【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、針状ころ軸受用の保持器及び針状ころに関し、特に信頼性を向上させることができる針状ころ軸受用の保持器及び針状ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載されている自動変速機において、一般的には遊星歯車機構が用いられている。ここで、針状ころ軸受は、細径のころを用いていることから、内輪外径と外輪内径との差が小さいスペースにも収めることができるので、遊星歯車機構の遊星歯車を回転自在に支持するために用いると、それを搭載した自動変速機のコンパクト化に寄与するので好ましいといえる（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００２−３４９６４７号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年は、燃費の向上などを目的として、自動変速機においても多段化される傾向がある。しかるに、現在は４速が主流である自動変速機を、例えば５速或いは６速に多段化しようとすると、動力を伝達する遊星歯車機構の遊星歯車の自転速度及び公転速度が増大するということがある。このような仕様の変化に伴い、保持器を用いないいわゆる総ころと呼ばれる従来の針状ころ軸受に対し、より低摩擦且つ潤滑性に優れた保持器付きの針状ころ軸受が開発されている。
【０００４】
ここで、遊星歯車機構において、遊星歯車は自転しながら太陽歯車の周囲を公転しているが、このとき遊星歯車を支持する針状ころ軸受も自転すると共に、太陽歯車の周囲を公転するので、特にこの公転による遠心力が針状ころ軸受に付与されることとなる。従って、針状ころ軸受を保持器付きのものとした場合、保持器に大きな遠心力が付与されて過大な応力が生じ、折損などに至る恐れがある。ところが、強度を確保するために保持器のサイズを拡大すると、相対的にころの本数や径が小さくなり、定格荷重が減少することとなる。このような不具合は、自転及び公転を伴う遊星歯車に特有のものといえる。
【０００５】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、信頼性をより向上させた針状ころ軸受用の保持器及び針状ころ軸受を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の針状ころ軸受用の保持器は、
遊星歯車機構において遊星歯車を回転自在に支持する針状ころ軸受用の保持器において、
前記保持器の柱部は、周方向において少なくとも１カ所以上、軸線方向にわたって切り離されていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の針状ころ軸受用の保持器は、遊星歯車機構において遊星歯車を回転自在に支持する針状ころ軸受用の保持器において、前記保持器の柱部が、周方向において少なくとも１カ所以上、軸線方向にわたって切り離されているので、針状ころ軸受の自重が軽くなるため、公転に伴う遠心力が小さくなることから、保持器の応力を緩和することができる。
【０００８】
更に、切り離された柱部の周方向の幅は、切り離されていない柱部の周方向の幅より小さいと好ましい。
【０００９】
更に、切り離された柱部を挟む針状ころの軸間距離は、切り離されていない柱部を挟む針状ころの軸間距離にほぼ等しいと、荷重変動を抑えることができ、振動などの点で有利である。
【００１０】
更に、前記柱部が周方向において少なくとも２カ所以上切り離されることにより、互いに分離した複数のブロックが形成される場合において、一つのブロックにおいて保持される針状ころの数は、他のブロックにおいて保持される針状ころの数と同じであると、バランスがよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる針状ころ軸受を含む車両の自動変速機１の断面図である。図１において、エンジンのクランクシャフト２から出力されるトルクは、トルクコンバータ３を介して伝達され、更に複数列組み合わせれた遊星歯車機構４，５，６等を介して複数段に減速され、その後デファレンシャルギヤ７及びドライブシャフト８を介して、不図示の車輪に出力されるようになっている。
【００１２】
図２は、遊星歯車機構４（５，６も原則的に同じ）の分解図である。図２において、遊星歯車機構４は、内歯を有するリングギヤ４ａと、外歯を有する太陽ギヤ４ｂと、リングギヤ４ａ及び太陽ギヤ４ｂに噛合する３つの遊星歯車４ｃと、３つのピニオンシャフト４ｅにより遊星歯車４ｃを回転自在に支持すると共に、自らも回転可能なキャリヤ４ｄとを有する。
【００１３】
遊星歯車機構４の作動原理を図３に示す。まず、１速の場合、図３（ａ）に示すように、太陽歯車４ｂをドライブ側とし、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドリブン側とし、リングギヤ４ａを固定することで、大きな減速比が得られる。次に、２速の場合、図３（ｂ）に示すように、太陽歯車４ｂを固定し、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドリブン側とし、リングギヤ４ａをドライブ側とすることで、中程度の減速比が得られる。更に、３速の場合、図３（ｃ）に示すように、太陽歯車４ｂを固定し、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドライブ側とし、リングギヤ４ａをドリブン側とすることで、小さな減速比が得られる。尚、後退の場合、図３（ｄ）に示すように、太陽歯車４ｂをドリブン側とし、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）を固定し、リングギヤ４ａをドライブ側とすることで、入力に対して出力を逆転させることができる。なお、以上は遊星歯車機構４の動作の一例を示すものであり、必ずしもかかる動作に限られることはない。
【００１４】
