JP2020190327A - Bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受装置に関し、例えば、プラネタリギヤを回転可能に支持する軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device, for example, a bearing device that rotatably supports a planetary gear.
従来、トランスミッション等に幅広く使用されているプラネタリ機構において、プラネタリギヤを回転可能に支持するために針状ころ軸受が用いられている。また、針状ころ軸受としては、高速回転及び希薄潤滑環境における摩耗や焼付きを防止する目的で、保持器の少なくとも外周面に、リン酸塩と、軟質金属系固体潤滑剤及び層状結晶構造物質から選ばれる固体潤滑剤とを含有する複合皮膜、またはリン酸塩と、軟質金属を含むリン酸化合物とを含有する複合皮膜を形成するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in planetary mechanisms widely used in transmissions and the like, needle roller bearings are used to rotatably support planetary gears. Further, as the needle roller bearing, for the purpose of preventing wear and seizure in a high-speed rotation and a dilute lubrication environment, at least the outer peripheral surface of the cage is provided with phosphate, a soft metal-based solid lubricant, and a layered crystal structure substance. It is known to form a composite film containing a solid lubricant selected from the above, or a composite film containing a phosphate and a phosphoric acid compound containing a soft metal (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に記載の針状ころ軸受では、保持器に形成される皮膜により保持器とプラネタリギヤとの間の摺動部の摩耗や焼付きを防止することができるものの、ころとプラネタリシャフトとの間の転がり部、及びころとプラネタリギヤとの間の転がり部の摩耗や焼付きを防止することはできなかった。 However, in the needle roller bearing described in Patent Document 1, although the film formed on the cage can prevent wear and seizure of the sliding portion between the cage and the planetary gear, the roller and the planeter It was not possible to prevent wear and seizure of the rolling portion between the reshafting and the rolling portion between the roller and the planetary gear.
さらに、このような針状ころ軸受では、潤滑油ポンプによって軸受に潤滑油が供給されているが、近年、一部のハイブリッド車のトランスミッションのように、エンジン停止時に潤滑油ポンプを停止する機構が登場しており、軸受の焼付き問題への対策が求められている。また、自動車の被牽引時には潤滑油ポンプが作動せずにタイヤが空転するため、トランスミッション内の軸受に焼付きが生じることがある。このため、微量な潤滑油の潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができる軸受装置が求められていた。 Furthermore, in such needle roller bearings, lubricating oil is supplied to the bearings by a lubricating oil pump, but in recent years, a mechanism that stops the lubricating oil pump when the engine is stopped, such as the transmission of some hybrid vehicles, has been used. It has appeared, and countermeasures against the seizure problem of bearings are required. In addition, when the vehicle is towed, the lubricating oil pump does not operate and the tires spin, which may cause seizure of the bearings in the transmission. Therefore, there has been a demand for a bearing device capable of preventing seizure even in a lubricating environment of a small amount of lubricating oil.
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、微量な潤滑油の潤滑環境下であったり、一時的に潤滑油の供給が停止したりしても、保持器とプラネタリギヤとの間の摺動部、ころとプラネタリシャフトとの間の転がり部、及びころとプラネタリギヤとの間の転がり部の摩耗や焼付きを防止することができる軸受装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a cage even if a small amount of lubricating oil is lubricated or the supply of lubricating oil is temporarily stopped. It is an object of the present invention to provide a bearing device capable of preventing wear and seizure of a sliding portion between a planetary gear, a rolling portion between a roller and a planetary shaft, and a rolling portion between a roller and the planetary gear.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)ハウジング内に配置される針状ころ軸受と、前記針状ころ軸受内に挿通されるプラネタリシャフトと、を備える軸受装置であって、前記プラネタリシャフトは、前記針状ころ軸受に潤滑油を供給する油穴と、前記油穴に連通する保油穴と、を有し、前記保油穴に潤滑油を保持する保油材が設けられることを特徴とする軸受装置。
(2)前記保油材は、前記油穴の止め栓を構成することを特徴とする(1)に記載の軸受装置。
(3)前記保油材は、前記保油穴に圧入又は止め環により前記プラネタリシャフトに固定されることを特徴とする(1)に記載の軸受装置。
(4)前記保油材は、前記保油穴に加えて前記油穴の一部にも設けられることを特徴とする(1)に記載の軸受装置。
(5)前記保油材は、繊維材又は多孔質素材であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1つに記載の軸受装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) A bearing device including a needle roller bearing arranged in a housing and a planetary shaft inserted into the needle roller bearing. The planetary shaft is a lubricating oil for the needle roller bearing. A bearing device having an oil hole for supplying oil and an oil retaining hole communicating with the oil hole, and an oil retaining material for holding lubricating oil is provided in the oil retaining hole.
