(57)【要約】  【課題】  十分な張り出し量を確保しながらも張り出し部の破損を抑制できるニードル軸受用の保持器及びその製造方法を提供する。  【解決手段】  ニードル軸受１０の保持器１２において、案内部１２ｄの側面（周方向側面）を両側から絞り、半径方向外方に押し上げることで、張り出し部１２ｆの肉厚及び張り出し量を稼ぐようにしている。【選択図】  図７
2006125457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とからなり、ころを保持するニードル軸受用の保持器において、
前記保持器の柱部に凹部を形成することによって、ころバレ防止用の張り出し部を創成し、前記保持器の外径から前記凹部までの最大距離をΔとし、前記ニードル軸受のＰＣＤをＤとし、ころ径をｄとしたときに、以下の式のいずれかが成立することを特徴とするニードル軸受用の保持器。
０．００５＜Δ／Ｄ＜０．０４４        （１）
０．０２５＜Δ／ｄ＜０．２            （２）
【請求項２】
前記張り出し部は、前記保持器の外径より内方に位置することを特徴とする請求項１に記載のニードル軸受用の保持器。
【請求項３】
一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とからなり、ころを保持するニードル軸受用の保持器の製造方法において、
板材を打ち抜くことによって前記柱部を形成するピアス工程と、
形成された柱部を、隣接する柱部側から第１の方向に押圧すると共に、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に押圧することによって張り出し部を形成する張り出し部形成工程と、を有することを特徴とするニードル軸受用の保持器の製造方法。
【請求項４】
前記張り出し部形成工程において、前記柱部の幅より狭い幅の第１の型に向かって、第２の型を用いて前記柱部を押し込むことを特徴とする請求項３に記載のニードル軸受用の保持器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動変速機用遊星歯車機構等に用いられると好適なニードル軸受用の保持器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載されている自動変速機において、一般的には遊星歯車機構が用いられている。ここで、ラジアルニードル軸受は、細径のころを用いていることから、内輪外径と外輪内径との差が小さいスペースにも収めることができるので、遊星歯車機構の遊星歯車を回転自在に支持するために用いると、それを搭載した自動変速機のコンパクト化に寄与するので好ましいといえる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４９６４７号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献２に示すタイプのラジアルニードル軸受は、単体でのころバレを防止するために、保持器の柱部を半径方向に押し込むことで、塑性変形により周方向に張り出させた張り出し部を設けている。しかるに、例えば外径が小さく、ころ径が大きなニードル軸受の場合には、押し込み量を大きくしなければ、十分な張り出し量を確保できず、それにより張り出し部先端と、ころとのスキマが小さくなり、ラジアルニードル軸受の動作時に、ころが張り出し部に衝突することで、その破損を招く恐れがある。一方、十分な張り出し量を確保しようとすると、張り出し部が薄くなって強度が低下し、ラジアルニードル軸受の動作時に、同様にころが張り出し部に衝突することで、その破損を招く恐れがある。
【０００４】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、十分な張り出し量を確保しながらも張り出し部の破損を抑制できるニードル軸受用の保持器及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の本発明のニードル軸受用の保持器は、一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とからなり、ころを保持するニードル軸受用の保持器において、
前記保持器の柱部に凹部を形成することによって、ころバレ防止用の張り出し部を創成し、前記保持器の外径から前記凹部までの最大距離をΔとし、前記ニードル軸受のＰＣＤをＤとし、ころ径をｄとしたときに、以下の式のいずれかが成立することを特徴とする。
０．００５＜Δ／Ｄ＜０．０４４        （１）
０．０２５＜Δ／ｄ＜０．２            （２）
【０００６】
第２の本発明のニードル軸受用の保持器の製造方法は、一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とからなり、ころを保持するニードル軸受用の保持器の製造方法において、
板材を打ち抜くことによって前記柱部を形成するピアス工程と、
