(57)【要約】      （修正有）【課題】ころ本数を多くできて大負荷容量を得ることができ、これによってころや軸の剥離が防止でき、通油性にも優れてころの過熱が回避でき、また加工が容易で、ころ保持爪の折り曲げ時の損傷の問題も生じない遊星歯車装置用保持器付きころを提供する。【解決手段】遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支持軸との間に、保持器１と複数のころ２からなる保持器付きころを介在させる。保持器１は、互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分３，４、および両環状部分３，４の外径縁間に渡って円周方向に複数箇所に設けられた柱部５を有する。保持器１の隣合う柱部５の間のポケット６にころ２が収容される。一対の環状部分３，４のうち、いずれか片方または両方の環状部分の内径部における隣合うころ２間の部分に、ころの保持器内径側への抜け止めを行う硬度Ｈｖ４００以下の硬度に焼鈍または防浸炭処理したころ保持爪７が設けられる。【選択図】図１
2005098365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車装置における遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支持軸との間に介在させ、これら遊星歯車と支持軸とにころを転接させる保持器付きころであって、
互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分、および両環状部分の外径縁間に渡って円周方向の複数箇所に設けられた柱部を有する保持器と、この保持器の上記各柱部間のポケットに介在し柱部によって円周方向の間隔保持と保持器外径側に対する抜け止めとが成された複数のころとでなり、上記環状部分の内径部における隣合うころ間の部分に、上記ころの保持器内径側への抜け止めを行う曲げ片状のころ保持爪を設け、上記ころ保持爪は、保持器全体の硬度と同等以下の硬度であってＨｖ４００以下の硬度に焼鈍または防浸炭処理したことを特徴とする遊星歯車装置用保持器付きころ。
【請求項２】
請求項１において、上記ころ保持爪の上記環状部分に対する折り曲げ角度を、３０〜９０°とした遊星歯車装置用保持器付きころ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、上記ころ保持爪の長さを、ころ保持爪がころの面取り部に掛かる程度とした遊星歯車装置用保持器付きころ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記ころ保持爪を、円弧状の曲げ片状とした遊星歯車装置用保持器付きころ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、上記ころ保持爪の厚さを先細り形状とした遊星歯車装置用保持器付きころ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかにおいて、片側の環状部分のみにころ保持爪を設けた遊星歯車装置用保持器付きころ。
【請求項７】
遊星歯車装置における遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支持軸との間に介在させ、これら遊星歯車と支持軸とにころを転接させる保持器付きころであって、
互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分、および両環状部分の外径縁間に渡って円周方向の複数箇所に設けられた柱部を有する保持器と、この保持器の上記各柱部間のポケットに介在し柱部によって円周方向の間隔保持と保持器外径側に対する抜け止めとが成された複数のころとでなり、上記環状部分の内径部における隣合うころ間の部分に、上記ころの保持器内径側への抜け止めを行う曲げ片状のころ保持爪を設け、上記保持器に上記ころを組み込んだ状態で熱処理した遊星歯車装置用保持器付きころ。
【請求項８】
内歯または外歯の太陽歯車と、この太陽歯車と同心に回転自在に設けられたキャリアと、このキャリアに設けられた支持軸に保持器付きころを介して回転自在に支持されて上記太陽歯車に噛み合う遊星歯車とを備えた遊星歯車支持構造において、上記保持器付きころを、請求項１ないし請求項７のいずれに記載の遊星歯車装置用保持器付きころとしたことを特徴とする遊星歯車支持構造。
【請求項９】
内歯または外歯の太陽歯車と、この太陽歯車と同心に回転自在に設けられたキャリアと、このキャリアに回転自在に支持されて隣接する複数の偏心軸部を有する支持軸であるクランク軸と、このクランク軸の上記各偏心軸部に保持器付きころを介して設置されて上記内歯歯車または太陽歯車に噛み合う遊星歯車とを備えた遊星歯車支持構造において、上記保持器付きころを、請求項１ないし請求項７のいずれに記載の遊星歯車装置用保持器付きころとしたことを特徴とする遊星歯車支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラジアル荷重を受ける高負荷容量型の遊星歯車装置用保持器付きころおよびこれを用いた遊星歯車支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
