JP2010002029A - Radial needle roller bearing - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radial needle roller bearing, achieving reduction of cost and also wear resistance according to the working status, and securing smooth rolling of a roller. <P>SOLUTION: A spacer 53 is provided to thereby keep a space between a pinion gear P1 and a pinion shaft C, whereby smooth rotation of a roller 51 can be secured. The spacer 53 is formed by curling a plate material like a cylinder, and welding both ends thereof to be fixed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば車両用自動変速機の遊星歯車機構に用いられるラジアル針状ころ軸受に関する。   The present invention relates to a radial needle roller bearing used, for example, in a planetary gear mechanism of a vehicle automatic transmission.

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。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速に多段化し且つ小型化を図るため、いわゆるラビニョ型と呼ばれる遊星歯車機構を用いる場合がある。ラビニョ型遊星歯車機構は、遊星歯車を共用する２つの遊星歯車機構を組み合わせたものであり、例えば特許文献１に記載されている。   In an automatic transmission mounted on a vehicle or the like, a planetary gear mechanism is generally used. By the way, in recent years, there is a tendency to increase the number of stages in an automatic transmission for the purpose of improving fuel consumption. However, there is a case where a so-called Ravigne type planetary gear mechanism is used in order to reduce the size of the automatic transmission, which currently has the main speed of the fourth speed, to, for example, the fifth speed or the sixth speed. The Ravigneaux type planetary gear mechanism is a combination of two planetary gear mechanisms that share a planetary gear, and is described in Patent Document 1, for example.

ここで、ラビニョ型遊星歯車機構における一つの特徴は、共用する遊星歯車の軸線方向幅が大きくなるために、それを支持するピニオンシャフトにおいて径に対する軸線方向長さが長くなる、即ち細長くなるということである。一方、ピニオンシャフトを支持する転がり軸受として、遊星歯車の高速化に伴い、針状ころ軸受の仕様として保持器を持ついわゆるケージアンドローラが広く用いられるようになった。   Here, one feature of the Ravigneaux type planetary gear mechanism is that the axial width of the shared planetary gear is increased, so that the axial length with respect to the diameter is increased, that is, elongated, in the pinion shaft that supports it. It is. On the other hand, as a rolling bearing for supporting a pinion shaft, a so-called cage-and-roller having a cage has been widely used as a specification of a needle roller bearing as the speed of a planetary gear increases.

ここでラビニョ型遊星歯車機構は、自身の公転運動により遠心力が働くと同時に、歯車との噛合いによる荷重が作用するため、ピニオンシャフトが、キャリアの取付け部に対し、そこから離れるほど弓状に塑性曲がりが発生し弾塑性変形することが知られている。その曲がりは、遊星歯車の公転運動が速いほど、シャフト径が細いほど、付加されるトルクが高いほど、周辺温度が高いほど大きくなる傾向にある。   Here, the Ravigneaux type planetary gear mechanism has centrifugal force due to its own revolving motion, and at the same time a load due to meshing with the gears acts, so that the pinion shaft becomes arcuate as it moves away from the carrier mounting part It is known that plastic bending occurs and elastic-plastic deformation occurs. The bending tends to increase as the revolving motion of the planetary gears increases, the shaft diameter decreases, the applied torque increases, and the ambient temperature increases.

この弾塑性変形の影響により、キャリア取付け部側の転がり接触面の面圧が高くなることでエッジロードが発生し、シャフト又はころ転動面にフレーキングが生ずるという問題を誘発する。   Due to the influence of this elasto-plastic deformation, an increase in the surface pressure of the rolling contact surface on the carrier mounting portion side causes an edge load, and causes a problem that flaking occurs on the shaft or roller rolling surface.

これに対し、特許文献２では複数列に配置されたケージアンドローラ同士の間にスペーサを配置し、ピニオンシャフトの曲がりが最大となるシャフト軸方向中央部に、転動するころを移動させないようにしている。
実開平４−１２６０５５号公報 特開２００５−３２５９９２号公報 On the other hand, in Patent Document 2, a spacer is arranged between cage and rollers arranged in a plurality of rows so that the rolling roller does not move to the central portion in the shaft axial direction where the bending of the pinion shaft is maximum. ing.
Japanese Utility Model Publication No. 4-126055 JP 2005-325992 A

このスペーサは外径案内で使用されるため、遊星歯車の内径面と摺動する。このため、使用状況に応じた耐摩耗性を備えている必要がある。また、同時に低コストで製造可能であることが望ましい。   Since this spacer is used for the outer diameter guide, it slides on the inner diameter surface of the planetary gear. For this reason, it is necessary to have abrasion resistance according to the use situation. Moreover, it is desirable that it can be manufactured at low cost at the same time.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、低コストかつ使用状況に応じた耐摩耗性を兼ね備え、ころの円滑な転動を確保できるラジアル針状ころ軸受を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a radial needle roller bearing that is low in cost and has wear resistance according to usage conditions and can ensure smooth rolling of the roller. Objective.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 車両用自動変速機の遊星歯車機構におけるピニオンシャフトとピニオンギヤとの間に配置されるラジアル針状ころ軸受において、
複列に配置されたころと、各列の前記ころを保持する複数の保持器と、隣接する前記保持器同士の間に配置されたスペーサと、を有し、
前記スペーサは板状材を円筒状に丸め、両端を溶接により固着させたことを特徴とするラジアル針状ころ軸受。
（２） 前記スペーサは複数のポケットを備えることを特徴とする（１）に記載のラジアル針状ころ軸受。
（３） 前記スペーサの表面硬さがＨＶ４００以上であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のラジアル針状ころ軸受。
（４） 前記スペーサは、溶接後熱処理しないことを特徴とする（１）又は（２）に記載のラジアル針状ころ軸受。 The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) In a radial needle roller bearing disposed between a pinion shaft and a pinion gear in a planetary gear mechanism of a vehicle automatic transmission,
A roller disposed in a double row; a plurality of retainers that retain the rollers in each row; and a spacer disposed between adjacent retainers,
A radial needle roller bearing, wherein the spacer is formed by rounding a plate-like material into a cylindrical shape and fixing both ends thereof by welding.
(2) The radial needle roller bearing according to (1), wherein the spacer includes a plurality of pockets.
(3) The radial needle roller bearing according to (1) or (2), wherein the spacer has a surface hardness of HV400 or more.
(4) The radial needle roller bearing according to (1) or (2), wherein the spacer is not heat-treated after welding.

