(57)【要約】【課題】回転速度の異なる部材をそれぞれ回転可能に支持することですべり接触を抑制しトルク損失の軽減を図った複列の転動体を有するスラスト転がり軸受を提供。【解決手段】内径側に配設された複数の内径側ころ４０と内径側ころ４０を保持する内径側保持器４２とを備える内径側転がり軸受３２と、内径側保持器４２より外径側に配設された複数の外径側ころ５０と外径側ころ５０を保持する外径側保持器５２とを備える外径側転がり軸受３４と、内径側ころ４０が転動する内径側軌道面６４と外径側ころ５０が転動する外径側軌道面６５と内径側転がり軸受３２と外径側転がり軸受３４を径方向に分離するガイド部７０とを備えるレース６０と、を有し、レース６０は内径側転がり軸受３２と外径側転がり軸受３４をそれぞれ回転可能に支持する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径側に配設された複数の内径側転動体と該内径側転動体を保持する内径側保持器とを備える内径側転がり軸受と、該内径側保持器より外径側に配設された複数の外径側転動体と該外径側転動体を保持する外径側保持器とを備える外径側転がり軸受と、
前記内径側転動体が転動する内径側軌道面と、前記外径側転動体が転動する外径側軌道面と、前記内径側転がり軸受と前記外径側転がり軸受を径方向に分離する円環状突部と、を備えるレースと、を有し、
該レースは前記内径側転がり軸受と前記外径側転がり軸受をそれぞれ回転可能に支持することを特徴とするスラスト転がり軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のスラスト転がり軸受であって、
前記内径側転がり軸受は、プラネタリギヤの内径側に配設した軸受の保持器端面を回転可能に支持すると共に、前記外径側転がり軸受は、プラネタリギヤの端面を回転可能に支持することを特徴とするスラスト転がり軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスラスト転がり軸受であって、
前記円環状突部は、前記内径側保持器に対して軸方向に内径側軌道面の反対側から前記内径側保持器の外径部の軸方向移動を規制する内径側保持器係止部と、
前記外径側保持器に対して軸方向に外径側軌道面の反対側から前記外径側保持器の内径側の軸方向移動を規制する外径側保持器係止部と、が一体的に形成されていることを特徴とするスラスト転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はスラスト転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、自動車のトランスミッションの遊星歯車機構において、プラネタリギヤを回転可能に支持するために、ラジアルころ軸受を配設し、トルク損失を軽減するように構成したものが知られている。
このような遊星歯車機構において、スラスト荷重を考慮して、キャリアの歯車支持部と歯車の端面との間にスラスト滑り軸受が配設された構造のものもあるが、更にトルク損失を軽減して動力の伝達効率を向上させるために、キャリアの歯車支持部と歯車の端面との間に、滑り軸受に換えてスラストころ軸受が配設された構造の軸受装置が知られている。
かかるスラストころ軸受は、キャリアの歯車支持部側に配設される軌道輪と、この軌道輪と歯車の端面の間に配置された複数のころと、これらころを保持する保持器とを備えて構成される。このスラストころ軸受のころは、歯車の端面に配設されて直接接触する。したがって、歯車は、その軸方向力が軌道輪ところによる転がり接触で支持される。
【０００３】
一方、ラジアルころ軸受の保持器の軸方向端面は、スラストころ軸受の保持器又は軌道輪が直接接触する。よってラジアルころ軸受は、その保持器の軸方向力がスラストころ軸受の保持器又は軌道輪で支持される。ここで、ラジアルころ軸受のころは、歯車の回転に伴って軸部の外周上を自転しながら公転する。そのため、その公転速度は、歯車の回転速度に比べて相対的に遅い。これに伴いラジアルころ軸受の保持器においても、ころと同期して回転することとなるため歯車回転速度に比べて遅い。そのため、ラジアルころ軸受の保持器の軸方向端面と、スラストころ軸受の保持器又は軌道輪の接触箇所は、滑り運動となるためトルク損失の要因となっている。ここで、従来より、径方向にころが複列に配設された軸受が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭３９−２２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１における複列のスラストころ軸受は、同一の部材を複列のころで支持することを目的としている。なお、各保持器ところは、軌道輪と別体となっており、軌道輪によって挟みこむのみの構成となっており、ばらけ易く組み付け性に問題を有していた。