(2) The bearing device according to (1), wherein the oil-retaining material constitutes a stopper for the oil hole.
(3) The bearing device according to (1), wherein the oil retaining material is fixed to the planetary shaft by press fitting or a stop ring into the oil retaining hole.
(4) The bearing device according to (1), wherein the oil-retaining material is provided not only in the oil-retaining hole but also in a part of the oil-retaining hole.
(5) The bearing device according to any one of (1) to (4), wherein the oil retaining material is a fiber material or a porous material.
本発明によれば、プラネタリシャフトは、針状ころ軸受に潤滑油を供給する油穴と、油穴に連通する保油穴と、を有し、保油穴に潤滑油を保持する保油材が設けられるため、油穴内の潤滑油が微量となったときに、保油材に蓄えられた潤滑油が保油穴から針状ころに供給される。従って、微量な潤滑油の潤滑環境下であったり、一時的に潤滑油の供給が停止したりしても、保持器とプラネタリギヤとの間の摺動部、針状ころとプラネタリシャフトとの間の転がり部、及び針状ころとプラネタリギヤとの間の転がり部の摩耗や焼付きを防止することができる。 According to the present invention, the planetary shaft has an oil hole for supplying lubricating oil to the needle roller bearing and an oil retaining hole for communicating with the oil hole, and is an oil retaining material for holding the lubricating oil in the oil retaining hole. When the amount of lubricating oil in the oil hole becomes very small, the lubricating oil stored in the oil-retaining material is supplied from the oil-retaining hole to the needle-shaped rollers. Therefore, even in a lubricating environment with a small amount of lubricating oil or when the supply of lubricating oil is temporarily stopped, the sliding part between the cage and the planetary gear, and between the needle roller and the planetary shaft It is possible to prevent wear and seizure of the rolling portion and the rolling portion between the needle-shaped roller and the planetary gear.
以下、本発明に係る軸受装置の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図の矢印は、潤滑油の流れを表している。 Hereinafter, each embodiment of the bearing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The arrows in each figure indicate the flow of lubricating oil.
(第1実施形態)
まず、図1〜図11を参照して、本発明に係る軸受装置の第1実施形態について説明する。なお、以降の説明において、径方向及び周方向とは、プラネタリギヤの径方向及び周方向である。
(First Embodiment)
First, a first embodiment of the bearing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11. In the following description, the radial direction and the circumferential direction are the radial direction and the circumferential direction of the planetary gear.
本実施形態の軸受装置10は、図1に示すように、プラネタリ機構のプラネタリギヤ支持部に適用されており、円筒状のプラネタリギヤ(ハウジング)1内に配置される針状ころ軸受20と、針状ころ軸受20内に挿通され、一対のキャリア2に両端が固定されるプラネタリシャフト30と、を備える。これにより、プラネタリギヤ1は、針状ころ軸受20を介してプラネタリシャフト30に回転可能に支持されている。なお、本実施形態では、針状ころ軸受20は1列である。また、図1中の符号3は、プラネタリギヤ1と噛み合うサンギヤである。
As shown in FIG. 1, the
針状ころ軸受20は、ケージアンドローラタイプであり、プラネタリシャフト30の外周面とプラネタリギヤ1の内周面との間で転動する複数の針状ころ21と、複数の針状ころ21を周方向に略等間隔に保持する保持器22と、を備える。針状ころ軸受20は、プラネタリギヤ1に作用するラジアル荷重を受ける。また、保持器22は、プラネタリギヤ1の内周面で案内される。
