JP6047999B2

JP6047999B2 - 回転支持装置

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Publication number: JP6047999B2
Application number: JP2012189547A
Authority: JP
Inventors: 石川　宏史; 宏史石川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2032-08-30
Also published as: JP2014047815A

Description

この発明は、自動車やオートバイ等の各種車両用の変速機、工作機械、建設機械等の各種機械装置に組み込んで使用される、回転支持装置の改良に関する。

図５に示す様に、自動車用変速機では、一部の歯車軸であって軸部材である回転軸１の端部を、外径側部材であるハウジング２に対し、シェル形ニードル軸受３により回転自在に支持している。この為に、このハウジング２の一部に取付孔４を設け、この取付孔４の内周面と、前記回転軸１の端部外周面との間に、前記シェル形ニードル軸受３を組み付けている。

このシェル形ニードル軸受３は、特許文献１等に記載されて従来から広く知られている、複列タイプのもので、シェル形外輪５と、複数個のラジアルニードル６、６と、１対のラジアル保持器７、７とを備える。このうちのシェル形外輪５は、金属板である、肌焼鋼、軸受鋼等の硬質金属製の板材に、絞り加工等の塑性加工を施して成るもので、円筒部８と、この円筒部８の軸方向両端部を径方向内方に折り曲げて成る１対の内向鍔部９、９とを備える。そして、単一円筒面である、前記円筒部８の内周面の軸方向両半部を、１対の外輪軌道１０、１０としている。この様なシェル形外輪５は、前記円筒部８を前記取付孔４に対し、全体的に均一の締め代を持った締り嵌めで内嵌する事により、前記ハウジング２に固定されている。又、単一円筒面である、前記回転軸１の端部外周面のうち、前記両外輪軌道１０、１０と対向する部分を、１対の内輪軌道１１、１１としている。又、それぞれが鋼製である前記各ラジアルニードル６、６は、前記両外輪軌道１０、１０と前記両内輪軌道１１、１１との間に、両列毎に複数個ずつ、それぞれが鋼板製である、前記両ラジアル保持器７、７により保持された状態で、転動自在に設けられている。

ところで、上述したシェル形ニードル軸受３の様に、自動車用変速機を構成する歯車軸の回転支持部分に組み込んで使用される転がり軸受の負荷荷重の大きさは、使用時に変化する。この為、当該転がり軸受には、この負荷荷重の最大値を十分に支承できるだけの負荷容量を有している事が要求される。これに対して、上述したシェル形ニードル軸受３の場合には、前記ラジアルニードル６、６の列を複列としている為、当該要求に応えられる大きさの負荷容量を確保し易い。

ところが、上述した従来構造の場合には、以下に説明する様な点で、改善の余地がある。
即ち、上述した従来構造の場合には、両列の軸受部の諸元（前記外輪軌道１０の直径、前記内輪軌道１１の直径、前記各ラジアルニードル６、６の転動面の直径及び個数等）が互いに等しくなっている。又、前記取付孔４と前記シェル形外輪５を構成する円筒部８との嵌合部の締め代が、全体的に均一（嵌合に伴う前記両外輪軌道１０、１０の縮径量が同一）になっている。この為、両列の軸受部のラジアル隙間（ラジアル方向の内部隙間）は、互いに等しくなっている。従って、使用時に変化する負荷荷重の大きさに拘らず、この負荷荷重を、常に、両列の軸受部で分担して支承する状態となる。つまり、この負荷荷重が、両列の軸受部で分担しなければ支承できない程大きくなっている場合に限らず、何れか一方の列の軸受部のみで十分に支承できる程小さくなっている場合にも、前記負荷荷重を両列の軸受部で分担して支承する状態となる。
一方、両列の軸受部に関しては、それぞれ負荷荷重を支承していない状態（負荷圏が発生していない状態）よりも、負荷荷重を支承している状態（負荷圏が発生している状態）の方が、回転抵抗が大きくなる。
従って、上述した従来構造の場合、本来であれば、何れか一方の列の軸受部のみで負荷荷重を支承できる状態（この負荷荷重が比較的小さくなっている状態）で、両列の軸受部の回転抵抗に基づく損失トルク（動トルク）が無駄に大きくなる傾向がある。

尚、自動車やオートバイ用の変速機の一種である、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）には、使用時に回転する外径側部材である外径側歯車軸の径方向中心部に設けた取付孔の内周面と、使用時に回転する軸部材である内径側歯車軸の外周面との間に、転がり軸受を組み付けて成る、回転支持装置が組み込まれている。使用時に、前記両歯車軸は相対回転し、前記転がり軸受は、これら両歯車軸同士の間に作用するラジアル荷重を支承しつつ、これら両歯車軸同士が相対回転する事を許容する。この様な回転支持装置を構成する前記転がり軸受として、複列のシェル形ニードル軸受を使用する場合にも、やはり、上述した様な問題が発生する。

