JP2006161991A - スラストころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】ワッシャ等を用いず部品の組立隙間の調整を可能として、部品の管理コストや組立コストの低減ないしは削減を可能とすること。
【解決手段】本スラストころ軸受１０は、油圧式機構内に組み込まれて当該機構の各部品間の組立上の隙間を調整するものであり、レース１０ａの背面が該レース１０ａの背面と対向する底壁面（相手部材）１２ａとの間で油圧室２０を構成し、油圧室２０からの圧力を受けて軸方向に変位して上記隙間の調整を行うよう構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の自動変速機等、油圧により動作する油圧式機構に組み込まれて該油圧式機構を構成する部品の軸方向の寸法ばらつき等により発生する各部品間の軸方向の隙間調整を行うスラストころ軸受に関するものである。

自動変速機はトルクコンバータを用いたものが主流となっている。この自動変速機は、筐体（ハウジング）内の入力軸や出力軸の軸方向に沿い多数の変速機用部品を組み合わせて構成されているのであるが、各部品の幅寸法や組立寸法に存在する寸法ばらつきにより軸方向に最終的に組み付けられた部品と筐体との間には軸方向に約１ｍｍ程度のわずかな隙間（組立隙間）が生じてくる。この組立隙間が自動変速機の変速動作やその性能に影響することが無いように組立隙間にワッシャやシム等の隙間調整部材を挿入して調整することが行われている（特許文献1参照。）。この場合、組立最終部品と筐体との間には軸方向荷重を受けるスラストころ軸受が設けられているので、このスラストころ軸受は上記ワッシャ等とセットで構成されている場合がある。

しかしながら、組立隙間の程度は種々であるから、隙間調整部材であるワッシャ等も数種類あるいは１０数種類準備しておく必要があり、ワッシャ等の管理や部品点数の増大、等をもたらし、コストの上昇を招いている。また、ワッシャ等を多数準備したとしても、組立隙間の程度によっては該組立隙間と高精度に一致したワッシャ等が製作されていない場合もあり、このような場合では、組立隙間の高精度な調整が行い難い。
特公平０６−１００２２１公報

本発明により解決すべき課題としては、部品の寸法ばらつき等で生じる組立隙間の調整を低コストで実施可能とすることである。また、他の解決すべき課題としては、組立隙間の調整を高精度で実施可能とすることである。

本発明によるスラストころ軸受は、油圧式機構の筐体内に組み込まれる各部品間の組立上の隙間に配置されて該隙間の調整に用いるスラストころ軸受において、当該軸受はそのレースと共に上記隙間内において軸方向変位可能に配置されかつ該レースが軸方向で対向する相手部材との対向間で油圧室を構成してなり、該油圧室はその内圧の増大に伴ない上記レースを軸方向に押圧変位させて容積を拡大させて上記隙間の調整を行うことを特徴とするものである。上記相手部材には、油圧式機構の筐体だけでなく当該油圧式機構の部品等を含む。

本発明によると、油圧室には隙間の程度に応じた油が供給されて内圧が上昇するとレースが押圧されて軸方向に変位し、これによって該油圧室が上記隙間に占める容積が増すことにより上記隙間の調整が行われる。この場合、スラストころ軸受は、油圧式機構の各部品の軸方向荷重を負担するべく油圧式機構に組み込まれたものであるから、当初から組み込まれてあるスラストころ軸受を組立方向の隙間調整用軸受として利用することができ、ワッシャ等の専用の隙間調整部材を配置する必要がなくなる。これによって、部品点数の削減、部品の管理コストおよび組立コストの削減を図ることができる。本発明によるとまた、ワッシャ等の隙間調整部材による隙間調整とは異なり、その隙間を油圧調整により微妙に高精度で調整することができるので、油圧式機構、例えば、トルクコンバータを用いた自動変速機の変速性能や変速動作を十分に発揮させることができるようになる。