本発明によれば、スペーサが板状材を円筒状に丸め、両端を溶接により固着させて製作することが可能なため、特殊な工法を用いることなく容易に且つ低コストで製造することが可能である。   According to the present invention, since the spacer can be manufactured by rounding a plate-like material into a cylindrical shape and fixing both ends by welding, it can be manufactured easily and at low cost without using a special method. It is.

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ラジアル針状ころ軸受を含む車両の自動変速機の一部を示す断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a vehicle automatic transmission including a radial needle roller bearing according to the present embodiment.

図１において、ケース１０内において、不図示のトルクコンバータのタービン出力回転をプラネタリギヤセット１２に伝達する入力部材を構成する入力軸１１は、プラネタリギヤセット１２のフロントサンギヤ１３側に配置されている。また、カウンタドライブギヤ１４は、ケース１０の後壁を挟んでプラネタリギヤセット１２のリヤサンギヤ１５側に配置されている。そして、プラネタリギヤセット１２の内周側には、プラネタリギヤセット１２の支持軸を構成するサンギヤ軸２０が配置され、本形態においては、この軸は、リヤサンギヤ１５と一体化され、プラネタリギヤセット１２とカウンタドライブギヤ１４とを貫通して延在している。   In FIG. 1, an input shaft 11 that constitutes an input member that transmits a turbine output rotation of a torque converter (not shown) to a planetary gear set 12 in a case 10 is disposed on the front sun gear 13 side of the planetary gear set 12. The counter drive gear 14 is disposed on the rear sun gear 15 side of the planetary gear set 12 with the rear wall of the case 10 interposed therebetween. A sun gear shaft 20 constituting a support shaft of the planetary gear set 12 is disposed on the inner peripheral side of the planetary gear set 12. In this embodiment, this shaft is integrated with the rear sun gear 15, and the planetary gear set 12 and the counter drive are combined. It extends through the gear 14.

入力軸は、ケース１０に支持されて、トルクコンバータのタービンと、各クラッチ１６，１７、１８と、第１のワンウェイクラッチＯＣ１に連結されている。詳しくは、入力軸１１は、オイルポンプカバーで構成されるケース１０の前壁に固定した中空のステータシャフト１９に前端部付近をブッシュを介して、また後端部付近をニードルベアリングを介して支持され、前端をスプライン係合でタービンハブ（不図示）に連結され、後端を各クラッチ１８，１７，１６のドラム側の油圧サーボシリンダ内周側部材２１に第１ワンウェイクラッチＯＣ１のインナレースを経て連結されている。   The input shaft is supported by the case 10 and connected to the turbine of the torque converter, the clutches 16, 17, 18 and the first one-way clutch OC1. Specifically, the input shaft 11 is supported by a hollow stator shaft 19 fixed to the front wall of the case 10 constituted by an oil pump cover, near the front end portion via a bush, and near the rear end portion via a needle bearing. The front end is connected to a turbine hub (not shown) by spline engagement, and the inner end of the first one-way clutch OC1 is connected to the drum side hydraulic servo cylinder inner member 21 of each clutch 18, 17, 16 at the rear end. It is connected through.

サンギヤ軸２０は、一方側の端部をクラッチ１８及び第１ワンウェイクラッチＯＣ１を介して入力軸１１に連結され、他方側の端部をカウンタドライブギヤ１４を貫通した外側でブレーキ２２を介してケース１０に連結されている。詳しくは、サンギヤ軸２０は、前端を入力軸１１後端の凹部にブッシュを介して支持され、後端部付近をブッシュを介してリングギヤフランジ２３の軸部内周に支持され、その外周に嵌合するカウンタドライブギヤ１４のボス部及びローラベアリング経由で最終的にケース１０の後壁に支持されている。そして、サンギヤ軸２０の前端部側は、スプライン係合でクラッチ１８のハブ２４側に連結されている。また、サンギヤ軸２０の後端は、スプライン係合でブレーキ２２のハブ２５側に連結されている。   The sun gear shaft 20 has one end connected to the input shaft 11 via the clutch 18 and the first one-way clutch OC1, and the other end connected to the case via the brake 22 outside the counter drive gear 14. 10. Specifically, the sun gear shaft 20 is supported at the front end by a recess at the rear end of the input shaft 11 via a bush, and the vicinity of the rear end is supported by the inner periphery of the ring gear flange 23 via the bush and is fitted to the outer periphery thereof. The counter drive gear 14 is finally supported on the rear wall of the case 10 via a boss portion and a roller bearing. The front end side of the sun gear shaft 20 is connected to the hub 24 side of the clutch 18 by spline engagement. The rear end of the sun gear shaft 20 is connected to the hub 25 side of the brake 22 by spline engagement.

