JP2010060008A - 遊星歯車機構のころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】保持器の外周面や内周面が、遊星歯車や中心軸に接触することを抑制して保持器の摺動抵抗を低減することができる遊星歯車機構のころ軸受を提供する。
【解決手段】遊星歯車機構の遊星歯車４の中心孔５と中心軸６との間に組み込まれる複数のころ１１と保持器２０とを備える。保持器２０は、第１、第２の円環部２１、２２と、複数のポケット２３を区画形成する複数の柱部３０とを備える。複数の柱部３０の対向面には、内径側が狭く外径側に向かってしだいに拡開される傾斜状のころ接触面４１を有するころ止め突起４０がそれぞれ突設される。保持器２０の外周面と遊星歯車４の中心孔５の内周面との間の隙間寸法をＡとし、保持器２０の内周面と中心軸６の外周面との間の隙間寸法をＢとし、ころ止め突起４０のころ接触面４１ところ１１の外周面との間の隙間寸法をＣとしたときに、「Ａ＞Ｃ＜Ｂ」の関係となるように設定されている。
【選択図】図４

Description

この発明は遊星歯車機構のころ軸受に関する。

遊星歯車機構において、遊星歯車（プラネタリギヤ）は、キャリアに組み付けられる中心軸の外周にころ軸受を介して回転可能に支持される。そして、遊星歯車は、太陽歯車（サンギヤ）とリングギヤとの相互に噛み合った状態で、中心軸回りに自転しながら太陽歯車回りに公転するようになっている。
また、ころ軸受（針状ころ軸受も含む）は、遊星歯車の中心孔と中心軸との間に組み込まれる複数のころと、これら複数のころを転動可能に保持する保持器とを備えている。
なお、遊星歯車機構のころ軸受としては、例えば、特許文献１に開示されている。
特開平８−３１２６５０号公報

ところで、前記した従来の遊星歯車機構のころ軸受において、保持器の外径寸法は、遊星歯車の中心孔の内径寸法よりも僅かに小さく設定され、同保持器の内径寸法は、中心軸の外径寸法よりも大きく設定される。そして、保持器の内周面と中心軸の外周面との間の隙間寸法が、保持器の外周面と遊星歯車の中心孔の内周面との間の隙間寸法よりも大きくなっている。
このため、遊星歯車が中心軸回りに自転しながら太陽歯車回りに公転する際の遠心力を保持器が受けると、その遠心力が作用する方向へ保持器が移動し、保持器の外周面の片側（保持器の外周面の移動方向の前側）が遊星歯車の中心孔の内周面に接触する。これによって、保持器の摺動抵抗が大きくなってトルク損失をまねく恐れがある。
また、ころ軸受の保持器が、遠心力を受けて自身の質量で楕円形に変形した場合には、保持器の外周面の片側が遊星歯車の中心孔の内周面に面接触するため、保持器の摺動抵抗が一層大きくなる。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、保持器の外周面や内周面が遊星歯車や中心軸に接触することを抑制して保持器の摺動抵抗を低減することができる遊星歯車機構のころ軸受を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る遊星歯車機構のころ軸受は、遊星歯車機構の遊星歯車の中心孔と中心軸との間に組み込まれる複数のころと保持器とを備えたころ軸受であって、
前記保持器は、軸方向に所定間隔で配置された第１、第２の円環部と、これら第１、第２の円環部を連結すると共に、前記複数のころをそれぞれ個別に収納する複数のポケットを区画形成する複数の柱部とを備え、
前記複数の柱部の対向面には、内径側が狭く外径側に向かってしだいに拡開された傾斜状のころ接触面を有するころ止め突起がそれぞれ突設され、
前記保持器の外周面と前記遊星歯車の中心孔の内周面との間の隙間寸法をＡとし、前記保持器の内周面と前記中心軸の外周面との間の隙間寸法をＢとし、前記ころ止め突起のころ接触面と前記ころの外周面との間の隙間寸法をＣとしたときに、「Ａ＞Ｃ＜Ｂ」の関係となるように設定されていることを特徴とする。