図４は、本実施の形態の針状ころ軸受を遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。図４に示すように、針状ころ軸受１０は、ピニオンシャフト（内輪）４ｅと遊星歯車（外輪）４ｃとの間に配置され、遊星歯車４ｃを回転自在に支持している。針状ころ軸受１０は、複数のころ１１と、それらを保持する保持器１２とからなっている。ピニオンシャフト４ｅ内には、図４で右方から軸線に沿って延在し、一般的に中央で外周面もしくは内周面に抜ける油路４ｆが形成されている。保持器１２は外輪案内で用いられる。
【００１５】
図５は、本実施の形態にかかる針状ころ軸受の保持器の斜視図であり、図６は、図４の構成をＶＩ−ＶＩ線で切断して矢印方向に見た図である。図に示すように、保持器１２は、一対の環状部１２ａを複数の柱部１２ｂで連結した構成を有している。隣接する柱部１２ｂの間が、ころ１１を保持するポケットとなる。各柱部１２ｂは、軸線方向中央において縮径した（即ち保持器１２の軸線に近接した）縮径部１２ｃを有しており、縮径部１２ｃの軸線方向両側から環状部１２ａにかけて拡径している外周面を、案内面１２ｄとしている。このような形状を有する保持器１２をＭ型保持器と呼ぶ。
【００１６】
本実施の形態では、図５，６に示すように、保持器１２の柱部１２ｂを軸線方向にわたって切り離した切断部１２ｅを、周方向において３カ所設けている。このとき、切り離された柱部１２ｂの周方向の幅は、切り離されていない柱部１２ｂの周方向の幅より小さくなっている。すなわち、切断端面間のスキマを考慮すると、切り離された柱部１２ｂを挟む針状ころ１１の軸間距離は、切り離されていない柱部１２ｂを挟む針状ころ１１の軸間距離にほぼ等しくなっている。これにより、針状ころ軸受動作時の荷重変動を抑制できる。また、保持器１２は、切り離されることにより、互いに分離した３つのブロック１２ｆ、１２ｆ、１２ｆ（図５）を有し、各ブロック１２ｆにおいて保持される針状ころ１１（図６）の数は等しくなっている。
【００１７】
本実施の形態の動作を説明する。図３に示すように、遊星歯車４ｃはピニオンシャフト４ｅの周囲を自転し、且つ太陽歯車４ｂの周囲を公転する。従って、針状ころ軸受１０は、それに伴い複雑な方向の力を受けるが、保持器１２が外輪案内であるとすると、遊星歯車４ｃの内径に沿って楕円形状に変形する。すなわち、保持器は繰り返し変形しながら自転するので、柱部１２ｂの付け根に過大な応力が生じる恐れがある。特に、楕円変形を抑制するには、環状部の強度が必要となるため、いわゆる波型保持器と呼ばれる環状部の肉厚が薄い保持器などでは問題となることが多い。
【００１８】
これに対し、本実施の形態によれば、針状ころ軸受１０の自転及び公転に伴う過大な遠心力が生じても、切断部１２ｅの切断面が任意に離隔することで保持器１２全体の変形が抑制されるので、保持器１２の応力を緩和することができ、折損などを未然に防止できる。又、切断部１２ｅを介して潤滑油が内径側から外径側へと円滑に供給されるようになり、潤滑性も向上するという副次的効果もある。
【００１９】
図７は、第２の実施の形態の針状ころ軸受の図４と同様な断面図である。図７に示す保持器１２’は、いわゆる波型保持器である。その他の点については、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００２０】
図８は、第３の実施の形態の針状ころ軸受の図４と同様な断面図である。図７に示す保持器１２’は、柱部がストレートとなったいわゆるストレート型保持器である。その他の点については、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００２１】
以上、本発明を実施例を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、保持器の切断部は、１カ所でも良く、２カ所もしくは４カ所以上でも良い。又、必ずしも柱部で切断される必要はない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の針状ころ軸受用の保持器は、遊星歯車機構において遊星歯車を回転自在に支持する針状ころ軸受用の保持器において、前記保持器の柱部が、周方向において少なくとも１カ所以上、軸線方向にわたって切り離されているので、針状ころ軸受の自重が軽くなるため、公転に伴う遠心力が小さくなることから、保持器の応力を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる針状ころ軸受を含む車両の自動変速機の断面図である。
【図２】遊星歯車機構４の分解図である。
【図３】遊星歯車機構の作動原理を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の針状ころ軸受を遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。
【図５】針状ころ軸受の保持器の斜視図である。
【図６】図４の構成をＶＩ−ＶＩ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図７】第２の実施の形態の針状ころ軸受を遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。
【図８】第３の実施の形態の針状ころ軸受を遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。
【符号の説明】
１ 自動変速機
４〜６ 遊星歯車機構
１０ 針状ころ軸受
１１ ころ
１２，１２’、１２” 保持器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cage and a needle roller for a needle roller bearing, and more particularly to a cage and a needle roller bearing for a needle roller bearing that can improve reliability.
[0002]
[Prior art]