本発明の好ましい態様として、上記レースの半径方向の端部に上記油圧式機構の筐体の側壁面に軸方向に対向するフランジ部を設け、このフランジ部に上記側壁面との間で油圧室の密封状態を維持して当該軸受を軸方向に移動可能とするシール機構を設けることができる。このシール機構は、側壁面に環状凹部を設け、この環状凹部にＯリング等の接触シールを嵌入した構成とすることができる。あるいは、シール機構は、フランジ部にＯリング等の接触シールを固定し、側壁面にそれらを接触させる構成とすることができる。

本発明のさらに好ましい態様として、油圧室を、レース背面と筐体の底壁面とで囲む空間で構成し、この底壁面に油供給孔を連通して、該油供給孔から油圧室に油の供給を可能とすることができる。

本発明によれば、油圧式機構の部品の寸法ばらつきや組立の寸法ばらつきなどで生じる隙間を、ワッシャ等の、スラストころ軸受とは別途専用の隙間調整部品を用いずに調整することができ、部品点数の削減、組立工数の削減、高精度な隙間調整が可能となる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態に係るスラストころ軸受を詳細に説明する。実施の形態においては、スラストころ軸受が組み込まれる油圧式機構を自動変速機に適用するが、該適用される油圧式機構は、これに限定されない。

図１を参照して、スラストころ軸受１０は、自動変速機の筐体（相手部材）１２の内部に組み込まれる。筐体１２は、環状の底壁面１２ａと、この底壁面１２ａの外径側周縁部から軸方向一方に立ち上がる環状の外径側側壁面１２ｂと、底壁面１２ａの内径側周縁部から軸方向他方に立ち下がる環状の内径側側壁面１２ｃとを有する。

スラストころ軸受１０は、筐体１２の底壁面１２ａと自動変速機において入力軸または出力軸等の自動変速機用軸１３に沿って軸方向に組立てられる各組立部品のうち最終組立部品１６との間に組み込まれている。スラストころ軸受１０は、環状のレース１０ａと、複数の針状ころ１０ｂと、Ｍ形保持器１０ｃと、を備える。レース１０ａは、半径方向に延びるレース本体１０ａ１を備える。レース本体１０ａ１の外径側端部には外径側側壁面と対向して軸方向一方に環状に延びる外径側フランジ部１０ａ２が設けられている。レース本体１０ａ１の内径側端部には内径側側壁面と対向して幅方向他方に環状に延びる内径側フランジ部１０ａ３が設けられている。外径側フランジ部１０ａ２の端部は円周方向数箇所において内径側に突出した突出部１０ａ４が設けられている。Ｍ形保持器１０ｃは、円周方向断面Ｍ形状に形成され、円周方向複数箇所にポケット１０ｃ１が設けられ、このポケット１０ｃ１に針状ころ１０ｂが抜け止めされて収納されている。保持器１０ｃの外径側端部は、レース１０ａの外径側フランジ部１０ａ２の内側面に当接し、外径側フランジ部１０ａ２の突出部１０ａ４により軸方向一方側に抜け止めされている。

レース本体１０ａ１の背面は、相手部材である底壁面１２ａとの間で油圧室２０を構成している。油圧室２０は、外径側と内径側それぞれのシール機構１８ａ，１８ｂにより密封されている。外径側シール機構１８ａは、外径側側壁面１２ｂに設けた凹部（Ｏリング装着部）１８ａ１とこの凹部１８ａ１内に嵌入した環状のＯリング１８ａ２とにより構成されている。内径側シール機構１８ｂは、内径側側壁面１２ｃに設けた凹部（Ｏリング装着部）１８ｂ１とこの凹部１８ｂ１内に嵌入した環状のＯリング１８ｂ２とにより構成されている。

スラストころ軸受１０は、外径側と内径側それぞれのシール機構１８ａ，１８ｂを、外径側と内径側それぞれのフランジ部１０ａ２，１０ａ３と同じく外径側と内径側それぞれの側壁面１２ｂ，１２ｃとの対向間に設けたことにより、軸方向変位可能となっている。

