JP2007255494A

JP2007255494A - 遊星歯車用ころ軸受

Info

Publication number: JP2007255494A
Application number: JP2006078479A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Sato; 崇彦佐藤
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】遊星歯車装置の支持軸と保持器ところとの潤滑性能を向上させることを目的とする。
【解決手段】遊星歯車３の中心穴に位置する支持軸４にその一端側から外周面に潤滑油を導く油通路１０が設けられ、遊星歯車と支持軸との間に位置する保持器５は、軸方向両側にそれぞれ平行に配置され、外側に向けて延出する鍔部２２を有する環状部２１の円周方向の複数箇所に柱部２３が掛け渡され、柱部における軸方向の中央側部分２３ａが両側部分２３ｂよりも外径側に寄るようにして逆Ｍ字状に形成され、環状部２１の内径案内面２１ａに、その内側に円周方向に延びてポケット位置を通過する断続油溝３０が設けられ、その外側に円周方向に延びる連続溝３１が設けられ、さらに軸方向に延び、断続油溝とクロスして連通すると共に連続溝に連通する油供給用溝３２が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車用自動変速機等を構成する遊星歯車装置の遊星歯車用ころ軸受、更に詳しくは遊星歯車と支持軸と保持器ところとの潤滑性能を向上させるようにしたものに関する。

従来の遊星歯車用ころ軸受は、複数のころと、これらころを保持する保持器とからなり、外輪と太陽軸との間に介装されている複数の遊星歯車のそれぞれの中心孔に支持軸が保持器で保持された複数のころを介してそれぞれ挿入され、各支持軸にその一端側からころ配置空間へ潤滑油を導く油通路が設けられている。
その保持器は、軸方向両側にそれぞれ平行に配置される環状部の円周方向の複数箇所に柱部が掛け渡され、かつ柱部における軸方向の中央側部分が両側部分よりも外径側に寄った形状とされ、且つ前記中央側部分の内径側が前記支持軸の油通路の供給口に対向配置された状態のときに油溜まり用の空隙を作るようにしている。
これにより、外部の潤滑油が油通路を通じて針状ころが配置される空間へ供給されたとき、油通路の供給口を保持器が塞ぐことがなくなって、供給口から潤滑油が前記油溜まり用の空隙に溜まりやすくなる。これにより、潤滑油が針状ころ及び針状ころが接触する相手部材である遊星歯車、支持軸、保持器に効率よく供給されることになって、潤滑性が向上し、遊星歯車の動作安定性を向上できる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１７２０３６号公報（第１頁、図１、図２）

しかしながら、従来の遊星歯車用ころ軸受では、保持器がその柱部における軸方向の中央側部分の外径側が遊星歯車の内周面で回転案内される方式であり、保持器の中央側部分の内径側が前記支持軸の油通路の供給口に対向配置された状態のときに油溜まり用の空隙を作るようにして、外部の潤滑油が油通路を通じて針状ころが配置される空間へ供給されたとき、油通路の供給口を保持器が塞ぐことがなくなって、供給口から潤滑油が前記油溜まり用の空隙に溜まりやすくするが、保持器の軸方向両側の環状部の内径面と支持軸の外周面とは接触しているため、その環状部の内径面と支持軸の外周面との間には潤滑油が供給されにくいことにより、摺動摩擦を低減することができないという課題があった。
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、遊星歯車装置の支持軸と保持器との潤滑性能を向上させるようにし、保持器の環状部の内径案内面と支持軸の外周面との摺動摩擦を低減することができる遊星歯車用ころ軸受を得ることを目的とする。

