(57)【要約】      （修正有）【課題】軌道輪と軌道輪とが同期回転するとき、ころが軌道輪および軌道輪の同じ位置に当接し続けないようにする、簡素な構造で製造コストが安価なスラストころ軸受を提供する。【解決手段】スラストころ軸受１００は、軌道輪ａ１１と軌道輪ｂ１２と、その間に配置される中央軌道輪４０と、軌道輪ａ１１と中央軌道輪４０との間に配置される複数の軌道輪ａ側ころ２１および軌道輪ａ側保持器３１と、軌道輪ｂ１２と中央軌道輪４０との間に配置される複数の軌道輪ｂ側ころ２２を具備する。中央軌道輪４０が非平坦面、たとえば、不等ピッチで波打つ凹凸面や等ピッチで非放射状に波打つ凹凸面等に形成され、軌道輪ａ側ころ２１と中央軌道輪４０との接触域が軌道輪ａ側ころ毎に相違し、軌道輪ｂ側ころ２２と中央軌道輪４０との接触域が軌道輪ｂ側ころ２２毎に相違する。よって、微少振動によって中央軌道輪４０が移動する。【選択図】図１
2007192251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の軌道輪ａと、円環状の軌道輪ｂと、該軌道輪ａと軌道輪ｂとの間に配置される円環状の中央軌道輪と、前記軌道輪ａと中央軌道輪との間に配置される複数の軌道輪ａ側ころと、該軌道輪ａ側ころを放射状に配置する軌道輪ａ側保持器と、前記軌道輪ｂと中央軌道輪との間に配置される複数の軌道輪ｂ側ころと、該軌道輪ｂ側ころを放射状に配置する軌道輪ｂ側保持器と、を具備するスラストころ軸受であって、
前記中央軌道輪が非平坦面に形成され、前記軌道輪ａ側ころのうちの一方の軌道輪ａ側ころと前記中央軌道輪との接触域が、前記軌道輪ａ側ころのうちの他方の軌道輪ａ側ころと前記中央軌道輪との接触域と相違し、且つ、前記軌道輪ｂ側ころのうちの一方の軌道輪ｂ側ころと前記中央軌道輪との接触域が、前記軌道輪ｂ側ころのうちの他方の軌道輪ｂ側ころと前記中央軌道輪との接触域と相違することを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項２】
前記中央軌道輪に形成された非平坦面が、不等ピッチで波打つ凹凸面であ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】
前記中央軌道輪に形成された非平坦面が、等ピッチであって、非放射状に波打つ凹凸面であ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４】
前記中央軌道輪が、均一板厚の板材から形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに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、スラストころ軸受（スラストニードル軸受を含む）、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】
スラストころ軸受は、たとえば、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、円環状の一方の軌道輪（以下「軌道輪ａ」と称す）と、円環状の他方の軌道輪（以下「軌道輪ｂ」と称す）と、該軌道輪ａと軌道輪ｂとの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、軌道輪ｂと軌道輪ａと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、軌道輪ｂと軌道輪ａと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、軌道輪ｂおよび軌道輪ａに同期して公転することになる。すなわち、ころは軌道輪ｂおよび軌道輪ａの同じ位置に当接したままスラスト力を支承するため、微少振動等によって、かかる支承部の油膜が途切れて、金属接触が発生することがある。かかる金属接触は、いわゆるフレッチング摩耗の発生要因となり、スラストころ軸受の耐久性を低下させている。
