JP2005325961A - Machine part and cage for rolling bearing - Google Patents

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慎治 藤田
Yasuo Murakami
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machine part and a cage for a rolling bearing, preventing a solid lubricant filling a recessed part of a projecting and recessed pattern formed on a sliding surface brought into sliding contact with another member from falling out to ensure lubricity, wear resistance and seizure resistance of the sliding surface over a long period of time. <P>SOLUTION: This machine part (rolling bearing 1) includes a body 10 having a sliding surface 11 brought into sliding contact with another member; and a projecting and recessed pattern formed on the sliding surface 11, wherein the recessed part of the projecting and recessed pattern is filled with the solid lubricant 14, and the hardness of the solid lubricant 4 is lower than that of the body 10 by 200 HV or less. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、他部材に摺動接触する部材の摺動面に耐摩耗処理及び低摩擦抵抗処理を施した機械部品及び転がり軸受用保持器に関する。   The present invention relates to a mechanical component and a rolling bearing cage in which a sliding surface of a member that is in sliding contact with another member is subjected to wear resistance treatment and low friction resistance treatment.

従来から、他部材に摺動接触する部材として、種々の機械部品が紹介されているが、例えば、すべり軸受、転がり軸受用保持器や、グルーブ軸受のスラスト受部、あるいは人工関節等の摺動接触部等がある。   Conventionally, various machine parts have been introduced as members that come into sliding contact with other members. For example, sliding of a slide bearing, a roller bearing retainer, a thrust bearing of a groove bearing, or an artificial joint, etc. There are contact parts.

例えば、針状ころ軸受は、細径のころを用いており、内輪の外径と外輪の内径との差が小さいため、例えば、プラネタリギヤ装置のプラネタリギヤの回転軸を回転可能に支持するために用いると、このプラネタリギヤ装置を搭載した自動変速機の小型化に貢献することができるため好ましいとされている。（例えば、特許文献１参照）。   For example, the needle roller bearing uses a small-diameter roller, and the difference between the outer diameter of the inner ring and the inner diameter of the outer ring is small. For example, the needle roller bearing is used to rotatably support the rotating shaft of the planetary gear of the planetary gear device. It is preferable because it can contribute to miniaturization of an automatic transmission equipped with this planetary gear device. (For example, refer to Patent Document 1).

しかしながら、プラネタリギヤの回転軸を軸支するプラネタリギヤ用軸受では、外方部材にあたるプラネタリギヤからの力の伝達が滑らかに行われるように、一般に、はすば歯車が使用される。このため、その力関係から、内方部材にあたる回転軸（プラネタリシャフト）の走行跡がねじれた形となる。この結果、プラネタリギヤとプラネタリシャフトとの間にある針状ころ（ニードルローラ）に対し、不均一な力が作用してエッジロードやスキュー等が発生し、軸受の寿命が低下したり、焼付きが発生する虞がある。   However, in a planetary gear bearing that supports the rotating shaft of the planetary gear, a helical gear is generally used so that force is smoothly transmitted from the planetary gear that is the outer member. For this reason, from the force relationship, the running trace of the rotating shaft (planetary shaft) corresponding to the inner member is twisted. As a result, non-uniform force acts on the needle rollers (needle rollers) between the planetary gear and the planetary shaft, causing edge load, skew, etc., which decreases the life of the bearing and causes seizure. May occur.

ところで、近年では、燃費の向上等を目的として、自動変速機においても多段化される傾向にある。このため、現在は４速あるいは５速が主流である自動変速機を、例えば、６速あるいは７速に多段化しようとすると、動力を伝達するプラネタリギヤ装置のプラネタリギヤの公転速度が増大するということがある。このような場合、プラネタリギヤを回転可能に支持する針状ころ軸受（プラネタリギヤ用軸受）の保持器にかかる遠心力も増大し、保持器の外径と、外輪の内径とが摺接し、摩耗が発生してしまう虞もある。   Incidentally, in recent years, there is a tendency to increase the number of stages in an automatic transmission for the purpose of improving fuel consumption. For this reason, if an automatic transmission that is currently in the 4th or 5th speed is to be multistaged to 6th or 7th speed, for example, the revolution speed of the planetary gear of the planetary gear device for transmitting power increases. is there. In such a case, the centrifugal force applied to the cage of the needle roller bearing (planetary gear bearing) that rotatably supports the planetary gear also increases, and the outer diameter of the cage and the inner diameter of the outer ring are in sliding contact with each other, causing wear. There is also a risk of it.

そこで、他部材に摺動接触可能な摺動面を有する機械部品では、摺動面の耐摩耗性を向上するために種々の方法が採用されている。例えば、互いに摺動接触する金属部材に、平均粒子径が約１〜２０μｍの二硫化モリブデンを投射して、前記金属部材の表面の改質を図り、当該表面の摩擦係数を有効に低下させる技術が開示されている。この技術では、二硫化モリブデンを、投射速度１００ｍ／ｓ以上で投射することが望ましいとされている。（例えば、特許文献２参照）。   Therefore, various methods are employed for improving the wear resistance of a sliding surface in a machine part having a sliding surface capable of sliding contact with another member. For example, a technology for projecting molybdenum disulfide having an average particle diameter of about 1 to 20 μm onto metal members that are in sliding contact with each other to improve the surface of the metal member and effectively reduce the friction coefficient of the surface. Is disclosed. In this technique, it is considered desirable to project molybdenum disulfide at a projection speed of 100 m / s or more. (For example, refer to Patent Document 2).

また、互いに摺動接触する摺動面のうち、少なくとも一方の部材に等価直径が５〜１００μｍであり、深さが０．３〜５．０μｍである大きさの凹状ディンプルが、面積率で５〜６０％で設置してあり、前記凹状ディンプルの周辺の盛り上がり量を、摺動部位の油膜の厚さと比較して小さくすることで、耐摩耗性と摩擦力の軽減が同時に得られる技術が開示されている。（例えば、特許文献３参照）。   Further, among the sliding surfaces that are in sliding contact with each other, at least one member has a concave dimple having an equivalent diameter of 5 to 100 μm and a depth of 0.3 to 5.0 μm in terms of an area ratio of 5. Disclosed is a technology that is installed at -60%, and that reduces the amount of bulge around the concave dimple compared to the thickness of the oil film at the sliding portion, thereby simultaneously reducing wear resistance and frictional force. Has been. (For example, refer to Patent Document 3).