保持器付きころは、転動体であるころと保持器とで構成され、ころとハウジングが線接触する構造であるため、限られたスペースに対して高負荷容量と高剛性が得られる利点がある。したがって、高負荷条件下で偏心回転や公転運動を伴うなど、過酷な使用条件で使用する軸受として好適であり、遊星減速装置のラジアル荷重を受ける遊星軸受として使用されている。
このようなコンパクトで高負荷容量が得られる保持器付きころとして、種々のものが提案されている（例えば特許文献１や、特願２００２−８５３１９号）。一般的に、この形式の保持器付きころで負荷容量を大きくするためには、軸受を大型化するか、総ころ形式とするしかなかったが、軸受を大型化すると、それに伴い軸やハウジングの設計変更が必要となる。また、総ころ形式とすると、スキューや焼付の問題がある。
【０００３】
これらの問題を解決するために、上記特許文献１等のものでは、限られたスペース内に多数のころを収容できるように保持器の形状を工夫して、従来と同じ軸受サイズのまま負荷容量を大幅に増大させるようにしている。
例えば、図１４に示す特許文献１の保持器付きころでは、保持器７０が断面Ｍ形をなし、ころピッチ円径ＰＣＤより小径の中央環状部７１と、ころピッチ円径ＰＣＤより大径の外方環状部７２と、外方環状部７２から内径側に折曲された鍔部７３，７３からなっている。この保持器７０は、ころ７４の外方への抜け止めを外方環状部７２で、また内方への抜け止めを中央環状部７１によって行う。すなわち、それぞれ環状部７１，７２の円周等配位置に、ころ７４を収容するポケット７５を形成しているが、このポケット７５に突出した係止片７６の幅を、ころ７４の外径よりも僅かに小さくしている。ころ７４の装着は、内径側から、ポケット７５の係止片７６を弾性変形させて行う。
【０００４】
また、図１５〜図１７に示す上記特願２００２−８５３１９号の保持器付きころでは、外方部材８３および内方部材８４からなる保持器８１と、ころ８２とを備える。外方部材８３は、ころ配列のピッチ円径ＰＣＤより大径の環状部８３ａと、この環状部８３ａの軸方向両端部を内径側に折曲した鍔部８３ｂとを有する。内方部材８４はころ配列のピッチ円径ＰＣＤより小径の環状に形成する。これら外方部材８３の環状部８３ａおよび内方部材８４の円周方向複数箇所にポケット８５，８６を設け、外，内の部材８３，８４のポケット８５，８６にわたってころ８２を収容する。
このように、保持器８１を外方部材８３と内方部材８４の２部品で構成した場合、ポケット間の柱部８７，８８を狭く加工することができて、限られたスペース内で多くのころ８２を収容することができる。また、片方の部材８３を鍔付きとするため、隣接部品と摺接するような場合にも支障が生じない。
【特許文献１】特開２０００−１７９５４４号公報
【特許文献２】実開昭５５−４９１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし図１４に示す保持器付きころでは、一定スペース内（一定の内径、外径）で、保持器７０に組み込むころ７４の本数を増加させて行くと、図１４（Ｂ）の柱幅寸法ａが小さくなり、加工上の限界が出て来るだけでなく、保持器強度も低下する。
また、図１５〜図１７に示す保持器付きころでは、ころ８２の脱落防止のために、保持器８１が外方部材８３と内方部材８４とで構成されているので、部品点数が増加し、コスト高となる。また、軸受内の空間容積が内方部材８４によって小さくなるため、通油性の面で若干不利になることが予想される。
【０００６】
このような課題を解消するものとして、次のものが提案されている（特願２００２−１８０１８４号）。これは、図１８〜図２０に示すように、保持器９１と複数のころ９２からなる。保持器９１は、互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分９３および両環状部分９３の外径縁間にわたって円周方向の複数箇所に設けられた柱部９５を有する。保持器９１の隣合う柱部９５の間のポケット９６にころ９２が収容される。一対の環状部分９３のうち、いずれか片方または両方の環状部分９３の内径部における隣合うころ９２間の部分に、ころ９２の保持器内径側への抜け止めを行う抜け止め手段９７が設けられる。抜け止め手段９７は、例えばステーキング部分からなる突起とされる。
【０００７】
この構造の場合、図１５〜図１７に示すものに比べて、通油性の向上、および部品点数の省略が可能である。しかし、この構造では、ステーキング部分を成形する際に、保持器環状部分９３の内面側に受け部材を設けることが非常に困難であり、ステーキング部分の寸法が安定しないなど、製造面および品質面で多くの問題が予想される。
【０００８】
そこで、本出願人は、図１８〜図２０に示す提案例のものにおいて、ステーキング部分からなる抜け止め手段９７に代えて、曲げ片状のころ保持爪を設けることを試みた。曲げ片状のころ保持爪は、保持器付きころとは別の形式の軸受、すなわち内外輪を有する外輪鍔付きの円筒ころ軸受においては提案されている（特許文献２）。
しかし、内外輪を有していなくて、軸とハウジングとに直接にころを転接させる形式の保持器付きころに適用する場合、周辺部品と保持器との接触等に対処するために保持器を硬化処理する必要がある。この硬化処理されたころ保持爪を、保持器のポケット内にころを入れた後に折り曲げる過程で、ころ保持爪の強度が劣化する問題がある。
【０００９】
