JP2010060042A - ニードル軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】回転トルクを安定して軽くするとともに、ブッシュと同程度の油量制御が可能な、ニードル軸受を提供する。
【解決手段】ニードル軸受１０の外輪１２の内径面には軸受における軸方向の潤滑油の流れの方向にニードル１６とシールリング２０が並列配置され、外輪１２のシールリング２０が配置される側には鍔１４が形成されている。シールリング２０は有端リングで、弾性により内径の寸法を変化させられる内径可変構造となっており、シールリング２０は軸方向に移動可能な状態で軸体３０の外径側に組込まれる構成とされている。そして、潤滑油の流れにより油圧が発生した状態では、シールリング２０の側面２２が外輪１２の鍔１４に接触状態となる構成とされており、かつ、シールリング２０の内径が軸体３０の外径に接触状態となる構成とされている。
【選択図】図１

Description

この発明はニードル軸受に関する。さらに詳しくは、外輪の内径面にニードルとシールリングが軸方向に並列配置されているニードル軸受に関する。

自動車に搭載される自動変速機（以下単にＡＴと称する）の軸を支持する部分には滑りタイプのブッシュが多用されている。しかし、これらのブッシュは滑りタイプであるため回転トルクが重く、特に油膜が出来難い低回転域で回転トルクが重いことが顕著である。
そこで、ブッシュに換えて、回転トルクの軽い薄肉のニードル軸受などに置換する案がある。しかし、ブッシュは軸を支持すると同時にそのすきまでＡＴ内の潤滑油の流量を制御する役目もあり、オープンタイプの標準的なニードル軸受では、外輪と軸の間のすきまが広いため軸受を貫通する油量が多く、潤滑油の流量を制御できない。

そこで、外輪の内径面にニードルとシールリングが軸方向に並列配置されたニードル軸受が提案されている。シールリングにより外輪と軸の間のすきまを塞ぎ、潤滑油が軸受を貫通することを防ぎ、ＡＴ内の潤滑油の流量を制御しようとするものである。
図１２に、特開２００８−１４４８８号公報（特許文献１）に記載されたニードル軸受とほぼ同一の構成のニードル軸受１１０の断面図を示す。ニードル軸受１１０では、鍔１２２を備えた外輪１２０の内径面にニードル１３０とシールリング１４０が並列配置されている。シールリング１４０は、プレス成形され、自由状態では外輪１２０と軸１５０の間に浮いた状態のフローティングシールとされている。そして、シールリング１４０により、外輪１２０と軸１５０の間のすきまを狭くして貫通油量を制御するものである。
特開２００８−１４４８８号公報

しかしながら、別体のシールリングを用いる場合には、シールリングの径方向の移動が完全には制限されていないため、シールリングが軸に接触する際のトルク上昇、摩耗が問題となることがある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、回転トルクを安定して軽くするとともに、ブッシュと同程度の油量制御が可能な、ニードル軸受を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明にかかるニードル軸受は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、外輪の内径面にニードルとシールリングが軸方向に並列配置されているニードル軸受であって、
前記外輪の軸方向の両端のうち、少なくとも前記シールリングが配置される側の端には該外輪に鍔が形成されており、
前記シールリングは周方向の一箇所で分割された有端リングで、弾性により内径の寸法を変化させることができる内径可変構造となっており、該シールリングは軸受の軸方向に移動可能な状態で内輪又は軸体の外径側に組込まれる構成とされており、
軸受における軸方向の潤滑油の流れが軸方向に並列配置されたニードル側からシールリング側に向けて流れる構成とされており、
潤滑油の流れにより油圧が発生した状態では、前記シールリングが前記外輪に接触状態となる構成とされており、かつ、該シールリングの内径が内輪又は軸体の外径に対して接触状態又は非接触の近接状態となる構成とされていることを特徴とする。