【０００６】
而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、回転速度の異なる部材をそれぞれ回転可能に支持することですべり接触を抑制しトルク損失の軽減を図った複列の転動体を有するスラスト転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のスラスト転がり軸受は次の手段をとる。
先ず、第１の発明に係るスラスト転がり軸受は、内径側に配設された複数の内径側転動体と該内径側転動体を保持する内径側保持器とを備える内径側転がり軸受と、該内径側保持器より外径側に配設された複数の外径側転動体と該外径側転動体を保持する外径側保持器とを備える外径側転がり軸受と、前記内径側転動体が転動する内径側軌道面と、前記外径側転動体が転動する外径側軌道面と、前記内径側転がり軸受と前記外径側転がり軸受を径方向に分離する円環状突部と、を備えるレースと、を有し、該レースは前記内径側転がり軸受と前記外径側転がり軸受をそれぞれ回転可能に支持することを特徴とする。
【０００８】
この第１の発明によれば、レースは内径側転がり軸受と外径側転がり軸受をそれぞれ回転可能に支持する構成とされている。これにより、回転速度の異なる部材をそれぞれ回転可能に支持することですべり接触を抑制しトルク損失の軽減を図った複列の転動体を有するスラスト転がり軸受を提供することができる。
【０００９】
次に、第２の発明に係るスラスト転がり軸受は、第１の発明のスラスト転がり軸受であって、前記内径側転がり軸受は、プラネタリギヤの内径側に配設した軸受の保持器端面を回転可能に支持すると共に、前記外径側転がり軸受は、プラネタリギヤの端面を回転可能に支持することを特徴とする。
【００１０】
この第２の発明によれば、遊星歯車機構のプラネタリギヤ端面を支持するのに好適に適用できる。すなわち、内径側転がり軸受は、プラネタリギヤの内径側に配設した軸受の保持器端面を回転可能に支持する。また、外径側転がり軸受は、プラネタリギヤの端面を回転可能に支持する。ここで、プラネタリギヤの内径側に配設した軸受の保持器の回転速度は、プラネタリギヤの回転速度に比べて遅い。
そのため、従来、すべり接触支持となっていたプラネタリギヤの内径側に配設した軸受の保持器端面の部位に内径側転がり軸受を構成することにより転がり接触で支持することで、すべり接触を抑制し、トルク損失をより一層軽減し、動力の伝達効率を向上させることができるスラスト転がり軸受となる。
【００１１】
次に、第３の発明に係るスラスト転がり軸受は、第１の発明または第２の発明のスラスト転がり軸受であって、前記円環状突部は、前記内径側保持器に対して軸方向に内径側軌道面の反対側から前記内径側保持器の外径部の軸方向移動を規制する内径側保持器係止部と、前記外径側保持器に対して軸方向に外径側軌道面の反対側から前記外径側保持器の内径側の軸方向移動を規制する外径側保持器係止部と、が一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
この第３の発明によれば、内径側転動体と内径側保持器及び、外径側転動体と外径側保持器を共に組みつけられた状態に保持することができ、保持器と転動体及び軌道面の分離を抑制して組み付け性の向上を図ったスラスト転がり軸受を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記各発明の手段をとることにより、回転速度の異なる部材をそれぞれ回転可能に支持することですべり接触を抑制しトルク損失の軽減を図った複列の転動体を有するスラスト転がり軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るスラスト転がり軸受が構成される遊星歯車機構を簡略化して示す説明図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ部を拡大した拡大断面図である。
【図４】スラスト転がり軸受のレースの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図１〜４を用いて説明する。
【００１６】
図１、２に示すように、自動車のオートマチックトランスミッションに採用される遊星歯車機構１は、周知のように、太陽歯車２、リングギヤ３、複数（図１では３つ）のプラネタリギヤ１０、及びキャリア５を備えて構成される。
