JP2010255645A - Radial needle bearing - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radial needle bearing incorporated into the planetary gear mechanism of a vehicular automatic transmission capable of maintaining the strength of columns while reducing wear. <P>SOLUTION: The radial needle bearing 20 is arranged between a supporting shaft 4e and a planetary gear 4c of the planetary gear mechanism 4 of the vehicular automatic transmission. The bearing includes: a cage 10 including a pair of rims 11 provided at both axial ends and the plurality of columns 12 provided intermittently in the peripheral direction in a state of being bridged between both the rims, and having pockets 13 in areas where its four sides are encircled by the peripherally adjacent columns 11, 11 and both the rims 12, 12; a plurality of needles 16 rollingly held in the pockets 13; and a guide member 17 for guiding the cage 10. The rims 11 of the cage 10 have tapered faces 21 guided by the guide member 17. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ラジアルニードル軸受に関する。   The present invention relates to a radial needle bearing.

従来から自動車用変速機のうち、大きなラジアル荷重が加わる部分にラジアルニードル軸受が組み込まれている。例えば特許文献1、2においては、自動車の自動変速装置を構成する遊星歯車機構において、遊星歯車をキャリアの支持軸に対し回転自在に支持している。   Conventionally, a radial needle bearing is incorporated in a portion to which a large radial load is applied in an automobile transmission. For example, in Patent Documents 1 and 2, in a planetary gear mechanism that constitutes an automatic transmission of an automobile, the planetary gear is rotatably supported with respect to the support shaft of the carrier.

この自動車用変速機は、燃費向上やハイブリッド車に対応するため、低フリクション且つ高回転が求められている。このため、自動車用変速機を構成する遊星歯車機構に用いられるラジアルニードル軸受には低トルク化及び高回転化の要求がある。   This automobile transmission is required to have low friction and high rotation in order to improve fuel efficiency and to cope with a hybrid vehicle. For this reason, the radial needle bearing used for the planetary gear mechanism that constitutes the automobile transmission has a demand for lower torque and higher rotation.

ここで、遊星歯車機構において、遊星ギヤは自転しながら太陽ギヤの周囲を公転しているが、このとき遊星ギヤを支持するラジアルニードル軸受も自転すると共に、太陽ギヤの周囲を公転するので、特に公転による遠心力がラジアルニードル軸受に付与されることとなる。そのため保持器に発生する応力が大きく強度が求められる。また、保持器は、公転に基づく遠心力により遊星ギヤ内周面に対して押しつけられるため、遊星ギヤ内周面と保持器との間で摺動が生じることとなり外周面の摩擦、摩耗、発熱による破損、トルク増大が問題になっている。   Here, in the planetary gear mechanism, the planetary gear revolves around the sun gear while rotating, but at this time, the radial needle bearing supporting the planetary gear also rotates and revolves around the sun gear. Centrifugal force due to revolution is applied to the radial needle bearing. Therefore, the stress generated in the cage is large and the strength is required. In addition, since the cage is pressed against the inner peripheral surface of the planetary gear by centrifugal force based on revolution, sliding occurs between the inner peripheral surface of the planetary gear and the cage, and friction, wear, and heat generation on the outer peripheral surface are caused. The problem is damage and increased torque.

特許文献1には、外径案内で使用されるM型保持器の外周面に油溝を形成し、ラジアルニードル軸受の潤滑性を向上させ摩耗の発生を抑制することが開示されている。   Patent Document 1 discloses that an oil groove is formed on the outer peripheral surface of an M-type cage used for outer diameter guide, thereby improving the lubricity of the radial needle bearing and suppressing the occurrence of wear.

特許文献2には、保持器を逆M字形状として内径案内で使用するとともに保持器内周面に油溝を設け、すべり速度を低減しつつ内周面の潤滑性を向上させることが開示されている。   Patent Document 2 discloses that the cage is used as an inverted M-shape and is used for inner diameter guidance, and an oil groove is provided on the inner circumferential surface of the cage to improve the lubricity of the inner circumferential surface while reducing the sliding speed. ing.

一方、特許文献3には、建設機械等の履帯駆動装置を構成する遊星歯車減速装置などに使用されるラジアルニードル軸受として、柱部にリム部と略同径の突起を設け回転時のがたつきを防止するとともに、リム部の外周面に油溝を形成して潤滑性の向上を図ることが開示されている。   On the other hand, in Patent Document 3, as a radial needle bearing used in a planetary gear speed reduction device that constitutes a crawler belt drive device such as a construction machine, a protrusion having a diameter substantially the same as that of a rim portion is provided on a column portion, and a rattling during rotation is provided. In addition to preventing sticking, it is disclosed that an oil groove is formed on the outer peripheral surface of the rim portion to improve lubricity.

特開2004−324844号公報JP 2004-324844 A 特開2007−255494号公報JP 2007-255494 A 特開2001−304270号公報JP 2001-304270 A

しかしながら、特許文献1のラジアルニードル軸受では、保持器が外径案内で使用されるためすべり速度が大きくトルク低減に改善の余地があった。   However, in the radial needle bearing of Patent Document 1, since the cage is used for the outer diameter guide, the sliding speed is large and there is room for improvement in torque reduction.

また、特許文献2に記載のラジアルニードル軸受においては、柱部を含む保持器内周面に多数の油溝を形成しているため、保持器の強度低下が懸念される。保持器の柱部、特にリム部との連結部は、摺動、接触による応力の他にニードルの押し付けや遠心力による負荷も受け高い応力が発生する。従って、連結部近傍に油溝がある場合、応力集中源となって破損に至る可能性があった。   Further, in the radial needle bearing described in Patent Document 2, since a large number of oil grooves are formed on the inner peripheral surface of the cage including the column portion, there is a concern that the strength of the cage is reduced. In addition to the stress due to sliding and contact, the pillar portion of the cage, particularly the connecting portion with the rim portion, is subjected to a load due to the pressing of the needle and centrifugal force, and a high stress is generated. Therefore, if there is an oil groove in the vicinity of the connecting portion, it may become a stress concentration source and lead to breakage.

