(57)【要約】【課題】ラジアルニードル軸受の耐久性の向上を図る。【解決手段】保持器７ａの各ポケット１３、１３内からニードル６、６が径方向外方に抜け出る事を防止する為の脱落防止用の係止突部１５ａ、１５ａを、これら各ポケット１３、１３の軸方向両端中央部に設ける。この様に構成する事で、上記保持器７ａの外周面を円筒状にすべく、この保持器７ａの外周面を研削加工しても、上記各係止突部１５ａ、１５ａの外側面が削り取られない。この結果、この係止突部１５ａ、１５ａの強度を確保して、上記課題を解決できる。【選択図】  図１
2005069260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に互いに間隔をあけて配置された１対のリム部と、円周方向に亙って間欠的に配置され、それぞれの両端部をこれら両リム部に連続させた複数本の柱部と、円周方向に隣り合うこれら各柱部同士の間に存在する、ニードルを転動自在に保持する為の複数のポケットとを備え、帯状の金属板にこれら各ポケットを打ち抜き成形してから円筒状に丸めた後、外周面を円筒面とする機械加工を施されたラジアルニードル軸受用保持器に於いて、上記各ポケット内に転動自在に保持した上記ニードルが当該ポケットから径方向外方に抜け出る事を防止する為の脱落防止用の係止突部を、上記各リム部の径方向に関して、上記各ポケットの外径側開口縁で、且つ、軸方向両端中央部に設けた事を特徴とするラジアルニードル軸受用保持器。
【請求項２】
互いに同心に配置された、それぞれが円筒状である内輪軌道及び外輪軌道と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数本のニードルと、これら各ニードルを保持する保持器とを備えたラジアルニードル軸受に於いて、この保持器が請求項１に記載したラジアルニードル軸受用保持器である事を特徴とするラジアルニードル軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラジアルニードル軸受用保持器及びラジアルニードル軸受の改良に関し、ニードルを転動自在に保持する為の保持器の形状を工夫する事により、この保持器延いてはこの保持器を含んで構成するラジアルニードル軸受の耐久性の向上を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車の自動変速装置を構成する遊星歯車式変速機は、特許文献１等に記載されて周知の様に、遊星歯車をキャリアに対し、ラジアルニードル軸受により回転自在に支持する。図６は、この様なキャリアに対し遊星歯車を回転自在に支持する、遊星歯車の回転支持装置の１例を示している。この図６に示した構造の場合、キャリア１を構成する互いに平行な１対の支持板２ａ、２ｂの円周方向複数個所に、支持軸３の両端部を支持固定している。そして、この支持軸３の中間部周囲に遊星歯車４を、ラジアルニードル軸受５により、回転自在に支持している。
【０００３】
このラジアルニードル軸受５は、複数本のニードル６、６を、ラジアルニードル軸受用保持器である保持器７により転動自在に保持すると共に、上記支持軸３の中間部外周面を円筒状の内輪軌道８とし、上記遊星歯車４の内周面を円筒状の外輪軌道９として、上記各ニードル６、６の転動面を、これら内輪軌道８及び外輪軌道９に転がり接触させている。又、上記遊星歯車４の軸方向両端面と上記両支持板２ａ、２ｂの内側面との間には、それぞれフローティングワッシャ１０ａ、１０ｂを配置して、上記遊星歯車４の軸方向両端面と上記両支持板２ａ、２ｂの内側面との間に作用する摩擦力の低減を図っている。
【０００４】
上記ラジアルニードル軸受５を構成する上記保持器７は、例えば図７〜８に詳示する様に、軸方向（図６〜８の左右方向）に互いに間隔をあけて配置した、それぞれが円輪状である１対のリム部１１、１１と、複数本の柱部１２、１２とを備える。これら各柱部１２、１２は、円周方向に亙って間欠的に配置され、それぞれの両端部を上記両リム部１１、１１の互いに対向する内側面の外径寄り部分に連続させている。又、上記各柱部１２、１２は、軸方向中間部が径方向内方に向け台形状に折れ曲がった形状を有する。そして、円周方向に隣り合うこれら各柱部１２、１２の円周方向両側縁と上記両リム部１１、１１の互いに対向する内側面とにより囲まれる空間部分を、それぞれポケット１３、１３とし、これら各ポケット１３、１３に上記各ニードル６、６を、転動自在に保持している。