この第１の発明によれば、ニードル軸受の内部にシールリングを併用する構成のため、ブッシュを用いる場合と比べて回転トルクが軽い。そして、潤滑油の流れが多くなって油圧が発生すると、シールリングが外輪に対して接触状態となり、かつ、シールリングの内径が内輪又は軸体の外径に対して接触状態又は非接触の近接状態となる。そのため、シールリングの外径面と外輪の内径面との間の隙間の外輪の鍔の側の開口部が塞がれ、かつ、シールリングの内径と内輪又は軸体の外径の間の隙間が塞がれるか又は狭小とされる。よって、潤滑油の流量が多くなったときに潤滑油がシールリングの外径側および内径側を貫通する流量を抑制することができ、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るニードル軸受であって、
前記シールリングの軸受外方側の側面は径方向外方に向かってシールリングの軸方向の幅が狭くなる傾斜面とされており、該シールリングの自由状態における内径はニードルの内径側軌道面とされる内輪又は軸体の外径よりも大きく設定されており、
潤滑油の流れにより油圧が発生すると、シールリングが油圧により軸方向に押されてシールリングの側面が外輪の鍔に対して接触状態となり、該シールリングに内径側に縮む方向の力が働いて該シールリングが縮径し、該シールリングの内径が内輪又は軸体の外径に対して接触状態となることを特徴とする。

この第２の発明によれば、シールリングの軸受の軸方向外方側の側面は径方向外方に向かって幅が狭くなる構成とされている。そこで、潤滑油の流量が多くなり油圧が発生すると、シールリングの側面が外輪の鍔に対して接触状態となり、シールリングの外径面と外輪の内径面との間の隙間の外輪の鍔の側の開口部が塞がれると共に、シールリングに対して内径側に押し縮める力が発生する。そして、シールリングが縮径してシールリングの内径が内輪又は軸体の外径に対して接触状態となり、シールリングの内径側の隙間が塞がれる。よって、潤滑油の流量が多くなったときに潤滑油がシールリングの外径側および内径側を貫通する流量を抑制することができ、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明に係るニードル軸受であって、
前記シールリングの自由状態における内径は前記ニードルの内径側軌道面とされる内輪又は軸体の外径よりも小さく設定されており、該シールリングが内輪又は軸体に嵌合された状態では、該シールリングの内径と内輪又は軸体の外径は摺動可能な接触状態とされており、
潤滑油の流れにより油圧が発生すると、シールリングが油圧により軸方向に押されて、内輪又は軸体の外径に接触した状態で軸方向に移動し、シールリングの側面が外輪の鍔に対して接触状態となることを特徴とする。

この第３の発明によれば、シールリングが内輪又は軸体に嵌合された状態ではシールリングと内輪又は軸体は接触状態であるため、潤滑油がシールリングの内径側を貫通する流量を抑制できる。そして、シールリングと内輪又は軸体は摺動可能な接触状態であるため、潤滑油の流れにより油圧が発生すると、シールリングは潤滑油の流れに押されて軸方向へ移動することができる。そして、シールリングが軸方向に移動するとシールリングの側面と外輪の鍔が接触状態となり、シールリングの外径面と外輪の内径面との間の隙間の外輪の鍔側の開口部が塞がれる。よって、潤滑油の流量が多くなったときに潤滑油がシールリングの外径側をおよび内径側を貫通する流量を抑制することができ、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係るニードル軸受であって、
前記外輪の内径面とシールリングの外径面は、前記潤滑油の流れに応じて軸方向に相対移動可能な嵌合構造とされていると共に、該両者の嵌合部の少なくとも軸方向の一部において前記潤滑油の軸方向の流れ方向に漸次縮径するテーパ状の嵌合構造とされていることを特徴とする。