The needle roller bearing 20 is a cage and roller type, and surrounds a plurality of
プラネタリシャフト30は、針状ころ軸受20に潤滑油を供給する油穴31と、油穴31に連通する保油穴34と、を有する。
The
油穴31は、プラネタリシャフト30の軸中心に軸方向に沿って形成される軸方向油穴32と、軸方向油穴32の軸方向内端から径方向外側に延びる径方向油穴33と、を有する。軸方向油穴32は、プラネタリシャフト30の一端(図1の右端)から他端(図1の左端)に向けて形成されており、プラネタリシャフト30の一端側に貫通している。径方向油穴33は、その径方向内端が軸方向油穴32に開口し、その径方向外端がプラネタリシャフト30の外周面に開口している。保油穴34は、軸方向油穴32の他端部から他端側に向けて連続して形成され、プラネタリシャフト30の他端側には貫通していない。
The
また、プラネタリシャフト30の一端側(図1の右端側)には、プラネタリ機構が組み込まれるトランスミッション等内の潤滑油を受け取るオイルレシーバ4が配置されている。これにより、オイルレシーバ4に入った潤滑油は、軸方向油穴32及び径方向油穴33を介して針状ころ21に供給される。従って、本実施形態の軸受装置10は、歯車などの回転部材が跳ね上げた潤滑油や、潤滑油ポンプ等により供給されてインプットシャフトから排出された潤滑油を、オイルレシーバ4で受け取り供給する構造である。
Further, on one end side (right end side in FIG. 1) of the
そして、保油穴34には、潤滑油を保持する保油材40が設けられている。本実施形態では、保油材40は、径方向油穴33に対して潤滑油流入側と反対側、即ち、プラネタリシャフト30の他端側(図1の左端側)に配置されている。
An
保油材40は、毛細管現象で潤滑油を保持可能な部材であり、潤滑油を内部に蓄えると共に、蓄えた潤滑油を径方向油穴33に供給する。保油材40の材質としては、毛細管現象を生じるものであればよく、例えば、ポリエステル製フェルトなどの不織布からなる繊維材、発泡樹脂や発泡ゴム、又は焼結金属や発泡セラミックスなどの多孔質素材を挙げることができる。
The oil-retaining
ここで、保油材の材料について説明する。保油材は、潤滑油を吸い込みやすいものが好ましい。これは保油材が親油性(撥油ではない)を持ち、微小な空間で区切られている場合に生じる毛細管現象(表面張力)の働く原理を利用できる。これにより、保油材に触れた潤滑油は速やかに保油材へと吸い込まれる。 Here, the material of the oil-retaining material will be described. The oil-retaining material is preferably one that easily absorbs lubricating oil. This can utilize the principle of capillarity (surface tension) that occurs when the oil-retaining material is lipophilic (not oil-repellent) and is separated by a minute space. As a result, the lubricating oil that comes into contact with the oil-retaining material is quickly sucked into the oil-retaining material.
例えば、親油性(撥油ではない)を持つ繊維の集合体で気孔を確保しつつ樹脂で固めた素材を、シャフトに固定することで保油の機能を発揮させることができる(繊維を絡ませただけの不織布では耐久性が低い可能性があるので、ある程度樹脂を含浸させて繊維の結合強度を高めた方が好ましい)。材質は、有機・無機を問わず親油性(撥油ではない)を持った繊維であれば同じ効果を発揮できる。但し、保油させるためには潤滑油を蓄えるための気孔部が必要で、気孔率が高いほど同じ保油材の体積での保油量を高めることができる。このため、気孔率は20%〜90%程度が適している。 For example, a material hardened with resin while securing pores with an aggregate of fibers having lipophilicity (not oil repellent) can be fixed to a shaft to exert an oil-retaining function (fibers are entwined). Since there is a possibility that the durability of the non-woven fabric is low, it is preferable to impregnate the non-woven fabric with resin to some extent to increase the binding strength of the fibers). The same effect can be achieved if the material is a fiber having lipophilicity (not oil repellent) regardless of whether it is organic or inorganic. However, in order to retain oil, a pore portion for storing lubricating oil is required, and the higher the porosity, the higher the amount of oil retained in the same volume of the oil retaining material. Therefore, a porosity of about 20% to 90% is suitable.
