(57)【要約】【課題】スラストころ軸受のころの挙動を正確に捉え、実機の使用状態に近いころの挙動の確認が可能な挙動解析用のスラストころ軸受を提供する。【解決手段】スラストころ軸受において、ころ２が保持器３のポケット３ａ内にて平面軌道上で平面回転自在となるよう、保持器３のポケット３ａの形状は、軸受け中心軸に直角な断面において円形に形成する。さらに、ころ２の平面軌道上での平面回転挙動が保持器３の半径方向外方から確認できるように保持器３は透明な材質で形成する。【選択図】図１
2012067910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の複数の転動体と円環状の円周方向複数箇所に前記転動体を保持するポケットを備えた保持器からなるスラストころ軸受であって、前記ポケットは前記スラストころ軸受の中心軸に直角な断面において、円形に形成されていることを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項２】
前記保持器は透明な材質で形成されていることを特徴とする請求項１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、スラスト針状ころ軸受等のスラストころ軸受に係り、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等の挙動解析に用いられるスラストころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラスト針状ころ軸受等のスラストころ軸受は、複数の円筒形状のころと前記ころを所定の間隔に保持する保持器とで構成され、対向する２面の平面軌道の間に軸受の中心軸が前記平面軌道と直交して配置される。前記平面軌道が前記スラストころ軸受以外の部品の構成面である場合と、前記スラストころ軸受の部品として前記平面軌道を構成する軌道盤、又はワッシャを具備している場合とがある。
【０００３】
図１０に示すように、スラストころ軸受２１では、軸受の回転時、ころ２は保持器２３の矩形のポケット２３ａによって、前記ころ２の中心軸が軸受の中心軸に向かう放射状の姿勢に拘束された状態で軸受の中心軸を中心に前記平面軌道上を公転している。
【０００４】
前記ころ２は、転動面が円筒形状の為、軸受の中心軸を中心として公転する前記ポケット２３ａの動きとは異なる挙動をする。その為、前記ころ２と前記ポケット２３ａの間に干渉が発生し前記ころ２と前記保持器２３の間に力が作用する。
【０００５】
特に、このころ２と保持器２３の間に作用する力は、前記ポケット２３ａ内で前記平面軌道と平行な平面上で回転しようとする前記ころ２の動き（以下「スキュー」と呼ぶ）が前記矩形のポケット２３ａによって制約されることによって生じる。
【０００６】
偏心荷重がかかった場合、円周上に配置された複数のころ２はそれぞれ異なる挙動をし、一部の保持器２３のポケット２３ａに極端に大きな力が作用することがある。又、個々のポケット２３ａに作用する力の合力が保持器２３の一部分に集中的に作用することがある。
【０００７】
前述の保持器に作用する力の推定が困難なため、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等偏心荷重がかかるスラスト針状ころ軸受では、保持器の強度に必要以上の余裕をもたせた設計が必要になる。
【０００８】
スラストころ軸受においては、ころの挙動が軸受の機能や性能に大きな影響を及ぼしており、ころの挙動を知ることは、軸受の機能や性能の向上に有益である。特に、ころの挙動が保持器に与える影響の確認は軸受設計にとって非常に有効である。
前記ころの挙動を確認する方法としては、非接触の測定方法がよく知られている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２１３９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし通常のスラストころ軸受を使用して測定を行った場合、図１０に示すスラストころ軸受２１では、ころ２の動きは保持器２３の矩形のポケット２３ａによって拘束されており、微視的な挙動しか確認できない。又保持器２３の半径方向外方よりころ２の挙動を確認する場合、保持器２３によって光線及び視界が遮られ、ころ２の挙動を正確に捉えることはできない。
【００１１】