この第４の発明によれば、軸方向の潤滑油の流れが軸方向に並列配置されたニードル側からシールリング側に向けて流れる構成とされており、潤滑油の流れに応じてシールリングが軸方向に移動可能である。そして、外輪とシールリングの嵌合部には、潤滑油の流れる方向に向かって縮径する部分を有している。
そこで、油量が少ないときはシールリングの平坦な外径が外輪の平坦な内径に張り付いた状態となっており、シールリングの内径と内輪又は軸との間のすきまは所定の幅を有している。
そして、油量が多くなると、油圧によりシールリングの軸方向内方の側面が押されて、シールリングが潤滑油の流れの方向に移動する。そして、シールリングが移動するのにしたがい、シールリングのテーパ状の外径が外輪のテーパ状の内径に合わせて縮径して、シールリングの内径と内輪又は軸との間のすきまが縮小し又はすきまが塞がってシールリングによるシール性が高められる。

次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれかの発明に係るニードル軸受であって、
前記シールリングの内径面にスリット又は突起が形成されていることを特徴とする。
この第５の発明によれば、シールリングの内径が内輪又は軸体の外径に接触した状態であっても、シールリングの内径面に形成されたスリット又は突起により、シールリングの内径側に潤滑油の流路が確保され、潤滑油の必要な流量を確保することができる。

上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、ニードル軸受の内部にシールリングを併用する構成のため、ブッシュを用いる場合と比べて回転トルクが軽い。そして、潤滑油の流れが多くなって油圧が発生すると、シールリングが外輪に対して接触状態となり、かつ、シールリングの内径が内輪又は軸体の外径に対して接触状態又は非接触の近接状態となるため、潤滑油が軸受を貫通する流量を抑制することができ、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。
次に上述の第２の発明によれば、潤滑油の流量が多くなり油圧が発生すると、シールリングの側面が外輪の鍔に対して接触状態となり、シールリングが縮径してシールリングの内径が内輪又は軸体の外径に対して接触状態となる。よって、潤滑油が軸受を貫通する流量を抑制することができ、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。
次に上述の第３の発明によれば、シールリングと内輪又は軸体は接触状態であるため、潤滑油がシールリングの内径側を貫通する流量を抑制できる。そして、潤滑油の流れにより油圧が発生すると、シールリングの側面が外輪の鍔に対して接触状態となり、潤滑油が軸受を貫通する流量を抑制することができるため、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。
次に上述の第４の発明によれば、油量が多くなると、油圧によりシールリングの軸方向内方の側面が押されて、シールリングが潤滑油の流れの方向に移動する。そして、シールリングが移動するのにしたがい、シールリングのテーパ状の外径が外輪のテーパ状の内径に合わせて縮径して、シールリングの内径と内輪又は軸との間のすきまが縮小しまたはすきまが塞がってシールリングによるシール性が高まる。
次に上述の第５の発明によれば、シールリングの内径が内輪又は軸体に密着した状態であっても、シールリングの内径面に形成されたスリット又は突起により、シールリングの内径側に潤滑油の流路が確保され、潤滑油の必要な流量を確保することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例にしたがって説明する。

図１に本発明の実施例１におけるニードル軸受１０の断面図を示す。図１（Ａ）はニードル軸受１０をＡＴの軸体３０に組付けた状態を示す。ニードル軸受１０は外輪１２、ニードル１６、保持器１８、およびシールリング２０を備え、ＡＴの軸を支持する部分に用いられる軸受であって、軸体３０を内径側軌道面とする構成とされている。
そして、ニードル軸受１０の外輪１２の軸方向の両端には、先端が軸受の内径側に向いた鍔１４が形成されており、鍔１４の軸受内方側の側面１５は軸方向に垂直な平坦面とされている。そして、外輪１２の内径側にはニードル１６とシールリング２０が軸方向に並列配置されている。
シールリング２０の自由状態における外径は、外輪１２の内径よりも小さく設定されており、シールリング２０の自由状態における内径は、ニードル１６の内径側軌道面とされる軸体３０の外径面の径よりも大きく設定されている。そして、シールリング２０は、ニードル軸受１０を軸体３０に組付けた状態では、図１（Ａ）に示すとおり、外輪１２の内径面および軸体３０の外径面に対して非接触とされている。

