(57)【要約】  【課題】  より低コストであるニードル軸受用の保持器の製造方法、ニードル軸受用の保持器及びニードル軸受を提供する。  【解決手段】  隣接する外側部１２ｃ及び内側部１２ｄの距離より、ころ１１の外径が大きくても、外側部１２ｃは、組み込まれたころ１１の軸線より半径方向外方に位置し、内側部１２ｄは、ころ１１の軸線より半径方向内方に位置するため、外側部１２ｃ及び内側部１２ｄと、ころ１１の外周面との間にはスキマが生じるから、これを利用してころ１１の転動を許容している。従って、張り出し部１１２ｑなどを設ける必要はない。【選択図】  図６ 
2005214394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のころと、前記ころを保持する保持器とからなるニードル軸受用の保持器の製造方法において、
板材を丸めて溶接する工程と、
前記板材を半径方向への一度のプレスで打ち抜くことにより、前記ころを収容するポケット部における平行な周方向両側面を少なくとも形成する工程と、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２】
打ち抜いた時点における前記ポケット部の最小幅は、前記ころの外径より小さい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の製造方法。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載のニードル軸受用の保持器の製造方法により製造されたことを特徴とするニードル軸受用の保持器。
【請求項４】
複数のころと、前記ころを保持する保持器とからなるニードル軸受用の保持器において、
前記保持器は、円筒状の板材に対してポケット部を打ち抜かれることで形成され、前記ころを保持するポケット部間に形成された柱部は、前記ポケット部に保持されたころの軸線より半径方向内方に位置する内側部と、前記ころの軸線より半径方向外方に位置する外側部とを有し、前記外側部に隣接する前記ポケット部の幅は、前記ころの外径より小さいことを特徴とするニードル軸受用の保持器。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のニードル軸受用の保持器と、前記保持器により保持されるころとからなることを特徴とするニードル軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニードル軸受用の保持器の製造方法、ニードル軸受用の保持器及びニードル軸受に関し、特に低コストなニードル軸受用の保持器、それを用いたニードル軸受並びにその保持器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、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、遊星歯車機構のプラネタリギヤ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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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速に多段化しようとすると、動力を伝達する遊星歯車機構の遊星歯車の自転速度及び公転速度が増大するということがある。このような仕様の変化に伴い、保持器を用いないいわゆる総ころと呼ばれる従来のニードル軸受に対し、より低摩擦且つ潤滑性に優れた保持器付きのニードル軸受が開発されている。
【０００４】
ここで、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、ニードル軸受の保持器には、合成した遠心力に抗する強度が必要となる。
【０００５】
一方、保持器に対しては強度の要求ばかりでなく、低コスト化の要求もある。ここで、１枚の板材を用いて保持器を形成すれば、素材から削り出した保持器より低コストで形成できる。
【０００６】
図７は、ニードル軸受用の保持器の従来技術による製造工程を示す概略図である。ニードル軸受用の保持器の従来技術による製造工程を説明すると、図７（ａ）において、長手方向に中央が凸状（反対面は凹状）の細長い板材を用意して、ポケット部１１２Ｐを等間隔で打ち抜く。続いて、図７（ｂ）において、細長い板材を所定長に切断して保持器の素材Ｍとする。その後、図７（ｃ）において、保持器の素材Ｍを丸め、図７（ｄ）において、両端部を溶接することで、保持器１１２が完成する。
【０００７】
図８は、従来技術による製造工程を経て形成されたニードル軸受用の保持器の一部断面図である。保持器１１２における一つの特徴は、ポケット部１１２ｐの幅が平行ではなく、半径方向外方にゆくにつれて広がるテーパ状となっていることである。これは、素材Ｍを丸める前に、ポケット部１１２ｐを平行に打ち抜いているため、丸めることにより、素材Ｍの外径長が内径長より長くなるよう塑性変形するため、ポケット部１１２ｐの外径側が内径側より広がり、その結果側面がテーパ状となったことによるものである。
