(57)【要約】【課題】スラスト保持器の磨耗を防ぐとともに、スラスト保持器にかかる負荷を抑制することにより、耐久性を向上させた軸受装置を提供する。【解決手段】小径部５１ａと大径部５１ｂの外周面を軸方向に連続させる段差面５１ｃが形成された軸体５１と、内径５２ｂを有し、端面に凹部５２ａが形成された環状部材５２と、ラジアルころ軸受２と、スラストころ軸受３とを備え、スラストころ軸受３は、スラストレース３１の内径側に鍔部３１ｂを有し、スラストレース３１の鍔部内周面３１ｄとスラスト保持器３３の内周面３３ｅとの間に第１隙間ｔ１、スラストレース３１の外周面３１ｃと環状部材５２の凹部内周面５２ｃとの間に第２隙間ｔ２、スラスト保持器３３の外周面３３ｄと環状部材５２の凹部内周面５２ｃとの間に第３隙間ｔ３、をそれぞれ設けるとともに、第１隙間ｔ１と第３隙間ｔ３との差分が、第２隙間ｔ２よりも大きくなるようにした。【選択図】図３
2014001828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小径部と前記小径部よりも大径の大径部の外周面を軸方向に連続させる段差面が形成された軸体と、
前記軸体の小径部の外径よりも大きな内径を有し、軸方向の端面に凹部が形成された環状部材と、
前記軸体の小径部の外周面と前記環状部材の内周面との間に転動可能に配置される複数のラジアルころと、前記ラジアルころを周方向に所定の間隔に保持する環状のラジアル保持器とを有するラジアルころ軸受と、
前記段差面に配置される環状のスラストレースと、前記スラストレースと前記環状部材の凹部との間に転動可能に配置される複数のスラストころと、前記スラストころを周方向に所定の間隔に保持する環状のスラスト保持器とを有するスラストころ軸受と、
を備え、
前記軸体の前記小径部の軸心回りに、前記環状部材を回転自在に支持する軸受装置であって、
前記スラストころ軸受は、
前記スラストレースの内径側に鍔部を有し、
前記スラストレースの鍔部内周面と前記スラスト保持器の内周面との間に第１隙間、
前記スラストレースの外周面と前記環状部材の凹部内周面との間に第２隙間、
前記スラスト保持器の外周面と前記環状部材の凹部内周面との間に第３隙間、
をそれぞれ設けるとともに、前記第１隙間と前記第３隙間との差分が、前記第２隙間よりも大きくなるようにしたことを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジアル荷重を受けるラジアルころ軸受とスラスト荷重を受けるスラストころ軸受とを備えた軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されている変速機には、一般に遊星歯車機構が用いられており、この遊星歯車機構には、遊星歯車（プラネタリギヤ）を軸体（シャフト）に対して回転自在に支持するために、シャフトにかかるラジアル荷重を受けるラジアルころ軸受と、スラスト荷重を受けるスラストころ軸受とを備えた軸受装置が使用されている。この軸受装置は、小径部と大径部（キャリア）の外周面を軸方向に連続させる段差面が形成されたシャフトの小径部の軸心回りに、遊星歯車を同心に配置し、遊星歯車の内周面とシャフトの外周面との間にラジアルころ軸受と、遊星歯車の端面とシャフトの段差面との間にスラストころ軸受と、を備えて構成されている。
【０００３】
この軸受装置にあっては、ラジアル保持器とスラスト保持器とが相互に接触して、ラジアル保持器およびスラスト保持器が損傷する場合があった。例えば、特許文献１では、ラジアル保持器とスラスト保持器とが接触しないようにスラストレースを構成することにより、ラジアル保持器とスラスト保持器とが相互に接触して損傷するのを防止する軸受装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４７２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この軸受装置のスラストころ軸受において、構成する各部の寸法精度および組み付け精度により、遊星歯車とキャリアの回転中心が同心ではなく偏心している場合がある。スラストころ軸受は、遊星歯車とキャリアとの偏心量が少ない場合、スラスト保持器が振れ回り運動することにより、偏心を吸収し、遊星歯車とキャリアとの相対回転を許容している。スラスト保持器が振れ回り運動すると、モーメントによる力と遠心力がスラスト保持器に負荷され、スラスト保持器に径方向の大きな力が作用する場合があり、スラストレースのレースガイド部で受け止める構成となっている。
