JP2009085401A - ラジアルニードル軸受の組立方法及びラジアルニードル軸受用予備保持器 - Google Patents
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Abstract
【課題】分割型の保持器7bを使用したラジアルニードル軸受の組立を容易に行なえる組立方法、及び、この組立方法の実施に使用する予備保持器を実現する。
【解決手段】上記保持器7bとして、それぞれが部分円筒形である複数の保持器器素子17a、17aの円周方向両端縁同士を当接若しくは近接対向させて成る分割型のものを使用する。先ず、(A)に示す様に、これら各保持器素子17a、17aを軸方向にずらせた状態で小断面積部20、20により互いに連結して成る予備保持器19を、各ニードルと共に外輪軌道4と内輪軌道5との間に配置する。その後、(B)に示す様に、この予備保持器19を軸方向に押圧する事で上記各小断面積20、20を裂断し、互いに独立した上記各保持器素子17a、17aに分離すると共に、これら各保持器素子17a、17aの軸方向に関する位相を一致させて、上記保持器7bとする。
【選択図】図1
【解決手段】上記保持器7bとして、それぞれが部分円筒形である複数の保持器器素子17a、17aの円周方向両端縁同士を当接若しくは近接対向させて成る分割型のものを使用する。先ず、(A)に示す様に、これら各保持器素子17a、17aを軸方向にずらせた状態で小断面積部20、20により互いに連結して成る予備保持器19を、各ニードルと共に外輪軌道4と内輪軌道5との間に配置する。その後、(B)に示す様に、この予備保持器19を軸方向に押圧する事で上記各小断面積20、20を裂断し、互いに独立した上記各保持器素子17a、17aに分離すると共に、これら各保持器素子17a、17aの軸方向に関する位相を一致させて、上記保持器7bとする。
【選択図】図1
Description
この発明は、例えば自動車用手動変速機(手動変速機を基本に自動化した、所謂SMTを含む)等の回転機械装置に組み込まれるラジアルニードル軸受の組立方法の改良、並びに、この組立方法の実施に使用する予備保持器に関する。具体的には、フレッチング摩耗防止の面から効果がある、分割型の保持器を組み込んだ構造の組立容易性の向上を図るものである。
自動車用手動変速機では従来から、例えば特許文献1に記載されている様に、図4に示す様な構造により、変速用歯車1を動力伝達軸2の周囲に、ラジアルニードル軸受3により回転自在に支持している。このラジアルニードル軸受3は、外輪相当部材である上記変速用歯車1の内周面に設けた円筒状の外輪軌道4と、内輪相当部材である上記動力伝達軸2の外周面に設けた円筒状の内輪軌道5との間に複数本のニードル6を、円筒状の保持器7(又は7a)により保持した状態で、転動自在に設けて成る。上記内輪軌道5は、上記動力伝達軸2の外周面に直接設ける他、別途設けた円筒状の内輪の外周面に設ける場合もある。又、上記変速歯車1の側方には、シンクロ機構を構成する為の係合歯8を設けている。
上述の様なラジアルニードル軸受3には、例えば図5に示す様な一体型の保持器7、或いは、図6に示す様な分割型の保持器7aを組み込んでいる。何れの構造にしても、これら保持器7、7aは、軸方向に間隔を開けた状態で互いに同心に配置された1対のリム部9、9同士の間に、円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部10、10を掛け渡した状態で設けている。そして、円周方向に隣り合う柱部10、10と上記両リム部9、9とにより四周を囲まれる空間を、それぞれ上記各ニードル6を転動自在に保持する為のポケット11、11としている。尚、上記両リム部9、9の外端縁部には、必要に応じて切り欠き状の凹部12、12を形成して、上記保持器7の内径側に供給された潤滑油を外径側に送り出せる様にしている。
図示の例の場合、上記変速用歯車1は、上記動力伝達軸2の外周面に形成された段部13と、上記動力伝達軸2の外周面にスプライン係合したシンクロハブ14との間に位置する。又、このシンクロハブ14と上記係合歯8とを含んで、シンクロナイザを構成している。このシンクロ機構の非結合時には、上記変速用歯車1と上記動力伝達軸2との相対回転が自在となり、この変速用歯車1が動力伝達に寄与しない状態となる。これに対して、上記シンクロ機構の結合時には、上記変速用歯車1と上記動力伝達軸2とが同期して回転する様になり、この変速用歯車1が動力伝達に寄与する状態となる。この様なシンクロ機構の構成及び作用に関しては、従来から周知であり、本発明の要旨とも関係しない為、詳しい説明は省略する。