本発明に係る遊星歯車用ころ軸受は、複数の針状ころと、これら針状ころを保持する保持器とからなり、リングギアと太陽ギアとの間に介装されている複数の遊星歯車の中心穴にそれぞれ位置する支持軸との間に配置される遊星歯車用ころ軸受において、前記支持軸にその一端側から外周面に潤滑油を導く油通路が設けられ、前記保持器は、軸方向両側にそれぞれ平行に配置され、外側に向けて延出する鍔部を有する環状部の円周方向の複数箇所に柱部が掛け渡され、かつ、柱部における軸方向の中央側部分が両側部分よりも外径側に寄るようにして逆Ｍ字状に形成され、前記環状部の内径案内面に、その内側に円周方向に延びて前記ポケット位置を通過する断続油溝が設けられ、その外側に円周方向に延びる連続溝が設けられ、さらに軸方向に延び、前記断続油溝とクロスして連通すると共に前記連続溝に連通する油供給用溝が設けられている。
また、前記環状部の内径案内面の内側の断続溝と外側の連続溝の深さは、前記断続溝の方が前記連続溝より深いか、或いは前記断続溝と前記連続溝とは同じ深さである。
さらに、前記環状部の鍔部の高さは、前記中央側部分の高さよりも低くしている。

本発明に係る遊星歯車用ころ軸受においては、リングギアと太陽ギアとの間に介装されている複数の遊星歯車の中心穴にそれぞれ位置する支持軸にその一端側から外周面に潤滑油を導く油通路が設けられ、遊星歯車と支持軸との間に位置する保持器は、軸方向両側に平行に配置され、外側に向けて延出する鍔部を有する環状部のそれぞれの円周方向の複数箇所に柱部が掛け渡され、かつ、柱部における軸方向の中央側部分が両側部分よりも外径側に寄るようにして逆Ｍ字状に形成され、前記環状部の内径面を案内面としているため、保持器の環状部の内径案内面は支持軸の外周面に対して相対すべり速度が減少、即ちＰＶ値（荷重Ｐ×速度Ｖ＝ＰＶ値）が減少することになる。
更に、前記環状部の内径案内面に、その内側に円周方向に延びて前記ポケット位置を通過する断続油溝が設けられ、その外側に円周方向に延びる連続溝が設けられ、さらに軸方向に延び、前記断続油溝とクロスして連通すると共に前記連続溝に連通する油供給用溝が設けられているので、外部の潤滑油が支持軸の油通路に入り、油通路の供給口から針状ころが配置される空間へ供給されたとき、その潤滑油は保持器の各環状部の内径案内面に設けた油供給用溝に行き、油供給用溝に入った潤滑油は各環状部の内径案内面に設けられた内側の断続油溝に供給され、その断続油溝に供給された潤滑油は、ポケット内の針状ころ及び針状ころが接触する遊星歯車の内径面に供給されると共に外側の連続油溝にスムーズに供給され続けるため、保持器の各環状部の内径案内面と支持軸の外周面との間に供給されて両面での摺動摩擦が低減され、連れ回りによる保持器の各柱部ところの接触時の発生応力を低減することができるという効果がある。
また、前記環状部の内径案内面の内側の断続溝と外側の連続溝の深さは、前記断続溝の方が前記連続溝より深くすることにより、油供給量のアップを図ることができる。
さらに、前記環状部の鍔部の高さは、前記中央側部分の高さよりも低くしているので、保持器の剛性をアップさせながら、遠心力でころ軸受の外径側の中央に飛ばされた潤滑油は、側面からころ軸受外に放出されやすくなり、潤滑油がころ軸受に滞留して攪拌抵抗をアップさせることなく、ころ軸受の放熱効果を高めることができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る遊星歯車用ころ軸受を有する遊星歯車装置の上半分を断面にした側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は同遊星歯車用ころ軸受の保持器を示す断面図、図４は同遊星歯車用ころ軸受を有する遊星歯車装置の構成を示す略側面図、図５は同遊星歯車用ころ軸受に設けた複数の油溝の説明図である。
まず、本発明の実施の形態１の遊星歯車用ころ軸受を有する遊星歯車装置の全体の構成について説明する。
図１及び図４に示すように、この実施の形態１の遊星歯車装置は、外周面に歯１ａを形成した太陽ギア１と、この太陽ギア１と同心に配置され、内周面に歯２ａを形成したリングギア２との間に、例えば３個の遊星歯車３を、円周方向に等間隔に配置している。
そして、これら３個の遊星歯車３の外周面に形成した歯３ａを、太陽ギア１の歯１ａとリングギア２の歯２ａとに噛合させている。
各遊星歯車３は、支持軸４の外周に逆Ｍ字型の保持器５に保持された複数の針状ころ６を介して回転自在に支持されている。保持器５及び針状ころ６がケージアンドローラと呼ばれる転がり軸受を構成している。針状ころ６は、遊星歯車３の内周面を外輪軌道とし、支持軸４の外周面を内輪軌道とする。
各支持軸４の軸方向両端部はそれぞれキャリア７に固着されている。８は各支持軸４の軸方向両端部とキャリア７との間に介装されたワッシャである。