図２（Ａ）、（Ｂ）にシールリング２０の自由状態における正面図および側面図を示す。シールリング２０は有端リングであって、厚さが一定で弾発性のある樹脂製の部材である。そして、図２（Ａ）に示すように、シールリング２０は周上の一箇所で、軸方向切断線と周方向切断線により切断されて階段状の端部２３が形成され、端部２３の周方向に突出した部分が軸方向で互いに接合して分割部２４が形成されている。そして、シールリング２０の弾性を利用して端部２３の接合する長さを変化させることにより、シールリング２０の内径の寸法を変更することができる。この分割部２４が実施例１における内径可変構造である。
そして、図２（Ａ）に示すように、シールリング２０の軸方向の両側の側面２２は径方向外方に向かって、シールリング２０の軸方向の幅が狭くなるテーパ状の傾斜面とされている。

そして、ニードル軸受１０は軸方向の潤滑油の流れが軸方向に並列配置されたニードル１６側からシールリング２０側の向けて流れる構成とされている。そこで、シールリング２０はＡＴの軸体３０の周囲で潤滑油が流れる向き、図１（Ａ）に矢印で示した紙面の右側から左側への向きに合わせて、図の右側にニードル１６が左側にシールリング２０が配置される向きで軸体３０に取付けられる。そして、潤滑油が全く流れないか、又は潤滑油の流量が僅かのときは、ニードル軸受１０は図１（Ａ）に示した状態となっている。
そして、潤滑油の流量が多くなると、シールリング２０が油圧により軸方向に押されて移動し、図１（Ｂ）に示すように、シールリング２０の軸受外方側の側面２２が外輪１２の鍔１４の先端に対して線接触の状態となる。すると、潤滑油の油圧により、シールリング２０に内径側に縮む方向の力が働いてシールリング２０が縮径し、図１（Ｃ）に示すように、シールリング２０の内径面が軸体３０の外径面に対して接触状態となる。

実施例１のニードル軸受１０によれば、ニードル軸受１０の内部にシールリング２０を併用する構成のため、ブッシュを用いる場合と比べて回転トルクが軽い。
そして、潤滑油の流量が多くなり油圧が発生すると、シールリング２０の側面２２が外輪１２の鍔１４に対して接触状態となり、シールリング２０の外径面と外輪１２の内径面との間の隙間の外輪１２の鍔１４側の開口部が塞がれる。そして、シールリング２０が縮径してシールリング２０の内径面と軸体３０の外径面の間の隙間も塞がれる。よって、潤滑油の流量が多くなったときに潤滑油がシールリング２０の外径側および内径側を貫通する流量を抑制することができ、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。
なお、シールリング２０の側面２２と外輪１２の鍔１４は線接触となるため、接触抵抗は小さいので、シールリング２０が外輪１２に接触することは、シールリング２０が油圧により縮径することの妨げとはならない。

実施例１では、シールリング２０の両側の側面２２をテーパ形状としたが、外輪１２の鍔１４に面する側のみをテーパ形状としても良い。また、外輪１２の鍔１４をテーパ形状としても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
図３に、実施例１の変形実施例であるニードル軸受１０Ａを軸体３０に組付けた状態の断面図を示す。図３は潤滑油の流量が多くシールリング２０Ａが移動および縮径をした状態を示している。
ニードル軸受１０Ａのニードル軸受１０との差異は、シールリング２０Ａの側面２２Ａがテーパ状ではなく、軸方向に垂直な平面とされていること、およびシールリング２０Ａが配置された側の外輪１２Ａの鍔１４Ａが、径方向外方に向かって縮径するテーパ状とされており、鍔１４Ａの軸方向内側の側面１５Ａが傾斜面とされていることである。他の構成はニードル軸受１０と同様であるので同じ符号を付し、説明は省略する。
ニードル軸受１０Ａによれば、潤滑油の流量が多い場合には、図３に示すように、シールリング２０Ａの側面２２Ａが外輪１２Ａの鍔１４Ａに線接触の状態となり、シールリング２０Ａの外径面と外輪１２Ａの内径面との間の隙間の外輪１２Ａの鍔１４Ａ側の開口部が塞がれる。そして、シールリング２０Ａが縮径してシールリング２０Ａの内径面と軸体３０の外径面の間の隙間も塞がれる。よって、ニードル軸受１０Ａによれば、ニードル軸受１０と同様の潤滑油の流量制御が可能となる。