また、特に、遊星歯車装置の遊星歯車の支持に使用する場合には、次のような課題がある。すなわち、遊星歯車装置における減速用クランク軸等の遊星歯車支持軸は、高負荷を受け、かつ遊星回転する。このような過酷な条件下で保持器付きころを使用すると、ころと軸・ハウジングとの金属接触により発熱することで、ころの過熱が発生し、強度耐久性が低いために、ころや軸の表面損傷や表面起点型の剥離等の問題が生じる。
【００１０】
この発明の目的は、限られたスペース内でころ本数を多くできて大負荷容量を得ることができ、これによってころや軸の剥離が防止でき、通油性にも優れてころの過熱が回避でき、また加工が容易で、ころ保持爪の折り曲げ時の損傷の問題も生じない遊星歯車装置用保持器付きころ、およびこれを用いた遊星歯車支持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の遊星歯車装置用保持器付きころは、遊星歯車装置における遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支持軸との間に介在させ、これら遊星歯車と支持軸とにころを転接させる保持器付きころであって、互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分、および両環状部分の外径縁間に渡って円周方向の複数箇所に設けられた柱部を有する保持器と、この保持器の上記各柱部間のポケットに介在し柱部によって円周方向の間隔保持と保持器外径側に対する抜け止めとが成された複数のころとでなり、上記環状部分の内径部における隣合うころ間の部分に、上記ころの保持器内径側への抜け止めを行う曲げ片状のころ保持爪を設けたものである。また、上記ころ保持爪は、保持器全体の硬度と同等以下の硬度であって、Ｈｖ４００以下の硬度に焼鈍または防浸炭処理されたものとする。
【００１２】
この構成によると、保持器の柱部ところ保持爪とで、ころの外径側への抜け止めと内径側への抜け止めを分担させるため、柱部が簡素な形状となり、柱部の位置を従来よりも外径側に配置することが可能となり、ころ間の隙間を小さくできる。すなわち一定のスペース内でころ本体を多くすることができて、大きな負荷容量を得ることができる。ころの内径側への抜け止めは、保持器の環状部分に設けたころ保持爪で行うため、保持器が１部品で構成でき、部品点数が削減できて、低コストとできる。また、上記ころ保持爪が保持器の環状部分に設けられたものであるため、柱部と異なり、軸方向の一部に局部的に設けたもので済む。そのため、軸受内の空間容積の減少に影響が少なく、内径側に柱部を設ける場合に比べて通油性が向上する。上記保持器は、ころの未組立の状態で熱処理するため、ころとは別に保持器に適した熱処理条件で熱処理が行えるという利点が得られる反面、ころの保持のために、熱処理後にころ保持爪を折り曲げる必要があり、この折り曲げ加工時のころ保持爪の強度劣化が問題となる。しかし、この発明では、ころ保持爪は、保持器全体の硬度と同等以下の硬度であって、Ｈｖ４００以下の硬度に焼鈍または防浸炭処理されたものとするため、曲げ加工を容易に行うことができ、ころ保持爪が折り曲げ時に強度劣化を生じることが回避される。また、ころ保持爪は、曲げ加工で形成できるため、ステーキングによる場合に比べて加工が簡単である。
このように、この保持器付きころは、限られたスペース内で負荷容量が大きく得られ、かつ通油性に優れるため、遊星歯車の支持に用いられ、遊星歯車支持の特徴である高負荷条件下で公転ないし偏心回転を生じるという過酷な使用条件で使用されても、ころや軸の表面損傷や剥離の問題を生じず、またころと軸・遊星歯車との金属接触によるころの過熱が回避され、優れた耐久性が得られる。
【００１３】
この発明において、上記ころ保持爪の上記環状部分に対する折り曲げ角度を、３０〜９０°としても良い。この折り曲げ角度が３０〜９０°の範囲であれば、ころ落ちの発生する恐れがないように、ころの保持が行え、かつころ保持爪の破損の問題を生じることがない。
【００１４】
上記ころ保持爪の長さを、このころ保持爪がころの面取り部に掛かる程度としても良い。すなわち、ころ保持爪が面取り部に確実にかかるが、面取り部から大きく突出しない程度の長さとしても良い。このように、面取り部にかかる程度の長さとすることで、ころの内径側への脱落も確実に防止しながら、ころの収容スペースをできるだけ広くすることができる。
【００１５】
上記ころ保持爪の曲げ形状は、円弧状としても良く、また直線状としても良いが、円弧状とした場合は、軸方向のころの遊びを大きくすることがきる。
上記ころ保持爪の厚さは、先細り形状として良い。先細り形状とすることで、ころ保持爪をできるだけ内径側に配置してころ間隔を狭くすることを可能としながら、ころ保持爪と支持軸との干渉を生じ難くすることができる。
【００１６】
また、これらの発明において、片側の環状部分のみにころ保持爪を設けても良い。ころ保持爪を片側だけとすると、製造が簡単で低コスト化が図れる。この場合、ころは、ころ保持爪で一端が支持され、他端が内径側へ傾くことがあるが、両側の環状部分間の間隔ところの長さの関係を適宜設定しておけば、ころの他端は環状部分の内面に当接することで、抜けるまでに至らない。ころ保持爪は、保持器付きころを単独で取り扱うときに、ころの抜け止めを行うものであり、遊星歯車装置へ組み込まれた状態で必要なものではないため、上記のようにころが傾き状態で抜け止めされても、使用上の性能への影響はない。
