【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、針状ころ軸受用の保持器及び針状ころに関し、特に潤滑性を向上させることができる針状ころ軸受用の保持器及び針状ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載されている自動変速機において、一般的には遊星歯車機構が用いられている。ここで、針状ころ軸受は、細径のころを用いていることから、内輪外径と外輪内径との差が小さいスペースにも収めることができるので、遊星歯車機構の遊星歯車を回転自在に支持するために用いると、それを搭載した自動変速機のコンパクト化に寄与するので好ましいといえる（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００２−３４９６４７号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年は、燃費の向上などを目的として、自動変速機においても多段化される傾向がある。しかるに、現在は４速が主流である自動変速機を、例えば５速或いは６速に多段化しようとすると、動力を伝達する遊星歯車機構の遊星歯車の自転速度及び公転速度が増大するということがある。このような仕様の変化に伴い、保持器を用いないいわゆる総ころと呼ばれる従来の針状ころ軸受に対し、より低摩擦且つ潤滑性に優れた保持器付きの針状ころ軸受が開発されている。
【０００４】
ここで、保持器付き針状ころ軸受においては、保持器を、外輪内周に接触させる外輪案内にするか、内輪外周に接触させる内輪案内にするか、外輪にも内輪にも接触させないころ案内にするかという問題がある。しかるに遊星歯車は、自転及び公転運動をするので、これを支持する針状ころ軸受の保持器には公転により遠心力が生じる。従って、ころ案内であると、保持器に作用した遠心力をころで受けることになり、ころの自転及び公転を阻害し、接触面ですべりが生じるため引きずりトルクが大となる。また、内輪案内であると、保持器に作用した遠心力を内輪（ここではピニオンシャフト）で支持するため、保持器の公転運動（ここでいう公転運動はプラネタリシャフト回りの保持器の自転）を阻害する。従って、本用途においては、外輪案内の保持器が好適であるといえる。
【０００５】
ところが、外輪案内の場合、保持器外周と外輪（ここでは遊星歯車）内周とが接触しつつ案内を達成するので、それらの接触部には、保持器に作用した遠心力が作用し、相対すべり運動が生じるため、それに起因した摩擦、摩耗が発生する。この現象は、自転及び公転を伴う遊星歯車に特有のものである。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、外輪案内でありながら、十分な潤滑性を確保できる針状ころ軸受用の保持器及び針状ころ軸受を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の針状ころ軸受用の保持器は、
一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とよりなり、外周に案内面を有する針状ころ軸受用の保持器において、
前記案内面に、周方向及び軸線方向の少なくとも一方に延在する油溝が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明の針状ころ軸受用の保持器は、一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とよりなり、外周に案内面を有する針状ころ軸受用の保持器において、前記案内面に、周方向及び軸線方向の少なくとも一方に延在する油溝が形成されているので、前記保持器に作用した遠心力が作用して外輪に対し相対すべり運動が生じた場合でも、前記油溝内に貯留された潤滑油を用いて長期にわたって潤滑を行うことができ、それにより摩耗の発生を顕著に抑制できる。又、前記油溝を設けることで、保持器が軽量化されるため、より高回転化に対応できるなどの副次的効果もある。尚、外輪案内とは、前記保持器を外輪に当接させることで保持器の位置決めを行わせることをいい、案内面とは前記外輪内周に当接する面をいう。
【０００９】
更に、上記針状ころ軸受用の保持器を用いた針状ころ軸受は、遊星歯車機構において遊星歯車を支持するために用いられると、より磨耗低減効果を発揮できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる針状ころ軸受を含む車両の自動変速機１の断面図である。図１において、エンジンのクランクシャフト２から出力されるトルクは、トルクコンバータ３を介して伝達され、更に複数列組み合わせれた遊星歯車機構４，５，６等を介して複数段に減速され、その後デファレンシャルギヤ７及びドライブシャフト８を介して、不図示の車輪に出力されるようになっている。
【００１１】
図２は、遊星歯車機構４（５，６も原則的に同じ）の分解図である。図２において、遊星歯車機構４は、内歯を有するリングギヤ４ａと、外歯を有する太陽ギヤ４ｂと、リングギヤ４ａ及び太陽ギヤ４ｂに噛合する３つの遊星歯車４ｃと、３つのピニオンシャフト４ｅにより遊星歯車４ｃを回転自在に支持すると共に、自らも回転可能なキャリヤ４ｄとを有する。
【００１２】
遊星歯車機構４の作動原理を図３に示す。まず、１速の場合、図３（ａ）に示すように、太陽歯車４ｂをドライブ側とし、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドリブン側とし、リングギヤ４ａを固定することで、大きな減速比が得られる。次に、２速の場合、図３（ｂ）に示すように、太陽歯車４ｂを固定し、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドリブン側とし、リングギヤ４ａをドライブ側とすることで、中程度の減速比が得られる。更に、３速の場合、図３（ｃ）に示すように、太陽歯車４ｂを固定し、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドライブ側とし、リングギヤ４ａをドリブン側とすることで、小さな減速比が得られる。尚、後退の場合、図３（ｄ）に示すように、太陽歯車４ｂをドリブン側とし、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）を固定し、リングギヤ４ａをドライブ側とすることで、入力に対して出力を逆転させることができる。なお、以上は遊星歯車機構４の動作の一例を示すものであり、必ずしもかかる動作に限られることはない。
