(57)【要約】【課題】ころ保持器の摩耗，破損及び発熱による焼き付きの発生を抑制することができる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１において、複数のスラストころ４を転動可能に保持する複数のポケット５ａを有する円環状のころ保持器５を備え、ころ保持器５は、一方の軌道輪２における内輪軌道面２ａ及び他方の軌道輪３における外輪軌道面３ａに対する複数のスラストころ４の嵌合状態において内輪側の立ち上がり部２ｂ及び外輪側の立ち上がり部３ｂに当接しない位置に配置されている。【選択図】図２
2013130242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の曲率をもつ転動面を有する複数のスラストころと、
前記複数のスラストころの前記転動面に嵌合する内輪軌道面を有するとともに、前記内輪軌道面の内周縁から突出して前記複数のスラストころの一方側端面に対向する内輪側の立ち上がり部、及び前記内輪軌道面の内周縁に対向する内輪側の折り返し部を有する内輪と、
前記内輪との間に前記複数のスラストころを収容し、前記複数のスラストころの前記転動面に嵌合する外輪軌道面を有するとともに、前記外輪軌道面の外周縁から突出して前記複数のスラストころの他方側端面に対向する外輪側の立ち上がり部、及び前記外輪軌道面の外周縁に対向する外輪側の折り返し部を有する外輪と、
前記外輪と前記内輪との間に介在して配置され、前記複数のスラストころを転動可能に保持する複数のポケットを有する円環状のころ保持器とを備え、
前記ころ保持器は、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面に対する前記複数のスラストころの嵌合状態において前記内輪側の立ち上がり部及び前記外輪側の立ち上がり部に当接しない位置に配置されている
スラストころ軸受。
【請求項２】
前記複数のスラストころは、その外周面が径方向に膨らむ凸面で形成され、
前記内輪は、前記内輪軌道面を前記複数のスラストころの前記転動面に適合する内輪凹面とし、前記内輪凹面の最大深さが前記内輪側の折り返し部と前記ころ保持器の内周縁との間に形成される空隙の軸線方向寸法よりも大きい寸法に設定され、
前記外輪は、前記外輪軌道面を前記複数のスラストころの前記転動面に適合する外輪凹面とし、前記外輪凹面の最大深さが前記外輪側の折り返し部と前記ころ保持器の外周縁との間に形成される空隙の軸線方向寸法よりも大きい寸法に設定され、
前記ころ保持器は、内周縁と前記内輪側の立ち上がり部との間に形成される空隙の径方向寸法、及び外周縁と前記外輪側の立ち上がり部との間に形成される空隙の径方向寸法を加算した寸法よりも前記複数のポケットの内面と前記複数のスラストころの軸線方向端面との間に形成される空隙の径方向寸法が小さい寸法に設定されている請求項１に記載のスラストころ軸受。
【請求項３】
前記複数のスラストころは、前記凸面の軸線方向中央部の径方向寸法が最大の径方向寸法に設定されている請求項２に記載のスラストころ軸受。
【請求項４】
前記ころ保持器は、前記内輪側の折り返し部に向かって突出する内側の凸部を内周縁に、また前記外輪側の折り返し部に向かって突出する外側の凸部を外周縁にそれぞれ有する請求項１に記載のスラストころ軸受。
【請求項５】
前記内輪は、前記ころ保持器の内周縁に向かって突出する内輪側の凸部を前記内輪側の折り返し部に有し、
前記外輪は、前記ころ保持器の外周縁に向かって突出する外輪側の凸部を前記外輪側の折り返し部に有する請求項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、例えば自動車におけるエアコンディショナー用コンプレッサやトランスミッション等の回転支持部に用いられるスラストころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスラストころ軸受には、軸線が放射状に配置された複数のスラストころと、複数のスラストころを転動可能に保持するころ保持器と、ころ保持器に保持された複数のスラストころを転動させる軌道面を有する一対の軌道輪とを備えたものがある（特許文献１）。
【０００３】
複数のスラストころは針状ころによって形成されている。ころ保持器は、一対の軌道輪間に介在して配置されている。一対の軌道輪のうち一方の軌道輪は固定側の軌道輪として、また他方の軌道輪は回転側の軌道輪としてそれぞれ構成されている。そして、一方の軌道輪はその外周縁に、また他方の軌道輪はその内周縁にそれぞれころ保持器及び複数のスラストころを軸受内に収容するための立ち上がり部が設けられている。
