KR20060065540A - 스러스트 롤러 베어링 - Google Patents

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KR20060065540A
KR20060065540A KR1020050120346A KR20050120346A KR20060065540A KR 20060065540 A KR20060065540 A KR 20060065540A KR 1020050120346 A KR1020050120346 A KR 1020050120346A KR 20050120346 A KR20050120346 A KR 20050120346A KR 20060065540 A KR20060065540 A KR 20060065540A
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thrust roller
race
gap
hydraulic chamber
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KR1020050120346A
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Inventor
와따루 다까미자와
히로시 사또오
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가부시키가이샤 제이텍트
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Abstract

본 발명의 스러스트 롤러 베어링은 유압식 기구 내에 조립되어 상기 기구의 각 부품 사이의 조립상의 간극을 조정하는 것이고, 레이스의 배면이 상기 레이스의 배면과 대향하는 바닥벽면(상대 부재)과의 사이에서 유압실을 구성하고, 유압실로부터의 압력을 받아 축 방향으로 변위하여 상기 간극의 조정을 행하도록 구성되어 있다.
스러스트 롤러 베어링, 레이스, 케이싱, 유압실, 오일 공급 구멍

Description

스러스트 롤러 베어링{THRUST ROLLER BEARING}
도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 것으로, 자동 변속기의 케이싱과 상기 케이싱에 조립되는 스러스트 롤러 베어링을 도시하는 단면도.
도2는 스러스트 롤러 베어링에 의한 조립 간극의 조정 동작의 설명에 제공하는 도면.
도3은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 것으로, 자동 변속기의 케이싱과 상기 케이싱에 조립되는 스러스트 롤러 베어링을 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스러스트 롤러 베어링
10a : 레이스
10a1 : 레이스 본체
10a2 : 외경측 플랜지부
10a3 : 내경측 플랜지부
10a4 : 돌출부
10b : 롤러
10c : 보유 지지기
12 : 케이싱(상대 부재)
12a : 바닥벽면
12b : 외경측 측벽면
12c : 내경측 측벽면
12d : 오일 공급 구멍
12e : 바닥벽
13 : 자동 변속기용 축
14 : 일방향 밸브
16 : 최종 조립 부품
18 : 밀봉 기구
18a : 외경측 밀봉부
18b : 내경측 밀봉부
20 : 유압실
[문헌 1] 일본 특허 공개 평06-100221 공보
본 발명은 자동차의 자동 변속기 등 유압에 의해 동작하는 유압식 기구에 조립되어 상기 유압식 기구를 구성하는 부품의 축 방향의 치수 변동 등에 의해 발생하는 각 부품 사이의 축 방향의 간극 조정을 행하는 스러스트 롤러 베어링에 관한 것이다.
자동 변속기는 토크 컨버터를 이용한 것이 주류가 되어 있다. 이 자동 변속기는 케이싱(하우징) 내의 입력축이나 출력축의 축 방향을 따라 다수의 변속기용 부품을 조합하여 구성되어 있는 것이지만, 각 부품의 폭 치수나 조립 치수에 존재하는 치수 변동에 의해 축 방향에 최종적으로 조립 부착된 부품과 케이싱 사이에는 축 방향에 약 1 ㎜ 정도의 약간의 간극(조립 간극)이 생긴다. 이 조립 간극이 자동 변속기의 변속 동작이나 그 성능에 영향을 미치지 않도록 조립 간극에 와셔나 쐐기 등의 간극 조정 부재를 삽입하여 조정하는 것이 행해지고 있다(특허 문헌 1 참조). 이 경우, 조립 최종 부품과 케이싱 사이에는 축 방향 하중을 받는 스러스트 롤러 베어링이 설치되어 있으므로, 이 스러스트 롤러 베어링은 상기 와셔 등과 세트로 구성되어 있는 경우가 있다.
