JP2008095720A - Thrust washer - Google Patents
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Description
本発明は、相対回転する部材間でスラスト荷重を受けるスラスト軸受やスペーサとして用いられ、たとえば車両の変速機等に使用される合成樹脂製のスラストワッシャに関する。 The present invention relates to a thrust washer made of a synthetic resin that is used as a thrust bearing or a spacer that receives a thrust load between members that rotate relative to each other, and is used, for example, in a transmission of a vehicle.
車両の自動変速機(AT)のパワートレイン部やステータ部、カバー部において相対回転する金属部材間には、スラスト荷重を受けるニードルベアリングが使用されている。ところが、この種のニードルベアリングは、相対回転する金属部材間の摺動抵抗を低減する手段としては優れているが、円周方向に配置された多数のニードルローラとこれを軸方向両側から保持する一対のベアリングレースからなるため、軸方向の省スペース化が困難であり、しかも材料コストや製造コストが高いので、低コスト化も困難であるといった問題が指摘される。 A needle bearing that receives a thrust load is used between metal members that rotate relative to each other in a power train portion, a stator portion, and a cover portion of an automatic transmission (AT) of a vehicle. However, this type of needle bearing is excellent as a means for reducing sliding resistance between relatively rotating metal members, but holds a large number of needle rollers arranged in the circumferential direction and both sides from the axial direction. Since it is composed of a pair of bearing races, it is difficult to reduce the space in the axial direction, and the material cost and manufacturing cost are high, so that it is difficult to reduce the cost.
そこで近年は、軸方向の省スペース化及び低コスト化を実現するために、ニードルベアリングに代えて、合成樹脂製のスラストワッシャが適用されつつある。一方、車両の燃費向上策のひとつとして、車両の軽量化が進められており、特に自動変速機には、アルミニウム系の軽金属(以下、AL材と略称する)が多様に使用されており、例えば自動変速機のケース、トルクコンバータ内のステータや、各種シャフト類の一部にもAL材が使用されている。ところが、AL材は、合成樹脂からなる部品と摺動すると、異常摩耗を誘発するおそれがあるため、合成樹脂製のスラストワッシャを採用する場合は、AL材からなる部品と摺動させない構造とする必要がある。 Therefore, in recent years, in order to realize space saving and cost reduction in the axial direction, synthetic resin thrust washers are being applied instead of needle bearings. On the other hand, as one of the measures for improving the fuel consumption of vehicles, the weight reduction of vehicles has been promoted. In particular, aluminum light metals (hereinafter abbreviated as AL materials) are used in various automatic transmissions. AL materials are also used in cases of automatic transmissions, stators in torque converters, and parts of various shafts. However, when the AL material slides with a component made of a synthetic resin, abnormal wear may be induced. Therefore, when a thrust washer made of a synthetic resin is used, the AL material is not slid with the component made of the AL material. There is a need.
すなわち、合成樹脂製のスラストワッシャをAL材からなる部品に保持する場合、両者の摺動を防止するために、スラストワッシャに複数の突起を形成し、これを、AL材からなる部品に設けた穴に挿入することによって回り止めすることが知られている(例えば下記の特許文献参照)。
しかしながら、AL材からなる部品は、アルミダイキャストによる成形品の場合、回り止め用の穴の精度がラフになるため、スラストワッシャに形成した突起との間にガタを生じてしまう。そしてこのような突起と穴による係合部分には、トルク等による応力が集中しやすいため、係合部にガタがあると、突起に繰り返し負荷が作用し、この突起が早期に摩耗して破損するおそれがあるため、装着性に支障を来さない程度にガタを小さく抑える必要がある。 However, in the case of a part made of AL material, in the case of a molded product by aluminum die-casting, the accuracy of the hole for preventing rotation becomes rough, so that play is generated between the protrusion formed on the thrust washer. Since stress due to torque or the like tends to concentrate on the engaging portion formed by the protrusion and the hole, if there is a backlash in the engaging portion, a load is repeatedly applied to the protrusion, and the protrusion is quickly worn and damaged. Therefore, it is necessary to keep the backlash small enough not to interfere with the wearability.
スラストワッシャの突起とAL材からなる部品の穴とのガタを可及的に小さくするには、前記穴の精度を、追加工によって高めるのが一般的である。しかし、複数箇所の穴の高精度な追加工は、加工コストの上昇を来すため、合成樹脂製のスラストワッシャの採用による低コスト化を阻害することになってしまう。 In order to reduce the backlash between the projection of the thrust washer and the hole of the part made of the AL material as much as possible, the accuracy of the hole is generally increased by additional machining. However, high-precision additional machining of holes at a plurality of locations increases the processing cost, and thus hinders cost reduction due to the use of a thrust washer made of synthetic resin.
