带有保持器的滚针组件的制作方法
【技术领域】
[0001]该发明涉及一种带有保持器的滚针组件，更详细而言，涉及带有保持器的滚针组件的保持器的改进。带有保持器的滚针组件以不与保持器分离的方式组装多个滚针，例如能够作为行星齿轮机构(行星齿轮)中的小齿轮支承用的轴承而利用。
【背景技术】
[0002]在汽车的变速器中使用行星齿轮机构，作为用于对该行星齿轮机构中的小齿轮进行支承的轴承使用带有保持器的滚针组件。参照图5A以及5B、行星齿轮机构由齿圈(内齿齿轮)2、太阳轮(太阳齿轮)4、多个小齿轮(行星齿轮)6、行星轮架8构成。太阳轮4位于较大地齿圈2的中心，在齿圈2与太阳轮4之间夹设有多个小齿轮6。行星轮架8具有小齿轮轴8a，通过各小齿轮轴8a对小齿轮6进行支承。因此，小齿轮6能够在自转的同时绕太阳轮4进行公转。
[0003]如图5B所示，各小齿轮6经由带有保持器的滚针组件10以旋转自如地方式支承于小齿轮轴8a上。带有保持器的滚针组件10由多个滚针12和保持器14构成，不使用轴承内圈以及轴承外圈，将小齿轮轴8a的外周面作为内侧轨道面，将小齿轮6的内周面作为外侧轨道面而利用。在小齿轮轴8a的内部形成有用于供给润滑油的通油孔Sb。这样，多采用如下结构，即，通过形成于小齿轮轴8a的内部的通油孔Sb导入润滑油，并导入至小齿轮轴8a的外周面，由此进行带有保持器的滚针组件10的润滑。
[0004]小齿轮6由于小齿轮轴8a从太阳轮4受到的力、离心力的作用，而处于相对容易挠曲的条件下。因此，在单列滚子的情况下，当小齿轮轴8a挠曲时，在滚针12的端部容易产生边缘应力。此外，在变速器用的行星齿轮机构中使用了斜齿轮，因此产生由扭转角形成的推力。推力作为力矩而作用于轴承，由此齿轮倾斜，因此滚子端部的面压变得非常高，这也成为产生边缘应力的主要原因。在任一情况下，边缘应力均会缩短轴承寿命。
[0005]在专利文献I中记载了如下技术，即，将滚针设为三列以上，根据列的不同而使滚针的滚子长度、凸起量不同，由此延长轴承的寿命。例如，关于滚子长度，与内侧的列相比缩短外侧的列的滚子长度(专利文献I的段落0014以及图4)，关于凸起量，与内侧的列的凸起量相比增大外侧的列的凸起量(专利文献I的段落0016以及图6、图7)。在专利文献2中，示出了通过两个滚针轴承对行星齿轮进行支承的、换言之将滚子列设为多列的行星齿轮式的无级变速器(专利文献2的段落0028、段落0029以及图1)。
[0006]一般而言，带有保持器的滚针组件的保持器具有用于收容滚针的凹槽，在该凹槽的四角，以缓和应力集中为主要目而设置有避让部。如专利文献3所记载地那样，通常，在钻孔加工、铣削加工中形成避让部，因此避让部多为圆弧形状。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2005-172187号公报
[0010]专利文献2:日本特开2006-090458号公报[0011 ] 专利文献3:日本特开2009-068677号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]当如专利文献1、2那样设置多个滚子列时，存在组装工序增加的问题。并且，在根据滚子列的不同而使滚子长度、凸起量不同的情况下，为了不使滚子长度、凸起量不同的滚子彼此混淆，在组装时需要认真注意，因此作业效率显著降低。
[0014]另外，在行星齿轮机构的旋转过程中，在滚针上作用有因以太阳轮为中心的公转而产生的离心力，因此通过该离心力每个滚针对保持器施加负载。在保持器上还作用有因保持器自身的质量而产生的离心力，通过该离心力保持器向小齿轮的内周面被按压而与小齿轮一起旋转。然而，滚针以小齿轮的约1/2的速度公转，因此在保持器的外周面(外径引导面)与小齿轮的内周面之间产生摩擦。
[0015]并且，对于被用于对行星齿轮机构中的小齿轮进行支承的轴承而言，容易因小齿轮轴挠曲而产生边缘应力，并且，多为难以供给润滑油的结构。因此，容易发生滚子端部的损伤。关于带有保持器的滚针组件的润滑，在如专利文献1、2那样向小齿轮轴的内部的通油孔导入润滑油的结构中，需要使通过通油孔到达小齿轮轴的外周面的润滑油进一步在滚针的长度方向上延展，存在未对滚针整体充分供给润滑油的情况。
[0016]需要说明的是，设置于保持器的凹槽的四角的避让部的主要目的为应力缓和、加工方面的原因，因此一般而言为圆弧状的避让部。并且，由于需要避免与滚针的端部(倒角部)的干涉，受到曲率半径的限制。由于这些理由，在设置于凹槽的四角的圆弧状的避让部的情况下，无法期待对于滚子端部的润滑的贡献。