また、保油材に繊維ではなく多孔質素材を用いることもできる。これは、例えば、芯金に親油性(撥油ではない)を持つ発泡樹脂や発泡ゴム等をインサート成形させることで、別途接着工程を行わずに製造することができる。また、潤滑油を浸透させる必要があるため、この発泡樹脂又は発泡ゴムは、貫通気孔を有し、気泡が隔膜で区切られずに繋がった状態に成形させ、保油材内を潤滑油が自由に浸透できるようにする。気孔気泡は微細な方が表面張力に有利なため、気泡径は0.005mm〜0.5mm程度が好ましい。また、この発泡樹脂又は発泡ゴムも、表面張力による潤滑油の吸着を利用しているため、親油性(撥油ではない)のある素材を選ぶ必要があるが、有機・無機等は特に問わない。ここで述べた製法は広く普及している一般的な技術で、安価に大量の生産を容易に実現可能である。 Further, it is also possible to use a porous material instead of a fiber as the oil retaining material. This can be manufactured, for example, by insert molding a lipophilic (not oil-repellent) foamed resin, foamed rubber, or the like into the core metal without performing a separate bonding step. In addition, since it is necessary to allow the lubricating oil to permeate, this foamed resin or foamed rubber has through pores and is formed in a state where the bubbles are connected without being separated by the diaphragm, and the lubricating oil can freely flow in the oil retaining material. Allow it to penetrate. Since finer pore bubbles are more advantageous for surface tension, the bubble diameter is preferably about 0.005 mm to 0.5 mm. In addition, since this foamed resin or foamed rubber also utilizes the adsorption of lubricating oil by surface tension, it is necessary to select a material with lipophilicity (not oil repellent), but organic and inorganic materials are not particularly limited. .. The manufacturing method described here is a general technique that is widely used, and mass production can be easily realized at low cost.
また、高度な耐熱性や耐薬品性が要求される等の過酷な使用環境に曝される場合には、焼結金属や発泡セラミックスなどの多孔質素材を保油材に使うことができる。 Further, when exposed to a harsh usage environment such as high heat resistance and chemical resistance, a porous material such as a sintered metal or foamed ceramic can be used as an oil retaining material.
このように構成された軸受装置10では、軸方向油穴32に潤滑油が外部(オイルレシーバ4)から供給されている場合、軸方向油穴32を通過した潤滑油が径方向油穴33から針状ころ21に供給されると共に、軸方向油穴32内に潤沢に存在する潤滑油が保油穴34の保油材40に蓄えられる。一方、軸方向油穴32に潤滑油が供給されず、軸方向油穴32内の潤滑油が微量となった場合、保油材40に蓄えられた潤滑油が径方向油穴33から針状ころ21に供給される。
In the
以上説明したように、本実施形態の軸受装置10によれば、プラネタリシャフト30の保油穴34に潤滑油を保持する保油材40が設けられるため、軸方向油穴32内の潤滑油が微量となったときに、保油材40に蓄えられた潤滑油が保油穴34から針状ころ21に供給される。従って、微量な潤滑油の潤滑環境下であったり、一時的に潤滑油の供給が停止したりしても、保持器22とプラネタリギヤ1との間の摺動部、針状ころ21とプラネタリシャフト30との間の転がり部、及び針状ころ21とプラネタリギヤ1との間の転がり部の摩耗や焼付きを防止することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の軸受装置10によれば、焼付き防止のために必要以上の潤滑油を軸受装置10に供給する必要がなく、潤滑油量を大幅に減らすことができるので、潤滑油の攪拌抵抗を低減することができ、また、極低温時の始動時潤滑にも効果を発揮することができる。
Further, according to the
また、本実施形態の軸受装置10によれば、潤滑油が軸受装置内に断続的に供給される、或いは、軸受装置内の潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても、摩耗や焼付きを防止して軸受性能や潤滑効果を長期間に亘って維持することができる。このため、本実施形態の軸受装置10は、例えば、一部のハイブリッド車のトランスミッションのようにエンジン停止時に潤滑油ポンプが一時的に停止する機構に好適に用いることができ、また、自動車の被牽引時に潤滑油ポンプが作動せずに潤滑油の十分な供給が困難な状況などに対応することができる。