また、特許文献3に記載のラジアルニードル軸受においては、そもそも自動車の自動変速装置を構成する遊星歯車機構に用いられるものではなく、大きなトルクに対し保持器のがたつきを防止して静寂性、耐久性を向上させるもので、保持器の柱部やリム部の肉厚が大きく、これを自動車の自動変速装置にそのまま適用することはできない。   In addition, the radial needle bearing described in Patent Document 3 is not originally used in a planetary gear mechanism that constitutes an automatic transmission of an automobile, and it is quiet by preventing rattling of the cage against a large torque. This is to improve the durability, and the thickness of the pillar portion and the rim portion of the cage is large, and this cannot be applied to an automatic transmission of an automobile as it is.

本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、摩擦を低減しつつ柱部の強度を維持することが可能な、特に車両用自動変速機の遊星歯車機構に適したラジアルニードル軸受を提供することにある。   The present invention has been made to eliminate such inconveniences, and an object of the present invention is, in particular, a planetary gear mechanism of an automatic transmission for a vehicle capable of maintaining the strength of a column while reducing friction. It is an object to provide a radial needle bearing suitable for the above.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)車両用自動変速機の遊星歯車機構におけるピニオンシャフトとピニオンギヤとの間に配置されるラジアルニードル軸受において、
軸方向両端部に設けられた1対のリム部と、これら両リム部同士の間に掛け渡された状態で周方向に間欠的に設けられた複数の柱部と、を備え、周方向で隣り合う前記柱部と前記両リム部とにより四辺を囲まれる部分をポケットとした保持器と、
前記各ポケット内に転動自在に保持される複数のニードルと、
前記保持器を案内するガイド部材と、を備え、
前記保持器のリム部は、前記ガイド部材により案内されるテーパ面を有することを特徴とするラジアルニードル軸受。
(2)前記ピニオンシャフトは軸方向両端に設けられる支持板に支持され、
前記ガイド部材は、前記ピニオンギヤの軸方向端面と前記支持板の内側面との間に介在するワッシャーと一体に形成されることを特徴とする(1)に記載のラジアルニードル軸受。
(3)前記ニードルは複列に配置され、
各列の前記ニードルはそれぞれに設けられた前記保持器により転動自在に保持され、
隣り合う前記保持器間にはスペーサーが設けられ、
前記ガイド部材は、前記スペーサーと一体に形成されることを特徴とする(1)に記載のラジアルニードル軸受。
(4)前記ガイド部材は、前記リム部のテーパ面に対応するテーパ面を有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のラジアルニードル軸受。
(5)前記保持器の最外径部とピニオンギヤ内周面との間隔をδo、前記保持器の最内径部とピニオンシャフト外周面との間隔をδiとすると、前記ピニオンギヤの回転や偏心に関わらず、δo>0、δi>0を満たすことを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のラジアルニードル軸受。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) In a radial needle bearing disposed between a pinion shaft and a pinion gear in a planetary gear mechanism of a vehicle automatic transmission,
A pair of rim portions provided at both ends in the axial direction, and a plurality of pillar portions intermittently provided in the circumferential direction in a state of being spanned between the two rim portions; A cage having a pocket surrounded by four sides by the adjacent column part and the two rim parts;
A plurality of needles that are rotatably held in the pockets;
A guide member for guiding the cage,
The radial needle bearing according to claim 1, wherein the rim portion of the cage has a tapered surface guided by the guide member.
(2) The pinion shaft is supported by support plates provided at both ends in the axial direction,
The radial needle bearing according to (1), wherein the guide member is formed integrally with a washer interposed between an axial end surface of the pinion gear and an inner surface of the support plate.
(3) The needles are arranged in double rows,
The needles in each row are held so as to be freely rollable by the cages provided in the rows,
A spacer is provided between the adjacent cages,
The radial needle bearing according to (1), wherein the guide member is formed integrally with the spacer.
(4) The radial needle bearing according to any one of (1) to (3), wherein the guide member has a tapered surface corresponding to a tapered surface of the rim portion.
(5) If the distance between the outermost diameter part of the cage and the inner peripheral surface of the pinion gear is δo, and the distance between the innermost diameter part of the cage and the outer peripheral surface of the pinion shaft is δi, it relates to the rotation and eccentricity of the pinion gear. The radial needle bearing according to any one of (1) to (4), wherein δo> 0 and δi> 0 are satisfied.

本発明のラジアルニードル軸受によれば、保持器が保持器両端のリム部に形成されたテーパ面でラジアル・アキシャル両方向に回転案内されるので、保持器外周面とピニオンギヤ内周面との接触を回避している。これにより、保持器外周面の摩擦・摩耗による損傷及び強度低下を抑制することができる。また、保持器外周面での外径案内と比べて相対すべり速度が小さく、摩耗低減、低トルク化を図ることができる。   According to the radial needle bearing of the present invention, the cage is rotationally guided in both radial and axial directions by the tapered surfaces formed at the rim portions at both ends of the cage, so that the contact between the cage outer peripheral surface and the pinion gear inner peripheral surface is prevented. It is avoiding. Thereby, the damage by the friction and abrasion of the outer peripheral surface of the cage and the strength reduction can be suppressed. In addition, the relative sliding speed is smaller than that of the outer diameter guide on the outer peripheral surface of the cage, and wear reduction and torque reduction can be achieved.

また、ガイド部材はワッシャ又はスペーサーと一体に形成されることにより、製造費用をより安価に抑えることができる。   Further, since the guide member is formed integrally with the washer or the spacer, the manufacturing cost can be reduced more inexpensively.

また、ガイド部材がリム部のテーパ面に対応するテーパ面を有することにより、面圧を小さくすることができ耐久性を向上させることができる。   Further, since the guide member has a tapered surface corresponding to the tapered surface of the rim portion, the surface pressure can be reduced and the durability can be improved.

また、保持器の最外径部とピニオンギヤ内周面との間隔をδo、保持器の最内径部とピニオンシャフト外周面との間隔をδiとすると、ピニオンギヤの回転や偏心に関わらず、δo>0、δi>0を満たすことにより、保持器がピニオンギヤ内周面やピニオンシャフト外周面と当接して破損することを防止することができる。   Further, if the distance between the outermost diameter portion of the cage and the inner peripheral surface of the pinion gear is δo and the distance between the innermost diameter portion of the cage and the outer peripheral surface of the pinion shaft is δi, regardless of the rotation or eccentricity of the pinion gear, δo> By satisfying 0 and δi> 0, the cage can be prevented from coming into contact with the inner peripheral surface of the pinion gear or the outer peripheral surface of the pinion shaft and being damaged.