実施例１では、シールリング２０の内径面は平坦な円筒面としているが、シールリング２０の内径面にスリット又は突起を設けた構成とすることもできる。図４に、内径面にスリット２６を設けたシールリング２０Ｂの正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）を示す。そして、図５には、内径面に突起２８を設けたシールリング２０Ｃの正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）を示す。内径面にスリット２６又は突起２８を設けた構成とすることで、シールリング２０Ｂ、２０Ｃの内径が軸体３０の外径に接触した状態であっても、スリット２６又は突起２８によりシールリング２０Ｂ，２０Ｃの内径側に潤滑油の流路が確保されるため、潤滑油の必要な流量を確保することができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。図６に本発明の実施例２におけるニードル軸受４０の断面図を示す。図６（Ａ）はニードル軸受４０を軸体６０に組付ける前の状態を示す。ニードル軸受４０は、外輪４２、ニードル４６、保持器４８、およびシールリング５０を備え、ＡＴの軸を支持する部分に用いられる軸受であって、軸体６０を内径側軌道面とする構成とされている。
そして、ニードル軸受４０の外輪４２の軸方向の両端には、先端が軸受の内径側に向いた鍔４４が形成されており、鍔４４の軸受内方側の側面４５は軸方向に垂直な平坦面とされている。そして、外輪４２の内径側にはニードル４６とシールリング５０が軸方向に並列配置されている。
そして、ニードル軸受４０を軸体６０に組付ける前のシールリング５０の自由状態における内径は、図６（Ａ）に示すとおり、ニードル４６の内径側軌道面とされる軸体６０の外径面の径よりも小さく設定されている。

図７にシールリング５０の自由状態における正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）を示す。シールリング５０は有端リングであって、厚さが一定で弾発性のある樹脂製の部材である。そして、図７（Ａ）に示すように、シールリング５０は周上の一箇所で、軸方向切断線と周方向切断線により切断されて階段状の端部５３が形成され、端部５３の周方向に突出した部分が軸方向で互いに接合して分割部５４が形成されている。そして、シールリング５０の弾性を利用して端部５３の接合する長さを変化させることにより、シールリング５０の内径の寸法を変更することができる。この分割部５４が実施例２における内径可変構造である。

ニードル軸受４０を軸体６０に組付けた状態を図６（Ｂ）に示す。ニードル軸受４０は軸方向の潤滑油の流れが軸方向に並列配置されたニードル４６側からシールリング５０側の向けて流れる構成とされている。そこで、シールリング５０はＡＴの軸体６０の周囲で潤滑油が流れる向き、図６（Ｂ）に矢印で示した向きに合わせて、図の右側にニードル４６側が図の左側にシールリング５０が配置される向きで、軸体６０に取付けられる。このとき、シールリング５０の弾性を利用してシールリング５０の内径を拡径させて、シールリング５０を軸体６０の外径面に嵌合させる。そして、シールリング５０の内径面が軸体６０の外径面に対して摺動可能な接触状態とさせて、ニードル軸受４０を軸体６０に組付ける。
ニードル軸受４０を軸体６０に組付けた状態では、図６（Ｂ）に示すとおり、シールリング５０の外径面は外輪４２の内径面に対して非接触の状態である。そして、潤滑油が全く流れないか又は潤滑油の流量が僅かのときは、ニードル軸受４０は図６（Ｂ）に示した状態となる。

シールリング５０の内径面と軸体６０の外径面は摺動可能な接触状態であるため、潤滑油の流量が多くなると、シールリング５０が油圧により軸方向に押されて軸体６０と接触した状態で軸方向に移動し、図６（Ｃ）に示すように、シールリング５０の軸受外方側の側面５２が外輪４２の鍔４４に対して面接触の状態となり、シールリング５０の外径面と外輪４２の内径面との間の隙間の外輪４２の鍔４４側の開口部が塞がれる。

