(57)【要約】【課題】  非分離型のスラストころ軸受において、軌道輪と保持器との組付けが小さな力ででき、かつ組付けられた軌道輪と保持器とが分離しにくいようにすることである。【解決手段】  非分離型のスラストころ軸受１において、軌道輪３の周壁部３１において、アキシャル方向における軌道面形成部３０と接続する側を固定端側、これと反対側を延出先端側とした場合に、当該周壁部３１の延出先端側のアキシャル方向先端部に形状記憶合金からなる保持器抜け止め部３３が固定されており、当該保持器抜け止め部３３には、保持器４のラジアル方向周端部４３に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるようにラジアル方向に突出する保持器抜け止め形状が形状記憶されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道輪と、該軌道輪上に放射状に配置された複数個の転動体と、それら転動体を各々転動可能に保持するポケット部を有した保持器とを備えるスラストころ軸受であって、前記軌道輪は、
前記転動体の軌道面を形成する軌道面形成部と、
前記軌道面形成部のラジアル方向外端部からアキシャル方向に向けて筒状に延出し、ラジアル方向内側に前記保持器を収容する周壁部と、
前記周壁部において、アキシャル方向における前記軌道面形成部と接続する側を固定端側、これと反対側を延出先端側とした場合に、前記周壁部の前記延出先端側のアキシャル方向先端部に固定され、前記保持器のラジアル方向外周端部に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるようにラジアル方向内向きに突出する保持器抜け止め形状が形状記憶された形状記憶合金からなる保持器抜け止め部と、
を備えることを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項２】
軌道輪と、該軌道輪上に放射状に配置された複数個の転動体と、それら転動体を各々転動可能に保持するポケット部を有した保持器とを備えるスラストころ軸受であって、前記軌道輪は、
前記転動体の軌道面を形成する軌道面形成部と、
前記軌道面形成部のラジアル方向内端部からアキシャル方向に向けて筒状に延出し、ラジアル方向外側に前記保持器を収容する周壁部と、
前記周壁部において、アキシャル方向における前記軌道面形成部と接続する側を固定端側、これと反対側を延出先端側とした場合に、前記周壁部の前記延出先端側のアキシャル方向先端部に固定され、前記保持器のラジアル方向内周端部に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるようにラジアル方向外向きに突出する保持器抜け止め形状が形状記憶された形状記憶合金からなる保持器抜け止め部と、
を備えることを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項３】
前記保持器抜け止め部は、形状記憶されている前記保持器抜け止め形状において、前記保持器に対しアキシャル方向の投影にて重なるラジアル方向の最大重なり幅が少なくとも０．１ｍｍよりも大となる請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のスラストころ軸受。
【請求項４】
前記保持器抜け止め部は、環状をなす前記周壁部の前記延出先端側のアキシャル方向先端部に対し全周にわたって固定されるリング部材とされている請求項１ないし請求項３のいずれか１項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、スラストころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平５−１８０２１８号公報
【特許文献２】特開２００２−９８１５６号公報
【０００３】
スラストころ軸受は、自らの回転軸線が放射状に配置された複数個の転動体（ころ）を回転自在に保持する保持器と、有底円筒形状で、底面部に保持器に保持された各転動体を受け止める軌道面が形成された円板状の軌道輪とを備えて構成される。
【０００４】