本発明のラジアルニードル軸受が組み込まれる遊星歯車機構の分解図である。It is an exploded view of the planetary gear mechanism in which the radial needle bearing of the present invention is incorporated. 本発明のラジアルニードル軸受の第1実施形態の断面図である。It is sectional drawing of 1st Embodiment of the radial needle bearing of this invention. 図2のラジアルニードル軸受に組み込まれたワッシャーであり、(a)はワッシャーの斜視図であり、(b)はワッシャーの断面図である。It is a washer incorporated in the radial needle bearing of Drawing 2, (a) is a perspective view of a washer, and (b) is a sectional view of a washer. 図2のラジアルニードル軸受の第1変形例の断面図である。It is sectional drawing of the 1st modification of the radial needle bearing of FIG. 図4のラジアルニードル軸受に組み込まれたワッシャーの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a washer incorporated in the radial needle bearing of FIG. 4. 図2のラジアルニードル軸受の第2変形例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the 2nd modification of the radial needle bearing of FIG. 図2のラジアルニードル軸受の第3変形例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the 3rd modification of the radial needle bearing of FIG. 図2のラジアルニードル軸受の第4変形例の保持器の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the holder | retainer of the 4th modification of the radial needle bearing of FIG. 図2のラジアルニードル軸受の第5変形例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the 5th modification of the radial needle bearing of FIG. 本発明のラジアルニードル軸受の第2実施形態の断面図である。It is sectional drawing of 2nd Embodiment of the radial needle bearing of this invention. 本発明のラジアルニードル軸受の第3実施形態の断面図である。It is sectional drawing of 3rd Embodiment of the radial needle bearing of this invention.

以下、本発明に係るラジアルニードル軸受の各実施形態について図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
本実施形態のラジアルニードル軸受20は、自動車の自動変速装置を構成する遊星歯車機構に組み込まれて油潤滑で使用されるものであり、図1は本発明のラジアルニードル軸受が組み込まれる遊星歯車機構の分解斜視図である。
Embodiments of a radial needle bearing according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
A radial needle bearing 20 of this embodiment is incorporated in a planetary gear mechanism constituting an automatic transmission of an automobile and used for oil lubrication. FIG. 1 shows a planetary gear mechanism in which a radial needle bearing of the present invention is incorporated. FIG.

遊星歯車機構4は、図1に示すように、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つの遊星ギヤ(ピニオンギヤ)4cと、支持軸としての3つのピニオンシャフト4eにより遊星ギヤ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ア4dとを有する。   As shown in FIG. 1, the planetary gear mechanism 4 includes a ring gear 4a having internal teeth, a sun gear 4b having external teeth, three planetary gears (pinion gears) 4c meshing with the ring gear 4a and the sun gear 4b, and a support. The planetary gear 4c is rotatably supported by three pinion shafts 4e as shafts, and has a carrier 4d that can also rotate itself.

ラジアルニードル軸受20は、図2に示すように、周方向に所定の間隔で配置された複数のニードル16、16と、ニードル16、16を転動自在に保持する保持器10と、保持器10を案内するガイド部材17と、を備えて構成されるケージアンドローラである。   As shown in FIG. 2, the radial needle bearing 20 includes a plurality of needles 16, 16 arranged at a predetermined interval in the circumferential direction, a holder 10 that holds the needles 16, 16 in a rollable manner, and a holder 10. And a guide member 17 that guides the cage.

保持器10は、いわゆるM型保持器であって、軸方向に互いに間隔をあけて配置した、それぞれが円環状(円筒状又は円輪状)である1対のリム部11、11と、複数本の柱部12、12とを備える。これら各柱部12、12は、円周方向に亙って間欠的に配置され、それぞれの両端部を上記両リム部11、11の互いに対向する内側面の外径端部に連結させている。又、上記各柱部12、12は、軸方向中間部が径方向内方に向け台形状に折れ曲がった形状を有する。そして、円周方向に隣り合うこれら各柱部12、12の円周方向両側縁と上記両リム部11、11の互いに対向する内側面とにより四辺を囲まれる空間部分を、それぞれ各ニードル16、16を転動自在に保持するためのポケット13、13としている。   The retainer 10 is a so-called M-shaped retainer, and is arranged with a pair of rim portions 11 and 11 each having an annular shape (cylindrical shape or annular shape) and spaced apart from each other in the axial direction. Column parts 12, 12. These column parts 12 and 12 are intermittently arranged in the circumferential direction, and both end parts thereof are connected to outer diameter end parts of the inner side surfaces of the rim parts 11 and 11 facing each other. . Moreover, each said pillar part 12 and 12 has the shape where the axial direction intermediate part bent in the trapezoid shape toward radial inside. And the space part enclosed by four sides by the circumferential direction both sides edge of these each pillar parts 12 and 12 adjacent to the circumferential direction, and the mutually opposing inner surface of both said rim parts 11 and 11, respectively, each needle 16, Pockets 13 and 13 are provided for holding 16 in a rollable manner.

そして、ラジアルニードル軸受20は、上記ピニオンシャフト4eのピニオンシャフト外周面4e1を内輪軌道とし、上記遊星ギヤ4cの遊星ギヤ内周面(ピニオンギヤ内周面)4c1を外輪軌道として、上記各ニードル16、16の転動面を、これら内輪軌道及び外輪軌道に転がり接触させている。また、上記遊星ギヤ4cの軸方向両端面とピニオンシャフト4eの端部に設けられ上記キャリア4dを構成する両支持板4f、4fの内側面との間に、それぞれ浮動ワッシャ9、9を配置して、上記遊星ギヤ4の軸方向両端面と上記両支持板4f、4fの内側面との間に作用する摩擦力の低減を図っている。   The radial needle bearing 20 has the pinion shaft outer peripheral surface 4e1 of the pinion shaft 4e as an inner ring raceway, and the planetary gear inner peripheral surface (pinion gear inner peripheral surface) 4c1 of the planetary gear 4c as an outer ring raceway. The 16 rolling surfaces are in rolling contact with the inner ring raceway and the outer ring raceway. In addition, floating washers 9 and 9 are disposed between both axial end surfaces of the planetary gear 4c and the inner side surfaces of both support plates 4f and 4f provided on the end of the pinion shaft 4e and constituting the carrier 4d, respectively. Thus, the frictional force acting between the axial end surfaces of the planetary gear 4 and the inner side surfaces of the support plates 4f and 4f is reduced.