そこで、かかる金属接触を防止するため、軌道輪ｂと軌道輪ａとが同期回転するとき、ころが軌道輪ｂおよび軌道輪ａの同じ位置に当接し続けないようにする発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３３９３２２号公報（第３−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に開示された発明は、軌道輪ａところとの間、および軌道輪ｂところとの間に、それぞれ重力によって半径方向に移動自在なレースを配置し、該一対のレースのそれぞれの移動量に差を設けることにより、鉛直上部片面におけるころはレースの外周寄りの位置に当接し、一方、鉛直下部片面におけるころはレースの内周寄りの位置に当接するようにしたものである。そして、振動等によってかかる当接部に作用する円周方向の摩擦力（多少なりとも不均等になる）により、前記レースや保持器が少しずつとは言え回転する傾向になるとするものである。
【０００５】
このため、軌道輪ａと軌道輪ｂとが相対回転（同期しないで回転）するとき、前記一対のレースは、それぞれ一旦偏位した方向に偏位し続ける、あるいは、それぞれ勝手に偏位（外周側に寄ったり内周側に寄ったり）するため、ころの自転や公転が円滑でなくなるおそれがあった。また、前記一対のレースのそれぞれの移動量を規制する手段を、軌道輪ｂおよび軌道輪ａの双方に設ける必要が生じるため、製造コストが上昇していた。さらに、前記レースを略水平にして使用する場合には、前記レースの移動量に差がつかないため、所望の効果がえられなかった。
【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、軌道輪ｂと軌道輪ａとが同期回転するときは、ころが軌道輪ｂおよび軌道輪ａの同じ位置に当接し続けないようにすると共に、軌道輪ａと軌道輪ｂとが相対回転するときは、ころの円滑な自転や公転を保証し、さらに、簡素な構造であって、製造コストが安価で、設置姿勢の制約のない、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】
（１）本発明のスラストころ軸受は、円環状の軌道輪ａと、円環状の軌道輪ｂと、該軌道輪ａと軌道輪ｂとの間に配置される円環状の中央軌道輪と、前記軌道輪ａと中央軌道輪との間に配置される複数の軌道輪ａ側ころと、該軌道輪ａ側ころを放射状に配置する軌道輪ａ側保持器と、前記軌道輪ｂと中央軌道輪との間に配置される複数の軌道輪ｂ側ころと、該軌道輪ｂ側ころを放射状に配置する軌道輪ｂ側保持器と、を具備するスラストころ軸受であって、
前記中央軌道輪が非平坦面に形成され、前記軌道輪ａ側ころのうちの一方の軌道輪ａ側ころと前記中央軌道輪との接触域が、前記軌道輪ａ側ころのうちの他方の軌道輪ａ側ころと前記中央軌道輪との接触域と相違し、且つ、前記軌道輪ｂ側ころのうちの一方の軌道輪ｂ側ころと前記中央軌道輪との接触域が、前記軌道輪ｂ側ころのうちの他方の軌道輪ｂ側ころと前記中央軌道輪との接触域と相違することを特徴とするスラストころ軸受。
【０００８】
（２）また、前記中央軌道輪に形成された非平坦面が、不等ピッチで波打つ凹凸面であることを特徴とする。
【０００９】
（３）また、前記中央軌道輪に形成された非平坦面が、等ピッチであって、非放射状に波打つ凹凸面であることを特徴とする。
【００１０】
（４）さらに、前記中央軌道輪が、均一板厚の板材から形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
したがって、本発明のスラストころ軸受は以下のような効果を奏す。
（ｉ）中央軌道輪が非平坦面に形成され、それぞれの軌道輪ａ側ころおよびそれぞれの軌道輪ｂ側ころ（以下、まとめて「ころ」と称する場合がある）が、互いに相違する形態の接触域でもって中央軌道輪に当接するため、軌道輪ｂと軌道輪ａとが同期回転するとき、微少振動による摩擦力によって中央軌道輪が移動してころが自転ないし公転をする。よって、ころが軌道輪ｂおよび軌道輪ａの同じ位置に当接し続けることがなく、耐久性が向上する。
（ｉｉ）また、中央軌道輪は軌道輪ａおよび軌道輪ｂに対して同軸に配置されるから、軌道輪ｂと軌道輪ａとが相対回転するとき、ころの円滑な自転および公転が保証され、振動や騒音の発生が抑えられる。
