JP4581542B2 - 回転支持装置 - Google Patents
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Description
このうちの保持器は、上記各ニードルを軸方向両側から挟む位置に配置された1対のリム部と、これら両リム部同士を連結する複数本の柱部とを備えたものである。又、このうちの各柱部はそれぞれ、1対の外径側直線部と、1対の傾斜部と、1個所の内径側直線部とを備えており、このうちの両外径側直線部は、両リム部の内側面外径寄り部分にそれぞれの基端部を連続させ、保持器の中心軸と平行に配置されており、上記両傾斜部は、上記両外径側直線部にそれぞれの基端部を連続させ、上記保持器の軸方向中央部に向かう程、この保持器の径方向内方に向かう方向に傾斜しており、上記内径側直線部は、上記両傾斜部の先端部にその両端部を連続させて、上記保持器の中心軸と平行に配置されている。
又、上記各ニードルは、上記両リム部と円周方向に隣り合う柱部同士の間に存在するポケット内に保持されている。
特に、本発明の回転支持装置に於いては、上記各ポケット内で上記各ニードルが変位した場合に、これら各ニードルの転動面が、上記各柱部の円周方向両側面のうちで、上記両外径側直線部又は上記両傾斜部に対応する部分に当接しても上記内径側直線部に対応する部分に当接する事がない様にする為に、この内径側直線部の円周方向両側面のうち、上記保持器の径方向に関して、上記各ニードルのピッチ円に対応する部分である外寄り部分を、内寄り部分よりも凹ませている。
この様な構造を採用すれば、前述した様に、各ニードルが上記各柱部を押圧する力に径方向の分力が生じる。この結果、これら各柱部の両端部と両リム部との連続部に生じる、疲労に結び付く様な応力を、より一層緩和できる。
或は、請求項3に記載した発明の様に、保持器の径方向に関する位置決めを、各柱部の円周方向両側面と各ニードルの転動面とを係合させるニードル案内により図る。
この様な構造を採用すれば、各ポケット内に保持したニードルが、支持軸の外周面と回転部材の内周面との間への組み付け前に各ポケットから抜け出るのを防止する為の構造を別途設ける必要がない。
上記軸方向中央部の軸方向寸法をこの程度確保すれば、上記各ニードルが上記各柱部を押圧する力の力点から、これら各柱部の軸方向両端部と両リム部との連続部迄の距離を十分に短くして、これら各連続部に生じる応力を十分に緩和できる。尚、上記軸方向寸法の上限は、本発明の趣旨上、特に規制しない。保持器としての機能が損なわれない限り、大きい程好ましい。
前述した様に、遊星歯車機構を構成するキャリアに支持した遊星軸の周囲に遊星歯車を回転自在に支持する為のラジアルニードル軸受を構成する各ニードルには、上記キャリアの回転に伴って、このキャリアの径方向外方に向いた遠心力が加わる。従って、この様な遊星歯車機構で本発明を実施する事は、上記ラジアルニードル軸受、延いてはこの遊星歯車機構の耐久性を向上させる面から有効である。
この遊星軸をこの様な性状にする事で、この遊星軸の外周面に設けた内輪軌道の転がり疲れ寿命を確保しつつ、この遊星軸の変形を抑えて、この遊星軸の外周面と前記保持器の内周面とが擦れ合う事を防止できる。この様に、遊星軸として表層部のみを焼き入れ硬化してこの遊星軸の変形防止を図るべき理由は、次の通りである。
これに対して、請求項6に記載した発明の様に、遊星軸として表層部のみを焼き入れ硬化したものを使用すれば、この遊星軸中の残留オーステナイトの量を少なく抑えて、この遊星軸の変形を抑え、上記両面同士の擦れ合いを防止できる。
或は、請求項8に記載した発明の様に、上記遊星軸を構成する鋼として、0.9〜1.8重量%のCrを含んだものを使用する。
或は、請求項9に記載した発明の様に、上記遊星軸を構成する鋼として、0.4〜0.8のSiを含んだものを使用する。
或は、請求項10に記載した発明の様に、上記遊星軸の最低硬さをHv300以上とする。
尚、上記遊星軸表面の窒素濃度、炭素濃度は、高過ぎるとこの遊星軸の表面を高周波焼き入れする際にこの表面の品質を劣化させる原因となるので、それぞれ0.5重量%以下、1.8重量%以下に抑える。又、素材中のCr濃度、Si濃度に就いても、高過ぎるとこの遊星軸の表面を高周波焼き入れする際にこの表面の品質を劣化させる原因となるので、それぞれ1.8重量%以下、0.8重量%以下に抑える。
又、上記遊星軸の最低硬さ(−般的にはこの遊星軸の径方向中心部の硬さ)を大きくする事も、この遊星軸の曲がりを抑制する為に有効である。この為には、上記最低硬さをHv300以上、好ましくはHv350以上、より好ましくはHv400以上とする。
図1〜5は、請求項1、3、4、5に対応する、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本発明の特徴は、各柱部12a、12aの両端部と両リム部11、11との連続部に生じる応力を緩和し、これら両連続部に亀裂等の損傷が発生する事を防止する構造にある。この為に本例の場合には、上記各柱部12a、12aの円周方向両側面の形状を工夫すると共に、これら各柱部12a、12aの軸方向中間部に設けた内径側直線部15の、保持器7aの径方向に関する位置を規制している。そして、これら形状の工夫及び径方向位置の規制により、各ニードル6、6が保持器7aのポケット16、16内で円周方向に変位した場合でも、これら各ニードル6、6の転動面と上記各柱部12a、12aの軸方向中央部とが当接しない様にしている。
