スラストころ軸受及びスラストころ軸受装置
【課題】スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる、スラストころ軸受及びスラストころ軸受装置を提供する。
【解決手段】複数のころ４４と、複数のころのそれぞれを収容する複数のポケット４３Ｑを有する保持器４３と、複数のころの軌道面を有するレース４１、４２と、を備えたスラストころ軸受４０において、スラストころ軸受４０の回転時における保持器４３の重量バランスをアンバランスにすることなく、且つレース４１、４２におけるころ４４と対向しない側の面に内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部であるうねり形状を形成することなく、スラストころ軸受４０の回転が停止した場合に、レース４１、４２に対するころ４４の位置を相対的に移動させるころ移動機構を備えている。
【解決手段】複数のころ４４と、複数のころのそれぞれを収容する複数のポケット４３Ｑを有する保持器４３と、複数のころの軌道面を有するレース４１、４２と、を備えたスラストころ軸受４０において、スラストころ軸受４０の回転時における保持器４３の重量バランスをアンバランスにすることなく、且つレース４１、４２におけるころ４４と対向しない側の面に内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部であるうねり形状を形成することなく、スラストころ軸受４０の回転が停止した場合に、レース４１、４２に対するころ４４の位置を相対的に移動させるころ移動機構を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラストころ軸受及びスラストころ軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スラストころ軸受は、スラスト荷重を受ける複数のころと、それぞれのころを収容する複数のポケットを有する保持器と、ころの軌道面を有するレースと、を有しており、一般的には、ころのほうがレースよりも硬い材質で形成されている。
例えば自動車用オートマチックトランスミッションには、複数のスラストころ軸受が用いられており、種々のギアにスラストころ軸受が取り付けられている。
ところが、自動車用オートマチックトランスミッションでは、変速段によっては回転することなく停止するギアがあり、当該ギアに取り付けられたスラストころ軸受は、走行中であるにもかかわらず回転が停止してしまう場合がある。スラストころ軸受の回転が停止してしまうと、エンジンの振動や、加速や減速に伴うトルク変動により生じる微小な動きにより、レースに対するころの位置が変化することなくころが微小振動する。この場合、レースにころのピッチで擬似圧痕（いわゆるフレッチング）が発生する場合がある。レースに擬似圧痕が発生すると、スラストころ軸受の回転時の異音や、レース表面の剥離等が発生する場合があり、スラストころ軸受の寿命が短くなる可能性がある。そこで、軸受の回転が停止した場合であっても、ころを移動させることができる種々の構造を有する軸受が開示されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された従来技術には、ラジアルころ軸受とラジアル玉軸受を有する一方向クラッチ付きプーリユニットが開示されている。当該プーリユニットでは、一方向クラッチの機能を実現する専用のころを、保持器に設けたバネで所定の回転方向に、且つ中空軸とプーリとの間に形成された楔状空間内の狭い側に付勢している。この構成にて、ころが楔状空間内において回転方向に沿って移動可能に構成し、中空軸とプーリとの間に噛み込ませる方向にころを移動、あるいは噛み込みを解除する方向にころを移動させることで、一方向クラッチを実現している。
また特許文献２に記載された従来技術には、自動車のトランスミッション等に使用される円すいころ軸受において、保持器の円周方向の重量バランスをあえてアンバランスとした転がり軸受が開示されている。この構成にて、円すいころ軸受の回転が停止した場合に、重量がアンバランスの保持器によって回転を生じさせ、ころを公転方向に移動させている。
また特許文献３に記載された従来技術には、自動車のトランスミッション等に使用されるスラストころ軸受において、レースの裏側（ころと対向しない側）の面にうねり形状を形成したスラストころ軸受が開示されている。そしてうねり形状は、レースの裏面において、内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部にて形成されている。この構成にて、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、うねり形状が振動によって回転モーメントを発生させ、レースを回転させてころを公転方向に移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１３９２４号公報
【特許文献２】実用新案登録番号 第２５８０２３３号公報
【特許文献３】特許番号 特許第４４８７９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された従来技術は、軸受として機能するころでなく、一方向クラッチの機能を実現するための専用のころを回転方向に沿って移動させているが、一方向クラッチの機能を実現するための移動機構であり、擬似圧痕の発生を防止するものではない。
また特許文献２に記載された従来技術は、円すいころ軸受が回転時であっても保持器の重量バランスがアンバランスであるので、回転時に振動等が発生する可能性があり、好ましくない。
また特許文献３に記載された従来技術は、スラストころ軸受の回転時に、うねり形状がハウジングまたは軸部材に押圧されてスラスト荷重を受けている。従って、スラスト荷重を受ける面の面積がうねり形状によって減少している点で好ましくない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる、スラストころ軸受及びスラストころ軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係るスラストころ軸受及びスラストころ軸受装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、複数のころと、複数の前記ころのそれぞれを収容する複数のポケットを有する保持器と、複数の前記ころの軌道面を有するレースと、を備えたスラストころ軸受である。
そして、スラストころ軸受の回転時における前記保持器の重量バランスをアンバランスにすることなく、且つ前記レースにおける前記ころと対向しない側の面に内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部であるうねり形状を形成することなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、前記レースに対する前記ころの位置を相対的に移動させるころ移動機構を備えている。
【０００７】
この第１の発明によれば、スラストころ軸受の回転時における保持器の重量バランスをアンバランスにすることなく、且つレースの裏面に、内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部であるうねり形状を形成しないことで、スラストころ軸受の回転時に振動の発生等の影響を与えない。また、スラストころ軸受の回転が停止時には、ころ移動機構にてレースに対するころの位置を相対的に移動させるので、擬似圧痕の発生等を適切に防止することができる。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るスラストころ軸受であって、前記ころ移動機構は、当該スラストころ軸受の軸を挟んで対称位置となる１組以上のポケットに、前記ころの代わりに収容されているとともに当該ポケット内において前記軸に向かう方向及び前記軸から遠ざかる方向に移動可能な錘、にて構成されている。
【０００９】
この第２の発明によれば、スラストころ軸受が回転時には、遠心力によってポケット内において錘が軸から遠ざかる方向に移動する。また、軸を挟んで対象位置となるポケットに錘が収容されているので、スラストころ軸受の回転時には保持器の重量バランスがアンバランスになることはない。