【０００８】
ところが、ポケット部１１２ｐの側面がテーパ状になると、図８から明らかなように、ポケット部１１２ｐ内に収容されるころ１１が、半径方向外方に脱落しやすくなる。そこで従来技術においては、細長い板材を打ち抜いてポケット部１１２ｐを形成した後に、外径側となる面においてポケット部１１２ｐの縁の一部をプレスすることで張り出し部１１２ｑを形成している。この張り出し部１１２ｑは、スカーフ又はステーキングと呼ばれ、ポケット部１１２ｐの外径側を覆うことで、ころ１１の脱落を防止する機能を有する。尚、同様の張り出し部を内径側に設ける場合もある。しかしながら、このような張り出し部１１２ｑを設けることは、工程の増加やコストの増大を招くことを意味する。
【０００９】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、より低コストであるニードル軸受用の保持器の製造方法、ニードル軸受用の保持器及びニードル軸受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】
【００１０】
第１の本発明のニードル軸受用の保持器の製造方法は、
複数のころと、前記ころを保持する保持器とからなるニードル軸受用の保持器の製造方法において、
板材を丸めて溶接する工程と、
前記板材を半径方向への一度のプレスで打ち抜くことにより、前記ころを収容するポケット部における平行な周方向両側面を少なくとも形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明のニードル軸受用の保持器は、
複数のころと、前記ころを保持する保持器とからなるニードル軸受用の保持器において、
前記保持器は、円筒状の板材に対してポケット部を打ち抜かれることで形成され、前記ころを保持するポケット部間に形成された柱部は、前記ポケット部に保持されたころの軸線より半径方向内方に位置する内側部と、前記ころの軸線より半径方向外方に位置する外側部とを有し、前記外側部に隣接する前記ポケット部の幅は、前記ころの外径より小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の本発明のニードル軸受用の保持器の製造方法は、複数のころと、前記ころを保持する保持器とからなるニードル軸受用の保持器の製造方法において、板材を丸めて溶接する工程と、前記板材を半径方向への一度のプレスで打ち抜くことにより、前記ころを収容するポケット部における平行な周方向両側面を少なくとも形成する工程と、を有するので、一度のプレスにより前記ポケット部を打ち抜いたときの前記ポケット部の最小幅を、前記ころの外径より小さくしておけば、前記保持器に張り出し部を設けることなく、ころの脱落を阻止することができる。従って、保持器をより低コストで製造できる。
【００１３】
尚、前記保持器の隣接するポケット部間の柱部の一部を、半径方向内方に押し出す工程を更に有すると好ましい。
【００１４】
従って、打ち抜いた時点における前記ポケット部の最小幅は、前記ころの外径より小さいと好ましい。
【００１５】
第２の本発明のニードル軸受用の保持器は、複数のころと、前記ころを保持する保持器とからなるニードル軸受用の保持器において、前記保持器は、円筒状の板材に対してポケット部を打ち抜かれることで形成され、前記ころを保持するポケット部間に形成された柱部は、前記ポケット部に保持されたころの軸線より半径方向内方に位置する内側部と、前記ころの軸線より半径方向外方に位置する外側部とを有し、前記外側部に隣接する前記ポケット部の幅は、前記ころの外径より小さいので、前記ころは前記内側部と前記外側部との間に挟持されて保持されるため、前記保持器に張り出し部を設けることなく、ころの脱落を阻止することができる。従って、保持器をより低コストで製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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によりプラネタリギヤ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。
【００１８】
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、プラネタリギヤ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、プラネタリギヤ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、プラネタリギヤ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、プラネタリギヤ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。
【００１９】
図４は、本実施の形態にかかる遊星歯車機構のプラネタリギヤ周辺を示す断面図である。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とプラネタリギヤ（外輪）４ｃとの間に配置され、プラネタリギヤ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に抜ける油路４ｆが形成されている。