【００１３】
図４は、本実施の形態の針状ころ軸受を遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。図４に示すように、針状ころ軸受１０は、ピニオンシャフト（内輪）４ｅと遊星歯車（外輪）４ｃとの間に配置され、遊星歯車４ｃを回転自在に支持している。針状ころ軸受１０は、複数のころ１１と、それらを保持する保持器１２とからなっている。ピニオンシャフト４ｅ内には、図４で右方から軸線に沿って延在し、かつ中央で外周面に抜ける油路４ｆが形成されている。保持器１２は外輪案内で用いられる。
【００１４】
図５は、針状ころ軸受の保持器の斜視図であり、図６は、針状ころ軸受の保持器の側面図であるが、柱部を省略して示している（図８，１０において同じ）。図に示すように、保持器１２は、一対の環状部１２ａを複数の柱部１２ｂで連結した構成を有している。隣接する柱部１２ｂの間が、ころ１１（図４）を保持するポケットとなる。各柱部１２ｂは、軸線方向中央において縮径した（即ち保持器１２の軸線に近接した）縮径部１２ｃを有しており、縮径部１２ｃの軸線方向両側から環状部１２ａにかけて拡径している外周面を、案内面１２ｄとしている。このような形状を有する保持器１２をＭ型保持器と呼ぶ。
【００１５】
本実施の形態では、環状部１２ａから柱部１２ｂにかけての案内面１２ｄには、周方向に延在する油溝（潤滑油を保持し又は通過させることができる溝）１２ｅを、片側２本ずつ（両側で計４本）形成している。
【００１６】
本実施の形態の動作を説明する。図３に示すように、遊星歯車４ｃはピニオンシャフト４ｅの周囲を自転し、且つ太陽歯車４ｂの周囲を公転する。従って、針状ころ軸受１０は、それに伴い複雑な方向の力を受ける。ここで、ピニオンシャフト４ｅの油路４ｆを介して外部より供給された潤滑油の一部は、柱部１２ｂところ１１のスキマを抜けて、ころ１１の外周面を潤滑する。
【００１７】
しかるに、従来技術のように保持器１２の案内面１２ｄに油溝１２ｅが形成されていないとすると、案内面１２ｄと、これに当接する遊星歯車４ｃの内周面との間には潤滑油が供給されにくいため、それらの磨耗の増大が懸念される。これに対し、本実施の形態によれば、案内面１２ｄに油溝１２ｅを形成したので、油溝１２ｅ内に保持された潤滑油を用いて長期にわたって潤滑を行うことができ、それにより案内面１２ｄと遊星歯車４ｃの内周面との潤滑を実現するので、これらの磨耗を効果的に抑制できる。又、油溝１２ｅを設けることで、保持器１２が軽量化されるため、より高回転化に対応できるなどの副次的効果もある。尚、油溝１２ｅの本数、位置、形状等は、針状ころ軸受１０の仕様により適宜決定すればよい。
【００１８】
図７は、第２の実施の形態の保持器の側面図であり、図８は、図７の構成を矢印ＶＩＩＩ方向に見た図である。本実施の形態の保持器１１２は、図４〜６に示す保持器に対して油溝が異なる。より具体的には、保持器１１２は、両側の案内面１１２ｄにおいて、軸線方向に延在する油溝１１２ｅを周方向にわたって等間隔に並べて形成している。本実施の形態によれば、油溝１１２ｅ内に貯留された潤滑油を用いて長期にわたって潤滑を行うことができるとともに、保持器１１２の軸線方向外側より油溝１１２ｅを介して潤滑油を取り込むこともできる。更に、図８に示すように、ころ１１を収容するポケット１１２ｆの中央に接続するように油溝１１２ｅ’（他の油溝１１２ｅと同じ形状でよい）を形成すると、油溝１１２ｅ’の部位の肉厚ｔが他の部位より薄くなるので、板材を丸めて保持器１１２を形成する場合に、ポケット１１２ｆの外径側が広がりやすくなり、ころ１１の組付性が向上するという利点がある。
【００１９】
図９は、第３の実施の形態の側面図である。本実施の形態の保持器２１２は、両側の案内面２１２ｄに螺旋状の油溝２１２ｅを形成している。本実施の形態によれば、油溝２１２ｅ内に貯留された潤滑油を用いて長期にわたって潤滑を行うことができるとともに、保持器２１２の回転に応じて、油溝２１２ｅ内に潤滑油を取り込むこともできる。
【００２０】
以上、本発明を実施例を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、上記実施の形態はすべてＭ形保持器であるが、本発明は保持器の形状に限定されるものではない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の針状ころ軸受用の保持器は、一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とよりなり、外周に案内面を有する針状ころ軸受用の保持器において、前記案内面に、周方向及び軸線方向の少なくとも一方に延在する油溝が形成されているので、前記保持器に作用した遠心力が作用して外輪に対し相対すべり運動が生じた場合でも、前記油溝内に貯留された潤滑油を用いて長期にわたって潤滑を行うことができ、それにより摩耗の発生を顕著に抑制できる。又、前記油溝を設けることで、保持器が軽量化されるため、より高回転化に対応できるなどの副次的効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる針状ころ軸受を含む車両の自動変速機の断面図である。
【図２】遊星歯車機構４の分解図である。
【図３】遊星歯車機構の作動原理を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の針状ころ軸受を遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。
【図５】針状ころ軸受の保持器の斜視図である。
【図６】針状ころ軸受の保持器の側面図である。
【図７】第２の実施の形態の保持器の側面図である。
【図８】図７の構成を矢印ＶＩＩＩ方向に見た図である。
【図９】第３の実施の形態の保持器の側面図である。
【符号の説明】
１ 自動変速機
４〜６ 遊星歯車機構
１０ 針状ころ軸受
１１ ころ