実施例２のニードル軸受４０によれば、ニードル軸受４０の内部にシールリング５０を併用する構成のため、ブッシュを用いる場合と比べて回転トルクが軽い。そして、シールリング５０が軸体６０に嵌合された状態ではシールリング５０と軸体６０は接触状態であるため、潤滑油がシールリング５０の内径側を貫通する流量を抑制できる。そして、シールリング５０と軸体６０は摺動可能な接触状態であるため、潤滑油の流れにより油圧が発生すると、シールリング５０は潤滑油の流れに押されて軸方向へ移動することができる。そして、シールリング５０が軸方向に移動するとシールリング５０の側面５２と外輪４２の鍔４４が接触状態となり、シールリング５０の外径面と外輪４２の内径面との間の隙間の外輪４２の鍔４４側の開口部が塞がれる。よって、潤滑油の流量が多くなったときに潤滑油がシールリング５０の外径側を貫通する流量を抑制することができるため、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。

実施例２では、シールリング５０の内径面は平坦な円筒面としているが、実施例１でシールリングの変形例として図４、図５で示したのと同様に、シールリング５０の内径面にスリット又は突起を設けた構成とすることもできる。シールリング５０の内径面にスリットや突起を設けることにより、シールリング５０の内径が軸体６０の外径に接触した状態であっても、シールリング５０の内径側に潤滑油の流路が確保されるため、潤滑油の必要な流量を確保することができる。

次に、本発明の実施例３について説明する。図８に本発明の実施例３におけるニードル軸受７０の断面図を示す。ニードル軸受７０は外輪７２、ニードル７６、保持器７８、シールリング８０を備え、ＡＴの軸を支持する部分に用いられる軸受であって、軸体９０（図９又は図１０参照）を内径側軌道面とする構成とされている。
そして、ニードル軸受７０の外輪７２には、軸方向の両端に鍔７４が形成されており、外輪７２の内径側にはニードル７６とシールリング８０が軸方向に並列配置されている。そして、外輪７２のシールリング８０が配置される側に外輪７２の内径が軸方向外方に向かってテーパ状に縮径する内径縮径部７５が形成されている。

シールリング８０はリング状で弾発性を有する樹脂製の部材である。そして、図８に示すように、シールリング８０は軸方向の一側で外径が縮径するテーパ形状とされた外径縮径部８２が形成されている。なお、シールリング８０の外径縮径部８２のテーパの傾斜は外輪１２の内径縮径部７５のテーパの傾斜と同一に設定されている。
そして、図８に示すように、シールリング８０の周上の一箇所に、軸受の軸方向に対して傾斜した向きにスリット８６が形成されている。そして、シールリング８０の弾発性を利用してスリット８６の隙間の幅を変更することにより、シールリング８０の内形寸法を変更することができる。このスリット８６が実施例３における内径可変構造である。
そして、シールリング８０の自由状態における外径は、外輪７２の内径面の径よりも大きい構成とされている。

シールリング８０のニードル軸受７０への組込みは次の手順により行う。シールリング８０の組み込み前の状態では、外輪７２のシールリング８０が配置される側には内径縮径部７５および鍔７４が形成され、外輪７２の軸方向の反対側には鍔７４が形成されておらず、鍔７４となる部分が軸方向に平行に伸びた状態とされている。
そして、外輪７２の鍔７４が形成されていない側から、シールリング８０を弾性変形させてその径を外輪７２の内径以下となるように縮め、シールリング８０を外径縮径部８２の側から外輪７２の内径面に挿入する。そして、シールリング８０を外輪７２の内径面に沿って内径縮径部７５が形成されている側まで移動させる。その後、シールリング８０の挿入口となった側の外輪７２の鍔７４となる部分をカシメて鍔７４を形成する。
シールリング８０の自由状態での外径は外輪７２の内径面の径よりも大きいため、シールリング８０が外輪７２の内径面に組み込まれた状態では、シールリング８０は外輪７２の内径面に張り付いた状態となる。なお、シールリング８０は樹脂製で剛性が低く変形が容易であり、外輪７２に張り付いた状態で、軸方向へ容易に移動させることが出来る。
そして、ニードル軸受７０は、潤滑油がニードル７６側からシールリング８０側に向かって流れる向きに、軸体９０に取り付けられる。