そしてまた、他部材に摺動接触する部材の摺動面に凹凸パターンを形成すると共に、当該凹凸パターンの凹凸部に固体潤滑剤または液体潤滑剤の少なくとも１つからなる潤滑剤を満たし、この凹部の面積比率を３０〜７０％、凹部の深さを１０μｍ以下とした耐摩耗性摺動部材も紹介されている。（例えば、特許文献４参照）。
特開２００２−３４９６４７号公報 特開２００２−３３９０８３号公報 特開２００３−１８４８８３号公報 特開平８−４７７０号公報 Further, the concave / convex pattern is formed on the sliding surface of the member that is in sliding contact with the other member, and the concave / convex portion of the concave / convex pattern is filled with a lubricant composed of at least one of a solid lubricant and a liquid lubricant. A wear-resistant sliding member having an area ratio of 30 to 70% and a recess depth of 10 μm or less is also introduced. (For example, refer to Patent Document 4).
JP 2002-349647 A JP 2002-339083 A JP 2003-184883 A JP-A-8-4770

しかしながら、特許文献２に記載された従来技術では、二硫化モリブデンよりも硬い部材（例えば、ガラスやセラミックス等）に二硫化モリブデンを投射する場合は、例えば、二硫化モリブデンを、投射速度１００ｍ／ｓで投射しても特に問題ないが、二硫化モリブデンよりも柔らかい部材（例えば、樹脂や軟鋼のような柔らかい金属）に二硫化モリブデンを、投射速度１００ｍ／ｓで投射した場合は、部材自体の変形を引き起こす可能性がある。   However, in the prior art described in Patent Document 2, when projecting molybdenum disulfide onto a member harder than molybdenum disulfide (for example, glass or ceramics), for example, molybdenum disulfide is projected at a projection speed of 100 m / s. However, when molybdenum disulfide is projected onto a member softer than molybdenum disulfide (for example, a soft metal such as resin or mild steel) at a projection speed of 100 m / s, the member itself is deformed. May cause.

また、二硫化モリブデンをショットピーニングのショット材として使用するだけでは、前記部材と二硫化モリブデンとの機械的結合力が小さいため、例えば、プラネタリギヤ用軸受の保持器に二硫化モリブデンを投射した場合、保持器の公転により二硫化モリブデンが容易に脱落してしまう虞がある。   In addition, by simply using molybdenum disulfide as a shot material for shot peening, since the mechanical coupling force between the member and molybdenum disulfide is small, for example, when projecting molybdenum disulfide on a cage for a planetary gear bearing, There is a possibility that molybdenum disulfide may easily fall off due to the revolution of the cage.

そしてまた、特許文献３に記載された従来技術は、互いに摺動接触する摺動面に単に凹状ディンプルを形成し、この凹状ディンプルを形成したことによって生じた凹状ディンプル周辺の盛り上がりを除去するだけでは、油膜が十分に形成されていない環境潤滑域では、摩耗や焼付きの発生を十分に防止することが困難である。   In addition, the conventional technique described in Patent Document 3 simply forms a concave dimple on the sliding surfaces that are in sliding contact with each other, and only removes the bulge around the concave dimple caused by the formation of the concave dimple. In an environmental lubrication region where an oil film is not sufficiently formed, it is difficult to sufficiently prevent the occurrence of wear and seizure.

さらにまた、特許文献４は、部材の摺動面に形成した凹凸パターンの凹凸部に固体潤滑剤または液体潤滑剤の少なくとも１つからなる潤滑剤を充填する技術であるが、当該凹凸部に潤滑剤をただ単に充填しただけでは、遠心力等により潤滑剤が脱落してしまう虞がある。   Furthermore, Patent Document 4 is a technique in which a concavo-convex portion of a concavo-convex pattern formed on a sliding surface of a member is filled with a lubricant composed of at least one of a solid lubricant or a liquid lubricant. Simply filling the agent may cause the lubricant to fall off due to centrifugal force or the like.

本発明は、他部材に摺動接触可能な摺動面に形成した凹凸パターンの凹部に充填された固体潤滑剤が脱落することを防止し、前記摺動面の潤滑性、耐摩耗性、耐焼付性を長期間にわたって確保することが可能な機械部品及び転がり軸受用保持器を提供することを目的とする。   The present invention prevents the solid lubricant filled in the recesses of the concavo-convex pattern formed on the sliding surface capable of sliding contact with other members from falling off, and provides lubricity, wear resistance, It is an object of the present invention to provide a mechanical component and a rolling bearing cage capable of securing seizure properties over a long period of time.

この目的を達成するため、本発明は、他部材に摺動接触可能な摺動面を有する本体と、当該摺動面に形成された凹凸パターンと、を備えた機械部品であって、前記凹凸パターンの凹部に固体潤滑剤が充填されてなり、当該固体潤滑剤の硬さは、前記本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い機械部品を提供するものである。   In order to achieve this object, the present invention is a mechanical component comprising a main body having a sliding surface capable of sliding contact with another member, and a concavo-convex pattern formed on the sliding surface. The concave portion of the pattern is filled with a solid lubricant, and the hardness of the solid lubricant provides a machine part that is 200 HV lower than the hardness of the main body.

この構成を備えた機械部品は、前記凹部に充填される固体潤滑剤の硬さが、摺動面を有する本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い（すなわち、柔らかい）ため、加工時に固体潤滑剤が前記本体を傷つけることを防止することができると共に、固体潤滑剤が本体から脱落することを防止し、前記摺動面の潤滑性、耐摩耗性、耐焼付性を長期間にわたって確保することができる。また、仮に、多少の固体潤滑剤が凹部から脱落した場合であっても、この脱落した固体潤滑剤が本体を傷つけることを防止することができる。   In the machine part having this configuration, the hardness of the solid lubricant filled in the recess is 200 HV or more lower than the hardness of the main body having the sliding surface (that is, soft). The main body can be prevented from being damaged, the solid lubricant can be prevented from falling off the main body, and the lubricity, wear resistance and seizure resistance of the sliding surface can be ensured for a long period of time. In addition, even if some solid lubricant is dropped from the recess, it is possible to prevent the dropped solid lubricant from damaging the main body.

特に、前記固体潤滑剤を投射することにより、前記凹部に当該固体潤滑剤を充填する場合は、この固体潤滑剤を塑性変形させることができるため、前記本体（凹部）と固体潤滑剤との間に機械的な噛み合いが生じ、固体潤滑剤が脱落することをさらに防止することができる。   In particular, when the solid lubricant is projected into the concave portion by projecting the solid lubricant, the solid lubricant can be plastically deformed, so that the space between the main body (concave portion) and the solid lubricant It is possible to further prevent the solid lubricant from falling off due to mechanical engagement.

本体（凹部）と固体潤滑剤との間に機械的な噛み合いを付与するためには、例えば、凹部に二流化モリブデンを充填した本体に、ショットブラスト加工処理を行う、二流化モリブデン単体をショットピーニングする、二流化モリブデンと鋼球あるいはアルミナ等のセラミックスを同時にショットブラストする等、種々の方法が挙げられる。また、前記固体潤滑剤は焼成等により、凹部に熱的結合させてもよい。   In order to provide mechanical engagement between the main body (recessed part) and the solid lubricant, for example, shot peening is performed on the main body in which the recessed part is filled with molybdenum disulfide and shot blasted. And various methods such as simultaneous shot blasting of molybdenum disulfide and ceramics such as steel balls or alumina. Further, the solid lubricant may be thermally bonded to the recesses by firing or the like.

前記固体潤滑剤の硬さが、前記本体の硬さよりも２００ＨＶ未満で低い、すなわち、両者の硬さの差が２００ＨＶ未満であると、加工時に固体潤滑剤が前記本体を傷つける虞がある。また、前記固体潤滑剤を、例えば、ショットブラスト等により投射することにより、前記凹部に充填する場合、本体を傷つけたり、変形させたりする虞もある。   If the hardness of the solid lubricant is lower than the hardness of the main body by less than 200 HV, that is, if the difference in hardness between the two is less than 200 HV, the solid lubricant may damage the main body during processing. Further, when the solid lubricant is projected into the recess by, for example, shot blasting or the like, the main body may be damaged or deformed.