ここで、本実施形態の保持器10は、リム部11、11が径方向内側に傾斜しつつ軸方向外側に延びる略直線状に形成されたテーパ面21を有して構成されている。   Here, the cage 10 of the present embodiment is configured to have a tapered surface 21 in which the rim portions 11, 11 are formed in a substantially linear shape extending outward in the axial direction while inclining radially inward.

浮動ワッシャー9は、薄板状の金属板をプレス成形して製造され、図3に示すように、外径側端部と内径側端部との間に軸方向内側に突出する突出部91が設けられ、突出部91は、外周面92が浮動ワッシャー9の内側端面と略直交して常に柱部外周面の外径側に位置し、内周面がリム部11に形成されたテーパ面21に対応するように略直線状に形成されテーパ面93をなしている。即ち、本実施形態においては、ガイド部材17が浮動ワッシャー9と一体に形成されている。   The floating washer 9 is manufactured by press-molding a thin metal plate, and as shown in FIG. 3, a protruding portion 91 protruding inward in the axial direction is provided between the outer diameter side end portion and the inner diameter side end portion. The projecting portion 91 has an outer peripheral surface 92 that is substantially perpendicular to the inner end surface of the floating washer 9 and is always positioned on the outer diameter side of the outer peripheral surface of the column portion. The taper surface 93 is formed so as to correspond to a substantially straight line. That is, in this embodiment, the guide member 17 is formed integrally with the floating washer 9.

そして、遊星ギヤ4cは自転しながら太陽ギヤ4bの周囲を公転しているが、このとき遊星ギヤ4cを支持するラジアルニードル軸受20も自転すると共に、太陽ギヤ4bの周囲を公転し、保持器10は、公転に基づく遠心力により浮動ワッシャー9に対して押しつけられるため、浮動ワッシャー9のテーパ面93とリム部11のテーパ面21との間で摺動が生じ、保持器10は浮動ワッシャー9のテーパ面93にラジアル・アキシャル両方向に回転案内される。   The planetary gear 4c revolves around the sun gear 4b while rotating, and at this time, the radial needle bearing 20 supporting the planetary gear 4c also rotates and revolves around the sun gear 4b, and the cage 10 Is pressed against the floating washer 9 by the centrifugal force based on the revolution, so that sliding occurs between the tapered surface 93 of the floating washer 9 and the tapered surface 21 of the rim portion 11. The taper surface 93 is rotated and guided in both radial and axial directions.

このとき、保持器10の最外径部である柱部外周面と遊星ギヤ内周面4c1との間隔をδo(図2参照)、保持器10の最内径部であるテーパ面先端部とピニオンシャフト外周面4e1との間隔をδi(図2参照)とすると、遊星ギヤ4cの回転や偏心に関わらず、δo>0、δi>0を満たすように設定されている。なお、本実施形態では、保持器10の最内径部がリム先端部となっているが、最内径部は柱部内周面であってもよい。   At this time, the distance between the outer peripheral surface of the pillar portion, which is the outermost diameter portion of the cage 10, and the inner peripheral surface 4c1 of the planetary gear is δo (see FIG. 2), and the tip end portion of the tapered surface, which is the innermost diameter portion of the cage 10, and the pinion Assuming that the distance from the shaft outer peripheral surface 4e1 is δi (see FIG. 2), it is set to satisfy δo> 0 and δi> 0 regardless of the rotation and eccentricity of the planetary gear 4c. In the present embodiment, the innermost diameter portion of the cage 10 is the rim tip portion, but the innermost diameter portion may be the inner peripheral surface of the column portion.

以上、説明したように本実施形態のラジアルニードル軸受20によれば、保持器10は、保持器両端のリム部11に形成されたテーパ面21でラジアル・アキシャル両方向に回転案内されるので、保持器外周面と遊星ギヤ内周面4c1との接触を回避している。これにより、保持器外周面の摩擦・摩耗による損傷及び強度低下を抑制することができる。また、保持器外周面での外径案内と比べて相対すべり速度が小さく、摩耗低減、低トルク化を図ることができる。   As described above, according to the radial needle bearing 20 of the present embodiment, the retainer 10 is rotatably guided in both the radial and axial directions by the tapered surfaces 21 formed on the rim portions 11 at both ends of the retainer. The contact between the outer peripheral surface of the vessel and the inner peripheral surface 4c1 of the planetary gear is avoided. Thereby, the damage by the friction and abrasion of the outer peripheral surface of the cage and the strength reduction can be suppressed. In addition, the relative sliding speed is smaller than that of the outer diameter guide on the outer peripheral surface of the cage, and wear reduction and torque reduction can be achieved.

また、ガイド部材17は浮動ワッシャ9と一体に形成されることにより、製造費用をより安価に抑えることができる。   Further, since the guide member 17 is formed integrally with the floating washer 9, the manufacturing cost can be reduced more inexpensively.

また、ガイド部材17としての浮動ワッシャー9がリム部11のテーパ面21に対応するテーパ面93を有することにより、面圧を小さくすることができ耐久性を向上させることができる。   Further, since the floating washer 9 as the guide member 17 has the tapered surface 93 corresponding to the tapered surface 21 of the rim portion 11, the surface pressure can be reduced and the durability can be improved.