그러나, 조립 간극의 정도는 다양하기 때문에 간극 조정 부재인 와셔 등도 수 종류 혹은 수십 종류 준비해 둘 필요가 있어 와셔 등의 관리나 부품 개수의 증대 등을 가져와 비용의 상승을 초래하고 있다. 또한, 와셔 등을 다수 준비하였다고 해도 조립 간극의 정도에 따라서는 상기 조립 간극과 고정밀도로 일치한 와셔 등이 제작되어 있지 않은 경우도 있고, 이러한 경우에는 조립 간극의 고정밀도의 조정이 행하기 어렵다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평06-100221 공보
본 발명에 의해 해결해야 하는 과제로서는 부품의 치수 변동 등으로 생기는 조립 간극의 조정을 저비용으로 실시 가능하게 하는 것이다. 또한, 다른 해결해야 할 과제로서는 조립 간극의 조정을 고정밀도로 실시 가능하게 하는 것이다.
본 발명에 의한 유압식 기구를 구성하는 제1 부품과 제2 부품 사이의 간극에 배치된 스러스트 롤러 베어링은 상기 간극 내에 있어서 축 방향 가능하게 배치된 레이스와, 레이스와 상기 제1 부품 사이에 배치된 복수의 롤러를 구비하여 레이스와 축 방향에 대향하는 상기 제2 부품 사이에서 유압실이 정의되고, 유압실은 그 내압의 증대에 수반하여 상기 레이스를 축 방향으로 압박 변위시키고, 유압실의 용적을 확대시킴으로써 간극의 조정이 행해지는 것을 특징으로 하는 것이다. 상기 제1 부재 제2 부재는 유압식 기구의 케이싱라도 좋고, 상기 유압식 기구의 부품 등이라도 좋다.
본 발명에 따르면, 유압실에는 간극의 정도에 따른 오일이 공급되어 내압이 상승하면 레이스가 압박되어 축 방향으로 변위하고, 이에 의해 상기 유압실이 상기 간극에 차지하는 용적이 증가함으로써 상기 간극의 조정이 행해진다. 이 경우, 스러스트 롤러 베어링은 유압식 기구의 각 부품의 축 방향 하중을 부담해야 하는 유압식 기구에 조립된 것이기 때문에, 당초부터 조립되어 있는 스러스트 롤러 베어링을 조립 방향의 간극 조정용 베어링으로서 이용할 수 있어 와셔 등의 전용의 간극 조정 부재를 배치할 필요가 없어진다. 이에 의해, 부품 개수의 삭감, 부품의 관리 비용 및 조립 비용의 삭감을 도모할 수 있다. 본 발명에 따르면 또한, 와셔 등의 간극 조정 부재에 의한 간극 조정과는 달리, 그 간극을 유압 조정에 의해 미묘하게 고정밀도로 조정할 수 있으므로, 유압식 기구, 예를 들어 토크 컨버터를 이용한 자동 변속기의 변속 성능이나 변속 동작을 충분히 발휘시킬 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 형태로서, 상기 레이스의 반경 방향의 단부에 상기 제1 부재의 측벽면에 축 방향에 대향하는 플랜지부를 설치하고, 이 플랜지부에 상기 측벽면 사이에서 유압실의 밀봉 상태를 유지하고 상기 베어링을 축 방향으로 이동 가능하게 하는 밀봉 기구를 설치할 수 있다. 이 밀봉 기구는 측벽면에 링 형상 오목부를 마련하고, 이 링 형상 오목부에 O링 등의 접촉 밀봉을 끼워 넣은 구성으로 할 수 있다. 혹은 밀봉 기구는 플랜지부에 O링 등의 접촉 밀봉을 고정하여 측벽면에 그것들을 접촉시키는 구성으로 할 수 있다.
본 발명의 더 바람직한 형태로서, 유압실을 레이스 배면과 케이싱의 바닥벽면으로 둘러싸는 공간으로 구성하고, 이 바닥벽면에 오일 공급 구멍을 연통하여 상기 오일 공급 구멍으로부터 유압실에 오일의 공급을 가능하게 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 스러스트 롤러 베어링을 상세하게 설명한다. 실시 형태에 있어서는 스러스트 롤러 베어링이 조립되는 유압식 기구를 자동 변속기에 적용하지만, 상기 적용되는 유압식 기구는 이것으로 한정되지 않는다.
도1을 참조하여 스러스트 롤러 베어링(10)은 자동 변속기의 케이싱(상대 부재)(12)의 내부에 조립된다. 케이싱(12)은 링 형상의 바닥벽면(12a)과, 이 바닥벽면(12a)의 외경측 주연부로부터 축 방향 한쪽으로 입상하는 링 형상의 외경측 측벽면(12b)과, 바닥벽면(12a)의 내경측 주연부로부터 축 방향 다른 쪽으로 하강하는 링 형상의 내경측 측벽면(12c)을 갖는다.