【００１７】
また、この発明の他の遊星歯車装置用保持器付きころは、遊星歯車装置における遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支持軸との間に介在させ、これら遊星歯車と支持軸とにころを転接させる保持器付きころであって、互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分、および両環状部分の外径縁間に渡って円周方向の複数箇所に設けられた柱部を有する保持器と、この保持器の上記各柱部間のポケットに介在し柱部によって円周方向の間隔保持と保持器外径側に対する抜け止めとが成された複数のころとでなり、上記環状部分の内径部における隣合うころ間の部分に、上記ころの保持器内径側への抜け止めを行う曲げ片状のころ保持爪を設け、上記保持器およびころを、上記保持器に上記ころを組み込んだ状態で熱処理したものである。
この構成の場合、ころと保持器を同時に熱処理することができ、処理コストを安くすることができるとともに、熱処理前に保持爪加工することで、破損の恐れなく容易に加工できる。
【００１８】
この発明の遊星歯車支持構造は、内歯または外歯の太陽歯車と、この太陽歯車と同心に回転自在に設けられたキャリアと、このキャリアに設けられた支持軸に保持器付きころを介して回転自在に支持されて上記太陽歯車に噛み合う遊星歯車とを備えた遊星歯車支持構造において、上記保持器付きころを、この発明の上記いずれかの構成の遊星歯車装置用保持器付きころとしたことを特徴とする。
このように、この発明の保持器付きころを遊星歯車の支持に用いたため、そのコンパクトな構成で負荷容量が大きく得られ、かつ通油性に優れるという利点により、遊星歯車支持の特徴である高負荷条件下で公転運動を生じるという過酷な使用条件で使用されても、ころや軸の表面損傷や剥離の問題を生じず、またころと軸・遊星歯車との金属接触によるころの過熱が回避され、耐久性を向上させることができる。
【００１９】
また、この発明の他の遊星歯車支持構造は、内歯または外歯の太陽歯車と、この太陽歯車と同心に回転自在に設けられたキャリアと、このキャリアに回転自在に支持されて隣接する複数の偏心軸部を有する支持軸であるクランク軸と、このクランク軸の上記各偏心軸部に保持器付きころを介して設置されて上記内歯歯車または太陽歯車に噛み合う遊星歯車とを備えた遊星歯車支持構造において、上記保持器付きころを、この発明の上記いずれかの構成の遊星歯車装置用保持器付きころとしたことを特徴とする。
このように、この発明の保持器付きころを遊星歯車の支持に用いたため、そのコンパクトな構成で負荷容量が大きく得られ、かつ通油性に優れるという利点により、遊星歯車支持の特徴である高負荷条件下で偏心運動を生じるという過酷な使用条件で使用されても、ころや軸の表面損傷や剥離の問題を生じず、またころと軸・遊星歯車との金属接触によるころの過熱が回避され、耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の遊星歯車装置用保持器付きころは、遊星歯車装置における遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支持軸との間に介在させ、これら遊星歯車と支持軸とにころを転接させる保持器付きころであって、互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分、および両環状部分の外径縁間に渡って円周方向の複数箇所に設けられた柱部を有する保持器と、この保持器の上記各柱部間のポケットに介在し柱部によって円周方向の間隔保持と保持器外径側に対する抜け止めとが成された複数のころとでなり、上記環状部分の内径部における隣合うころ間の部分に、上記ころの保持器内径側への抜け止めを行う曲げ片状のころ保持爪を設けたため、限られたスペース内で高負荷容量が得られ、かつ通油性に優れる。そのため、遊星歯車の支持に用いられ、遊星歯車支持の特徴である高負荷条件下で公転ないし偏心回転を生じるという過酷な使用条件で使用されても、ころや軸の表面損傷や剥離の問題を生じず、またころと軸・遊星歯車との金属接触によるころの過熱が回避され、優れた耐久性が得られる。
また、上記保持器は上記ころの未組立の状態で熱処理し、上記ころ保持爪は、保持器全体の硬度と同等以下の硬度であってＨｖ４００以下の硬度に焼鈍または防浸炭処理したため、加工が容易で、ころ保持爪の折り曲げ時の損傷の問題も生じないという効果が得られる。
【００２１】
この発明の他の遊星歯車装置用保持器付きころは、上記保持器に上記ころを組み込んだ状態で熱処理したため、ころと保持器を同時に熱処理することができ、かつ焼純または防浸炭処理工程が省略され、処理コストを安くすることができるとともに、熱処理前にころ保持爪を加工することで、破損の恐れなく容易に加工できる。
【００２２】
この発明の遊星歯車支持構造は、キャリアに設けられた支持軸に、この発明の保持器付きころを介して遊星歯車を支持したものであるため、この発明の保持器付きころの持つ上記各利点が効果的に発揮され、大荷重で公転動作を伴うという過酷な条件下で使用される保持器付きころの耐久性に優れた遊星歯車支持構造となる。
【００２３】