１２，１１２、２１２ 保持器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cage and a needle roller for a needle roller bearing, and more particularly to a cage and a needle roller bearing for a needle roller bearing that can improve lubricity.
[0002]
[Prior art]
In an automatic transmission mounted on a vehicle or the like, a planetary gear mechanism is generally used. Here, since the needle roller bearing uses a small diameter roller, it can be accommodated in a space where the difference between the inner ring outer diameter and the outer ring inner diameter is small, so that the planetary gear of the planetary gear mechanism can rotate freely. It can be said that it is preferable to use it for supporting because it contributes to downsizing of the automatic transmission equipped with it (see Patent Document 1).
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-349647
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, there is a tendency that an automatic transmission has a multi-stage structure for the purpose of improving fuel efficiency. However, if an attempt is made to increase the speed of the automatic transmission, which is currently the mainstream of the fourth speed, to, for example, the fifth speed or the sixth speed, the rotation speed and the revolving speed of the planetary gears of the planetary gear mechanism for transmitting power increase. is there. Along with such a change in specifications, a needle roller bearing with a cage having lower friction and excellent lubricity has been developed in contrast to a conventional needle roller bearing called a full-roller without using a cage. .
[0004]
Here, in the needle roller bearing with a retainer, the retainer may be an outer ring guide that contacts the inner periphery of the outer ring, an inner ring guide that contacts the outer periphery of the inner ring, or a roller guide that does not contact the outer ring or the inner ring. There is a problem. However, since the planetary gear rotates and revolves, centrifugal force is generated in the cage of the needle roller bearing that supports the planetary gear due to the revolution. Therefore, in the case of the roller guide, the roller receives the centrifugal force acting on the cage, hinders the rotation and revolving of the roller, and generates slip at the contact surface, so that the drag torque increases. Further, in the case of the inner ring guide, the centrifugal force acting on the retainer is supported by the inner ring (here, the pinion shaft), so that the revolving motion of the retainer (the revolving motion here is the rotation of the retainer around the planetary shaft). Inhibit. Therefore, in this application, it can be said that the outer ring guide retainer is suitable.