【０００４】
このように構成されたスラストころ軸受においては、一対の軌道輪が相対回転すると、複数のスラストころが保持器に保持された状態で一対の軌道輪の軌道面上を転動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４０７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記したスラストころ軸受においては、一対の軌道輪が偏心して相対回転し始めると、一対の軌道輪の立ち上がり部ところ保持器の周縁との間に狭くなる部分と広くなる部分が生じる。この際、一対の軌道輪間の偏心量が大きい場合には、一対の軌道輪によってころ保持器が挟み込まれることがある。この場合、ころ保持器に一対の軌道輪から径方向の圧縮荷重が作用し、ころ保持器の摩耗，破損及び発熱による焼き付きが発生する虞があった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、スラストころ，ころ保持器及び軌道輪が非分離であるにもかかわらず、軌道輪によるころ保持器の挟み込みを回避することができ、ころ保持器の摩耗，破損及び発熱による焼き付きの発生を抑制することができ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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、（１）〜（５）のスラストころ軸受を提供する。
【０００９】
（１）所定の曲率をもつ転動面を有する複数のスラストころと、前記複数のスラストころの前記転動面に嵌合する内輪軌道面を有するとともに、前記内輪軌道面の内周縁から突出して前記複数のスラストころの一方側端面に対向する内輪側の立ち上がり部、及び前記内輪軌道面の内周縁に対向する内輪側の折り返し部を有する内輪と、前記内輪との間に前記複数のスラストころを収容し、前記複数のスラストころの前記転動面に嵌合する外輪軌道面を有するとともに、前記外輪軌道面の外周縁から突出して前記複数のスラストころの他方側端面に対向する外輪側の立ち上がり部、及び前記外輪軌道面の外周縁に対向する外輪側の折り返し部を有する外輪と、前記外輪と前記内輪との間に介在して配置され、前記複数のスラストころを転動可能に保持する複数のポケットを有する円環状のころ保持器とを備え、前記ころ保持器は、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面に対する前記複数のスラストころの嵌合状態において前記内輪側の立ち上がり部及び前記外輪側の立ち上がり部に当接しない位置に配置されているスラストころ軸受。
【００１０】
（２）上記（１）に記載のスラストころ軸受において、前記複数のスラストころは、その外周面が径方向に膨らむ凸面で形成され、前記内輪は、前記内輪軌道面を前記複数のスラストころの前記転動面に適合する内輪凹面とし、前記内輪凹面の最大深さが前記内輪側の折り返し部と前記ころ保持器の内周縁との間に形成される空隙の軸線方向寸法よりも大きい寸法に設定され、前記外輪は、前記外輪軌道面を前記複数のスラストころの前記転動面に適合する外輪凹面とし、前記外輪凹面の最大深さが前記外輪側の折り返し部と前記ころ保持器の外周縁との間に形成される空隙の軸線方向寸法よりも大きい寸法に設定され、前記ころ保持器は、内周縁と前記内輪側の立ち上がり部との間に形成される空隙の径方向寸法、及び外周縁と前記外輪側の立ち上がり部との間に形成される空隙の径方向寸法を加算した寸法よりも前記複数のポケットの内面と前記複数のスラストころの軸線方向端面との間に形成される空隙の径方向寸法が小さい寸法に設定されている。
【００１１】
（３）上記（２）に記載のスラストころ軸受において、前記複数のスラストころは、前記凸面の軸線方向中央部の径方向寸法が最大の径方向寸法に設定されている。
【００１２】
（４）上記（１）に記載のスラストころ軸受において、前記ころ保持器は、前記内輪側の折り返し部に向かって突出する内輪側の凸部を内周縁に、また前記外輪側の折り返し部に向かって突出する外輪側の凸部を外周縁にそれぞれ有する。
【００１３】
