(57)【要約】  【課題】  負荷容量と耐久性とを高次元でバランスさせた、保持器を有するニードル軸受、遊星歯車機構及びピニオンシャフトを提供する。  【解決手段】  ころ１１ａ〜１１ｃを保持する保持器１２を設けることで、いわゆる総ころタイプのニードル軸受に比べて、摩擦抵抗を減少させることができる。又、ころ１１ａ〜１１ｃの外径を、ピニオンシャフト１４ｈの外径の１０〜２０％とすることで、ピニオンシャフト１４ｈの曲がりを抑制しつつも、ころ１１ａ〜１１ｃの負荷容量の減少を抑えることができる。【選択図】  図３ 
2005214390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車機構に用いられ、プラネタリギヤをピニオンシャフトに対して回転自在に支持するニードル軸受において、
ころと、前記ころを保持する保持器とを有し、前記ころの外径は、前記ピニオンシャフトの外径の１０〜２０％であることを特徴とするニードル軸受。
【請求項２】
前記ころの重量は、１ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のニードル軸受。
【請求項３】
前記保持器の軸線方向幅と、前記ころの軸線方向長との差は、２．７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のニードル軸受。
【請求項４】
前記ころの転動面の表面残留オーステナイト量が、１５〜４０％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のニードル軸受。
【請求項５】
前記保持器は、浸炭窒化焼き入れ処理を施されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のニードル軸受。
【請求項６】
前記保持器の表面硬さは、前記ころの表面硬さより低く、且つＨｖ６００以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のニードル軸受。
【請求項７】
前記保持器の表面残留オーステナイト量は、５％以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のニードル軸受。
【請求項８】
前記保持器の表面は、化成被膜を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のニードル軸受。
【請求項９】
前記保持器は、１枚の板材を折り曲げて形成されており、前記保持器の中央部には、前記ころに接触しないような逃げが形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のニードル軸受。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載のニードル軸受を備えた遊星歯車機構において、
前記ニードル軸受のころが複列で配置されている場合には、前記ピニオンシャフトの外周面に設けられた潤滑剤供給用の孔は、少なくとも両端のころ列に対向する位置に形成されていることを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載のニードル軸受を備えた遊星歯車機構において、
前記プラネタリギヤの内周軌道面と、前記ニードル軸受のころの転動面と、前記ピニオンシャフトの外周軌道面の表面粗さは０．１μｍＲａ以下になるよう超仕上処理されていることを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれかに記載のニードル軸受を用いる遊星歯車機構において、
前記ピニオンシャフトはＣｒ濃度１．３〜２％を含み、更に１５〜４０％の表面残留オーステナイト量を有し、且つ芯部残留オーステナイト量が０％であることを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項１３】
請求項１乃至９のいずれかに記載のニードル軸受を用いる遊星歯車機構において、
