JP5169719B2 - 遊星歯車機構のころ軸受 - Google Patents
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Description
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。
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(保持器の移動方向の外周面の前側)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。
前記ころ軸受は、複数のころと保持器とを備え、
前記保持器は、軸方向に所定間隔で配置された両円環部と、これら両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、
前記保持器の軸方向端部には、径方向中心側へ曲げられた径方向折曲部が形成され、
前記径方向折曲部の内径端には前記ワッシャの一側面に接触可能な軸方向折曲部が形成され、
前記軸方向折曲部の内周面と前記中心軸の外周面との間の隙間寸法をAとし、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Bとしたときに、「A<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。
この際、保持器が移動する方向の後側に位置する保持器の軸方向折曲部の内周面の後側が中心軸の外周面に接触(当接)することによって保持器の移動が止められる。
このため、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阻止することができ、保持器の摺動抵抗を小さく抑えることができる。
すなわち、保持器の軸方向折曲部の内周面の周速は、同保持器の外周面の周速よりも遅いため、従来の保持器の外周面が遊星歯車の中心孔の内周面に接触する場合と比べ、保持器の摺動抵抗を小さく抑えることができ、この結果、保持器の摺動抵抗によるトルク損失を抑制することができる。
すなわち、径方向折曲部の内径端に軸方向折曲部が形成されない場合には、中心軸の軸方向へ保持器が移動すると、保持器の片側の径方向折曲部の一側面がワッシャに面接触する。このときのワッシャに対する径方向折曲部の接触面積に比べ、軸方向折曲部の先端の接触面積が極めて小さいため、ワッシャと保持器との間の摺動抵抗を低減することができる。この結果、保持器の摺動抵抗によるトルク損失の低減や摩耗低減等に効果が大きい。
ポケットの軸方向両端部にはころの両端面中心部に接触してころを転動案内する突起が形成されていることを特徴とする。
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は保持器を示す横断面図である。図4は保持器を示す縦断面図である。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6は遠心力が作用する方向へ保持器が移動した状態を示す説明図である。
図2に示すように、キャリア8には、軸方向に所定間隔を保って歯車支持部8aが形成され、これら両歯車支持部8aの間に遊星歯車4がワッシャ9を間に挟みかつ中心軸6を中心として回転可能に組み付けられている。
遊星歯車4の中心孔5と、中心軸6の外周面との間にはころ軸受(針状ころ軸受も含む)10が組み込まれている。
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。
また、この実施例1においては、図4に示すように、保持器20の両円環部21の軸方向端部には、径方向の中心側へ曲げられた径方向折曲部22が形成されている。
これら両径方向折曲部22の内径端にはワッシャ9の一側面に接触可能に軸方向へ曲げられた軸方向折曲部23が形成されている。
また、保持器20の外周面が、遊星歯車4の中心孔5の内周面に接触することを防止するために、図4に示すように、軸方向折曲部23の内周面と中心軸6の外周面との間の隙間寸法をAとし、保持器20の外周面(両円環部21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Bとしたときに、「A<B」の関係となるように設定されている。
なお、保持器20は、鋼板のプレス加工、切削加工、合成樹脂材の射出成形等によって形成される。
また、図5に示すように、各ポケット25内のころ11を抜け止めするために、隣接する柱部30の相対する面の軸方向中間部31及び軸方向両端部32の端面には、ポケット25内に向けて対向状に突出する抜止爪35、36がそれぞれ突出されている。
この際、保持器20が移動する方向の後側(図6に向かって下側)に位置する軸方向折曲部23の内周面の後側が中心軸6の外周面に接触(当接)することによって保持器20の移動が止められる。
このため、保持器20の外周面(この実施例1では両円環部21及び柱部30の軸方向両端部32の外周面)の前側(移動方向の前側)が遊星歯車4の中心孔5の内周面に接触することを阻止することができ、保持器20の摺動抵抗を小さく抑えることができる。
すなわち、保持器20の軸方向折曲部23の周速は、同保持器20の外周面の周速よりも遅いため、従来の保持器の外周面が遊星歯車の中心孔の内周面に接触する場合と比べ、保持器20の摺動抵抗を小さく抑えることができ、この結果、保持器20の摺動抵抗によるトルク損失を抑制することができる。
すなわち、径方向折曲部22の内径端に軸方向折曲部23が形成されない場合には、中心軸6の軸方向へ保持器20が移動すると、保持器20の移動方向前側に位置する片側の径方向折曲部の一側面がワッシャに面接触する。このときのワッシャに対する径方向折曲部の接触面積に比べ、軸方向折曲部23の先端の接触面積が極めて小さいため、ワッシャ9と保持器20との間の摺動抵抗を低減することができる。この結果、保持器20の摺動抵抗によるトルク損失の低減や摩耗低減等に効果が大きい。
次に、この発明の実施例2を図7と図8にしたがって説明する。
図7はこの発明の実施例2に係る遊星歯車機構のころ軸受の保持器を示す縦断面図である。図8は保持器のポケットを外径側から示す展開図である。
図7と図8に示すように、この実施例2においては、保持器120の形状を変更したものであり、保持器120は、軸方向に所定間隔を隔てる両円環部121と、これら両円環部121を連結すると共に、複数のころ111をそれぞれ個別に収納する複数のポケット125を区画形成する複数の柱部130とを一体に備えている。
保持器120は、その両円環部121が実施例1の保持器20と比べ小径に形成される一方、複数の柱部130の軸方向両端部132の端縁部には段差状をなす小径の肩部138がそれぞれ形成されている。そして、これら両肩部138が両円環部121と同径をなして一体に接続されている。
特に、この実施例2においては、ポケット125の軸方向両端部(両円環部121の対向端面)に、ころ111の両端面中心部に接触してころ111を転動案内する先尖り状の突起140がそれぞれ形成されている。
この実施例2のその他の構成は実施例1と同様に構成されるため、その説明は省略する。
特に、この実施例2においては、ポケット125の軸方向両端部(両円環部121の相対する端面)に先尖り状の突起140がそれぞれ形成され、これら突起140の先端がころ11の両端面中心部に接触してころ111を転動案内することができる。
このため、ポケット125の軸方向両端部をなす両円環部121の対向端面と、ころ111の両端面との間の摺動抵抗を低減することができ、これによって、保持器120の摺動抵抗によるトルク損失を良好に低減することができる。
2 太陽歯車
4 遊星歯車
6 中心軸
8 キャリア
9 ワッシャ
10 ころ軸受
11 ころ
20 保持器
21 両円環部
22 径方向折曲部
23 軸方向折曲部
25 ポケット
30 柱部
Claims (2)
- 遊星歯車機構のキャリアに所定間隔を保って形成された歯車支持部の間に遊星歯車がワッシャを間に挟みかつ中心軸を中心として回転可能に組み付けられ、前記遊星歯車の中心孔と、前記中心軸の外周面との間に組み込まれた遊星歯車機構のころ軸受であって、
前記ころ軸受は、複数のころと保持器とを備え、
前記保持器は、軸方向に所定間隔で配置された両円環部と、これら両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、
前記保持器の軸方向端部には、径方向中心側へ曲げられた径方向折曲部が形成され、
前記径方向折曲部の内径端には前記ワッシャの一側面に接触可能な軸方向折曲部が形成され、
前記軸方向折曲部の内周面と前記中心軸の外周面との間の隙間寸法をAとし、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Bとしたときに、「A<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。 - 請求項1に記載の遊星歯車機構のころ軸受であって、
ポケットの軸方向両端部にはころの両端面中心部に接触してころを転動案内する突起が形成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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