プラネタリギヤセット１２は、そのフロントサンギヤ１３とキャリヤＱがブッシュを介してそれぞれサンギヤ軸２０に支持され、リングギヤ２６がそれにスプライン係合で連結されたリングギヤフランジ２３経由で該部材にスプライン係合連結されたカウンタドライブギヤ１４に固定されることで、結果的にボールベアリング２７を介してケース１０の後壁に支持されている。プラネタリギヤセット１２のフロントサンギヤ１３は、クラッチ１７のハブ２８側に連結され、キャリヤＱは、クラッチ１６のハブ２９と、ブレーキ３０のハブ３１と、第２ワンウェイクラッチＯＣ２のインナレースとに並列的に連結されている。   In the planetary gear set 12, the front sun gear 13 and the carrier Q are supported by the sun gear shaft 20 via bushes, respectively, and the ring gear 26 is splined and connected to the member via a ring gear flange 23 connected to the member by spline engagement. By being fixed to the counter drive gear 14, as a result, it is supported on the rear wall of the case 10 via the ball bearing 27. The front sun gear 13 of the planetary gear set 12 is connected to the hub 28 side of the clutch 17, and the carrier Q is parallel to the hub 29 of the clutch 16, the hub 31 of the brake 30, and the inner race of the second one-way clutch OC2. It is connected.

このギヤトレインにおいて、入力軸１１をそれぞれ、フロントサンギヤ１３に連結するクラッチ１７、リヤサンギヤ１５に連結するクラッチ１７及びキャリヤＱに連結するクラッチ１６は、それら各クラッチの油圧サーボと摩擦部材を纏めて入力軸１１とサンギヤ軸２０の連結部の外周に配置されている。まず、クラッチ１７は、ケース１０の前壁を構成するオイルポンプボディにボルト止め固定されたオイルポンプカバーから延びるボス部３２の外周に回転自在に嵌合させた内周側部材２１と、それに内周側を固定したドラム３３により囲われる内側に、クラッチ１７のドラムを兼ねるピストン３４を回止め嵌合させた油圧サーボと、ドラム３３の先端内周の内側とフロントサンギヤ１３に内周側を連結させて配置されたハブ２８の外周にそれぞれスプライン係合連結された摩擦部材４０とで構成されている。   In this gear train, the clutch 17 that connects the input shaft 11 to the front sun gear 13, the clutch 17 that connects to the rear sun gear 15, and the clutch 16 that connects to the carrier Q respectively input the hydraulic servos and friction members of these clutches together. The shaft 11 and the sun gear shaft 20 are arranged on the outer periphery of the connecting portion. First, the clutch 17 includes an inner peripheral side member 21 that is rotatably fitted to the outer periphery of a boss portion 32 that extends from an oil pump cover that is bolted to an oil pump body that constitutes the front wall of the case 10, and an inner peripheral member 21. A hydraulic servo in which a piston 34 that also serves as a drum of the clutch 17 is fixedly engaged with an inner side surrounded by a drum 33 having a fixed peripheral side, and an inner peripheral side connected to the inner side of the inner periphery of the front end of the drum 33 and the front sun gear 13. The friction members 40 are spline-engaged and connected to the outer periphery of the hub 28 arranged in this manner.

次に、クラッチ１８は、クラッチ１７のピストンを兼ねて内周側部材２１に摺動自在に嵌挿されたドラム３４と、内周側部材２１とドラム３４とで囲われるシリンダ内側に嵌挿されたピストン３５からなり、ピストン３５の背後に遠心油圧のキャンセル室を備える油圧サーボと、ドラム３４の先端内周と、更にその内周に内周側を入力軸１１に連結させて配置されたハブ２４の外周とにそれぞれスプライン係合連結された摩擦部材３６とで構成されている。そして、このクラッチ１８のハブ２４には第１ワンウェイクラッチＯＣ１のアウタレースが固定されている。   Next, the clutch 18 is fitted into a drum 34 that also serves as a piston of the clutch 17 and is slidably fitted into the inner circumferential member 21, and an inner cylinder surrounded by the inner circumferential member 21 and the drum 34. A hydraulic servo having a centrifugal hydraulic canceling chamber behind the piston 35, a front end inner periphery of the drum 34, and a hub disposed on the inner periphery thereof with the inner peripheral side connected to the input shaft 11. And a friction member 36 that is spline-engaged to the outer periphery of 24. The outer race of the first one-way clutch OC1 is fixed to the hub 24 of the clutch 18.

クラッチ１６は、クラッチ１７のドラム３３をピストンとして、逆に該ピストに被されるように嵌まるピストン３７がドラム３８に連結された構成とされ、遠心油圧のキャンセル室を備える油圧サーボと、プラネタリギヤセット１２のキャリヤＱにリベット止めされた第２ワンウェイクラッチＯＣ２のインナレースに連結されたハブ２９の外周とドラム３８の内周にスプライン係合連結された摩擦部材３９とで構成されている。   The clutch 16 is configured such that the drum 33 of the clutch 17 is a piston, and a piston 37 that is fitted over the piston is connected to the drum 38, and a hydraulic servo including a centrifugal hydraulic canceling chamber, a planetary gear, and the like. The outer periphery of the hub 29 connected to the inner race of the second one-way clutch OC2 riveted to the carrier Q of the set 12 and the friction member 39 connected to the inner periphery of the drum 38 by spline engagement.