太陽ギア１を円筒状に形成し、キャリア７を断面Ｌ字形で全体をリング状に形成していいる。そして、キャリア７の内周縁部に形成した円筒部７ａを回転軸９の外周面にスプライン係合させている。太陽ギア１はその回転軸９の周囲に回転自在に支持されている。
また、遊星歯車３及び各針状ころ６とキャリア７との互いに対向する面同士の間に、それぞれリング状の滑りワッシャ８、８を設けて、遊星歯車３及び各針状ころ６の軸方向への動きを規制している。

次に、本発明の実施の形態１の遊星歯車用ころ軸受の潤滑構造について説明する。
支持軸４には、複数の針状ころ６の配置空間に潤滑油を供給するための油通路１０が各支持軸４に設けられている。
この油通路１０は、各支持軸４における一端面側から外周面における針状ころ６の軌道領域へ潤滑油を導くものであり、油導入孔１０ａと油供給孔１０ｂとで構成されている。
油導入孔１０ａは、各支持軸４の一端面側から他端側途中まで軸方向に沿って設けられており、油供給孔１０ｂは油導入穴１０ａの奥側から支持軸４の外周面における針状ころ６の軌道領域まで径方向に沿って設けられている。

各支持軸４は、例えばクロムモリブデン鋼（ＪＩＳＧ４１０５）に硬化処理（浸炭焼入れ、焼き戻し）を施した物、或いは高炭素クロム軸受鋼（ＪＩＳＧ４８０５）を硬化処理（ずぶ焼入れ、焼き戻し）したもの等が上げられる。油導入穴１０ａは、支持軸４の一端から軸方向に沿ってドリル加工することにより、また油供給穴１０ｂは、支持軸の径方向に沿ってドリル加工することにより、それぞれ簡単に形成することができ、加工コストの低減に貢献できる。

ケージアンドローラの保持器５は、軸方向の両側にそれぞれ配置され、外側に向けて延出するに鍔部２２を有する２つの環状部２１、２１と、これら環状部２１、２１間で円周方向に複数箇所に掛け渡される柱部２３と、各柱部２３の間に設けられて針状ころ６を非分離に収納保持するポケット２４を備えている。この保持器５は、例えば鋼板をプレス成形して形成され、逆Ｍ字型といわれるものである。
各柱部２３は、その軸方向の中央側部分２３ａが両側部分２３ｂよりも外径側に寄った形状とされている。各柱部２３の中央側２３ａの内壁面には円周方向に突出してころ止め部２５が設けられている。円周方向で隣り合う二つの柱部２３の各ころ止め片２５によってポケット２４から針状ころ６が保持器５の径方向外向きへ抜け出すのを防ぐ。

この保持器５の２つの環状部２１、２１における支持軸４の外周面と接触する内径案内面２１ａ、２１ａの内側には円周方向に延びてポケット位置を通過する断続油溝３０が設けられている。また、２つの環状部２１、２１における支持軸４の外周面と接触する内径案内面２１ａ、２１ａの外側にはそれぞれ円周方向に延びる連続油溝３１が設けられている。
その断続油溝３０と連続油溝３１の深さは、断続油溝３０の方が連続油溝３１より深く形成されている。
さらに、保持器５の２つの環状部２１、２１における支持軸４の外周面と接触する内径案内面２１ａ、２１ａの内径面には、軸方向に延び、断続油溝３０とクロスして連通すると共に連続溝３１に連通する油供給用溝３２が設けられている。