外径側フランジ部１０ａ２と内径側フランジ部１０ａ３は、上記シール機構１８ａ，１８ｂそれぞれのＯリング１８ａ２，１８ｂ２が接触する接触部を構成するが、Ｏリング１８ａ２，１８ｂ２を装着するＯリング装着部を構成することができる。この場合、外径側側壁面１２ｂと内径側側壁面１２ｃはＯリング１８ａ２，１８ｂ２の接触部を構成する。

Ｏリング１８ａ２，１８ｂ２に代えて、通常の接触シールを凹部１８ａ１，１８ｂ１に配置し、その接触シールのリップを相手部材側に接触する構成としてもよい。この接触シールを用いる場合では、シールのリップ形状を変えたりリップ緊迫力を調整することにより油の漏洩を防止することができる。本明細書ではＯリング１８ａ２，１８ｂ２は、スラスト軸受が隙間調整機能を保持できる程度に油圧室２０の油が漏れ出ないように密封することができるシールであれば、そのシールに置換することができる。

スラストころ軸受１０は、レース１０ａの背面が油圧室２０の油圧により軸方向一方側に押圧されることにより、軸方向一方側に変位して自動変速機の筐体１２内の隙間調整を行うようになっている。

筐体１２の底壁１２ｅには一方向弁１４付きの油供給孔１２ｄが開通されている。一方向弁１４は、油供給孔１２ｄの内部に装着しても、この油供給孔１２ｄに連通する他の油供給孔の内部に装着してもよい。この一方向弁１４は、油圧により開くことができる弁であればよいが、図外のマイクロコンピュータ等により開閉を制御できる弁であれば、一方向弁ではなく、電磁弁でもよい。例えば、油圧室２０の内圧が過大な場合では油圧室２０から油を排出させ、内圧が不足する場合は油を供給するようにその電磁弁の開閉を制御するとよい。油圧室２０は、この油供給孔１２ｄから油の供給を受けて内圧が増大するようになっている。

図２を参照して動作を説明する。図２（ａ）は、組立隙間調整前、図２（ｂ）は組立隙間調整後を示す。図２（ａ）に示すごとく、組立隙間調整前の組立隙間はＧ１であり、スラストころ軸受１０のレース１０ａのレース本体１０ａ１の背面位置は、軸方向位置Ｐ１にある。この組立隙間Ｇ１に対応して、油供給孔１２ｄを介して図示略の油供給源から油圧室２０に油が供給される結果、油圧室２０の内圧が増大する。この油圧室２０の内圧の増大に伴ない、スラストころ軸受１０のレース１０ａのレース本体１０ａ１の背面が軸方向一方側に押圧されて、レース１０ａのレース本体１０ａ１の背面位置は、図２（ｂ）に示すごとく、軸方向位置Ｐ２にまで変位する。これによって油圧室２０の容積が拡大して隙間が調整される。この場合、スラストころ軸受１０はこのレース１０ａと共に軸方向に変位可能であるから、上記油圧室２０の容積拡大が許容される。以上により、組立隙間Ｇ１が好ましくはゼロに調整される。油圧室２０はその内圧が上昇しようとするとレース１０ａが軸方向変位してその容積が拡大するので低下するが、組立隙間Ｇ１が例えばゼロに調整されると、油圧室２０の内圧が上昇しても油圧室２０の容積は拡大できなくなり、油供給孔１２ｄから油の供給が継続されると、内圧が上昇を継続することとなる。そこで、隙間の調整完了後は、油供給孔１２ｄからの油の供給を停止させるべく、油圧室２０や油供給孔１２ｄ、あるいはその他の部位にセンサ等を配置し、そのセンサの出力信号により油圧室２０の内圧の変化等を検知し、油圧ポンプ等の作動を停止させるなどして、油供給孔１２ｄからの油の供給を停止させる。