上述の様な変速用歯車1と動力伝達軸2との間に設けた、前記ラジアルニードル軸受3は、上記シンクロナイザを結合せず、上記変速用歯車1が動力伝達に寄与しない状態では、この変速用歯車1と上記動力伝達軸2とを高速で相対回転させる。この状態では、当然に、上記ラジアルニードル軸受3部分に十分な量の潤滑油を流通させる必要がある。これに対して、上記変速用歯車1が動力伝達に寄与する状態では、上記ラジアルニードル軸受3は、上記変速用歯車1と上記動力伝達軸2との相対回転を許容する必要はない。但し、この状態では、前記各ニードル6の転動面と前記外輪軌道4及び前記内輪軌道5との各接触部で微小な往復滑りが発生する。この様な微小な往復滑りに拘らず、これら各接触部でフレッチングが発生する事を防止する為には、上記シンクロ機構が結合されて、上記変速用歯車1と上記動力伝達軸2とが同期して回転する状態でも、上記ラジアルニードル軸受3部分に十分な量の潤滑油を流通させる必要がある。
この為従来から、前記特許文献1に記載されている様に、前記保持器7(7a)を構成するリム部9、9の外端縁に凹部12、12を形成すると共に、上記動力伝達軸2の内側中心部に形成した潤滑油の供給路15を形成していた。そして、この供給路15にその内端部を通じさせた分岐流路16の外端部を、上記ラジアルニードル軸受3に向け開口させていた。自動車の走行時には、変速機に組み込まれたポンプの作用に基づいて潤滑油を上記供給路15内に送り込み、上記分岐流路16を通じてラジアルニードル軸受3部分に送り込んで、このラジアルニードル軸受3を潤滑する。この為、一般的な使用条件下では、上記シンクロ機構が結合されているか否かに関係なく、上記ラジアルニードル軸受3内に十分な量の潤滑油を流通させられる。
ところで、自動車用手動変速機用のラジアルニードル軸受3に組み込まれる保持器の場合、図5に示した様な一体型の保持器7に比べて、図6に示す様な分割型の構造の保持器7aを使用する事が、フレッチング防止の面から有利である。この分割型の保持器7aは、それぞれが部分円筒形(図示の例では半円筒形)である複数(図示の例では1対)の保持器素子17、17の円周方向両端縁同士を、当接若しくは近接対向させて成る。上記保持器7aを前記各ニードル6と共に前記外輪軌道4と前記内輪軌道5との間に組み込んで、上記ラジアルニードル軸受3を構成する状態では、上記各保持器素子17、17を、それぞれの円周方向両端縁同士を近接対向乃至は当接させた状態に、円筒状に組み合わせる。
この様な分割型の保持器7aがフレッチング防止の面から有利である理由は、分割型の保持器7aの場合、上記各保持器素子17、17の円周方向端面同士の間に隙間を介在させる事で、前記変速機用歯車1等の外輪相当部材と、前記動力伝達軸2等の内輪相当部材とが相対回転しない状態でも、上記保持器7aを(上記各保持器素子17、17を交互に)円周方向に変位させられる為である。即ち、分割型の保持器7aの場合、非負荷圏に存在する何れかの保持器素子17が、負荷圏に存在する別の保持器素子17との間に存在する円周方向の隙間分だけ、円周方向に変位可能になり、回転に基づく慣性や振動により、少しずつとは言え、円周方向に変位する。そして、この変位に基づいて、当該保持器素子17に保持された各ニードル6の転動面と、外輪軌道4及び内輪軌道5とが相対変位する。この為、フレッチング防止の面からは、図5に示す様な一体型の保持器7を使用する場合に比べて有利である。
但し、複数の保持器素子17、17を組み合わせて成る分割型の保持器7aの場合、上記外輪軌道4と上記内輪軌道5との間への組み付け作業が面倒になる。即ち、前述の図4に示した様な、ラジアルニードル軸受3による回転支持部の構造を組み立てる場合には、各ポケット11内にニードル6を保持した保持器7a(7)を動力伝達軸2に外嵌支持した状態で、この動力伝達軸2に変速機用歯車1を外嵌する。この際、分割型の保持器7aを使用すると、この保持器7aから手を離した状態では、この保持器7aを上記動力伝達軸2の周囲に支持しておけない。この為、この保持器7aを手等で押さえた状態のまま、上記動力伝達軸2に上記変速機用歯車1を外嵌する作業を行なわなければならず、組立作業が面倒になる。