そしてスラストころ軸受の回転が停止すると、重力や振動等によってそれぞれのポケット内にて錘が移動し、保持器の重量バランスがアンバランスになるので、保持器が回転し、ころを公転方向に移動させる。
これにより、スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明に係るスラストころ軸受であって、前記ころ移動機構は、前記ころの長手方向の長さよりも長く形成された前記ポケットと、前記ポケットに収容されている前記ころを、当該スラストころ軸受の軸に向かう方向に付勢する弾性部材と、にて構成されている。
【００１１】
この第３の発明によれば、弾性部材にてころを軸に向かう方向に付勢することで、スラストころ軸受の回転が停止時には、弾性部材にてころを軸に向かう方向に移動させ、スラストころ軸受が回転している場合には弾性力よりも大きな遠心力でころを軸から遠ざかる方向に移動させる。
すなわち、スラストころ軸受の回転が停止時に擬似圧痕が発生しても、当該擬似圧痕はレースの軌道面における内周側に形成され、スラストころ軸受が回転時には、遠心力でころがレースの外周側に移動するので、擬似圧痕の部分をころが通らない。
これにより、スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係るスラストころ軸受と、前記スラストころ軸受の一端側の前記レースが組み付けられるハウジングまたは回転軸部材である軸受取付部材と、にて構成されて、一端側の前記レースが前記軸受取付部材に対して、当該スラストころ軸受の軸の回りに回転可能に取り付けられているスラストころ軸受装置である。
そして前記ころ移動機構は、一端側の前記レースにおいて前記軸に平行な外周面であるレース外周面の全周にわたって設けられた、前記軸から遠ざかる方向に突出するとともに前記レース外周面の周方向に対して円弧形状を有する複数の凸部であるレース側凸部と、前記軸受取付部材において前記レース外周面の一部に対向する位置に設けられて、対向している前記レース側凸部に接触可能な面であって前記レース外周面の周方向に対して傾斜した面である取付側傾斜面が設けられた取付側対向部と、にて構成されている。
【００１３】
この第４の発明によれば、レースの裏面（ころと対向しない側の面）にうねり形状を形成することなく、レースとハウジング（または軸部材）とが接触する面の面積を減少させずに、レースの裏面をハウジングや軸部材に接触させることができるので、スラスト荷重をより大きな面積で受けることができる。また、スラストころ軸受の回転時には、重量バランスのアンバランス等を発生することなく、スラストころ軸受の回転時に影響を与えない。そしてスラストころ軸受の回転が停止した場合、振動により、取付側傾斜面がレース側凸部に接触すると、レースに回転モーメントが発生してレースが回転し、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる。
【００１４】
次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係るスラストころ軸受装置であって、前記取付側傾斜面は、前記軸を挟んで対称位置となるように少なくとも１組が設けられており、円弧形状の前記レース側凸部の頂点を通る円の半径と、前記取付側傾斜面における最も前記回転軸に近い位置と前記軸との間の距離と、が同等に設定されており、前記レース側凸部は、奇数個が前記レース外周面の全周にわたって設けられている。
【００１５】
この第５の発明によれば、スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転の停止時において、振動によって取付側傾斜面がレース側凸部により接触し易くすることができる。
【００１６】
次に、本発明の第６の発明は、上記第４の発明または第５の発明に係るスラストころ軸受装置であって、前記軸は水平方向であり、前記軸受取付部材はハウジングであり、前記取付側傾斜面は、前記軸を挟んで対称位置となるように上下方向に１組が設けられており、それぞれの前記取付側傾斜面は、前記軸を通る垂線と交差する位置に設けられている。
【００１７】
この第６の発明によれば、スラストころ軸受の回転の停止時において、取付側傾斜面がレース側凸部により接触し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態のスラストころ軸受４０を説明する図であり、（Ａ）はオートマチックトランスミッションの一部に設けられたスラストころ軸受４０を説明する断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における領域Ｂ１の拡大図であってスラストころ軸受４０を説明する断面図である。
【図２】（Ａ）は第１の実施の形態のスラストころ軸受４０におけるころ４４の移動量を説明する図であり、（Ｂ）はスラストころ軸受４０の回転停止時における停止時軌道面Ａ１とスラストころ軸受４０の回転時における回転時軌道面Ａ２を説明する図である。
【図３】第２の実施の形態のスラストころ軸受４０Ｂを説明する図であり、（Ａ）はオートマチックトランスミッションの一部に設けられたスラストころ軸受４０Ｂを説明する断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における領域Ｂ２の拡大図であってスラストころ軸受４０Ｂを説明する断面図である。
【図４】（Ａ）はスラストころ軸受４０Ｂにおける保持器４３Ｂの構造を説明する図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はスラストころ軸受４０Ｂの回転の停止時において保持器４３Ｂの重量バランスがアンバランスとなって回転する様子を説明する図である。
【図５】第３の実施の形態のスラストころ軸受４０Ｃとハウジング１１にて構成されるスラストころ軸受装置を説明する図であり、（Ａ）はオートマチックトランスミッションの一部に設けられたスラストころ軸受４０Ｃを説明する断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における領域Ｂ３の拡大図であってスラストころ軸受４０Ｂとハウジング１１とを説明する断面図である。
【図６】（Ａ）はレース４１Ｃのレース側凸部４１Ｄと、取付側対向部１１Ｃの取付側傾斜面１１Ｍと、の形状と位置を示しており、（Ｂ）は（Ａ）における領域Ｃ３の拡大図であってスラストころ軸受４０Ｃの回転停止時においてレース４１Ｃが回転する様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
以下、図１、図２を用いて第１の実施の形態におけるスラストころ軸受４０を説明し、図３、図４を用いて第２の実施の形態におけるスラストころ軸受４０Ｂを説明し、図５、図６を用いて第３の実施の形態におけるスラストころ軸受４０Ｃとハウジング１１にて構成されたスラストころ軸受装置について説明する。
【００２０】
●［第１の実施の形態におけるスラストころ軸受（図１、図２）］
第１の実施の形態におけるスラストころ軸受４０は、図１（Ａ）の例に示すように、固定されたハウジング１０に対して軸ＺＳ回りに回転あるいは停止するギア３０のスラスト荷重を受ける位置に設けられている。なお、図１（Ａ）に示す例は、自動車のオートマチックトランスミッションの一部の断面図を示しており、ギア３０の内周側にはシャフト２０が収容されている。そしてギア３０は、当該自動車の走行状態に基づいた変速段に応じて、回転する場合もあれば、回転が停止する場合もある。
【００２１】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるスラストころ軸受４０の近傍である領域Ｂ１の拡大図を示している。
図１（Ｂ）に示すように、スラストころ軸受４０は、ギア３０のスラスト荷重を受ける複数のころ４４と、それぞれのころ４４を収容するポケットを有する保持器４３と、ころ４４の軌道面を有するレース４１、４２とを有している。
保持器４３のポケットの長手方向の長さ（スラストころ軸受４０の径方向における長さ）は、ころ４４の長手方向の長さよりも長く形成されている。そして各ポケットには、ころ４４と、弾性部材４５と、が収容されている。