Further, according to the
なお、本実施形態の第1変形例として、図2に示すように、保油材40は、軸方向油穴32及び保油穴34の全域に設けられてもよい。これにより、針状ころ21に供給される潤滑油量を保油材40により制御して、潤滑油の攪拌抵抗を更に低減することができる。保油材40は、必要最低限の潤滑油が通過できるように、通油性の良い材料とすることが好ましい。
As a first modification of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、本実施形態の第2変形例として、図3に示すように、保油材40は、保油穴34に止め環50により固定されてもよい。これにより、保油材40の抜け出しを防止することができる。また、図4に示すように、止め環50の軸方向幅は図3のものよりも大きくしてもよい。止め環50の軸方向幅寸法は、径方向油穴33の軸方向幅寸法(穴径)の50〜90%に規制している。50%以上とすることで、止め環50の抜け出し防止を確保している。90%以下とすることで、万が一、止め環50が軸方向一端側(図4の右側)に移動した場合でも、止め環50が径方向油穴33を完全に塞ぐのを防止している。
Further, as a second modification of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
また、保油材40は、嵌めこみやインサート成形により止め環50と一体化してもよい。この場合、止め環50の圧入により保油材40を保油穴34に固定することができるので、生産性を向上することができる。
Further, the
また、本実施形態の第3変形例として、図5に示すように、軸方向油穴32及び保油穴34に、複数種類(本変形例では2種類)の保油材40を設けてもよい。この場合、必要最低限の潤滑油が通過できるように、径方向油穴33に対して給油経路上流側(図5の右側)となる軸方向油穴32に配置される保油材40を通油性の良い材料とした方が好ましい。
Further, as a third modification of the present embodiment, as shown in FIG. 5, a plurality of types (two types in this modification) of oil-retaining
また、本実施形態の第4変形例として、図6に示すように、保油穴34が軸方向に貫通する貫通穴に形成され、その貫通した保油穴34に保油材40を圧入により固定してもよい。本変形例によれば、保油穴34が貫通穴であるため、プラネタリシャフト30の加工性を向上することができる。また、穴加工時の金属粉を油穴から容易に除去することができる。
Further, as a fourth modification of the present embodiment, as shown in FIG. 6, an
また、本実施形態の第5変形例として、図7に示すように、保油穴34が軸方向に貫通する貫通穴に形成され、その貫通した保油穴34に保油材40を止め環50により固定してもよい。また、図8に示すように、止め環50の軸方向幅は図7のものよりも大きくしてもよい。
Further, as a fifth modification of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
また、本実施形態の第6変形例として、図9に示すように、軸方向油穴32及び保油穴34は、互いに異なる内径に形成されてもよい。具体的には、軸方向油穴32が保油穴34よりも大径に形成されている。この場合、軸方向油穴32と保油穴34との境界部分には段部32aが形成されている。そして、この段部32aの内周面は、給油経路上流側に向かうに従って拡径する傾斜面に形成されている。これにより、プラネタリ機構(サンギヤ3)の中心軸周りを公転するプラネタリシャフト30に作用する遠心力を利用して、保油材40から出た潤滑油を径方向油穴33に導くことができ、針状ころ21への給油効率を向上することができる。
Further, as a sixth modification of the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
また、本実施形態の第7変形例として、図10に示すように、径方向油穴33は、プラネタリシャフト30の径方向に対して傾斜するように形成されてもよい。この場合の径方向油穴33の傾斜方向は、保油穴34と径方向油穴33との交差角度が鈍角となる方向である。本変形例によれば、プラネタリ機構(サンギヤ3)の中心軸周りを公転するプラネタリシャフト30に作用する遠心力を利用して、保油材40から出た潤滑油を径方向油穴33に導くことができ、針状ころ21への給油効率を向上することができる。
Further, as a seventh modification of the present embodiment, as shown in FIG. 10, the
また、本実施形態の第8変形例として、図11に示すように、保油穴34は、径方向油穴33と同様、軸方向油穴32から径方向外側に延びるように形成されてもよい。本変形例では、保油穴34は、径方向油穴33を挟んで軸方向両側に形成されている。本変形例によれば、保油材40に蓄えられた潤滑油を保油穴34から針状ころ21に直接供給することができる。
Further, as an eighth modification of the present embodiment, as shown in FIG. 11, the
(第2実施形態)
次に、図12〜図17を参照して、本発明に係る軸受装置の第2実施形態について説明する。なお、上記第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the bearing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 17. The same or equivalent parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted or simplified.