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、スラストワッシャと相手部材との相対回転防止を、低コストで実現することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and a technical problem thereof is to realize relative rotation prevention between the thrust washer and the counterpart member at a low cost.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明は、軸方向に互いに対向する回転部材と非回転部材との間に介在される合成樹脂製のスラストワッシャであって、軸方向一端に摺動面が形成されると共に、他端における外周部又は内周部に軸方向へ突出した嵌合筒部が形成され、この嵌合筒部が、前記回転部材及び非回転部材のうちいずれか一方に、前記摺動面における滑りトルクよりも大きな摩擦力をもって圧入嵌着されることを特徴とするものである。すなわち、本発明によるスラストワッシャは、軸方向へ突設した嵌合筒部を回転部材又は非回転部材における外周面又は内周面に圧入嵌着することによって、その摩擦トルクによって両者間の回り止めを行うものであるため、前記回転部材又は非回転部材に、回り止めのための穴の加工を行う必要がない。 As a means for effectively solving the technical problem described above, the present invention is a thrust washer made of a synthetic resin interposed between a rotating member and a non-rotating member facing each other in the axial direction. A sliding surface is formed at one end, and a fitting cylindrical portion protruding in the axial direction is formed at the outer peripheral portion or the inner peripheral portion at the other end, and the fitting cylindrical portion is formed of the rotating member and the non-rotating member. Either one of them is press-fitted with a frictional force larger than the sliding torque on the sliding surface. That is, the thrust washer according to the present invention has a fitting cylinder portion projecting in the axial direction press-fitted to the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the rotating member or the non-rotating member, so that the friction torque prevents the rotation between the two. Therefore, it is not necessary to process a hole for preventing rotation on the rotating member or the non-rotating member.
また、上記構成において一層好ましくは、嵌合筒部と、回転部材又は非回転部材との嵌合面が、互いに対応する径方向起伏面をなすものとすることによって、装着時の嵌合筒部のスプリングバックによる軸方向の抜けを防止することができる。 In the above configuration, more preferably, the fitting cylinder part and the fitting surface of the rotating member or the non-rotating member form a radially undulating surface corresponding to each other, thereby fitting cylinder part at the time of mounting. It is possible to prevent axial slippage due to the spring back.
本発明に係るスラストワッシャによれば、スラストワッシャと相手部材との相対回転を、スラストワッシャに形成した嵌合筒部と前記相手部材との摩擦力によって防止するものであるため、回転部材又は非回転部材に、回り止め用の穴を追加工する必要がなく、スラストワッシャと相手部材との回り止めを低コストで実現することができる。 According to the thrust washer according to the present invention, since the relative rotation between the thrust washer and the mating member is prevented by the frictional force between the fitting cylinder portion formed on the thrust washer and the mating member, There is no need to additionally process a rotation-preventing hole in the rotating member, and the rotation prevention between the thrust washer and the counterpart member can be realized at a low cost.
以下、本発明に係るスラストワッシャの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第一の形態によるスラストワッシャを、その軸心を通る平面で切断して示す断面図、図2は、第一の形態によるスラストワッシャの装着状態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 Hereinafter, a preferred embodiment of a thrust washer according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a thrust washer according to a first embodiment of the present invention cut along a plane passing through its axis, and FIG. 2 is a perspective view showing a state where the thrust washer according to the first embodiment is mounted. It is sectional drawing cut | disconnected and shown by the plane which passes.