車両（自動車）のトランスミッション部等に使用されるスラストころ軸受には、ハウジングやシャフトへの組付けの利便性を考慮して、各ころが配置されている保持器と軌道輪とが外れないように一体としたもの（「非分離型」と称されている）が存している。図４に示すように、従来の非分離型のスラストころ軸受５０では、上下の軌道輪５１，５２の周壁部の複数箇所がラジアル方向の内側に向かってかしめられていて、各かしめ部５３，５４が形成されている。組付けの際には、保持器５５の外周縁部と内周縁部を対応するかしめ部５３，５４に当接させて弾性変形させることにより、保持器５５を軌道輪５１に圧入するとともに、かしめ部５３，５４を通過した後に生じる弾性復元（弾性復帰）により組付け状態となる。上記した技術として、特許文献１又は２に開示されるものが存している。なお、軌道輪５１，５２の周壁部にかしめ部５３，５４を形成する加工方法は、「ステーキング」と称されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような非分離型のスラストころ軸受５０では、予め、軌道輪５１，５２に保持器５５を圧入して、両者を組付けておく必要がある。組付け作業性を向上させるには、この圧入組付け時に必要とされる力ができるだけ小さくなるようにする必要がある。しかしながら、組付けが容易となるように構成すると、その分だけ両者の固定力が弱まり、搬送中の振動や衝撃等により、軌道輪５１と保持器５３とが分離してしまう場合がある。これにより、車両の組付け工程に不具合が発生するという問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明の課題は、上記のような非分離型のスラストころ軸受において、軌道輪と保持器との組付けが小さな力でできるとともに、組付けられた軌道輪と保持器とが分離しにくいようにすることにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明のスラストころ軸受の第一は、
軌道輪と、該軌道輪上に放射状に配置された複数個の転動体と、それら転動体を各々転動可能に保持するポケット部を有した保持器とを備えるスラストころ軸受であって、軌道輪は、
転動体の軌道面を形成する軌道面形成部と、
軌道面形成部のラジアル方向における内外いずれかの端部からアキシャル方向に向けて筒状に延出し、ラジアル方向の内側又は外側に保持器を収容する周壁部と、
周壁部において、アキシャル方向における軌道面形成部と接続する側を固定端側、これと反対側を延出先端側とした場合に、周壁部の延出先端側のアキシャル方向先端部に固定され、保持器のラジアル方向における内外いずれかの周端部に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるようにラジアル方向に突出する保持器抜け止め形状が形状記憶された形状記憶合金からなる保持器抜け止め部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
なお、周壁部が、軌道面形成部のラジアル方向外端部からアキシャル方向に向けて筒状に延出し、ラジアル方向内側に保持器を収容する外周壁部である場合は、その外周壁部の延出先端側のアキシャル方向先端部に固定される保持器抜け止め部には、保持器のラジアル方向外周端部に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるようにラジアル方向内向きに突出する保持器抜け止め形状が形状記憶される。一方で、周壁部が、軌道面形成部のラジアル方向内端部からアキシャル方向に向けて筒状に延出し、ラジアル方向外側に保持器を収容する内周壁部である場合は、その内周壁部の延出先端側のアキシャル方向先端部に固定される保持器抜け止め部には、保持器のラジアル方向内周端部に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるようにラジアル方向外向きに突出する保持器抜け止め形状が形状記憶される。
【０００９】
本発明のスラストころ軸受の製造方法は、上記本発明のスラストころ軸受を製造するものであり、
周壁部には、保持器抜け止め形状を形状記憶している形状記憶合金からなる保持器抜け止め部が周壁部の延出先端側のアキシャル方向先端部に固定されており、マルテンサイト変態温度以下にて、当該周壁部に保持器を収容させる保持器収容工程と、
保持器を収容した周壁部の、少なくとも保持器抜け止め部を逆変態温度以上に加熱して、記憶されている保持器抜け止め形状に形状を戻す形状回復工程と、
をこの順で行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、スラストころ軸受の軌道輪周壁部の先端に形状記憶合金からなる保持器抜け止め部が設けられている。保持器抜け止め部は、軌道輪に保持器を組付ける前において、記憶されている保持器抜け止め形状とは異なる形状とすることができるので、組付けの際に干渉しない形状としておけば、ほとんど力を要することなく組付け作業を行うことができる。そして、組付けた後に加熱処理により、保持器抜け止め部は、記憶されている保持器抜け止め形状に自動的に形状回復して、保持器を抜け止めするので、ここでも力のいる作業はない。従って、軌道輪と保持器との組付けを、従来のように弾性変形を伴う圧入による組付け方法に比べてはるかに小さな力で行うことができる。
【００１１】