このように纏めて配置された各クラッチの油圧サーボにおいて、各クラッチに共通の内周側部材２１とクラッチ１７のドラムとクラッチ１６のピストンを兼ねる部材３３が軸方向に不動の部材とされ、クラッチ１８は、ドラム３４とピストン３５共に軸方向可動部材とされている。したがって、ボス部３２の油路からのサーボ油圧の供給によりクラッチ１７は、自身のドラム３３とクラッチ１８のドラム３４との間で摩擦部材４０を挟持して係合させ、クラッチ１８は、クラッチ１７のドラム３３に反力を取り、自身のピストン３５を押し出すことでクラッチ１７のピストン３４を兼ねる自身のドラムとピストン３５の間で摩擦部材３６を挟持して係合させ、クラッチ１６は、自身のドラム３８をクラッチ１７のドラム３３に対して軸方向に前進させることでそれらの間で摩擦部材３９を挟持して係合させることになる。   In the hydraulic servo of each clutch arranged in this way, the inner peripheral member 21 common to each clutch, the member 33 serving as the drum of the clutch 17 and the piston of the clutch 16 are fixed in the axial direction. The drum 34 and the piston 35 are axially movable members 18. Accordingly, the supply of servo hydraulic pressure from the oil passage of the boss portion 32 causes the clutch 17 to engage the friction member 40 between its own drum 33 and the drum 34 of the clutch 18. The friction force is held between the drum 35 and the piston 35 by pushing the piston 35 of the clutch 17 between the drum 35 and the piston 35. By advancing the drum 38 in the axial direction with respect to the drum 33 of the clutch 17, the friction member 39 is sandwiched and engaged between them.

次に、ブレーキ３０は、ケース１０の後壁に内蔵させた油圧サーボと、第２ワンウェイクラッチＯＣ２のインナレースから延びるハブ３１とケース１０の周壁にスプライン係合させた摩擦部材４２とで構成され、摩擦部材４２は、プラネタリギヤセット１２のリングギヤ２６の径方向外側に配置されている。そして、これと並列配置の第２ワンウェイクラッチＯＣ２は、前記のようにインナレースをプラネタリギヤセット１２のキャリヤＱにリベット止め連結され、アウタレースをケース１０の周壁にスプライン係合させてプラネタリギヤセット１２の径方向外側のほぼ軸方向中央部に配置されている。   Next, the brake 30 includes a hydraulic servo built in the rear wall of the case 10, a hub 31 extending from the inner race of the second one-way clutch OC2, and a friction member 42 splined to the peripheral wall of the case 10. The friction member 42 is disposed on the radially outer side of the ring gear 26 of the planetary gear set 12. In the second one-way clutch OC2 arranged in parallel with this, the inner race is riveted to the carrier Q of the planetary gear set 12 as described above, and the outer race is spline-engaged with the peripheral wall of the case 10 so that the diameter of the planetary gear set 12 is increased. It is arrange | positioned in the substantially axial center part of the direction outer side.

ブレーキ２２は、ケース１０の後壁より外側に配置されており、そこに配置されたカウンタギヤ対を覆うカバー１０ａと、サンギヤ軸２０の最後部に固定されたハブ２５とにスプライン係合させてカウンタギヤ対より後方に配置された摩擦部材４３と、ケース１０の後壁に内蔵させた油圧サーボとで構成されている。   The brake 22 is disposed outside the rear wall of the case 10, and is spline-engaged with a cover 10 a covering the counter gear pair disposed there and a hub 25 fixed to the rearmost portion of the sun gear shaft 20. The friction member 43 is arranged behind the counter gear pair and a hydraulic servo built in the rear wall of the case 10.

このギヤトレインにおいて、第１速（１ｓｔ）を選択すると、入力軸からの回転がクラッチ１７経由でフロントサンギヤ１３に入力され、第２ワンウェイクラッチＯＣ２の係合により係止されたキャリヤＱに反力を取って、リングギヤ２６に出力される最大減速比の減速回転が、カウンタギヤ対を経て副変速部のリングギヤに伝達され、不図示のディファレンシャル装置から車両の駆動輪に伝達される。   In this gear train, when the first speed (1st) is selected, the rotation from the input shaft is input to the front sun gear 13 via the clutch 17 and the reaction force is applied to the carrier Q locked by the engagement of the second one-way clutch OC2. Then, the reduced rotation of the maximum reduction ratio output to the ring gear 26 is transmitted to the ring gear of the sub-transmission unit through the counter gear pair, and is transmitted from the differential device (not shown) to the driving wheel of the vehicle.

次に、第２速（２ｎｄ）は、入力軸１１からも回転がクラッチ１７経由でフロントサンギヤ１３に入力され、ブレーキ２２の係合により係止されたリヤサンギヤ１５に反力を取って、リングギヤ２６に減速回転が出力される。この回転は、副変速部のリングギヤに入力され、不図示のディファレンシャル装置から車両の駆動輪に伝達される。   Next, in the second speed (2nd), rotation is also input from the input shaft 11 to the front sun gear 13 via the clutch 17, and a reaction force is applied to the rear sun gear 15 locked by engagement of the brake 22. Is output at reduced speed. This rotation is input to the ring gear of the auxiliary transmission unit, and is transmitted from a differential device (not shown) to the drive wheels of the vehicle.

また、第３速（３ｒｄ）は、主軸部側については第２速と同様とされ、副軸部側のクラッチを係合させることで達成される。この場合、主変速部からの回転がクラッチの係合による直結状態のプラネタリギヤを経て、不図示のディファレンシャル装置から車両の駆動輪に伝達される。   The third speed (3rd) is the same as the second speed on the main shaft side, and is achieved by engaging the clutch on the countershaft side. In this case, the rotation from the main transmission unit is transmitted from the differential device (not shown) to the drive wheels of the vehicle through the planetary gear directly connected by the engagement of the clutch.

更に、第４速（４ｔｈ）は、主変速部側のプラネタリギヤセット１２、副変速部側のプラネタリギヤが共に直結状態となり、入力軸１１の入力回転が、カウンタギヤ対による減速がないものとして、そのまま不図示のディファレンシャル装置から車両の駆動輪に伝達される。   Further, in the fourth speed (4th), the planetary gear set 12 on the main transmission unit side and the planetary gear on the auxiliary transmission unit side are both directly connected, and the input rotation of the input shaft 11 is not decelerated by the counter gear pair. It is transmitted to a drive wheel of a vehicle from a differential device (not shown).