【０００５】
この様に構成する上記保持器７は、特許文献２等に記載されて従来から周知の様に、帯状の金属板（一般的には鋼板）を円筒状に丸めて成る。即ち、図示は省略するが、帯状の金属板にプレス加工を施す事により保持器として基本的な断面形状を有する第一中間素材とした後、この第一中間素材に剪断加工を施す事により上記各ニードル６、６を転動自在に保持する為のポケット１３、１３（次述する図９参照）を打ち抜き成形し、第二中間素材とする。更に、この第二中間素材を所定長さに切断し、図９に示す様な第三中間素材１４とする。
【０００６】
そして、この第三中間素材１４を円筒状に丸め、両端部を突き合わせ溶接した後、外周面を削り取る機械加工を施して、図７に示す様な保持器７とする。尚、図示の例の場合、上記保持器７の径方向位置を規制する為に、この保持器７の外周面を前記外輪軌道９（図６）に近接対向させている。そして、運転時には、この様に近接対向させた保持器７の外周面を上記外輪軌道９に案内（外輪案内）させる事で、この保持器７の径方向に関する位置決めを図り、振動や異音が発生する事を防止する様にしている。
【０００７】
又、上記保持器７は、上記各柱部１２、１２の両端部両側縁のうちの円周方向に関して互いに整合する位置に係止突部１５、１５を、これら各側面から円周方向に突出する状態で設けている。これら各係止突部１５、１５は、上記各ポケット１３、１３内に転動自在に保持する上記各ニードル６、６が、当該ポケット１３、１３から径方向外方に抜け出る事を防止する為のものである。即ち、上記各ニードル６、６を上記保持器７と共に、前記内輪軌道８及び外輪軌道９（図６）の間に組み付ける際に、これら各ニードル６、６を上記各ポケット１３、１３内に、径方向に抜け出るのを阻止した状態で保持する必要がある。
【０００８】
この為に、上記各ポケット１３、１３の開口部で上記各ニードル６、６のピッチ円よりも外径側部分に上記各係止突部１５、１５を、互いに対向する状態で設けると共に、これら各係止突部１５、１５の先端縁同士の間隔Ｄ１５（図７）を、上記各ニードル６、６の外径Ｄ６  （図６）よりも小さくしている（Ｄ６  ＞Ｄ１５）。又、これと共に、上記各柱部１２、１２の中間部で上記各ニードル６、６のピッチ円よりも内径側に位置する内径側係止部１６、１６の互いに対向する側縁同士の間隔Ｄ１６（図７）も、上記各ニードル６、６の外径Ｄ６  よりも小さくしている（Ｄ６  ＞Ｄ１６）。
【０００９】
上記各ニードル６、６を上記各ポケット１３、１３に保持するには、これら各ニードル６、６をこれら各ポケット１３、１３に、上記保持器７の内径側から押し込む。この際、上記各ニードル６、６により上記内径側係止部１６、１６の側縁同士の間隔Ｄ１５を弾性的に広げて、これら各ニードル６、６をこれら側縁同士の間を通過させる。この様にしてこれら各ニードル６、６を上記各ポケット１３、１３に保持した状態で、これら各ニードル６、６は、上記各係止突部１５、１５により前記保持器７の径方向外方に、上記各柱部１２、１２の内径側係止部１６、１６の側縁により同じく径方向外方に、それぞれ抜け出る事を防止される。尚、図示は省略するが、各ニードルを各ポケットに、保持器の外径側から組み込む場合もある。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−２３５８４１号公報
【特許文献２】
特開平８−２７０６５８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な従来の保持器７の場合、ポケット１３、１３の内面に設けた係止突部１５、１５の強度を十分に確保できない可能性がある。この理由は、次の通りである。前述の様に上記保持器７は、図９に示す様な第三中間素材１４を丸める事により円筒状に形成する。ところが、この様に第三中間素材１４を円筒状に丸める際、各リム部１１、１１のうちで各柱部１２、１２の端部が連続している部分が、これら各柱部１２、１２から外れた（ポケット１３、１３に対向する）部分よりも曲げ方向の力に関する剛性が高い為に（丸まり難い為に）、上記各リム部１１、１１は、全体を等しく丸める事はできない。同様に、上記各柱部１２、１２は、上記各リム部１１、１１のうちでこれら各柱部１２、１２から外れた部分と同じ曲率では丸まらない（殆ど湾曲しない）。