図２に示すように、キャリア５には、軸方向に所定間隔を保って歯車支持部６が形成され、これら両歯車支持部６の間に、プラネタリギヤ１０が軸部８を中心として回転可能に組み付けられている。
【００１７】
図２に示すように、軸部８の外周面には、ラジアルころ軸受２０が配設されている。
このラジアルころ軸受２０は、プラネタリギヤ１０の内周面を外輪軌道面１０ａとし、軸部８の外周面を内輪軌道面８ａとして、これら両者間の環状の隙間に組み込まれた複数のころ２１と、これら複数のころ２１を転動可能に保持する保持器２２とを備えている。
また、保持器２２は、軸方向に所定間隔を隔てる両環状部２３と、これら両環状部２３を連結すると共に、複数のころ２１をそれぞれ個別に収納する複数のポケットを区画形成する複数の柱部２６とを一体に備えている。
また、保持器２２の両環状部２３の軸方向端部には、径方向の中心側へ曲げられた径方向折曲部２４（この発明の保持器端面に相当する）が形成されている。
そして、プラネタリギヤ１０は、太陽歯車２とリングギヤ３との相互に噛み合った状態で、軸部８回りに自転しながら太陽歯車２回りに公転するようになっている。
また、保持器２２の両径方向折曲部２４の軸方向両端面は、プラネタリギヤ１０の両端面と略同一となるように、保持器２２の軸方向の長さが、プラネタリギヤ１０の軸方向の軸方向の長さと略同一に設定されている。
【００１８】
図２と図３に示すように、キャリア５の両歯車支持部６と、プラネタリギヤ１０の両端面との間には、スラスト転がり軸受３０がそれぞれ配設されている。
このスラスト転がり軸受３０は、内径側転がり軸受３２と、外径側転がり軸受３４と、レース６０を備える。
内径側転がり軸受３２は、周方向に複数、配置される内径側ころ４０（この発明の内径側転動体に相当する）と内径側ころ４０を保持する内径側保持器４２とからなる。
外径側転がり軸受３４は、周方向に複数、配置される外径側ころ５０（この発明の外径側転動体に相当する）と外径側ころ５０を保持する外径側保持器５２とからなる。
レース６０は、内径側ころ４０が転動する内径側軌道面６４と、外径側ころ５０が転動する外径側軌道面６５とを有する。また、内径側転がり軸受３２と外径側転がり軸受３４を径方向に分離するガイド部７０（この発明の円環状突部に相当する）を有する。
【００１９】
内径側転がり軸受３２は、径方向で見て相対的に内径側（軸部８側）に配設されている。内径側転がり軸受３２の内径側ころ４０は、ラジアルころ軸受２０の保持器２２の径方向折曲部２４を第１軌道面２８とし、この第１軌道面２８と、これに対向するレース６０の一側面の内径側軌道面６４との間に転動可能に配設されるものである。
内径側保持器４２は、複数の内径側ころ４０を周方向に等間隔に保持し、プラネタリギヤ１０の回転に伴って軸部８回りを公転する部材である。内径側保持器４２は、径方向に所定間隔を隔てる内径側環状部４３及び外径側環状部４４と、これら内・外径の環状部４３、４４を連結すると共に、複数の内径側ころ４０をそれぞれ個別に収納する複数のポケットを区画形成する複数の柱部４６とを一体に備えている。本実施形態においては、内径側保持器４２は、合成樹脂で形成されるものを示すが、金属製の板状部材を折り曲げ形成して内径側ころ４０を収納可能な複数のポケットを区画形成してもよい。
【００２０】
外径側転がり軸受３４は、内径側転がり軸受３２より外径側に配設されている。
外径側転がり軸受３４の外径側ころ５０は、プラネタリギヤ１０の端面を第２軌道面１２とし、この第２軌道面１２と、これに対向するレース６０の一側面の外径側軌道面６５との間に転動可能に配設されるものである。
外径側保持器５２は、複数の外径側ころ５０を周方向に等間隔に保持し、プラネタリギヤ１０の回転に伴って軸部８回りを公転する部材である。外径側保持器５２は、径方向に所定間隔を隔てる内径側環状部５３及び外径側環状部５４と、これら内・外径の環状部５３、５４を連結すると共に、複数の外径側ころ５０をそれぞれ個別に収納する複数のポケットを区画形成する複数の柱部５６とを一体に備えている。本実施形態においては、外径側保持器５２は、合成樹脂で形成されるものを示すが、金属製の板状部材を折り曲げ形成して外径側ころ５０を収納可能な複数のポケットを区画形成してもよい。
【００２１】
図３と図４に示すように、レース６０は、内径側ころ４０及び外径側ころ５０を歯車支持部６側から支持する部材である。
このレース６０は、一枚の円板状の鋼板材からなる部材である。中央には、軸部８が挿通可能な孔部６２が軸方向に貫通形成されている。