そして各ポケットに収容されている各ころ４４は、スラストころ軸受４０の軸ＺＳに向かう方向に、各弾性部材４５にて付勢されている。なお図１（Ｂ）に示す例では、弾性部材４５はバネであり、弾性部材４５の径方向における両端には、摩擦低減等を目的としたすべり部材４６、４７が設けられている。
【００２２】
上記の構成（ころ移動機構）を有することで、図１（Ｂ）に示すように、ギア３０の回転が停止した静止状態では、ポケット内において、ころ４４は弾性部材４５にて付勢されて軸ＺＳに向かう方向に移動し、レース４１、４２における内周方向に移動する。すなわち、スラストころ軸受４０が静止時に、ころ４４によって擬似圧痕が発生する場合、レース４１、４２の軌道面における内周側（図２（Ｂ）に示す停止時軌道面Ａ１）に擬似圧痕が発生する。
そしてギア３０が回転してスラストころ軸受４０が回転する回転状態では、回転数の増加に伴ってころ４４にかかる遠心力が増加し、やがてこの遠心力が弾性部材４５の付勢力よりも大きくなると、ころ４４はレース４１、４２の軌道面における外周側（図２（Ｂ）に示す回転時軌道面）へと移動する。
すなわち、静止状態にてレースの軌道面における内周側に擬似圧痕が発生しても、回転状態では擬似圧痕が形成されていないレースの軌道面における外周側を軌道面とするので、異音や剥離等が発生することを回避し、スラストころ軸受４０の寿命が短くなることを防止することができる。
このように、スラストころ軸受４０の回転時に影響を与えない。
【００２３】
なお図２（Ａ）は、静止状態におけるころ４４の位置と、回転状態におけるころ４４の位置を示している。図２（Ａ）において紙面下方向を示す方向Ｈｉｎは軸ＺＳに向かう方向を示しており、紙面上方向を示す方向Ｈｏｕｔは軸ＺＳから遠ざかる方向を示している。
ころ４４は、径が一定の円柱部４４Ｍ（または円筒部４４Ｍ）と、径が徐々に小さくなる端部４４Ｅを有しており、レース４１、４２と接触する位置は円柱部４４Ｍである。静止状態において円柱部４４Ｍが接触するレース４１、４２の領域と、回転状態において円柱部４４Ｍが接触するレース４１、４２の領域とがオーバーラップしなければ良い。
例えば図２に示すように、ころ４４の長手方向の長さＬに対して円柱部４４Ｍの長手方向の長さがＬ＊２／３である場合、静止状態に対して回転状態では、ころ４４を軸ＺＳから遠ざかる方向に、長さＬ＊２／３以上移動できるように、ポケットの長手方向の長さと、ころ４４の長手方向の長さと、弾性部材４５の長手方向の長さ（伸張時の長さ、及び圧縮時の長さ）等が設定されている。
これにより、図２（Ｂ）の例において、停止時軌道面Ａ１と回転時軌道面Ａ２とが重ならないようにしている。
【００２４】
●［第２の実施の形態におけるスラストころ軸受（図３、図４）］
第２の実施の形態におけるスラストころ軸受４０Ｂは、図３（Ａ）の例に示すように、固定されたハウジング１０に対して軸ＺＳ回りに回転あるいは停止するギア３０のスラスト荷重を受ける位置に設けられている。なお、図３（Ａ）に示す例は、自動車のオートマチックトランスミッションの一部の断面図を示しており、ギア３０の内周側にはシャフト２０が収容されている。そしてギア３０は、当該自動車の走行状態に基づいた変速段に応じて、回転する場合もあれば、回転が停止する場合もある。
【００２５】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるスラストころ軸受４０Ｂの近傍である領域Ｂ２の拡大図を示している。
図３（Ｂ）に示すように、スラストころ軸受４０Ｂは、ギア３０のスラスト荷重を受ける複数のころ４４Ｂと、それぞれのころ４４Ｂを収容するポケットを有する保持器４３Ｂと、ころ４４Ｂの軌道面を有するレース４１、４２とを有している。
ハウジング１０の側のレース４１はハウジング１０に固定されている訳ではなく、ハウジング１０に対して相対的に軸ＺＳ回りに回転可能に支持されている。またギア３０の側のレース４２も同様に、レース４２はギア３０に固定されている訳ではなく、ギア３０に対して相対的に軸ＺＳ回りに回転可能に支持されている。
本実施の形態の説明では、レース４１、４２の双方が、対向して接触している部材（この場合、ハウジング１０またはギア３０）に固定されることなく相対的に回転可能に支持されている例にて説明するが、レース４１、４２の少なくとも一方が、対向して接触している部材に固定されることなく相対的に回転可能に支持されていれば良い。
【００２６】
次に図４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、第２の実施の形態の特徴である保持器４３Ｂの構造と、スラストころ軸受４０Ｂの回転が停止した場合に、レース４１、４２に対するころ４４Ｂの位置を相対的に移動させる様子について説明する。
保持器４３Ｂには、それぞれのころ４４Ｂを収容する偶数個のポケット４３Ｐが形成されている。そして、すべてのポケット４３Ｐにころ４４Ｂが収容されているのではなく、軸ＺＳを挟んで対称位置となる１組以上のポケットに、ころ４４Ｂの代わりに錘４３Ｇが収容されている。
図４（Ａ）〜（Ｃ）の例では、軸ＺＳを挟んで対称位置となる１組のポケット４３Ｘ、４３Ｙに、ころ４４Ｂの代わりに錘４３Ｇが収容されている。
錘４３Ｇは、ポケット内において、軸ＺＳに向かう方向、及び軸ＺＳから遠ざかる方向に自由に移動可能となるように構成されている。従って、錘４３Ｇの形状は球形状であり、錘４３Ｇの径はころ４４Ｂの径よりも小径であることが好ましい。
スラストころ軸受４０Ｂが回転している場合は、ポケット４３Ｘ、４３Ｙ内の錘４３Ｇは、いずれも遠心力にて軸ＺＳから遠ざかる方向に移動するので、回転中は、保持器４３Ｂの重量バランスがアンバランスになることはない（「軸ＺＳからポケット４３Ｘの錘４３Ｇまでの距離」＝「軸ＺＳからポケット４３Ｙの錘４３Ｇまでの距離」であるため）。
このため、スラストころ軸受４０Ｂの回転時に影響を与えない。
【００２７】
上記の構成（ころ移動機構）を有することで、スラストころ軸受４０Ｂは以下のように動作する。
図４（Ｂ）は、スラストころ軸受４０Ｂの回転が停止した場合において、振動等によって紙面の上方向に向かう加速度が発生した場合の例を示している。この場合、錘４３Ｇは加速度と反対方向である紙面の下方向に引っ張られるので、図４（Ｂ）の例に示すように、ポケット４３Ｘ内の錘４３Ｇは軸ＺＳに近づく方向に移動し、ポケット４３Ｙ内の錘４３Ｇは軸ＺＳから遠ざかる方向に移動する。これにより、保持器４３Ｂの重量バランスがアンバランスとなり（「軸ＺＳからポケット４３Ｙの錘４３Ｇまでの距離」＞「軸ＺＳからポケット４３Ｘの錘４３Ｇまでの距離」）、保持器４３Ｂには左回りのＲ１方向に回転する回転モーメントが発生する。
すると、保持器４３ＢがＲ１方向に回転し、レース４１、４２に対するころ４４Ｂの位置を相対的に公転方向に移動させる。なおレース４１、４２は、ハウジング１０にもギア３０にも固定されていないので、保持器４３Ｂの回転によってころ４４Ｂが自転した場合、ころ４４Ｂの自転に応じて、レース４１、４２の少なくとも一方が軸ＺＳ回りに回転する。
【００２８】
また図４（Ｃ）は、スラストころ軸受４０Ｂの回転が停止した場合において、振動等によって紙面の下方向に向かう加速度が発生した場合の例を示している。この場合、錘４３Ｇは加速度と反対方向である紙面の上方向に引っ張られるので、図４（Ｃ）の例に示すように、ポケット４３Ｘ内の錘４３Ｇは軸ＺＳから遠ざかる方向に移動し、ポケット４３Ｙ内の錘４３Ｇは軸ＺＳに近づく方向に移動する。これにより、保持器４３Ｂの重量バランスがアンバランスとなり（「軸ＺＳからポケット４３Ｙの錘４３Ｇまでの距離」＜「軸ＺＳからポケット４３Ｘの錘４３Ｇまでの距離」）、保持器４３Ｂには右回りのＲ２方向に回転する回転モーメントが発生する。
すると、保持器４３ＢがＲ２方向に回転し、レース４１、４２に対するころ４４Ｂの位置を相対的に公転方向に移動させる。なおレース４１、４２は、ハウジング１０にもギア３０にも固定されていないので、保持器４３Ｂの回転によってころ４４Ｂが自転した場合、ころ４４Ｂの自転に応じて、レース４１、４２の少なくとも一方が軸ＺＳ回りに回転する。
【００２９】
●［第３の実施の形態におけるスラストころ軸受装置（図５、図６）］
第３の実施の形態におけるスラストころ軸受装置は、スラストころ軸受４０Ｃとハウジング１１にて構成されている。