本実施形態では、図12に示すように、プラネタリシャフト30は、針状ころ軸受20に潤滑油を供給する油穴35と、油穴35に連通する保油穴39と、を有する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the
油穴35は、プラネタリシャフト30の軸中心に軸方向に沿って形成される軸方向油穴36と、軸方向油穴36の軸方向内端から径方向外側に延びる第1径方向油穴37と、軸方向油穴36の軸方向外端(図12の右端)から径方向外側に延びる第2径方向油穴38と、を有する。軸方向油穴36は、プラネタリシャフト30の軸方向中央から一端(図12の右端)に向けて形成され、一端側には貫通していない。第1径方向油穴37及び第2径方向油穴38は、その径方向内端が軸方向油穴36に開口し、その径方向外端がプラネタリシャフト30の外周面に開口している。なお、第1径方向油穴37は潤滑油が流出する穴であり、第2径方向油穴38は潤滑油が流入する穴である。保油穴39は、軸方向油穴36と同時に形成され、プラネタリシャフト30の他端側に貫通している。
The oil holes 35 are an
また、第2径方向油穴38には、一方側(図12の右側)のキャリア2内に形成される油路2aが接続されており、この油路2aから第2径方向油穴38に潤滑油が供給されている。これにより、油路2aから第2径方向油穴38に供給された潤滑油は、軸方向油穴36及び第1径方向油穴37を介して針状ころ21に供給される。従って、本実施形態の軸受装置10は、不図示の潤滑油ポンプなどにより潤滑油が圧送されて供給される構造である。
Further, an
そして、保油穴39には、潤滑油を保持する保油材40が設けられている。本実施形態では、保油材40は、第1径方向油穴37に対して潤滑油流入側と反対側、即ち、プラネタリシャフト30の他端側(図12の左端側)に配置されている。また、保油材40は、保油穴39に圧入により固定されており、軸方向油穴36の止め栓を構成する。
An
このように構成された軸受装置10では、軸方向油穴36に潤滑油が供給されている場合、軸方向油穴36を通過した潤滑油が第1径方向油穴37から針状ころ21に供給されると共に、軸方向油穴36内に潤沢に存在する潤滑油が保油穴39の保油材40に蓄えられる。一方、軸方向油穴36に潤滑油が供給されず、軸方向油穴36内の潤滑油が微量となった場合、保油材40に蓄えられた潤滑油が第1径方向油穴37から針状ころ21に供給される。これにより、潤滑油量を減らすことができるため、潤滑油ポンプを小容量化することができる。
In the
以上説明したように、本実施形態の軸受装置10によれば、プラネタリシャフト30の保油穴39に潤滑油を保持する保油材40が設けられるため、軸方向油穴36内の潤滑油が微量となったときに、保油材40に蓄えられた潤滑油が第1径方向油穴37から針状ころ21に供給される。従って、微量な潤滑油の潤滑環境下であったり、一時的に潤滑油の供給が停止したりしても、保持器22とプラネタリギヤ1との間の摺動部、針状ころ21とプラネタリシャフト30との間の転がり部、及び針状ころ21とプラネタリギヤ1との間の転がり部の摩耗や焼付きを防止することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の第1変形例として、図13に示すように、保油材40は、保油穴39に止め環50により固定されてもよい。また、図14に示すように、止め環50の軸方向幅は図13のものよりも大きくしてもよい。
Further, as a first modification of the present embodiment, as shown in FIG. 13, the
また、本実施形態の第2変形例として、図15に示すように、保油材40は、保油穴39に止め栓51により固定されてもよい。この場合、保油材40は、接着、嵌めこみ、もしくはインサート成形により止め栓51と一体化されており、止め栓51の圧入により保油穴39に固定される。従って、止め栓51の圧入のみで済むため従来の組み立て工程に変更はなく、組み込み性を向上することができる。
Further, as a second modification of the present embodiment, as shown in FIG. 15, the
また、本実施形態の第3変形例として、図16に示すように、図15の変形例において、プラネタリシャフト30、軸方向油穴36、及び保油穴39が図15よりも大径にされてもよい。また、図17に示すように、大径化した保油穴39の内周面に中空円筒状の保油材40を固定してもよい。
その他の構成及び作用効果については、上記第1実施形態と同様である。
Further, as a third modification of the present embodiment, as shown in FIG. 16, in the modification of FIG. 15, the
Other configurations and effects are the same as those in the first embodiment.
(第3実施形態)
次に、図18及び図19を参照して、本発明に係る軸受装置の第3実施形態について説明する。なお、上記第1及び第2実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the bearing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 18 and 19. The same or equivalent parts as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted or simplified.