스러스트 롤러 베어링(10)은 케이싱(12)의 바닥벽면(12a)과 자동 변속기에 있어서 입력축 또는 출력축 등의 자동 변속기용 축(13)을 따라 축 방향에 조립되는 각 조립 부품 중 최종 조립 부품(16) 사이에 조립되어 있다. 스러스트 롤러 베어링(10)은 링 형상의 레이스(10a)와, 복수의 바늘 형상 롤러(10b)와, M형 보유 지지기(10c)를 구비한다. 레이스(10a)는 반경 방향으로 연장되는 레이스 본체(10a1)를 구비한다. 레이스 본체(10a1)의 외경측 단부에는 외경측 측벽면과 대향하여 축 방향 한 쪽에 링 형상으로 연장되는 외경측 플랜지부(10a2)가 설치되어 있다. 레이스 본체(10a1)의 내경측 단부에는 내경측 측벽면과 대향하여 폭 방향 다른 쪽에 링 형상으로 연장되는 내경측 플랜지부(10a3)가 설치되어 있다. 외경측 플랜지부(10a2)의 단부는 원주 방향 복수 부위에 있어서 내경측으로 돌출된 돌출부(10a4)가 설치되어 있다. M형 보유 지지기(10c)는 원주 방향 단면 M 형상으로 형성되어 원주 방향 복수 부위에 포켓(10c1)이 설치되고, 이 포켓(10c1)에 바늘 형상 롤러(10b)가 빠짐 방지되어 수납되어 있다. 보유 지지기(10c)의 외경측 단부는 레이스(10a)의 외경측 플랜지부(10a2)의 내측면에 접촉하여 외경측 플랜지부(10a2)의 돌출부(10a4)에 의해 축 방향 일방측에 빠짐 방지되어 있다.
레이스 본체(10a1)의 배면은 상대 부재인 바닥벽면(12a)과의 사이에서 유압실(20)을 구성하고 있다. 유압실(20)은 외경측과 내경측 각각의 밀봉 기구(18a, 18b)에 의해 밀봉되어 있다. 외경측 밀봉 기구(18a)는 외경측 측벽면(12b)에 마련한 오목부(O링 장착부)(18a1)와 이 오목부(18a1) 내에 끼워 넣은 링 형상의 O링 (18a2)에 의해 구성되어 있다. 내경측 밀봉 기구(18b)는 내경측 측벽면(12c)에 마련한 오목부(O링 장착부)(18b1)와 이 오목부(18b1) 내에 끼워 넣은 링 형상의 O링(18b2)에 의해 구성되어 있다.
스러스트 롤러 베어링(10)은 외경측과 내경측 각각의 밀봉 기구(18a, 18b)를 외경측과 내경측 각각의 플랜지부(10a2, 10a3)와 마찬가지로 외경측과 내경측 각각의 측벽면(12b, 12c)과의 대향 사이에 설치함으로써 축 방향 변위 가능하게 되어 있다.
외경측 플랜지부(10a2)와 내경측 플랜지부(10a3)는 상기 밀봉 기구(18a, 18b) 각각의 O링(18a2, 18b2)이 접촉하는 접촉부를 구성하지만, O링(18a2, 18b2)을 장착하는 O링 장착부를 구성할 수 있다. 이 경우, 외경측 측벽면(12b)과 내경측 측벽면(12c)은 O링(18a2, 18b2)의 접촉부를 구성한다.
O링(18a2, 18b2)을 대신하여, 통상의 접촉 밀봉을 오목부(18a1, 18b1)에 배치하고, 그 접촉 밀봉의 립을 상대 부재측에 접촉하는 구성으로 해도 좋다. 이 접촉 밀봉을 이용하는 경우에는 밀봉의 립 형상을 바꾸거나 립 긴박력을 조정함으로써 오일의 누설을 방지할 수 있다. 본 명세서에서는, O링(18a2, 18b2)은 스러스트 베어링이 간극 조정 기능을 보유 지지할 수 있을 정도로 유압실(20)의 오일이 누출되지 않도록 밀봉할 수 있는 밀봉이면, 그 밀봉으로 치환할 수 있다.