尚、遊星軸3の性状に関する特徴に就いては、先に説明した通りであり、図面に表れない為、重複する説明は省略する。
図6は、本発明に関する参考例の第1例を示している。本参考例の場合には、柱部12bの軸方向中間部を構成する内径側直線部15の内周側面を支持軸3の外周面に近接させる事により、この内径側直線部15全体を、各ニードル6、6(図1、2参照)のピッチ円よりも径方向内側に配置している。
図7は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、柱部12cの軸方向中間部を構成する内径側直線部15aの厚さ寸法tを、両外径側直線部13、13の厚さ寸法T及び両傾斜部14、14の厚さ寸法Tよりも小さく(t<T)している。そして、上記内径側直線部15a全体を、各ニードル6、6(図1、2参照)のピッチ円よりも内径側に位置させている。
図8は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の場合には、柱部12dの軸方向中間部を構成する内径側直線部15bの円周方向に関する幅さ寸法wを、両外径側直線部13、13の幅寸法W及び両傾斜部14、14の厚さ寸法Wよりも小さく(w<W)している。従って本参考例の場合には、図8の(A)に斜格子で示した、上記内径側直線部15bの円周方向両側面が、上記両傾斜部14、14の円周方向両側面よりも、各柱部12dの幅方向に関して凹んでいる。そして、上記内径側直線部15bを、各ニードル6、6(図1、2参照)のピッチ円上に位置させている。
2a、2b 支持板
3 遊星軸
4 遊星歯車
5 ラジアルニードル軸受
6 ニードル
7、7a 保持器
8 内輪軌道
9 外輪軌道
10a、10b フローティングワッシャ
11 リム部
12、12a、12b、12c、12d 柱部
13 外径側直線部
14 傾斜部
15、15a、15b 内径側直線部
16 ポケット
17 係止突部
18 曲がり部
19 連続部
Claims (10)
- 外周面に円筒形の内輪軌道を設けた支持軸と、内周面に円筒形の外輪軌道を有し、この支持軸の周囲にこの支持軸と同心に配置された回転部材と、この外輪軌道と上記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数本のニードルと、これら各ニードルを保持する保持器とを備え、この保持器は、これら各ニードルを軸方向両側から挟む位置に配置された1対のリム部と、これら両リム部同士を連結する複数本の柱部とを備えたものであり、このうちの各柱部はそれぞれ、1対の外径側直線部と、1対の傾斜部と、1個所の内径側直線部とを備えており、このうちの両外径側直線部は、両リム部の内側面外径寄り部分にそれぞれの基端部を連続させ、保持器の中心軸と平行に配置されており、上記両傾斜部は、上記両外径側直線部にそれぞれの基端部を連続させ、上記保持器の軸方向中央部に向かう程、この保持器の径方向内方に向かう方向に傾斜しており、上記内径側直線部は、上記両傾斜部の先端部にその両端部を連続させて、上記保持器の中心軸と平行に配置されており、上記各ニードルは、上記両リム部と円周方向に隣り合う柱部同士の間に存在するポケット内に保持されている回転支持装置に於いて、これら各ポケット内で上記各ニードルが変位した場合に、これら各ニードルの転動面が、上記各柱部の円周方向両側面のうちで、上記両外径側直線部又は上記両傾斜部に対応する部分に当接しても上記内径側直線部に対応する部分に当接する事がない様にする為に、この内径側直線部の円周方向両側面のうちで、上記保持器の径方向に関して、上記各ニードルのピッチ円に対応する部分である外寄り部分を、内寄り部分よりも凹ませている事を特徴とする回転支持装置。
- 保持器の径方向に関する位置決めが、両リム部の外周面を回転部材の内周面に近接対向させる外輪案内により図られている、請求項1に記載した回転支持装置。
- 保持器の径方向に関する位置決めが、各柱部の円周方向両側面と各ニードルの転動面とを係合させるニードル案内により図られている、請求項1に記載した回転支持装置。
- 各柱部の円周方向両側面のうちで、各ニードルの転動面と当接しない、内径側直線部に対応する部分を含む軸方向中央部の軸方向寸法が、上記各柱部の軸方向寸法の1/4以上である、請求項1〜3の何れかに記載した回転支持装置。
- 支持軸が、遊星歯車機構を構成するキャリアに支持された遊星軸であり、回転部材が、この遊星軸の周囲に配置された遊星歯車である、請求項1〜4の何れかに記載した回転支持装置。
- 遊星軸が、表層部のみ焼き入れ硬化された鋼製である、請求項5に記載した回転支持装置。
- 遊星軸表面の窒素濃度が0.05〜0.5重量%であり、炭素濃度が0.9〜1.8重量%である、請求項6に記載した回転支持装置。
- 鋼が、0.9〜1.8重量%のCrを含んだものである、請求項6〜7の何れかに記載した回転支持装置。
- 鋼が、0.4〜0.8のSiを含んだものである、請求項6〜8の何れかに記載した回転支持装置。
- 遊星軸の最低硬さがHv300以上である、請求項6〜9の何れかに記載した回転支持装置。
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