【０００６】
しかしながら、プレス加工により成形されたレースの場合、レースガイド部の真円度および真直度の精度が低く、部分当たりが生じやすいことから、スラスト保持器がレースガイド部と接触した際の接触面積が小さくなり、接触面圧が高くなる。これにより、スラスト保持器とレースガイド部とが強く摺動して、スラスト保持器が摩耗するという問題があった。
【０００７】
また、スラスト保持器が振れ回り運動して、スラスト保持器がラジアル保持器とレースガイド部との間に挟み込まれると、スラスト保持器に負荷がかかることにより、耐久性が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、スラスト保持器の磨耗を防ぐとともに、スラスト保持器にかかる負荷を抑制することにより、耐久性を向上させた軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係わる発明は、小径部と前記小径部よりも大径の大径部の外周面を軸方向に連続させる段差面が形成された軸体と、前記軸体の小径部の外径よりも大きな内径を有し、軸方向の端面に凹部が形成された環状部材と、前記軸体の小径部の外周面と前記環状部材の内周面との間に転動可能に配置される複数のラジアルころと、前記ラジアルころを周方向に所定の間隔に保持する環状のラジアル保持器とを有するラジアルころ軸受と、前記段差面に配置される環状のスラストレースと、前記スラストレースと前記環状部材の凹部との間に転動可能に配置される複数のスラストころと、前記スラストころを周方向に所定の間隔に保持する環状のスラスト保持器とを有するスラストころ軸受と、を備え、前記軸体の前記小径部の軸心回りに、前記環状部材を回転自在に支持する軸受装置であって、前記スラストころ軸受は、前記スラストレースの内径側に鍔部を有し、前記スラストレースの鍔部内周面と前記スラスト保持器の内周面との間に第１隙間、前記スラストレースの外周面と前記環状部材の凹部内周面との間に第２隙間、前記スラスト保持器の外周面と前記環状部材の凹部内周面との間に第３隙間、をそれぞれ設けるとともに、前記第１隙間と前記第３隙間との差分が、前記第２隙間よりも大きくなるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
上記のように構成した請求項１の発明によれば、スラストころ軸受のスラスト保持器は、スラスト保持器が径方向外方に移動した場合、スラスト保持器の外周面が環状部材の凹部の内周面に当接して移動が規制される。また、スラスト保持器が径方向内方に移動した場合、スラスト保持器の内周面がスラストレースの鍔部の内周面に当接して移動が規制される。この環状部材の凹部の内周面は、切削加工等により形成されることにより、真円度および真直度の精度を高くすることができる。径の大きさが近い内周面と外周面が接触するので、接触面積が大きく、接触面圧が小さくなり、摺動によるスラスト保持器の磨耗を抑制することができる。
【００１１】
また、スラストレースの鍔部内周面とスラスト保持器の内周面との間に第１隙間、スラストレースの外周面と環状部材の凹部内周面との間に第２隙間、スラスト保持器の外周面と環状部材の凹部内周面との間に第３隙間、をそれぞれ設けている。そして、第１隙間と第３隙間との差分が、第２隙間よりも大きくなるようにしているので、スラスト保持器が振れ回り運動しても、環状部材の凹部内周面とスラストレースの鍔部内周面との間に挟み込まれる前に、スラストレースの外周面と環状部材の凹部内周面が接触する。従って、スラスト保持器は、環状部材の凹部内周面とスラストレースの鍔部内周面との間に挟み込まれることなく、振れ回り運動することができるので、スラスト保持器にかかる負荷が抑制され、軸受装置の耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スラスト保持器の磨耗を防ぐとともに、スラスト保持器にかかる負荷を抑制することにより、耐久性を向上させた軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る軸受装置を備えた遊星歯車機構を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】軸受装置を示す図１の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の軸受装置を図面に従って説明する。
