したスラスト円筒ころ軸受に組み込む保持器の形状は、上述した実施例の保持器と同様である。
【００３４】
先ず、保持器の表面硬さが、上記各ポケットの外径側周縁部の摩耗に及ぼす影響を調べた実験結果を、表１に示す。この実験では、実施例として、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４１５）製の保持器に窒化処理を施して、表面硬度をHv６００以上としたスラスト円筒ころ軸受を、比較例として、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）製の保持器に窒化処理を施して、表面硬度をHv５００程度としたスラスト円筒ころ軸受を、それぞれ使用した。但し、これら実施例及び比較例は共に、それぞれ請求項２及び請求項３の構成は満たさない。即ち、これら実施例及び比較例では、円筒ころの外径側端面全体（中央平坦面及び面取り部）の表面粗さをＲａで０．３５〜０．４μｍとし、外径側周縁部の表面粗さをＲａで３．０〜３．５μｍとした。又、ころ出っ張り量δ1 ｛図２及び図３の（Ａ）参照｝を、円筒ころの面取り部の径方向に関する幅寸法Ｗ｛例えば、図３（Ｂ）参照｝よりも大きく（δ1 ＞Ｗ）した。具体的には、上記δ1 を０．５〜０．６mmとし、上記Ｗを０．３〜０．４mmとした。尚、表１では、比較例の摩耗深さを、実施例の摩耗深さを１００％とした場合の比で表わしている。
【００３５】
【表１】
2007092945.tif 000003
【００３６】
この表１から明らかな様に、保持器として、クロムモリブデン鋼に窒化処理を施して表面硬度をHv６００以上としたものを使用した場合に、保持器を構成する外径側周縁部の摩耗を、大幅に低減できる事が分かる。
【００３７】
次に、円筒ころの外径側端面の表面粗さと外径側周縁部の表面粗さとが、上記各ポケットの外径側周縁部の摩耗に及ぼす影響を調べた実験の結果を、表２に示す。この実験では、各円筒ころとして、外径側端面全体（中央平坦面及び面取り部）の表面粗さが、Ｒａで、０．３９μｍ、０．３１μｍ、０．２３μｍの３種類用意し、保持器として、上記外径側周縁部の表面粗さが、Ｒａで、３．３４μｍ、２．４９μｍ、１．６９μｍの３種類用意し、それぞれ組み合わせて行なった。又、各保持器として、クロムモリブデン鋼に窒化処理を施して、表面硬度をHv６００〜６３０としたものを使用した。又、ころ出っ張り量δ1 と円筒ころの面取り部の径方向に関する幅寸法Ｗとの関係に関しては、上述の表１の実験と同様に、上記ころ出っ張り量δ1 を上記面取り部の径方向に関する幅寸法Ｗよりも大きく（δ1 ＞Ｗ）した。具体的には、上記δ1 を０．５〜０．６mmとし、上記Ｗを０．３〜０．４mmとした。尚、表２では、各条件の摩耗深さを、円筒ころの外径側端面の表面粗さがＲａで０．３１μｍ、保持器の外径側周縁部の表面粗さがＲａで２．４９μｍの時の摩耗深さを１００％として、それぞれ比で表わしている。
【００３８】
【表２】
2007092945.tif 000004
【００３９】
この表２から明らかな通り、上記外径側周縁部の摩耗は、円筒ころの外径側端面の表面粗さがＲａで０．３１μｍ以下、上記外径側周縁部の表面粗さが２．４９μｍ以下の範囲で、特に低減できる事が分かる。尚、上記外径側端面の表面粗さを０．３１μｍよりも小さく、且つ、上記外径側周縁部の表面粗さを２．４９μｍよりも小さくしても、上記外径側周縁部の摩耗の低減効果は、殆ど変わらない（効果が飽和する）。上記表２から、保持器の表面硬度を本実施例の様に規制し、更に、上記外径側端面及び外径側周縁部の表面粗さを規制すれば、この外径側周縁部の摩耗を十分に抑える事ができる事が分かる。
【００４０】