他に、保持器無しで測定する方法もあるが、運動自由度が大きすぎるため、ころの挙動は実機使用時の挙動とは大きく異なり、保持器に与える影響の解析方法としては有効ではない。
【００１２】
又、可視化のため、軌道盤にアクリル等の透明な材質を用いた場合、実機の使用状態とは大きく異なるため、極端に小さい軸受荷重しか付加できず、実機のころの挙動は再現できない。
【００１３】
この発明の目的は、スラストころ軸受のころの挙動を正確に捉え、実機の使用状態に近いころの挙動の確認を可能にする挙動解析に用いられるスラストころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、円筒形状の複数の転動体と円環状の円周方向複数箇所に前記転動体を保持するポケットを備えた保持器からなるスラストころ軸受であって、前記ポケットは前記スラストころ軸受の中心軸に直角な断面において、円形に形成されていることである。
【００１５】
本発明によれば、軸受回転時のころのスキューをポケットによって制約されることなく、ころの挙動を確認することが可能となる。
【００１６】
上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記保持器は透明な材質で形成されていることである。
【００１７】
本発明によれば、前記保持器が透明な材質で形成されているため、前記保持器の半径方向外方外部より前期ポケット内のころの挙動を確認することができる。
【００１８】
すなわち、スラストころ軸受以外の部品は産業分野で実際に使用される部品に近い部品を使用し、荷重条件等も実際の条件に近い条件で、解析が可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスラストころ軸受を用いることにより、スラストころ軸受のころの挙動を正確に捉えることができ、実機の使用状態に近いころの挙動の確認を行うことができる。
これにより、軸受の機能や性能の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の平面図である。
【図２】図１の針状ころを説明する側面図である。
【図３】図１の保持器を説明する拡大断面図である。
【図４】図１の針状ころ及び保持器を説明する拡大断面図である。
【図５】図１の針状ころ及び保持器を説明する拡大平面図である。
【図６】本発明の実施形態の解析装置の設置状態を示す説明図である。
【図７】図６の針状ころの挙動を説明する拡大平面図である。
【図８】図６の針状ころの挙動を説明する拡大側面図である。
【図９】ポケット内径面を円筒形に形成されたスラストころ軸受を示す図である。
【図１０】従来のスラスト針状ころ軸受の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態の断面図である。
図１におけるスラストころ軸受１は針状に形成された複数の針状ころ２と円環状の保持器３とで構成されるスラスト針状ころ軸受である。
【００２３】
前記保持器３は例えばアクリル樹脂等の透明な材質で形成され、前記針状ころ２を収容する前記スラストころ軸受１の中心軸１ａ（後述する図４の１ａ）と直角な断面において円形に形成された複数のポケット３ａが周方向において所定の間隔に設けられている。針状ころ２は保持器３の各ポケット３ａに収容されることにより周方向において所定間隔に保持されている。
【００２４】
図２は前記針状ころ２の側面図である。
前記針状ころ２の転動面２ａは円筒形に、端面２ｂは球面に形成されている。
【００２５】
図３は前記保持器３のポケット３ａの拡大断面図である。
図２、図３において、前記ポケット３ａの入口径Ｄｐの最大値は前記針状ころ２の全長ｌの最小値ｌｍｉｎより小さく、かつ前記入口径Ｄｐの最小値は前記入口径Ｄｐの対角長さ√（Ｄｐ２＋Ｂ２）が前記針状ころ２の全長ｌの最大値ｌｍａｘより大きくなるように形成されている。
【００２６】
前記ポケット３ａの内径面３ｂは球面に形成されている。前記ポケット３ａの最大径Ｄｂは最小値が前記針状ころ２の全長ｌの最大値より大きくなるよう形成されている。
【００２７】
図４は本発明の実施形態の針状ころ２及び保持器３を説明する拡大断面図である。
保持器３はスラストころ軸受１の中心軸１ａと直角な断面において円形に形成されたポケット３ａが形成されている。そして、前記ポケット３ａが前述の寸法に形成されることにより、前記針状ころ２は前記保持器３の前記ポケット３ａ内に保持され、通常の状態で針状ころ２が、保持器３から脱落することない。
【００２８】
