(57)【要約】【課題】回転初期における、スラスト荷重付加状態での調心作動時に、軸の端面や、ハウジングの端面と軌道輪との接触面における摩擦抵抗が小さく、かつ軌道輪の伴回りが発生しないスラスト軸受を提供する。【解決手段】軸とハウジングとの間に配置されるスラスト軸受１において、対向する一対の軌道輪２，３のうち少なくとも一方の軌道輪の軸の端面との接触面２ｂまたはハウジングの端面との接触面３ｂを軸方向外方に凸形のクラウニング形状にした。【選択図】図１
2012107741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸とハウジングとの間に配置されるスラスト軸受であって、対向する一対の軌道輪と、前記一対の軌道間に配置された複数の転動体と、前記転動体を所定の間隔に保持する保持器を備え、前記一対の軌道輪のうち少なくとも一方の軌道輪の前記軸端面との接触面または前記ハウジングの端面との接触面を軸方向外方に凸形のクラウニング形状としたことを特徴とするスラスト軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラスト針状ころ軸受等のスラスト軸受に係り、より詳しくは、自動車のオートマチックトランスミッションやカーエアコンのコンプレッサ、その他に使用されるスラスト針状ころ軸受用に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のオートマチックトランスミッションやカーエアコンのコンプレッサに用いるスラスト軸受は、軌道輪を偏心させた状態で組み込まれる構成になっている。このため、特にオートマチックトランスミッションのトルクコンバータ用のスラストころ軸受においては、ステーターとローター軸の偏心によって対峙する軌道輪が偏心し、保持器が軌道輪に押付けられ、径方向に圧縮荷重を受けることにより保持器の長寿命化が難しい。
【０００３】
この原因として、回転初期の調心時に軌道輪と回転軸の端面の接触面における摩擦抵抗が大きい為、軌道輪の相対滑りが妨げられる点がある。この摩擦抵抗を軽減するため、軌道輪の表面に摩擦抵抗軽減のためのコーティングを形成した軸受（特許文献１参照）や、油膜形成のため軌道輪の回転軸の端面との接触面に同心状又は、放射状の動圧溝を形成した軸受（特許文献２参照）等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１３４３９号公報
【特許文献２】特開平１１−１９０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、軌道輪の表面へのコーティングを形成した軸受においては、回転方向の摩擦抵抗も低減するため、回転中に保持器や転動体の公転に伴い軌道輪が供回りし、回転軸の端面と軌道輪の間のすべりによる傷等が発生することがある。
【０００６】
また、軌道輪の回転軸の端面と接触する面に同心状の動圧溝を形成した軸受においては、スラスト荷重が作用した調心初期は前記動圧溝の周囲の軌道輪の面は回転軸の端面と平面で接触することになり、動圧溝への潤滑油の供給が停止し、十分な油膜は形成されず、摩擦抵抗軽減の効果は少ない。
【０００７】
また、軌道輪の回転軸の端面と接触する面に放射状の動圧溝を形成した軸受においては、調心完了後においても前記供回りにより動圧溝に油膜が形成されることにより供回りが助長され、回転軸の端面と軌道輪の間のすべりによる傷等が発生することがある。
【０００８】
この発明の目的は、回転初期における、スラスト荷重付加状態での調心作動時の摩擦抵抗が小さく、かつ伴回りが発生しないスラスト軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、対向する２つの軌道輪と、両軌道間に配置された複数の転動体と前記転動体を所定の間隔に保持する保持器を備えたスラスト軸受において、前記一対の軌道輪のうち少なくとも一方の軌道輪の軸の端面との接触面またはハウジングの端面との接触面を軸方向外方に凸形のクラウニング形状に形成したことを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、前記軌道輪の前記軸の端面またはハウジングの端面との接触面を凸形のクラウニング形状に形成したので、周囲の潤滑油は前記凸形のクラウニング形状の内径側および内径側の空隙から容易に前記軌道輪と前記端面との間に供給される。また、前記軌道輪が調心時、半径方向に相対移動することにより、動圧油膜が形成され、前記軌道輪と前記端面との間の調心時の摩擦抵抗が大幅に減少する。