In an automatic transmission mounted on a vehicle or the like, a planetary gear mechanism is generally used. Here, since the needle roller bearing uses a small diameter roller, it can be accommodated in a space where the difference between the inner ring outer diameter and the outer ring inner diameter is small, so that the planetary gear of the planetary gear mechanism can rotate freely. It can be said that it is preferable to use it for supporting because it contributes to downsizing of the automatic transmission equipped with it (see Patent Document 1).
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-349647
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, there is a tendency that an automatic transmission has a multi-stage structure for the purpose of improving fuel efficiency. However, if an attempt is made to increase the speed of the automatic transmission, which is currently the mainstream of the fourth speed, to, for example, the fifth speed or the sixth speed, the rotation speed and the revolving speed of the planetary gears of the planetary gear mechanism for transmitting power increase. is there. Along with such a change in specifications, a needle roller bearing with a cage having lower friction and excellent lubricity has been developed in contrast to a conventional needle roller bearing called a full-roller without using a cage. .
[0004]
Here, in the planetary gear mechanism, the planetary gear revolves around the sun gear while rotating, but at this time, the needle roller bearing supporting the planetary gear also rotates around and revolves around the sun gear. In particular, the centrifugal force due to this revolution is applied to the needle roller bearing. Therefore, when the needle roller bearing is provided with a retainer, a large centrifugal force is applied to the retainer, and excessive stress is generated, which may result in breakage or the like. However, when the size of the cage is increased to secure the strength, the number and diameter of the rollers are relatively reduced, and the rated load is reduced. Such a defect can be said to be peculiar to a planetary gear having rotation and revolution.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a needle roller bearing retainer and a needle roller bearing with improved reliability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The retainer for a needle roller bearing of the present invention,
In a cage for a needle roller bearing that rotatably supports a planetary gear in a planetary gear mechanism,
The pillar portion of the retainer is separated at least at one or more positions in the circumferential direction along the axial direction.