【００１２】
より具体的には、上記保持器７の外周面を軸方向から見た場合に、図１０に鎖線で示す様に、上記保持器７の径方向に関し、上記各柱部１２の外側面（外周面）の周方向に関して両端部が、上記各リム部１１、１１の外周面よりも径方向外方に突出する。保持器７をこのままの状態で使用すると、上記各柱部１２の円周方向両側縁が、外輪軌道９（図６）表面の油膜を削り取る為、好ましくない。この為、上述の様に丸めた後、上記保持器７の外周面を単一円筒面状にすべく、この保持器７の外周面に切削加工を施している。そして、この切削加工により、上記各柱部１２外側面で周方向に関して両端部、即ち、図１０に鎖線で示した、これら各柱部１２に設けた上記係止突部１５、１５の径方向外側面部分が削り取られる。この様に係止突部１５、１５の径方向外側面が削り取られると、これら各係止突部１５、１５の強度を十分に確保できなくなる可能性があり、好ましくない。
【００１３】
具体的には、運転時の遠心力等に基づいて上記保持器７と各ニードル６、６とが径方向に相対変位し、上記各ニードル６、６の転動面と上記各係止突部１５、１５とが衝突した場合に、これら各係止突部１５、１５が欠けて、その破片が上記各ニードル６、６の転動面と内輪軌道８及び外輪軌道９との転がり接触部に噛み込まれる可能性がある。この様な破片の噛み込みは、これら転動面や各軌道８、９に圧痕や剥離等の損傷を生じ易くし、ラジアルニードル軸受５の耐久性を低下させる等、好ましくない。
【００１４】
尚、上記係止突部１５、１５の強度を確保すべく、上記保持器７の肉厚を大きくする事により、これら各係止突部１５、１５の径方向外側面が削り取られても、これら各係止突部１５、１５の肉厚を十分に確保できる様にする事が考えられる。但し、この様に保持器７の肉厚を大きくする事は、この保持器７の重量増大に繋がると共に、この重量増大に基づいて上記ラジアルニードル軸受５の発熱量に影響するＰＶ値（接触圧と滑り速度との積）が大きくなる為、好ましくない。本発明のラジアルニードル軸受用保持器及びラジアルニードル軸受は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のラジアルニードル軸受用保持器及びラジアルニードル軸受のうち、請求項１に記載したラジアルニードル軸受用保持器は、軸方向に互いに間隔をあけて配置された１対のリム部と、円周方向に亙って間欠的に配置され、それぞれの両端部をこれら両リム部に連続させた複数本の柱部と、円周方向に隣り合うこれら各柱部同士の間に存在する、ニードルを転動自在に保持する為の複数のポケットとを備える。そして、帯状の金属板にこれら各ポケットを打ち抜き成形してから円筒状に丸めた後、外周面の少なくとも一部を削り取って円筒面とする機械加工を施している。
特に、本発明のラジアルニードル軸受用保持器に於いては、上記各ポケット内に転動自在に保持した上記ニードルが当該ポケットから径方向外方に抜け出る事を防止する為の脱落防止用の係止突部を、上記各リム部の径方向に関して、上記各ポケットの外径側開口縁で、且つ、軸方向両端中央部に設けている。
【００１６】
又、請求項２に記載したラジアルニードル軸受は、互いに同心に配置された、それぞれが円筒状である内輪軌道及び外輪軌道と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数本のニードルと、これら各ニードルを保持する保持器とを備える。
特に、本発明のラジアルニードル軸受用保持器に於いては、上記保持器が、上述の様なラジアルニードル軸受用保持器である。
【００１７】
【作用】