図２は、本実施の形態にかかるプラネタリギヤセットのピニオンシャフト（遊星歯車）周辺を示す断面図である。図３は、スペーサの斜視図である。図２に示すように、針状ころ軸受５０は、複列に配置されたころ５１，５１と、各列のころ５１，５１を保持する保持器５２，５２と、保持器５２，５２間に配置されたスペーサ５３とからなり、キャリヤＱに取付けられたピニオンシャフトＣの周囲に配置されて、ロングピニオンＰ１を回転自在に支持している。ピニオンシャフトＣ内には、図２の右端面から軸線に沿って延在する袋孔Ｃａと、袋孔Ｃａの途中から半径方向に延在しピニオンシャフトＣの周面において、保持器５２，５２内に対向するようにして開口する径孔Ｃｂ、Ｃｂとが形成されている。針状ころ軸受５０は、ピニオンシャフトＣの外部より袋孔Ｃａ及び径孔Ｃｂ、Ｃｂを介して供給される潤滑油により潤滑されるようになっている。尚、スペーサ５３の軸線方向幅は、スペーサ５３を挟んでいる両脇列のころ５１，５１の長さ以上であることが望ましく、またその外径は、保持器５２，５２と同じであると好ましい。尚、スペーサ５３とピニオンシャフトＣ及びピニオンギヤＰ１との間には、所定のクリアランスがあるが、スペーサ５３とピニオンシャフトＣとは摺動しない。なお、各列のころ５１，５１と保持器５２，５２はユニット化されケージアンドローラを構成している。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the periphery of the pinion shaft (planetary gear) of the planetary gear set according to the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view of the spacer. As shown in FIG. 2, the needle roller bearing 50 includes rollers 51, 51 arranged in double rows, cages 52, 52 that hold the rollers 51, 51 in each row, and cages 52, 52. The long pinion P1 is rotatably supported by being arranged around a pinion shaft C attached to the carrier Q. In the pinion shaft C, a bag hole Ca extending along the axis from the right end surface of FIG. 2 and a cage 52, 52 on the peripheral surface of the pinion shaft C extending in the radial direction from the middle of the bag hole Ca. Diameter holes Cb and Cb are formed so as to open in opposition to each other. The needle roller bearing 50 is lubricated by lubricating oil supplied from the outside of the pinion shaft C through the bag hole Ca and the diameter holes Cb and Cb. The axial width of the spacer 53 is preferably equal to or larger than the length of the rollers 51, 51 on both sides sandwiching the spacer 53, and the outer diameter thereof is the same as that of the cages 52, 52. preferable. There is a predetermined clearance between the spacer 53 and the pinion shaft C and the pinion gear P1, but the spacer 53 and the pinion shaft C do not slide. Each row of rollers 51, 51 and cages 52, 52 are unitized to form a cage and roller.

図３に示すように、スペーサ５３は円筒状であって、半径方向に貫通した矩形孔であるポケット５３ａを、周方向に等間隔に１２個設けている。なお、「ポケット」は、形状を特に長方形に限定するものではなく、さらにスペーサの内周と外周との間を貫通するものの他、内径面または外径面に設けられた凹部のようなものであってもよい。   As shown in FIG. 3, the spacer 53 has a cylindrical shape and is provided with twelve pockets 53a, which are rectangular holes penetrating in the radial direction, at equal intervals in the circumferential direction. The “pocket” is not particularly limited to a rectangular shape, and is not limited to one that penetrates between the inner periphery and the outer periphery of the spacer, but also a recess provided on the inner diameter surface or the outer diameter surface. There may be.

スペーサ５３は、図４（ａ）に示すように、例えば鋼板（ＳＰＣＣ、ＳＰＣＥ材等）、炭素鋼（Ｓ＊＊Ｃ材）、クロム（モリブデン）鋼（ＳＣＲ，ＳＣＭ材）軸受鋼（ＳＵＪ材）、帯鋼（ＳＫ材）等からなる板状材に、複数のポケット５３ａを形成し（図４（ｂ）参照）、その後にプレス加工等にて円筒状に丸め、両端を溶接により固着させて成形する（図４（ｃ）参照）。最後に、外径研削加工にて仕上げ処理を行いスペーサ５３が製造される。   As shown in FIG. 4A, the spacer 53 is made of, for example, a steel plate (SPCC, SPCE material, etc.), carbon steel (S ** C material), chromium (molybdenum) steel (SCR, SCM material) bearing steel (SUJ material). ), A plurality of pockets 53a are formed in a plate material made of steel strip (SK material) or the like (see FIG. 4B), and then rounded into a cylindrical shape by pressing or the like, and both ends are fixed by welding. (See FIG. 4C). Finally, the spacer 53 is manufactured by performing a finishing process by outer diameter grinding.

プラネタリギヤセットの動作時には、ピニオンギヤＰ１はピニオンシャフトＣの周囲を自転すると共に、キャリヤＱの回転に応じて公転する。従って、針状ころ軸受５０も公転し、ころ５１、保持器５２、スペーサ５３は、遠心力で外方に付勢され、これによりピニオンシャフトＣに曲げ応力が作用する。   During the operation of the planetary gear set, the pinion gear P1 rotates around the pinion shaft C and revolves according to the rotation of the carrier Q. Accordingly, the needle roller bearing 50 also revolves, and the rollers 51, the cage 52, and the spacer 53 are urged outward by centrifugal force, whereby a bending stress acts on the pinion shaft C.