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、分割型の保持器を使用したラジアルニードル軸受の組立を容易に行なえる組立方法、及び、この組立方法の実施に使用するラジアルニードル軸受用予備保持器を実現すべく発明したものである。
本発明の組立方法の対象となるラジアルニードル軸受は、前述した従来から知られているラジアルニードル軸受と同様に、外輪相当部材と、内輪相当部材と、複数本のニードルと、保持器とを備える。
このうちの外輪相当部材は、円筒状の外輪、或いは自動車用手動変速機を構成する変速用歯車等で、内周面に円筒状の外輪軌道を設けている。
又、上記内輪相当部材は、円筒状の内輪、或いは自動車用手動変速機を構成する動力伝達軸等で、外周面に円筒状の内輪軌道を設けている。
又、上記各ニードルは、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に、転動自在に設けられている。
このうちの外輪相当部材は、円筒状の外輪、或いは自動車用手動変速機を構成する変速用歯車等で、内周面に円筒状の外輪軌道を設けている。
又、上記内輪相当部材は、円筒状の内輪、或いは自動車用手動変速機を構成する動力伝達軸等で、外周面に円筒状の内輪軌道を設けている。
又、上記各ニードルは、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に、転動自在に設けられている。
更に、上記保持器は、上記各ニードルを保持する為のもので、それぞれが部分円筒形である複数の保持器素子の円周方向両端縁同士を当接若しくは近接対向させて成る分割型である。そして、これら各保持器素子を組み合わせた状態で、軸方向に間隔を開けた状態で互いに同心に配置された、それぞれが円環状である1対のリム部と、これら両リム部同士の間に、円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部とを備える。更に、円周方向に隣り合う柱部と上記両リム部とにより四周を囲まれる空間を、それぞれ上記各ニードルを転動自在に保持する為のポケットとしている。
特に、本発明のラジアルニードル軸受の組立方法では、上記各保持器素子のうちで円周方向に隣り合う保持器素子を軸方向にずらせた状態で、これら各保持器素子の円周方向端縁同士を小断面積部により互いに連結して成る予備保持器を、上記各ニードルと共に上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に配置する。その後、この予備保持器を軸方向に押圧する事で上記小断面積を裂断し、互いに独立した上記各保持器素子に分離すると共に、これら各保持器素子の軸方向に関する位相を一致させる。
又、請求項2に記載したラジアルニードル軸受用予備保持器は、上述の様な本発明のラジアルニードル軸受の組立方法の実施に直接使用するもので、それぞれが部分円筒状である複数の保持器素子を、円周方向に隣り合う保持器素子同士を軸方向にずらせた状態で配置すると共に、これら各保持器素子の円周方向端縁同士を小断面積部により互いに連結して成る。これら各保持器素子はそれぞれ、それぞれが部分円筒状で軸方向両端部に設けられた部分円弧状の素リム部と、これら両素リム部同士の間に掛け渡された複数の柱部とを備える。そして、円周方向に隣り合う柱部とこれら両素リム部とにより四周を囲まれる部分を、それぞれニードルを転動自在に保持する為のポケットとしている。