上述の様に構成する本発明のラジアルニードル軸受用保持器とラジアルニードル軸受の場合、各リム部の径方向に関して、ポケットからニードルが外方に脱落するのを防止する為の係止突部の強度を確保し易くできる。即ち、円筒状に丸めた保持器の外周面に、この保持器の外周面を円筒状に削り取る機械加工を施しても、上記径方向に関して、上記各ポケットの外径側開口縁で、且つ、軸方向両端中央部に設けた上記各係止突部は削り取られない（削り取られるとしても極僅かである）。この為、これら各係止突部の強度を十分に確保して、運転時にこれら各係止突部に各ニードルの転動面が衝突する場合でも、これら各係止突部が欠ける事を防止できる。この結果、この様な係止突部の欠けに基づく圧痕や剥離等の損傷を防止して、ラジアルニードル軸受の耐久性を確保できる。しかも、上述の様に各係止突部は殆ど削り取られない為、上記保持器の肉厚を小さくしても、これら各係止突部の強度が極端に低下する事もない。この為、この保持器の肉厚の低減に基づく軽量化により、上記ラジアルニードル軸受の発熱量に影響するＰＶ値（接触圧と滑り速度との積）の低減も図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜５は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、ラジアルニードル軸受用保持器である保持器７ａの形状を工夫する事により、この保持器７ａを含んで構成するラジアルニードル軸受５（図６参照）の耐久性を確保する点にある。この保持器７ａを組み込んだラジアルニードル軸受５の構成及び作用は、前述の図６に示した構造を含め、従来から知られている構造と同様である。よって、重複する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００１９】
本例の保持器７ａは、図４〜５に示す様な第三中間素材１４ａを円筒状に丸めて成る。即ち、図示は省略するが、帯状の鋼材にプレス加工を施す事により保持器７ａとして基本的な断面形状を有する第一中間素材とした後、この第一中間素材に剪断加工（打ち抜き加工）を施す事により、各ニードル６、６（図３、５参照）を転動自在に保持する為のポケット１３、１３を形成し、第二中間素材とする。更に、この第二中間素材を所定長さに切断し、上記図４〜５に示す様な第三中間素材１４ａとする。そして、この第三中間素材１４ａを円筒状に丸め、両端部を突き合わせ溶接した後、外周面を円筒面とすべく、この外周面の少なくとも一部を削り取る機械加工を施して、図１に示す様な保持器７とする。本例の場合、上記保持器７ａの径方向位置の規制を、この保持器７ａの外周面を外輪軌道９（図６）に近接対向させる外輪案内とする。
【００２０】
更に、本例の場合、上記保持器７ａの各ポケット１３、１３内から上記ニードル６、６が径方向外方に抜け出る事を防止する為の脱落防止用の係止突部１５ａ、１５ａを、上記保持器７ａの径方向に関して、上記各ポケット１３、１３の外径側開口縁（ニードル６、６のピッチ円よりも径方向外側の開口縁）で、且つ、軸方向両端中央部に設けている。この様な各係止突部１５ａ、１５ａは、上記各ポケット１３、１３を打ち抜き形成する際に、この打ち抜き形成と共に上記各ポケット１３、１３の外径側開口縁に肉寄せをする事で、容易に形成できる。そして、上記各係止突部１５ａ、１５ａの先端縁同士の間隔Ｌ１５（図１）を、上記各ニードル６、６の軸方向長さＬ６  （図６参照）よりも小さくしている（Ｌ６  ＞Ｌ１５）。
【００２１】
一方、上記各ポケット１３、１３を構成する各柱部１２ａ、１２ａの中間部で、上記各ニードル６、６のピッチ円よりも内径側に位置する内径側係止部１６、１６の互いに対向する側縁同士の間隔Ｄ１６（図１）を、上記各ニードル６、６の外径Ｄ６  （図３、６参照）よりも小さくしている（Ｄ１６＞Ｄ６  ）。従って、上記各ニードル６、６を上記保持器７ａと共に、内輪軌道８と外輪軌道９（図６参照）との間に組み付ける際に、これら各ニードル６、６を上記各ポケット１３、１３に保持した状態で、これら各ニードル６、６は、上記各係止突部１５ａ、１５ａにより径方向外方に、上記各柱部１２ａ、１２ａの内径側係止部１６、１６の側面により径方向内方に、それぞれ抜け出る事が防止される。
【００２２】