また、保持器10の最外径部と遊星ギヤ内周面4c1との間隔をδo、保持器の最内径部とピニオンシャフト外周面4e1との間隔をδiとすると、遊星ギヤ4cの回転や偏心に関わらず、δo>0、δi>0を満たすことにより、保持器10が遊星ギヤ内周面4c1やピニオンシャフト外周面4e1と当接して破損することを防止することができる。   Further, assuming that the distance between the outermost diameter portion of the cage 10 and the planetary gear inner peripheral surface 4c1 is δo and the distance between the innermost diameter portion of the cage and the pinion shaft outer peripheral surface 4e1 is δi, the rotation and eccentricity of the planetary gear 4c. Regardless, by satisfying δo> 0 and δi> 0, the cage 10 can be prevented from coming into contact with the planetary gear inner peripheral surface 4c1 or the pinion shaft outer peripheral surface 4e1 and being damaged.

次に本実施形態の変形例について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。   Next, a modification of this embodiment will be described. In addition, the same code | symbol or an equivalent code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and description is simplified or abbreviate | omitted.

図4は本実施形態の第1変形例のラジアルニードル軸受の部分断面図であり、図5は図4のラジアルニードル軸受に組み込まれた浮動ワッシャーの斜視図である。
本変形例においては、浮動ワッシャー9に設けられた突出部91の外周面92とテーパ面93に周方向に所定の間隔で直線状に複数の油溝95が設けられている。
これにより、図中矢印で示すようにピニオンシャフト4eの油穴4e2から軸受空間に供給された潤滑油が、油溝95を介してギヤ端部に供給され、潤滑油が軸受空間に滞留して攪拌抵抗が増加するのを抑制することができる。また、接触面、摺動面に十分な潤滑油を行き渡らせることができるので、接触部の摩耗・摩擦の低減、トルクの低減を図ることができる。
なお、本変形例においては、突出部91の外周面92とテーパ面93の両方に油溝95を設けたが、突出部91の外周面92とテーパ面93の少なくとも一方に油溝95が設けられていれば良く、また、油溝95は直線状でも曲線状でもよく、ピニオンシャフト4eの中心軸に対して傾けて回転による油排出性を促すように形成することもできる。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a radial needle bearing according to a first modification of the present embodiment, and FIG. 5 is a perspective view of a floating washer incorporated in the radial needle bearing of FIG.
In this modification, a plurality of oil grooves 95 are linearly provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface 92 and the tapered surface 93 of the protrusion 91 provided on the floating washer 9.
As a result, as indicated by the arrows in the figure, the lubricating oil supplied from the oil hole 4e2 of the pinion shaft 4e to the bearing space is supplied to the gear end via the oil groove 95, and the lubricating oil stays in the bearing space. An increase in stirring resistance can be suppressed. Moreover, since sufficient lubricating oil can be spread over the contact surface and the sliding surface, it is possible to reduce the wear and friction of the contact portion and the torque.
In this modification, the oil groove 95 is provided on both the outer peripheral surface 92 and the tapered surface 93 of the protruding portion 91, but the oil groove 95 is provided on at least one of the outer peripheral surface 92 and the tapered surface 93 of the protruding portion 91. The oil groove 95 may be linear or curved, and may be formed so as to be inclined with respect to the central axis of the pinion shaft 4e to promote oil discharge by rotation.

図6は本実施形態の第2変形例のラジアルニードル軸受の部分断面図である。
本変形例においては、浮動ワッシャー9Aが略円板状に形成されるとともに、リム部11のテーパ面21に対応するテーパ面93を有するガイド部材17が、浮動ワッシャー9Aの内側端面と遊星ギヤ内周面4c1とリム部11のテーパ面21により形成された円環状の空間に配設されている。
これにより、保持器10を回転案内するガイド部材17が独立して回転可能なため、保持器10とガイド部材17のすべり速度が更に小さくなる可能性がある。また浮動ワッシャー9Aとして汎用性のある浮動ワッシャーを用いることができる。
なお、ガイド部材17の形状はこれに限定されず、リム部11のテーパ面21に対応するテーパ面93を有していればよい。
FIG. 6 is a partial sectional view of a radial needle bearing according to a second modification of the present embodiment.
In this modified example, the floating washer 9A is formed in a substantially disc shape, and the guide member 17 having the tapered surface 93 corresponding to the tapered surface 21 of the rim portion 11 is provided between the inner end surface of the floating washer 9A and the planetary gear. It is disposed in an annular space formed by the peripheral surface 4 c 1 and the tapered surface 21 of the rim portion 11.
Thereby, since the guide member 17 for rotating and guiding the cage 10 can be rotated independently, the sliding speed of the cage 10 and the guide member 17 may be further reduced. A general purpose floating washer can be used as the floating washer 9A.
The shape of the guide member 17 is not limited to this, and it is only necessary to have a tapered surface 93 corresponding to the tapered surface 21 of the rim portion 11.

図7は本実施形態の第3変形例のラジアルニードル軸受の部分断面図である。
本変形例においては、リム部11のテーパ面21がクラウニング形状に形成されている。これにより、保持器10がピニオンシャフト4eに対し偏心し、保持器10の回転軸がピニオンシャフト4eに対して傾いた場合であっても、テーパ面21での接触が確保されリム部11のエッジでガイド部材17などが損傷するのを抑制することができる。
なお、本変形例においては、リム部11のテーパ面21をクラウニング形状としたがこれに限定されず、ガイド部材17のテーパ面93とリム部11のテーパ面21のいずれか一方をクラウニング形状にするか、若しくは比較的径の大きな円弧状の凸状湾曲面とすればよい。また、ガイド部材17のテーパ面93とリム部11のテーパ面21のうちいずれか一方を比較的径の大きな凸状湾曲面とし、他方を凹状湾曲面としてもよい。
FIG. 7 is a partial sectional view of a radial needle bearing according to a third modification of the present embodiment.
In this modification, the tapered surface 21 of the rim portion 11 is formed in a crowning shape. As a result, even when the cage 10 is eccentric with respect to the pinion shaft 4e and the rotation axis of the cage 10 is inclined with respect to the pinion shaft 4e, contact with the tapered surface 21 is ensured and the edge of the rim portion 11 is secured. Thus, damage to the guide member 17 and the like can be suppressed.
In the present modification, the tapered surface 21 of the rim portion 11 has a crowning shape. However, the present invention is not limited to this. Or an arcuate convex curved surface having a relatively large diameter. Further, one of the tapered surface 93 of the guide member 17 and the tapered surface 21 of the rim portion 11 may be a convex curved surface having a relatively large diameter, and the other may be a concave curved surface.

