JP2005291416A - ラジアルニードル軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 流量調整機能を十分に得られるラジアルニードル軸受を、低コストで実現する。
【解決手段】 外輪１を構成する金属板を曲げ形成する事によりこの外輪１の軸方向一端部に絞り円筒部９を、内向鍔部６ｂの内周縁から軸方向に連続する状態で、上記外輪１と一体に形成する。この絞り円筒部９は、主円筒部４と同心で、回転軸等の内径側部材８の外径寸法Ｄよりも少しだけ大きな内径寸法Ｒを有する。この内径側部材８の外周面と上記絞り円筒部９の内周面との間に存在する絞り流路の厚さｔと長さＬとを適切に規制して、上記ラジアルニードル軸受内部を軸方向に通過する潤滑油の流量を適切に規制する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、自動車用の自動変速機、或は各種油圧機器に組み込んで、ハウジング等の固定部分の内側に回転軸を支承すると共に、軸受部を流通する潤滑油の量を制御するのに利用するラジアルニードル軸受の改良に関する。

例えば自動車用自動変速機のオイルポンプ部分に設けるサポート軸受は、軸を回転自在に支持する機能の他、このサポート軸受を貫通して流れる高圧の潤滑油を絞り、下流側に流れる潤滑油の量を調整する機能も持たなければならない。上記サポート軸受として滑り軸受を使用すれば、この様な流量調整機能を持たせる事は容易であるが、回転抵抗が大きくなる。これに対して、ラジアルニードル軸受を使用した場合、そのままでは、回転抵抗を小さく抑えられる代わりに、上記流量調整機能が不十分となる。

この様な事情に鑑みて従来から、特許文献１〜４に記載された様な構造で、ラジアルニードル軸受に、潤滑油の流量調整機能を持たせる様にしていた。これら各特許文献に記載されたラジアルニードル軸受は、保持器のリム部の軸方向寸法を長くし、このリム部の内外両周面と回転軸の外周面及び外輪の内周面との間に絞り流路を形成したり、外輪の内周面と回転軸の外周面との間に配置した環状部材により絞り流路を形成している。但し、この様な特許文献１〜４に記載された従来構造の場合には、汎用性に乏しい特殊な保持器を使用する為、或は、絞り流路を形成する為に専用の別部材を使用する為に、部品製作、部品管理、組立作業が面倒になって、コストが嵩む事が避けられない。更に、保持器の軸方向長さを長くすると、潤滑油の流れによりこの保持器の軸方向端面が外輪の端部に形成した内向鍔部の内側面に押し付けられて、ラジアルニードル軸受の回転抵抗が大きくなる。

実開昭６２−９７３５３号公報 実開平４−７４７２７号公報 特開平６−２９４４１８号公報 特開平６−３３０９５２号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、流量調整機能を十分に得られるラジアルニードル軸受を、低コストで実現すべく発明したものである。

本発明のラジアルニードル軸受は、外輪と、複数本のニードルとを備える。
このうちの外輪は、主円筒部の内周面に外輪軌道を、この主円筒部の軸方向両端部に内向鍔部を、それぞれ有する。
又、上記各ニードルは、上記外輪のうちでこの主円筒部の内径側部分に、転動自在に設けられている。
そして、上記外輪を内嵌固定した、ハウジング等の外径側部材と、上記各ニードルの内径側に挿通された、回転軸等の内径側部材との相対回転を自在とする。

特に、本発明のラジアルニードル軸受に於いては、上記外輪の軸方向一端部に絞り円筒部を、この外輪と一体に形成している。
上記絞り円筒部は、上記外輪を構成する金属板を曲げ形成する事によりこの外輪の軸方向一端部に、上記内向鍔部の内周縁から軸方向に連続する状態で、この外輪と一体に形成したもので、上記主円筒部と同心で上記内径側部材の外径寸法よりも少しだけ大きな内径寸法を有する。