図１および図２に示すように、遊星歯車機構５０は、例えば、自動車の変速機に用いられるものであり、回転軸６０に嵌合された太陽歯車６１と、この太陽歯車６１と同心に配置されたリング歯車６３と、太陽歯車６１とリング歯車６３との間に配置された複数（本実施形態では３個）の遊星歯車（環状部材）５２とを備えている。
【００１５】
遊星歯車５２は、軸受装置１を介してシャフト（軸体）５１の小径部５１ａの軸心回りに回転自在に支持されている。軸受装置１は、ラジアル荷重を受けるラジアルころ軸受２と、スラスト荷重を受けるスラストころ軸受３とを備えている。
【００１６】
シャフト５１は、小径部５１ａの軸方向両端部を一対の大径部（キャリア）５１ｂにそれぞれ嵌合したものである。シャフト５１には、小径部５１ａと、この小径部５１ａよりも大径の大径部５１ｂ（キャリア）の外周面を軸方向に連続させる段差面５１ｄが形成されている。
【００１７】
遊星歯車５２には、シャフト５１の軸心と同心の内周面５２ｂと、段差面５１ｄと軸方向に対向する端面に円孔状の凹部５２ａが形成されている。この遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃは、切削加工等により形成して、真円度および真直度の精度を高くしている。
【００１８】
図３は、軸受装置１を示す図１の要部拡大断面図である。軸受装置１のラジアルころ軸受２は、シャフト５１の小径部５１ａと遊星歯車５２との間に配置された複数のラジアル針状ころ２１と、このラジアル針状ころ２１を周方向に沿って所定の間隔に保持する環状のラジアル保持器２２とを有している。ラジアル針状ころ２１は、小径部５１ａの外周面５１ｃと遊星歯車５２の内周面５２ｂとの間に転動可能に配置されている。
【００１９】
ラジアル保持器２２は、軸方向両端部に配置された一対の円環部２２ａと、両円環部２２ａの間で軸方向に延びかつ円周方向に沿って所定の間隔に配列されて両円環部２２ａを連結している複数の柱部２２ｂとを有している。隣接する柱部２２ｂと一対の円環部２２ａとによって囲まれたポケット２２ｃ内には、ラジアル針状ころ２１が収容されている。
【００２０】
スラストころ軸受３は、遊星歯車５２の大径部５１ｂ側の端面である段差面５１ｃに配置された円環状の軌道部３１ａを有するスラストレース３１と、スラストレース３１の軌道部３１ａと遊星歯車５２の凹部５２ａとの間に転動可能に配置された複数のスラスト針状ころ３２と、このスラスト針状ころ３２を円周方向に沿って所定の間隔に保持する環状のスラスト保持器３３とを有している。
【００２１】
スラストレース３１は、軌道面３１ｃが形成された軌道部３１ａと、スラスト保持器３３がスラストレース３１と分離するのを規制する鍔部３１ｂおよびかしめ部３１ｇとを有している。
【００２２】
軌道部３１ａは、大径部５１ｂの端面である段差面５１ｃに沿ってシャフト５１と同心に配置されており、軸方向内側の側面にはスラスト針状ころ３２が転動する軌道面３１ｃが形成されている。軌道部３１ａの内周面３１ｅは、小径部５１ａの外周面５１ｃに対して径方向に隙間を空けて配置されている。軌道部３１ａの軌道面３１ｃよりも径方向内側には、スラスト保持器３３の円環部３３ｂの内周面３３ｆが摺接する鍔部３１ｂが一体形成されている。
【００２３】
鍔部３１ｂは、軌道部３１ａの外周端から軸方向内側に延びて円筒状に形成されている。この鍔部３１ｂの内周面３１ｆは、スラスト保持器３３の円環部３３ｂの内周面３３ｆが摺接することにより、スラスト保持器３３をガイドするようになっている。
【００２４】
かしめ部３１ｇは、鍔部３１ｂの軸方向外側端から径方向内側にかしめて形成されている。このかしめ部３１ｇにスラスト保持器３３の円環部３３ａが当接することにより、スラスト保持器３３がスラストレース３１に対して分離するのを規制している。また、スラスト保持器３３がスラスト針状ころ３２の軸心に対して偏心するのを抑制している。
【００２５】
スラスト保持器３３は、径方向外側に配置された円環部３３ａと、径方向内側に配置された円環部３３ｂと、両円環部３３ａ，３３ｂの間で径方向に延び、かつ円周方向に沿って所定の間隔に配列されて両円環部３３ａ，３３ｂを連結している複数の柱部３３ｃとを有している。
【００２６】
また、スラスト保持器３３には、隣接する柱部３３ｃと一対の円環部３３ａ，３３ｂとによって囲まれたポケット３３ｄが、スラスト保持器３３の全周にわたり放射状に複数形成されている。このポケット３３ｄ内には、スラスト針状ころ３２が収容されている。