図8は本実施形態の第4変形例のラジアルニードル軸受に用いられる保持器の部分断面図である。
本変形例においては、保持器10のリム部11に熱処理やショットピーニング、樹脂被膜、固定潤滑膜、硬質膜などの表面処理を施し、潤滑性、耐摩耗性を向上させたものでる。なお、リム部11のみならず保持器10全体に上述した表面処理を行なっても良い。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a cage used in a radial needle bearing of a fourth modification of the present embodiment.
In this modification, the rim portion 11 of the cage 10 is subjected to surface treatment such as heat treatment, shot peening, a resin coating, a fixed lubricating film, and a hard film to improve lubricity and wear resistance. In addition, you may perform the surface treatment mentioned above not only on the rim | limb part 11, but the holder | retainer 10 whole.

図9は本実施形態の第5変形例のラジアルニードル軸受の部分断面図である。
本変形例においては、ガイド部材17の外周面92と対向する遊星ギヤ4cの遊星ギヤ内周面4c1の端部近傍、即ち図9の楕円で囲まれた付近に熱処理やショットピーニング、樹脂被膜、固定潤滑膜、硬質膜などの表面処理を施し、潤滑性、耐摩耗性を向上させたものでる。
これにより、遠心力により保持器10の押し付け力がガイド部材17を介して遊星ギヤ内周面4c1に付加された場合でも潤滑性、耐摩耗性を向上させることができる。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a radial needle bearing of a fifth modification of the present embodiment.
In this modification, heat treatment, shot peening, a resin coating, a vicinity of the end of the planetary gear inner peripheral surface 4c1 of the planetary gear 4c facing the outer peripheral surface 92 of the guide member 17, that is, a region surrounded by an ellipse in FIG. Surface treatment such as fixed lubricating film and hard film is applied to improve lubricity and wear resistance.
Thereby, even when the pressing force of the cage 10 is applied to the planetary gear inner peripheral surface 4c1 via the guide member 17 by centrifugal force, the lubricity and wear resistance can be improved.

次に本発明の第2実施形態のラジアルニードル軸受について説明する。
<第2実施形態>
図10は、本発明のラジアルニードル軸受の第2実施形態の断面図である。なお、第1実施形態と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
本実施形態のラジアルニードル軸受20Aは、ニードルが複列に配設された複列ラジアルニードル軸受であり、各列のニードル16、16がそれぞれに設けられた保持器10、10に転動自在に保持され、隣り合う保持器10、10間にスペーサー18が設けられている。
Next, a radial needle bearing according to a second embodiment of the present invention will be described.
<Second Embodiment>
FIG. 10 is a cross-sectional view of a second embodiment of the radial needle bearing of the present invention. In addition, the same code | symbol or an equivalent code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and description is simplified or abbreviate | omitted.
The radial needle bearing 20A of the present embodiment is a double row radial needle bearing in which needles are arranged in a double row, and the needles 16 and 16 in each row are rollable to the cages 10 and 10 provided in the respective rows. A spacer 18 is provided between the cages 10 and 10 which are held and adjacent to each other.

スペーサー18は、内周面がピニオンシャフト外周面4e1に摺動し外周面が遊星ギヤ内周面4c1と摺動する金属性の円筒状部材であり、外径側縁部に軸方向両側に突出する突出部35、35が設けられ、突出部35は、内周面がリム部11に形成されたテーパ面21に対応するように略直線状に形成され案内面として作用するテーパ面36をなしている。即ち、本実施形態においては、ガイド部材17がスペーサー18とも一体に形成されている。   The spacer 18 is a metallic cylindrical member whose inner peripheral surface slides on the pinion shaft outer peripheral surface 4e1 and whose outer peripheral surface slides on the planetary gear inner peripheral surface 4c1, and protrudes to both sides in the axial direction at the outer diameter side edge. Projecting portions 35, 35 are provided, and the projecting portion 35 is formed in a substantially straight shape so that the inner peripheral surface thereof corresponds to the tapered surface 21 formed on the rim portion 11, and forms a tapered surface 36 that acts as a guide surface. ing. That is, in this embodiment, the guide member 17 is also formed integrally with the spacer 18.

そして、遊星ギヤ4cは自転しながら太陽ギヤ4bの周囲を公転しているが、このとき遊星ギヤ4cを支持するラジアルニードル軸受20Aも自転すると共に、太陽ギヤ4bの周囲を公転し、保持器10、10は、公転に基づく遠心力により浮動ワッシャー9及びスペーサー18に対して押しつけられるため、浮動ワッシャー9のテーパ面93及びスペーサー18のテーパ面36とリム部11のテーパ面21との間で摺動が生じ、保持器10は浮動ワッシャー9のテーパ面93とスペーサー18のテーパ面36にラジアル・アキシャル両方向に回転案内される。   The planetary gear 4c revolves around the sun gear 4b while rotating, but at this time, the radial needle bearing 20A supporting the planetary gear 4c also rotates and revolves around the sun gear 4b, and the cage 10 10 is pressed against the floating washer 9 and the spacer 18 by the centrifugal force based on the revolution, and therefore, the sliding surface between the tapered surface 93 of the floating washer 9 and the tapered surface 36 of the spacer 18 and the tapered surface 21 of the rim portion 11 is slid. As a result, the cage 10 is rotatably guided in both radial and axial directions by the tapered surface 93 of the floating washer 9 and the tapered surface 36 of the spacer 18.

このように複列に構成された本実施形態のラジアルニードル軸受20Aにおいても、第1実施形態のラジアルニードル軸受20と同様に、保持器両端のリム部11に形成されたテーパ面21でラジアル・アキシャル両方向に回転案内されるので、保持器外周面の摩擦・摩耗による損傷及び強度低下を抑制することができる。また、保持器外周面での外径案内と比べて相対すべり速度が小さく、摩耗低減、低トルク化を図ることができる。   In the radial needle bearing 20A of the present embodiment configured in a double row in this way as well as the radial needle bearing 20 of the first embodiment, the taper surfaces 21 formed on the rim portions 11 at both ends of the cage are used for the radial needle bearing 20A. Since it is rotated and guided in both axial directions, damage and strength reduction due to friction and wear on the outer peripheral surface of the cage can be suppressed. In addition, the relative sliding speed is smaller than that of the outer diameter guide on the outer peripheral surface of the cage, and wear reduction and torque reduction can be achieved.

