JP2005337389A - Thrust bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力軸と出力軸との間に介在してスラスト荷重を支持するスラスト軸受に関するものである。 The present invention relates to a thrust bearing that is interposed between an input shaft and an output shaft and supports a thrust load.
部材間の相対回転を円滑にするとともに焼き付き等を防止するために、相対回転する部材間にスラスト軸受を配置し、これによってスラスト荷重を受けるようにすることが従来から行われている。このようなスラスト軸受としては、ボールやニードルを転動体とする転がり軸受が一般的に使用されている。例えば、トルクコンバータや油圧式クラッチ等の自動車等のオートマッチクトランスミッション(以下、AT又は自動変速機という。)のトルクコンバータ部は、回転動力の入力部材に連結されたポンプインペラと、出力部材に連結されるタービンライナからなり、このようなATには、通常5〜10個のスラストニードル軸受等の転がりスラスト軸受が使用されている。 In order to make relative rotation between members smooth and prevent seizure or the like, it has been conventionally performed to arrange a thrust bearing between the relatively rotating members so as to receive a thrust load. As such a thrust bearing, a rolling bearing using a ball or a needle as a rolling element is generally used. For example, a torque converter part of an auto-match transmission (hereinafter referred to as AT or automatic transmission) such as an automobile such as a torque converter or a hydraulic clutch has a pump impeller connected to an input member for rotational power and an output member. Rolling thrust bearings such as 5 to 10 thrust needle bearings are usually used for such ATs.
転がりスラスト軸受は、転動体とリテーナからなり、転動体とタービンなどを直接に滑り接触(摺接)させることはできないため、軌道盤を介して取り付けられており、この軌道盤のために取り付けに要する最小幅が制限される。 Rolling thrust bearings are composed of rolling elements and retainers, and cannot be directly brought into sliding contact (sliding contact) with the rolling elements, so they are mounted via a washer. The minimum width required is limited.
近年AT装置の小型化及び軽量化を図るために、転がりスラスト軸受をフェノール樹脂又はポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)などの合成樹脂製スラスト軸受に変更することが検討されている。その理由としては、転がりスラスト軸受の部分を薄肉化し、AT装置の小型化、軽量化及び低価格化を実現させるためである。
しかし、フェノール樹脂製のスラスト軸受は、耐摩耗性が充分でないうえに摩擦抵抗が大きいため動力伝達の損失が大きく、トルク伝達効率が低い。また、PPS製のスラスト軸受は、フェノール樹脂製スラスト軸受と比較して摩擦抵抗は小さいが、転がりスラスト軸受より摩擦抵抗が大きくエネルギー効率が悪いという問題がある。 However, a thrust bearing made of a phenol resin has insufficient wear resistance and a large frictional resistance, so that the loss of power transmission is large and the torque transmission efficiency is low. The thrust bearing made of PPS has a smaller frictional resistance than the thrust bearing made of phenol resin, but has a problem that the frictional resistance is larger and the energy efficiency is lower than that of the rolling thrust bearing.
そこで、本発明は転がりスラスト軸受より安価であり、従来の樹脂製スラスト軸受より摩擦抵抗が小さいスラスト軸受を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a thrust bearing that is less expensive than a rolling thrust bearing and has a lower frictional resistance than a conventional resin thrust bearing.
前記の課題を解決するために、本発明は、入力軸と出力軸との間に介在してスラスト荷重を支持するスラスト軸受において、端面に有底円形のポケットを複数設けたリング状の軸受本体と、前記ポケットより小径で各ポケットに収納された軸受板とからなり、前記軸受板のポケット開放側は軸受本体の端面より僅かに突出している構成を採用した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a ring-shaped bearing body in which a plurality of bottomed circular pockets are provided on an end face in a thrust bearing that supports a thrust load interposed between an input shaft and an output shaft. And a bearing plate having a smaller diameter than the pocket and housed in each pocket, and the pocket opening side of the bearing plate slightly protrudes from the end surface of the bearing body.
前記軸受板は、合成樹脂の射出成形体により形成することができる。その場合の合成樹脂として、ポリエーテルエーテルケトン樹脂又はポリフェニレンサルファイド樹脂がある。また、前記軸受板は、金属又はセラミックスの基材の表面にフッ素樹脂を含む樹脂被膜が形成されたものを用いることができる。なお、前記スラスト軸受は、入力軸と出力軸の軸芯が偏芯した部位に好適に用いられる。 The bearing plate can be formed of a synthetic resin injection-molded body. In that case, there is a polyether ether ketone resin or a polyphenylene sulfide resin as a synthetic resin. In addition, the bearing plate may be one in which a resin film containing a fluororesin is formed on the surface of a metal or ceramic substrate. In addition, the said thrust bearing is used suitably for the site | part from which the shaft center of the input shaft and the output shaft decentered.