上述の様に構成する本発明のラジアルニードル軸受の使用時には、外輪をハウジング等の外径側部材に内嵌固定すると共に、回転軸等の内径側部材を複数本のニードルの内径側に挿通する。この状態で、これら外径側部材と内径側部材との相対回転が自在となる。これら外径側部材の内周面と内径側部材の外周面との間の空間を、これら両部材の軸方向に流れる潤滑油は、この内径側部材の外周面と絞り円筒部の内周面との間に存在する、径方向に関する厚さ寸法が小さく、軸方向に関する長さ寸法が大きい、円筒形の絞り流路を流れる。

この様な潤滑油の流通に対する、この絞り流路の抵抗は、上記径方向に関する厚さ寸法が小さい程、軸方向に関する長さ寸法が大きい程、それぞれ大きくなる。従って、上記絞り円筒部の内径寸法と軸方向に関する長さ寸法とを適切に規制すれば、上記ラジアルニードル軸受内を通過する潤滑油の流量を適切に規制できる。
本発明の場合、この流量を適切に規制する為に、汎用性に乏しい特種な保持器を使用したり、専用の別部材を使用する必要がない。この為、流量調整機能を十分に得られるラジアルニードル軸受を、低コストで実現できる。又、保持器の軸方向端面が内向鍔部の内側面に強く押し付けられる事を防止できて、上記ラジアルニードル軸受の回転抵抗の増大を防止できる。滑り軸受を使用する事により潤滑油の流量を規制する場合に比べて、回転抵抗を小さく抑えられる事は勿論である。

本発明を実施する場合には、例えば請求項２に記載した様に、軸方向に関して、絞り円筒部を主円筒部と反対側に設ける。そして、径方向に関して、これら絞り円筒部と主円筒部とを重畳させない。
或は、請求項３に記載した様に、軸方向に関して、絞り円筒部を主円筒部と同じ側に設け、径方向に関して、これら絞り円筒部と主円筒部とを重畳させる。
何れの構造を採用するかは、外輪の加工のし易さや、この外輪を組み付けるべき部分の空間の形状等に応じて、設計的選択により決定する。

絞り円筒部を設けるのは、外輪の一端部のみでも良いが、請求項４に記載した様に、外輪の両端部に設ける事もできる。この様に、絞り円筒部を外輪の両端部に設ければ、絞り円筒部を含む、外輪全体の軸方向長さが同じであるとしても、ラビリンス効果により、絞り円筒部を一端部にのみ設けた場合に比べて、優れた絞り効果（潤滑油の流通に対する大きな抵抗）を得られる。即ち、絞り円筒部を外輪の両端部に設けた場合には、上流側の絞り流路を通過した潤滑油が、主円筒部の内径側に達した状態で、一度（絞り流路部分よりも）圧力が上昇してから、下流側の絞り流路に入り込む事で、再び圧力が低下する。この結果、軸方向寸法の増大を抑えつつ、大きな流量調整機能を得られる。

図１は、請求項１、３に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例のラジアルニードル軸受は、外輪１と、複数本のニードル２、２と、保持器３とを備える。
このうちの外輪１は、浸炭鋼、肌焼鋼、軸受鋼等の硬質金属製で、主円筒部４の内周面に外輪軌道５を、この主円筒部４の軸方向両端部に内向鍔部６ａ、６ｂを、それぞれ有する。これら両内向鍔部６ａ、６ｂのうち、一方（図１の左方）の内向鍔部６ａは、上記主円筒部４の内径側に上記各ニードル２、２及び上記保持器３を挿入するのに先立って形成している。従って、上記内向鍔部６ａの形成時には上記外輪１に大きな力を付与できる為、この内向鍔部６ａの厚さは、上記主円筒部４部分の厚さと等しくしている。これに対して、他方（図１の右方）の内向鍔部６ｂは、上記主円筒部４の内径側に上記各ニードル２、２及び上記保持器３を挿入した後に形成する。従って、上記内向鍔部６ｂの形成時には、上記外輪１に大きな力を付与しにくい。この為、この内向鍔部６ｂの厚さは、上記主円筒部４部分の厚さよりも小さくしている。