そしてスラストころ軸受４０Ｃは、図５（Ａ）の例に示すように、固定されたハウジング１１に対して軸ＺＳ回りに回転あるいは停止するギア３０のスラスト荷重を受ける位置に設けられている。なお、図５（Ａ）に示す例は、自動車のオートマチックトランスミッションの一部の断面図を示しており、ギア３０の内周側にはシャフト２０が収容されている。そしてギア３０は、当該自動車の走行状態に基づいた変速段に応じて、回転する場合もあれば、回転が停止する場合もある。
【００３０】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）におけるスラストころ軸受４０Ｃの近傍である領域Ｂ３の拡大図を示している。
図５（Ｂ）に示すように、スラストころ軸受４０Ｃは、ギア３０のスラスト荷重を受ける複数のころ４４Ｃと、それぞれのころ４４Ｃを収容するポケットを有する保持器４３Ｃと、ころ４４Ｃの軌道面を有するレース４１Ｃ、４２とを有している。
ハウジング１１の側のレース４１Ｃはハウジング１１に固定されている訳ではなく、ハウジング１０に対して相対的に軸ＺＳ回りに回転可能に支持されている。またギア３０の側のレース４２は、ギア３０に固定されていても良いし、固定されていなくても良い。
【００３１】
第３の実施の形態は、スラストころ軸受４０Ｃと、スラストころ軸受４０Ｃのレース４１Ｃが組み付けられるハウジング１１（軸受取付部材に相当）にて構成されるスラストころ軸受装置に特徴があり、特にスラストころ軸受４０Ｃのレース４１Ｃとハウジング１１に設けられた取付側対向部１１Ｃに特徴がある。
図６（Ａ）は、レース４１Ｃと取付側対向部１１Ｃを、軸ＺＳ方向から見た図であり、レース４１Ｃと取付側対向部１１Ｃの形状、及びレース４１Ｃと取付側対向部１１Ｃの位置関係を説明する図である。
図６（Ａ）に示すように、レース４１Ｃにおいて軸ＺＳに平行な外周面であるレース外周面４１Ｅには、全周にわたって複数のレース側凸部４１Ｄが設けられている。
図６（Ａ）に示すように、レース側凸部４１Ｄは、軸ＺＳから遠ざかる方向に突出しており、レース外周面４１Ｅの周方向に対して円弧形状を有している。
【００３２】
また、図５（Ｂ）及び図６（Ａ）に示すように、ハウジング１１においてレース外周面４１Ｅの一部に対向する位置には、取付側対向部１１Ｃが設けられている。取付側対向部１１Ｃには、対向しているレース側凸部４１Ｄに接触可能な面であってレース外周面４１Ｅの周方向に対して傾斜した面である取付側傾斜面１１Ｍが設けられている。
そして取付側傾斜面１１Ｍは、軸ＺＳを挟んで対称位置となるように少なくとも１組が設けられており、図６（Ａ）の例では、紙面に対して上下方向に１組の取付側傾斜面１１Ｍが設けられている。
また図６（Ａ）において、レース側凸部４１Ｄの頂点を通る円の半径ＲＢの長さと、取付側傾斜面１１Ｍにおいて最も軸ＺＳに近い位置と軸ＺＳとの間の距離ＲＡの長さと、が同等の長さに設定されている。そして、レース側凸部４１Ｄは、奇数個がレース外周面４１Ｅの全周にわたって設けられている。奇数個に設定されているので、一方の取付側傾斜面１１Ｍの先端がレース側凸部４１Ｄの頂点に対向している場合、対称位置にある他方の取付側傾斜面１１Ｍの先端はレース側凸部４１Ｄの谷の位置と対向する。このため、レース４１Ｃが回転した場合、対向している取付側傾斜面１１Ｍの双方にレース側凸部４１Ｄが引っ掛かって回転が停止してしまうことを防止することができるとともに、取付側傾斜面１１Ｍをレース側凸部４１Ｄに、より近づけることができる。
【００３３】
図６（Ａ）の例は、スラストころ軸受４０Ｃの軸ＺＳが水平方向であり、紙面の上下方向が鉛直方向であり、直線ＳＺが軸ＺＳを通る鉛直線である例を示している。
そして上下方向における対称位置に１組の取付側傾斜面１１Ｍが設けられており、それぞれの取付側傾斜面１１Ｍは、直線ＳＺに対してオーバーラップする位置（すなわち、取付側傾斜面１１Ｍが直線ＳＺと交差する位置）に設けられていることが好ましい。
これにより、自動車の振動によって取付側傾斜面１１Ｍが、レース側凸部４１Ｄに、より接触し易くなる。
【００３４】
上記の構成（ころ移動機構）を有することで、スラストころ軸受装置は、以下のように動作する。
なお図６（Ｂ）は図６（Ａ）における一方の取付側対向部１１Ｃの周囲である領域Ｃ３の拡大図である。
図６（Ｂ）に示すように、例えば振動によってレース側凸部４１ＤがＦ１方向に相対的に移動して取付側傾斜面１１Ｍに接触すると、接触位置１１Ｐにおいてレース側凸部４１ＤをＦ２方向に押出す力が発生し、レース４１ＣをＦ２方向に回転させる回転モーメントが発生する。そして、ハウジング１１に対してレース４１Ｃは固定されていないので、レース４１Ｃが回転し、レース４１Ｃに対するころ４４Ｃの位置を相対的に移動させることができる。
以上の説明ではハウジング側のレース４１Ｃにレース側凸部を設け、ハウジング１１に取付側対向部を設けたが、ギア側のレース４２にレース側凸部を設け、ギア３０（回転軸部材に相当）に取付側対向部を設けてもよい。
【００３５】
本発明のスラストころ軸受４０、４０Ｂ、及びスラストころ軸受装置（スラストころ軸受４０Ｃとハウジング１１）は、本実施の形態で説明した外観、構造、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１１ ハウジング
１１Ｃ 取付側対向部
１１Ｍ 取付側傾斜面
２０ シャフト
３０ ギア
４０、４０Ｂ、４０Ｃ スラストころ軸受
４１、４１Ｃ、４２ レース
４１Ｄ レース側凸部
４１Ｅ レース外周面
４３、４３Ｂ、４３Ｃ 保持器
４３Ｇ 錘
４３Ｑ、４３Ｐ、４３Ｘ、４３Ｙ ポケット
４４、４４Ｂ、４４Ｃ ころ
４４Ｍ 円柱部
４５ 弾性部材
４６、４７ すべり部材
ＺＳ 軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラストころ軸受及びスラストころ軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スラストころ軸受は、スラスト荷重を受ける複数のころと、それぞれのころを収容する複数のポケットを有する保持器と、ころの軌道面を有するレースと、を有しており、一般的には、ころのほうがレースよりも硬い材質で形成されている。
例えば自動車用オートマチックトランスミッションには、複数のスラストころ軸受が用いられており、種々のギアにスラストころ軸受が取り付けられている。
ところが、自動車用オートマチックトランスミッションでは、変速段によっては回転することなく停止するギアがあり、当該ギアに取り付けられたスラストころ軸受は、走行中であるにもかかわらず回転が停止してしまう場合がある。スラストころ軸受の回転が停止してしまうと、エンジンの振動や、加速や減速に伴うトルク変動により生じる微小な動きにより、レースに対するころの位置が変化することなくころが微小振動する。この場合、レースにころのピッチで擬似圧痕（いわゆるフレッチング）が発生する場合がある。レースに擬似圧痕が発生すると、スラストころ軸受の回転時の異音や、レース表面の剥離等が発生する場合があり、スラストころ軸受の寿命が短くなる可能性がある。そこで、軸受の回転が停止した場合であっても、ころを移動させることができる種々の構造を有する軸受が開示されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された従来技術には、ラジアルころ軸受とラジアル玉軸受を有する一方向クラッチ付きプーリユニットが開示されている。当該プーリユニットでは、一方向クラッチの機能を実現する専用のころを、保持器に設けたバネで所定の回転方向に、且つ中空軸とプーリとの間に形成された楔状空間内の狭い側に付勢している。この構成にて、ころが楔状空間内において回転方向に沿って移動可能に構成し、中空軸とプーリとの間に噛み込ませる方向にころを移動、あるいは噛み込みを解除する方向にころを移動させることで、一方向クラッチを実現している。
また特許文献２に記載された従来技術には、自動車のトランスミッション等に使用される円すいころ軸受において、保持器の円周方向の重量バランスをあえてアンバランスとした転がり軸受が開示されている。この構成にて、円すいころ軸受の回転が停止した場合に、重量がアンバランスの保持器によって回転を生じさせ、ころを公転方向に移動させている。