特開２００５−４２８７９号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、使用時に負荷荷重の大きさが変化する用途に於いて、何れの負荷荷重領域でも、この負荷荷重を十分に支承できると共に、各列の軸受部の回転抵抗に基づく損失トルクが無駄に大きくなる事を抑えられる構造を実現すべく発明したものである。

本発明の回転支持装置は、取付孔を有する外径側部材と、この取付孔の内径側に、この取付孔と同心に設けられた軸部材と、これら取付孔の内周面と軸部材の外周面との間に組み付けられたシェル形ニードル軸受とを備える。
又、このうちのシェル形ニードル軸受は、シェル形外輪と、複数個のラジアルニードルとを備える。
又、このうちのシェル形外輪は、金属板製で且つ内周面の軸方向複数箇所にそれぞれが円筒面状の外輪軌道を有するもので、前記取付孔に内嵌固定されている。
又、前記各ラジアルニードルは、前記各外輪軌道と、前記軸部材の外周面のうちでこれら各外輪軌道と対向する部分に設けられた、それぞれが円筒面状の内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。
特に、本発明の回転支持装置に於いては、前記取付孔の内周面と前記軸部材の外周面との間に前記シェル形ニードル軸受を組み付けた状態である軸受組み付け状態で、前記シェル形外輪のうち、軸方向に関して前記各外輪軌道と整合する部分の全体が、それぞれ前記取付孔の内周面に締り嵌めで内嵌されている。
又、前記軸受組み付け状態で、前記シェル形ニードル軸受を構成する各列の軸受部のラジアル隙間が、それぞれ異なっていると共に、これら各列の軸受部のラジアル隙間のうち、少なくとも最も小さいラジアル隙間以外のラジアル隙間が、正のラジアル隙間になっている。
又、前記シェル形外輪の外周面が、軸方向に関して前記ラジアル隙間がより小さくなった軸受部に対応する部分程直径が大きくなった段付形状になっている。
尚、本発明は、前記外径側部材を、使用時にも回転しないハウジングとすると共に、前記軸部材を、使用時に回転する回転軸として実施する事もできるし、前記外径側部材を、使用時に回転する回転体とすると共に、前記軸部材を、使用時にも回転しない静止軸（固定軸）として実施する事もできる。更に、前記外径側部材と前記軸部材との構成に関しては、後述する請求項６に記載した発明の構成を採用する事もできる。

本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記各軸受部の基本動定格荷重を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする。
この場合には、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記各軸受部の基本動定格荷重を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする手段として、前記ラジアルニードルの個数を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程多くする手段と、前記ラジアルニードルの転動面の直径を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする手段と、前記ラジアルニードルの転動面の軸方向長さを、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする手段とのうちから選択される、少なくとも１つの手段を採用する事ができる。
又、この場合には、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記各軸受部を構成する前記外輪軌道の直径と前記内輪軌道の直径とを、それぞれ基本動定格荷重をより大きくした軸受部程大きくする事ができる。
又、前記ラジアルニードルの転動面の直径を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする手段を採用する場合には、例えば請求項５に記載した発明の様に、前記各軸受部を構成する前記内輪軌道の直径を、これら各軸受部同士で互いに等しくすると共に、前記各軸受部を構成する前記外輪軌道の直径を、前記ラジアルニードルの転動面の直径をより大きくした軸受部程大きくする。

又、本発明を実施する場合には、例えば請求項６に記載した発明の様に、前記外径側部材を、使用時に前記取付孔の中心軸を中心として回転する回転部材とし、前記軸部材を、使用時に自身の中心軸を中心として回転する回転軸とし、更に、前記回転部材とこの回転軸とが、互いに相対回転する状態で使用されるものとする事ができる。この様な請求項６に記載した発明は、例えば前述したＤＣＴに組み込んで使用される回転支持装置として実施する事ができる。即ち、この場合には、前記外径側部材である回転部材を前記外径側歯車軸とし、前記軸部材である回転軸を前記内径側歯車軸とし、前記シェル形ニードル軸受を、これら外径側歯車軸の取付孔の内周面と内径側歯車軸の外周面との間に組み付ける転がり軸受とする。