【００２０】
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、隣接する柱部１２ｂ間に形成されたポケット部１２ｐにころ１１が保持されるようになっている。柱部１２ｂは、ころ１１の軸線に対して半径方向外側に位置する両端の外側部１２ｃと、ころ１１の軸線に対して半径方向内側に位置する中央の内側部１２ｄとを有する。
【００２１】
本実施の形態においては、プラネタリギヤ４ｃとキャリヤ４ｄとの間において、ピニオンシャフト４ｅに挿通させた円盤状のワッシャ４ｇ、４ｈを設けている。プラネタリギヤ４ｃ側のワッシャ４ｇは、鉄製の芯金にプラネタリギヤ４ｃ側の面のみ燐酸塩の被膜を形成している。キャリヤ４ｄ側のワッシャ４ｈは、黄銅製である。ワッシャ４ｇ、４ｈが間座部材を構成する。
【００２２】
図５は、本実施の形態にかかるニードル軸受用の保持器の製造工程を示す概略図である。ニードル軸受用の保持器の従来技術による製造工程を説明すると、図５（ａ）において、長手方向に中央が凸状（反対面は凹状）の細長い板材を所定長に切断して保持器の素材Ｍとする。続いて、図５（ｂ）において、保持器の素材Ｍを丸め、図５（ｃ）において、両端部を溶接する。その後、図５（ｄ）に示すように、保持器の素材Ｍに対してプレス工具Ｔにより半径方向にプレスし、ポケット部１２ｐを打ち抜く（一度のプレスで少なくともポケット部１２ｐの周方向側面は平行になる）。以上の工程を経て、保持器１２が完成する。尚、本実施の形態では、溶接面積を小さくするために、細長い板材を所定長に切断する際に、保持器の素材Ｍの端部に、合わせたらポケット部となる形状を予め形成しているが、保持器の素材Ｍの両端部を全部溶接し、等間隔にポケット部を打ち抜いてもよい。
【００２３】
図６は、本実施の形態にかかるニードル軸受用の保持器の一部断面（図４の矢印VI-VI断面図に相当する）図である。保持器１２における一つの特徴は、ポケット部１２ｐの幅Ｂが平行となっていることである。この理由は、保持器の素材Ｍを丸めた後に、ポケット部１１２ｐを平行に打ち抜いていることによるものである。保持器１２における別の特徴は、ポケット部１２ｐの幅Ｂ、即ち隣接する外側部１２ｃ及び内側部１２ｄの距離がころ１１の外径Ｄよりも小さいことである。隣接する外側部１２ｃ及び内側部１２ｄの距離より、ころ１１の外径が大きくても、外側部１２ｃは、組み込まれたころ１１の軸線より半径方向外方に位置し、内側部１２ｄは、ころ１１の軸線より半径方向内方に位置するため、外側部１２ｃ及び内側部１２ｄと、ころ１１の外周面との間には若干のスキマが生じることから、これを利用してころ１１の転動を許容すると共に、ころ１１の半径方向の脱落防止を図っている。従って、コスト増大を招く、図８に示すような張り出し部１１２ｑなどを設ける必要はない。
【００２４】
尚、組み込み時には、柱部１２ｂの弾性変形を利用して、ころ１１を保持器１２の半径方向から押し入れるとよい。この場合、ころ１１は、外側部１２ｃとは２点で接触し、内側部１２ｄとは１点で接触するので、内径側から押し入れた方が容易である。
【００２５】
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。例えば、本発明のニードル軸受は、自動変速機に限らず、カークーラコンプレッサ等種々の機械に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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】遊星歯車機構４の分解図である。
【図３】遊星歯車機構４の作動原理を示す図である。
【図４】本実施の形態にかかる遊星歯車機構のプラネタリギヤ周辺を示す断面図である。
【図５】本実施の形態にかかるニードル軸受用の保持器の製造工程を示す概略図である。
【図６】本実施の形態にかかるニードル軸受用の保持器の一部断面（図４の矢印VI-VI断面図に相当する）図である。
【図７】ニードル軸受用の保持器の従来技術による製造工程を示す概略図である。
【図８】従来技術による製造工程を経て形成されたニードル軸受用の保持器の一部断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  自動変速機
４  遊星歯車機構
４ｃ  プラネタリギヤ
４ｈ  ピニオンシャフト
４ｇ、４ｈ  ワッシャ
１０  ニードル軸受
１１  ころ
１２  保持器
【図１】
2005214394.tif 000003
【図２】
2005214394.tif 000004
【図３】
2005214394.tif 000005
【図４】
2005214394.tif 000006
【図５】
2005214394.tif 000007
【図６】
2005214394.tif 000008
【図７】
2005214394.tif 000009
【図８】
2005214394.tif 000010