ここで、他部材と摺動接触する機械部品は、摺動接触時に異物が混入すると、寿命が著しく低下することが知られている。そこで、仮に、多少の固体潤滑剤が凹部から脱落した場合であっても、機械部品の寿命を著しく低下させないための条件について、本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、固体潤滑剤の硬さが、前記本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い（柔らかい）という条件を見いだした。   Here, it is known that the life of a mechanical part that is in sliding contact with other members is significantly reduced if foreign matter is mixed in during sliding contact. Therefore, even if some solid lubricant has fallen from the recess, the present inventors have conducted extensive research on the conditions for not significantly reducing the life of the machine parts. However, the present inventors have found that the condition is 200 HV or more lower (softer) than the hardness of the main body.

また、前記観点から、前記固体潤滑剤の硬さは、前記本体の硬さよりも３００ＨＶ以上低いことがより好ましく、さらに好ましくは、４００ＨＶ以上低いことがよい。   In addition, from the above viewpoint, the hardness of the solid lubricant is more preferably 300 HV or less, more preferably 400 HV or less, than the hardness of the main body.

そしてまた、前記凹凸パターンを形成する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、レーザ加工、エッチング、スパッタリング、サンドブラスト、ショットピーニング、バレル加工等、種々の方法が挙げられる。また、必要に応じて、これらの方法で凹凸パターンを形成した後、所望の表面処理を行ってもよい。   The method for forming the concavo-convex pattern is not particularly limited, and examples thereof include various methods such as laser processing, etching, sputtering, sand blasting, shot peening, and barrel processing. Moreover, after forming an uneven | corrugated pattern with these methods as needed, you may perform desired surface treatment.

また、前記固体潤滑剤は、本体との硬さよりも２００ＨＶ以上低い硬さを有しており、且つ適切な潤滑性を備えていれば、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、フッ素樹脂、ナイロン、ポリアセタール、ポリオレフィン、ポリエステル、金属石鹸、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）、二硫化タングステン（ＷＳ2）、ボロンナイトライド（ＢＮ）、黒鉛、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等を挙げることができる。また、必要に応じて、固体潤滑剤に流動性を付与させるために、パラフィンワックス等と一緒に混練したものを用いてもよい。 The solid lubricant is not particularly limited as long as it has a hardness of 200 HV or more lower than the hardness of the main body and has appropriate lubricity. For example, polyethylene, fluorine Resin, nylon, polyacetal, polyolefin, polyester, metal soap, molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), boron nitride (BN), graphite, calcium fluoride, barium fluoride, etc. it can. Further, if necessary, a material kneaded with paraffin wax or the like may be used to impart fluidity to the solid lubricant.

そしてまた、前記固体潤滑剤を前記凹部に充填する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、前述したショットブラストの他、スプレーガン等を使用して高圧ガスと共に吹き付ける方法、焼成する方法、スパッタリング、イオンプレーティング、蒸着、湿式メッキ等を挙げることができる。   The method of filling the recess with the solid lubricant is not particularly limited. For example, in addition to the shot blast described above, a method of spraying with a high-pressure gas using a spray gun or the like, a method of firing , Sputtering, ion plating, vapor deposition, wet plating and the like.

また、前記本体は、前記固体潤滑剤の硬度よりも２００ＨＶ以上高い硬度を有しており、機械部品としての性能を損なわなければ、特に限定されるものではないが、例えば、鉄、炭素鋼、低合金鋼、高合金鋼、ステンレス鋼等の鉄鋼材料や、銅、アルミニウム、チタン及びチタン合金、その他の非金属、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料等が挙げられる。   Further, the main body has a hardness higher than the hardness of the solid lubricant by 200 HV or more, and is not particularly limited as long as the performance as a machine part is not impaired. For example, iron, carbon steel, Examples thereof include steel materials such as low alloy steel, high alloy steel and stainless steel, copper, aluminum, titanium and titanium alloys, other non-metals, ceramic materials such as PPS (polyphenylene sulfide), alumina and zirconia.

また、本発明は、他部材に摺動接触可能な摺動面を有する保持器本体と、当該摺動面に形成された凹凸パターンと、を備えた転がり軸受用保持器であって、前記凹凸パターンの凹部に固体潤滑剤が充填されてなり、当該固体潤滑剤の硬さが、前記保持器本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い転がり軸受用保持器を提供するものである。   The present invention is also a rolling bearing retainer comprising a cage main body having a sliding surface that can be slidably contacted with another member, and a concavo-convex pattern formed on the sliding surface. The present invention provides a rolling bearing cage in which a solid lubricant is filled in the recesses of the pattern, and the hardness of the solid lubricant is 200 HV or more lower than the hardness of the cage body.

この構成を備えた転がり軸受用保持器は、前記凹部に充填される固体潤滑剤の硬さが、摺動面を有する保持器本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い（すなわち、柔らかい）ため、加工時に固体潤滑剤が前記保持器本体を傷つけることを防止することができると共に、固体潤滑剤が保持器本体から脱落することを防止し、前記摺動面の潤滑性、耐摩耗性、耐焼付性を長期間にわたって確保することができる。また、仮に、多少の固体潤滑剤が凹部から脱落した場合であっても、この脱落した固体潤滑剤が保持器本体を傷つけることを防止することができる。   In the rolling bearing cage having this configuration, the hardness of the solid lubricant filled in the concave portion is 200 HV or more lower than the hardness of the cage body having a sliding surface (that is, soft). The solid lubricant can prevent the cage body from being damaged, and the solid lubricant can be prevented from falling off the cage body, thereby improving the lubricity, wear resistance, and seizure resistance of the sliding surface. It can be secured over a long period of time. Further, even if some solid lubricant is dropped from the recess, it is possible to prevent the dropped solid lubricant from damaging the cage body.

また、本発明にかかる転がり軸受用保持器は、自動変速装置に配設されたプラネタリギヤの回転軸を支持することができる。   Moreover, the rolling bearing retainer according to the present invention can support the rotating shaft of the planetary gear disposed in the automatic transmission.

本発明にかかる機械部品は、本体の摺動面に形成された凹部に充填される固体潤滑剤の硬さが、当該本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い（柔らかい）ため、加工時に固体潤滑剤が前記本体を傷つけることを防止することができると共に、固体潤滑剤が本体から脱落することを防止し、前記摺動面の潤滑性、耐摩耗性、耐焼付性を長期間にわたって確保することができる。したがって、寿命を向上することができる。   In the mechanical component according to the present invention, the solid lubricant filled in the concave portion formed on the sliding surface of the main body is 200 HV or more lower (soft) than the hardness of the main body. The main body can be prevented from being damaged, the solid lubricant can be prevented from falling off the main body, and the lubricity, wear resistance, and seizure resistance of the sliding surface can be ensured over a long period of time. . Therefore, the lifetime can be improved.