又、本発明を実施する場合で、前記外径側部材を、使用時にも回転しないハウジングとし、前記軸部材を、使用時に回転する回転軸とし、前記シェル形ニードル軸受を、この回転軸の一端部外周面と前記取付孔の内周面との間に組み付けると共に、この回転軸の一部で前記シェル形ニードル軸受を構成する各列の軸受部よりもこの回転軸の一端縁から遠い位置にラジアル荷重が作用する状態で使用する場合に、好ましくは、請求項７に記載した発明の様に、前記各列の軸受部のラジアル隙間を、前記回転軸の一端縁からより遠い位置に存在する軸受部程小さくする。

又、本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項８に記載した発明の様に、前記シェル形外輪の内周面と前記軸部材の外周面との間部分で、軸方向に関して互いに隣り合う軸受部を構成するラジアルニードル同士の間部分に、円環状の間座を配置する。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項９に記載した発明の様に、前記シェル形外輪の内周面の軸方向一部分に設けた段差面と、前記軸部材の外周面の軸方向一部分に設けた段差面との間に、スラスト軸受を設置する事もできる。このスラスト軸受は、軸方向に関して互いに対向する１対のスラスト軌道面と、これら両スラスト軌道面同士の間に、スラスト保持器により保持された状態で転動自在に設けられた複数のスラストニードルとを備えたものである。尚、前記両スラスト軌道面は、それぞれ前記シェル形外輪や前記軸部材と別体に造られたスラスト軌道輪の側面に設ける事もできるし、或いは、前記両段差面のうちの少なくとも一方を、前記スラスト軌道面とする事もできる。

上述の様に構成する本発明の回転支持装置の場合、シェル形ニードル軸受に小さい負荷荷重のみが作用している状態（例えば、運転停止時に設定されている予圧に基づく負荷荷重のみが作用している状態や、運転開始直後に負荷荷重が発生し始めた状態、更には伝達トルクが小さい状態）では、各列の軸受部のうちで、ラジアル隙間が最も小さい軸受部にのみ、負荷圏が発生した状態となる。この状態から、前記負荷荷重が増大すると、これに合わせて各部材の弾性変形量が増大する事に伴い、残りの列の軸受部にも、ラジアル隙間が小さいものから順番に、負荷圏が発生し始める。そして、最終的には、総ての列の軸受部に、負荷圏が発生した状態となる。何れの状態でも、前記負荷荷重は、負荷圏が発生した軸受部によってのみ支承される。又、前記各列の軸受部の回転抵抗は、負荷圏が発生している状態よりも、負荷圏が発生していない状態の方が、小さくなる。従って、本発明の場合、使用時に変化する前記負荷荷重の範囲を考慮して、前記各列の軸受部のラジアル隙間を適切に規制しておけば、前記負荷荷重の大きさに拘らず、この負荷荷重を、必要最小限となる個数の軸受部により分担して支承できる。この結果、何れの負荷荷重領域でも、この負荷荷重を十分に支承できると共に、前記各列の軸受部の回転抵抗に基づく損失トルクが無駄に大きくなる事を抑えられる。

又、請求項２に記載した発明の構成を採用すれば、各列の軸受部同士の寿命のバランスを取り易くできる。即ち、本発明の場合、ラジアル隙間がより小さい軸受部程、負荷荷重がより小さい段階から、この負荷荷重を支承する状態になる。この為、この負荷荷重の支承頻度（支承時間）は、ラジアル隙間がより小さい軸受部程多く（長く）なる。又、本発明の場合、前記負荷荷重を複数の軸受部により分担して支承する場合に、これら各軸受部で発生する負荷圏の広さは、ラジアル隙間がより小さい軸受部程広くなる。つまり、前記負荷荷重の支承分担割合は、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくなる。従って、本発明の場合、ラジアル隙間がより小さい軸受部程、厳しい荷重条件で使用される事になる。これに対して、請求項２に記載した発明の場合には、前記各列の軸受部の基本動定格荷重を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程（より厳しい荷重条件で使用される軸受部程）、大きくしている。この為、前記各列の軸受部同士の寿命のバランスを取り易くできる。
又、請求項５に記載した発明の構成を採用すれば、軸部材の外周面の一部で、軸方向に隣り合う内輪軌道同士の間に、段差面を形成する必要がなくなる。従って、その分だけ、前記軸部材の加工を容易にできる。