前記構成によると、遊星歯車が中心軸回りに自転しながら太陽歯車回りに公転する際の遠心力を保持器が受けると、その遠心力が作用する方向へ保持器が移動する。この際、保持器が移動する方向の前側に位置するころ止め突起のころ接触面がころの外周面に接触することで、保持器の移動が止められる。
これによって、保持器の外周面の前側（移動方向の前側）が遊星歯車の中心孔の内周面に接触したり、あるいは、保持器の内周面の反対側（後側）が中心軸の外周面に接触することが抑制される。
また、ころ止め突起のころ接触面ところの外周面とは線接触状態であるため、当該部分の保持器の摺動抵抗は、従来の保持器の外周面と遊星歯車の中心孔の内周面との接触及び、保持器の内周面と中心軸の外周面との接触による摺動抵抗と比べ小さくすることができ、トルク損失の軽減に効果が大きい。
また、ころ止め突起が柱部の対向面の軸方向全長にわたることなく軸方向に短尺に形成される場合には、ころの外周面との摺動抵抗をより一層軽減することができる。

請求項２に係る遊星歯車機構のころ軸受は、請求項１に記載の遊星歯車機構のころ軸受であって、
保持器の外径寸法は、複数のころのピッチ円寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする。

前記構成によると、遠心力が作用する方向へ保持器が移動する際に、保持器の外周面の前側（移動方向の前側）が遊星歯車の中心孔の内周面に接触することを良好に防止することができる。

請求項３に係る遊星歯車機構のころ軸受は、請求項１又は２に記載の遊星歯車機構のころ軸受であって、
ころ止め突起のころ接触面には油溝が凹設されていることを特徴とする。

前記構成によると、ころ止め突起のころ接触面に凹設された油溝によって潤滑性を保つことが可能となり、ころの外周面との摺動抵抗の軽減を図ることができると共に、耐摩耗性、耐焼付き性の向上を図ることができる。

この発明を実施するための最良の形態について実施例にしたがって説明する。

〔実施例１〕
この発明の実施例１を図面にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る遊星歯車機構を簡略化して示す説明図である。図２は遊星歯車と中心軸との間にころ軸受が組み付けられた状態を示す縦断面図である。図３は保持器の一部を拡大して示す斜視図である。図４は保持器の柱部の対向面に形成されたころ止め突起ところとの関係を示す横断面図である。図５は保持器のポケットを外径側から示す展開図である。

図１に示すように、自動車のオートマチックトランスミッションに採用される遊星歯車機構１は、周知のように、太陽歯車（サンギヤ）２、リングギヤ３及び複数の遊星歯車（プラネタリギヤ）４を備えて構成される。
図２に示すように、遊星歯車４は、キャリア８に組み付けられる中心軸６の外周にころ軸受（針状ころ軸受も含む）１０を介して回転可能に支持される。
そして、遊星歯車４は、太陽歯車２とリングギヤ３との相互に噛み合った状態で、中心軸６回りに自転しながら太陽歯車２回りに公転するようになっている。

ころ軸受１０は、遊星歯車４の中心孔５の内周面を外輪軌道面とし、中心軸６の外周面を内輪軌道として、これら両者間の環状の隙間に組み込まれた複数のころ１１と、これら複数のころ１１を転動可能に保持する保持器２０とを備えている。

図３〜図５に示すように、保持器２０は、軸方向に所定間隔で配置された第１、第２の円環部２１、２２と、これら第１、第２の円環部２１２２を連結すると共に、複数のころ１１をそれぞれ個別に収納する複数のポケット２３を区画形成する複数の柱部３０とを一体に備えている。
図４に示すように、複数の柱部３０の対向面には、内径側が狭く外径側に向かってしだいに拡開された傾斜状のころ接触面４１を有するころ止め突起４０がそれぞれ突設されている。
この実施例１において、ころ止め突起４０は、軸方向に所定間隔を隔てる各２箇所に短尺状をなして形成されている。
さらに、ころ止め突起４０のころ接触面４１の幅方向（軸方向）の中央部には、ころ接触面４１の傾斜面に沿って油溝４２が凹設されている。

図４に示すように、保持器２０の外周面や内周面が、遊星歯車４の中心孔５の内周面や中心軸６のが外周面に接触することを抑制するために、保持器２０の外周面と遊星歯車４の中心孔５の内周面との間の隙間寸法をＡとし、保持器２０の内周面と中心軸６の外周面との間の隙間寸法をＢとし、ころ止め突起４０のころ接触面４１ところ１１の外周面との間の隙間寸法をＣとしたときに、「Ａ＞Ｃ＜Ｂ」の関係となるように設定されている。
また、この実施例１において、保持器２０の外径寸法は、複数のころ１１のピッチ円（ＰＣＤ）寸法よりも小さく設定されている。
なお、保持器２０は金属材料又は耐摩耗性及び耐熱性を有する合成樹脂材料によって形成される。