まず図1に単体で示されるスラストワッシャ1は、耐熱性、耐油性及び機械的強度に優れると共に伸びのあるナイロン系の合成樹脂、例えばポリアミド66等で環状に成形されたものであって、軸方向一端面を摺動面11aとする本体部11と、この本体部11の軸方向他端面(背面)11bにおける外周部から軸方向へ突出した嵌合筒部12が形成されたものである。
First, a
このスラストワッシャ1は、図2に示されるように、例えば車両の自動変速装置等のパワートレイン部やステータ部、あるいはカバー部において軸方向に互いに対向する回転部材2と非回転部材3との間に介在されるものである。非回転部材3はアルミニウム系の軽金属からなるダイキャスト成形品であって、スラストワッシャ1は、この非回転部材3側に保持されると共に、本体部11における摺動面11aにおいて回転部材2と摺動可能に接触され、ATF(自動変速機用オイル)等による油潤滑条件下で使用される。前記摺動面11aには、摺動抵抗及び摩耗の低減を図るために、径方向に延びる多数の潤滑用溝(不図示)が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
嵌合筒部12の内周嵌合面12aは、先端側が相対的に小径、基部側が相対的に大径となるような略S字状の起伏面をなしており、この内周嵌合面12aが、これと対応する断面形状をなして非回転部材3の端部外周面に形成された、先端側が相対的に大径となる起伏面3aに抜け止め状態に密接嵌合されると共に、本体部11の背面11bが、前記非回転部材3の先端面3bに当接支持されるようになっている。
The inner
スラストワッシャ1の嵌合筒部12は、非回転部材3の端部外周面に対して所要の締め代をもっている。そしてこの締め代は、非回転部材3との線膨張係数差を考慮し、使用環境のMAX温度(例えば車両の自動変速装置の場合120〜165℃)でも、非回転部材3の端部外周面に対して、摺動面11aにおける回転部材2との滑りトルクよりも大きな摩擦力を維持するように設定されている。
The
また、図3は、本発明の第二の形態によるスラストワッシャの装着状態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。この形態によるスラストワッシャ1において、先に説明した第一の形態と異なるところは、嵌合筒部12が、本体部11の背面11bにおける内周部から軸方向へ突出形成されたことにある。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the thrust washer according to the second embodiment of the present invention is mounted by cutting along a plane passing through its axis. The thrust washer 1 according to this embodiment is different from the first embodiment described above in that the
嵌合筒部12の外周嵌合面12bは、先端側が相対的に大径、基部側が相対的に小径となるような略S字状の起伏面をなしており、この外周嵌合面12bが、これと対応する断面形状をなして非回転部材3の端部内周面に形成された、先端側が相対的に小径となる起伏面3cに抜け止め状態に密接嵌合されると共に、本体部11の背面11bが、前記非回転部材3の先端面3bに当接支持されるようになっている。その他の構成は、基本的に第一の形態と同様である。
The outer
上述の各形態によるスラストワッシャ1は、図2又は図3に示されるように、嵌合筒部12において非回転部材3に固定されると共に、本体部11の摺動面11aにおいて回転部材2と摺動可能に接触され、スラスト荷重を受けるものである。そして、非回転部材3の端部外周面に対する嵌合筒部12の摩擦力は、摺動面11aにおける回転部材2との滑りトルクよりも大きいので、アルミニウム系金属からなる非回転部材3は、スラストワッシャ1と相対回転することがなく、この状態は、使用環境温度がMAX温度まで上昇しても維持される。したがって、合成樹脂からなるスラストワッシャ1との摺動による非回転部材3の異常摩耗が有効に防止される。
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the thrust washer 1 according to each of the above embodiments is fixed to the
また、非回転部材3へのスラストワッシャ1の装着は、非回転部材3の端部へ嵌合筒部12を圧入することによって行われるが、このとき、非回転部材3とスラストワッシャ1との円周方向の位置決め等は不要である。そして、嵌合筒部12と非回転部材3との嵌合面が、互いに対応する径方向起伏面をなすため、装着後、嵌合筒部12のスプリングバック等による軸方向の抜けが有効に防止され、本体部11の背面11bが、非回転部材3の先端面3bに当接した状態が保持される。
The
なお、上述の各実施の形態によるスラストワッシャ1は、嵌合筒部12を非回転部材3に圧入嵌着し、回転部材2と摺動させるものとしたが、回転部材側に取り付ける場合についても、同様に実施することができる。
In addition, although the thrust washer 1 according to each of the above-described embodiments is configured such that the
図4は、図1の形態によるスラストワッシャ1(嵌合筒部12の内径をそれぞれφ54.1,φ54.3,φ54.5とした試料)を、アルミニウムからなる相手部材に嵌着し、これをATFに浸漬した状態で140℃の温度環境下に放置した後、トルクレンチを用いて、相手部材とスラストワッシャ1間の摩擦力によるトルクを測定した試験結果を、浸漬時間との関係において示すものである。
FIG. 4 shows a
この試験結果から、相手部材に嵌着後30時間までは、嵌合筒部12のクリープ等によるものと思われる経時的な締め代低下によるトルクの低下がみられるが、その後は安定したトルクが維持され、摺動面11aにおける回転部材との滑りトルクよりも十分に高い値に維持可能であることが確認された。
From this test result, until 30 hours after fitting to the mating member, there is a decrease in torque due to a decrease in tightening allowance that seems to be due to creep of the
1 スラストワッシャ
11 本体部
11a 摺動面
11b 背面
12 嵌合筒部
12a 内周嵌合面
12b 外周嵌合面
2 回転部材
3 非回転部材
3a,3c 起伏面
3b 先端面
DESCRIPTION OF
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JP2006274875A JP2008095720A (en) | 2006-10-06 | 2006-10-06 | Thrust washer |
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CN108895155A (en) * | 2018-09-12 | 2018-11-27 | 重庆青山工业有限责任公司 | A kind of mechanical vehicle speed transmission intermediate shaft assembly mechanism |
-
2006
- 2006-10-06 JP JP2006274875A patent/JP2008095720A/en not_active Withdrawn
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