本発明のスラスト軸受は、上記の構造であるため、従来の転がりスラスト軸受より安価であり、かつ従来の樹脂製スラスト軸受より低い動摩擦係数である。このため、コストパフォーマンスが高い効果がある。 Since the thrust bearing of the present invention has the above structure, it is less expensive than the conventional rolling thrust bearing and has a lower dynamic friction coefficient than the conventional resin thrust bearing. For this reason, there is an effect of high cost performance.
以下、添付図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。図1(a)(b)に示した実施形態1のスラスト軸受は、少なくとも軸受本体1と複数の軸受板2とからなり、軸受本体1の一方の端面には、軸受板2が個々に収納される複数の有底円形のポケット3が設けられている。ポケット3は、軸受本体1の外径寸法及び外径寸法と内径寸法の比率にもよるが、6箇所以上に形成され、好ましくは8〜32箇所に形成される。ポケット3の位置が6箇所未満、即ち軸受板2の数が5以下であると、軸受板2に対する面圧が大きくなることで耐摩耗性が低下する恐れがあるとともに、相手面に対する安定性が低下する恐れがある。また、ポケット3の位置が32箇所を超えると、即ち軸受板2の数が33以上であると、寸法管理が繁雑になるとともに、コストアップにつながる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The thrust bearing according to the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B includes at least a bearing
ポケット3は軸受本体1の端面に周方向に等間隔に形成される。ただし、全周に渡り等間隔である必要はなく、例えば、図2に示した実施形態2のスラスト軸受のように、間隔aをおいて4グループに分け、グループごとに等間隔b(<a)で配置するようにしてもよい。
The
軸受板2の外径寸法に対してポケット3の内径の寸法は小さく形成され、これにより軸受板2はポケット3に対してルーズフィットにて収納され、その先端面はポケット3から僅かに突出している。軸受板2の突出量c(図1(b)参照)は0.3mm以上、好ましくは0.5mm以上である。
The inner diameter of the
軸受板2とポケット3の径差d1−d2は、ポケット3の中心点に軸受板2の中心点を重ねたときに一定の間隔が形成される程度であればよい。具体的には、径差1mm以上あれば後に説明するように、軸受板2の回転運動がスムーズに行われる。
Diameter difference d 1 -d 2 of the
軸受本体1のもう一方の端面と、入力軸又は出力軸の一方が摺接し、軸受板2の反軸受本体1側の面(ポケット3から突き出した先端面)と入力軸又は出力軸のもう一方とが当接する。入力軸と出力軸が相対回転すれば、軸受本体1のポケット3の中で軸受板2がその隙間分だけ移動し、さらに軸受板2の反軸受本体側の面と、該面と摺接する軸受面とが摺動することになる。ポケット3の中では軸受板2がその隙間分だけ移動した状態で回転運動が行われる。
The other end surface of the bearing
このように、本発明のスラスト軸受では、ポケット3内で軸受板2が摺動回転するとともに軸受板2と相手軸とが摺動回転する。このため、従来の樹脂製スラスト軸受であれば出力軸が受ける摩擦抵抗の一部を、軸受板2がポケット3内で回転することで許容されることとなり、入力軸に対して出力軸の回転損失は低く抑えられる。
Thus, in the thrust bearing of the present invention, the
また、軸受板2とポケット3の隙間は、入力軸と出力軸との軸芯にズレがある場合そのズレを許容することができ、また、入力軸と出力軸との軸芯を故意に偏芯させた部位では、隙間を偏芯量より大きくすることで、本スラスト軸受を偏芯スラスト軸受として使用可能にすることができる。また、出力軸の軸芯が入力軸の軸芯から偏芯した位置で旋廻する部位では、隙間を偏芯量より大きくすることで本スラスト軸受を旋廻スラスト軸受として使用可能にすることができる(図3(a)〜(d)参照)。
In addition, the gap between the
本スラスト軸受の最も好ましい使用は、上記偏芯スラスト軸受や旋廻スラスト軸受としての使用である。偏芯スラスト軸受や旋廻スラスト軸受は、スラスト軸受への均一な面当りが行われないため、本スラスト軸受のような複数の軸受板2が入力軸と出力軸のスラスト荷重を各軸に均一に面当たりするため、軸芯が合っているようなスムーズな回転性を有する。
The most preferable use of the present thrust bearing is the use as the eccentric thrust bearing or the rotating thrust bearing. Eccentric thrust bearings and swivel thrust bearings do not have a uniform contact with the thrust bearing, so
軸受本体1は入力軸又は出力軸の一方に対し移動や回転が起こらないように固定されている。固定の方法はねじ止め、凹凸やキー溝等による移動防止手段がある。
The bearing
軸受本体1を形成する材料は、鋼鉄、ステンレススチール、アルミニウム合金等の金属又は合成樹脂が望ましい。金属の場合、板金のプレス加工によって容易に製造可能であり、合成樹脂であれば射出成形できる材料を選択することによって容易に製造可能である。なお、図1及び図2の軸受本体1は合成樹脂の射出成形体である。
The material forming the bearing
軸受本体1は、図4(a)〜(c)に示した実施形態3のスラスト軸受のように、周方向に一定間隔をおいて円形穴4を設けたポケット部材5と、該ポケット部材5を収納する断面コ字型の環状の軸受ケース部材6との組み合わせにより形成してもよい。ポケット部材5が軸受ケース部材6のコの字型の溝7に緊密に嵌合一体化される。前記の円形穴4と溝7の底面とにより円形のポケット3が形成される。このような構成にすると、軸受本体1の軸受板2に対する摺動面がフラットに形成できるため、コストを抑えつつ摩擦特性を安定させることができる。