[0007]
[Action]
The cage for a needle roller bearing of the present invention is a cage for a needle roller bearing that rotatably supports a planetary gear in a planetary gear mechanism, wherein the column portion of the cage has at least one or more circumferential positions. Since the needle roller bearings are separated in the axial direction, the weight of the needle roller bearing is reduced, and the centrifugal force associated with the revolution is reduced, so that the stress of the retainer can be reduced.
[0008]
Further, it is preferable that the circumferential width of the separated pillar is smaller than the circumferential width of the pillar that is not separated.
[0009]
Furthermore, when the distance between the axes of the needle rollers sandwiching the separated pillar is substantially equal to the distance between the axes of the needle rollers sandwiching the pillar that has not been separated, load fluctuation can be suppressed, and vibration and other points can be suppressed. Is advantageous.
[0010]
Further, in a case where a plurality of blocks separated from each other are formed by separating the pillar portion from at least two places in the circumferential direction, the number of needle rollers held in one block is kept in another block. If the number is the same as the number of needle rollers to be performed, the balance is good.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an automatic transmission 1 for a vehicle including a needle roller bearing according to the present embodiment. In FIG. 1, the torque output from the crankshaft 2 of the engine is transmitted through a torque converter 3 and further reduced to a plurality of stages via planetary gear mechanisms 4, 5, 6, etc., which are combined in a plurality of rows. The power is output to wheels (not shown) via the differential gear 7 and the drive shaft 8.
[0012]
FIG. 2 is an exploded view of the planetary gear mechanism 4 (5 and 6 are basically the same). In FIG. 2, the planetary gear mechanism 4 includes a planetary gear 4a having internal teeth, a sun gear 4b having external teeth, three planetary gears 4c meshing with the ring gear 4a and the sun gear 4b, and three pinion shafts 4e. It has a carrier 4d that rotatably supports the gear 4c and can rotate itself.
[0013]
FIG. 3 shows the operation principle of the planetary gear mechanism 4. First, in the case of first speed, as shown in FIG. 3A, a large reduction ratio can be obtained by fixing the sun gear 4b to the drive side, the planetary gear 4c (carrier) to the driven side, and fixing the ring gear 4a. . Next, in the case of the second speed, the sun gear 4b is fixed, the planetary gear 4c (carrier) is driven, and the ring gear 4a is driven, as shown in FIG. The ratio is obtained. Further, in the case of the third speed, as shown in FIG. 3C, a small reduction ratio can be obtained by fixing the sun gear 4b, setting the planetary gear 4c (carrier) to the drive side, and setting the ring gear 4a to the driven side. Can be In the case of retreat, as shown in FIG. 3 (d), by setting the sun gear 4b to the driven side, fixing the planetary gear 4c (carrier), and setting the ring gear 4a to the drive side, the output with respect to the input is obtained. Can be reversed. The above is an example of the operation of the planetary gear mechanism 4, and the operation is not necessarily limited to this.
[0014]
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the needle roller bearing according to the present embodiment is incorporated in a planetary gear mechanism. As shown in FIG. 4, the needle roller bearing 10 is disposed between a pinion shaft (inner ring) 4e and a planetary gear (outer ring) 4c, and rotatably supports the planetary gear 4c. The needle roller bearing 10 includes a plurality of rollers 11 and a retainer 12 that holds them. In the pinion shaft 4e, there is formed an oil passage 4f extending along the axis from the right side in FIG. 4 and generally passing through the outer peripheral surface or the inner peripheral surface at the center. The retainer 12 is used for outer ring guide.
[0015]
FIG. 5 is a perspective view of a needle roller bearing retainer according to the present embodiment, and FIG. 6 is a view of the configuration of FIG. 4 cut along line VI-VI and viewed in the direction of the arrow. As shown in the figure, the retainer 12 has a configuration in which a pair of annular portions 12a are connected by a plurality of pillars 12b. The space between the adjacent pillar portions 12b is a pocket for holding the rollers 11. Each pillar portion 12b has a reduced diameter portion 12c that is reduced in diameter at the center in the axial direction (that is, close to the axis of the retainer 12), and expands from both axial sides of the reduced diameter portion 12c to the annular portion 12a. The outer peripheral surface is a guide surface 12d. The retainer 12 having such a shape is called an M-type retainer.