本実施形態によれば、スペーサ５３を設けることにより、ピニオンギヤＰ１とピニオンシャフトＣとの間隔を維持することで、ころ５１の円滑な回転を確保できる。また、ピニオンシャフトＣの曲がりが最も大きくなる中央に配置したスペーサ５３にポケット５３ａを設けることで、慣性力が低下するため、ピニオンシャフトＣの曲がりを効果的に抑制することができる。スペーサ５３自体は、ピニオンギヤＰ１の回転を支持する機能がなく、本来的に大きなラジアル力が付与されないため、軽量化のためにポケット５３ａを形成しても、特に針状ころ軸受５０の機能や寿命を低下させることがない。   According to the present embodiment, by providing the spacer 53, the distance between the pinion gear P1 and the pinion shaft C is maintained, so that smooth rotation of the roller 51 can be ensured. Moreover, since the inertia force falls by providing the pocket 53a in the spacer 53 arrange | positioned in the center where the bending of the pinion shaft C becomes the largest, the bending of the pinion shaft C can be suppressed effectively. Since the spacer 53 itself does not have a function of supporting the rotation of the pinion gear P1 and is not inherently provided with a large radial force, even if the pocket 53a is formed for weight reduction, the function and life of the needle roller bearing 50 are particularly important. Is not reduced.

スペーサ５３のポケット５３ａの数を増やしたり、寸法を大きくすれば、その分軽量化が図れるが、その分強度が低下する。そこで、円周方向長さと数とを適宜選択して、動作時にころ５１などから付与されるスラスト力に抗することができる強度と、軽量化とをバランスさせることが望ましい。例えばポケット５３ａの幅Ｗ，数をＮ，スペーサ５３の外径をＤとしたときに、
（Ｗ×Ｎ）/Ｄｐ＝０．４〜０．６
とすることが望ましい。 If the number of pockets 53a of the spacer 53 is increased or the size is increased, the weight can be reduced by that amount, but the strength is reduced accordingly. Therefore, it is desirable to appropriately select the length and number in the circumferential direction to balance the strength capable of resisting the thrust force applied from the roller 51 or the like during operation with the weight reduction. For example, when the width W and number of pockets 53a are N, and the outer diameter of the spacer 53 is D,
(W × N) /Dp=0.4 to 0.6
Is desirable.

また、本実施形態によれば、板状材をプレス成形により円筒状に丸め、両端を溶接により固着させることにより成形されるため、特殊な工法を用いることなく容易に且つ低コストで製造することができる。また、ポケット５３ａを設ける場合には、ポケット成形、プレス成形は連続工程で製作が可能なため、容易に低コストで製造することができる。   In addition, according to the present embodiment, the plate-shaped material is formed by rounding into a cylindrical shape by press molding and fixing both ends by welding, so that it can be manufactured easily and at low cost without using a special construction method. Can do. Further, when the pocket 53a is provided, the pocket molding and press molding can be manufactured in a continuous process, and therefore can be easily manufactured at low cost.

また、スペーサ５３を成形した後、外径研削加工前に、軸受の使用状況に応じて熱処理を施して耐摩耗性を向上させても良い。例えば、炭素鋼（Ｓ＊＊Ｃ材）、軸受鋼（ＳＵＪ材）、帯鋼（ＳＫ材）等に焼入れ焼戻し処理を施し、所定の硬度を得る手法、或いは鋼板（ＳＰＣＣ、ＳＰＣＥ材等）やクロム（モリブデン）鋼（ＳＣＲ，ＳＣＭ材）に浸炭窒化を施し、硬度を得る手法にて耐摩耗性の向上を図ることが可能である。更には、表面にリン酸塩被覆を施すことも可能である。ただし、スペーサ５３の肉厚が薄い場合や、径寸法が大きい場合（内径φ３０以上）、熱処理による変形の影響を大きく受ける。この変形が大きなスペーサを使用した場合、楕円変形等の影響によりスペーサの外径面と、遊星歯車の内径面とが局部的に接触することになり早期破損を誘発することが懸念される。この様な場合は、低温処理を特徴とした窒化処理を施すことで変形抑制と高硬度化の両立が可能である。なお、窒化処理として、ガス窒化、塩浴窒化、イオン窒化等があるが、例えばイソナイト処理（パーカー熱処理工業）、ＮＶ窒化処理（エア・ウォーター株式会社）等が該当する。   In addition, after forming the spacer 53 and before grinding the outer diameter, a heat treatment may be performed according to the usage condition of the bearing to improve the wear resistance. For example, carbon steel (S ** C material), bearing steel (SUJ material), band steel (SK material), etc. are subjected to a quenching and tempering treatment to obtain a predetermined hardness, or a steel plate (SPCC, SPCE material, etc.) It is possible to improve wear resistance by carbonitriding chrome (molybdenum) steel (SCR, SCM material) to obtain hardness. Furthermore, it is also possible to apply a phosphate coating to the surface. However, when the spacer 53 is thin or has a large diameter (inner diameter φ30 or more), it is greatly affected by deformation due to heat treatment. When a spacer having a large deformation is used, there is a concern that the outer diameter surface of the spacer and the inner diameter surface of the planetary gear are locally in contact with each other due to the influence of elliptical deformation or the like, thereby inducing early breakage. In such a case, it is possible to achieve both suppression of deformation and increase in hardness by performing nitriding treatment characterized by low-temperature treatment. The nitriding treatment includes gas nitriding, salt bath nitriding, ion nitriding and the like, and examples thereof include isonite treatment (Parker heat treatment industry), NV nitridation treatment (Air Water Co., Ltd.) and the like.