また、本発明にかかる転がり軸受用保持器は、保持器本体の摺動面に形成された凹部に充填される固体潤滑剤の硬さが、当該保持器本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い（柔らかい）ため、加工時に固体潤滑剤が前記保持器本体を傷つけることを防止することができると共に、固体潤滑剤が保持器本体から脱落することを防止し、前記摺動面の潤滑性、耐摩耗性、耐焼付性を長期間にわたって確保することができる。したがって、寿命を向上することができる。   Further, in the rolling bearing cage according to the present invention, the hardness of the solid lubricant filled in the recess formed on the sliding surface of the cage body is 200 HV or more lower than the hardness of the cage body (soft Therefore, the solid lubricant can be prevented from damaging the cage body during processing, and the solid lubricant can be prevented from falling off from the cage body, and the lubricity and wear resistance of the sliding surface can be prevented. In addition, seizure resistance can be ensured over a long period of time. Therefore, the lifetime can be improved.

次に、本発明の好適な実施の形態にかかる機械部品及び転がり軸受用保持器について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。   Next, mechanical parts and rolling bearing cages according to preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment described below is the illustration for demonstrating this invention, and this invention is not limited only to these embodiment. Therefore, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.

（実施の形態１）
実施の形態１では、機械部品として転がり軸受用保持器、さらに具体的には、ラジアル針状ころ軸受用保持器を例にとって説明する。 (Embodiment 1)
In the first embodiment, a rolling bearing cage as a mechanical part, more specifically, a radial needle roller bearing cage will be described as an example.

図１は、実施の形態１にかかるラジアル針状ころ軸受用保持器の摺動面付近の一部を示す斜視図、図２は、実施の形態１にかかるラジアル針状ころ軸受を含む自動変速機の内部を示す概略図、図３は、図２に示す自動変速機に使用されるプラネタリギヤ装置の分解斜視図、図４は、図３に示すプラネタリギヤ装置のプラネタリギヤの動作原理を示す平面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a part near the sliding surface of a radial needle roller bearing retainer according to the first embodiment, and FIG. 2 is an automatic transmission including the radial needle roller bearing according to the first embodiment. FIG. 3 is an exploded perspective view of the planetary gear device used in the automatic transmission shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a plan view showing the operating principle of the planetary gear of the planetary gear device shown in FIG. is there.

図１に示すように、実施の形態１にかかるラジアル針状ころ軸受用保持器１は、他部材に摺動接触する摺動面１１を有する保持器本体（母材）１０と、摺動面１１に形成された複数の凹部１２及び凸部１３と、凹部１２に充填された固体潤滑剤１４と、を備えて構成されている。この固体潤滑剤１４は、保持器本体１０の硬さよりも２００ＨＶ以上低い（すなわち、柔らかい）硬さを備えている。   As shown in FIG. 1, a radial needle roller bearing retainer 1 according to a first embodiment includes a retainer body (base material) 10 having a sliding surface 11 that is in sliding contact with other members, and a sliding surface. 11, a plurality of recesses 12 and protrusions 13 formed in 11, and a solid lubricant 14 filled in the recesses 12. The solid lubricant 14 has a hardness that is 200 HV or more lower than the hardness of the cage body 10 (that is, soft).

なお、凹部１２及び凸部１３の形成方法は、特に限定されるものではないが、実施の形態１では、凹部１２及び凸部１３は、レーザ加工機を使用して形成し、ディンプル状の凹凸パターンを形成するようにした。   In addition, although the formation method of the recessed part 12 and the convex part 13 is not specifically limited, In Embodiment 1, the recessed part 12 and the convex part 13 are formed using a laser processing machine, and a dimple-like unevenness | corrugation is carried out. A pattern was formed.

また、固体潤滑剤１４は、二硫化モリブデンを用いた。固体潤滑剤１４と凹部１２との結合方法としては、二硫化モリブデンとパラフィンワックス等の熱可塑性樹脂を高温で混練し、半溶融状の液体を作製し、この液体を高圧ガスを用いて、ノズルで凹部１２に吹き付け、その後、前記熱可塑性樹脂を揮散させる目的で加熱し、二硫化モリブデン単体とし、凹部１２に充填した。ここで、二硫化モリブデンとパラフィンワックス等の熱可塑性樹脂を半溶融状の液体とし、高圧ガスで吹き付けた理由は、二硫化モリブデンを凹部１２に均一に充填するためである。その後、さらに凹部１２と固体潤滑剤１４との間に、機械的な噛み合いを付与するために、二硫化モリブデンを充填した保持器本体１０にショットブラスト加工処理を行った。   The solid lubricant 14 was molybdenum disulfide. As a method of joining the solid lubricant 14 and the concave portion 12, a thermoplastic resin such as molybdenum disulfide and paraffin wax is kneaded at a high temperature to prepare a semi-molten liquid, and this liquid is used as a nozzle using a high-pressure gas. Was sprayed on the recess 12 and then heated for the purpose of volatilizing the thermoplastic resin to form molybdenum disulfide as a simple substance, and the recess 12 was filled. Here, the reason why the thermoplastic resin such as molybdenum disulfide and paraffin wax is made into a semi-molten liquid and sprayed with high-pressure gas is to uniformly fill the recess 12 with molybdenum disulfide. Thereafter, in order to provide mechanical engagement between the recess 12 and the solid lubricant 14, the cage body 10 filled with molybdenum disulfide was subjected to shot blasting.

次に、このラジアル針状ころ軸受用保持器１を備えたラジアル針状ころ軸受によってプラネタリシャフトが回転可能に支持されてなるプラネタリギヤを備えたプラネタリギヤ装置が組み込まれてなる自動変速機について説明する。   Next, an automatic transmission in which a planetary gear device including a planetary gear in which a planetary shaft is rotatably supported by a radial needle roller bearing provided with the radial needle roller bearing cage 1 will be described.

図２に示すように、実施の形態１にかかる自動変速機２１は、図示しないエンジンから出力されるトルクが、コンバータ２２を介して伝達されるが、この時、複数組み合わせられて配設されたプラネタリギヤ装置２３を介して複数段に減速され、出力軸２４に連結された図示しないドライブ及びレーンに出力されるようになっている。   As shown in FIG. 2, in the automatic transmission 21 according to the first embodiment, torque output from an engine (not shown) is transmitted via a converter 22, and at this time, a plurality of combinations are arranged. It is decelerated to a plurality of stages via the planetary gear device 23 and output to a drive and lane (not shown) connected to the output shaft 24.

プラネタリギヤ装置２３は、特に図３及び図４に示すように、図示しないシャフトが挿通されたサンギヤ３１と、サンギヤ３１と同心に配設されたリングギヤ３２と、サンギヤ３１及びリングギヤ３２に噛み合う複数（実施の形態１では３個）のプラネタリギヤ３３と、サンギヤ３１及びリングギヤ３２と同心に配設され、各々のプラネタリギヤ３３を回転可能に支持するキャリヤ３４と、を備えて構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4 in particular, the planetary gear device 23 includes a sun gear 31 through which a shaft (not shown) is inserted, a ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, and a plurality of (implemented) meshed with the sun gear 31 and the ring gear 32. In the first embodiment, three planetary gears 33 and a carrier 34 that is disposed concentrically with the sun gear 31 and the ring gear 32 and rotatably supports each planetary gear 33 are provided.