次に、ころ出っ張り量δ1 と円筒ころの面取り部の径方向に関する幅寸法Ｗとの関係及び、負のころ落ち量δ2 ｛図２の（Ｂ）及び図３の（Ｃ）参照｝とこの面取り部の径方向に関する幅寸法Ｗとの差と保持器を構成する金属板の板厚Ｔ｛例えば図３の（Ｄ）参照｝との関係が、上記各ポケットの外径側周縁部の摩耗に及ぼす影響を調べた実験結果を、表３に示す。実験は、ころ出っ張り量δ1 と円筒ころの面取り部の径方向に関する幅寸法Ｗとの比（δ1 ／Ｗ）が、１．２３、１．０６、０．９５、０．６９のうちの何れかを満たし、負のころ落ち量δ2 と面取り部の径方向に関する幅寸法Ｗとの差と、保持器を構成する金属板の板厚Ｔとの比｛（Ｗ−δ2 ）／Ｔ｝が、１．１８、１．０９、０．８９、０．７２のうちの何れかを満たす、１６種類のスラスト円筒ころ軸受に就いて行なった。又、これら各スラスト円筒ころ軸受に組み込む保持器として、クロムモリブデン鋼に窒化処理を施して、表面硬度をHv６００〜６３０としたものを使用した。更に、上記各スラスト円筒ころ軸受に組み込む各円筒ころの外径側端面全体（中央平坦面及び面取り部）の表面粗さをＲａで０．２５〜０．３μｍとし、保持器の外径側周縁部の表面粗さをＲａで２．０〜２．５μｍとした。尚、表３では、各条件の摩耗深さを、δ1 ／Ｗが０．９５、（Ｗ−δ2 ）／Ｔが０．８９の時の摩耗深さを１００％として、それぞれ比で表わしている。
【００４１】
【表３】
2007092945.tif 000005
【００４２】
この表３から明らかな通り、保持器の表面硬度、及び、上記外径側端面及び上記外径側周縁部の表面粗さを本実施例の様に規制し、更に、δ1 ／Ｗ＜１、即ち、δ1 ＜Ｗを満たし、（Ｗ−δ2 ）／Ｔ＜１、即ち、（Ｗ−δ2 ）＜Ｔを満たす場合に、上記外径側周縁部の摩耗を大幅に低減できる事が分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
上述した実施例は、１枚の金属板に曲げ加工等を施して形成した保持器２ａを組み込んだスラスト円筒ころ軸受１ａに、本発明を適用した場合に就いて示したが、本発明は、図４に示す様に、保持器２ｂとして、それぞれが、各ポケット７、７を構成する為の透孔２４ａ、２４ｂを円周方向複数個所に形成した円輪部２５ａ、２５ｂを有する１対の保持器素子２６ａ、２６ｂを、軸方向に重ね合わせて成るものを使用したスラスト円筒ころ軸受１ｂに、適用する事もできる。即ち、クロムモリブデン鋼製の金属板に、所定の打ち抜き加工及び曲げ加工を施して上記両保持器素子２６ａ、２６ｂとした後、窒化処理を施して、これら両保持器素子２６ａ、２６ｂの表面硬度をHv６００以上とする。そして、これら両保持器素子２６ａ、２６ｂを、互いに重ね合わせて上記保持器２ｂとする。この様に構成しても、この保持器２ｂの耐摩耗性を向上させる事ができ、上記各ポケット７、７の外径側周縁部２２ａ、２２ｂの摩耗を抑えられる。
【００４４】
又、上記スラスト円筒ころ軸受１ｂの、ころ出っ張り量と各円筒ころ８、８の面取り部１１の径方向に関する幅寸法との関係、及び、負のころ落ち量とこの面取り部の径方向に関する幅寸法との差と保持器素子２６ａ、２６ｂの円輪部２５ａ、２５ｂの板厚との関係を、それぞれ次の様に規制する事もできる。
先ず、上記保持器２ｂは、上記各円筒ころ８、８の転動面１０と上記各ポケット７、７を構成する透孔２４ａ、２４ｂの周縁部との係合により軸方向の変位を、この保持器２ｂの軸方向両側面と相手レース面とが接触しない状態に規制されるものとする。
又、上記保持器２ｂを、例えば軸方向一端側（図４の下側）に変位させ、上記各円筒ころ８、８の転動面１０と、上記各ポケット７、７を構成し、軸方向他端寄り（図４の上側）に存在する保持器素子２６ｂの透孔２４ｂの周縁部とを係合させた状態で、上記各円筒ころ８、８の一部が上記保持器２ｂの軸方向他端側の側面である円輪部２５ｂの外面（図４の上面）から突出する量（ころ出っ張り量）を、上記各円筒ころ８、８の径方向に関する上記面取り部１１の幅寸法未満にする。