本実施形態では、図18に示すように、プラネタリギヤ1とプラネタリシャフト30との間に2列の針状ころ軸受20が配置されている。なお、図19に示すように、2列の針状ころ軸受20の間にスペーサ25を配置してもよい。
その他の構成及び作用効果については、上記第1及び第2実施形態と同様である。
In this embodiment, as shown in FIG. 18, two rows of
Other configurations and effects are the same as those in the first and second embodiments.
ここで、本明細書における潤滑油が微量である潤滑環境下について説明する。例えば、自動車などのトランスミッションの場合、潤滑油の供給方法として、歯車などの回転部材による潤滑油の跳ね掛けや、潤滑油ポンプによる潤滑油の圧送との2通りが一般的に知られている。 Here, a lubrication environment in which the amount of lubricating oil in the present specification is very small will be described. For example, in the case of a transmission such as an automobile, there are generally two known methods for supplying lubricating oil: splashing of lubricating oil by a rotating member such as a gear, and pumping of lubricating oil by a lubricating oil pump.
上記した2通りの構造では、軸受の焼付きを防止するため、50cc/minから1000cc/min程度の量の潤滑油が供給されている。そして、この潤滑油量が10cc/minを下回ると潤滑油不足に伴う油膜不足により発熱や焼付きが起こりやすくなり、0cc/min(無潤滑油)では焼付きが生じる。本発明は、無潤滑状態ではなく希薄潤滑状態への対応であり、潤滑油が微量である潤滑環境下、具体的には、0.01cc/min〜10cc/min程度の希薄潤滑状態で大きな効果を発揮する。 In the above two structures, in order to prevent seizure of the bearing, an amount of lubricating oil of about 50 cc / min to 1000 cc / min is supplied. If the amount of the lubricating oil is less than 10 cc / min, heat generation and seizure are likely to occur due to insufficient oil film due to the lack of lubricating oil, and seizure occurs at 0 cc / min (non-lubricated oil). The present invention corresponds to a dilute lubricated state rather than a non-lubricated state, and has a great effect in a lubricating environment where a small amount of lubricating oil is used, specifically, in a dilute lubricated state of about 0.01 cc / min to 10 cc / min. Demonstrate.
次に、本明細書における潤滑油が断続的に供給される環境について説明する。例えば、ハイブリッド車では、エンジンを停止したまま電動モータで走行するモードがある。このモード中は、エンジンと直結した潤滑油ポンプだけの構造では、軸受に潤滑油が給油されない状態で走行が行われる。このため、数分程度までの無給油走行状態が発生するが、軸受はこの間に焼付きを起こしてはならない。この電動走行時間はバッテリーの進化と共に延長させたいニーズがある。現状では焼付き防止のために一定間隔毎にエンジンを回し、潤滑油ポンプを作動させる制御を行っている車種もある。この課題を解決するには、電動潤滑油ポンプをシステムに追加するか、本発明のような無潤滑で焼付きにくい軸受装置の採用が必要となる。本発明では、焼付きまでの時間は保油材に蓄えられる保油量と関連があることから、保油量を増やすことで無潤滑適用時間を数十分から数時間と大幅に延長させることが可能である。保油量の拡大には、例えば、気孔率拡大や保油材体積の拡大で対応できる。 Next, the environment in which the lubricating oil in the present specification is intermittently supplied will be described. For example, in a hybrid vehicle, there is a mode in which the vehicle runs on an electric motor with the engine stopped. In this mode, in the structure of only the lubricating oil pump directly connected to the engine, the running is performed in a state where the lubricating oil is not supplied to the bearings. For this reason, a non-lubricated running state occurs for up to several minutes, but the bearing must not seize during this period. There is a need to extend this electric running time with the evolution of batteries. At present, in order to prevent seizure, some vehicle models are controlled to operate the lubricating oil pump by rotating the engine at regular intervals. In order to solve this problem, it is necessary to add an electric lubricating oil pump to the system or to adopt a non-lubricating and seizure-resistant bearing device as in the present invention. In the present invention, since the time until seizure is related to the amount of oil retained in the oil-retaining material, the non-lubrication application time can be significantly extended from several tens of minutes to several hours by increasing the amount of oil retained. Is possible. The increase in the amount of oil retention can be dealt with, for example, by increasing the porosity or the volume of the oil retention material.