스러스트 롤러 베어링(10)은 레이스(10a)의 배면이 유압실(20)의 유압에 의해 축 방향 일방측으로 압박됨으로써, 축 방향 일방측으로 변위하여 자동 변속기의 케이싱(12) 내의 간극 조정을 행하도록 되어 있다.
케이싱(12)의 바닥벽(12e)에는 일방향 밸브(14)가 달린 오일 공급 구멍(12d)이 개통되어 있다. 일방향 밸브(14)는 오일 공급 구멍(12d)의 내부에 장착해도, 이 오일 공급 구멍(12d)에 연통하는 다른 오일 공급 구멍의 내부에 장착해도 좋다. 이 일방향 밸브(14)는 유압에 의해 개방할 수 있는 밸브이면 좋지만, 도면 외의 마이크로 컴퓨터 등에 의해 개폐를 제어할 수 있는 밸브이면 일방향 밸브가 아니라 전자 밸브라도 좋다. 예를 들어, 유압실(20)의 내압이 과대한 경우에는 유압실(20)로부터 오일을 배출시키고, 내압이 부족한 경우에는 오일을 공급하도록 그 전자 밸브의 개폐를 제어하면 된다. 유압실(20)은 이 오일 공급 구멍(12d)으로부터 오일의 공급을 받아 내압이 증대되도록 되어 있다.
도2를 참조하여 동작을 설명한다. 도2의 (a)는 조립 간극 조정 전, 도2의 (b)는 조립 간극 조정 후를 도시한다. 도2의 (a)에 도시한 바와 같이, 조립 간극 조정 전의 조립 간극은 G1이고, 스러스트 롤러 베어링(10)의 레이스(10a)의 레이스 본체(10a1)의 배면 위치는 축 방향 위치(P1)에 있다. 이 조립 간극(G1)에 대응하여 오일 공급 구멍(12d)을 거쳐서 도시 생략한 오일 공급원으로부터 유압실(20)에 오일이 공급되는 결과, 유압실(20)의 내압이 증대된다. 이 유압실(20)의 내압의 증대에 수반하여 스러스트 롤러 베어링(10)의 레이스(10a)의 레이스 본체(10a1)의 배면이 축 방향 일방측으로 압박되고, 레이스(10a)의 레이스 본체(10a1)의 배면 위치는 도2의 (b)에 도시하는 바와 같이 축 방향 위치(P2)까지 변위된다. 이에 의해 유압실(20)의 용적이 확대되어 간극이 조정된다. 이 경우, 스러스트 롤러 베어링(10)은 이 레이스(10a)와 함께 축 방향으로 변위 가능하기 때문에 상기 유압실(20) 의 용적 확대가 허용된다. 이상에 의해, 조립 간극(G1)이 바람직하게는 0으로 조정된다. 유압실(20)은 그 내압이 상승하고자 하면 레이스(10a)가 축 방향 변위되어 그 용적이 확대되므로 저하되지만, 조립 간극(G1)이 예를 들어 0으로 조정되면 유압실(20)의 내압이 상승해도 유압실(20)의 용적은 확대될 수 없게 되고, 오일 공급 구멍(12d)으로부터 오일의 공급이 단속되면 내압이 상승을 계속하게 된다. 그래서, 간극의 조정 완료 후에는 오일 공급 구멍(12d)으로부터의 오일의 공급을 정지시키기 위해, 유압실(20)이나 오일 공급 구멍(12d), 혹은 그 밖의 부위에 센서 등을 배치하여 그 센서의 출력 신호에 의해 유압실(20)의 내압의 변화 등을 검지하고 유압 펌프 등의 작동을 정지시키는 등 하여 오일 공급 구멍(12d)으로부터의 오일의 공급을 정지시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 실시 형태의 스러스트 롤러 베어링(10)에 있어서는 자동 변속기 등의 유압식 기구 내부에 축 방향 하중을 받아야 하는 상기 자동 변속기 내에 조립된 것이고, 스러스트 롤러 베어링(10)은 축 방향 하중을 부담하는 본래의 베어링 기능 외에 조립 간극 조정 기능도 구비하기 때문에 와셔 등의 조립 간극 조정 부품이 불필요해져 부품 개수가 삭감되고, 종래와 같이 와셔 등의 간극 조정 부재를 비용을 들여 다종류 준비해 둘 필요가 없게 되어 부품 비용, 부품 관리 비용 및 부품 조립 비용 등을 대폭으로 삭감할 수 있다. 또한, 스러스트 롤러 베어링(10)은 조립 간극에 따라서 연속적으로 축 방향으로 변위할 수 있기 때문에, 종래와 같이 와셔 등의 간극 조정 부재보다도 조립 간극을 고정밀도로 조정할 수 있다.