上述の様な本例の保持器７ａによれば、上記各係止突部１５ａ、１５ａの強度を確保し易くできる。即ち、円筒状に丸めた保持器７ａの外周面に、この保持器７ａの外周面を円筒状とする為、この外周面の一部を削り取る機械加工を施しても、上記各ポケット１３、１３の径方向外径側開口縁で、且つ、軸方向両端中央部に設けた上記各係止突部１５ａ、１５ａは削り取られない（削り取られるとしても極僅かである）。この為、これら各係止突部１５ａ、１５ａの強度を十分に確保して、運転時にこれら各係止突部１５ａ、１５ａに各ニードル６、６の軸方向両端部が衝突する事があったとしても、これら各係止突部１５ａ、１５ａが欠ける事を防止できる。この結果、この様な係止突部１５ａ、１５ａの欠けに基づく圧痕や剥離等の損傷を防止して、ラジアルニードル軸受の耐久性を確保できる。しかも、上述の様に各係止突部１５ａ、１５ａは殆ど削り取られない為、上記保持器７ａの肉厚を小さくしても、これら各係止突部１５ａ、１５ａの強度が問題となる程低下する事もない。この為、この保持器７ａの肉厚の低減に基づく軽量化により、上記ラジアルニードル軸受の発熱量に影響するＰＶ値（接触圧と滑り速度との積）の低減も図れる。
【００２３】
次に、本発明の効果を確認する為に行なったＰＶ値の計算結果に就いて説明する。このＰＶ値（接触圧Ｐと滑り速度Ｖとの積）は、ラジアルニードル軸受の発熱量に影響する値である（値が小さい程発熱しにくい事を表わす）。この様なＰＶ値を、前述の図７〜９に示した従来の保持器（比較品１）、及び、上述の図１〜５に示した本発明に属する保持器（本発明品１、２）に就いて、それぞれ算出した。尚、これら各保持器の肉厚は、従来の保持器である比較品の肉厚をｔとした場合に、本発明に属する保持器である本発明品１の肉厚を０．８８ｔ、同じく本発明品２の肉厚を０、７７ｔとした。この様に本発明品１、２の肉厚が比較品の肉厚に比べて小さく（薄く）できるのは、前述した様に、従来の保持器である比較品の場合の様に係止突部１５、１５（図７〜９）の強度を確保する必要がない為である。又、上記ＰＶ値は、上記比較品のＰＶ値を１として、この比較品との比（ＰＶ値比）で表わしている。
【００２４】
【表１】
2005069260.tif 000003
この表１から明らかな様に、本発明品によればＰＶ値の低減を図れ、ラジアルニードル軸受の発熱量の低減による耐久性の向上を図れる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成し作用するので、ラジアルニードル軸受用保持器、延いてはこのラジアルニードル軸受用保持器を組み込んだラジアルニードル軸受の耐久性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、保持器の斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図４】円筒状に丸める前の中間素材を、丸めた状態で外周面となる側から見た図。
【図５】同じく丸めた状態で内周面となる側から見た図。
【図６】従来の遊星歯車の回転支持装置の１例を示す断面図。
【図７】従来の遊星歯車の回転支持装置に組み込まれていた保持器の１例を、保持器のみで示す斜視図。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図。
【図９】円筒状に丸める前の中間素材を、丸めた状態で外周面となる側から見た図。
【図１０】係止突部の強度を確保し難い理由を説明する為の断面図。
【符号の説明】
１    キャリア
２ａ、２ｂ  支持板
３    支持軸
４    遊星歯車
５    ラジアルニードル軸受
６    ニードル
７、７ａ  保持器
８    内輪軌道
９    外輪軌道
１０ａ、１０ｂ  フローティングワッシャ
１１    リム部
１２、１２ａ  柱部
１３    ポケット
１４、１４ａ  第三中間素材
１５、１５ａ  係止突部
１６    内径側係止部
【図１】
2005069260.tif 000004
【図２】
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【図３】
2005069260.tif 000006
【図４】
2005069260.tif 000007
【図５】
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【図６】
2005069260.tif 000009
【図７】
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【図８】
2005069260.tif 000011
【図９】
2005069260.tif 000012
【図１０】
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