また特許文献３に記載された従来技術には、自動車のトランスミッション等に使用されるスラストころ軸受において、レースの裏側（ころと対向しない側）の面にうねり形状を形成したスラストころ軸受が開示されている。そしてうねり形状は、レースの裏面において、内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部にて形成されている。この構成にて、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、うねり形状が振動によって回転モーメントを発生させ、レースを回転させてころを公転方向に移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１３９２４号公報
【特許文献２】実用新案登録番号 第２５８０２３３号公報
【特許文献３】特許番号 特許第４４８７９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された従来技術は、軸受として機能するころでなく、一方向クラッチの機能を実現するための専用のころを回転方向に沿って移動させているが、一方向クラッチの機能を実現するための移動機構であり、擬似圧痕の発生を防止するものではない。
また特許文献２に記載された従来技術は、円すいころ軸受が回転時であっても保持器の重量バランスがアンバランスであるので、回転時に振動等が発生する可能性があり、好ましくない。
また特許文献３に記載された従来技術は、スラストころ軸受の回転時に、うねり形状がハウジングまたは軸部材に押圧されてスラスト荷重を受けている。従って、スラスト荷重を受ける面の面積がうねり形状によって減少している点で好ましくない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる、スラストころ軸受及びスラストころ軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係るスラストころ軸受及びスラストころ軸受装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、複数のころと、複数の前記ころのそれぞれを収容する複数のポケットを有する保持器と、複数の前記ころの軌道面を有するレースと、を備えたスラストころ軸受である。
そして、スラストころ軸受の回転時における前記保持器の重量バランスをアンバランスにすることなく、且つ前記レースにおける前記ころと対向しない側の面に内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部であるうねり形状を形成することなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、前記レースに対する前記ころの位置を相対的に移動させるころ移動機構を備えている。
【０００７】
この第１の発明によれば、スラストころ軸受の回転時における保持器の重量バランスをアンバランスにすることなく、且つレースの裏面に、内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部であるうねり形状を形成しないことで、スラストころ軸受の回転時に振動の発生等の影響を与えない。また、スラストころ軸受の回転が停止時には、ころ移動機構にてレースに対するころの位置を相対的に移動させるので、擬似圧痕の発生等を適切に防止することができる。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るスラストころ軸受であって、前記ころ移動機構は、当該スラストころ軸受の軸を挟んで対称位置となる１組以上のポケットに、前記ころの代わりに収容されているとともに当該ポケット内において前記軸に向かう方向及び前記軸から遠ざかる方向に移動可能な錘、にて構成されている。
【０００９】
この第２の発明によれば、スラストころ軸受が回転時には、遠心力によってポケット内において錘が軸から遠ざかる方向に移動する。また、軸を挟んで対象位置となるポケットに錘が収容されているので、スラストころ軸受の回転時には保持器の重量バランスがアンバランスになることはない。
そしてスラストころ軸受の回転が停止すると、重力や振動等によってそれぞれのポケット内にて錘が移動し、保持器の重量バランスがアンバランスになるので、保持器が回転し、ころを公転方向に移動させる。
これにより、スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明に係るスラストころ軸受であって、前記ころ移動機構は、前記ころの長手方向の長さよりも長く形成された前記ポケットと、前記ポケットに収容されている前記ころを、当該スラストころ軸受の軸に向かう方向に付勢する弾性部材と、にて構成されている。
【００１１】
この第３の発明によれば、弾性部材にてころを軸に向かう方向に付勢することで、スラストころ軸受の回転が停止時には、弾性部材にてころを軸に向かう方向に移動させ、スラストころ軸受が回転している場合には弾性力よりも大きな遠心力でころを軸から遠ざかる方向に移動させる。
すなわち、スラストころ軸受の回転が停止時に擬似圧痕が発生しても、当該擬似圧痕はレースの軌道面における内周側に形成され、スラストころ軸受が回転時には、遠心力でころがレースの外周側に移動するので、擬似圧痕の部分をころが通らない。
これにより、スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係るスラストころ軸受と、前記スラストころ軸受の一端側の前記レースが組み付けられるハウジングまたは回転軸部材である軸受取付部材と、にて構成されて、一端側の前記レースが前記軸受取付部材に対して、当該スラストころ軸受の軸の回りに回転可能に取り付けられているスラストころ軸受装置である。
そして前記ころ移動機構は、一端側の前記レースにおいて前記軸に平行な外周面であるレース外周面の全周にわたって設けられた、前記軸から遠ざかる方向に突出するとともに前記レース外周面の周方向に対して円弧形状を有する複数の凸部であるレース側凸部と、前記軸受取付部材において前記レース外周面の一部に対向する位置に設けられて、対向している前記レース側凸部に接触可能な面であって前記レース外周面の周方向に対して傾斜した面である取付側傾斜面が設けられた取付側対向部と、にて構成されている。
【００１３】
この第４の発明によれば、レースの裏面（ころと対向しない側の面）にうねり形状を形成することなく、レースとハウジング（または軸部材）とが接触する面の面積を減少させずに、レースの裏面をハウジングや軸部材に接触させることができるので、スラスト荷重をより大きな面積で受けることができる。また、スラストころ軸受の回転時には、重量バランスのアンバランス等を発生することなく、スラストころ軸受の回転時に影響を与えない。そしてスラストころ軸受の回転が停止した場合、振動により、取付側傾斜面がレース側凸部に接触すると、レースに回転モーメントが発生してレースが回転し、レースに対するころの位置を相対的に移動させることができる。
【００１４】
次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係るスラストころ軸受装置であって、前記取付側傾斜面は、前記軸を挟んで対称位置となるように少なくとも１組が設けられており、円弧形状の前記レース側凸部の頂点を通る円の半径と、前記取付側傾斜面における最も前記回転軸に近い位置と前記軸との間の距離と、が同等に設定されており、前記レース側凸部は、奇数個が前記レース外周面の全周にわたって設けられている。
【００１５】
この第５の発明によれば、スラストころ軸受の回転時に影響を与えることなく、スラストころ軸受の回転の停止時において、振動によって取付側傾斜面がレース側凸部により接触し易くすることができる。
【００１６】
次に、本発明の第６の発明は、上記第４の発明または第５の発明に係るスラストころ軸受装置であって、前記軸は水平方向であり、前記軸受取付部材はハウジングであり、前記取付側傾斜面は、前記軸を挟んで対称位置となるように上下方向に１組が設けられており、それぞれの前記取付側傾斜面は、前記軸を通る垂線と交差する位置に設けられている。
【００１７】
この第６の発明によれば、スラストころ軸受の回転の停止時において、取付側傾斜面がレース側凸部により接触し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態のスラストころ軸受４０を説明する図であり、（Ａ）はオートマチックトランスミッションの一部に設けられたスラストころ軸受４０を説明する断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における領域Ｂ１の拡大図であってスラストころ軸受４０を説明する断面図である。