このレース６０の一方の面のうち、径方向で見て相対的に内径側（軸部８側）には、内径側ころ４０が転動する内径側軌道面６４が構成される。また、内径側軌道面６４の外径側には、外径側ころ５０が転動する外径側軌道面６５が構成される。
この内径側軌道面６４及び外径側軌道面６５の間には、板面から軸方向に折り曲げ形成されて突出したガイド部７０が形成されている。
このガイド部７０は、内径側保持器４２と、外径側保持器５２の干渉を避けると共に、これらの円滑な回転を案内するために設けられている。
このガイド部７０は、スラスト転がり軸受３０の内径側保持器４２の外径側環状部４４の外周面をガイドする第１ガイド面７６を内周面に有し、外径側保持器５２の内径側環状部５３の内周面をガイドする第２ガイド面７８を外周面に有している。また、ガイド部７０の軸方向の突出寸法は、内径側ころ４０及び外径側ころ５０のいずれの直径よりも小さく形成されている。
【００２２】
この実施形態において、レース６０は、一枚の円板状の鋼板がプレス加工されることで上記、内径側軌道面６４、ガイド部７０、外径側軌道面６５が周方向に一体連続状に形成されると共に孔部６２が貫通形成される。
すなわち、レース６０は、プレス加工によって一枚の円板状の鋼板材から内径側軌道面６４、外径側軌道面６５が形成される。これと同時に、この内径側軌道面６４の外径縁から軸方向へ筒状に突出され、かつ内周面を第１ガイド面７６とする内径側筒状部７２と、この内径側筒状部７２の端縁から外径側へ向けて環状に曲げられた環状部７３と、この環状部７３の外径端から軸方向に折返し状をなして円筒状に曲げ形成され、かつ外周面を第２ガイド面７８とする外径側筒状部７４とを有するガイド部７０が形成される。
【００２３】
また、この実施形態において、ガイド部７０の第１ガイド面７６と環状部７３との境界部分には、径方向内方へ突出する内径側保持器係止部８２が、単数又は複数、一体的に形成されている。
この内径側保持器係止部８２は、内径側保持器４２に対して軸方向に内径側軌道面６４の反対側から内径側保持器４２の外径側環状部４４の一部（この発明の内径側保持器の外径部に相当する）と径方向で重なり合うことで、内径側保持器４２の軸方向移動を規制する。
この実施形態において、内径側保持器係止部８２は、図４に示すように、第１ガイド面７６の周方向に所定角度を隔てた複数箇所（図４では４箇所）の一部に切込みを入れ、この一部を径方向内方に折り曲げる切起こし形成によって構成される。
これにより、内径側保持器係止部８２は、内径側保持器４２の外径側環状部４４の一部と径方向で重なり合うように構成されている。
内径側保持器係止部８２は、軸方向に弾性変形可能に構成されている。内径側ころ４０を組み込んだ内径側保持器４２を内径側軌道面６４上に組み付ける際には、内径側保持器４２を軸方向から内径側軌道面６４に向かって進入させ、外径側環状部４４の一部が内径側保持器係止部８２と係り合う。このとき、内径側保持器４２は、内径側保持器係止部８２が弾性変形することで内径側軌道面６４上に載置される。その後、内径側保持器係止部８２は、軸方向に弾性復帰することで内径側保持器４２の外径側環状部４４の一部と径方向で重なり合う。
また、これら内径側保持器係止部８２は、切起こし形成によるもの以外に例えば、ガイド部７０の第１ガイド面７６と環状部７３との境界部分をかしめポンチによるかしめ加工によって半径方向内方へ突出させることによって容易に形成するものであってもよい。
【００２４】
また、ガイド部７０の第２ガイド面７８と環状部７３との境界部分には、径方向外方へ突出する外径側保持器係止部８４が、単数又は複数、一体的に形成されている。
この外径側保持器係止部８４は、外径側保持器５２に対して軸方向に外径側軌道面６５の反対側から外径側保持器５２の内径側環状部５３の一部（この発明の外径側保持器の内径部に相当する）と径方向で重なり合うことで、外径側保持器５２の軸方向移動を規制する。
外径側保持器係止部８４は、図４に示すように、第２ガイド面７８の周方向に所定角度を隔てた複数箇所（図４では４箇所）の一部に切込みを入れてこの一部を径方向外方に折り曲げる切起こし形成によって構成される。
これにより、外径側保持器係止部８４は、外径側保持器５２の内径側環状部５３の一部と径方向で重なり合うように構成されている。
外径側保持器係止部８４は、軸方向に弾性変形可能に構成されている。外径側ころ５０を組み込んだ外径側保持器５２を外径側軌道面６５上に組み付ける際には、外径側保持器５２が軸方向から外径側軌道面６５に向かって進入し、内径側環状部５３の一部が外径側保持器係止部８４と係り合う。このとき、外径側保持器５２は、外径側保持器係止部８４が弾性変形することで外径側軌道面６５上に載置される。その後、外径側保持器係止部８４は、軸方向に弾性復帰することで外径側保持器５２の内径側環状部５３の一部と径方向で重なり合う。