また、乗用車は、故障時やキャンピングカーなどの大型車両の移動先での補助用車両として牽引されることがある。このようなときは、車両の駆動輪を台車などに載せることで空転を防止することが可能であるが、現実には、駆動輪を空転させながら牽引される事例が起こっている。そして、この空転状態では、エンジンや電動潤滑油ポンプが稼働せず、潤滑油ポンプは停止しているため、軸受は焼付きを起こしやすい。この対策のために、跳ね掛け給油が起こるように駆動装置に工夫を施している車種もある。本発明では、潤滑油ポンプが停止しても、保油材に蓄えられた潤滑油がなくなるまで軸受に給油を行えるため、跳ね掛けが不十分又は跳ね掛けがないような被牽引状態でも耐焼付き性を大幅に向上することができる。 In addition, a passenger car may be towed as an auxiliary vehicle in the event of a breakdown or at a destination of a large vehicle such as a camper. In such a case, it is possible to prevent idling by mounting the drive wheels of the vehicle on a trolley or the like, but in reality, there are cases where the drive wheels are towed while idling. Then, in this idling state, the engine and the electric lubricating oil pump do not operate, and the lubricating oil pump is stopped, so that the bearing is liable to seize. As a countermeasure for this, some models have devised a drive device so that splash refueling occurs. In the present invention, even if the lubricating oil pump is stopped, the bearings can be refueled until the lubricating oil stored in the oil-retaining material is exhausted. Therefore, seizure resistance occurs even in a towed state where there is insufficient or no splashing. The sex can be greatly improved.
なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、各実施形態のプラネタリシャフトと、1列の針状ころ軸受(図1〜図17参照)、2列の針状ころ軸受(図18参照)、及びスペーサ付きの2列の針状ころ軸受(図19参照)との組み合わせは自由である。
The present invention is not limited to those exemplified in each of the above embodiments, and can be appropriately modified without departing from the gist of the present invention.
For example, the planetary shaft of each embodiment, one row of needle roller bearings (see FIGS. 1 to 17), two rows of needle roller bearings (see FIG. 18), and two rows of needle roller bearings with spacers. The combination with (see FIG. 19) is free.
1 プラネタリギヤ(ハウジング)
2 キャリア
2a 油路
3 サンギヤ
4 オイルレシーバ
10 軸受装置
20 針状ころ軸受
21 針状ころ
22 保持器
30 プラネタリシャフト
31 油穴
32 軸方向油穴
33 径方向油穴
34 保油穴
35 油穴
36 軸方向油穴
37 第1径方向油穴
38 第2径方向油穴
39 保油穴
40 保油材
50 止め環
51 止め栓
1 Planetary gear (housing)
2
Claims (5)
前記プラネタリシャフトは、前記針状ころ軸受に潤滑油を供給する油穴と、前記油穴に連通する保油穴と、を有し、
前記保油穴に潤滑油を保持する保油材が設けられることを特徴とする軸受装置。 A bearing device including a needle roller bearing arranged in a housing and a planetary shaft inserted into the needle roller bearing.
The planetary shaft has an oil hole for supplying lubricating oil to the needle roller bearing and an oil retention hole communicating with the oil hole.
A bearing device characterized in that an oil-retaining material for holding lubricating oil is provided in the oil-retaining hole.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4825542Y1 (en) * | 1969-01-21 | 1973-07-25 | ||
JPH11201256A (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-27 | Smc Corp | Actuator |
JP2007198459A (en) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Jtekt Corp | Supporting shaft for rotary body and manufacturing method for the same |
JP2010169142A (en) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Jtekt Corp | Roller bearing lubricating structure for planetary gear mechanism |
JP2013072545A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Ntn Corp | Lubricating device of planetary reduction gear |
JP2015526662A (en) * | 2012-07-19 | 2015-09-10 | コーヨー ベアリングス ノース アメリカ エルエルシー | Plug for planetary pin assembly |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4825542Y1 (en) * | 1969-01-21 | 1973-07-25 | ||
JPH11201256A (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-27 | Smc Corp | Actuator |
JP2007198459A (en) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Jtekt Corp | Supporting shaft for rotary body and manufacturing method for the same |
JP2010169142A (en) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Jtekt Corp | Roller bearing lubricating structure for planetary gear mechanism |
JP2013072545A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Ntn Corp | Lubricating device of planetary reduction gear |
JP2015526662A (en) * | 2012-07-19 | 2015-09-10 | コーヨー ベアリングス ノース アメリカ エルエルシー | Plug for planetary pin assembly |
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