[0017]本发明的目的在于去除以往的带有保持器的滚针组件的上述问题点。具体而言，本发明的目的在于提供一种不使组装作业复杂而实现寿命延长的带有保持器的滚针组件。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]本发明通过设为单列且宽度尺寸比直径大的带有保持器的滚针组件来解决课题。即，该发明的带有保持器的滚针组件由配置成单列的多个滚针和保持器构成，保持器的宽度比直径大，并且保持器具有在轴向上分离的一对环状部、沿轴向延伸并将环状部彼此连结的多个柱部。
[0020]柱部在轴向的中央部具有与滚子节圆直径相比靠内径侧的滚子防脱部，在轴向的两端部具有与滚子节圆直径相比靠外径侧的滚子防脱部，所述内径侧的滚子防脱部与所述外径侧的滚子防脱部经由斜行部连续。在斜行部上形成有用于避免与滚针的干涉的第一避让部。
[0021]在相邻的柱部之间形成有用于收容滚针的凹槽，各凹槽呈短边与环状部平行的矩形状，在各凹槽的四角，通过局部切除柱部而形成有第二避让部。第二避让部从凹槽的短边在圆周方向上延长了的位置到外径侧的滚子防脱部的外端沿保持器轴向延伸。
[0022]图1B的b尺寸(斜线部)区域成为外径引导面。另外，第一避让部的外端相当于外径侧的滚子防脱部的内端。这里，外端是指保持器的轴向的端面侧的一端，内端是指保持器的轴向的端面相反侧的一端。因此，通过变更第二避让部的轴向尺寸，外径侧的滚子防脱部的外端的位置发生变化，因此外径侧的滚子防脱部的轴向尺寸发生变化。
[0023]发明效果
[0024]该发明的带有保持器的滚针组件的宽度比直径大，因此滚子长度较长，因此，不将滚子列设为多列，能够实现寿命提高。并且，由于为单列，因此组装作业不复杂。
[0025]与将滚子列设为多列的情况相比，单列且宽度比直径大的带有保持器的滚针组件的组装变得简单。但是，由于滚子长度增长，因此滚针的偏斜变大，容易发生打滑。换句话说，宽度比直径大的带有保持器的滚针组件与通常相比作为轴承处于严格条件。对于该随着滚子长度增长而产生的偏斜的问题，通过确保滚子防脱部的间隔来应对。
[0026]另外，通过使设置于保持器的凹槽的四角的避让部从矩形状的凹槽的短边到外径侧的滚子防脱部的外端沿保持器轴向延伸，以代替以往一般情况下的单纯的圆弧形状的避让部，能够确保足够的开口面积。这样，滚子端部的通油性改善，向滚子端部的容易产生边缘应力的部分充分地供给润滑油而形成油膜，由此能够延长带有保持器的滚针组件的寿命。换句话说，通过将扩大了开口面积的避让部配置在与凹槽的短边直接连结的位置，由此通过避让部向外径引导面与小齿轮内周面之间引导润滑油。由此，能够在保持器的外周面(外径引导面)与小齿轮的内周面之间形成油膜而减小摩擦，这也有助于带有保持器的滚针组件的寿命提尚。
【附图说明】
[0027]图1A是保持器的凹槽部分的展开图。
[0028]图1B是保持器的凹槽部分的示意图。
[0029]图2A是M形保持器的剖视图。
[0030]图2B是V形保持器的剖视图。
[0031]图3是带有保持器的滚针组件的剖视图。
[0032]图4A是A形的滚针的主视图。
[0033]图4B是F形的滚针的主视图。
[0034]图5A是行星齿轮装置的简图。
[0035]图5B是图5A的小齿轮部分的剖视图。
【具体实施方式】
[0036]以下，根据附图对该发明的实施方式进行详细说明。
[0037]首先，参照图3，带有保持器的滚针组件10通过将配置成单列的多个滚针12组装于保持器14而构成。如图1A及IB以及图2所示，保持器14具有在轴向上分离的一对环状部16、沿轴向延伸并将环状部16彼此连结的多个柱部18，并且宽度B比直径D大。如果列举具体例，则优选为D < B < 2D的范围。图3中的附图标记D表示保持器14的直径，附图标记B表示保持器14的宽度。将图1B的划有斜线的区域、即保持器14的外周面中的从环状部16到柱部18的一部分的区域称为外径引导面。在旋转时，保持器14通过该外径引导面与小齿轮6(图5B)的内周面引导接触，成为所谓的外轮引导形式。
[0038]保持器14的剖面形状可以为图2A所示这样的M形，或者也可以为图2B所示这种的V形。M形与V形的不同仅在于在后者中不存在前者的环状部16的外端的朝向内侧的凸缘 16a。
[0039]如上所述，保持器14的柱部18在轴向的中央部具有内径侧的滚子防脱部18a，在轴向的两端部具有外径侧的滚子防脱部18b。内径侧、外径侧是指，以滚子节圆直径PCD(图
3)为基准表现为内径侧或外径侧。换句话说，内径侧的滚子防脱部18a与外径侧的滚子防脱部18b隔着滚子节圆彼此位于相反侧。内径侧的滚子防脱部18a与外径侧的滚子防脱部18b经由斜行部18c而连续。在斜行部18c上形成有用于避免与滚针12的外周面的干涉的第一避让部22。第一避让部22的外端相当于外径侧的滚子防脱部18b的内端。
[0040]在相邻的柱部18之间形成有用于收容滚针12的凹槽