上述したように構成されるこの実施例１に係る遊星歯車機構のころ軸受において、遊星歯車４が、その中心軸６の軸回りに自転しながら太陽歯車２の歯車回りに公転する際の遠心力を保持器２０が受けると、その遠心力が作用する方向（図４において矢印Ｐ方向）へ保持器２０が移動する。
この際、保持器２０が移動する方向の前側に位置するころ止め突起４０のころ接触面４１がころ１１の外周面に接触することで、これ以上の保持器２０の移動が止められる。
これによって、保持器２０の外周面の移動方向の前側２０ａが遊星歯車４の中心孔５の内周面５ａに接触したり、あるいは、保持器２０の内周面の移動方向後側が中心軸６の外周面に接触することが抑制される。

また、ころ止め突起４０のころ接触面４１と、ころ１１の外周面とは線接触状態であるため、当該部分の保持器２０の摺動抵抗は、従来の保持器の外周面と遊星歯車の中心孔の内周面との接触による摺動抵抗と比べ小さくすることができ、トルク損失の軽減に効果が大きい。
また、この実施例１において、ころ止め突起４０が柱部３０の対向面の軸方向全長にわたることなく軸方向に短尺に形成されるため、ころ１１の外周面との摺動抵抗をより一層軽減することができる。

また、この実施例１において、保持器２０の外径寸法は、複数のころ１１のピッチ円（ＰＣＤ）寸法よりも小さく設定されているため、遠心力が作用する方向へ保持器２０が移動する際に、保持器２０の外周面の移動方向の前側２０ａが遊星歯車４の中心孔５の５ａ内周面に接触することを良好に防止することができる。

また、この実施例１において、ころ止め突起４０のころ接触面４１に油溝４２が凹設されている。
このため、中心軸６の油孔７に供給される潤滑油が同中心軸６の外周面の油孔開口部７ａから放出された後、ころ止め突起４０の油溝４２を通して遊星歯車４の中心孔５に向けて流れる（図２参照）。
これによって、潤滑性を良好に保つことができると共に、保持器２０のころ１１の外周面との摺動抵抗の軽減を図ることができると共に、耐摩耗性、耐焼付き性の向上を図ることができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。
例えば、前記実施例１においては、ころ止め突起４０のころ接触面４１に油溝４２が凹設される場合を例示したが、油溝４２は必ずしも設けなくてもよい。

この発明の実施例１に係る遊星歯車機構を簡略化して示す説明図である。 同じく図２は遊星歯車と中心軸との間にころ軸受が組み付けられた状態を示す縦断面図である。 同じく保持器の一部を拡大して示す斜視図である。 同じく保持器の柱部の対向面に形成されたころ止め突起ところとの関係を示す横断面図である。 同じく保持器のポケットを外径側から示す展開図である。

符号の説明

１ 遊星歯車機構
２ 太陽歯車
３ リングギヤ
４ 遊星歯車
１０ ころ軸受
１１ ころ
２０ 保持器
２１ 第１の円環部
２２ 第２の円環部
２３ ポケット
３０ 柱部
４０ ころ止め突起
４１ ころ接触面
４２ 油溝

Claims (3)

1. 遊星歯車機構の遊星歯車の中心孔と中心軸との間に組み込まれる複数のころと保持器とを備えたころ軸受であって、
   前記保持器は、軸方向に所定間隔で配置された第１、第２の円環部と、これら第１、第２の円環部を連結すると共に、前記複数のころをそれぞれ個別に収納する複数のポケットを区画形成する複数の柱部とを備え、
   前記複数の柱部の対向面には、内径側が狭く外径側に向かってしだいに拡開された傾斜状のころ接触面を有するころ止め突起がそれぞれ突設され、
   前記保持器の外周面と前記遊星歯車の中心孔の内周面との隙間寸法をＡとし、前記保持器の内周面と前記中心軸の外周面との隙間寸法をＢとし、前記ころ止め突起のころ接触面と前記ころの外周面との隙間寸法をＣとしたときに、「Ａ＞Ｃ＜Ｂ」の関係となるように設定されていることを特徴とする遊星歯車機構のころ軸受。
2. 請求項１に記載の遊星歯車機構のころ軸受であって、
   保持器の外径寸法は、複数のころのピッチ円寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする遊星歯車機構のころ軸受。
3. 請求項１又は２に記載の遊星歯車機構のころ軸受であって、
   ころ止め突起のころ接触面には油溝が凹設されていることを特徴とする遊星歯車機構のころ軸受。

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