（５）上記（１）に記載のスラストころ軸受において、前記内輪は、前記ころ保持器の内周縁に向かって突出する内輪側の凸部を前記内輪側の折り返し部に有し、前記外輪は、前記ころ保持器の外周縁に向かって突出する外輪側の凸部を前記外輪側の折り返し部に有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、ころ保持器の摩耗，破損及び発熱による焼き付きの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスラストころ軸受の全体を説明するために示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るスラストころ軸受の要部を説明するために示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るスラストころ軸受の要部を説明するために示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態に係るスラストころ軸受について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
（スラストころ軸受の全体構成）
図１及び図２はスラストころ軸受を示す。図１及び図２に示すように、スラストころ軸受１は、一対の軌道輪２，３と、これら一対の軌道輪２，３間で転動する複数のスラストころ４と、これら複数のスラストころ４を転動可能に保持するころ保持器５とを備え、回転体（図示せず）と固定ハウジング（図示せず）との間に介在して配置されている。
【００１８】
（軌道輪２，３の構成）
一方の軌道輪２は、内輪として固定ハウジング側（図１では左側）に配置され、全体が例えば薄肉鋼板からなる円環部材によって形成されている。
【００１９】
一方の軌道輪２におけるころ側端面は、複数のスラストころ４の転動面４ａ（後述）に適合して嵌合し、かつ所定の曲率をもって複数のスラストころ４を転動させる凹状の内輪軌道面２ａで形成されている。
【００２０】
一方の軌道輪２には、内輪軌道面２ａの内周縁から突出して複数のスラストころ４の一方側端面（図２では下方端面）４ｂに対向する内輪側の立ち上がり部２ｂ、及びころ保持器５（内輪軌道面２ａ）の内周縁に対向する内輪側の折り返し部２ｃが設けられている。内輪側の立ち上がり部２ｂは円筒部材によって、また内輪側の折り返し部２ｃは円環部材によってそれぞれ形成されている。
【００２１】
内輪軌道面２ａの最大深さＨ１は、内輪側の折り返し部２ｃの内面２０ｃところ保持器５の内周縁（後述する内輪側の凸部５ｂ）との間に形成される空隙Ｇ１の軸線方向寸法Ｌ１（Ｌ１≒数十μｍ〜数百μｍ＜Ｈ１）よりも大きい寸法に設定されている。これにより、ころ保持器５がその軸線に沿って一方の軌道輪２から離間する方向に他方の軌道輪３及び複数のスラストころ４と共に移動しても、内輪軌道面２ａと複数のスラストころ４との嵌合状態が解除される前にころ保持器５における内輪側の凸部５ｂが内輪側の折り返し部２ｃの内面２０ｃに当接する。
【００２２】
他方の軌道輪３は、外輪として回転体側（図１では右側）に配置され、全体が例えば薄肉鋼板からなる有底円筒部材によって形成されている。そして、他方の軌道輪３は、その内部で一方の軌道輪２との間に複数のスラストころ４及びころ保持器５を収容するように構成されている。
【００２３】
他方の軌道輪３におけるころ側端面は、複数のスラストころ４の転動面４ａに適合して嵌合し、かつ内輪軌道面２ａの曲率と略同一の曲率をもって複数のスラストころ４を転動させる凹状の外輪軌道面３ａで形成されている。
【００２４】
他方の軌道輪３には、外輪軌道面３ａの外周縁から突出して複数のスラストころ４の他方側端面（図２では上方端面）４ｃに対向する外輪側の立ち上がり部３ｂ、及びころ保持器５（外輪軌道面３ａ）の外周縁に対向する外輪側の折り返し部３ｃが設けられている。外輪側の立ち上がり部３ｂは円筒部材によって、また外輪側の折り返し部３ｃは円環部材によってそれぞれ形成されている。
【００２５】
外輪軌道面３ａの最大深さＨ２は、外輪側の折り返し部３ｃの内面３０ｃところ保持器５の外周縁（後述する外輪側の凸部５ｃ）との間に形成される空隙Ｇ２の軸線方向寸法Ｌ２（Ｌ２≒数十μｍ〜数百μｍ＜Ｈ２）よりも大きい寸法に設定されている。これにより、ころ保持器５がその軸線に沿って他方の軌道輪３から離間する方向に一方の軌道輪２及び複数のスラストころ４と共に移動しても、外輪軌道面３ａと複数のスラストころ４との嵌合状態が解除される前にころ保持器５における外輪側の凸部５ｃが外輪側の折り返し部３ｃの内面３０ｃに当接する。
【００２６】
（複数のスラストころ４の構成）