また、ガイド部材17は浮動ワッシャー9及びスペーサー18と一体に形成されることにより、製造費用をより安価に抑えることができ、ワッシャー9及びスペーサー18がリム部11のテーパ面21に対応するテーパ面93、36を有することにより、面圧を小さくすることができ耐久性を向上させることができる。   Further, since the guide member 17 is formed integrally with the floating washer 9 and the spacer 18, the manufacturing cost can be suppressed at a lower cost, and the washer 9 and the spacer 18 are tapered surfaces corresponding to the tapered surface 21 of the rim portion 11. By having 93 and 36, the surface pressure can be reduced and the durability can be improved.

次に本発明の第3実施形態のラジアルニードル軸受について説明する。
<第3実施形態>
図11は、本発明のラジアルニードル軸受の第3実施形態の断面図である。
Next, a radial needle bearing according to a third embodiment of the present invention will be described.
<Third Embodiment>
FIG. 11 is a cross-sectional view of a third embodiment of the radial needle bearing of the present invention.

ラジアルニードル軸受20Bは、図11に示すように、周方向に所定の間隔で配置された複数のニードル56、56と、ニードル56、56を転動自在に保持する保持器50と、保持器50を案内するガイド部材17と、を備えて構成されるケージアンドローラである。   As shown in FIG. 11, the radial needle bearing 20 </ b> B includes a plurality of needles 56, 56 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, a holder 50 that holds the needles 56, 56 in a rollable manner, and a holder 50. And a guide member 17 that guides the cage.

保持器50は、軸方向に互いに間隔をあけて配置した、それぞれが円環状(円筒状又は円輪状)である1対のリム部51、51と、複数本の柱部52、52とを備える。これら各柱部52、52は、円周方向に亙って間欠的に配置され、それぞれの両端部を上記両リム部51、51の互いに対向する内側面の内径端部に連結させている。又、上記各柱部52、52は、軸方向中間部が径方向外方に向け台形状に折れ曲がった形状を有する。そして、円周方向に隣り合うこれら各柱部52、52の円周方向両側縁と上記両リム部51、51の互いに対向する内側面とにより四辺を囲まれる空間部分を、それぞれ各ニードル56、56を転動自在に保持するためのポケット53、53としている。   The cage 50 includes a pair of rim portions 51 and 51 each having an annular shape (cylindrical shape or annular shape) and a plurality of column portions 52 and 52 which are arranged at intervals in the axial direction. . These column portions 52 and 52 are intermittently arranged in the circumferential direction, and both end portions thereof are connected to inner diameter end portions of the inner side surfaces of the rim portions 51 and 51 facing each other. Each of the column parts 52, 52 has a shape in which an axially intermediate part is bent in a trapezoidal shape outward in the radial direction. And the space part surrounded by four sides by the circumferential direction both sides edge of each of these pillar parts 52 and 52 adjacent to the circumference direction and the inner side surface which said rim parts 51 and 51 mutually oppose is each needle 56, respectively. Pockets 53 and 53 are provided for holding 56 in a freely rotatable manner.

ここで、本実施形態の保持器50は、リム部51、51が径方向外側に傾斜しつつ軸方向外側に延びる略直線状に形成されたテーパ面61を有し、テーパ面61がガイド部材17としての浮動ワッシャー9Bの案内面に対向している。   Here, the cage 50 of the present embodiment has a tapered surface 61 that is formed in a substantially linear shape with the rim portions 51, 51 extending radially outward while being inclined radially outward, and the tapered surface 61 is a guide member. 17 is opposed to the guide surface of the floating washer 9B.

ワッシャー9Bは、薄板状の金属板をプレス成形して製造され、内径側端部に軸方向内側に突出する突出部96が設けられ、突出部96は、内周面97が外側端面と略直交し、外周面がリム部11に形成されたテーパ面61に対応するように略直線状に形成され案内面として作用するテーパ面98をなしている。   The washer 9B is manufactured by press-molding a thin metal plate, and is provided with a protruding portion 96 protruding inward in the axial direction at the inner diameter side end portion, and the inner peripheral surface 97 of the protruding portion 96 is substantially orthogonal to the outer end surface. The outer peripheral surface is formed in a substantially linear shape so as to correspond to the tapered surface 61 formed on the rim portion 11, and forms a tapered surface 98 that functions as a guide surface.

そして、遊星ギヤ4cは自転しながら太陽ギヤ4bの周囲を公転しているが、このとき遊星ギヤ4cを支持するラジアルニードル軸受20Bも自転すると共に、浮動ワッシャー9Bとともに太陽ギヤ4bの周囲を公転し、浮動ワッシャ9Bが、公転に基づく遠心力により保持器50に対して押しつけられるため、浮動ワッシャー9Bのテーパ面98とリム部51のテーパ面61との間で摺動が生じ、保持器50は浮動ワッシャー9Bのテーパ面98にラジアル・アキシャル両方向に回転案内される。   The planetary gear 4c revolves around the sun gear 4b while rotating. At this time, the radial needle bearing 20B supporting the planetary gear 4c also rotates and revolves around the sun gear 4b together with the floating washer 9B. Since the floating washer 9B is pressed against the retainer 50 by the centrifugal force based on the revolution, sliding occurs between the tapered surface 98 of the floating washer 9B and the tapered surface 61 of the rim portion 51. It is rotationally guided in both radial and axial directions by the tapered surface 98 of the floating washer 9B.