また、これら外径側保持器係止部８４は、切起こし形成によるもの以外に例えば、ガイド部７０の第２ガイド面７８と環状部７３との境界部分をかしめポンチによるかしめ加工によって半径方向内方へ突出させることによって容易に形成するものであってもよい。
【００２５】
この実施形態に係るスラスト転がり軸受は上述したように構成される。
このように、本実施形態のスラスト転がり軸受によれば、レース６０は内径側転がり軸受３２と外径側転がり軸受３４をそれぞれ回転可能に支持する構成とされている。これにより、回転速度の異なる部材をそれぞれ回転可能に支持することですべり接触を抑制しトルク損失の軽減を図った複列の転動体を有するスラスト転がり軸受３０を提供することができる。
【００２６】
また、遊星歯車機構１のプラネタリギヤ１０の端面を支持するのに好適に適用できる。すなわち、内径側転がり軸受３２は、プラネタリギヤ１０の内径側に配設したラジアルころ軸受２０の保持器２２の径方向折曲部２４（保持器端面）を第１軌道面２８として回転可能に支持する。また、外径側転がり軸受３４は、プラネタリギヤ１０の端面を第２軌道面１２として回転可能に支持する。ここで、プラネタリギヤ１０の内径側に配設したラジアルころ軸受２０の保持器２２の回転速度は、プラネタリギヤ１０の回転速度に比べて遅い。
そのため、従来、すべり接触支持となっていたプラネタリギヤ１０の内径側に配設したラジアルころ軸受２０の保持器２２の径方向折曲部２４（保持器端面）の部位に内径側転がり軸受３２を構成することにより転がり接触で支持することで、すべり接触を抑制し、トルク損失をより一層軽減し、動力の伝達効率を向上させることができるスラスト転がり軸受３０となる。
【００２７】
また、内径側ころ４０と内径側保持器４２及び、外径側ころ５０と外径側保持器５２を共に組みつけられた状態に保持することができ、保持器４２、５２ところ４０、５０及びレース６０の分離を抑制して組み付け性の向上を図ったスラスト転がり軸受３０を提供することができる。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明のスラスト転がり軸受は、本実施形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。
例えば、本実施形態においては、歯車機構の一例として遊星歯車機構の構成について示した。しかしながらこれに限定されることなく、歯車機構は種々適用できる例えば減速機構の歯車機構であってもよい。
【００２９】
また、スラスト転がり軸受の一例として転動体がころの軸受を示した。しかしながら、これに限定されることなく、転動体であれば玉であってもよい。また、ラジアルころ軸受も同様に玉軸受であってもよい。
ラジアルころ軸受のころは、針状ころも含む。また、スラスト転がり軸受の内径側ころ及び外径側ころは、針状ころも含む。
【符号の説明】
【００３０】
１     遊星歯車機構
２     太陽歯車
３     リングギヤ
５     キャリア
６     歯車支持部
８     軸部
８ａ   内輪軌道面
１０   プラネタリギヤ
１０ａ 外輪軌道面
１２   第２軌道面
２０   ラジアルころ軸受
２２   ラジアルころ軸受の保持器
２３   環状部
２４   径方向折曲部（保持器端面）
２６   柱部（ラジアルころ軸受の柱部）
２８   第１軌道面
３０   スラスト転がり軸受
３２   内径側転がり軸受
３４   外径側転がり軸受
４０   内径側ころ（内径側転動体）
４２   内径側保持器
４３   内径側環状部
４４   外径側環状部
４６   柱部（内径側保持器の柱部）
５０   外径側ころ（外径側転動体）
５２   外径側保持器
５３   内径側環状部
５４   外径側環状部
５６   柱部（外径側保持器の柱部）
６０   レース
６２   孔部
６４   内径側軌道面
６５   外径側軌道面
７０   ガイド部（円環状突部）
７２   内径側筒状部
７３   環状部
７４   外径側筒状部
７６   第１ガイド面
７８   第２ガイド面
８２   内径側保持器係止部
８４   外径側保持器係止部
【図１】
2013061023.tif 000003
【図２】
2013061023.tif 000004
【図３】
2013061023.tif 000005
【図４】
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