【図２】（Ａ）は第１の実施の形態のスラストころ軸受４０におけるころ４４の移動量を説明する図であり、（Ｂ）はスラストころ軸受４０の回転停止時における停止時軌道面Ａ１とスラストころ軸受４０の回転時における回転時軌道面Ａ２を説明する図である。
【図３】第２の実施の形態のスラストころ軸受４０Ｂを説明する図であり、（Ａ）はオートマチックトランスミッションの一部に設けられたスラストころ軸受４０Ｂを説明する断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における領域Ｂ２の拡大図であってスラストころ軸受４０Ｂを説明する断面図である。
【図４】（Ａ）はスラストころ軸受４０Ｂにおける保持器４３Ｂの構造を説明する図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はスラストころ軸受４０Ｂの回転の停止時において保持器４３Ｂの重量バランスがアンバランスとなって回転する様子を説明する図である。
【図５】第３の実施の形態のスラストころ軸受４０Ｃとハウジング１１にて構成されるスラストころ軸受装置を説明する図であり、（Ａ）はオートマチックトランスミッションの一部に設けられたスラストころ軸受４０Ｃを説明する断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における領域Ｂ３の拡大図であってスラストころ軸受４０Ｂとハウジング１１とを説明する断面図である。
【図６】（Ａ）はレース４１Ｃのレース側凸部４１Ｄと、取付側対向部１１Ｃの取付側傾斜面１１Ｍと、の形状と位置を示しており、（Ｂ）は（Ａ）における領域Ｃ３の拡大図であってスラストころ軸受４０Ｃの回転停止時においてレース４１Ｃが回転する様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
以下、図１、図２を用いて第１の実施の形態におけるスラストころ軸受４０を説明し、図３、図４を用いて第２の実施の形態におけるスラストころ軸受４０Ｂを説明し、図５、図６を用いて第３の実施の形態におけるスラストころ軸受４０Ｃとハウジング１１にて構成されたスラストころ軸受装置について説明する。
【００２０】
●［第１の実施の形態におけるスラストころ軸受（図１、図２）］
第１の実施の形態におけるスラストころ軸受４０は、図１（Ａ）の例に示すように、固定されたハウジング１０に対して軸ＺＳ回りに回転あるいは停止するギア３０のスラスト荷重を受ける位置に設けられている。なお、図１（Ａ）に示す例は、自動車のオートマチックトランスミッションの一部の断面図を示しており、ギア３０の内周側にはシャフト２０が収容されている。そしてギア３０は、当該自動車の走行状態に基づいた変速段に応じて、回転する場合もあれば、回転が停止する場合もある。
【００２１】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるスラストころ軸受４０の近傍である領域Ｂ１の拡大図を示している。
図１（Ｂ）に示すように、スラストころ軸受４０は、ギア３０のスラスト荷重を受ける複数のころ４４と、それぞれのころ４４を収容するポケットを有する保持器４３と、ころ４４の軌道面を有するレース４１、４２とを有している。
保持器４３のポケットの長手方向の長さ（スラストころ軸受４０の径方向における長さ）は、ころ４４の長手方向の長さよりも長く形成されている。そして各ポケットには、ころ４４と、弾性部材４５と、が収容されている。
そして各ポケットに収容されている各ころ４４は、スラストころ軸受４０の軸ＺＳに向かう方向に、各弾性部材４５にて付勢されている。なお図１（Ｂ）に示す例では、弾性部材４５はバネであり、弾性部材４５の径方向における両端には、摩擦低減等を目的としたすべり部材４６、４７が設けられている。
【００２２】
上記の構成（ころ移動機構）を有することで、図１（Ｂ）に示すように、ギア３０の回転が停止した静止状態では、ポケット内において、ころ４４は弾性部材４５にて付勢されて軸ＺＳに向かう方向に移動し、レース４１、４２における内周方向に移動する。すなわち、スラストころ軸受４０が静止時に、ころ４４によって擬似圧痕が発生する場合、レース４１、４２の軌道面における内周側（図２（Ｂ）に示す停止時軌道面Ａ１）に擬似圧痕が発生する。
そしてギア３０が回転してスラストころ軸受４０が回転する回転状態では、回転数の増加に伴ってころ４４にかかる遠心力が増加し、やがてこの遠心力が弾性部材４５の付勢力よりも大きくなると、ころ４４はレース４１、４２の軌道面における外周側（図２（Ｂ）に示す回転時軌道面）へと移動する。
すなわち、静止状態にてレースの軌道面における内周側に擬似圧痕が発生しても、回転状態では擬似圧痕が形成されていないレースの軌道面における外周側を軌道面とするので、異音や剥離等が発生することを回避し、スラストころ軸受４０の寿命が短くなることを防止することができる。
このように、スラストころ軸受４０の回転時に影響を与えない。
【００２３】
なお図２（Ａ）は、静止状態におけるころ４４の位置と、回転状態におけるころ４４の位置を示している。図２（Ａ）において紙面下方向を示す方向Ｈｉｎは軸ＺＳに向かう方向を示しており、紙面上方向を示す方向Ｈｏｕｔは軸ＺＳから遠ざかる方向を示している。
ころ４４は、径が一定の円柱部４４Ｍ（または円筒部４４Ｍ）と、径が徐々に小さくなる端部４４Ｅを有しており、レース４１、４２と接触する位置は円柱部４４Ｍである。静止状態において円柱部４４Ｍが接触するレース４１、４２の領域と、回転状態において円柱部４４Ｍが接触するレース４１、４２の領域とがオーバーラップしなければ良い。
例えば図２に示すように、ころ４４の長手方向の長さＬに対して円柱部４４Ｍの長手方向の長さがＬ＊２／３である場合、静止状態に対して回転状態では、ころ４４を軸ＺＳから遠ざかる方向に、長さＬ＊２／３以上移動できるように、ポケットの長手方向の長さと、ころ４４の長手方向の長さと、弾性部材４５の長手方向の長さ（伸張時の長さ、及び圧縮時の長さ）等が設定されている。
これにより、図２（Ｂ）の例において、停止時軌道面Ａ１と回転時軌道面Ａ２とが重ならないようにしている。
【００２４】
●［第２の実施の形態におけるスラストころ軸受（図３、図４）］
第２の実施の形態におけるスラストころ軸受４０Ｂは、図３（Ａ）の例に示すように、固定されたハウジング１０に対して軸ＺＳ回りに回転あるいは停止するギア３０のスラスト荷重を受ける位置に設けられている。なお、図３（Ａ）に示す例は、自動車のオートマチックトランスミッションの一部の断面図を示しており、ギア３０の内周側にはシャフト２０が収容されている。そしてギア３０は、当該自動車の走行状態に基づいた変速段に応じて、回転する場合もあれば、回転が停止する場合もある。
【００２５】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるスラストころ軸受４０Ｂの近傍である領域Ｂ２の拡大図を示している。
図３（Ｂ）に示すように、スラストころ軸受４０Ｂは、ギア３０のスラスト荷重を受ける複数のころ４４Ｂと、それぞれのころ４４Ｂを収容するポケットを有する保持器４３Ｂと、ころ４４Ｂの軌道面を有するレース４１、４２とを有している。
ハウジング１０の側のレース４１はハウジング１０に固定されている訳ではなく、ハウジング１０に対して相対的に軸ＺＳ回りに回転可能に支持されている。またギア３０の側のレース４２も同様に、レース４２はギア３０に固定されている訳ではなく、ギア３０に対して相対的に軸ＺＳ回りに回転可能に支持されている。
本実施の形態の説明では、レース４１、４２の双方が、対向して接触している部材（この場合、ハウジング１０またはギア３０）に固定されることなく相対的に回転可能に支持されている例にて説明するが、レース４１、４２の少なくとも一方が、対向して接触している部材に固定されることなく相対的に回転可能に支持されていれば良い。
【００２６】
次に図４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、第２の実施の形態の特徴である保持器４３Ｂの構造と、スラストころ軸受４０Ｂの回転が停止した場合に、レース４１、４２に対するころ４４Ｂの位置を相対的に移動させる様子について説明する。