【００１１】
また、前記軌道輪と前記軸の端面またはハウジングの端面とは円周方向においては間隔の変動がなく、通常の回転時において、軌道輪の供回りによる相対的な回転が生じても、接触面の間隔の変動による動圧油膜は形成されず、摩擦抵抗の減少により供回りが促進されることはない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転初期における、スラスト荷重付加状態での調心作動時の摩擦抵抗が小さいスラスト軸受を提供することができる。また供回りによる軌道輪の損傷を伴うこともなく、軌道輪に押付けられることによる保持器の疲労は軽減され、保持器の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態のスラスト針状ころ軸受の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のスラスト針状ころ軸受の拡大断面図である。
【図３】本発明実施形態の作用を説明する説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のスラスト針状ころ軸受の拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態のスラスト針状ころ軸受の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のスラスト針状ころ軸受１の断面図である。
図１におけるスラスト針状ころ軸受１は軸側軌道輪２とハウジング側軌道輪３と、転動体としての針状ころ４と、この針状ころ４を保持する保持器５とで構成される。
【００１６】
軸側軌道輪２はリング状平板である本体部分とこの本体部分の内周縁が折り曲げられてなる内径円筒部２ａとからなる。同じく、ハウジング側軌道輪３もリング状平板である本体部分とこの本体部分の外周縁が折り曲げられてなる外形円筒部３ｂとからなる。軸側軌道輪２とハウジング側軌道輪３は軸方向に対向配置され、両軌道輪の本体部分の対向面はそれぞれ軌道面を構成する。
【００１７】
また、保持器５および保持器５に保持されたころ４は両軌道面と内径円筒部２ａおよび外径円筒部３ａとの間に形成される空間に保持される。なお、これら軸側軌道輪２、ハウジング側軌道輪３、保持器５はプレス加工により製造することができる。
【００１８】
図２は、本実施形態のスラスト針状ころ軸受１の拡大断面図である。スラスト針状ころ軸受１は図３にて符号Ａで示す回転部品と符号Ｂで示す固定部品との間に配置される。例えば、回転部品Ａはトルクコンバータのインペラ等の回転軸であり、固定部品はステータハウジング等である。軸側軌道輪２はその接触面２ｂで回転部品Ａの軸端面Ａｂと接触する。この接触面２ｂには軸方向外方に凸形状のクラウニング形状がプレス加工により形成されている。図３に示すように、接触面２ｂをクラウニング形状とすることにより、回転部品Ａと接触面２ｂとの間で、内径側および外径側の両方にそれぞれ空隙６ａおよび空隙６ｂが形成されている。また、前記クラウニング形状は内周端から外周端まで、滑らかな連続した面で形成されている。
【００１９】
図３を用いて本実施形態のスラスト針状ころ軸受１の作用を説明する。
図３において、スラスト針状ころ軸受１をその回転軸を水平にして使用した場合、保持器５およびころ４は内径円筒部２ａと外径円筒部３ａとの間に保持され、その自重で、その回転中心１ｃは回転部品Ａの回転中心Ａｃに対しδだけ偏心している。また、接触面２ｂのクラウニングによる空隙６ａ、６ｂには潤滑油が飛沫又は、噴霧状態で存在している。
【００２０】
この状態で、スラスト針状軸受１にスラスト荷重が作用し、回転部品Ａが回転を始めると、保持器５およびころ４は回転部品Ａの回転中心Ａｃと同心の方向に調心する。さらに軸側軌道輪２も保持器５に押される形で回転部品Ａの回転中心Ａｃと同心となる方向に調心する。
【００２１】