又、上記各ニードル２、２は、上記外輪１のうちで上記主円筒部４の内径側部分に、上記保持器３のポケットに保持された状態で転動自在に設けられている。この保持器３は、金属製或は耐油性を有する合成樹脂製で、篭形保持器と呼ばれる、ラジアルニードル軸受用保持器として一般的な構造を有し、汎用性のあるものである。
そして、上記外輪１を内嵌固定した、ハウジング等の外径側部材７と、上記各ニードル２、２の内径側に挿通された、回転軸等の内径側部材８との相対回転を自在している。
以上の構成は、自動車用の自動変速機、或は各種油圧機器に組み込んだ、従来から知られているラジアルニードル軸受と同様である。

特に、本発明のラジアルニードル軸受に於いては、比較的薄肉の内向鍔部６ｂを形成した、上記外輪１の軸方向一端部に、絞り円筒部９を、この外輪１と一体に形成している。本実施例の場合、この絞り円筒部９は、この外輪１を構成する金属板を内径側に向け、１８０度折り返す事により形成している。従って本実施例の場合、上記絞り円筒部９は、上記主円筒部４の一端部（図１の右端部）内径側に、径方向に関してこの主円筒部４と重畳する状態で、この主円筒部４と一体に、この主円筒部４と同心に形成されている。この様な、上記絞り円筒部９の内径寸法Ｒは、上記内径側部材８の外径寸法Ｄよりも少しだけ大きい（Ｒ＞Ｄ）。

上述の様に構成する本実施例のラジアルニードル軸受の使用時には、上記外輪１を上記外径側部材７に、締り嵌めにより内嵌固定する。又、上記内径側部材８を、前記複数本のニードル２、２の内径側に挿通する。この状態で、これら外径側部材７と内径側部材８との相対回転が自在となる。これら外径側部材７の内周面と内径側部材８の外周面との間の空間を、これら両部材７、８の軸方向に流れる潤滑油は、この内径側部材８の外周面と上記絞り円筒部９の内周面との間に存在する、径方向に関する厚さ寸法が小さく、軸方向に関する長さ寸法が大きい、円筒形の絞り流路を流れる。

この様な潤滑油の流通に対する、この絞り流路の抵抗は、上記径方向に関する厚さ寸法ｔ｛＝（Ｒ−Ｄ）／２｝が小さい程、又、軸方向に関する長さ寸法Ｌが大きい程、それぞれ大きくなる。従って、上記絞り円筒部９の内径寸法Ｒと軸方向に関する長さ寸法Ｌとを、上記潤滑油の粘土を勘案しつつ、適切に規制すれば、上記ラジアルニードル軸受内を通過する潤滑油の流量を適切に規制できる。

本実施例の場合、上述の様に、上記外径側部材７の内周面と上記内径側部材８の外周面との間の空間を軸方向に流れる潤滑油の流量を適切に規制する為に、汎用性に乏しい特種な保持器を使用したり、専用の別部材を使用する必要がない。この為、流量調整機能を十分に得られるラジアルニードル軸受を、低コストで実現できる。又、潤滑油の流れにより前記保持器３ａを移動させる力は小さく、この保持器３ａの軸方向端面が上記絞り円筒部９の先端縁に強く押し付けられる事はない。従って、これら軸方向端面と先端縁との間に作用する摩擦力は小さくて済み、上記ラジアルニードル軸受の回転抵抗を小さく抑えられる。滑り軸受を使用する事により潤滑油の流量を規制する場合に比べて、回転抵抗を小さく抑えられる事は勿論である。