この発明の他の遊星歯車支持構造は、クランク軸の各偏心軸部に、この発明の保持器付きころを介して遊星歯車を支持したものであるため、この発明の保持器付きころの持つ上記各利点が効果的に発揮され、大荷重で偏心動作を伴うという過酷な条件下で使用される保持器付きころの耐久性に優れた遊星歯車支持構造となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明の第１の実施形態にかかる遊星歯車装置用保持器付きころを、図１ないし図４と共に説明する。この保持器付きころは、保持器１と複数のころ２とからなり、ころ２が支持軸の外径面および遊星歯車の内径面（いずれも図示せず）に直接に転接するように用いられる。保持器１は、互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分３，４、および両環状部分３，４の外径縁間にわたって円周方向の複数箇所に設けられた柱部５を有する。各柱部５は矩形状の直線の部分であり、円周方向に並ぶ。保持器１の隣合う柱部５の間が、各ころを収容するポケット６となり、柱部５により各ころ２の間隔が保持される。保持器１の一対の環状部分３，４には、内径部における隣合うころ２間の部分に、ころ２の保持器内径側への抜け止めを行う曲げ片状のころ保持爪７が設けられている。ころ２は、軸受鋼等からなり、例えば針状ころとされる。
【００２５】
保持器１における両側の環状部分３，４は、保持器中心軸Ｏに対して垂直な平板状であり、いわば鍔状の部分である。各柱部５間のポケット６の周方向幅ｍは、ころ２の外径よりも僅かに小さく、ころ２が外径側に抜けることを柱部５で防止している。保持器１の柱部５は、ころ２の配列のピッチ円ＰＣＤよりも外径側に位置し、ころ保持爪７はピッチ円ＰＣＤよりも内径側に位置する。
【００２６】
保持器１は、パイプ材を削り出し、または鋼板をプレス加工により形成し、その両側の環状部分３，４に内径側に放射状に突出するころ保持爪７を加工する。その加工方法はプレス加工でも、ワイヤカットでも、放電加工などでも良い。このように加工された保持器１は、保持器単体で熱処理する。この熱処理としては、浸炭焼入れ（Ｈｖ４００〜６５０）や、軟窒化処理（Ｈｖ３００以上）等が好適である。この熱処理時に、ころ保持爪７は防浸炭処理を施しておいて浸炭焼入れがころ保持爪７に及ばないようにするか、焼入れ後に焼鈍を行うことで、保持爪７の曲げ加工を行い易くする。ころ保持爪７は、保持器１の熱処理完成状態において、保持器１の全体の硬度と同等以下の硬度であって、Ｈｖ４００以下の硬度にする。このように熱処理した保持器１にころ２を組み込んだ後に、ころ保持爪７を環状部分３，４の内面側に曲げ込む。曲げ込みは、プレス加工やへら絞り加工等により行う。
【００２７】
図４に曲げ込んだころ保持爪７の形状を示す。ころ保持爪７の環状部分３，４に対する折り曲げ角度θは、３０〜９０°とする。ころ保持爪７の上記折り曲げ角度が３０°未満であると、ころ２がころ保持爪７を潜り抜け、ころ落ちが発生する恐れがある。また、９０°を超える角度まで曲げると、ころ保持爪７の破損の恐れがある。３０〜９０°の範囲であれば、ころ落ちが発生する恐れがないように、ころ２の保持が行え、かつころ保持爪７の破損の問題を生じることがない。ころ保持爪７の長さは、ころ保持爪７がころ２の面取り部に掛かる程度が好ましい。このように、ころ保持爪７の折り曲げ角度θおよび長さを設定することにより、ころ２の収容スペースを狭くすることなく、ころ２の内径側への脱落も確実に防止できる。
【００２８】
図４では、環状部分３，４から曲げ込まれるころ保持爪７を直線状としているが、これに限らず、図５のようにころ保持爪７の内側が凹となる円弧状の曲線状としても良く、さらには図６のように先端に向けて厚みが漸減する先細り状としても良い。上記直線状および円弧状のいずれの場合も、図６のように先細り状としても良い。
【００２９】
この構成の保持器付きころによると、保持器１の柱部５ところ保持爪７とで、ころ２の外径側への抜け止めと内径側への抜け止めとを分担させたため、柱部５が簡素な形状となり、柱部５の位置をより外径側に配置することが可能となり、ころ間の隙間を小さくできる。すなわち一定のスペース内でころ本数を多くすることができて、大きな負荷容量を得ることができる。ころ２の内径側への抜け止めは、保持器１の環状部分３，４に設けたころ保持爪７で行うため、保持器１が１部品で構成でき、部品点数が削減できて、低コストとできる。また、上記ころ保持爪７が保持器１の環状部分３，４に設けられたものであるため、柱部２と異なり、軸方向の一部に局部的に設けたもので済む。そのため軸受内の空間容積の減少に影響が少なく、内径側に柱部を設ける場合に比べて通油性が向上する。
【００３０】
このように、この保持器付きころは、限られたスペース内で負荷容量が大きく得られ、かつ通油性に優れるため、遊星歯車装置における遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支持軸との間に介在して用いられ、遊星歯車支持の特徴である高負荷条件下で公転ないし偏心回転を生じるという過酷な使用条件で使用されても、ころ２や軸の表面損傷や剥離の問題を生じず、またころ２と軸・遊星歯車との金属接触によるころの過熱が回避され、優れた耐久性が得られる。
【００３１】