保持器４３Ｂには、それぞれのころ４４Ｂを収容する偶数個のポケット４３Ｐが形成されている。そして、すべてのポケット４３Ｐにころ４４Ｂが収容されているのではなく、軸ＺＳを挟んで対称位置となる１組以上のポケットに、ころ４４Ｂの代わりに錘４３Ｇが収容されている。
図４（Ａ）〜（Ｃ）の例では、軸ＺＳを挟んで対称位置となる１組のポケット４３Ｘ、４３Ｙに、ころ４４Ｂの代わりに錘４３Ｇが収容されている。
錘４３Ｇは、ポケット内において、軸ＺＳに向かう方向、及び軸ＺＳから遠ざかる方向に自由に移動可能となるように構成されている。従って、錘４３Ｇの形状は球形状であり、錘４３Ｇの径はころ４４Ｂの径よりも小径であることが好ましい。
スラストころ軸受４０Ｂが回転している場合は、ポケット４３Ｘ、４３Ｙ内の錘４３Ｇは、いずれも遠心力にて軸ＺＳから遠ざかる方向に移動するので、回転中は、保持器４３Ｂの重量バランスがアンバランスになることはない（「軸ＺＳからポケット４３Ｘの錘４３Ｇまでの距離」＝「軸ＺＳからポケット４３Ｙの錘４３Ｇまでの距離」であるため）。
このため、スラストころ軸受４０Ｂの回転時に影響を与えない。
【００２７】
上記の構成（ころ移動機構）を有することで、スラストころ軸受４０Ｂは以下のように動作する。
図４（Ｂ）は、スラストころ軸受４０Ｂの回転が停止した場合において、振動等によって紙面の上方向に向かう加速度が発生した場合の例を示している。この場合、錘４３Ｇは加速度と反対方向である紙面の下方向に引っ張られるので、図４（Ｂ）の例に示すように、ポケット４３Ｘ内の錘４３Ｇは軸ＺＳに近づく方向に移動し、ポケット４３Ｙ内の錘４３Ｇは軸ＺＳから遠ざかる方向に移動する。これにより、保持器４３Ｂの重量バランスがアンバランスとなり（「軸ＺＳからポケット４３Ｙの錘４３Ｇまでの距離」＞「軸ＺＳからポケット４３Ｘの錘４３Ｇまでの距離」）、保持器４３Ｂには左回りのＲ１方向に回転する回転モーメントが発生する。
すると、保持器４３ＢがＲ１方向に回転し、レース４１、４２に対するころ４４Ｂの位置を相対的に公転方向に移動させる。なおレース４１、４２は、ハウジング１０にもギア３０にも固定されていないので、保持器４３Ｂの回転によってころ４４Ｂが自転した場合、ころ４４Ｂの自転に応じて、レース４１、４２の少なくとも一方が軸ＺＳ回りに回転する。
【００２８】
また図４（Ｃ）は、スラストころ軸受４０Ｂの回転が停止した場合において、振動等によって紙面の下方向に向かう加速度が発生した場合の例を示している。この場合、錘４３Ｇは加速度と反対方向である紙面の上方向に引っ張られるので、図４（Ｃ）の例に示すように、ポケット４３Ｘ内の錘４３Ｇは軸ＺＳから遠ざかる方向に移動し、ポケット４３Ｙ内の錘４３Ｇは軸ＺＳに近づく方向に移動する。これにより、保持器４３Ｂの重量バランスがアンバランスとなり（「軸ＺＳからポケット４３Ｙの錘４３Ｇまでの距離」＜「軸ＺＳからポケット４３Ｘの錘４３Ｇまでの距離」）、保持器４３Ｂには右回りのＲ２方向に回転する回転モーメントが発生する。
すると、保持器４３ＢがＲ２方向に回転し、レース４１、４２に対するころ４４Ｂの位置を相対的に公転方向に移動させる。なおレース４１、４２は、ハウジング１０にもギア３０にも固定されていないので、保持器４３Ｂの回転によってころ４４Ｂが自転した場合、ころ４４Ｂの自転に応じて、レース４１、４２の少なくとも一方が軸ＺＳ回りに回転する。
【００２９】
●［第３の実施の形態におけるスラストころ軸受装置（図５、図６）］
第３の実施の形態におけるスラストころ軸受装置は、スラストころ軸受４０Ｃとハウジング１１にて構成されている。
そしてスラストころ軸受４０Ｃは、図５（Ａ）の例に示すように、固定されたハウジング１１に対して軸ＺＳ回りに回転あるいは停止するギア３０のスラスト荷重を受ける位置に設けられている。なお、図５（Ａ）に示す例は、自動車のオートマチックトランスミッションの一部の断面図を示しており、ギア３０の内周側にはシャフト２０が収容されている。そしてギア３０は、当該自動車の走行状態に基づいた変速段に応じて、回転する場合もあれば、回転が停止する場合もある。
【００３０】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）におけるスラストころ軸受４０Ｃの近傍である領域Ｂ３の拡大図を示している。
図５（Ｂ）に示すように、スラストころ軸受４０Ｃは、ギア３０のスラスト荷重を受ける複数のころ４４Ｃと、それぞれのころ４４Ｃを収容するポケットを有する保持器４３Ｃと、ころ４４Ｃの軌道面を有するレース４１Ｃ、４２とを有している。
ハウジング１１の側のレース４１Ｃはハウジング１１に固定されている訳ではなく、ハウジング１０に対して相対的に軸ＺＳ回りに回転可能に支持されている。またギア３０の側のレース４２は、ギア３０に固定されていても良いし、固定されていなくても良い。
【００３１】
第３の実施の形態は、スラストころ軸受４０Ｃと、スラストころ軸受４０Ｃのレース４１Ｃが組み付けられるハウジング１１（軸受取付部材に相当）にて構成されるスラストころ軸受装置に特徴があり、特にスラストころ軸受４０Ｃのレース４１Ｃとハウジング１１に設けられた取付側対向部１１Ｃに特徴がある。
図６（Ａ）は、レース４１Ｃと取付側対向部１１Ｃを、軸ＺＳ方向から見た図であり、レース４１Ｃと取付側対向部１１Ｃの形状、及びレース４１Ｃと取付側対向部１１Ｃの位置関係を説明する図である。
図６（Ａ）に示すように、レース４１Ｃにおいて軸ＺＳに平行な外周面であるレース外周面４１Ｅには、全周にわたって複数のレース側凸部４１Ｄが設けられている。
図６（Ａ）に示すように、レース側凸部４１Ｄは、軸ＺＳから遠ざかる方向に突出しており、レース外周面４１Ｅの周方向に対して円弧形状を有している。
【００３２】
また、図５（Ｂ）及び図６（Ａ）に示すように、ハウジング１１においてレース外周面４１Ｅの一部に対向する位置には、取付側対向部１１Ｃが設けられている。取付側対向部１１Ｃには、対向しているレース側凸部４１Ｄに接触可能な面であってレース外周面４１Ｅの周方向に対して傾斜した面である取付側傾斜面１１Ｍが設けられている。
そして取付側傾斜面１１Ｍは、軸ＺＳを挟んで対称位置となるように少なくとも１組が設けられており、図６（Ａ）の例では、紙面に対して上下方向に１組の取付側傾斜面１１Ｍが設けられている。
また図６（Ａ）において、レース側凸部４１Ｄの頂点を通る円の半径ＲＢの長さと、取付側傾斜面１１Ｍにおいて最も軸ＺＳに近い位置と軸ＺＳとの間の距離ＲＡの長さと、が同等の長さに設定されている。そして、レース側凸部４１Ｄは、奇数個がレース外周面４１Ｅの全周にわたって設けられている。奇数個に設定されているので、一方の取付側傾斜面１１Ｍの先端がレース側凸部４１Ｄの頂点に対向している場合、対称位置にある他方の取付側傾斜面１１Ｍの先端はレース側凸部４１Ｄの谷の位置と対向する。このため、レース４１Ｃが回転した場合、対向している取付側傾斜面１１Ｍの双方にレース側凸部４１Ｄが引っ掛かって回転が停止してしまうことを防止することができるとともに、取付側傾斜面１１Ｍをレース側凸部４１Ｄに、より近づけることができる。
【００３３】
図６（Ａ）の例は、スラストころ軸受４０Ｃの軸ＺＳが水平方向であり、紙面の上下方向が鉛直方向であり、直線ＳＺが軸ＺＳを通る鉛直線である例を示している。
そして上下方向における対称位置に１組の取付側傾斜面１１Ｍが設けられており、それぞれの取付側傾斜面１１Ｍは、直線ＳＺに対してオーバーラップする位置（すなわち、取付側傾斜面１１Ｍが直線ＳＺと交差する位置）に設けられていることが好ましい。
これにより、自動車の振動によって取付側傾斜面１１Ｍが、レース側凸部４１Ｄに、より接触し易くなる。
【００３４】
上記の構成（ころ移動機構）を有することで、スラストころ軸受装置は、以下のように動作する。
なお図６（Ｂ）は図６（Ａ）における一方の取付側対向部１１Ｃの周囲である領域Ｃ３の拡大図である。
図６（Ｂ）に示すように、例えば振動によってレース側凸部４１ＤがＦ１方向に相対的に移動して取付側傾斜面１１Ｍに接触すると、接触位置１１Ｐにおいてレース側凸部４１ＤをＦ２方向に押出す力が発生し、レース４１ＣをＦ２方向に回転させる回転モーメントが発生する。そして、ハウジング１１に対してレース４１Ｃは固定されていないので、レース４１Ｃが回転し、レース４１Ｃに対するころ４４Ｃの位置を相対的に移動させることができる。