前記ニードル軸受のころが複列で設けられている場合には、前記ピニオンシャフトにおいて、両端列のころの軸線方向外側半分に対向する転動面のオーステナイト量は、中央部のオーステナイト量より多いことを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項１４】
請求項１乃至９のいずれかに記載のニードル軸受を用いる遊星歯車機構において、
前記ピニオンシャフトの表面硬さは、前記ころの表面硬さより高いことを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項１５】
請求項１乃至９のいずれかに記載のニードル軸受を用いる遊星歯車機構において、
前記プラネタリギヤの内径と前記保持器の外径との差は、０．１〜０．２ｍｍであることを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項１６】
請求項１１乃至１４のいずれかに記載の遊星歯車機構に用いることを特徴とするピニオンシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車機構に関し、例えば車両の自動変速機などに用いられると好適な遊星歯車機構及びそれに用いるニードル軸受、ピニオンシャフトに関する。
【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。ところで、近年は、燃費の向上などを目的として、自動変速機においても多段化される傾向がある。しかるに、現在は４速が主流である自動変速機を、例えば５速或いは６速に多段化し且つ小型化を図るため、いわゆるラビニョウ型と呼ばれる遊星歯車機構を用いる試みがある。ラビニョウ型遊星歯車機構は、遊星歯車を共用する２つの遊星歯車機構を組み合わせたものであり、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
ここで、ラビニョウ型遊星歯車機構における一つの特徴は、軸線方向長が短いショートギヤと軸線方向長長いロングギヤとを用いており、特にロングギヤを支持するピニオンシャフトにおいては、径に対する軸線方向長が長くなる、即ち細長くなるということである。
【特許文献１】特開平６−２００９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、ラビニョウ型遊星歯車機構において、ピニオンシャフトの径が細くなると、荷重方向に対してその曲がりが大きくなり、その外周を転動するニードル軸受のころが偏当たりする恐れがあり、それによりニードル軸受の低寿命化を招く恐れがある。
【０００５】
これに対し、ピニオンシャフトの径を大きくすれば、荷重方向に対するその曲がりを小さく抑えることができるが、ラビニョウ型遊星歯車機構の最大外径は制限されているので、ピニオンシャフトが大径化した分、ニードル軸受のころ径を小さくせざるを得ず、その負荷容量が減少するという問題がある。
【０００６】
一方、ニードル軸受の負荷容量を増大させるには、保持器を用いないいわゆる総ころタイプの軸受とすることが考えられるが、総ころタイプの場合には、ころ同士の摩擦抵抗が大となるため好ましくない。そこで、保持器を有するニードル軸受を用いる必要が生じる。
【０００７】
更に、ラビニョウ型遊星歯車機構において、遊星歯車は自転しながら太陽歯車の周囲を公転しているが、このとき遊星歯車を支持するニードル軸受も自転すると共に、太陽歯車の周囲を公転するので、それらを合成した遠心力がニードル軸受に付与されることとなる。従って、ニードル軸受を保持器付きのものとした場合、保持器に大きな遠心力が付与されて過大な応力が生じ、折損などに至る恐れがある。
【０００８】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、負荷容量と耐久性とを高次元でバランスさせた、保持器を有するニードル軸受、遊星歯車機構及びピニオンシャフト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】
【０００９】
本発明のニードル軸受は、遊星歯車機構に用いられ、プラネタリギヤをピニオンシャフトに対して回転自在に支持するニードル軸受において、
ころと、前記ころを保持する保持器とを有し、前記ころの外径は、前記ピニオンシャフトの外径の１０〜２０％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