複数のスラストころ４は、所定の曲率をもつ転動面４ａを外周面に有し、一方の軌道輪２における内輪軌道面２ａと他方の軌道輪３における外輪軌道面３ａとの間に介在して配置され、全体が軸線Ｏに関して対称な例えば軸受鋼からなる成形体によって形成されている。
【００２７】
転動面４ａは、例えばクラウニング加工によって複数のスラストころ４の径方向に膨らむ凸面で形成されている。転動面４ａの軸線方向中央部の径方向寸法Ｄが最大の径方向寸法に設定されている。
【００２８】
複数のスラストころ４の軸線方向端面（一方側端面４ｂ及び他方側端面４ｃ）は扁平な面で形成されている。
【００２９】
（ころ保持器５の構成）
ころ保持器５は、複数のスラストころ４を転動可能に保持する複数のポケット５ａを有し、一方の軌道輪２と他方の軌道輪３との間に収容され、全体が例えば亜鉛鋼板のプレス成形体からなる円環部材によって形成されている。
【００３０】
また、ころ保持器５は、一方の軌道輪２の内輪軌道面２ａ及び他方の軌道輪３の外輪軌道面３ａに対する複数のスラストころ４の嵌合状態において内輪側の立ち上がり部２ｂ及び外輪側の立ち上がり部３ｂに当接しない位置に配置されている。
【００３１】
ころ保持器５の内周縁には、一方の軌道輪２における内輪側の折り返し部２ｃに向かって突出する円環部材からなる内輪側の凸部５ｂが一体に設けられている。ころ保持器５の外周縁には、他方の軌道輪３における外輪側の折り返し部３ｃに向かって突出する円環部材からなる外輪側の凸部５ｃが一体に設けられている。
【００３２】
ころ保持器５において、内周縁（内周面）と一方の軌道輪２における内輪側の立ち上がり部２ｂとの間に形成される空隙ｇ１の径方向寸法ｄ１、及び外周縁（外周面）と他方の軌道輪３における外輪側の立ち上がり部３ｂとの間に形成される空隙ｇ２の径方向寸法ｄ２を加算した寸法よりも複数のポケット５ａの内面５０ａと複数のスラストころ４の軸線方向端面（一方側端面４ｂ及び他方側端面４ｃ）との間に形成される空隙ｇ３の径方向寸法ｄ３（ｄ３＜ｄ１＋ｄ２）が小さい寸法に設定されている。これにより、ころ保持器５の内周縁が一方の軌道輪２における内輪側の立ち上がり部２ｂに当接する前に、複数のスラストころ４の軸線方向端面（一方側端面４ｂ）が複数のポケット５ａの内面５０ａに、またころ保持器５の外周縁が他方の軌道輪３における外側の立ち上がり部３ｂに当接する前に複数のスラストころ４が軸線方向端面（他方側端面４ｃ）が複数のポケット５ａの内面５０ａに当接する。
【００３３】
（スラストころ軸受１の動作）
本実施の形態に示すスラストころ軸受１の動作は、従来のスラストころ軸受の動作と同様にして行われる。すなわち、一対の軌道輪２，３が相対回転すると、複数のスラストころ４がころ保持器５に保持された状態で一対の軌道輪２，３の軌道面（内輪軌道面２ａ及び外輪軌道面３ａ）上を転動する。
【００３４】
この場合、一対の軌道輪２，３が偏心して相対回転し始め、一方の軌道輪２における内輪側の立ち上がり部２ｂところ保持器５の内周縁との間、及び他方の軌道輪３における外輪側の立ち上がり部３ｂところ保持器５の外周縁との間に狭くなる部分と広くなる部分が生じても、一方の軌道輪２における内輪軌道面２ａと複数のスラストころ４の転動面４ａとの嵌合によって内輪側の立ち上がり部２ｂにころ保持器５の内周縁が、また他方の軌道輪３における外輪軌道面３ａと複数のスラストころ４の転動面４ａとの嵌合によって外輪側の立ち上がり部３ｂにころ保持器５の外周縁がそれぞれ当接することがない。
【００３５】
従って、本実施の形態においては、一対の軌道輪２，３間の偏心量が大きい場合にも、一対の軌道輪２，３によるころ保持器５の挟み込み現象が回避され、ころ保持器５に一対の軌道輪２，３から径方向の圧縮荷重が作用することがない。
【００３６】
［第１の実施の形態の効果］
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００３７】
一対の軌道輪２，３間の偏心量が大きい場合にも、スラストころ４，ころ保持器５及び軌道輪２，３が非分離であるタイプのスラストころ軸受であるにもかかわらず、一対の軌道輪２，３によるころ保持器５の挟み込み現象が回避されるため、ころ保持器５の摩耗，破損及び発熱による焼き付きの発生を抑制することができる。
【００３８】
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係るスラストころ軸受につき、図３を用いて説明する。図３はスラストころ軸受を示す。図３において、図２と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３９】