形成された柱部を、隣接する柱部側から第１の方向に押圧すると共に、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に押圧することによって張り出し部を形成する張り出し部形成工程と、を有することを特徴とする
【発明の効果】
【０００７】
第１の本発明のニードル軸受用の保持器によれば、一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とからなり、ころを保持するニードル軸受用の保持器において、前記保持器の柱部に凹部を形成することによって、ころバレ防止用の張り出し部を創成し、前記保持器の外径から前記凹部までの最大距離をΔとし、前記ニードル軸受のＰＣＤをＤとし、ころ径をｄとしたときに、以下の式のいずれかが成立するので、前記張り出し部の肉厚を十分に確保でき、ラジアルニードル軸受の動作時に、ころが張り出し部に衝突したときにも、その破損を効果的に抑制できる。
０．００５＜Δ／Ｄ＜０．０４４        （１）
０．０２５＜Δ／ｄ＜０．２            （２）
【０００８】
前記張り出し部は、前記保持器の外径より内方に位置すると好ましい。
【０００９】
第２の本発明のニードル軸受用の保持器の製造方法によれば、一対の環状部と、前記環状部を連結する複数の柱部とからなり、ころを保持するニードル軸受用の保持器の製造方法において、板材を打ち抜くことによって前記柱部を形成するピアス工程と、形成された柱部を、隣接する柱部側から第１の方向に押圧すると共に、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に押圧することによって張り出し部を形成する張り出し部形成工程と、を有するので、前記柱部の周方向の幅を絞ることによって前記張り出し部の肉厚を十分に確保でき、ラジアルニードル軸受の動作時に、ころが張り出し部に衝突したときにも、その破損を効果的に抑制できる。
【００１０】
前記張り出し部形成工程において、前記柱部の幅より狭い幅の第１の型に向かって、第２の型を用いて前記柱部を押し込むと好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかるニードル軸受を含む車両の自動変速機１の断面図である。図１において、エンジンのクランクシャフト２から出力されるトルクは、トルクコンバータ３を介して伝達され、更に複数列組み合わせれた遊星歯車機構４，５，６等を介して複数段に減速され、その後デファレンシャルギヤ７及びドライブシャフト８を介して、不図示の車輪に出力されるようになっている。
【００１２】
図２は、遊星歯車機構４（５，６も原則的に同じ）の分解図である。図２において、遊星歯車機構４は、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つの遊星歯車４ｃと、３つのピニオンシャフト４ｅにより遊星歯車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ヤ４ｄとを有する。
【００１３】
遊星歯車機構４の作動原理を図３に示す。まず、１速の場合、図３（ａ）に示すように、太陽歯車４ｂをドライブ側とし、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドリブン側とし、リングギヤ４ａを固定することで、大きな減速比が得られる。次に、２速の場合、図３（ｂ）に示すように、太陽歯車４ｂを固定し、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドリブン側とし、リングギヤ４ａをドライブ側とすることで、中程度の減速比が得られる。更に、３速の場合、図３（ｃ）に示すように、太陽歯車４ｂを固定し、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）をドライブ側とし、リングギヤ４ａをドリブン側とすることで、小さな減速比が得られる。尚、後退の場合、図３（ｄ）に示すように、太陽歯車４ｂをドリブン側とし、遊星歯車４ｃ（キャリヤ）を固定し、リングギヤ４ａをドライブ側とすることで、入力に対して出力を逆転させることができる。なお、以上は遊星歯車機構４の動作の一例を示すものであり、必ずしもかかる動作に限られることはない。
【００１４】
図４は、本実施の形態のニードル軸受を遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。図４に示すように、ニードル軸受１０は、ピニオンシャフト（内輪）４ｅと遊星歯車（外輪）４ｃとの間に配置され、遊星歯車４ｃを回転自在に支持している。ニードル軸受１０は、複数のころ１１と、それらを保持する保持器１２とからなっている。ピニオンシャフト４ｅ内には、図４で右方から軸線に沿って延在し、一般的には中央で外周面もしくは内周面に抜ける油路４ｆが形成されている。保持器１２は外輪案内で用いられる。
【００１５】