通常の遊星歯車機構でも勿論のことであるが、更にピニオンシャフトが長いラビニョウ型の遊星歯車機構に用いるニードル軸受を設計するにあたっては、特に注意が必要な場合がある。一般にニードル軸受の動定格荷重は、ころ径がシャフト径の３０〜５０％で最大となることが知られている。ところが、本発明者は、このような比率で設計したニードル軸受をラビニョウ型の遊星歯車機構に用いた場合、長いピニオンシャフトの曲がりに起因して短寿命を招くことを発見したのである。この発見に基づき、本発明者らは更に鋭意研究を重ね、ころ径がシャフト径の１０〜２０％である場合、ニードル軸受の負荷容量と寿命とを高次元でバランスできることを見出したのである。
【００１１】
すなわち、本発明のニードル軸受によれば、前記ころを保持する保持器を設けることで、いわゆる総ころタイプのニードル軸受に比べて、摩擦抵抗を減少させることができる。又、前記ころの外径を、前記ピニオンシャフトの外径の１０〜２０％とすることで、前記ピニオンシャフトの曲がりを抑制しつつも、前記ころの負荷容量の減少を抑えることができる。
【００１２】
前記ころの重量は、１ｇ以下であると好ましい。保持器において、疲労破損しやすい部位の一つは柱部の付け根である。特に、保持器を打ち抜き工程で製造する場合、切断面があれた破断面からクラックが入りやすい。この付け根の応力は、ころの柱部への衝突力（ころへの遠心力に比例）と、その衝突位置に関係がある。衝突力はできるだけ小さいほうが方が耐疲労破損に対し有利である。本発明者らの研究によれば、２ｇ以下（望ましくは１ｇ以下）とすると、遠心力による衝突力が軽減され応力を抑制するのに効果があることがことがわかった。
【００１３】
前記保持器の軸線方向幅と、前記ころの軸線方向長との差は、２．７ｍｍ以下であると、前記ころの負荷容量を極力増大できるので好ましい。
【００１４】
前記ころの転動面の表面残留オーステナイト量が、１５〜４０％であると好ましい。表面残留オーステナイト量が１５％未満では、前記ころの転がり疲れ強度不足となり、４０％を超えると、前記ころの硬さが不足し摩耗量大となるためである。
【００１５】
前記保持器は、浸炭窒化焼き入れ処理を施されていると好ましい。焼き入れ温度が８４０〜８６０℃という低温で処理できる浸炭窒化処理は、前記保持器の変形対策上有利高らである。
【００１６】
前記保持器の表面硬さは、前記ころの表面硬さより低く、且つＨｖ６００以上であると好ましい。ころを保持器に組み込むときに、ころの方が硬いと、その表面（転動面）に傷がつくことが抑制され、ころのフレーキングを防止できる。しかしながら、表面硬さがＨｖ６００を下回ると疲労強度が低下するため、それ以上であることが好ましいからである。
【００１７】
前記保持器の表面残留オーステナイト量は、５％以下であると好ましい。残留オーステナイトの分解による保持器の変形を抑制するためには、表面残留オーステナイト量を５％以下にすることが有効だからである。
【００１８】
前記保持器の表面は、化成被膜を有すると好ましい。遊星歯車機構において遠心力下での高速回転を実現するためには、保持器を外輪案内にすると良いが、かかる場合において外輪外径面とギア内径面の焼付きを防止するためには、リン酸塩被膜、リン酸マンガン被膜などの化成被膜処理が有効だからである。
【００１９】
前記保持器は、１枚の板材を折り曲げて形成されており、前記保持器の中央部には、前記ころに接触しないような逃げが形成されていると好ましい。上述したように、保持器において、疲労破損しやすい部位の一つは柱部の付け根であり、この付け根の応力は、ころの柱部への衝突力（ころへの遠心力に比例）と、その衝突位置に関係がある。ここで、１枚の板材を折り曲げて形成され、軸線方向断面がＭ字形状のいわゆるＭ型保持器においては、通常は、折り曲げた中央部でころを保持しているが、ころが保持器に衝突する位置は、できるだけフランジ位置に近づけたほうが有利であるから、本発明のように保持器の中央部に逃げを形成することで、柱部付け根の応力を低減することができる。
【００２０】