上述のように構成する本発明の実施の形態１の遊星歯車用ころ軸受の場合には、外部の潤滑油が支持軸４の油通路１０に入り、油導入孔１０ａを経て油供給穴１０ｂの供給口から針状ころ６が配置される空間へ供給されたとき、その潤滑油は保持器５の各環状部２１の内径案内面２１ａに設けた油供給用溝３２に行き、油供給用溝３２に入った潤滑油は各環状部２１の内径案内面２１ａに設けられた内側の断続油溝３０に供給され、その断続油溝３０に供給された潤滑油は、ポケット２４内の針状ころ６及び針状ころ６が接触する遊星歯車３の内径面に供給されると共に外側の連続油溝３１にスムーズに供給され続けるため、保持器５の各環状部２１の内径案内面と支持軸４の外周面との間に供給されて両面での摺動摩擦が低減され、保持器５の環状部２１、２１の内径案内面は支持軸４の外周面に対して相対すべり速度が減少、即ちＰＶ値（荷重Ｐ×速度Ｖ＝ＰＶ値）が減少し、連れ回りによる保持器５の各柱部２３ところ６の接触時の発生応力を低減することができる。

また、環状部２１の内径案内面２１ａの内側の断続油溝３０と外側の連続油溝３１の深さは、断続油溝３０方が連続油溝３１より深くしているので、その断続油溝３０と連続油溝３１との深さが同じである場合に比べて油供給量のアップを図ることができる。
さらに、各環状部２１の鍔部２２の高さは、中央側部分２３ａの高さよりも低くしているので、保持器５の剛性をアップさせながら、遠心力でころ軸受の外径側の中央に飛ばされた潤滑油は、側面からころ軸受外に放出されやすくなり、潤滑油がころ軸受に滞留して攪拌抵抗をアップさせることなく、ころ軸受の放熱効果を高めることができる。

本発明の実施の形態１に係る遊星歯車用ころ軸受を有する遊星歯車装置の上半分を断面にした側面図。図１のＡ−Ａ線断面図。同遊星歯車用ころ軸受の保持器を示す断面図。同遊星歯車用ころ軸受を有する遊星歯車装置の構成を示す略側面図。同遊星歯車用ころ軸受の保持器に設けた複数の油溝の説明図。

符号の説明

１太陽ギア、２リングギア、３遊星歯車、４支持軸、５保持器、６針状ころ、１０油通路、２１環状部、２１ａ内径案内面、２２鍔部、２３柱部、２３ａ中央側部分、２３ｂ両側部分、３０断続油溝、３１連続油溝、３２油供給用溝。

Claims

複数の針状ころと、これら針状ころをポケットで保持する保持器とからなり、リングギアと太陽ギアとの間に介装されている複数の遊星歯車の中心穴にそれぞれ位置する支持軸との間に配置される遊星歯車用ころ軸受において、
前記支持軸にその一端側から外周面に潤滑油を導く油通路が設けられ、
前記保持器は、軸方向両側にそれぞれ平行に配置され、外側に向けて延出する鍔部を有する環状部のそれぞれの円周方向の複数箇所に柱部が掛け渡され、かつ、柱部における軸方向の中央側部分が両側部分よりも外径側に寄るようにして逆Ｍ字状に形成され、
前記環状部の内径案内面に、その内側に円周方向に延びて前記ポケット位置を通過する断続油溝が設けられ、その外側に円周方向に延びる連続溝が設けられ、さらに軸方向に延び、前記断続油溝とクロスして連通すると共に前記連続溝に連通する油供給用溝が設けられていることを特徴とする遊星歯車用ころ軸受。
前記環状部の内径案内面の内側の断続溝と外側の連続溝の深さは、前記断続溝の方が前記連続溝より深いか、或いは前記断続溝と前記連続溝とは同じ深さであることを特徴とする請求項１記載の遊星歯車用ころ軸受。
前記環状部の鍔部の高さは、前記中央側部分の高さよりも低くしたことを特徴とする請求項１又は２記載の遊星歯車用ころ軸受。