図５は、本実施の形態にかかるニードル軸受１０の斜視図である。図に示すように、保持器１２は、一対の環状部１２ａを複数の柱部１２ｂで連結した構成を有している。隣接する柱部１２ｂの間が、ころ１１を保持するポケットとなる。各柱部１２ｂは、軸線方向中央において縮径した（即ち保持器１２の軸線に近接した）中央部１２ｃを有しており、中央部１２ｃの軸線方向両側から環状部１２ａにかけて拡径している部位を、案内部１２ｅとしている。このような形状を有する保持器１２をＭ型保持器と呼ぶ。
【００１６】
図６は、ニードル軸受１０の保持器１２の案内部１２ｅ周辺を拡大して示す図である。案内部１２ｅの一部には、半径方向にくぼんだ凹部１２ｄが形成され、かかる凹部１２ｄから周方向両側に延在するようにして張り出し部１２ｆが形成されている。
【００１７】
図７は、本実施の形態にかかるニードル軸受１０を、保持器１２の凹部１２ｄの中央（例えば図６のVIII-VIII面）で軸線直交方向に切断して示す図であり、図８は、比較例にかかるニードル軸受１０’を、保持器１２’の凹部１２ｄ’の中央で軸線直交方向に切断して示す図である。尚、図７，８において、一点鎖線で示すころ１１は中立状態にあり、実線で示すころ１１は案内部１２ｅ、１２ｅ’に当接した状態にある。
【００１８】
図７，８を比較すると明らかであるが、本実施の形態においてころ１１が案内部１２ｅに接触した場合におけるころ１１と張り出し部１２ｆの先端とのスキマａは、比較例においてころ１１が案内部１２ｅ’に接触した場合におけるころ１１と張り出し部１２ｆ’の先端とのスキマａ’に対し、ａ＞ａ’の関係になっているので、ころ１１と張り出し部１２ｆとが衝突しにくくなり、ラジアルニードル軸受の動作時において、張り出し部の破損を効果的に抑制できる。
【００１９】
このような特徴は、保持器１２の外径から凹部１２ｄまでの最大距離をΔとし、ニードル軸受１０のＰＣＤをＤとし、ころ１１の径をｄとしたときに、以下の式のいずれかを成立させることで得られる。
０．００５＜Δ／Ｄ＜０．０４４        （１）
０．０２５＜Δ／ｄ＜０．２            （２）
【００２０】
即ち、本実施の形態の保持器１２の場合、比較例の保持器１２’と比較すると、保持器１２の外径から凹部１２ｄまでの最大距離Δが小さくなっている。そのため、ころ１１と張り出し部１２ｆの先端とのスキマａを大きくすることができ、結果としてころ１１と張り出し部１２ｆとが衝突しにくくなるという効果がある。
【００２１】
しかるに、単に最大距離Δを小さくするのみでは、張り出し部１２ｆの張り出し量を稼げず、ころバレを防止できないか、或いは張り出し部１２ｆの肉厚を稼げず、その強度低下を招くという問題がある。そこで、本実施の形態では、案内部１２ｄの側面（周方向側面）を両側から絞り、半径方向外方に押し上げることで、張り出し部１２ｆの肉厚及び張り出し量を稼ぐようにしている。即ち、本実施の形態の案内部１２ｅの周方向幅Ｗは、比較例の案内部１２ｅ’の周方向幅Ｗ’より小さく（Ｗ＜Ｗ’）なっている。このような保持器は、以下の製造方法によって得られる。
【００２２】
図９は、保持器１２の製造工程を示すフローチャートである。図９において、ステップＳ１０１で、保持器の素材となる板材を所定の形状に打ち抜くピアス加工（工程）により、柱部１２ｂを形成した後、ステップＳ１０２で、張り出し部１２ｆの形成を行う（かかる張り出し部形成工程の詳細は後述する）。更に、ステップＳ１０３で、柱部１２ｂの中央を半径方向内方に曲げて、中央部１２ｃを形成する。その後、ステップＳ１０４で、板材を切断し、ステップＳ１０５で丸めて溶接した後、ステップＳ１０６で、バリ取りなど仕上げ加工を行って、保持器１２が完成する。
【００２３】
図１０は、本実施の形態にかかる保持器の製造工程の途中の状態（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）を示す図であり、図１１は、比較例にかかる保持器の製造工程の同様に途中の状態を示す図である。図１０に示す右側の柱部１２ｂは、ピアス加工後の状態であり、その断面形状は図１１のＡＡで示され、図１０に示す左側の柱部１２ｂは、張り出し部形成後の状態であり、その断面形状は図１１のＢＢで示される。一方、図１１に示す右側の柱部１２ｂ’は、ピアス加工後の状態であり、その断面形状は図１３のＡＡ’で示され、図１１に示す左側の柱部１２ｂ’は、スカーフ形成後の状態であり、その断面形状は図１３のＢＢ’で示される。図１２，１３において、ハッチングで示す領域が、塑性変形により移動した部分となる。
【００２４】
比較例の場合、図１３に示すように、上方（半径方向外方）からの押し込みのみで、張り出し部１２ｆ’の張り出し量を確保しなければならず、押し込み量Δが比較的大きくなる。これに対し、本実施の形態によれば、図１２に示すように、上方（半径方向外方）からの押し込みに加えて、案内部１２ｄの側面（周方向側面）を両側から絞り、半径方向外方に押し上げることで、押し込み量Δを小さく抑えながらも、張り出し部１２ｆの肉厚及び張り出し量を稼げるようにしている。
【００２５】
図１４は、本実施の形態にかかる保持器の張り出し部形成工程に用いる製造装置の断面図であり、図１５は、比較例にかかる保持器の張り出し部形成工程に用いる製造装置の断面図である。図１４において、製造装置は、第１の型であるバーニッシュパンチＢＰと、それと相対的に可動な第２の型であるスカーフパンチＳＰとを有している。