上述のニードル軸受を備えた遊星歯車機構において、前記ニードル軸受のころが複列で配置されている場合には、前記ピニオンシャフトの外周面に設けられた潤滑剤供給用の孔は、少なくとも両端のころ列に対向する位置に形成されていると好ましい。遊星歯車機構においてはプラネタリギヤの公転により、潤滑剤は遠心力方向に流れ、軸線方向に流れにくいという特性を有する。特に、ラビニョウ型遊星歯車機構において、軸線方向長が長いロングギヤの場合、複列のころで支持することがあるが、その場合、潤滑剤供給用の孔をピニオンシャフトの中央にあけたのでは、両端列のころの潤滑性が悪くなる恐れがある。これに対し、本発明のごとく、少なくとも両端のころ列に対向する位置に潤滑剤供給用の孔を形成すると、潤滑性を向上させることができる。ころ列が１または２列の時はすべての列内に前記孔があると好ましい。一方、ころが３列以上の場合には、ピニオンシャフトが曲がることで両端列の荷重負担が、中央列に比べて大きくなるため、少なくとも両端列に対向する位置において潤滑剤供給用の孔を設けることが極めて有効である。かかる潤滑剤供給用の孔は、公転中心に最も近いシャフト位置から±９０°の位置にあると更に好ましい。
【００２１】
上述のニードル軸受を備えた遊星歯車機構において、前記プラネタリギヤの内周軌道面と、前記ニードル軸受のころの転動面と、前記ピニオンシャフトの外周軌道面の表面粗さは０．１μｍＲａ以下になるよう超仕上処理されていると好ましい。前記プラネタリギヤの内周軌道面と、前記ニードル軸受のころの転動面と、前記ピニオンシャフトの外周軌道面のフレーキングを抑制するには、十分な油膜を形成し金属接触を極力回避することが有効である。本発明者の実験によれば、表面粗さを０．１μｍＲａ以下にすると所望の寿命を得られることが分かった。このような表面粗さは超仕上げにより得ることができる。
【００２２】
上述のニードル軸受を用いる遊星歯車機構において、前記ピニオンシャフトはＣｒ濃度１．３〜２％を含み、更に１５〜４０％の表面残留オーステナイト量を有し、且つ芯部残留オーステナイト量が０％であると好ましい。本発明者の研究によれば、ピニオンシャフトのＣｒ濃度が１．３％未満では、転がり疲れ強度が不足し、２％を超えるとコスト増となることがわかった。又、ピニオンシャフトの表面残留オーステナイト量が１５％未満では、転がり疲れ強度が不足し、４０％を超えると、硬さが不足することがわかった。更に、ピニオンシャウト芯部の残留オ−ステナイト量は、その曲がり抑制のために０％であることが効果的である。すなわちマルテンサイト組織であることが望ましい。
【００２３】
上述のニードル軸受を用いる遊星歯車機構において、前記ニードル軸受のころが複列で設けられている場合には、前記ピニオンシャフトにおいて、両端列のころの軸線方向外側半分に対向する転動面のオーステナイト量は、中央部のオーステナイト量より多いと好ましい。遊星歯車機構のピニオンシャフトを支持するキャリアは、近年においては高速回転化される傾向があり、それによりプラネタリギヤに大きな遠心力を負荷する。かかる場合、ピニオンシャフトは弾性変形および残留オーステナイトの熱分解などにより塑性変形し、単列の場合は転動面エッジ部で、複列以上の場合は両端列の端部側の約半分の転動面でのみ荷重を受けることになり、それ以外の転動面では荷重をあまり受けなくなる。したがって、荷重の少ない転動面は耐転がり疲れ強度をあまり必要としない。そこで中央部表面の表面残留オーステナイト量を両端列の端部側の約半分より少なくし、塑性変形を減らし、結果として接触応力をより均一化することにより長寿命化することができる。
【００２４】
上述したニードル軸受を用いる遊星歯車機構において、前記ピニオンシャフトの表面硬さは、前記ころの表面硬さより高いと好ましい。例えばラビニョウ型遊星歯車機構においては、接触面圧および応力繰り返し数が最も大きな転動部位はロングギヤのピニオンシャフトであり、従って最弱部位はそのピニオンシャフトとなる。通常のニードル軸受ではコロを最も硬くするが、ラビニョウ型遊星歯車機構では、ピニオンシャフトを最も硬くすると耐転がり疲れ強度を向上させることができる。
【００２５】