各々のプラネタリギヤ３３は、キャリヤ３４に固定されたプラネタリシャフト３５を介してキャリヤ３４に支持されている。また、プラネタリシャフト３５の外周面と、プラネタリギヤ３３の内周面との間には、前述したラジアル針状ころ軸受用保持器１を備えたラジアル針状ころ軸受（図示せず）が配設されており、プラネタリシャフト３５は、このラジアル針状ころ軸受によって回転可能に支持されている。   Each planetary gear 33 is supported by the carrier 34 via a planetary shaft 35 fixed to the carrier 34. Further, between the outer peripheral surface of the planetary shaft 35 and the inner peripheral surface of the planetary gear 33, a radial needle roller bearing (not shown) provided with the above-described radial needle roller bearing retainer 1 is disposed. The planetary shaft 35 is rotatably supported by the radial needle roller bearing.

次に、プラネタリギヤ装置２３の動作について説明する。先ず、１速の場合、図４（ａ）に示すように、サンギヤ３１をドライブ側とし、プラネタリギヤ３３（キャリヤ３４）をドリブン側とし、リングギヤ３２を固定することで、大きな減速比が得られる。   Next, the operation of the planetary gear device 23 will be described. First, in the case of the first speed, as shown in FIG. 4A, a large reduction ratio can be obtained by setting the sun gear 31 to the drive side, the planetary gear 33 (carrier 34) to the driven side, and fixing the ring gear 32.

次に、２速の場合、図４（ｂ）に示すように、サンギヤ３１を固定し、プラネタリギヤ３３をドリブン側とし、リングギヤ３２をドライブ側とすることで、中程度の減速比が得られる。   Next, in the case of the second speed, as shown in FIG. 4B, a moderate reduction ratio can be obtained by fixing the sun gear 31, setting the planetary gear 33 on the driven side, and setting the ring gear 32 on the drive side.

さらに、３速の場合、図４（ｃ）に示すように、サンギヤ３１を固定し、プラネタリギヤ３３をドライブ側とし、リングギヤ３２をドリブン側とすることで、小さな減速比が得られる。   Further, in the case of the third speed, as shown in FIG. 4C, a small reduction ratio can be obtained by fixing the sun gear 31, setting the planetary gear 33 on the drive side, and setting the ring gear 32 on the driven side.

なお、後退の場合は、図４（ｄ）に示すように、サンギヤ３１をドリブン側とし、プラネタリギヤ３３を固定し、リングギヤ３２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。   In the case of reverse, as shown in FIG. 4D, the output can be reversed with respect to the input by setting the sun gear 31 to the driven side, fixing the planetary gear 33, and setting the ring gear 32 to the drive side. it can.

次に、実施の形態１にかかるラジアル針状ころ軸受用保持器１について、以下の要領で寿命試験を行った。   Next, a life test was performed on the radial needle roller bearing retainer 1 according to the first embodiment in the following manner.

先ず、表１に示す材料を使用して６種類の保持器本体１０を作製する。次に、この保持器本体１０の凹部１２に、前述した方法で、固体潤滑剤１４（二硫化モリブデン）を充填し、６種類のラジアル針状ころ軸受用保持器（実施例１〜６）を作製した。なお、固体潤滑剤１４の硬さ（ＨＶ）は、５０ＨＶに統一した。   First, six types of cage main bodies 10 are manufactured using the materials shown in Table 1. Next, the concave portion 12 of the cage body 10 is filled with the solid lubricant 14 (molybdenum disulfide) by the method described above, and six types of radial needle roller bearing cages (Examples 1 to 6) are prepared. Produced. In addition, the hardness (HV) of the solid lubricant 14 was unified to 50 HV.

次に、これらのラジアル針状ころ軸受用保持器（実施例１〜６）について、保持器本体１０の表面の硬さ（ＨＶ）を測定し、保持器本体１０の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤１４の硬さ（ＨＶ）との差を算出した。この結果を表１に示す。   Next, the hardness (HV) of the surface of the cage body 10 is measured for these radial needle roller bearing cages (Examples 1 to 6), and the hardness (HV) of the surface of the cage body 10 is measured. And the difference in hardness (HV) of the solid lubricant 14 was calculated. The results are shown in Table 1.

次に、これらのラジアル針状ころ軸受用保持器（実施例１〜６）について、寿命試験を行った。試験は、実際の使用状況よりも過酷な条件で評価を行うために、ラジアル針状ころ軸受用保持器（実施例１〜６）にかかる荷重を無負荷の状態にして行い、回転数を１０００〜２００００ｍｉｎ-1として、油膜形成能力が低い潤滑油（ＶＧ１０相当）を使用し、摩耗による温度上昇の違いと、評価後のラジアル針状ころ軸受用保持器（実施例１〜６）及びラジアル針状ころ軸受を観察した。なお、試験の個数は、各ラジアル針状ころ軸受について１０個（ｎ＝１０）で行った。この結果を表１に示す。 Next, a life test was performed on these radial needle roller bearing retainers (Examples 1 to 6). In order to evaluate the test under conditions that are severer than the actual use situation, the load applied to the radial needle roller bearing retainer (Examples 1 to 6) was set to an unloaded state, and the rotational speed was set to 1000. ˜20000 min −1 , using lubricating oil with low oil film forming ability (equivalent to VG10), difference in temperature rise due to wear, radial needle roller bearing cage (Examples 1 to 6) and radial needle after evaluation The tapered roller bearing was observed. The number of tests was 10 (n = 10) for each radial needle roller bearing. The results are shown in Table 1.

なお、試験終了の判定は、初期振動値に対して５倍以上となった場合、あるいは試験温度が１２０℃であるのに対して、ラジアル針状ころ軸受の温度が１３０℃となった時点で試験を停止し、Ｌ１０寿命を算出した。この結果を表１に示す。なお、試験の打ち切り時間は５００時間とし、全て（１０個）において、試験の打ち切り時間（５００時間）まで試験が行われた場合は、Ｌ１０寿命を５００時間とした。   The determination of the end of the test is made when the initial vibration value is 5 times or more, or when the temperature of the radial needle roller bearing is 130 ° C. while the test temperature is 120 ° C. The test was stopped and the L10 life was calculated. The results are shown in Table 1. Note that the test abort time was 500 hours, and in all cases (10 pieces), when the test was conducted up to the test abort time (500 hours), the L10 life was 500 hours.

次に。比較として、表１に示す条件でラジアル針状ころ軸受用保持器（比較例１〜比較例４）を作製し、実施例１〜６と同様の試験を行った。この結果を表１に示す。   next. For comparison, radial needle roller bearing cages (Comparative Examples 1 to 4) were produced under the conditions shown in Table 1, and the same tests as in Examples 1 to 6 were performed. The results are shown in Table 1.