[0005]
However, in the case of the outer ring guide, since the outer circumference of the cage and the inner circumference of the outer ring (here, the planetary gear) are in contact with each other to achieve the guide, the centrifugal force acting on the cage acts on those contact portions, so that the relative Since the sliding motion occurs, friction and wear are caused by the sliding motion. This phenomenon is peculiar to a planetary gear with rotation and revolution.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an object to provide a needle roller bearing retainer and a needle roller bearing that can ensure sufficient lubrication while being an outer ring guide. I do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The retainer for a needle roller bearing of the present invention,
In a cage for needle roller bearings, comprising a pair of annular portions and a plurality of pillar portions connecting the annular portions, and having a guide surface on the outer periphery,
An oil groove extending in at least one of the circumferential direction and the axial direction is formed on the guide surface.
[0008]
[Action]
The cage for a needle roller bearing of the present invention is a cage for a needle roller bearing comprising a pair of annular portions and a plurality of pillars connecting the annular portions, and having a guide surface on an outer periphery. Since the guide surface is formed with an oil groove extending in at least one of the circumferential direction and the axial direction, even when a centrifugal force acting on the retainer acts and a relative sliding motion is generated with respect to the outer ring, Lubrication can be performed for a long period of time by using the lubricating oil stored in the oil groove, whereby the occurrence of wear can be significantly suppressed. Further, the provision of the oil groove reduces the weight of the retainer, and has a secondary effect such as a higher rotation speed. The outer ring guide means that the retainer is positioned by bringing the retainer into contact with the outer ring, and the guide surface is a surface that contacts the inner periphery of the outer ring.
[0009]
Further, when the needle roller bearing using the cage for the needle roller bearing is used to support the planetary gear in the planetary gear mechanism, the wear reduction effect can be further exhibited.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an automatic transmission 1 for a vehicle including a needle roller bearing according to the present embodiment. In FIG. 1, the torque output from the crankshaft 2 of the engine is transmitted through a torque converter 3 and further reduced to a plurality of stages via planetary gear mechanisms 4, 5, 6, etc., which are combined in a plurality of rows. The power is output to wheels (not shown) via the differential gear 7 and the drive shaft 8.
[0011]
FIG. 2 is an exploded view of the planetary gear mechanism 4 (5 and 6 are basically the same). In FIG. 2, the planetary gear mechanism 4 includes a planetary gear 4a having internal teeth, a sun gear 4b having external teeth, three planetary gears 4c meshing with the ring gear 4a and the sun gear 4b, and three pinion shafts 4e. It has a carrier 4d that rotatably supports the gear 4c and can rotate itself.
[0012]
FIG. 3 shows the operation principle of the planetary gear mechanism 4. First, in the case of first speed, as shown in FIG. 3A, a large reduction ratio can be obtained by fixing the sun gear 4b to the drive side, the planetary gear 4c (carrier) to the driven side, and fixing the ring gear 4a. . Next, in the case of the second speed, the sun gear 4b is fixed, the planetary gear 4c (carrier) is driven, and the ring gear 4a is driven, as shown in FIG. The ratio is obtained. Further, in the case of the third speed, as shown in FIG. 3C, a small reduction ratio can be obtained by fixing the sun gear 4b, setting the planetary gear 4c (carrier) to the drive side, and setting the ring gear 4a to the driven side. Can be In the case of retreat, as shown in FIG. 3 (d), by setting the sun gear 4b to the driven side, fixing the planetary gear 4c (carrier), and setting the ring gear 4a to the drive side, the output with respect to the input is obtained. Can be reversed. The above is an example of the operation of the planetary gear mechanism 4, and the operation is not necessarily limited to this.
[0013]
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the needle roller bearing according to the present embodiment is incorporated in a planetary gear mechanism. As shown in FIG. 4, the needle roller bearing 10 is disposed between a pinion shaft (inner ring) 4e and a planetary gear (outer ring) 4c, and rotatably supports the planetary gear 4c. The needle roller bearing 10 includes a plurality of rollers 11 and a retainer 12 that holds them. In the pinion shaft 4e, there is formed an oil passage 4f extending along the axis from the right in FIG. 4 and extending to the outer peripheral surface at the center. The retainer 12 is used for outer ring guide.
[0014]
FIG. 5 is a perspective view of a retainer of the needle roller bearing, and FIG. 6 is a side view of the retainer of the needle roller bearing, in which a pillar portion is omitted (in FIGS. 8 and 10). the same). As shown in the figure, the retainer 12 has a configuration in which a pair of annular portions 12a are connected by a plurality of pillars 12b. The space between the adjacent pillar portions 12b is a pocket for holding the rollers 11 (FIG. 4). Each pillar portion 12b has a reduced diameter portion 12c that is reduced in diameter at the center in the axial direction (that is, close to the axis of the retainer 12), and expands from both axial sides of the reduced diameter portion 12c to the annular portion 12a. The outer peripheral surface is a guide surface 12d. The retainer 12 having such a shape is called an M-type retainer.