このとき、保持器５は軸側軌道輪２の内径円筒部２ａとの間で圧縮される。保持器５に作用する圧縮荷重は、スラスト針状ころ軸受１に作用するスラスト荷重に軸側軌道輪２の接触面２ｂと回転部品Ａの端面Ａｂとの間の半径方向の摩擦係数を乗じた値に等しい。
【００２２】
また、上記調心の動き、すなわち半径方向の動きによって軸側軌道輪２と回転部品Ａの端面との間にクラウニング形状による動圧油膜が形成され、流体潤滑状態となる。その結果、軸側軌道輪２と回転部品Ａの端面Ａｂとの間の半径方向の摩擦抵抗が通常のスラスト軸受にくらべ大幅に減少する。
【００２３】
すなわち、軸側軌道輪２の軸端面との接触面２ｂと軸Ａの端面Ａｂとの間の半径方向の摩擦抵抗が減少することにより、保持器５を圧縮する力は小さくなり、保持器５の疲労は軽減され、保持器の長寿命化を図ることができる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図４を用いて説明する。
なお、第１の実施の形態と同じものについては、第１の実施の形態と同一の符号を用い説明は省略する。
第１の実施形態のスラスト針状ころ軸受１では、軸側軌道輪２の端面Ａｂとの接触面２ｂがクラウニング形状に形成されているが、この第２の実施の形態では、図４に示す様に、ハウジング側軌道輪１３のハウジングの端面との接触面１３ｂがクラウニング形状に形成されている。なお、図４では、ハウジング側軌道輪１３のハウジングの短面との接触面１３ｂと軸側軌道輪２の接触面２ｂの両方にクラウニング形状に形成されているが、ハウジング側軌道輪１３のハウジングとの接触面１３ｂのみにクラウニングが形成されていてもよい。
【００２５】
第１の実施形態のクラウニング形状は接触面全面が軸方向外方に凸形のフルクラウニングであるが、この発明では、図５（第３の実施形態）に示す様な、接触面の半径方向中央部に平坦部２６ｃが形成された台形クラウニングであってもよい。
【００２６】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図５を用いて説明する。
第１の実施形態のクラウニング形状は接触面全面が軸方向外方に凸形のフルクラウニングであるが、この実施の形態では、図５に示す様な、軸側軌道輪２２の接触面２６の半径方向中央部に平坦部２６ｃが形成された台形クラウニングとしている。軸側軌道輪２２の接触面２６のクラウニングの形状が異なるのみで、他の構成は第１の実施の形態と同じであるので、説明は省略する。
【００２７】
なお、第１の実施形態、第２の実施形態および第３の実施形態では、転動体が針状ころであるスラスト針状ころ軸受であるが、この発明は転動体が円筒ころであるスラスト円筒ころ軸受や転動体が玉であるスラスト玉軸受にも適用可能である。
また、上述の実施の形態では、沫又は、噴霧状態で存在している潤滑油が接触面２ｂのクラウニングによる空隙６ａ、６ｂに存在している例を説明したが、この空隙に積極的に潤滑油を供給することも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１、１１、２１        ‥  スラスト針状ころ軸受
２、１２、２２        ‥  軸側軌道輪
２ａ、２２ａ          ‥  軸側軌道輪の内径円筒部
２ｂ、２２ｂ          ‥  軸側軌道輪の接触面
３、１３              ‥  ハウジング側軌道輪
３ａ、１３ａ          ‥  ハウジング側軌道輪の外径円筒部
１３ｂ                ‥  ハウジング側軌道輪の接触面
４                    ‥  ころ
５                    ‥  保持器
６ａ，１６ａ、２６ａ  ‥  空隙
６ｂ、１６ｂ、２６ｂ  ‥  空隙
２６ｃ                ‥  クラウニング平坦部
Ａ                    ‥  回転部品
Ａｂ                  ‥  軸端面
Ｂ                    ‥  固定部品
【図１】
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【図２】
2012107741.tif 000004
【図３】
2012107741.tif 000005
【図４】
2012107741.tif 000006
【図５】
2012107741.tif 000007