（ｉｉｉ）そして、中央軌道輪が公転すると共に軌道輪ａ側ころと軌道輪ｂ側ころとが２層状態でそれぞれ自転および公転するから、単層のころに比較してころの負担が減少して耐久性が向上する。
（ｉｖ）さらに、構造が簡素であるから、製造コストを安価に押さえることができ、また、設置姿勢の制約がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の実施形態に係るスラストころ軸受を示す側面視の断面図である。
図１において、スラストころ軸受１００は、円環状の軌道輪ａ１１と、円環状の軌道輪ｂ１２と、軌道輪ａ１１と軌道輪ｂ１２との間に配置される円環状の中央軌道輪４０と、軌道輪ａと中央軌道輪４０との間に配置される複数の軌道輪ａ側ころ２１と、軌道輪ａ側ころ２１を放射状に配置する軌道輪ａ側保持器３１と、軌道輪ｂ１２と中央軌道輪４０との間に配置される複数の軌道輪ｂ側ころ２２と、軌道輪ｂ側ころ２２を放射状に配置する軌道輪ｂ側保持器３２と、を具備する。中央軌道輪４０の両面には、不規則な波状の凹凸が形成されている（これについては別途詳細に説明する）。
【００１３】
そして、軌道輪ａ１１は軸１（便宜上「内軸」と称す）に、軌道輪ｂ１２は軸２（便宜上「外軸」と称す）に設置されている。なお、図中、各部は模式的に記載するものであって、それぞれの寸法や割合（外径／内径比、外径／肉厚比、外径／長さ比等）は適宜選定できるものである。また、軌道輪ａ側ころ２１と軌道輪ｂ側ころ２２とをまとめて「ころ２０」と、軌道輪ａ側保持器３１と軌道輪ｂ側保持器３２とをまとめて「保持器３０」と総称する場合がある。
【００１４】
図２および図３は本発明の実施形態に係るスラストころ軸受における中央軌道輪の一例を模式的に示す平面図および中央軌道輪を断面にした側面視の一部断面図である。図２および図３において、ころ２０等の寸法や中央軌道輪４０の凹凸形成は、説明を容易にするため誇張され、保持器３０の記載は省略されている。また、図１と同じ部分には符号の数字を同じにし、一部の説明を省略している。したがって、本発明は図示する形態に限定するものではない。
【００１５】
図２の（ａ）において、中央軌道輪４０ａは略放射状の「うねり」を有している。図中、斜線にて示す凸部４１ａ（波状の山部）は、円周方向で不規則なピッチで配置され、必ずしも放射方向でない。また、凹部４２ａ（波状の谷部）はかかる斜線同士の間に位置しているが、山形状および谷形状が対称形でない場合には、凸部４１ａの中間に位置することはない。
一方、ころ２０は円周方向で均一なピッチで規則的に配置されている。したがって、ころ２０はそれぞれが、相違する態様で凹凸面に当接（厳密には油膜を介して当接している）、たとえば、凸部４１ａの斜面に沿って線状または点状に当接したり、凹部４２ａに落ち込んで線状ないし点状に当接したりしている（たとえば、図３の（ａ）参照）。
【００１６】
したがって、軌道輪ａ１１と軌道輪ｂ１２とが同期回転するとき、微少振動によってころ２０に作用する摩擦力が変動すると、ころ２０のうちのあるものは斜面を下って凹部に落ち込もうとする。このとき、かかるころ２０の動きによって、保持器３０は移動（僅かに公転）されるから、結局、全てのころ２０は中央軌道輪４０ａに対して移動することになる。そして、軌道輪ａ側ころ２１の中央軌道輪４０ａに対する移動量と、軌道輪ｂ側ころ２２の中央軌道輪４０ａに対する移動量は相違するから、軌道輪ａ側ころ２１が軌道輪ａ１１に当接する位置、あるいは軌道輪ｂ側ころ２２が軌道輪ｂ１２に当接する位置の両方が変動することになる。
【００１７】
図２の（ｂ）において、中央軌道輪４０ｂは略平行な「うねり」を有している。図中、斜線にて示す凸部４１ｂ（波状の山部）は、略平行に不規則なピッチで配置されているが、平行で均一ピッチであってもよい。また、凹部４２ｂ（波状の谷部）はかかる斜線同士の間に位置しているが、山形状および谷形状が対称形でない場合には、凸部４１ｂの中間に位置することはない。
一方、ころ２０は円周方向で均一なピッチで規則的に配置されている。したがって、ころ２０はそれぞれが、相違する態様で凹凸面に当接（厳密には油膜を介して当接している）、たとえば、凸部４１ｂと平行な位置においては、凸部４１ｂの斜面に沿って線状または点状に当接し、凸部４１ｂとなす角度が大きくなると、１または２以上の凸部４１ｂの稜線や斜面に点状に当接したりしている（たとえば、図３の（ｂ）参照）。