また、本発明において、保持器抜け止め部は、形状記憶されている保持器抜け止め形状において、保持器に対しアキシャル方向の投影にて重なるラジアル方向の最大重なり幅が少なくとも０．１ｍｍよりも大となるようにできる。この構成によると、収容された保持器に対し、アキシャル方向の投影にて重なるオーバーラップ領域を、従来よりも大きく取り、組付けられた保持器の抜けを確実に防止できるようにすることができる。
【００１２】
また、保持器抜け止め部は、環状をなす周壁部の上記延出先端側のアキシャル方向先端部に対し全周にわたって固定されるリング部材とすることができる。この構成によると、環状をなす周壁部の先端にリング部材を固定するだけで、保持器抜け止め部を備えた軌道輪を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を説明する。図１の（ａ）は本発明の第一実施形態に係るスラストころ軸受の平面図、（ｂ）は同じく正面断面図（（ａ）のＡ−Ａ断面図）、図２は図１の要部の拡大断面図である。また、図３は、第一実施形態のスラストころ軸受の組付け方法を説明する図であり、図２に示す要部の遷移を示している。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のスラストころ軸受１は、上軌道輪（第一軌道輪）２と、該上軌道輪２に対しアキシャル方向に対向配置される下軌道輪（第二軌道輪）３と、これら軌道輪２，３の間にて回転周方向に配される複数の円筒ころ（転動体）５と、それら円筒ころ５を各々転動可能に保持する保持器４とを備えている。保持器４には、各転動体５の各々の回転軸線（自転軸線）５ｘを放射状に配置して収容するためのポケット４Ｐが、周方向に等角度間隔をおいて設けられている。各ポケット４Ｐに収容された転動体５は、ポケット４Ｐ内で回転自在である。また、本実施形態の保持器４は保持器付きころ、いわゆるケージ＆ローラである。
【００１５】
下軌道輪３は、図１及び図２に示すように、薄い金属板を屈曲させて、有底円筒形状に成形されたものである。この下軌道輪３は、転動体５の軌道面３ａを形成する底壁部３０と、該底壁部３０のラジアル方向外端部からアキシャル方向に向けて筒状に延出し、ラジアル方向内側に保持器４を収容する周壁部（外周壁部）３１と、を有して形成されている。
【００１６】
なお、本実施形態においては、下軌道輪３の外周壁部３１において、アキシャル方向における底壁部３０と接続する側をアキシャル方向第一側、これと反対側をアキシャル方向第二側とする。本発明における下軌道輪３の外周壁部３１の固定端側とはアキシャル方向第一側のことであり、同じく本発明における下軌道輪３の外周壁部３１の延出先端側とはアキシャル方向第二側のことである。
【００１７】
底壁部３０は、内面３０ａに各転動体５を受け止める下軌道面３ａを有した軌道面形成部として形成されている。底壁部３０の内周部分には、アキシャル方向に貫通する貫通孔３２が形成されている。
【００１８】
外周壁部３１は、底壁部３０のラジアル方向外端部から直交状態でアキシャル方向に立ち上がる形で形成されており、ラジアル方向内側には、各転動体５及び保持器４が収容されている。また、外周壁部３１のアキシャル方向第二側のアキシャル方向先端部には、形状記憶合金からなる保持器抜け止め部３３が固定されている。形状記憶合金からなるこの保持器抜け止め部３３は、保持器４のラジアル方向外周端部４３に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるようにラジアル方向内向き（ラジアル方向における保持器４側）に突出する保持器抜け止め形状が形状記憶されている。本実施形態においては、この形状記憶合金が、外周壁部３１の先端部全周にわたって固定されている。また、本実施形態に使用する形状記憶合金としては、チタン−ニッケル系の合金を使用する。
【００１９】
上軌道輪２は、図１及び図２に示すように、下軌道輪３と同様、薄い金属板を屈曲させて成形されたものであり、下軌道輪３と同心に配置される。転動体５の軌道面２ａを形成する（天井壁部）２０と、該底壁部２０のラジアル方向外端部からアキシャル方向に向けて筒状に延出し、ラジアル方向外側に保持器４を収容する周壁部（内周壁部）２１と、を有して形成されている。
【００２０】
なお、本実施形態においては、上軌道輪２の内周壁部２１において、アキシャル方向における底壁部２０と接続する側が上記アキシャル方向第二側、これと反対側が上記アキシャル方向第一側となる。本発明における上軌道輪２の内周壁部２１の固定端側とはアキシャル方向第二側のことであり、同じく本発明における上軌道輪２の内周壁部２１の延出先端側とはアキシャル方向第一側のことである。
【００２１】