[0016]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, three cutting portions 12e in which the column portion 12b of the retainer 12 is cut off in the axial direction are provided in the circumferential direction. At this time, the circumferential width of the separated pillar portion 12b is smaller than the circumferential width of the unseparated pillar portion 12b. That is, in consideration of the clearance between the cut end faces, the axial distance of the needle rollers 11 sandwiching the separated pillar portion 12b is substantially equal to the axial distance of the needle rollers 11 sandwiching the uncut pillar portion 12b. ing. Thereby, the load fluctuation at the time of the operation of the needle roller bearing can be suppressed. The retainer 12 has three blocks 12f, 12f, and 12f (FIG. 5) separated from each other by being separated, and the number of the needle rollers 11 (FIG. 6) retained in each block 12f is equal. Has become.
[0017]
The operation of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the planetary gear 4c rotates around the pinion shaft 4e and revolves around the sun gear 4b. Accordingly, the needle roller bearing 10 receives a force in a complicated direction accordingly, but if the retainer 12 is an outer ring guide, the needle roller bearing 10 is deformed into an elliptical shape along the inner diameter of the planetary gear 4c. That is, since the cage rotates while being repeatedly deformed, excessive stress may be generated at the base of the column portion 12b. In particular, since the strength of the annular portion is required to suppress the elliptical deformation, a problem often arises in a so-called wavy cage in which the annular portion has a small thickness.
[0018]
On the other hand, according to the present embodiment, even if an excessive centrifugal force is generated due to the rotation and revolution of the needle roller bearing 10, the cut surfaces of the cut portions 12e are arbitrarily separated, so that the entire retainer 12 is separated. Since the deformation is suppressed, the stress of the retainer 12 can be reduced, and breakage and the like can be prevented. Further, the lubricating oil can be smoothly supplied from the inner diameter side to the outer diameter side via the cutting portion 12e, and there is a secondary effect that lubricity is also improved.
[0019]
FIG. 7 is a sectional view similar to FIG. 4 of the needle roller bearing according to the second embodiment. The retainer 12 'shown in FIG. 7 is a so-called wave type retainer. The other points are the same as those of the above-described embodiment, and the description is omitted by attaching the same reference numerals.
[0020]
FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 4 of the needle roller bearing according to the third embodiment. The retainer 12 ′ shown in FIG. 7 is a so-called straight type retainer having a straight pillar. The other points are the same as those of the above-described embodiment, and the description is omitted by attaching the same reference numerals.
[0021]
As described above, the present invention has been described with reference to the examples. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that modifications and improvements can be made as appropriate. For example, the number of cut portions of the retainer may be one, two, or four or more. Also, it is not always necessary to cut at the pillar.
[0022]
【The invention's effect】
The cage for a needle roller bearing of the present invention is a cage for a needle roller bearing that rotatably supports a planetary gear in a planetary gear mechanism, wherein the column portion of the cage has at least one or more circumferential positions. Since the needle roller bearings are separated in the axial direction, the weight of the needle roller bearing is reduced, and the centrifugal force associated with the revolution is reduced, so that the stress of the retainer can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an automatic transmission for a vehicle including a needle roller bearing according to the present embodiment.
FIG. 2 is an exploded view of the planetary gear mechanism 4.
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation principle of the planetary gear mechanism.
FIG. 4 is a view showing a state where the needle roller bearing according to the first embodiment is incorporated in a planetary gear mechanism.
FIG. 5 is a perspective view of a retainer of the needle roller bearing.
FIG. 6 is a view of the configuration of FIG. 4 cut along a line VI-VI and viewed in a direction indicated by an arrow.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the needle roller bearing according to the second embodiment is incorporated in a planetary gear mechanism.
FIG. 8 is a view showing a state where the needle roller bearing according to the third embodiment is incorporated in a planetary gear mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic transmission 4-6 Planetary gear mechanism 10 Needle roller bearing 11 Roller 12, 12 ', 12 "Cage