【００２７】
スラストレース３１の鍔部内周面３１ｆとスラスト保持器３３の内周面３３ｆとの間に第１隙間ｔ１、スラストレース３１の外周面３１ｄと遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃとの間に第２隙間ｔ２、スラスト保持器３３の外周面３３ｅと遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃとの間に第３隙間ｔ３、がそれぞれ設けられている。そして、この第１隙間ｔ１と第３隙間ｔ３との差分を、第２隙間ｔ２よりも大きくしている。
【００２８】
以上の構成の軸受装置１によれば、スラストころ軸受３のスラスト保持器３３は、スラスト保持器３３が径方向外方に移動した場合、スラスト保持器３３の外周面３３ｅが遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃに当接して移動が規制される。また、スラスト保持器３３が径方向内方に移動した場合、スラスト保持器３３の内周面３３ｆがスラストレース３１の鍔部内周面３１ｆに当接して移動が規制される。
【００２９】
ここで、スラスト保持器３３の外周面３３ｅが当接する遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃは、真円度および真直度の精度を高く形成されている。従って、精度が高く形成された径の大きさの近い内周面５２ｃと外周面３３ｅが接触するので、接触面積が大きく、接触面圧が小さくなり、摺動によるスラスト保持器３３の磨耗を抑制することができる。
【００３０】
また、スラストレース３１の鍔部内周面３１ｆとスラスト保持器３３の内周面３３ｆとの間に第１隙間ｔ１、スラストレース３１の外周面３１ｄと遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃとの間に第２隙間ｔ２、スラスト保持器３３の外周面３３ｅと遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃとの間に第３隙間ｔ３、がそれぞれ設けられている。
【００３１】
そして、この第１隙間ｔ１と第３隙間ｔ３との差分を第２隙間ｔ２よりも大きくしているので、スラスト保持器３３が振れ回り運動して、遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃとスラストレース３１の鍔部内周面３１ｆとの間に挟み込まれる前に、スラストレース３１の外周面３１ｄと遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃが接触する。
【００３２】
従って、スラスト保持器３３は、遊星歯車５２の凹部内周面５２ｃとスラストレース３１の鍔部内周面３１ｆとの間に挟み込まれることなく、振れ回り運動することができるので、スラスト保持器３３にかかる負荷を抑制して、軸受装置１の耐久性を向上させることができる。
【００３３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１：軸受装置、  ２：ラジアルころ軸受、  ３：スラストころ軸受、
２１：ラジアル針状ころ（ラジアルころ）、
２２：ラジアル保持器、  ２２ａ：円環部、  ２２ｂ：柱部、  ２２ｃ：ポケット、
３１：スラストレース、  ３１ａ：軌道部、  ３１ｂ：鍔部、  ３１ｃ：軌道面、
３１ｄ：外周面、  ３１ｅ：内周面、  ３１ｆ：鍔部内周面、  ３１ｇ：かしめ部、
３２：スラスト針状ころ（スラストころ）、
３３：スラスト保持器、  ３３ａ，３３ｂ：円環部、  ３３ｃ：柱部、
３３ｄ：ポケット、  ３３ｅ：外周面、  ３３ｆ：内周面、
５０：遊星歯車機構、
５１：シャフト（軸体）、  ５１ａ：小径部、  ５１ｂ：大径部、  ５１ｃ：外周面、
５１ｄ：段差面、
５２：遊星歯車（環状部材）、  ５２ａ：凹部、  ５２ｂ：内周面、
５２ｃ：凹部内周面、
６０：回転軸、  ６１：太陽歯車、  ６３：リング歯車、
ｔ１：第１隙間、  ｔ２：第２隙間、  ｔ３：第３隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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