底壁部（天井壁部）２０は、内面２０ａに各転動体５を受け止める上軌道面２ａを有した軌道面形成部として形成されており、他方、内周壁部２１は、底壁部２０のラジアル方向内側の端部から直交状態でアキシャル方向に立ち下がる形で形成されており、ラジアル方向外側には、各転動体５及び保持器４が収容されている。
【００２２】
また、内周壁部２１のアキシャル方向第一側のアキシャル方向先端部には、形状記憶合金からなる保持器抜け止め部２３が固定されている。形状記憶合金からなるこの保持器抜け止め部２３は、保持器４のラジアル方向内周端部４４に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるようにラジアル方向外向き（ラジアル方向における保持器４側）に突出する保持器抜け止め形状が形状記憶されている。本実施形態においては、この形状記憶合金が、内周壁部２１の先端部全周にわたって固定されている。また、本実施形態に使用する形状記憶合金としては、Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金を使用する。
【００２３】
なお、軌道輪２，３に形状記憶合金を固定する方法としては、例えば接着剤や超音波による摩擦圧接等がある。他にも、周壁部２１，３１の延出先端に溝を切って、これに圧入嵌合する方法でもよい。こうした固定方法としては、軌道輪２，３の熱処理状態や形状記憶合金２３，３３の記憶状態に影響を与えない方法が必要となる。また、上下軌道輪２，３に設けられる形状記憶合金は、軸受１の使用用途に応じて異なる材料のものであってもよい。また、本実施形態においては、周壁部２１，３１の延出先端の全周にわたって形成されているが、軸線Ｘを中心に等角度間隔（例えば１２０°間隔）をおいて形成されていてもよい。ただし、本実施形態のようにリング状をなす場合は、リング状の１つの形状記憶合金を周壁部２１，３１の先端にそのまま固定するだけでよいので、部品点数や組付け易さの観点において優れる。
【００２４】
保持器４は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のような材料よりなる樹脂射出成形体や炭素鋼板のプレス成形体であり、図１及び図２に示すように、ポケット部４Ｐが形成される保持器本体部４０と、該保持器本体部４０のラジアル方向外縁部４１からラジアル方向外向きに延出する保持器外縁部４３と、該保持器本体部４０のラジアル方向内縁部４２からラジアル方向外向きに延出する保持器内縁部４４と、を有して形成されている。本実施形態の保持器４は、下軌道輪３の外周壁部３１の内側で、かつ上軌道輪２の内周壁部２１の外側に収容される形で、上下軌道輪２，３に対し同心に配置される。このとき、各ポケット４Ｐに保持されている転動体５は、下軌道輪３の下軌道面３ａと上軌道輪２の上軌道面２ａとに転動可能に接触している。
【００２５】
また、この収容状態において、下軌道輪３の保持器抜け止め部３３のラジアル方向内周端部は、保持器外縁部４３のラジアル方向外周端部とアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるように、ラジアル方向内向きに折れ曲がる形で突出しており、収容した保持器のアキシャル方向の抜け防止機能を果たしている。具体的にいえば、組付け完了状態における保持器抜け止め部３３は、記憶されている形状に回復した状態であり、保持器４は、アキシャル方向において軌道輪３の底壁部３０とこの保持器抜け止め部３３との間に保持器外縁部４３が挟まれる形となってアキシャル方向に抜け止めされている。
【００２６】
同様に、この収容状態において、上軌道輪２の保持器抜け止め部２３のラジアル方向外周端部は、保持器内縁部４４のラジアル方向内周端部とアキシャル方向の投影において重なる位置関係となるように、ラジアル方向外向きに折れ曲がる形で突出しており、収容した保持器のアキシャル方向の抜け防止機能を果たしている。具体的にいえば、組付け完了状態における保持器抜け止め部２３は、記憶されている形状に回復した状態であり、保持器４は、アキシャル方向において軌道輪２の底壁部２０とこの保持器抜け止め部２３との間に保持器内縁部４４が挟まれた形となってアキシャル方向に抜け止めされている。
【００２７】
なお、これら保持器抜け止め部２３，３３はいずれも、形状記憶されている形状において、保持器４に対するアキシャル方向の投影にて重なるラジアル方向の最大重なり幅が少なくとも０．１ｍｍよりも大となっている。これにより、収容した保持器４に対し、アキシャル方向の投影にて重なるオーバーラップ領域を、従来のようにステーキングを形成する場合に比べて、より大きく取ることが可能となる。
【００２８】
保持器本体部４０は、周方向において各ポケット部４Ｐを隔てる柱部４０Ａと、これら柱部に対しラジアル方向内外で一体に接続し、各ポケット部４Ｐのラジアル方向の内外位置を規定する対をなす環状壁部４０Ｂ，４０Ｃ（外側環状部４０Ｂ及び内側環状部４０Ｃ）と、を有して形成されている。これら各柱部４０Ａと環状壁部４０Ｂ，４０Ｃとにより、保持器本体部４０には、周方向に複数のポケット部４Ｐが形成されている。