このとき、保持器50の最外径部であるリム先端部と遊星ギヤ内周面4c1との間隔をδo、保持器50の最内径部である柱部内周面とピニオンシャフト外周面4e1との間隔をδiとすると、遊星ギヤ4cの回転や偏心に関わらず、δo>0、δi>0を満たすように設定されている。なお、本実施形態では、最外径部がリム部先端部となっているが、最外径部は柱部外周面であってもよい。   At this time, the distance between the rim tip portion that is the outermost diameter portion of the cage 50 and the planetary gear inner circumferential surface 4c1 is δo, and the inner circumferential surface of the column portion that is the innermost diameter portion of the cage 50 and the outer peripheral surface 4e1 of the pinion shaft. When the interval is δi, δo> 0 and δi> 0 are set regardless of the rotation and eccentricity of the planetary gear 4c. In the present embodiment, the outermost diameter portion is the tip portion of the rim portion, but the outermost diameter portion may be the outer peripheral surface of the column portion.

以上、説明したように本実施形態のラジアルニードル軸受20Bによれば、保持器両端のリム部51に形成されたテーパ面61でラジアル・アキシャル両方向に回転案内されるので、保持器外周面と遊星ギヤ内周面4e1との接触を回避している。これにより、保持器外周面の摩擦・摩耗による損傷及び強度低下を抑制することができる。   As described above, according to the radial needle bearing 20B of the present embodiment, since the rotation is guided in both radial and axial directions by the tapered surfaces 61 formed on the rim portions 51 at both ends of the cage, the outer circumferential surface of the cage and the planet Contact with the gear inner peripheral surface 4e1 is avoided. Thereby, the damage by the friction and abrasion of the outer peripheral surface of the cage and the strength reduction can be suppressed.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。上記第1〜第5変形例はラジアルニードル軸受20の第1実施形態の変形例として記載したが、これに限らず、第2及び第3実施形態のラジアルニードル軸受20A、20Bにも適宜修正して適用することができる。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. Although the said 1st-5th modification was described as a modification of 1st Embodiment of the radial needle bearing 20, not only this but the radial needle bearing 20A, 20B of 2nd and 3rd embodiment is corrected suitably. Can be applied.

4 遊星歯車機構
4e 支持軸(ピニオンシャフト)
4c 遊星ギヤ(ピニオンギヤ)
4c1 遊星ギヤ内周面(ピニオンギヤ内周面)
4f 支持板
9、9B 浮動ワッシャー(ガイド部材)
9A 浮動ワッシャー
10、50 保持器
11、51 リム部
21、61 テーパ面
12、52 柱部
13、53 ポケット
16、56 ニードル
17 ガイド部材
18 スペーサー(ガイド部材)
36、93、98 テーパ面
20、20A、20B ラジアルニードル軸受
4 Planetary gear mechanism 4e Support shaft (pinion shaft)
4c Planetary gear (pinion gear)
4c1 Planetary gear inner peripheral surface (pinion gear inner peripheral surface)
4f Support plate 9, 9B Floating washer (guide member)
9A Floating washer 10, 50 Cage 11, 51 Rim part 21, 61 Tapered surface 12, 52 Pillar part 13, 53 Pocket 16, 56 Needle 17 Guide member 18 Spacer (guide member)
36, 93, 98 Tapered surface 20, 20A, 20B Radial needle bearing

Claims (5)

車両用自動変速機の遊星歯車機構におけるピニオンシャフトとピニオンギヤとの間に配置されるラジアルニードル軸受において、
軸方向両端部に設けられた1対のリム部と、これら両リム部同士の間に掛け渡された状態で周方向に間欠的に設けられた複数の柱部と、を備え、周方向で隣り合う前記柱部と前記両リム部とにより四辺を囲まれる部分をポケットとした保持器と、
前記各ポケット内に転動自在に保持される複数のニードルと、
前記保持器を案内するガイド部材と、を備え、
前記保持器のリム部は、前記ガイド部材により案内されるテーパ面を有することを特徴とするラジアルニードル軸受。
In a radial needle bearing disposed between a pinion shaft and a pinion gear in a planetary gear mechanism of a vehicle automatic transmission,
A pair of rim portions provided at both ends in the axial direction, and a plurality of pillar portions intermittently provided in the circumferential direction in a state of being spanned between the two rim portions; A cage having a pocket surrounded by four sides by the adjacent column part and the two rim parts;
A plurality of needles that are rotatably held in the pockets;
A guide member for guiding the cage,
The radial needle bearing according to claim 1, wherein the rim portion of the cage has a tapered surface guided by the guide member.
前記ピニオンシャフトは軸方向両端に設けられる支持板に支持され、
前記ガイド部材は、前記ピニオンギヤの軸方向端面と前記支持板の内側面との間に介在するワッシャーと一体に形成されることを特徴とする請求項1に記載のラジアルニードル軸受。
The pinion shaft is supported by support plates provided at both axial ends,
The radial needle bearing according to claim 1, wherein the guide member is integrally formed with a washer interposed between an axial end surface of the pinion gear and an inner surface of the support plate.
前記ニードルは複列に配置され、
各列の前記ニードルはそれぞれに設けられた前記保持器により転動自在に保持され、
隣り合う前記保持器間にはスペーサーが設けられ、
前記ガイド部材は、前記スペーサーと一体に形成されることを特徴とする請求項1に記載のラジアルニードル軸受。
The needles are arranged in double rows,
The needles in each row are held so as to be freely rollable by the cages provided in the rows,
A spacer is provided between the adjacent cages,
The radial needle bearing according to claim 1, wherein the guide member is formed integrally with the spacer.
前記ガイド部材は、前記リム部のテーパ面に対応するテーパ面を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のラジアルニードル軸受。   The radial needle bearing according to claim 1, wherein the guide member has a tapered surface corresponding to a tapered surface of the rim portion. 前記保持器の最外径部とピニオンギヤ内周面との間隔をδo、前記保持器の最内径部とピニオンシャフト外周面との間隔をδiとすると、前記ピニオンギヤの回転や偏心に関わらず、δo>0、δi>0を満たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のラジアルニードル軸受。   If the distance between the outermost diameter part of the cage and the inner peripheral surface of the pinion gear is δo and the distance between the innermost diameter part of the cage and the outer peripheral surface of the pinion shaft is δi, δo regardless of the rotation or eccentricity of the pinion gear. The radial needle bearing according to claim 1, wherein> 0 and δi> 0 are satisfied.
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