図３に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るスラストころ軸受１００は、ころ保持器５の内周縁に内輪側の凸部５ｂを設ける代わりに一方の軌道輪２における内輪側の折り返し部２ｃにころ保持器５の内周縁に向かって突出する円環部材からなる内輪側の凸部２ｄが、またころ保持器５の外周縁に外輪側の凸部５ｃを設ける代わりに他方の軌道輪３における外輪側の折り返し部３ｃにころ保持器５の外周縁に向かって突出する円環部材からなる外輪側の凸部３ｄがそれぞれ設けられている点に特徴がある。
【００４０】
このため、内輪軌道面２ａの最大深さＨ１は、内輪側の凸部２ｄの内面２０ｄところ保持器５の内周縁との間に形成される空隙Ｇ１の軸線方向寸法Ｌ１（Ｌ１＜Ｈ１）よりも大きい寸法に設定されている。これにより、ころ保持器５がその軸線に沿って一方の軌道輪２から離間する方向に他方の軌道輪３及び複数のスラストころ４と共に移動しても、内輪軌道面２ａと複数のスラストころ４との嵌合状態が解除される前にころ保持器５の内周縁が一方の軌道輪２における内輪側の凸部２ｄの内面２０ｄに当接する。
【００４１】
また、外輪軌道面３ａの最大深さＨ２は、外輪側の凸部３ｄの内面３０ｄところ保持器５の外周縁との間に形成される空隙Ｇ２の軸線方向寸法Ｌ２（Ｌ２＜Ｈ２）よりも大きい寸法に設定されている。これにより、ころ保持器５がその軸線に沿って他方の軌道輪３から離間する方向に一方の軌道輪２及び複数のスラストころ４と共に移動しても、外輪軌道面３ａと複数のスラストころ４との嵌合状態が解除される前にころ保持器５の外周縁が他方の軌道輪３における外輪側の凸部３ｄの内面３０ｄに当接する。
【００４２】
従って、本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、一対の軌道輪２，３が偏心して相対回転し始め、一方の軌道輪２における内輪側の立ち上がり部２ｂところ保持器５の内周縁との間、及び他方の軌道輪３における外輪側の立ち上がり部３ｂところ保持器５の外周縁との間に狭くなる部分と広くなる部分が生じても、一対の軌道輪２，３によるころ保持器５の挟み込み現象が回避され、ころ保持器５が一対の軌道輪２，３から径方向の圧縮荷重が作用することがない。
【００４３】
[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
【００４４】
以上、本発明のスラストころ軸受を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００４５】
（１）上記実施の形態では、一方の軌道輪２における内輪軌道面２ａ及び他方の軌道輪３における外輪軌道面３ａを凹面とし、これら凹面に複数のスラストころ４における凸状の転動面４ａが嵌合する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、一方の軌道輪における内輪軌道面及び他方の軌道輪における外輪軌道面を凸面とし、これら凸面に複数のスラストころ４における凹状の転動面４ａが嵌合してもよい。
【００４６】
（２）上記実施の形態では、一方の軌道輪２が固定ハウジング側に、また他方の軌道輪３が回転体側にそれぞれ配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、一方の軌道輪を回転体側に、また他方の軌道輪を固定ハウジング側にそれぞれ配置してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…スラストころ軸受、２…一方の軌道輪、２ａ…内輪軌道面、２ｂ…内輪側の立ち上がり部、２ｃ…内輪側の折り返し部、２０ｃ…内面、２ｄ…内輪側の凸部、２０ｄ…内面、３…他方の軌道輪、３ａ…外輪軌道面、３ｂ…外輪側の立ち上がり部、３ｃ…外輪側の折り返し部、３０ｃ…内面、３ｄ…外輪側の凸部、３０ｄ…内面、４…スラストころ、４ａ…転動面、４ｂ…一方側端面、４ｃ…他方側端面、５…ころ保持器、５ａ…ポケット、５０ａ…内面、５ｂ…内輪側の凸部、５ｃ…外輪側の凸部、Ｈ１，Ｈ２…最大深さ、Ｇ１，Ｇ２…空隙、Ｌ１，Ｌ２…軸線方向寸法、Ｄ…径方向寸法、ｇ１，ｇ２，ｇ３…空隙、ｄ１，ｄ２，ｄ３…径方向寸法、Ｏ…軸線、１００…スラストころ軸受
【図１】
2013130242.tif 000003
【図２】
2013130242.tif 000004
【図３】
2013130242.tif 000005