다음에, 본 발명의 다른 실시 형태에 대해 도3을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시 형태와 같은 구조에 대해서는 설명을 생략하는 동시에 동일 부호를 붙인다.
도3을 참조하여 스러스트 롤러 베어링(10)의 레이스 본체(10a1)의 외경측 플랜지부(10a2)의 외주의 축 방향 단부 각 부분에 전체 둘레에 걸쳐 오목 형성된 단차부(21)를 마련하고, 이 단차부(21)에 끼워 넣어지는 단면에서 보아 L자 형상의 코어(22)와, 립(23a)을 구비한 수지 밀봉부(23)로 이루어지는 접촉 밀봉(24)을 상기 단차부(21)에 끼워 맞추게 한 것으로 하고 있다(도3 있어서의 주요부 확대도 참조). 또한, 레이스 본체(10a1)의 내경측 플랜지부(10a3)의 외주의 축 방향 단부 모서리 부분에 전체 둘레에 걸쳐 오목 형성된 단차부(25)를 마련하고, 이 단차부(25)에 끼워 맞추어지는 단면에서 보아 L자 형상의 코어(26)와, 립을 구비한 수지 밀봉부(27)로 이루어지는 접촉 밀봉(28)을 상기 단차부(21)에 끼워 맞추게 한 것으로 하고 있다. 접촉 밀봉(24)의 립(23a)은 케이싱(12)의 외경측 측벽면(12b)에 미끄럼 접촉하는 것으로 되어 있다. 접촉 밀봉(28)의 립은 케이싱(12)의 내경측 측벽면(12c)에 미끄럼 접촉하는 것으로 되어 있다. 접촉 밀봉(24, 28)에서 밀봉된 레이스 본체(10a1)와 케이싱(12) 사이의 공간부에는 오일이 공급되어 충전되고, 그 충전된 오일에 의해 스러스트 롤러 베어링(10)이 최종 조립 부품(16)으로 압박되므로 스러스트 롤러 베어링(10)과 최종 조립 부품(16) 사이에 간극이 생기지 않도록 되어 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 이외에도 특허 청구의 범위에 기재한 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유압식 기구의 부품의 치수 변동이나 조립의 치수 변동 등으로 생기는 간극을 와셔 등의 스러스트 롤러 베어링과는 별도 전용의 간극 조정 부품을 이용하지 않고 조정할 수 있어, 부품 개수의 삭감 및 조립 공정수의 삭감, 고정밀도의 간극 조정이 가능하게 된다.

Claims (3)

  1. 유압식 기구를 구성하는 제1 부품과 제2 부품 사이의 간극에 배치된 스러스트 롤러 베어링이며,
    상기 간극 내에 있어서 축 방향 가능하게 배치된 레이스와,
    상기 레이스와 상기 제1 부품 사이에 배치된 복수의 롤러를 구비하고,
    상기 레이스와 축 방향에 대향하는 상기 제2 부품 사이에서 유압실이 정의되고,
    상기 유압실은 그 내압의 증대에 수반하여 상기 레이스를 축 방향으로 압박 변위시켜 상기 유압실의 용적을 확대시킴으로써, 상기 간극의 조정을 행할 수 있는 것을 특징으로 하는 스러스트 롤러 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이스의 반경 방향의 단부에 상기 제1 부품의 측벽면에 축 방향에 대향하는 플랜지부를 설치하고, 이 플랜지부에 상기 측벽면과의 사이에서 유압실의 밀봉 상태를 유지하여 상기 베어링을 축 방향으로 이동 가능하게 하는 밀봉 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 스러스트 롤러 베어링.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 부품에는 상기 유압실에 연통하는 오일을 공급하기 위한 오일 공급 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 스러스트 롤러 베어링.
KR1020050120346A 2004-12-09 2005-12-09 스러스트 롤러 베어링 KR20060065540A (ko)

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