Figure 2005325961
Figure 2005325961

実施例１及び３は、保持器本体１０を低合金鋼であるＳＣＭ４２０と、冷間圧延板であるＳＰＣＣから各々作製したものである。実施例１及び３に関しては、保持器本体１０の表面に凹凸パターンが形成されており、且つ保持器本体１０の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤１４の硬さ（ＨＶ）との差が２００ＨＶ以上である。実施例１及び３では、１０個中１個についてのみ温度上昇しただけであり、比較例１〜４が全てのラジアル針状ころ軸受について温度上昇した結果に比べ、良好な結果が得られたことが判る。また、実施例１及び３は、比較例１〜４に比べ、Ｌ１０寿命が長いことが判る。   In Examples 1 and 3, the cage body 10 is made of SCM420, which is a low alloy steel, and SPCC, which is a cold-rolled plate. Regarding Examples 1 and 3, the unevenness pattern is formed on the surface of the cage body 10, and the difference between the hardness (HV) of the surface of the cage body 10 and the hardness (HV) of the solid lubricant 14. Is 200 HV or more. In Examples 1 and 3, the temperature increased only for one out of ten, and the results of Comparative Examples 1 to 4 were better than the results of the temperature increased for all radial needle roller bearings. I understand. Moreover, it turns out that Example 1 and 3 has a long L10 lifetime compared with Comparative Examples 1-4.

実施例２は、保持器本体１０を低合金鋼であるＳＣＭ４３５から作製したものである。実施例２に関しては、保持器本体１０の表面に凹凸パターンが形成されており、且つ保持器本体１０の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤１４の硬さ（ＨＶ）との差が３００ＨＶであ。実施例２では、温度上昇を全く起こさず、Ｌ１０寿命においても、比較例１〜４に比べ、良好な結果が得られたことが判る。   In Example 2, the cage body 10 is made from SCM435, which is a low alloy steel. With respect to Example 2, a concavo-convex pattern is formed on the surface of the cage body 10, and the difference between the hardness (HV) of the surface of the cage body 10 and the hardness (HV) of the solid lubricant 14 is 300 HV. That's it. In Example 2, it turns out that a temperature rise does not raise | generate at all and the favorable result was obtained compared with Comparative Examples 1-4 also in L10 lifetime.

実施例４〜６は、実施例１〜３の保持器本体１０に浸炭窒化処理を施したものである。このため、保持器本体１０の表面の硬さが高く、且つ保持器本体１０の表面に凹凸パターンが形成されており、保持器本体１０の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤１４の硬さ（ＨＶ）との差が５００ＨＶ以上である。実施例４〜６では、温度上昇を全く起こさず、Ｌ１０寿命においても、比較例１〜４に比べ、良好な結果が得られたことが判る。   In Examples 4 to 6, the cage body 10 of Examples 1 to 3 is subjected to carbonitriding. For this reason, the hardness of the surface of the cage body 10 is high, and an uneven pattern is formed on the surface of the cage body 10, and the hardness (HV) of the surface of the cage body 10 and the hardness of the solid lubricant 14. The difference from (HV) is 500 HV or more. In Examples 4-6, it turns out that a temperature rise does not raise | generate at all and the favorable result was obtained compared with Comparative Examples 1-4 also in L10 lifetime.

比較例１は、実施例１の保持器本体１０に凹凸パターンを形成しなかったものである。このため、固体潤滑剤が凹部に充填されていないため、環境潤滑下では、保持器の摺動面と外輪の内径面に摩擦が生じ、温度が上昇し、Ｌ１０寿命が短くなった。また、比較例２及び３についても同様に、凹凸パターンを形成しなかったため、保持器の摺動面と外輪の内径面に摩擦が生じ、温度が上昇し、Ｌ１０寿命が短くなった。   In Comparative Example 1, the concavo-convex pattern was not formed on the cage body 10 of Example 1. For this reason, since the concave portion is not filled with the solid lubricant, under environmental lubrication, friction is generated between the sliding surface of the cage and the inner diameter surface of the outer ring, the temperature is increased, and the L10 life is shortened. Similarly, in Comparative Examples 2 and 3, since the uneven pattern was not formed, friction was generated between the sliding surface of the cage and the inner surface of the outer ring, the temperature increased, and the L10 life was shortened.

比較例４については、ＳＰＣＣから作製し、保持器本体１０に凹凸パターンを形成したが、保持器本体１０の硬さと、固体潤滑剤１４との硬さの差が２００ＨＶ未満である。このため、環境潤滑下では、脱落した固体潤滑剤１４が異物となり、保持器本体１０に変形が生じ、寿命の低下を引き起こした。   About the comparative example 4, although it produced from SPCC and formed the uneven | corrugated pattern in the holder main body 10, the difference of the hardness of the holder main body 10 and the hardness of the solid lubricant 14 is less than 200HV. For this reason, under the environmental lubrication, the dropped solid lubricant 14 becomes a foreign substance, and the cage body 10 is deformed, causing a reduction in the service life.

以上から、摺動面１１に形成された凹凸パターンの凹部１２に固体潤滑剤１４が充填されてなり、且つ固体潤滑剤１４の硬さが、保持器本体１０の硬さよりも２００ＨＶ以上低いもの（本発明にかかるもの）は、摺動面１１の潤滑性、耐摩耗性、耐焼付性を長期間にわたって確保することができ、寿命を向上することができることが確認された。   From the above, the solid lubricant 14 is filled in the concave portion 12 of the concave-convex pattern formed on the sliding surface 11, and the hardness of the solid lubricant 14 is 200 HV or more lower than the hardness of the cage body 10 ( According to the present invention, it was confirmed that the lubricity, wear resistance, and seizure resistance of the sliding surface 11 can be secured over a long period of time, and the life can be improved.

また、表１から、固体潤滑剤１４の硬さが、保持器本体１０の硬さよりも３００ＨＶ以上低いもの（実施例２）はより良い結果となることが確認された。   Further, from Table 1, it was confirmed that the solid lubricant 14 having a hardness lower by 300 HV or more than the hardness of the cage body 10 (Example 2) gives a better result.

なお、実施の形態１では、機械部品として、ラジアル針状ころ軸受用保持器を例にとって説明したが、これに限らず、本発明は、他部材に摺動接触可能な摺動面を有する本体と、当該摺動面に形成された凹凸パターンを備えていれば、他の機械部品に適用可能であることは勿論である。   In the first embodiment, the mechanical needle roller bearing retainer has been described as an example of a mechanical part. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is a main body having a sliding surface capable of sliding contact with other members. And of course, if it has the uneven | corrugated pattern formed in the said sliding surface, it is applicable to other machine components.

また、実施の形態１では、固体潤滑剤１４として、硬さが５０ＨＶの二硫化モリブデンを使用した場合について説明したが、これに限らず、ラジアル針状ころ軸受としての機能を損なわなければ、固体潤滑剤１４は、保持器本体１０の硬さよりも２００ＨＶ以上低い硬さを有していれば、それ自身の硬さは特に限定されるものではない。すなわち、保持器本体１０の硬さが高ければ、比較的高い硬さの固体潤滑剤１４を用いることができ、保持器本体１０の硬さが低ければ、比較的低い硬さの固体潤滑剤１４を用いればよい。   In the first embodiment, the case where 50 HV molybdenum disulfide is used as the solid lubricant 14 has been described. However, the present invention is not limited to this. If the lubricant 14 has a hardness lower by 200 HV or more than the hardness of the cage body 10, its own hardness is not particularly limited. That is, if the hardness of the cage body 10 is high, the solid lubricant 14 having a relatively high hardness can be used. If the hardness of the cage body 10 is low, the solid lubricant 14 having a relatively low hardness can be used. May be used.