[0015]
In the present embodiment, a guide surface 12d extending from the annular portion 12a to the column portion 12b is provided with two circumferentially extending oil grooves (grooves capable of holding or passing lubricating oil) 12e, two on each side. (4 in total on both sides).
[0016]
The operation of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the planetary gear 4c rotates around the pinion shaft 4e and revolves around the sun gear 4b. Accordingly, the needle roller bearing 10 receives a force in a complicated direction accordingly. Here, a part of the lubricating oil supplied from the outside via the oil passage 4f of the pinion shaft 4e passes through the clearance at the column portion 12b and the place 11, and lubricates the outer peripheral surface of the roller 11.
[0017]
However, if the oil groove 12e is not formed on the guide surface 12d of the retainer 12 as in the prior art, lubricating oil is provided between the guide surface 12d and the inner peripheral surface of the planetary gear 4c abutting on the guide groove 12e. Since they are not easily supplied, there is a concern that their wear will increase. On the other hand, according to the present embodiment, since the oil groove 12e is formed in the guide surface 12d, lubrication can be performed for a long period of time using the lubricating oil held in the oil groove 12e. Since lubrication between the inner peripheral surface of the planetary gear 4c and the inner peripheral surface of the planetary gear 4c is realized, their wear can be effectively suppressed. Further, by providing the oil groove 12e, the retainer 12 is reduced in weight, so that there is also a secondary effect such as a higher rotation speed. The number, position, shape, and the like of the oil grooves 12e may be appropriately determined according to the specifications of the needle roller bearing 10.
[0018]
FIG. 7 is a side view of the cage according to the second embodiment, and FIG. 8 is a view of the configuration of FIG. 7 as viewed in the direction of arrow VIII. The retainer 112 of the present embodiment has a different oil groove from the retainer shown in FIGS. More specifically, in the cage 112, the oil grooves 112e extending in the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction on the guide surfaces 112d on both sides. According to the present embodiment, lubrication oil stored in oil groove 112e can be used for a long period of time, and lubricating oil can be taken in from outside of retainer 112 in the axial direction via oil groove 112e. Can also. Further, as shown in FIG. 8, when an oil groove 112e '(which may have the same shape as the other oil groove 112e) is formed so as to be connected to the center of the pocket 112f for accommodating the roller 11, the portion of the oil groove 112e' Since the thickness t is thinner than the other portions, when the plate material is rolled to form the retainer 112, there is an advantage that the outer diameter side of the pocket 112f is easily expanded and the assemblability of the rollers 11 is improved.
[0019]
FIG. 9 is a side view of the third embodiment. In the retainer 212 of the present embodiment, spiral oil grooves 212e are formed on both guide surfaces 212d. According to the present embodiment, it is possible to perform lubrication for a long time using the lubricating oil stored in oil groove 212e, and to take lubricating oil into oil groove 212e according to rotation of retainer 212. Can also.
[0020]
As described above, the present invention has been described with reference to the examples. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that modifications and improvements can be made as appropriate. For example, the above embodiments are all M-shaped cages, but the present invention is not limited to the shape of the cage.
[0021]
【The invention's effect】
The cage for a needle roller bearing of the present invention is a cage for a needle roller bearing comprising a pair of annular portions and a plurality of pillars connecting the annular portions, and having a guide surface on an outer periphery. Since the guide surface is formed with an oil groove extending in at least one of the circumferential direction and the axial direction, even when a centrifugal force acting on the retainer acts and a relative sliding motion is generated with respect to the outer ring, Lubrication can be performed for a long period of time by using the lubricating oil stored in the oil groove, whereby the occurrence of wear can be significantly suppressed. Further, the provision of the oil groove reduces the weight of the retainer, and has a secondary effect such as a higher rotation speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an automatic transmission for a vehicle including a needle roller bearing according to the present embodiment.
FIG. 2 is an exploded view of the planetary gear mechanism 4.
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation principle of the planetary gear mechanism.
FIG. 4 is a view showing a state where the needle roller bearing according to the first embodiment is incorporated in a planetary gear mechanism.
FIG. 5 is a perspective view of a retainer of the needle roller bearing.
FIG. 6 is a side view of a retainer of the needle roller bearing.
FIG. 7 is a side view of the retainer according to the second embodiment.
8 is a view of the configuration in FIG. 7 as viewed in the direction of arrow VIII.
FIG. 9 is a side view of the retainer according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic transmission 4-6 Planetary gear mechanism 10 Needle roller bearing 11 Roller 12, 112, 212 Cage