又、請求項７に記載した発明の構成を採用すれば、軸部材である回転軸の一端部のうち、ラジアル荷重の作用点に近い部分から順番に、ラジアル隙間がより小さい軸受部が配置される状態となる。この為、前記ラジアル荷重に対する前記回転軸の曲げ剛性を、効率良く確保できる。
又、請求項８に記載した発明の構成を採用すれば、円環状の間座により、この間座の軸方向両側に配置された、１対の軸受部を構成するラジアルニードルの軸方向変位を規制し易くできる。
又、請求項９に記載した発明の構成を採用すれば、軸部材と、シェル形外輪を内嵌した相手部材との間に作用するスラスト荷重を、スラスト軸受により支承できる。又、このスラスト軸受を、前記シェル形外輪と前記軸部材との間に組み付けている為、この軸部材と前記相手部材との間の回転支持部分を小型に構成できると共に、この回転支持部分に対する前記スラスト軸受の組み付け性を良好にできる。

本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。同第２例を示す部分断面図。同第３例を示す部分断面図。同第４例を示す部分断面図。従来構造の１例を示す部分断面図。

［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１〜４、７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の回転支持装置は、自動車用変速機を構成するハウジング２ａと、歯車軸であって軸部材である回転軸１ａと、シェル形ニードル軸受３ａとを備える。そして、この回転軸１ａの一端部を、前記ハウジング２ａに対し、前記シェル形ニードル軸受３ａにより回転自在に支持している。

前記シェル形ニードル軸受３ａは、シェル形外輪５ａと、複数個のラジアルニードル６、６と、１対のラジアル保持器７ａ、７ｂとを備える。このうちのシェル形外輪５ａは、金属板である、肌焼鋼、軸受鋼等の硬質金属製の板材に、絞り加工等の塑性加工を施して成るもので、段付円筒部１２と、この段付円筒部１２の軸方向両端部を径方向内方に折り曲げて成る１対の内向鍔部９ａ、９ｂとを有する。又、このうちの段付円筒部１２は、互いに同心に配置された大径円筒部１３及び小径円筒部１４と、これら両円筒部１３、１４の軸方向端縁同士をつなぐ円輪部１５とから成る。そして、それぞれが円筒面である、前記両円筒部１３、１４の内周面を、１対の外輪軌道１０ａ、１０ｂとしている。この様な構成を有するシェル形外輪５ａは、前記両円筒部１３、１４を、それぞれ前記ハウジング２ａの一部に設けた段付の取付孔４ａの内周面に締り嵌めで内嵌している。これと共に、前記両内向鍔部９ａ、９ｂのうちの小径側の内向鍔部９ｂの外側面と、前記円輪部１５の外側面とを、それぞれ前記取付孔４ａの内周面に設けられた段差面に当接させる事で、前記ハウジング２ａに対する前記シェル形外輪５ａの軸方向の位置決めを図っている。

又、鋼製である、前記回転軸１ａの一端部は、前記シェル形外輪５ａの内径側に、このシェル形外輪５ａと同心に配置している。この回転軸１ａの一端部は、先端側（図１の左側）の小径部１６と、中央側（図１の右側）の大径部１７とを、互いに同心に設けて成る。そして、それぞれが円筒面である、これら大径部１７の外周面及び小径部１６の外周面を、１対の内輪軌道１１ａ、１１ｂとしている。

又、それぞれが鋼製である、前記各ラジアルニードル６、６は、前記両外輪軌道１０ａ、１０ｂと前記両内輪軌道１１ａ、１１ｂとの間に、両列毎に複数個ずつ、それぞれが鋼板製である、前記両ラジアル保持器７ａ、７ｂにより保持された状態で、転動自在に設けられている。又、この状態で、それぞれが両列毎の外輪軌道１０ａ（１０ｂ）と内輪軌道１１ａ（１１ｂ）と複数個のラジアルニードル６、６とラジアル保持器７ａ（７ｂ）とを含んで構成される、両列の軸受部１８、１９のうち、大径側の第一軸受部１８を構成するラジアルニードル６、６及びラジアル保持器７ａは、大径側の内向鍔部９ａの内側面と前記円輪部１５の内側面とにより、その軸方向変位を規制されている。これに対して、小径側の第二軸受部１８を構成するラジアルニードル６、６及びラジアル保持器７ｂは、小径側の内向鍔部９ｂの内側面と、前記回転軸１ａの外周面のうちで前記両内輪軌道１１ａ、１１ｂ同士の間に設けられた段差面２０とにより、その軸方向変位を規制されている。又、本例の場合、前記各ラジアルニードル６、６は、前記両列の軸受部１８、１９同士で、互いに同一の諸元を有するものを使用している。