また、保持器本体１０についても同様に、ラジアル針状ころ軸受としての機能を損なわなければ、固体潤滑剤１４の硬さによって、その硬さを選択することもできる。   Similarly, the cage body 10 can be selected according to the hardness of the solid lubricant 14 as long as the function as a radial needle roller bearing is not impaired.

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかる機械部品について説明する。なお、実施の形態２では、機械部品として、摩耗、焼付きが問題となるスラスト針状ころ軸受用ニードルローラ（転動体）の摺動面に凹凸パターンを形成し、この凹部に本発明にかかる固体潤滑剤を充填した場合について説明する。 (Embodiment 2)
Next, mechanical parts according to Embodiment 2 of the present invention will be described. In the second embodiment, a concave / convex pattern is formed on the sliding surface of a needle roller (rolling element) for a thrust needle roller bearing where wear and seizure are problematic as mechanical parts, and the present invention is applied to the concave portion. The case where a solid lubricant is filled will be described.

先ず、実施の形態２にかかるスラスト針状ころ軸受用ニードルローラについて、以下の要領で寿命試験を行った。   First, a life test was performed on the thrust needle roller bearing needle roller according to the second embodiment in the following manner.

先ず、表２に示す材料を使用して８種類のニードルローラ本体（母材）を作製する。次に、このニードルローラ本体の凹部に、前述した方法で、固体潤滑剤（二硫化モリブデン）を充填し、８種類のスラスト針状ころ軸受用ニードルローラ（実施例７〜１４）を作製した。なお、固体潤滑剤の硬さ（ＨＶ）は、６０ＨＶに統一した。   First, eight types of needle roller bodies (base materials) are produced using the materials shown in Table 2. Next, the concave portion of the needle roller body was filled with a solid lubricant (molybdenum disulfide) by the method described above to prepare eight types of thrust needle roller bearing needle rollers (Examples 7 to 14). In addition, the hardness (HV) of the solid lubricant was unified to 60 HV.

次に、これらのスラスト針状ころ軸受用ニードルローラ（実施例７〜１４）について、ニードルローラ本体の表面の硬さ（ＨＶ）を測定し、ニードルローラ本体の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤の硬さ（ＨＶ）との差を算出した。この結果を表２に示す。   Next, for these needle rollers for thrust needle roller bearings (Examples 7 to 14), the hardness (HV) of the surface of the needle roller body is measured, and the hardness (HV) of the surface of the needle roller body and the solid The difference from the hardness (HV) of the lubricant was calculated. The results are shown in Table 2.

次に、これらのスラスト針状ころ軸受用ニードルローラ（実施例７〜１４）について、寿命試験を行った。試験は、実際の使用状況よりも過酷な条件で評価を行うために、スラスト針状ころ軸受用ニードルローラ（実施例７〜１４）にかかる荷重を２５００Ｎの状態にして行い、回転数を６８００ｒｐｍとして、油膜形成能力が低い潤滑油（ＶＧ１０相当）を使用し、摩耗によるフレーキング、温度上昇の違いと、評価後のスラスト針状ころ軸受用ニードルローラ（実施例７〜１４）及びスラスト針状ころ軸受を観察した。なお、試験の個数は、各ラジアル針状ころ軸受について１０個（ｎ＝１０）で行った。この結果を表２に示す。   Next, a life test was performed on these needle rollers for thrust needle roller bearings (Examples 7 to 14). The test was performed under the condition that the load applied to the needle roller for thrust needle roller bearings (Examples 7 to 14) was 2500 N and the rotation speed was 6800 rpm in order to evaluate under conditions severer than the actual use situation. , A lubricating oil having a low oil film forming ability (equivalent to VG10), flaking due to wear, difference in temperature rise, needle roller for thrust needle roller bearing after evaluation (Examples 7 to 14) and thrust needle roller The bearing was observed. The number of tests was 10 (n = 10) for each radial needle roller bearing. The results are shown in Table 2.

なお、試験終了の判定は、初期振動値に対して５倍以上となった場合、あるいは試験温度が１５０℃であるのに対して、スラスト針状ころ軸受の温度が１７０℃となった時点で試験を停止し、Ｌ１０寿命を算出した。この結果を表２に示す。なお、試験の打ち切り時間は５００時間とし、全て（１０個）において、試験の打ち切り時間（５００時間）まで試験が行われた場合は、Ｌ１０寿命を５００時間とした。   The determination of the end of the test is made when the initial vibration value is 5 times or more, or when the temperature of the thrust needle roller bearing is 170 ° C. while the test temperature is 150 ° C. The test was stopped and the L10 life was calculated. The results are shown in Table 2. Note that the test abort time was 500 hours, and in all cases (10 pieces), when the test was conducted up to the test abort time (500 hours), the L10 life was 500 hours.

次に。比較として、表２に示す条件でスラスト針状ころ軸受用ニードルローラ（比較例５〜１０）を作製し、実施例７〜１４と同様の試験を行った。この結果を表２に示す。   next. For comparison, needle rollers for thrust needle roller bearings (Comparative Examples 5 to 10) were produced under the conditions shown in Table 2, and the same tests as in Examples 7 to 14 were performed. The results are shown in Table 2.

Figure 2005325961
Figure 2005325961

実施例７及び８は、ニードルローラ本体をセラミックスから作製したものである。実施例７及び８に関しては、ニードルローラ本体の表面に凹凸パターンが形成されており、且つニードルローラ本体の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤の硬さ（ＨＶ）との差が２００ＨＶ以上である。実施例７及び８では、剥離（フレーキング）及び温度上昇を全く起こさず、Ｌ１０寿命においても、比較例５〜１０に比べ、良好な結果が得られたことが判る。   In Examples 7 and 8, the needle roller body is made of ceramics. Regarding Examples 7 and 8, the surface of the needle roller body has a concavo-convex pattern, and the difference between the hardness (HV) of the surface of the needle roller body and the hardness (HV) of the solid lubricant is 200 HV or more. It is. In Examples 7 and 8, peeling (flaking) and temperature increase were not caused at all, and it was found that good results were obtained in L10 life as compared with Comparative Examples 5-10.

実施例９〜１１は、ニードルローラ本体を、組織がマルテンサイトである鉄鋼材料（硬い材料）から作製したものである。実施例９〜１１に関しても、ニードルローラ本体の表面に凹凸パターンが形成されており、且つニードルローラ本体の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤の硬さ（ＨＶ）との差が２００ＨＶ以上である。そして、実施例９〜１１も、剥離（フレーキング）及び温度上昇を全く起こさず、Ｌ１０寿命においても、比較例５〜１０に比べ、良好な結果が得られたことが判る。   In Examples 9 to 11, the needle roller body is made of a steel material (hard material) whose structure is martensite. Regarding Examples 9 to 11 as well, an uneven pattern is formed on the surface of the needle roller body, and the difference between the hardness (HV) of the surface of the needle roller body and the hardness (HV) of the solid lubricant is 200 HV or more. It is. And also Examples 9-11 did not raise | generate peeling (flaking) and a temperature rise at all, but it turns out that the favorable result was obtained compared with Comparative Examples 5-10 also in L10 lifetime.