上述のニードル軸受を用いる遊星歯車機構において、前記プラネタリギヤの内径と前記保持器の外径との差は、０．１〜０．２ｍｍであると好ましい。油膜形成のためにはギヤ内径と保持器外径の差ができるだけ小さいことが望ましいが、その一方でギヤも保持器も使用中に変形することから、あまりその差が小さすぎると、両者の間に過大面圧がかかり焼きついてしまう。本発明者の研究結果によれば、そのバランスをとる値が０．１〜０．２ｍｍであることがわかった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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ラビニョウ型遊星歯車機構を備えたＦＦ車用の自動変速機１０の断面図である。図１において、自動変速機１０には、図示しないエンジンからの動力が、トルクコンバータ１１および入力軸１２を介して入力される。入力された動力は、ブレーキ１３ａ、リヤクラッチ１３ｂ、リバースクラッチ１３ｃ、フォワードクラッチ１３ｄを含むブレーキクラッチ群１３を介して、ラビニョウ型遊星歯車機構１４へと伝達される。
【００２７】
ラビニョウ型遊星歯車機構１４で減速された回転出力は、ドライブギヤ１６からドリブンギヤ１７へ、さらにドリブンギヤ１７が取り付けられているカウンタ軸１８から差動歯車機構１９へと伝達され、更に差動歯車機構１９から図示しない駆動輪へと動力が伝達されるようになっている。
【００２８】
図２は、ラビニョウ型遊星歯車機構１４の構成を示す斜視図であるが、わかりやすく示すために実際の形状とは異ならせている。図２において、ブレーキクラッチ群１３から選択的に動力を受ける第１駆動軸１４ａに連結された第１サンギヤ１４ｂは、軸線長が長いプラネタリギヤ（ロングギヤ）１４ｃに噛合し、このプラネタリギヤ１４ｃは、リングギヤ１４ｅに噛合している。一方、ブレーキクラッチ群１３から選択的に動力を受ける第２駆動軸１４ａ’に連結された第２サンギヤ１４ｆは、軸線長が短いプラネタリギヤ（ショートギヤ）１４ｄに噛合している。プラネタリギヤ１４ｄは、更にプラネタリギヤ１４ｃに噛合している。
【００２９】
プラネタリギヤ１４ｃは、一対のキャリヤ１４ｇに架橋されたピニオンシャフト１４ｈにより、不図示のラジアルニードル軸受を介して支持されており、プラネタリギヤ１４ｄは、一方のキャリヤ１４ｇに植設され片持ち状態のピニオンシャフト１４ｉにより、不図示のラジアルニードル軸受を介して支持されている。キャリヤ１４ｇは、従動軸１４ｊに同軸に取り付けられている。すなわち、駆動軸１４ａ、１４ａ’に入力された回転力は、歯車の組み合わせにより減速されて、従動軸１４ｊに出力されるようになっている。このラビニョウ型遊星歯車機構１４の一つの特徴として、その他の遊星歯車機構と比較し、ロングギヤ１４ｃを支持するピニオンシャフト１４ｈの軸線長が長く、又ショートギヤ１４ｄを支持するピニオンシャフト１４ｉが片持ち状態であるということがある。
【００３０】
図３は、本実施の形態のピニオンシャフト１４ｈの周囲を拡大して示す軸線方向断面図である。図３に示すように、ラジアルニードル軸受１０は、ピニオンシャフト１４ｈと遊星歯車１４ｃとの間に配置され、遊星歯車１４ｃを回転自在に支持している。ラジアルニードル軸受１０は、３列に配置されたころ１１ａ、１４ｂ、１４ｃと、それらをそれぞれ保持する保持器１２とからなっている。保持器１２は、１枚の板材を折り曲げて形成されたいわゆるＭ型保持器である。シャフト１４ｈ内には、図３の右端面から軸線に沿って延在する袋孔１４ｋと、袋孔１４ｋから半径方向に延在しシャフト１４ｈの周面に開口する２本の径孔（両端のころ列に対向する潤滑剤供給用の孔）１４ｍとが形成されている。ニードル軸受１０は、シャフト１４ｈの外部より袋孔１４ｋ及び径孔１４ｍを介して供給される潤滑油により潤滑されるようになっている。
【００３１】
図４（ａ）は、ラジアルニードル軸受１０の中央列の断面図であり、図４（ｂ）は、そのラジアルニードル軸受１０を外周側から（矢視Ｂ方向に）見た図である。図４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で連結した形状を有する。隣接する柱部１２ｂ間が、ころ１１ｂを収容するポケット部となっている。更に、本実施の形態においては、柱部１２ｂは、図３に示すように中央部が軸線に近づくように縮径した縮径部１２ｃを有しているが、この縮径部１２ｃの中央部には周方向にくぼんだ凹部（逃げ）１２ｄが形成されている。