The bearing
なお、軸受本体1を板金のプレス加工により製作しポケット3も同時にプレス成形する場合においては、ポケット3の底面がR状になるため軸受板2の底面をポケット3のRより大きく面取りしておく。
When the bearing
軸受板2を形成する材料は、耐摩耗性、低摩擦性及び耐クリープ性が必要であり、少なくとも突出方向の端面は耐摩耗性、低摩擦性に優れた合成樹脂で形成されている。例えば、軸受板2を金属やセラミックスで形成して端面に樹脂被膜を形成してもよく、軸受板2の全体を耐クリープ性の高い合成樹脂の成形体としてもよい。
The material forming the
樹脂被膜は公知の方法によって形成された樹脂被膜が採用できる。例えば、樹脂フィルムを接着してもよく、樹脂塗膜を形成してもよい。使用される合成樹脂は自己潤滑性を有する合成樹脂が好ましく、耐摩耗性を付与する充填材が配合されたPTFE、PFA、FEP又はFTFE等のフッ素樹脂が望ましい。 As the resin film, a resin film formed by a known method can be adopted. For example, a resin film may be adhered and a resin coating film may be formed. The synthetic resin used is preferably a synthetic resin having self-lubricating properties, and is preferably a fluororesin such as PTFE, PFA, FEP or FTFE in which a filler imparting abrasion resistance is blended.
軸受板2を合成樹脂の成形体とする場合は、PTFE、黒鉛又は二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を配合して潤滑特性を向上させた射出成形可能な合成樹脂からなる樹脂組成物が望ましい。使用できる合成樹脂を例示すると、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等がある。このような合成樹脂をベース材としてガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、鉱物繊維(ウィスカ)等の繊維状補強材を配合し耐クリープ性を高めることが望ましい。具体的には炭素繊維とPEEKを配合したPEEK樹脂組成物やPPS樹脂組成物が挙げられる。前記したPEEK樹脂組成物及びPPS樹脂組成物は、極圧添加剤を含むグリースやオイル等の潤滑剤に対して強度低下や摺動特性の低下が無いため最適である。
When the
軸受板2の厚みは、2mm以上あればよい。2mmより薄いと軸受板2のポケット3からの突出量が0.3mmであればポケット3への収容が1.7mm程度しか確保できなくポケット3への収納性が悪くなる。
The thickness of the
本発明のスラスト軸受は上記の基本的な構成であるが、さらに以下の構成を採用してもよい。
(1)図5に示した実施形態4のように、ポケット3内に樹脂製のカップ状成形体8を嵌合するか、又はポケット3内に樹脂コーティングを施す等してポケット3内を樹脂で形成する。
(2)図6に示した実施形態5のように、ポケット3の底面に樹脂フィルム製のスラスト軸受9を敷くか、又はバックメタル付きの複層軸受を敷く。
(3)図7(a)(b)に示した実施形態6のように、軸受板2の端面に溝10を形成する。この溝10は潤滑剤の保持、摩耗粉の排出、摩擦抵抗の減少に役立つ。
(4)図8に示した実施形態7のように、軸受板2の側面に溝11を形成する。この溝11も潤滑剤の保持、摩耗粉の排出、摩擦抵抗の減少に役立つ。
(5)図9に示した実施形態8のように、軸受板2の外周面につば12を設けるとともに、軸受本体1に各軸受板2をルーズに嵌入させ得る穴13を設けた環状のカバー板14を該軸受本体1に被覆一体化する。つば12の外径を穴13の外径より大に形成することにより、軸受板2の抜け出しを防止することができる。
The thrust bearing of the present invention has the above basic configuration, but may further employ the following configuration.
(1) As in the fourth embodiment shown in FIG. 5, a resin cup-shaped molded
(2) As in the fifth embodiment shown in FIG. 6, a
(3) The
(4) The
(5) Like
1 軸受本体
2 軸受板
3 ポケット
4 円形穴
5 ポケット部材
6 軸受ケース部材
7 溝
8 カップ状成形体
9 スラスト軸受
10 溝
11 溝
12 つば
13 穴
14 カバー板
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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JP2004157579A JP2005337389A (en) | 2004-05-27 | 2004-05-27 | Thrust bearing |
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JP2005337389A true JP2005337389A (en) | 2005-12-08 |
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Cited By (1)
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WO2016199781A1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-12-15 | オイレス工業株式会社 | Sliding bearing |
-
2004
- 2004-05-27 JP JP2004157579A patent/JP2005337389A/en active Pending
Cited By (2)
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