また、上記保持器１は、ころの未組立の状態で熱処理するため、ころ２とは別に保持器１に適した熱処理条件で熱処理が行えるという利点が得られる。その反面、ころ２の組み込みのために、熱処理後にころ保持爪７を折り曲げる必要があり、この折り曲げ加工時のころ保持爪７の損傷が問題となる。しかし、この実施形態では、ころ保持爪７は、保持器１の全体の硬度と同等以下の硬度であって、Ｈｖ４００以下の硬度に焼鈍または防浸炭処理されたものとしたため、ころ保持爪７の曲げ加工を容易に行うことができ、ころ保持爪７が折り曲げ時に強度劣化を生じることが回避される。また、ころ保持爪７は、曲げ加工で形成できるため、ステーキングによる場合に比べて加工が簡単である。
【００３２】
保持器１における両側の環状部分３，４は、鍔状の平板状であるため、環状部分３，４にある程度の面積が確保でき、そのため、保持器１が後述の遊星歯車支持用のクランク軸等に設置されて隣接部品と摺接するような場合でも、保持器１が遊星歯車等の隣接部品の内径面に干渉する等の支障が無くなる。
【００３３】
図７は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、第１の実施形態において、ころ保持爪７を片側の環状部分４（もう片側の環状部分３でも良い）にのみ設けたものである。
このようにころ保持爪７を片側に設けた場合、ころ２はころ保持爪７で一端が支持され、他端が内径側へ傾くことがあるが、両側の環状部分３，４間の間隔ところ２の長さの関係を適宜設定しておけば、ころ２の他端は環状部分３の内面に当接することで、抜けるまでに至らない。ころ保持爪７は、保持器付きころを単独で取り扱うときに、ころ２の抜け止めを行うものであり、機器へ組み込まれた状態で必要なものではないため、上記のようにころ２が傾き状態で抜け止めされても、使用上の性能への影響はない。このようにころ保持爪７を片側の環状部分４のみに設ける構成とした場合、製造が簡単で低コスト化が図れる。
【００３４】
なお、上記実施形態は、いずれも保持器１の単独の状態で熱処理を行うようにしたが、保持器１およびころ２を、保持器１にころ２を組み込んだ状態で熱処理しても良い。この場合、ころ保持爪７の曲げ加工を行ってから熱処理する。その他の構成は、図１〜図４に示す第１の実施形態と同じである。
このように、保持器２にころ２を組み込んだ状態で熱処理する場合、ころ２と保持器１を同時に熱処理することができ、かつ焼純または防浸炭処理工程が省略され処理コストを安くできるとともに、熱処理前に保持爪加工することで、破損の恐れなく容易に加工できる。
【００３５】
図８，図９は、この発明の保持器付きころを応用した減速機となる遊星歯車装置の一例を示す。この遊星歯車装置は、内歯の太陽歯車であるリング歯車１１と、回転出力部となるキャリア１２と、このキャリア１２に回転自在に支持されて隣接する複数の偏心軸部１３ａ，１３ｂを有する支持軸であるクランク軸１３と、このクランク軸１３の各偏心軸部１３ａ，１３ｂに回転自在に設置されてリング歯車１１に噛み合う複数の遊星歯車１４，１５と、クランク軸１３に回転を入力する回転入力部１６とを有する。リング歯車１１はハウジング１７に固定され、キャリア１２はリング歯車１１と同心に回転自在なように、軸受１８（図９）を介してハウジング１７に設置されている。回転入力部１６は、リング歯車１１と同心の入力軸１９と、各クランク軸１３に設けられて入力軸１９の歯車部に噛み合う伝達歯車２０とで構成される。クランク軸１３は、キャリア１２の円周方向複数箇所（例えば３箇所）に設けられている。遊星歯車１４，１５は、図９に示すように、各々保持器付きころ２１を介してクランク軸１３の偏心軸部１３ａ，１３ｂに設置されている。この保持器付きころ２１に、この発明の保持器付きころ、例えば上記第１実施形態の保持器付きころが用いられる。
【００３６】
この遊星歯車装置の動作を説明する。中心の入力軸１９を回転させると、伝達歯車２０を介して３本のクランク軸１３が互いに同期して回転する。ここで、１段目の減速が行われる。クランク軸１３と遊星歯車１４，１５とは、保持器付きころ２１を介して連結されており、クランク軸１３の振れ回りは、遊星歯車１４，１５が内歯のリング歯車１１の内側を回るときの公転と自転の合成運動に同期する。軸方向に並ぶ２枚の遊星歯車１４，１５は、互いに１８０°位相がずれた状態で内歯の太陽歯車であるリング歯車１１の内周を公転する。このため、２枚の遊星歯車１４，１５の振れ回りによる慣性力は打ち消し合う。内歯リング歯車１１は固定してあり、遊星歯車１４，１５は内歯リング歯車１１の内周を回る。３本のクランク軸１３は、出力部材となるキャリア１２の２枚の円盤部１２ａ，１２ｂの間に挟まっている。したがって、遊星歯車１４，１５の公転は、クランク軸１３の公転を通じてキャリア１２に達し、減速された回転運動が得られる。
【００３７】
この構成の遊星歯車装置は、遊星歯車１４，１５とクランク軸１３の間に介在した保持器付きころ２１に、大きなラジアル負荷が作用し、しかもこの保持器付きころ２１の設置スペーサは、支持構造全体の大型化を避けるために限られたスペースとなる。また、この保持器付きころ２１の保持器は、隣接する遊星歯車１４，１５の幅面と摺接する。しかし、上記各実施形態の保持器付きころによると、限られたスペース内で大きな負荷容量を得ることができ、また保持器１が両側に鍔状の環状部分３，４を有しているため、隣接する互いに偏心した遊星歯車１４，１５の幅面との摺接によっても、その遊星歯車１４，１５の内径面に干渉する問題が生じない。