上述の様に構成する本発明によれば、低コストで造れ、しかもフレッチング防止に有効な、分割型の保持器を備えたラジアルニードル軸受の組立作業を、容易に行なえる。即ち、予備保持器は、複数個の保持器素子同士を小断面積部により連結しているので、各ポケット内にニードルを保持した上記予備保持器を動力伝達軸等の内輪相当部材に外嵌支持した状態で、この予備保持器から手を離しても、この予備保持器をこの内輪相当部材の周囲に支持しておける。この為、この予備保持器を手等で支えたりする事なく、この内輪相当部材に外輪相当部材を外嵌する(外輪相当部材に内輪相当部材を挿入する事と同じ)作業を行なう事ができて、組立作業が容易になる。上記ラジアルニードル軸受を設置した機械装置を組み立てる過程で上記予備保持器は、完成後の状態で上記各保持器素子から成る保持器を軸方向両側から挟む位置に設けられる、1対の部材同士の間で挟持される。この結果、上記各保持器素子同士を結合している上記小断面積部が裂断し、上記予備保持器が互いに独立した上記各保持器素子に分離すると共に、これら各保持器素子の軸方向に関する位相が一致して、分割型の保持器となる。
図1〜3は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本発明の特徴は、分割型の保持器を使用した構造の組立作業の容易化を図る為の組立方法、並びに、この組立方法の実施に使用する予備保持器の構造に関する。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来構造を含め、従来から知られている各種回転支持部分に組み込まれたラジアルニードル軸受と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。又、図1に示した構造で、動力伝達軸2aと変速用歯車1aとの間に、シンクロハブ14a、シンクロナイザリング18a、18b等、シンクロナイザの構成部品を設けている。これら各部材2a、1a、14a、18a、18b等は、それぞれスプライン係合或いは摩擦係合している。但し、これら各部の構造及び作用に就いても、従来から広く知られており、本発明の要旨とも関係しない為、詳しい図示並びに説明は省略する。
本例のラジアルニードル軸受の組立方法では、先ず、図1の(A)に示す様に、上記動力伝達軸2aに、各ポケット11、11内にニードル6(図4参照、図1〜3には省略)を保持した予備保持器19を外嵌する。この予備保持器19は、合成樹脂を射出成形する事により造られたもので、図1の(A)及び図2に示す様に、軸方向にずらせた状態で配置した1対の保持器素子17a、17aを、小断面積部20、20により結合して成る。これら両保持器素子17a、17aは、それぞれが部分円筒状で、軸方向両端部に設けられた部分円弧状の素リム部21、21と、これら両素リム部21、21同士の間に掛け渡された複数の柱部10、10とを備える。そして、円周方向に隣り合う柱部10、10と上記両素リム部21、21とにより四周を囲まれる部分を、それぞれ上記各ニードル6を転動自在に保持する為のポケット11、11としている。
それぞれがこの様に構成されている、上記両保持器素子17a、17aは、互いに同心に、但し、軸方向にずらせた状態で配置されており、円周方向両端縁の複数個所ずつ(図示の例では2個所ずつ)同士を上記各小断面積部20、20により結合して、上記予備保持器19としている。これら各小断面積部20、20は、断面積を狭くして、上記両保持器素子17a、17a同士が軸方向に相対変位する事で剪断方向の力が作用した場合に容易に裂断可能なもので、例えば図3の(A)(B)に詳示する様な形状とする。このうちの(A)に示した小断面積部20は、角柱の中央部両側面の互いに整合する部分にV形の凹部23、23を形成する事で、これら両凹部23、23同士の間の断面積を最も狭くしている。又、(B)に示した小断面積部20は、外周面の形状を、中央部がくびれた形状とする事により、中央部を最も細く、両端部を比較的太くしている。何れにしても、上記各小断面積部20、20の断面積は、それぞれの長さ方向(円周方向、図1〜3の上下方向)中央位置、即ち、上記両保持器素子17a、17aの円周方向両端縁同士の間に存在する隙間22、22の円周方向中央位置に対応する部分で最も狭くなっている。
上述の様な予備保持器19を使用して、前記動力伝達軸2aの周囲に前記変速用歯車1aを回転自在に支持するラジアルニードル軸受を組み立てる作業は、次の様にして行なう。先ず、上記予備保持器素子19を構成する上記両保持器素子17a、17aのポケット11、11内に、前記各ニードル6を保持する。これら各ニードル6をこれら各ポケット11、11内に保持した状態でこれら各ニードル6は、周知の抜け止め構造(図示省略)により、これら各ポケット11、11からの抜け止めを図られる。従って、上記予備保持器素子19と上記各ニードル6とを、非分離の部材として取り扱える。