この実施例３によれば、外輪７２の内径およびシールリング８０の外径は、潤滑油が流れる方向に向かって同じ傾斜で縮径しており、シールリングは剛性が低く変形が容易で軸方向へ容易に移動させることが出来る。そして、ニードル軸受７０は潤滑油がニードル７６側からシールリング８０側に向かって流れる向きに、軸体９０に取り付けられる。
そこで、油量が少ないときは、図９に示すように、シールリング８０の平坦な外径が外輪７２の平坦な内径に張り付いた状態となっており、シールリング８０の内径と軸体９０との間のすきまの幅はシールリング８０をニードル軸受７０に組み込んだときの幅となっている。
そして、油量が多くなると、図１０に示すように、油圧によりシールリング８０の軸方向内方の側面８４が押されて、シールリング８０が潤滑油の流れの方向に移動する。そして、シールリング８０が移動するのにしたがい、シールリング８０の外径縮径部８２の外径が外輪７２の内径縮径部７５の内径に合わせて縮径して、シールリング８０の内径と軸体９０との間のすきまが縮小し、シールリング８０によるシール性が高められる。すなわち、実施例３によれば、油量が多いときは油圧を利用して、シールリング８０の内径と軸体９０との間のすきまを縮小させて、潤滑油の流量を制御することが出来る。なお、シールリング８０の移動により、シールリング８０の内径と軸体９０の間のすきまが塞がる構成としても良い。
実施例３ではシールリング８０の内径面は平坦な円筒面としているが、実施例１でシールリングの変形例として図４、図５で示したのと同様に、シールリング８０の内径面にスリットあるいは突起を形成する構成としても良い。

そして、実施例３のニードル軸受７０によれば、シールリング８０はニードル軸受７０に組み込まれた状態で外輪７２の内径面に張り付いた状態となる。よって、シールリング８０の製造に当たっては、シールリングを外輪と軸の間に浮かせた構成とした場合に必要とされていた、シールリングの内外径の寸法精度や真円度は考慮しなくてもよい。
そして、シールリング８０の肉厚の寸法精度のみを管理することで、シールリング８０の内径と軸体９０との間のすきまをコントロールすることができるため、シールリング８０の製造コストを低減させることが出来る。
また、内径可変構造はスリット８６であって加工が簡単なため、シールリング８０の製造コストを低く押さえることができる。
そして、シールリング８０は外輪７２に張り付いた状態となり軸体９０とは非接触となるのでシールリング８０には滑りはほとんど生じないためニードル軸受７０の回転トルクを軽くすることが出来る。

上述の各実施例では、軸体を内輪側軌道面とするニードル軸受について説明したが、本発明は、内輪を備えたニードル軸受についても適用することができる。
そして、上述の各実施例ではシールリングを樹脂製としているが、シールリングは樹脂製に限られず、金属製とすることもできる。
また、シールリングの内径可変構造は上述の各実施例に示した、階段状の分割部あるいはスリットによる構成に限られない。図１１にシールリングの内径可変構造の変形例として、シールリングを軸方向の切断線と周方向の切断線により切断して凹状部と凸状部を形成し、周方向で凹状部と凸状部が嵌合した分割部として構成した例を示す。
その他、本発明に係るニードル軸受はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。