【００２９】
以下、上記実施形態におけるスラストころ軸受１において、軌道輪３と、転動体５を保持する保持器４とを組付ける方法について、図３を用いて説明する。
【００３０】
まずは、図３（ａ）に示すように、上下軌道輪２，３に、保持器抜け止め形状を形状記憶しているリング状の保持器抜け止め部２３’，３３’を固定する。本実施形態においては、接着剤による固定である。このときの温度は、マルテンサイト変態温度以下である。接着固定後には、保持器抜け止め部２３’，３３’を、保持器４を組付ける際に干渉しないよう、図３（ａ）に示すような各状態に予め変形させておく。
【００３１】
そして、図３（ａ）に示す３部品（保持器４、下軌道輪３、上軌道輪２）を、図３（ｂ）に示すような保持器４の収容された状態とする。即ち、下軌道輪３の外周壁部３１のラジアル方向内側に保持器４を収容し、かつする上軌道輪２の内周壁部２１のラジアル方向外側に保持器４を収容した状態とする（保持器収容工程）。このときの温度も、マルテンサイト変態温度以下である。従来は、保持器４の軌道輪２，３への収容には、保持器４側の弾性変形を伴う圧入により行われていたが、ここでは、保持器４の軌道輪２，３への収容時にこれを妨げるものが無いので、単純に嵌め込むだけ作業であり、大きな力を必要としない。なお、図３では、３部品（保持器４、下軌道輪３、上軌道輪２）を同時進行的に嵌め込むように図示されているが、そうである必要は無く、一方の軌道輪に対し保持器４を嵌め込み、その上で、それらを他方の軌道輪に嵌め込んで、上下軌道輪２，３に保持器４が収容された状態としてもよい。
【００３２】
上下軌道輪２，３に保持器４が収容された状態としたら、これを逆変態温度以上に加熱して、保持器抜け止め部２３’，３３’を記憶されている保持器抜け止め形状に形状を戻す（形状回復工程）。これにより、保持器抜け止め部２３’，３３’は、頭を垂れるような形で形状復帰（形状回復）し、保持器４に対しアキシャル方向の投影において重なる位置関係となり、保持器４の抜け防止機能を備えた保持器抜け止め部２３，３３となる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、この形状復帰時において、上軌道輪２は保持器抜け止め部３３と接触しないよう、下軌道輪３は保持器抜け止め部２３と接触しないようそれぞれのラジアル方向端部２０ｂ、３０ｂが形成されている。つまり、保持器抜け止め部２３，３３の形状復帰における変形経路上に、軌道輪２，３が存在しないように形成されている。特に本実施形態における保持器抜け止め部２３は、下軌道輪３の内周側開口３２を通過する形で形状を回復するので、内周側開口３２の開口径は、その通過が可能となるように定められている。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３５】
例えば、上記実施形態におけるスラストころ軸受１においては、軌道輪２，３に保持器抜け止め部２３’，３３’を固定した後、保持器４を嵌め込み易いよう図３（ａ）のように予め変形させておき、その上で組付けを行っているが、保持器４を組付ける時に、保持器抜け止め部２３’，３３’を変形させながら保持器４を嵌め込んでもよい。
【００３６】
また、上記実施形態においては、２つの軌道輪がアキシャル方向に対向する形で保持器４を収容しているが、軌道輪がそのうちのいずれか一方だけであってもよい。また、２つ軌道輪がアキシャル方向に対向する構成において、形状記憶合金からなる上記保持器抜け止め部が、そのいずれか一方の軌道輪にのみ形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第一実施形態のスラストころ軸受を示す平面図及び正面断面図。
【図２】図１の要部を示す拡大断面図。
【図３】図１の実施形態において、保持器と軌道輪を組付ける方法を示す説明図。
【図４】従来のスラストころ軸受を示す平面図及び正面断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１  スラストころ軸受
２  上軌道輪（軌道輪）
２０  底壁部（軌道面形成部）
２１  内周壁部（周壁部）
２３  保持器抜け止め部
３  下軌道輪（軌道輪）
３０  底壁部（天井壁部：軌道面形成部）
３１  外周壁部（周壁部）
３３  保持器抜け止め部
４  保持器
５  円筒ころ（転動体）
【図１】
2009275793.tif 000003
【図２】
2009275793.tif 000004
【図３】
2009275793.tif 000005
【図４】
2009275793.tif 000006