上記各ポケット11、11内にそれぞれ上記各ニードル6を転動自在に保持した、上記予備保持器19は、上記動力伝達軸2aのうち、段部13aに隣接する部分に外嵌する。尚、この予備保持器19をこの部分に外嵌してから、上記各ポケット11、11内に上記各ニードル6を押し込む事もできる。何れにしても、これら各ポケット11、11内にこれら各ニードル6を保持した、上記予備保持器19を上記動力伝達軸2aに外嵌した状態では、特にこの予備保持器19を手等で支えなくても、この予備保持器19(及び上記各ニードル6)が、上記動力伝達軸2aの所定位置に保持されたままの状態となる。
次いで、上記予備保持器19(及び上記各ニードル6)に上記変速用歯車1aを外嵌し、更に上記動力伝達軸2aのうちで、これら予備保持器19及び上記変速用歯車1aに関して、上記段部13aと反対側部分に、図1の(A)に示す様に、前記シンクロハブ14a、シンクロナイザリング18a、18b等、シンクロナイザの構成部品を外嵌する。更に、図1の(A)→(B)に示す様に、これら各構成部品14a、18a、18bと上記段部13aとを互いに近づけ合う。この結果、上記予備保持器19が、この段部13aと上記シンクロハブ14aとにより軸方向両側から押圧されて、前記各小断面積20、20が、それぞれの長さ方向中央部で裂断する。そして、上記予備保持器19が、互いに独立した前記各保持器素子17a、17aに分離すると共に、これら各保持器素子17a、17aの軸方向(図1〜3の左右方向)に関する位相が一致する。この状態で上記予備保持器19が、分割型の保持器7bとなる。
上述の様に本例のラジアルニードル軸受の組立方法を実施する場合には、上記各ポケット11、11内に上記各ニードル6を保持した上記予備保持器19を上記動力伝達軸2に外嵌支持した状態でこの予備保持器19から手を離しても、この予備保持器19をこの動力伝達軸2の周囲に支持しておける。この為、この予備保持器19を手等で支えたりする事なく、この動力伝達軸2に、上記変速機用歯車1aを外嵌する作業を行なう事ができて、組立作業が容易になる。ラジアルニードル軸受を設置した回転機械装置である自動車用手動変速機を組み立てる過程で上記予備保持器19は、完成後の状態で上記各保持器素子17a、17aから成る保持器7bを軸方向両側から挟む位置に設けられる1対の部材である、上記動力伝達軸2の段部13aと上記シンクロハブ14aとの間で挟持される。そして、上述の様に上記各小断面積部20、20が裂断して、上記予備保持器19が上記分割型の保持器7bとなる。これら小断面積部20、20を裂断する為に要する力は小さくて済み、従って、上記予備保持器19を上記分割型の保持器7bとする作業は、上記自動車用手動変速機の組立工程の間で自動的に(特別な工程を付加する事なく)行なえる。この為、フレッチング防止に有効な、分割型の保持器7bを備えたラジアルニードル軸受の組立作業を、容易に行なえる。
尚、上記予備保持器19を上記分割型の保持器7bとした後の状態で、上記両保持器素子17a、17aの円周方向両端面には、上記各小断面積部20、20の裂断に伴って生じる、突起24、24{図1の(B)参照}が残留する。これら各突起24、24の高さは、上記各小断面積部20、20の長さ寸法の1/2になる。又、上記両保持器素子17a、17aの円周方向両端面のうちで互いに対向する面に設けられた突起24、24は、互いにずれた位置に存在する。従って、上記自動車用手動変速機の運転時に、又、上記両保持器素子17a、17aのうちで非負荷圏に存在する保持器素子17aは、上記各突起24、24の高さ(上記各小断面積部20、20の長さ寸法の1/2)分だけ、円周方向両側に変位可能になる。この為、前記両隙間22、22の、円周方向に関する幅寸法を或る程度確保すれば、上記各小断面積部20、20の裂断後に残る上記突起24、24に拘らず、上記フレッチングを十分に防止できる。
本発明は、自動車用手動変速機に限らず、各種回転機械装置の回転支持部に組み込まれるラジアルニードル軸受に適用できる。又、本発明を実施する場合に、保持器を合成樹脂製とする事が、材料費の低減、軽量化による性能向上、小断面積部を裂断する事の容易化等の面から有利である。但し、本発明は、金属製の保持器を備えたラジアルニードル軸受に関して適用する事も可能である。更に、本発明は、分割型の保持器を使用する事が必須であるが、分割の数は2に限らず、3以上であっても良い。