図５は本発明の実施形態のころ及び保持器を説明する拡大平面図である。
図５において前記針状ころ２は、前記ポケット３ａ内で前記スラスト針状ころ軸受１の中心軸（図４の１ａ）と直角な面上を前記ポケット３ａの中心を中心として回転可能である。
【００２９】
図６は本発明の実施形態の解析装置の設置状態を示す説明図である。
図６において、前記スラスト針状ころ軸受１は解析装置５の回転部６と加圧部７の間に組み込まれ、カメラ８は前記スラスト針状ころ軸受１の半径方向外方より、軸受の中心軸１ａに向かって設置されている。
【００３０】
前記スラスト針状ころ軸受１の保持器３は透明な材質で形成されており、保持器３の半径方向外方より針状ころ２の挙動が観測できるため、回転部６、加圧部７等の部品は鋼材等で形成された産業分野で実際に使用される部品に近い部品を使用し、荷重条件等も実際の条件に近い条件で解析を行うことができる。
【００３１】
図７は図６の針状ころの挙動を説明する拡大平面図である。
図７において、針状ころ２は保持器３のポケット３ａの中で前記針状ころ２の中心軸２ｃが図６における平面軌道４ａと平行面上においてポケット３ａの中心とスラスト針状ころ軸受の中心軸１ａとを結ぶ線３ｃに対し傾き角αで傾いている。
【００３２】
図８は図６の針状ころの挙動を説明する拡大側面図である。
図８は図６におけるカメラ８から保持器３の半径方向内方に向かって見た図７の状態の針状ころ２の状態である。図８において、針状ころ２の図７における傾き角αの傾きによって針状ころ２の転動面２ａと平面軌道４ａとの接触部が投影長さｌｖの線として観測される。
【００３３】
上記の構成によって、スラストころ軸受のころの挙動を正確に捉えることができ、実機の使用状態に近い状態でころの挙動の観察を行うことができる。
この観察により、投影長さｌｖと前記針状ころの実際の転動面長さｌｗを用いて前記針状ころ２の前記ポケット３ａ内での傾き角αや、前記傾き角αを用いた前記針状ころ２と図１０に示す前記通常の保持器２３の前記矩形ポケット２３ａとの間の干渉量の推定、前記通常の保持器２３を使用した場合における前記通常の保持器２３に作用する力などの解析が行なえるので、軸受の機能や性能の向上に役立てることができる。
【００３４】
また、保持器に作用する力をより厳密に推定することが可能になり、限界まで保持器の寸法を小さくすることができ、その結果ころ数の増加、ころ径、ころ長さの増加が可能になり、軸受寿命の延長を図ることができる。
【００３５】
この実施形態において、スラストころ軸受１の保持器３のポケット内径面３ａは球面に形成されているが、この発明では図９に示す様に、保持器１３のポケット内径面１３ｂが円筒形に形成されたスラストころ軸受でも良い。
【符号の説明】
【００３６】
１、１１、２１        ‥スラストころ軸受（スラスト針状ころ軸受）
１ａ                  ‥スラストころ軸受（スラスト針状ころ軸受）の中心軸
２                    ‥針状ころ
２ａ                  ‥針状ころの転動面
２ｂ                  ‥針状ころの端面
２ｃ                  ‥針状ころの中心軸
３，１３，２３        ‥保持器
３ａ、１３ａ、２３ａ  ‥保持器のポケット
３ｂ、１３ｂ          ‥保持器のポケット内径面
３ｃ                  ‥平面軌道と平行面上で保持器のポケットの中心とスラストころ軸受の中心軸とを結ぶ線
４                    ‥軌道盤又はワッシャ
４ａ                  ‥平面軌道
５                    ‥解析装置
６                    ‥解析装置の回転部
７                    ‥解析装置の加圧部
８                    ‥カメラ又は専用測定器
【図１】
2012067910.tif 000003
【図２】
2012067910.tif 000004
【図３】
2012067910.tif 000005
【図４】
2012067910.tif 000006
【図５】
2012067910.tif 000007
【図６】
2012067910.tif 000008
【図７】
2012067910.tif 000009
【図８】
2012067910.tif 000010
【図９】
2012067910.tif 000011
【図１０】
2012067910.tif 000012