以上の説明ではハウジング側のレース４１Ｃにレース側凸部を設け、ハウジング１１に取付側対向部を設けたが、ギア側のレース４２にレース側凸部を設け、ギア３０（回転軸部材に相当）に取付側対向部を設けてもよい。
【００３５】
本発明のスラストころ軸受４０、４０Ｂ、及びスラストころ軸受装置（スラストころ軸受４０Ｃとハウジング１１）は、本実施の形態で説明した外観、構造、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１１ ハウジング
１１Ｃ 取付側対向部
１１Ｍ 取付側傾斜面
２０ シャフト
３０ ギア
４０、４０Ｂ、４０Ｃ スラストころ軸受
４１、４１Ｃ、４２ レース
４１Ｄ レース側凸部
４１Ｅ レース外周面
４３、４３Ｂ、４３Ｃ 保持器
４３Ｇ 錘
４３Ｑ、４３Ｐ、４３Ｘ、４３Ｙ ポケット
４４、４４Ｂ、４４Ｃ ころ
４４Ｍ 円柱部
４５ 弾性部材
４６、４７ すべり部材
ＺＳ 軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のころと、
複数の前記ころのそれぞれを収容する複数のポケットを有する保持器と、
複数の前記ころの軌道面を有するレースと、を備えたスラストころ軸受において、
スラストころ軸受の回転時における前記保持器の重量バランスをアンバランスにすることなく、且つ前記レースにおける前記ころと対向しない側の面に内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部であるうねり形状を形成することなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、前記レースに対する前記ころの位置を相対的に移動させるころ移動機構を備えている、
スラストころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のスラストころ軸受であって、
前記ころ移動機構は、
当該スラストころ軸受の軸を挟んで対称位置となる１組以上のポケットに、前記ころの代わりに収容されているとともに当該ポケット内において前記軸に向かう方向及び前記軸から遠ざかる方向に移動可能な錘、にて構成されている、
スラストころ軸受。
【請求項３】
請求項１に記載のスラストころ軸受であって、
前記ころ移動機構は、
前記ころの長手方向の長さよりも長く形成された前記ポケットと、
前記ポケットに収容されている前記ころを、当該スラストころ軸受の軸に向かう方向に付勢する弾性部材と、にて構成されている、
スラストころ軸受。
【請求項４】
請求項１に記載のスラストころ軸受と、
前記スラストころ軸受の一端側の前記レースが組み付けられるハウジングまたは回転軸部材である軸受取付部材と、
にて構成されて、一端側の前記レースが前記軸受取付部材に対して、当該スラストころ軸受の軸の回りに回転可能に取り付けられているスラストころ軸受装置において、
前記ころ移動機構は、
一端側の前記レースにおいて前記軸に平行な外周面であるレース外周面の全周にわたって設けられた、前記軸から遠ざかる方向に突出するとともに前記レース外周面の周方向に対して円弧形状を有する複数の凸部であるレース側凸部と、
前記軸受取付部材において前記レース外周面の一部に対向する位置に設けられて、対向している前記レース側凸部に接触可能な面であって前記レース外周面の周方向に対して傾斜した面である取付側傾斜面が設けられた取付側対向部と、
にて構成されている、
スラストころ軸受装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスラストころ軸受装置であって、
前記取付側傾斜面は、前記軸を挟んで対称位置となるように少なくとも１組が設けられており、
円弧形状の前記レース側凸部の頂点を通る円の半径と、前記取付側傾斜面における最も前記回転軸に近い位置と前記軸との間の距離と、が同等に設定されており、
前記レース側凸部は、奇数個が前記レース外周面の全周にわたって設けられている、
スラストころ軸受装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のスラストころ軸受装置であって、
前記軸は水平方向であり、
前記軸受取付部材はハウジングであり、
前記取付側傾斜面は、前記軸を挟んで対称位置となるように上下方向に１組が設けられており、
それぞれの前記取付側傾斜面は、前記軸を通る垂線と交差する位置に設けられている、
スラストころ軸受装置。
【請求項１】
複数のころと、
複数の前記ころのそれぞれを収容する複数のポケットを有する保持器と、
複数の前記ころの軌道面を有するレースと、を備えたスラストころ軸受において、
スラストころ軸受の回転時における前記保持器の重量バランスをアンバランスにすることなく、且つ前記レースにおける前記ころと対向しない側の面に内縁と外縁を結ぶ複数の放射状の凸部であるうねり形状を形成することなく、スラストころ軸受の回転が停止した場合に、前記レースに対する前記ころの位置を相対的に移動させるころ移動機構を備えている、
スラストころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のスラストころ軸受であって、
前記ころ移動機構は、
当該スラストころ軸受の軸を挟んで対称位置となる１組以上のポケットに、前記ころの代わりに収容されているとともに当該ポケット内において前記軸に向かう方向及び前記軸から遠ざかる方向に移動可能な錘、にて構成されている、
スラストころ軸受。
【請求項３】
請求項１に記載のスラストころ軸受であって、
前記ころ移動機構は、
前記ころの長手方向の長さよりも長く形成された前記ポケットと、
前記ポケットに収容されている前記ころを、当該スラストころ軸受の軸に向かう方向に付勢する弾性部材と、にて構成されている、
スラストころ軸受。
【請求項４】
請求項１に記載のスラストころ軸受と、
前記スラストころ軸受の一端側の前記レースが組み付けられるハウジングまたは回転軸部材である軸受取付部材と、
にて構成されて、一端側の前記レースが前記軸受取付部材に対して、当該スラストころ軸受の軸の回りに回転可能に取り付けられているスラストころ軸受装置において、
前記ころ移動機構は、
一端側の前記レースにおいて前記軸に平行な外周面であるレース外周面の全周にわたって設けられた、前記軸から遠ざかる方向に突出するとともに前記レース外周面の周方向に対して円弧形状を有する複数の凸部であるレース側凸部と、
前記軸受取付部材において前記レース外周面の一部に対向する位置に設けられて、対向している前記レース側凸部に接触可能な面であって前記レース外周面の周方向に対して傾斜した面である取付側傾斜面が設けられた取付側対向部と、
にて構成されている、
スラストころ軸受装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスラストころ軸受装置であって、
前記取付側傾斜面は、前記軸を挟んで対称位置となるように少なくとも１組が設けられており、
円弧形状の前記レース側凸部の頂点を通る円の半径と、前記取付側傾斜面における最も前記回転軸に近い位置と前記軸との間の距離と、が同等に設定されており、
前記レース側凸部は、奇数個が前記レース外周面の全周にわたって設けられている、
スラストころ軸受装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のスラストころ軸受装置であって、
前記軸は水平方向であり、
前記軸受取付部材はハウジングであり、
前記取付側傾斜面は、前記軸を挟んで対称位置となるように上下方向に１組が設けられており、
それぞれの前記取付側傾斜面は、前記軸を通る垂線と交差する位置に設けられている、
スラストころ軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６４４６４（Ｐ２０１３−６４４６４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４３３７（Ｐ２０１１−２０４３３７）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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