次に、図２は、請求項１、２に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、比較的薄肉の内向鍔部６ｂを形成した、外輪１の一端部（図２の右端部）から絞り円筒部９ａを、軸方向に関して、主円筒部４と反対側（図２の右側）に、この主円筒部４と同心に形成している。
この様な本実施例の場合も、上記絞り円筒部９ａの内周面と内径側部材８の外周面との間に円筒状の絞り流路を形成し、ラジアルニードル軸受内を通過する潤滑油の流量を適切に規制できる。
上記絞り円筒部９ａの形成方向が異なる点以外は、上述した実施例１と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

図３は、請求項１、２に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、比較的厚肉の内向鍔部６ａを形成した、外輪１の一端部（図３の左端部）から絞り円筒部９ｂを、軸方向に関して、主円筒部４と反対側（図３の左側）に、この主円筒部４と同心に形成している。
この様な本実施例の場合も、上記絞り円筒部９ｂの内周面と内径側部材８の外周面との間に円筒状の絞り流路を形成し、ラジアルニードル軸受内を通過する潤滑油の流量を適切に規制できる。
上記絞り円筒部９ｂの形成位置が異なる点以外は、上述した実施例２と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

図４は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例は、上述した実施例２、３を合わせた如きもので、外輪１の軸方向両端部に絞り円筒部９ａ、９ｂを形成している。
この様な本実施例の場合には、絞り円筒部９ａ、９ｂを含む、外輪１全体の軸方向長さが同じであるとしても、ラビリンス効果により、実施例１〜３の様に、絞り円筒部９、９ａ、９ｂを一端部にのみ設けた場合に比べて、優れた絞り効果（潤滑油の流通に対する大きな抵抗）を得られる。即ち、上記両絞り円筒部９ａ、９ｂを上記外輪１の両端部に設けた場合には、上流側の絞り流路を通過した潤滑油が、主円筒部４の内径側に達した状態で、一度（絞り流路部分よりも）圧力が上昇してから、下流側の絞り流路に入り込んで、再び圧力が低下する。この結果、絞り流路の全長が同じであるとしても、潤滑油の流通に対する抵抗が大きくなり、軸方向寸法の増大を抑えつつ、大きな流量調整機能を得られる。

本発明の実施例１を示す断面図。 同実施例２を示す断面図。 同実施例３を示す断面図。 同実施例４を示す断面図。

符号の説明

１ 外輪
２ ニードル
３ 保持器
４ 主円筒部
５ 外輪軌道
６ａ、６ｂ 内向鍔部
７ 外径側部材
８ 内径側部材
９、９ａ、９ｂ 絞り円筒部

Claims (4)

1. 主円筒部の内周面に外輪軌道を、この主円筒部の軸方向両端部に内向鍔部を、それぞれ有する外輪と、この外輪のうちでこの主円筒部の内径側部分に転動自在に設けられた複数本のニードルとを備え、この外輪を内嵌固定した外径側部材とこれら各ニードルの内径側に挿通された内径側部材との相対回転を自在とするラジアルニードル軸受に於いて、上記外輪を構成する金属板を曲げ形成する事によりこの外輪の軸方向一端部に、上記内向鍔部の内周縁から軸方向に連続する状態で、上記主円筒部と同心で上記内径側部材の外径寸法よりも少しだけ大きな内径寸法を有する絞り円筒部を、上記外輪と一体に形成した事を特徴とするラジアルニードル軸受。
2. 軸方向に関して、絞り円筒部が主円筒部と反対側に設けられており、径方向に関して、これら絞り円筒部と主円筒部とが重畳していない、請求項１に記載したラジアルニードル軸受。
3. 軸方向に関して、絞り円筒部が主円筒部と同じ側に設けられており、径方向に関して、これら絞り円筒部と主円筒部とが重畳している、請求項１に記載したラジアルニードル軸受。
4. 絞り円筒部を、外輪の両端部に設けた、請求項１〜３の何れかに記載したラジアルニードル軸受。

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