これと共に、上記保持器２ｂを軸方向他端側に変位させ、上記各円筒ころ８、８の転動面１０と、上記各ポケット７、７を構成し、軸方向一端寄りに存在する保持器素子２６ａの透孔２４ａの周縁部とを係合させた状態で、これら各円筒ころ８、８の一部が上記円輪部２５ｂの外面から突出する量（負のころ落ち量）と、これら各円筒ころ８、８の径方向に関する上記面取り部１１の幅寸法との差を、上記円輪部２５ｂの板厚よりも小さくする。
尚、上記軸方向一端側と他端側との関係が逆であっても、ころ出っ張り量と各円筒ころ８、８の面取り部の径方向に関する幅寸法との関係、及び、負のころ落ち量とこの面取り部の径方向に関する幅寸法との差と保持器素子２６ａ、２６ｂの円輪部２５ａ、２５ｂの板厚との関係は、上述した様に規制するのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例を示す断面図。
【図２】本発明の実施例を説明する為、（Ａ）は、円筒ころに対し保持器を軸方向一端側に変位させた状態を、（Ｂ）は、円筒ころに対し保持器を軸方向他端側に変位させた状態を、それぞれ示す、図１のイーイ断面に相当する図。
【図３】同じく、本発明に使用する値の定義を説明する為に、（Ａ）はころ出っ張り量を、（Ｂ）は面取り部の径方向に関する幅寸法を、（Ｃ）は負のころ落ち量を、（Ｄ）は保持器を構成する金属板の板厚を、それぞれ示す、図１のロ部に相当する図。
【図４】本発明を適用可能な別の構造を示す断面図。
【図５】従来構造の１例を示す断面図。
【図６】円筒ころを取り出して示す側面図。
【図７】円筒ころに対し保持器を（Ａ）に示した軸方向一端側と（Ｂ）に示した軸方向他端側とに変位させた状態を示す、スラスト円筒ころ軸受を保持器の中心軸を含む仮想平面で切断した状態で示す部分断面図。
【図８】保持器のポケットの形状を示す為に、このポケットを保持器の中心軸方向から見た状態で示す図。
【図９】円筒ころの軸方向端面の面取り部の寸法が不適正である場合に生じる不都合を説明する為の、図２と同様の断面図。
【図１０】（Ａ）は円筒ころがスキューしていない状態を、（Ｂ）は円筒ころがスキューしている状態を、それぞれ示す側面図。
【符号の説明】
【００４６】
１、１ａ、１ｂ  スラスト円筒ころ軸受
２、２ａ、２ｂ  保持器
４    内径側リム部
５    外径側リム部
６    中間板部
７    ポケット
８    円筒ころ
９    中央平坦面
１０    転動面
１１    面取り部
１２    柱部
１３    中央平板部
１４    外径側平板部
１５    内径側平板部
１６    内径側連続部
１７    外径側連続部
１８    外径側係止部
１９    内径側係止部
２０    中央係止部
２１    外径側端面
２２、２２ａ、２２ｂ  外径側周縁部
２３    凹入部
２４ａ、２４ｂ  透孔
２５ａ、２５ｂ  円輪部
２６ａ、２６ｂ  保持器素子
【図１】
2007092945.tif 000006
【図２】
2007092945.tif 000007
【図３】
2007092945.tif 000008
【図４】
2007092945.tif 000009
【図５】
2007092945.tif 000010
【図６】
2007092945.tif 000011
【図７】
2007092945.tif 000012
【図８】
2007092945.tif 000013
【図９】
2007092945.tif 000014
【図１０】
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