【００３２】
本実施の形態によれば、凹部１２ｄが形成されているため、中央列のころ１１ｂの中央部が、柱部１２ｂに当接することが回避され、それによりころの衝撃力による柱部１２ｂの付け根に与える応力が緩和されるため、疲労強度を高めることができる分、柱部１２ｂを細くして、ころ径の増大による負荷容量の増大を図ることができる。両端列のころ１１ａ、１１ｃが当接する保持器１２にも、同様な構成を設けても良い。
【００３３】
本実施の形態においては、ころ１１ａ〜１１ｃの外径ｄは、ピニオンシャフト１４ｈの外径Ｄの１０〜２０％である。又、ころ１１ａ〜１１ｃの重量は、１ｇ以下である。
【００３４】
図３において、保持器１２の板厚ｔは、その強度を確保するために１ｍｍ程度必要である。また、フランジ端面からポケット部までの距離ｓは、ころ１１ａ、１１ｃの潜り込みを防止するために、０．２ｍｍ以下であることが効果的である。更に潤滑性を向上させるポケット部ところ１１ａ〜１１ｃの軸線方向のガタは、０．３ｍｍ以上となると効果が薄れる。以上の理由及び負荷容量を確保するために、保持器１２の軸線方向幅Ｌと、ころ１１ａ〜１１ｃの軸線方向長Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃとの差は、２．７ｍｍ以下であることが有効である。
【００３５】
ころ１１ａ〜１１ｃの転動面の表面残留オーステナイト量は、１５〜４０％である。保持器１２は、浸炭窒化焼き入れ処理を施されており、保持器１２の表面硬さは、ころ１１ａ〜１１ｃの表面硬さより低く、且つＨｖ６００以上である。
【００３６】
保持器１２の表面残留オーステナイト量は、５％以下であり、保持器１２の表面は、化成被膜（リン酸塩被膜、リン酸マンガン被膜）を有する。
【００３７】
本実施の形態において、ロングギヤ１４ｃの内周軌道面と、ニードル軸受１０のころ１１ａ〜１１ｃの転動面と、ピニオンシャフト１４ｈの外周軌道面の表面粗さは０．１μｍＲａ以下になるよう超仕上処理されている。又、ピニオンシャフト１４ｈはＣｒ濃度１．３〜２％を含み、更に１５〜４０％の表面残留オーステナイト量を有し、且つ芯部残留オーステナイト量が０％である。
【００３８】
更に、ピニオンシャフト１４ｈにおいて、両端列のころ１１ａ、１１ｃの軸線方向外側半分に対向する転動面のオーステナイト量は、中央部のオーステナイト量より多い。又、ピニオンシャフト１４ｈの表面硬さは、ころ１１ａ〜１１ｃの表面硬さより高い。更に、ロングギヤ１４ｃの内径と保持器１２の外径との差は、０．１〜０．２ｍｍである。
【００３９】
本発明者は、ころ径とピニオンシャフト径とを変えた実施例１，２及び比較例１，２，３を製作し、以下の条件で評価試験に供試した。
供試条件
（１）ロングギヤ内径：φ２１（ｍｍ）
（２）ころ長さ：１８（ｍｍ）
（３）ロングギヤ公転数：８０００（ｍｉｎ−１）
（４）ロングギヤ自転数：１３０５０（ｍｉｎ−１）
（５）試験潤滑剤：ＡＴＦ油
（６）試験潤滑剤温度：８０℃
（７）試験時間：２００ｈｏｕｒ
実施例１，２及び比較例１，２，３のころ径及びピニオンシャフト径、並びに試験結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2005214390.tif 000003
【００４１】
図５は、縦軸に動定格荷重をとり、横軸にころ径／ピニオンシャフト径をとり、実施例１，２及び比較例１，２，３の値をプロットして示す図である。図５によれば、比較例２が最も動定格荷重Ｃが高くなるため、従来の設計手法によれば、比較例２のニードル軸受を採用することが常識的であったといえる。
【００４２】
ところが、本発明者の行った試験によれば、従来の常識が覆されることとなった。表１に示すように、比較例１（ころ径／ピニオンシャフト径：０．３８）及び比較例２（ころ径／ピニオンシャフト径：０．３１）の場合、試験後、エッジロード過大による剥離がピニオンシャフトに認められた。一方、比較例３（ころ径／ピニオンシャフト径：０．０８）の場合、動定格荷重Ｃが低くなることに加え、ころに剥離が発生した。これに対し、実施例１（ころ径／ピニオンシャフト径：０．２０）及び実施例２（ころ径／ピニオンシャフト径：０．１２）の場合、剥離などの不具合は認められなかった。