このように、この発明の保持器付きころ２１をクランク軸タイプの遊星歯車装置に適用することにより、この発明の保持器付きころ２１の限られたスペース内で負荷容量が大きく得られ、かつ通油性に優れるという利点により、遊星歯車支持の特徴である高負荷条件下で偏心運動を生じるという過酷な使用条件で使用されても、ころ２（図１）やクランク軸１３の表面損傷や剥離の問題を生じず、またころ２と軸１３・遊星歯車１４，１５との金属接触によるころ２の過熱が回避され、耐久性を向上させることができる。また、保持器付きころ２１の保持器１がクランク軸１３の偏心回転動作によって、隣の遊星歯車１４，１５と摺接しても、保持器１が遊星歯車１４，１５の内径面に干渉する等の支障が無くなる。
【００３８】
図１０は遊星歯車装置の他の例を示す。この例は、２つのキャリア３３，３４にそれぞれ遊星歯車３１，３２が単列に配置された遊星歯車装置の例である。同図は、遊星歯車３１，３２とキャリア３３，３４との関係を示すための図であり、遊星歯車装置としての構成は一部を省略して示している。遊星歯車３１は、第１のキャリア３３に設けられた支持軸３３ａに保持器付きころ３５を介して設置される。遊星歯車３１は、キャリア３３の円周方向の３か所に等配されている。他の遊星歯車３２は、第２のキャリア３４に設けられた支持軸３４ａに、保持器付きころ３６を介して設置されている。遊星歯車３２は、キャリア３４の円周方向の４か所に等配されている。各保持器付きころ３５，３６のころは、遊星歯車３１，３２と支持軸３３ａ，３３ｂの外径面を転動する。遊星歯車３１，３２はケーシング３７に設けられた内歯の太陽歯車３８に噛み合う。また、一方の遊星歯車３１は、回転軸４０に設けられた第１の外歯太陽歯車４０ａに噛み合い、他方の遊星歯車３２は回転軸４０に設けられた第２の外歯太陽歯車４０ｂに噛み合う。各キャリア３３，３４は、内歯の太陽歯車３８と同心に回転自在に設けられる。上記各保持器付きころ３５，３６に、この発明の保持器付きころ、例えば上記第１実施形態の保持器付きころが用いられる。なお、この遊星歯車装置は、斜板型アキシャルプランジャポンプに組み込まれて、ポンプ部の駆動のための斜板３９の駆動に使用されるものである。
このような構成の遊星歯車装置に、その保持器付きころ３５，３６としてこの発明の保持器付きころを使用した場合も、その大負荷容量で、通油性に優れ、耐久性に優れるという効果が、有効に発揮される。
【００３９】
図１１および図１２は遊星歯車装置のさらに他の例を示す。図１１は、遊星歯車装置を備えた風力発電機用増速機を示す。この増速機は、入力軸４１の回転を増速して低速軸４２に伝達する遊星歯車装置４３と、低速軸４２の回転をさらに増速して出力軸４４に伝達する２次増速装置４５とを備える。遊星歯車装置４３および２次増速装置４５は、共通のケーシング４６内に設けられている。入力軸４１は風車（図示せず）の主軸（図示せず）等に接続され、出力軸４４は発電機（図示せず）に接続される。
【００４０】
遊星歯車装置４３は、旋回自在なキャリア４７の周方向複数箇所に支持軸５０が設けられ、各支持軸５０に遊星歯車４８が保持器付きころ４９を介して回転自在に支持されている。各遊星歯車４８の保持器付きころ４９は、図示の例では２個並べて用いているが、１個であっても良い。キャリア４７は、遊星歯車装置４３における入力部となる部材であり、上記入力軸４１と一体の部材として設けられ、または一体に結合されている。キャリア４７は、入力軸４１の部分で軸受５１を介してケーシング４６に旋回自在に支持されている。キャリア４７に支持された各遊星歯車４８は、ケーシング４６に設けられた内歯の太陽歯車であるリングギヤ５２に噛み合い、かつこのリングギヤ５２と同心位置に設けられた太陽歯車５３に噛み合う。リングギヤ５２は、ケーシング４６に直接に形成されたものであってもケーシング４６に固定されたものであっても良い。外歯の太陽歯車５３は、遊星歯車装置４３における出力部となる部品であり、上記低速軸４２に設けられている。低速軸４２は、軸受５４，５５を介してケーシング４６に回転自在に支持されている。
【００４１】
２次増速装置４５は、ギヤ列により構成されている。図示の例では、２次増速装置４５は、低速軸４２に固定されたギヤ５７が中間軸６１の小径側ギヤ５８に噛み合い、中間軸６１に設けられた大径側ギヤ５９が出力軸４４のギヤ６０に噛み合うギヤ列とされている。中間軸６１および出力軸４４は、それぞれ軸受６２，６３によってケーシング４６に回転自在に支持されている。
【００４２】
ケーシング４６の下部は、潤滑油の油浴５６を形成する部分とされ、その油浴５６の油面レベルＬは遊星歯車４８を支持する保持器付きころ４９が、キャリア４７の旋回によって出入りする高さとされている。各遊星歯車４８を支持する保持器付きころ４９に、この発明の保持器付きころ、例えば上記第１実施形態の保持器付きころが用いられる。
【００４３】
上記構成の動作を説明する。入力軸４１が回転すると、入力軸４１と一体のキャリア４７が旋回し、キャリア４７の複数箇所に支持された遊星歯車４８が公転移動する。このとき各遊星歯車４８は、固定のリングギヤ５２に噛み合いながら公転することで、自転を生じる。この公転しながら自転する遊星歯車４８に外歯の太陽歯車５３が噛み合っており、そのため太陽歯車５３は、入力軸４１に対して増速されて回転する。遊星歯車装置４３の出力部となる太陽歯車５３は、２次増速装置４５の低速軸４２に設けられたものであり、太陽歯車５３の回転が２増速装置４５で増速されて出力軸４４に伝えられる。このように、入力軸４１に入力される風車主軸（図示せず）の回転が、遊星歯車装置４３と２次増速装置４５とで大幅に増幅されて出力軸４４に伝えられる。そのため、風の状況で風車が非常に低速で回転する場合でも、出力軸４４からは発電が可能な高速回転が得られる。