【００１８】
したがって、前記略放射状のうねり（図２の（ａ）参照）と同様に、軌道輪ａ１１と軌道輪ｂ１２とが同期回転するとき、微少振動によってころ２０に作用する摩擦力が変動すると、ころ２０のうちのあるものは斜面を下って凹部に落ち込もうとする。このとき、かかるころ２０の動きによって、保持器３０は移動（僅かに公転）されるから、結局、全てのころ２０は中央軌道輪４０ａに対して移動することになる。
なお、軌道輪ａ側ころ２１の中央軌道輪４０ａに対する移動量と、軌道輪ｂ側ころ２２の中央軌道輪４０ａに対する移動量は、通常相違するから、軌道輪ａ側ころ２１が軌道輪ａ１１に当接する位置、あるいは軌道輪ｂ側ころ２２が軌道輪ｂ１２に当接する位置の両方が変動することになる。
【００１９】
図２の（ｃ）において、中央軌道輪４０ｃは複雑な「うねり」を有している。図中、単斜線にて示す凸部４１ｂ（波状の山部）は、略放射状ながら不規則に蛇行し、凹部４２ｃ（波状の谷部）もまた不規則に蛇行している。また、複斜線にて示す凸部４１ｄ（波状の山部）は、略平行ながら不規則に蛇行し、凹部４２ｄ（波状の谷部）もまた不規則に蛇行している。
したがって、前記のうねり（図２の（ａ）、（ｂ）参照）の場合と同様に、軌道輪ａ１１と軌道輪ｂ１２とが同期回転するとき、軌道輪ａ側ころ２１が軌道輪ａ１１および中央軌道輪４０に当接する位置、あるいは軌道輪ｂ側ころ２２が軌道輪ｂ１２および中央軌道輪４０に当接する位置の両方が変動することになる（たとえば、図３の（ｃ）参照）。
【００２０】
以上、本発明の凹凸面の形態は、図２に例示するものに限定するものではなく、前述のような不規則な当接を可能にするものである限りいずれの形態であってもよい。したがって、ころ２０と中央軌道輪４０との当接もまた図３に例示するものに限定するものではない。
また、凸部４１ａ同士の間隔（ピッチに相当する）、あるいは凸部４１ａと凹部４２ａとの距離（波高に相当する）もまた、同様に限定するものではない。たとえば、凸部４１ａと凹部４２ａの距離をころ２０の直径の数％にしておけば、前記作用効果が奏されると共に、軌道輪ａ１１と軌道輪ｂ１２とが相対回転をするときも、円滑な回転（公転）が保証されることになる（凸部４１ｂと凹部４２ｂ、凸部４１ｃと凹部４２ｃ、凸部４１ｄと凹部４２ｄについても同じ）。
【００２１】
さらに、凹凸面の形成方法も限定するものではなく、たとえば、金型に設けた所定の形態の凹凸をプレス成形によって転写してもよい。このとき、中央軌道輪４０の一方の面に形成される凹凸の形態と他方の面に形成される凹凸の形態は、同一であっても相違してもよい。また、中央軌道輪４０の一方の面に形成される凸部に対応する位置の他方の面に凹部を形成して、中央軌道輪４０板厚を略均一にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は以上の構成であるから、各種スラストころ軸受およびスラストニードル軸受ととして広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るスラストころ軸受を示す側面視の断面図。
【図２】図１における中央軌道輪の一例を模式的に示す平面図。
【図３】図１における中央軌道輪の一例を模式的に示す側面視の一部断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１ 軸（内軸）
２ 軸（外軸）
１１ 軌道輪ａ
１２ 軌道輪ｂ
２０ ころ
２１ 軌道輪ａ側ころ
２２ 軌道輪ｂ側ころ
３０ 保持器
３１ 軌道輪ａ側保持器
３２ 軌道輪ｂ側保持器
４０ 中央軌道輪
４０ａ 中央軌道輪
４０ｂ 中央軌道輪
４０ｃ 中央軌道輪
４１ａ 凸部
４１ｂ 凸部
４１ｃ 凸部
４１ｄ 凸部
４２ａ 凹部
４２ｂ 凹部
４２ｃ 凹部
４２ｄ 凹部
１００ スラストころ軸受
【図１】
2007192251.tif 000003
【図２】
2007192251.tif 000004
【図３】
2007192251.tif 000005