【００２６】
バーニッシュパンチＢＰは、図で下方に向かうにつれて狭幅となるパンチ孔ＢＰａを有しており、スカーフパンチＳＰは、パンチ孔ＢＰａに対向する凸部ＳＰａを有している。ここで、パンチ孔ＢＰａの最小幅Ｗ１は、図１２に示す案内部１２ｅの幅Ｗ１に一致する。
【００２７】
バーニッシュパンチＢＰと、スカーフパンチＳＰとの間に、保持器の素材Ｍを介在させ、両者を相対的に接近させると、図１４に示すように、パンチ孔ＢＰａによって案内部１２ｅの両側面が絞られ（すなわち、第１の方向へ押され）、当初の幅Ｗ２がＷ１に狭まり、それによって素材Ｍは上方へと押し出されるように塑性変形する。一方、スカーフパンチＳＰの凸部ＳＰａの（第２の方向への）押し込みで、凹部２ｄが形成されることとなるが、素材Ｍは側面からも押されているので、逃げ場を失った素材Ｍは、張り出し方向に大きく塑性変形することとなり、従って凸部ＳＰａの押し込み量Δは小さくても、張り出し部１２ｆの肉厚及び張り出し量を大きく確保できる。
【００２８】
また、案内部１２ｅの側面が絞られた結果、平面度が向上するので、ニードル軸受１０の動作時に、ころ１１が当接しても摩耗を抑制できる効果がある。尚、図１４に示すように、凸部ＳＰａの断面は、その下面において両側に向かうにつれ上昇するが直線的でない形状を有しており、張り出し部１２ｆの上面をそれに倣う形状とすることで、保持器１２の外径から半径方向外方へとはみ出ない張り出し部１２ｆを形成しやすいという利点がある。
【００２９】
図１５より明らかであるが、比較例の場合には、バーニッシュパンチＢＰ’のパンチ孔ＰＢａ’に絞られないので保持器の素材Ｍの幅は狭くならず、張り出し部１２ｆの肉厚及び張り出し量を確保するためには、スカーフパンチＳＰ’の凸部ＳＰａ’の押し込み量Δを大きくせざるを得ず、その結果張り出し部１２ｆ’ところ１１とのスキマが小さくなる恐れがある（図８参照）。
【００３０】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その発明の範囲内で変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、ニードル軸受は、自動車用の変速機に限らず、カークーラコンプレッサなど、各種の機械に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施の形態にかかる針状ころ軸受を含む車両の自動変速機の断面図である。
【図２】遊星歯車機構４の分解図である。
【図３】遊星歯車機構の作動原理を示す図である。
【図４】本実施の形態の針状ころ軸受を遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。
【図５】本実施の形態にかかるニードル軸受１０の斜視図である。
【図６】ニードル軸受１０の保持器１２の案内部１２ｅ周辺を拡大して示す図である。
【図７】本実施の形態にかかるニードル軸受１０を、保持器１２の凹部１２ｄの中央で軸線直交方向に切断して示す図である。
【図８】比較例にかかるニードル軸受１０’を、保持器１２’の凹部１２ｄ’の中央で軸線直交方向に切断して示す図である。
【図９】保持器１２の製造工程を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態にかかる保持器の製造工程の途中の状態を示す図である。
【図１１】比較例にかかる保持器の製造工程の同様に途中の状態を示す図である。
【図１２】本実施の形態にかかる保持器の製造工程の途中の状態を示す図である。
【図１３】比較例にかかる保持器の製造工程の同様に途中の状態を示す図である。
【図１４】本実施の形態にかかる保持器の張り出し部形成工程に用いる製造装置の断面図である。
【図１５】比較例にかかる保持器の張り出し部形成工程に用いる製造装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  自動変速機
４〜６  遊星歯車機構
１０  針状ころ軸受
１１  ころ
１２  保持器
【図１】
2006125457.tif 000003
【図２】
2006125457.tif 000004
【図３】
2006125457.tif 000005
【図４】
2006125457.tif 000006
【図５】
2006125457.tif 000007
【図６】
2006125457.tif 000008
【図７】
2006125457.tif 000009
【図８】
2006125457.tif 000010
【図９】
2006125457.tif 000011
【図１０】
2006125457.tif 000012
【図１１】
2006125457.tif 000013
【図１２】
2006125457.tif 000014
【図１３】
2006125457.tif 000015
【図１４】
2006125457.tif 000016
【図１５】
2006125457.tif 000017