【００４３】
更に本発明者は、同一ピニオンシャフトに用いられる、ころ重量を変えた実施例１及び比較例１，２、３を製作し、以下の条件で評価試験に供試した。
供試条件
（１）ロングギヤ公転数：７０００（ｍｉｎ−１）
（２）ロングギヤ自転数：１３５００（ｍｉｎ−１）
（３）試験潤滑剤：ＡＴＦ油
（４）試験潤滑剤温度：８０℃
（５）試験時間：２００ｈｏｕｒ
試験結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
2005214390.tif 000004
【００４５】
以上の試験結果より明らかであるが、ころ重量が１．１１ｇ以上である比較例１〜３の場合、重量の増加に応じて短時間で保持器が破損する傾向が認められた。一方、ころ重量が０．９９ｇである実施例１では、保持器の破損が認められなかった。
【００４６】
更に本発明者は、ころ転動面、ピニオンシャフト転動面、ロングギヤ内径面の粗さを変えた実施例１、２及び比較例１，２を製作し、以下の条件で評価試験に供試した。
供試条件
（１）ロングギヤ内径：φ２１（ｍｍ）
（２）ピニオンシャフト径：φ１５（ｍｍ）
（３）ころ長さ：１８（ｍｍ）
（４）ころ径：φ３．５（ｍｍ）
（５）ロングギヤ公転数：８０００（ｍｉｎ−１）
（６）ロングギヤ自転数：１３０５０（ｍｉｎ−１）
（７）試験潤滑剤：ＡＴＦ油
（８）試験潤滑剤温度：８０℃
試験結果を表３に示す。
【００４７】
【表３】
2005214390.tif 000005
【００４８】
以上の試験結果より明らかであるが、ロングギヤ内径面の粗さが０．１１μｍＲａである比較例１及びピニオンシャフト転動面の粗さが０．１２μｍＲａである比較例２においては、計算寿命に対し実耐久時間が６０％以下と問題がある。これに対し、ころ転動面、ピニオンシャフト転動面、ロングギヤ内径面の粗さを全て０．０９μｍＲａ以下に抑えた場合、計算寿命に対し実耐久時間が５％以上上回るという結果を得た。
【００４９】
更に本発明者は、クロム濃度及び残留オーステナイトを変えた実施例１、２及び比較例１，２、３，４を製作し、以下の条件で評価試験に供試した。
供試条件
（１）ロングギヤ内径：φ２１（ｍｍ）
（２）ピニオンシャフト径：φ１５（ｍｍ）
（３）ころ長さ：１８（ｍｍ）
（４）ころ径：φ３．５（ｍｍ）
（５）ロングギヤ公転数：８０００（ｍｉｎ−１）
（６）ロングギヤ自転数：１３０５０（ｍｉｎ−１）
（７）試験潤滑剤：ＡＴＦ油
（８）試験潤滑剤温度：８０℃
試験結果を表４に示す。
【００５０】
【表４】
2005214390.tif 000006
【００５１】
以上の試験結果を考察すると、Ｃｒ濃度が０．５％であり、表面残留オーステナイト量が１６％である比較例１及びＣｒ濃度が１．２％であり、表面残留オーステナイト量が１３％である比較例２においては、計算寿命に対し実耐久時間が６０％以下と問題がある。又、Ｃｒ濃度が１．５％であり、表面残留オーステナイト量が１４％である比較例４においては、計算寿命に対し実耐久時間が７０％と問題がある。尚、Ｃｒ濃度が１．５％であり、表面残留オーステナイト量が２２％であっても、芯部残留オーステナイト量が１０％である比較例４においては、計算寿命に対し実耐久時間が４０％となる他、エッジロードによる剥離が発生した。
【００５２】
これに対し、Ｃｒ濃度が１．３〜１．８％であり、表面残留オーステナイト量が１７〜１８％であり、芯部残留オーステナイト量が０％であるる実施例１，２では、計算寿命に対し実耐久時間が３０〜５０％以上上回るという結果を得た。
【００５３】
更に本発明者は、ころの転動面の表面残留オーステナイト量を変えた実施例１，２、３及び比較例１，２，３を製作し、以下の条件で評価試験に供試した。
供試条件
（１）ロングギヤ内径：φ２１（ｍｍ）
（２）ピニオンシャフト径：φ１５（ｍｍ）
（３）ころ長さ：１８（ｍｍ）
（４）ころ径：φ３．５（ｍｍ）
（５）ロングギヤ公転数：８０００（ｍｉｎ−１）
（６）ロングギヤ自転数：１３０５０（ｍｉｎ−１）
（７）試験潤滑剤：ＡＴＦ油
（８）試験潤滑剤温度：８０℃
試験結果を表５に示す。
【００５４】