次に、本発明に係るラジアル針状ころ軸受の実施例について説明する。
[実施例１]
[耐久性比較実験１]
耐久性を検証のため、表１に記載の５段階の硬さのスペーサを用いて、ラジアル針状ころ軸受の耐久性試験を以下の仕様、以下の条件で行なった。なお、スペーサ外径面の使用条件は過酷設定とするため、幅寸法を狭く（１０ｍｍ）し、潤滑油の供給油量を０．０１Ｌ／ｍｉｎとし、硬さ以外は全て同一の条件で試験を行なった。 Next, examples of the radial needle roller bearing according to the present invention will be described.
[Example 1]
[Durability comparison experiment 1]
In order to verify the durability, a durability test of the radial needle roller bearing was performed under the following specifications and the following conditions using the spacers having the five-stage hardness shown in Table 1. In addition, since the use conditions of the outer surface of the spacer are set to be harsh, the width is narrowed (10 mm), the amount of lubricating oil supplied is 0.01 L / min, and the test is performed under the same conditions except for the hardness. I did it.

＜軸受（ケージアンドローラ）仕様＞
ピニオンギヤ内径：２２ｍｍ
ピニオンシャフト径：１７ｍｍ
軸受幅：１９ｍｍ
基本動定格荷重Ｃｒ：１３０００Ｎ
基本静定格荷重Ｃ０ｒ：１５０００Ｎ
＜スペーサ仕様＞
材質：ＪＩＳ ＳＰＣＣ
ポケット数：１２
外径：２１．８ｍｍ
幅：１０ｍｍ
厚さ：１．５ｍｍ
＜試験条件＞
キャリア公転数：１００００ｒｐｍ（固定）
ピニオン自転数：３０００ｒｐｍ以上（変動）
キャリア公転半径：４０ｍｍ
潤滑油供給量：０．０１Ｌ／ｍｉｎ <Bearing (cage and roller) specifications>
Pinion gear inner diameter: 22mm
Pinion shaft diameter: 17mm
Bearing width: 19mm
Basic dynamic load rating Cr: 13000N
Basic static load rating C 0 r: 15000N
<Spacer specification>
Material: JIS SPCC
Number of pockets: 12
Outer diameter: 21.8mm
Width: 10mm
Thickness: 1.5mm
<Test conditions>
Number of carrier revolutions: 10,000 rpm (fixed)
Pinion rotation speed: 3000rpm or more (variation)
Carrier revolution radius: 40mm
Lubricating oil supply amount: 0.01 L / min

Figure 2010002029
Figure 2010002029

耐久性比較試験の結果を表１に示す。
ＨＶ２００のスペーサにおいては２００００ｒｐｍの自転数にて外径面にかじりの兆候が見られ、更に回転数を大きくするとかじりや焼付きの損傷に進展した。一方で、４００００ｒｐｍの非常に過酷な条件下ではＨＶ４００、ＨＶ４５０のスペーサでは軽微なかじりを誘発したものの、ＨＶ２００のスペーサに比べて耐久性が向上することを確認した。 The results of the durability comparison test are shown in Table 1.
In the HV200 spacer, the sign of galling was observed on the outer diameter surface at a rotational speed of 20000 rpm, and when the rotational speed was further increased, it progressed to galling and seizure damage. On the other hand, under extremely severe conditions of 40000 rpm, the HV400 and HV450 spacers induced slight galling, but it was confirmed that the durability was improved as compared with the HV200 spacer.

この耐久性比較試験の結果より、スペーサはＨＶ２００以上であればピニオン自転数が１５０００ｒｐｍ以下の回転数で使用可能であり、ＨＶ４００以上であればピニオン自転数が３５０００ｒｐｍ以下の回転数で使用可能であり、ＨＶ７５０以上であれば、少なくとも４００００ｒｐｍ以下の回転数において使用可能であることがわかる。これにより、使用状況において、適宜熱処理を施すことにより、例えば比較的回転数が低い場合には簡単な処理にてスペーサを製造することができ、製造コストを抑えることができる。   From the result of the durability comparison test, the spacer can be used at a rotation speed of 15000 rpm or less if the spacer is HV200 or more, and can be used at a rotation speed of 35000 rpm or less if the rotation speed is HV400 or more. HV750 or higher can be used at a rotational speed of at least 40000 rpm. Accordingly, by appropriately performing heat treatment in the usage situation, for example, when the rotational speed is relatively low, the spacer can be manufactured by a simple process, and the manufacturing cost can be suppressed.

[実施例２]
[耐久性比較実験２]
また、耐久性の検証のため、スペーサを成形した後、外径研削加工前に、熱処理を施さないスペーサを用いて、以下の仕様、以下の条件で耐久性試験を行なった。 [Example 2]
[Durability comparison experiment 2]
For durability verification, a durability test was performed under the following specifications and conditions using a spacer that was not heat-treated after the spacer was molded and before the outer diameter grinding.

＜軸受（ケージアンドローラ）仕様＞
ピニオンギヤ内径：２２ｍｍ
ピニオンシャフト径：１７ｍｍ
軸受幅：１９ｍｍ
基本動定格荷重Ｃｒ：１３０００Ｎ
基本静定格荷重Ｃ０ｒ：１５０００Ｎ
＜スペーサ仕様＞
材質：ＪＩＳ ＳＰＣＣ
熱処理：未処理
ポケット数：１２
外径：２１．８ｍｍ
幅：１９ｍｍ
厚さ：１．５ｍｍ
＜試験条件＞
キャリア公転数：７０００ｒｐｍ（固定）
ピニオン自転数：３０００ｒｐｍ以上（変動）
キャリア公転半径：４０ｍｍ
潤滑油供給量：０．１Ｌ／ｍｉｎ <Bearing (cage and roller) specifications>
Pinion gear inner diameter: 22mm
Pinion shaft diameter: 17mm
Bearing width: 19mm
Basic dynamic load rating Cr: 13000N
Basic static load rating C 0 r: 15000N
<Spacer specification>
Material: JIS SPCC
Heat treatment: Untreated Number of pockets: 12
Outer diameter: 21.8mm
Width: 19mm
Thickness: 1.5mm
<Test conditions>
Number of carrier revolutions: 7000 rpm (fixed)
Pinion rotation speed: 3000rpm or more (variation)
Carrier revolution radius: 40mm
Lubricating oil supply amount: 0.1 L / min