実施例１におけるニードル軸受の断面図である。 実施例１におけるニードル軸受を構成するシールリングの正面図および側面図である。 実施例１の変形実施例におけるニードル軸受の断面図である。 実施例１におけるシールリングの変形例の正面図および側面図である。 実施例１におけるシールリングの他の変形例の正面図および側面図である。 実施例２におけるニードル軸受の断面図である。 実施例２におけるニードル軸受を構成するシールリングの正面図および側面図である。 実施例３におけるニードル軸受の断面図である。 実施例３におけるニードル軸受の油量が少ないときの状態を表す図である。 実施例３におけるニードル軸受の油量が多いときの状態を表す図である。 シールリングの内径可変構造の変形例を示す図である。 従来技術によるニードル軸受の断面図である。

符号の説明

１０ ニードル軸受
１２ 外輪
１４ 鍔
１５ 側面
１６ ニードル
１８ 保持器
２０ シールリング
２２ 側面
２３ 端部
２４ 分割部
２６ スリット
２８ 突起
３０ 軸体
４０ ニードル軸受
４２ 外輪
４４ 鍔
４５ 側面
４６ ニードル
４８ 保持器
５０ シールリング
５２ 側面
５３ 端部
５４ 分割部
６０ 軸体
７０ ニードル軸受
７２ 外輪
７４ 鍔
７５ 内径縮径部
７６ ニードル
７８ 保持器
８０ シールリング
８２ 外径縮径部
８４ 側面
８６ スリット
９０ 軸体

Claims (5)

1. 外輪の内径面にニードルとシールリングが軸方向に並列配置されているニードル軸受であって、
   前記外輪の軸方向の両端のうち、少なくとも前記シールリングが配置される側の端には該外輪に鍔が形成されており、
   前記シールリングは周方向の一箇所で分割された有端リングで、弾性により内径の寸法を変化させることができる内径可変構造となっており、該シールリングは軸受の軸方向に移動可能な状態で内輪又は軸体の外径側に組込まれる構成とされており、
   軸受における軸方向の潤滑油の流れが軸方向に並列配置されたニードル側からシールリング側に向けて流れる構成とされており、
   潤滑油の流れにより油圧が発生した状態では、前記シールリングが前記外輪に接触状態となる構成とされており、かつ、該シールリングの内径が内輪又は軸体の外径に対して接触状態又は非接触の近接状態となる構成とされていることを特徴とするニードル軸受。
2. 請求項１に記載のニードル軸受であって、
   前記シールリングの軸受外方側の側面は径方向外方に向かってシールリングの軸方向の幅が狭くなる傾斜面とされており、該シールリングの自由状態における内径はニードルの内径側軌道面とされる内輪又は軸体の外径よりも大きく設定されており、
   潤滑油の流れにより油圧が発生すると、シールリングが油圧により軸方向に押されてシールリングの側面が外輪の鍔に対して接触状態となり、該シールリングに内径側に縮む方向の力が働いて該シールリングが縮径し、該シールリングの内径が内輪又は軸体の外径に対して接触状態となることを特徴とするニードル軸受。
3. 請求項１に記載のニードル軸受であって、
   前記シールリングの自由状態における内径は前記ニードルの内径側軌道面とされる内輪又は軸体の外径よりも小さく設定されており、該シールリングが内輪又は軸体に嵌合された状態では、該シールリングの内径と内輪又は軸体の外径は摺動可能な接触状態とされており、
   潤滑油の流れにより油圧が発生すると、シールリングが油圧により軸方向に押されて、内輪又は軸体の外径に接触した状態で軸方向に移動し、シールリングの端面が外輪の鍔に対して接触状態となることを特徴とするニードル軸受。
4. 請求項１に記載のニードル軸受であって、
   前記外輪の内径面とシールリングの外径面は、前記潤滑油の流れに応じて軸方向に相対移動可能な嵌合構造とされていると共に、該両者の嵌合部の少なくとも軸方向の一部において前記潤滑油の軸方向の流れ方向に漸次縮径するテーパ状の嵌合構造とされていることを特徴とするニードル軸受。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載のニードル軸受であって、
   前記シールリングの内径面にスリット又は突起が形成されていることを特徴とするニードル軸受。
   

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