【００４４】
各遊星歯車４８を支持する保持器付きころ４９の潤滑は、次のように行われる。遊星歯車４８およびその保持器付きころ４９は、キャリア４７の旋回により公転して底に位置した時に油浴５６に浸かり、潤滑油が供給される。
このように、上記実施形態の保持器付きころを増速用の遊星歯車装置４３に適用した場合も、その大負荷容量で、通油性に優れ、耐久性に優れるという効果が、有効に発揮される。
【００４５】
図１３は遊星歯車装置のさらに他の例を示す。入力部材６４の外周に設けられた外歯の太陽歯車６４ａと、ケーシング６５の内周に設けられた内歯の太陽歯車６５ａとの間に複数の遊星歯車６６が円周等間隔に介装され、太陽歯車６５ａ，６４ａの双方と噛み合う。各遊星歯車６６は、それぞれ保持器付きころ６９を介して支持軸６７に回転自在に支持され、各支持軸６７は、それぞれキャリアとなる出力部材６８に固定される。
【００４６】
入力部材６４が回転すると、その外周の太陽歯車６４ａに噛み合った遊星歯車６６が、支持軸６７の軸心回りに自転しながら、入力部材６４の軸心回りに公転する。その遊星歯車６６の公転運動が支持軸６７を介して出力部材６８の回転運動に変換され、出力部材６８が所定の減速比で減速されて回転する。
【００４７】
この構成の遊星歯車装置の場合も、その保持器付きころ６９としてこの発明の保持器付きころを用いたことにより、その大負荷容量で、通油性に優れ、耐久性に優れるという効果が、有効に発揮され。なお、遊星歯車６６を支持軸６７に対して回転自在に支持する保持器付きころ６９は、ケーシング６５内の潤滑油によって潤滑されるが、ケーシング６５内の潤滑油にはギヤ摩耗粉等の異物が混入しており、異物滞留や潤滑油の流通性阻害による軸受寿命低下の問題が起こり易い。しかし、上記構成の保持器付きころ６９の優れた通油性のため、上記の潤滑上の問題が解消され、軸受部の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる保持器付きころの横断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】同保持器付きころの正面図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【図５】同保持器付きころのころ保持爪の変形例を示す部分拡大図である。
【図６】同保持器付きころのころ保持爪の他の変形例を示す部分拡大図である。
【図７】この発明の他の実施形態にかかる保持器付きころの部分拡大断面図である。
【図８】この発明の保持器付きころを用いた遊星歯車装置の一例の模式図である。
【図９】同遊星歯車装置の部分切欠側面図である。
【図１０】この発明の保持器付きころを用いた遊星歯車装置の他の例の部分切欠側面図である。
【図１１】この発明の保持器付きころを用いた遊星歯車装置を備えた風力発電機用増速機を示す破断側面図である。
【図１２】同増速機に於ける遊星歯車装置の破断正面図である。
【図１３】この発明の保持器付きころを用いた遊星歯車装置の断面図である。
【図１４】（Ａ）は従来の保持器付きころの保持器の部分斜視図、（Ｂ）はその保持器付きころの部分断面図である。
【図１５】他の従来例の保持器付きころの横断面図である。
【図１６】図１５のXVI −XVI 線に沿う断面図である。
【図１７】同保持器付きころの正面図である。
【図１８】提案例の保持器付きころの横断面図である。
【図１９】図１４のXIX −XIX 線に沿う断面図である。
【図２０】（Ａ）は図１９のＡ部の拡大図、（Ｂ）は抜け止め手段の斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…保持器
２…ころ
３，４…環状部分
５…柱部
６…ポケット
７…ころ保持爪
１１…内歯の太陽歯車
１２…キャリア
１３…クランク軸（支持軸）
１３ａ，１３ｂ…偏心軸部
１４，１５…遊星歯車
２１…保持器付きころ
３１，３２…遊星歯車
３３，３４…キャリア
３３ａ，３４ａ…支持軸
３５，３６…保持器付きころ
３８…内歯の太陽歯車
４０ａ，４０ｂ…外歯の太陽歯車
４７…キャリア
４８…遊星歯車
４９…保持器付きころ
５０…支持軸
５２…内歯の太陽歯車
５３…外歯の太陽歯車
６４ａ…外歯の太陽歯車
６５ａ…内歯の太陽歯車
６６…遊星歯車
６７…支持軸
６９…保持器付きころ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2005098365.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2005098365.tif 000018
【図１７】
2005098365.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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