1、1a 変速用歯車
2、2a 動力伝達軸
3 ラジアルニードル軸受
4 外輪軌道
5 内輪軌道
6 ニードル
7、7a、7b 保持器
8 係合歯
9 リム部
10 柱部
11 ポケット
12 凹部
13、13a 段部
14、14a シンクロハブ
15 供給路
16 分岐流路
17、17a 保持器素子
18a、18b シンクロナイザリング
19 予備保持器
20 小断面積部
21 素リム部
22 隙間
23 凹部
24 突起
2、2a 動力伝達軸
3 ラジアルニードル軸受
4 外輪軌道
5 内輪軌道
6 ニードル
7、7a、7b 保持器
8 係合歯
9 リム部
10 柱部
11 ポケット
12 凹部
13、13a 段部
14、14a シンクロハブ
15 供給路
16 分岐流路
17、17a 保持器素子
18a、18b シンクロナイザリング
19 予備保持器
20 小断面積部
21 素リム部
22 隙間
23 凹部
24 突起
Claims (3)
- 内周面に円筒状の外輪軌道を設けた外輪相当部材と、外周面に円筒状の内輪軌道を設けた内輪相当部材と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数本のニードルと、これら各ニードルを保持する為の保持器とを備え、この保持器は、それぞれが部分円筒形である複数の保持器素子の円周方向両端縁同士を当接若しくは近接対向させて成る分割型であり、これら各保持器素子を組み合わせた状態で、軸方向に間隔を開けた状態で互いに同心に配置された、それぞれが円環状である1対のリム部と、これら両リム部同士の間に、円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部とを備え、円周方向に隣り合う柱部と上記両リム部とにより四周を囲まれる空間を、それぞれ上記各ニードルを転動自在に保持する為のポケットとしたものであるラジアルニードル軸受の組立方法であって、上記各保持器素子のうちで円周方向に隣り合う保持器素子を軸方向にずらせた状態で、これら各保持器素子の円周方向端縁同士を小断面積部により互いに連結して成る予備保持器を、上記各ニードルと共に上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に配置した後、この予備保持器を軸方向に押圧する事で上記小断面積を裂断し、互いに独立した上記各保持器素子に分離すると共に、これら各保持器素子の軸方向に関する位相を一致させるラジアルニードル軸受の組立方法。
- 軸方向両端部に設けられた部分円弧状の素リム部と、これら両素リム部同士の間に掛け渡された複数の柱部とを備え、円周方向に隣り合う柱部とこれら両素リム部とにより四周を囲まれる部分を、それぞれニードルを転動自在に保持する為のポケットとした、それぞれが部分円筒状である複数の保持器素子を、円周方向に隣り合う保持器素子同士を軸方向にずらせた状態で配置すると共に、これら各保持器素子の円周方向端縁同士を小断面積部により互いに連結して成るラジアルニードル軸受用予備保持器。
- 小断面積部の断面積が、円周方向に隣り合う保持器素子の円周方向両端縁同士の間に存在する隙間の円周方向中央位置に対応する部分で最も狭くなっている、請求項2に記載したラジアルニードル軸受用予備保持器。
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JP2007258926A JP2009085401A (ja) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | ラジアルニードル軸受の組立方法及びラジアルニードル軸受用予備保持器 |
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-
2007
- 2007-10-02 JP JP2007258926A patent/JP2009085401A/ja active Pending
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