【表５】
2005214390.tif 000007
【００５５】
以上の試験結果を考察するに、表面残留オーステナイト量が７％である比較例１及び表面残留オーステナイト量が１４％である比較例２においては、計算寿命に対し実耐久時間が８０％以下と問題がある。又、表面残留オーステナイト量が４１％である比較例３においては、計算寿命に対し実耐久時間が７０％と問題がある。
【００５６】
これに対し、ころ転動面の表面残留オーステナイト量が１５〜３９％である実施例１，２、３では、計算寿命に対し実耐久時間が１０〜２０％以上上回るという結果を得た。
【００５７】
図６は、縦軸に（実耐久時間／計算寿命）をとり、ころ転動面の表面残留オーステナイトをとり、実施例１，２、３及び比較例１，２，３の値をプロットして示す図である。図５によれば、ころ転動面の表面残留オーステナイト量が１５〜４０％であると、実耐久時間が計算寿命以上となることがわかる。
【００５８】
本発明者は、保持器の熱処理として、浸炭処理（９５０℃まで加熱）した比較例１と、浸炭窒化処理（８４０〜８６０℃まで加熱）した実施例１とを製作し、その真円度を測定した。測定結果を表６に示す。
【００５９】
【表６】
2005214390.tif 000008
【００６０】
以上の測定結果を考察するに、浸炭処理した比較例１では真円度が４０μｍと大きかったのに対し、浸炭窒化処理した実施例１では真円度を２５μｍと小さく抑えることができた。
【００６１】
更に本発明者は、保持器の残留オーステナイト量を変えた実施例１及び比較例１，２を製作し、以下の条件で評価試験に供試した。
供試条件
（１）ロングギヤ内径：φ２１（ｍｍ）
（２）ピニオンシャフト径：φ１５（ｍｍ）
（３）ころ長さ：１８（ｍｍ）
（４）ころ径：φ３．５（ｍｍ）
（５）ロングギヤ公転数：８０００（ｍｉｎ−１）
（６）ロングギヤ自転数：１３０５０（ｍｉｎ−１）
（７）試験潤滑剤：ＡＴＦ油
（８）試験潤滑剤温度：８０℃
試験結果を表７に示す。
【００６２】
【表７】
2005214390.tif 000009
【００６３】
以上の試験結果を考察するに、表面残留オーステナイト量が６〜１０％である比較例１、２においては、処理前後において真円度が５〜１５μｍ変化したのに対し、表面残留オーステナイト量が４％である実施例１においては、処理前後における真円度変化を１μｍに抑えることができた。
【００６４】
以上、本発明を実施例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して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。本発明は、ラビニョウ型遊星歯車機構、その他のタイプの遊星歯車機構にも適用できる。ころは複列に限らず、単列でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】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２】図１の自動変速機１に用いることができるラビニョウ型遊星歯車機構の斜視図である。
【図３】本実施の形態のピニオンシャフトの周囲を拡大して示す軸線方向断面図である。
【図４】ラジアルニードル軸受１０を外周側から見た図である。
【図５】縦軸に動定格荷重をとり、横軸にころ径／ピニオンシャフト径をとり、実施例１，２及び比較例１，２，３の値をプロットして示す図である。
【図６】縦軸に（実耐久時間／計算寿命）をとり、ころ転動面の表面残留オーステナイトをとり、実施例１，２、３及び比較例１，２，３の値をプロットして示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１４  ラビニョウ型遊星歯車機構
１４ｃ  プラネタリギヤ
１４ｈ  ピニオンシャフト
１０  ニードル軸受
【図１】
2005214390.tif 000010
【図２】
2005214390.tif 000011
【図３】
2005214390.tif 000012
【図４】
2005214390.tif 000013
【図５】
2005214390.tif 000014
【図６】
2005214390.tif 000015