以上説明したごとく、実施の形態のスラストころ軸受１０においては、自動変速機等の油圧式機構内部に軸方向荷重を受けるべく該自動変速機内に組み込まれたものであり、スラストころ軸受１０は、軸方向荷重を負担する本来の軸受機能の他に組立隙間調整機能も備えるから、ワッシャ等の組立隙間調整部品が不要となり、部品点数が削減され、従来のごとく、ワッシャ等の隙間調整部材をコストをかけて、多種類、用意しておく必要がなくなり、部品コスト、部品管理コスト、部品組立コスト、等を大幅に削減することができる。さらに、スラストころ軸受１０は、組立隙間に応じて連続的に軸方向に変位することができるから、従来のごとく、ワッシャ等の隙間調整部材よりも、組立隙間を高精度に調整することができる。

次に、本発明の他の実施の形態について図３を参照して説明する。なお、上記実施の形態と同様の構造については説明を省略するとともに同じ符号を付す。

図３を参照して、スラストころ軸受１０のレース本体１０ａ１の外径側フランジ部１０ａ２の外周の軸方向端部角部分に全周にわたり凹み形成された段部２１を設け、この段部２１に嵌合される断面視Ｌ字状の芯金２２と、リップ２３ａを備えた樹脂シール部２３とから成る接触シール２４を、前記段部２１に嵌合させたものとしている（図３における要部拡大図参照）。さらに、レース本体１０ａ１の内径側フランジ部１０ａ３の外周の軸方向端部角部分に全周にわたり凹み形成された段部２５を設け、この段部２５に嵌合される断面視Ｌ字状の芯金２６と、リップを備えた樹脂シール部２７とから成る接触シール２８を、前記段部２１に嵌合させたものとしている。接触シール２４のリップ２３ａは筐体１２の外径側側壁面１２ｂに摺接するものとなっている。接触シール２８のリップは筐体１２の内径側側壁面１２ｃに摺接するものとなっている。接触シール２４，２８でシールされたレース本体１０ａ１と筐体１２との間の空間部には油が供給されて充填され、その充填された油によってスラストころ軸受１０が最終組立部品１６に押圧されるので、スラストころ軸受１０と最終組立部品１６との間に隙間が生じないようになっている。

なお、本発明は、上記実施の形態以外にも、特許請求の範囲に記載した範囲内で種々に変更して実施することができる。

本発明の実施の形態に係るもので、自動変速機の筐体と該筐体に組み込まれるスラストころ軸受とを示す断面図である。 スラストころ軸受による組立隙間の調整動作の説明に供する図である。 本発明の他の実施の形態に係るもので、自動変速機の筐体と該筐体に組み込まれるスラストころ軸受とを示す断面図である。

符号の説明

１０ スラストころ軸受
１０ａ レース
１０ａ１ レース本体
１０ａ２ 外径側フランジ部
１０ａ３ 内径側フランジ部
１０ａ４ 突出部
１０ｂ ころ
１０ｃ 保持器
１２ 筐体（相手部材）
１２ａ 底壁面
１２ｂ 外径側側壁面
１２ｃ 内径側側壁面
１２ｄ 油供給孔
１２ｅ 底壁
１３ 自動変速機用軸
１４ 一方向弁
１６ 最終組立部品
１８ シール機構
１８ａ 外径側シール部
１８ｂ 内径側シール部
２０ 油圧室

Claims (2)

1. 油圧式機構の筐体内に組み込まれる各部品間の組立上の隙間に配置されて該隙間の調整に用いるスラストころ軸受において、当該軸受はそのレースと共に上記隙間内において軸方向変位可能に配置されかつ該レースが軸方向で対向する相手部材との対向間で油圧室を構成してなり、該油圧室はその内圧の増大に伴ない上記レースを軸方向に押圧変位させて容積を拡大させて上記隙間の調整を行う、ことを特徴とするスラストころ軸受。
2. 上記レースの半径方向の端部に上記油圧式機構の筐体の側壁面に軸方向に対向するフランジ部を設け、このフランジ部に上記側壁面との間で油圧室の密封状態を維持して当該軸受を軸方向に移動可能とするシール機構を設けた、ことを特徴とする請求項１に記載のスラストころ軸受。
   
   

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