実施例１２は、ニードルローラ本体を、組織がオーステナイトである鉄鋼材料から作製し、実施例１３は、ニードルローラ本体をアルミニウム合金から作製し、実施例１４は、ニードルローラ本体をベリリウム銅合金から作製したものである。実施例１２〜１４に関しては、ニードルローラ本体の表面に凹凸パターンが形成されており、且つニードルローラ本体の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤の硬さ（ＨＶ）との差が２００ＨＶ以上であるが、実施例７〜１１に比べ、その差が小さい。実施例１２〜１４では、１０個中１個についてのみ剥離が発生しただけであり、比較例５〜１０が全てのスラスト針状ころ軸受について温度上昇、あるいは剥離が発生した結果に比べ、良好な結果が得られたことが判る。また、実施例１２〜１４は、比較例５〜１０に比べ、Ｌ１０寿命が長いことが判る。   In Example 12, the needle roller body is made of a steel material whose structure is austenite. In Example 13, the needle roller body is made of an aluminum alloy. In Example 14, the needle roller body is made of a beryllium copper alloy. It is a thing. Regarding Examples 12 to 14, the surface of the needle roller body has an uneven pattern, and the difference between the hardness (HV) of the surface of the needle roller body and the hardness (HV) of the solid lubricant is 200 HV or more. However, the difference is small compared with Examples 7-11. In Examples 12 to 14, only one out of ten pieces was peeled off, and Comparative Examples 5 to 10 were better than the results of the temperature rise or the separation occurring for all thrust needle roller bearings. It turns out that the result was obtained. Moreover, it turns out that Examples 12-14 have a long L10 lifetime compared with Comparative Examples 5-10.

比較例５は、実施例９のニードルローラ本体に凹凸パターンを形成しなかったもの、すなわち通常の軸受の粗さ（中心線平均粗さ＝０．０２Ｒａ、スキューネス：Ｓｋ＝−０．１〜０．５）であるため、固体潤滑剤が凹部に充填されておらず、環境潤滑下では、ニードルローラ（転動体）とレース間での金属接触により、全てのスラスト針状ころ軸受について温度が上昇し、Ｌ１０寿命が短くなった。また、比較例６及び７についても同様に、凹凸パターンを形成しなかったため、温度が上昇し、Ｌ１０寿命が短くなった。   In Comparative Example 5, the needle roller main body of Example 9 was not formed with a concavo-convex pattern, that is, normal bearing roughness (centerline average roughness = 0.02 Ra, skewness: Sk = −0.1 to 0) .5), the solid lubricant is not filled in the recess. Under environmental lubrication, the temperature of all thrust needle roller bearings rises due to metal contact between the needle roller (rolling element) and the race. The L10 life was shortened. Similarly, in Comparative Examples 6 and 7, since the uneven pattern was not formed, the temperature increased and the L10 life was shortened.

比較例８については、実施例９のニードルローラ本体に凹凸パターンを形成したが、ニードルローラ本体の表面の硬さ（ＨＶ）と固体潤滑剤の硬さ（ＨＶ）との差が２００ＨＶ未満である。このため、環境潤滑下では、脱落した固体潤滑剤が異物となり、寿命の低下を引き起こした。また、比較例９及び１０についても同様の理由から寿命が短くなった。   In Comparative Example 8, the uneven pattern was formed on the needle roller body of Example 9, but the difference between the hardness (HV) of the surface of the needle roller body and the hardness (HV) of the solid lubricant is less than 200 HV. . For this reason, under environmental lubrication, the dropped solid lubricant became a foreign substance, causing a reduction in the service life. Moreover, the lifespan of Comparative Examples 9 and 10 was shortened for the same reason.

以上から、ニードルローラ本体の摺動面に形成された凹凸パターンの凹部に固体潤滑剤が充填されてなり、且つ固体潤滑剤の硬さが、ニードルローラ本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低いもの（本発明にかかるもの）は、摺動面の潤滑性、耐摩耗性、耐焼付性を長期間にわたって確保することができ、寿命を向上することができることが確認された。   From the above, a solid lubricant is filled in the concave portion of the uneven pattern formed on the sliding surface of the needle roller body, and the hardness of the solid lubricant is 200 HV or more lower than the hardness of the needle roller body (this It has been confirmed that the invention) can ensure the lubricity, wear resistance, and seizure resistance of the sliding surface over a long period of time, and can improve the life.

また、表２から、固体潤滑剤の硬さが、ニードルローラ本体の硬さよりも４００ＨＶ以上低いもの（実施例７〜１１）はより良い結果となることが確認された。   Further, from Table 2, it was confirmed that the solid lubricant having a hardness lower by 400 HV or more than the hardness of the needle roller body (Examples 7 to 11) gives better results.

本発明の実施の形態１にかかるラジアル針状ころ軸受用保持器の摺動面付近の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of sliding surface vicinity of the radial needle roller bearing retainer concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかるラジアル針状ころ軸受を含む自動変速機の内部を示す概略図である。It is the schematic which shows the inside of the automatic transmission containing the radial needle roller bearing concerning Embodiment 1 of this invention. 図２に示す自動変速機に使用されるプラネタリギヤ装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the planetary gear apparatus used for the automatic transmission shown in FIG. 図３に示すプラネタリギヤ装置のプラネタリギヤの動作原理を示す平面図である。It is a top view which shows the operation principle of the planetary gear of the planetary gear apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ ラジアル針状ころ軸受用保持器
１０ 保持器本体
１１ 摺動面
１２ 凹部
１３ 凸部
１４ 固体潤滑剤
２１ 自動変速機
２３ プラネタリギヤ装置
３３ プラネタリギヤ
３５ プラネタリシャフト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radial needle roller bearing retainer 10 Cage body 11 Sliding surface 12 Recess 13 Convex 14 Solid lubricant 21 Automatic transmission 23 Planetary gear device 33 Planetary gear 35 Planetary shaft

Claims (3)

他部材に摺動接触可能な摺動面を有する本体と、当該摺動面に形成された凹凸パターンと、を備えた機械部品であって、
前記凹凸パターンの凹部に固体潤滑剤が充填されてなり、当該固体潤滑剤の硬さは、前記本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い機械部品。 A machine part comprising a main body having a sliding surface capable of sliding contact with another member, and a concavo-convex pattern formed on the sliding surface,
A solid component filled with a solid lubricant in the concave portion of the concave-convex pattern, and the hardness of the solid lubricant is 200 HV lower than the hardness of the main body. 他部材に摺動接触可能な摺動面を有する保持器本体と、当該摺動面に形成された凹凸パターンと、を備えた転がり軸受用保持器であって、
前記凹凸パターンの凹部に固体潤滑剤が充填されてなり、当該固体潤滑剤の硬さは、前記保持器本体の硬さよりも２００ＨＶ以上低い転がり軸受用保持器。 A cage for a rolling bearing provided with a cage body having a sliding surface capable of sliding contact with another member, and a concavo-convex pattern formed on the sliding surface,
A rolling bearing cage in which the concave portion of the concave / convex pattern is filled with a solid lubricant, and the hardness of the solid lubricant is 200 HV or less lower than the hardness of the cage body. 自動変速装置に配設されたプラネタリギヤの回転軸を支持する請求項２記載の転がり軸受用保持器。

3. A rolling bearing retainer according to claim 2, which supports a rotating shaft of a planetary gear disposed in the automatic transmission.

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