Figure 2010002029
Figure 2010002029

耐久性比較試験の結果を表２に示す。この耐久性比較試験の結果より、回転数が２００００ｒｐｍの高速回転域ではケージアンドローラの保持器外径面にかじりや焼付きが発生したのに対し、スペーサに異常は認められなかった。従って、使用状況によっては、スペーサに熱処理を施さなくても、十分に機能を果たすことを確認することができた。これにより、熱処理を省略することで製造コストを低減することができる。この場合、さらに熱処理による変形を考慮する必要がない点で外径研削加工において削りムラが発生する可能性が極めて低い。   Table 2 shows the results of the durability comparison test. From the result of the durability comparison test, the cage and roller cages were seized and seized in the high speed rotation range of 20000 rpm, while no abnormality was observed in the spacers. Therefore, depending on the use situation, it could be confirmed that the spacers function sufficiently even without heat treatment. Thereby, the manufacturing cost can be reduced by omitting the heat treatment. In this case, the possibility of occurrence of shaving unevenness in the outer diameter grinding process is extremely low in that it is not necessary to consider deformation due to heat treatment.

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。本発明は、ラビニョ型遊星歯車機構に限らず、その他のタイプの遊星歯車機構に用いる針状ころ軸受に適用できる。   The present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. The present invention is not limited to the Ravigneaux type planetary gear mechanism, and can be applied to needle roller bearings used for other types of planetary gear mechanisms.

本実施の形態にかかるラジアル針状ころ軸受を含む自動変速機１の一部断面図である。It is a partial sectional view of automatic transmission 1 including a radial needle roller bearing concerning this embodiment. 本実施の形態にかかるプラネタリギヤセットのピニオンシャフト周辺を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pinion shaft periphery of the planetary gear set concerning this Embodiment. スペーサの斜視図である。It is a perspective view of a spacer. スペーサの製造方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the manufacturing method of a spacer.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ケース
１０ａ カバー
１１ 入力軸
１２ プラネタリギヤセット
１３ フロントサンギヤ
１４ カウンタドライブギヤ
１５ リヤサンギヤ
１６ クラッチ
１７ クラッチ
１８ クラッチ
１９ ステータシャフト
２０ サンギヤ軸
２１ 内周側部材
２２ ブレーキ
２３ リングギヤフランジ
２４ ハブ
２５ ハブ
２６ リングギヤ
２７ ボールベアリング
２８ ハブ
２９ ハブ
３０ ブレーキ
３１ ハブ
３２ ボス部
３３ ドラム
３３ 部材
３４ ドラム
３５ ピストン
３６ 摩擦部材
３７ ピストン
３８ ドラム
３９ 摩擦部材
４０ 摩擦部材
４２ 摩擦部材
４３ 摩擦部材
５０ 軸受
５２ 保持器
５２ 保持器
５３ スペーサ
５３ａ ポケット
Ｃ ピニオンシャフト
ＯＣ１ ワンウェイクラッチ
ＯＣ２ ワンウェイクラッチ
Ｐ１ ピニオンギヤ
Ｑ キャリヤ 10 Case 10a Cover 11 Input shaft 12 Planetary gear set 13 Front sun gear 14 Counter drive gear 15 Rear sun gear 16 Clutch 17 Clutch 18 Clutch 19 Stator shaft 20 Sun gear shaft 21 Inner peripheral member 22 Brake 23 Ring gear flange 24 Hub 25 Hub 26 Ring gear 27 Ball bearing 28 Hub 29 Hub 30 Brake 31 Hub 32 Boss 33 Drum 33 Member 34 Drum 35 Piston 36 Friction Member 37 Piston 38 Drum 39 Friction Member 40 Friction Member 42 Friction Member 43 Friction Member 50 Bearing 52 Cage 52 Cage 53 Spacer 53a Pocket C Pinion shaft OC1 One-way clutch OC2 One-way clutch P1 Pinion gear Q Carrier

Claims (4)

車両用自動変速機の遊星歯車機構におけるピニオンシャフトとピニオンギヤとの間に配置されるラジアル針状ころ軸受において、
複列に配置されたころと、各列の前記ころを保持する複数の保持器と、隣接する前記保持器同士の間に配置されたスペーサと、を有し、
前記スペーサは板状材を円筒状に丸め、両端を溶接により固着させたことを特徴とするラジアル針状ころ軸受。 In a radial needle roller bearing disposed between a pinion shaft and a pinion gear in a planetary gear mechanism of an automatic transmission for a vehicle,
A roller disposed in a double row; a plurality of retainers that retain the rollers in each row; and a spacer disposed between adjacent retainers,
A radial needle roller bearing, wherein the spacer is formed by rounding a plate-like material into a cylindrical shape and fixing both ends thereof by welding. 前記スペーサは複数のポケットを備えることを特徴とする請求項１に記載のラジアル針状ころ軸受。   The radial needle roller bearing according to claim 1, wherein the spacer includes a plurality of pockets. 前記スペーサの表面硬さがＨＶ４００以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のラジアル針状ころ軸受。   The radial needle roller bearing according to claim 1 or 2, wherein the spacer has a surface hardness of HV400 or more. 前記スペーサは、溶接後熱処理しないことを特徴とする請求項１又は２に記載のラジアル針状ころ軸受。   The radial needle roller bearing according to claim 1, wherein the spacer is not heat-treated after welding.
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