又、本例の場合、前記第一、第二両軸受部１８、１９のラジアル隙間を、前記回転軸１ａの一端縁（先端縁）から遠い側（軸方向中央寄り）に配置された第一軸受部１８で、この一端縁に近い側（軸方向端部寄り）に配置された第二軸受部１９よりも小さくしている。この為に、本例の場合には、図示の組立状態（前記取付孔４ａに前記シェル形外輪５ａを締り嵌めで内嵌する事に伴い、前記両外輪軌道１０ａ、１０ｂに弾性的な縮径が生じた状態）で、前記第一軸受部１８を構成する外輪軌道１０ａと内輪軌道１１ａとの直径差を、前記第二軸受部１９を構成する外輪軌道１０ｂと内輪軌道１１ｂとの直径差よりも小さくしている。

更に、本例の場合、前記第一、第二両軸受部１８、１９の基本動定格荷重を、ラジアル隙間が比較的小さい第一軸受部１８で、ラジアル隙間が比較的大きい第二軸受部１９よりも、大きくしている。この為に、本例の場合には、前記第一軸受部１８を構成するラジアルニードル６、６の個数を、前記第二軸受部１９を構成するラジアルニードル６、６の個数よりも多くしている。ここで、本例の場合、前記第一軸受部１８を構成するラジアルニードル６、６の設置空間（円筒状空間）は、前記第二軸受部１９を構成するラジアルニードル６、６の設置空間（円筒状空間）よりも、径寸法が大きくなっている為、周方向長さも長くなっている。従って、上述の様に第一軸受部１８を構成するラジアルニードル６、６の個数を、第二軸受部１９を構成するラジアルニードル６、６の個数よりも多くする事は、容易である。

尚、本例の場合、前記回転軸１ａの図示しない他端部は、前記ハウジング２ａに対し、他の転がり軸受により回転自在に支持されている。又、前記回転軸１ａの図示しない軸方向中間部には、歯車が固定されている。前記自動車用変速機の運転時に、この回転軸１ａの軸方向中間部には、この歯車を介して、ラジアル荷重が作用する。このラジアル荷重の大きさは、前記自動車用変速機の運転状態によって変化する（伝達トルクが大きくなる程大きくなる）。そして、これに伴い、前記シェル形ニードル軸受３ａ及び前記他の転がり軸受の負荷荷重の大きさも変化する。

上述の様に構成する本例の回転支持装置の場合、前記シェル形ニードル軸受３ａに極く小さい負荷荷重のみが作用している状態（例えば、運転停止時に設定されている予圧に基づく負荷荷重のみが作用している状態や、運転開始直後に負荷荷重が発生し始めた状態、更には、前記回転軸１ａが伝達するトルクが小さい状態）では、前記第一、第二両軸受部１８、１９のうちで、ラジアル隙間が比較的小さい第一軸受部１８にのみ、負荷圏が発生した状態となる。この状態から、前記負荷荷重が増大すると、これに合わせて各部材の弾性変形量が増大する事に伴い、ラジアル隙間が比較的大きい第二軸受部１９にも、負荷圏が発生し始める。つまり、前記負荷荷重が或る一定値を超えて大きくなると、前記第一、第二両軸受部１８、１９に、それぞれ負荷圏が発生した状態となる。何れの状態でも、前記負荷荷重は、負荷圏が発生した軸受部によってのみ支承される。又、前記第一、第二両軸受部１８、１９の回転抵抗は、負荷圏が発生している状態よりも、負荷圏が発生していない状態の方が、小さくなる。従って、本例の場合、使用時に変化する前記負荷荷重の範囲を考慮して、前記第一、第二両軸受部１８、１９のラジアル隙間を適切に規制しておけば、前記負荷荷重の大きさに拘らず、この負荷荷重を、必要最小限となる個数（１列又は２列）の軸受部１８（１９）により、単独で又は分担して支承できる。この結果、何れの負荷荷重領域でも、この負荷荷重を十分に支承できると共に、前記第一、第二両軸受部１８、１９の回転抵抗に基づく損失トルクが無駄に大きくなる事を抑制できる。

又、本例の場合、ラジアル隙間が比較的小さい第一軸受部１８は、ラジアル隙間が比較的大きい第二軸受部１９に比べ、前記負荷荷重がより小さい段階から、この負荷荷重を支承する状態になる。この為、この負荷荷重の支承頻度（支承時間）は、前記第一軸受部１８で、前記第二軸受部１９よりも多く（長く）なる。又、本例の場合、前記負荷荷重を、前記第一、第二両軸受部１８、１９により分担して支承する場合に、これら第一、第二両軸受部１８、１９で発生する負荷圏の広さは、ラジアル隙間が比較的小さい第一軸受部１８で、ラジアル隙間が比較的大きい第二軸受部１９よりも広くなる。つまり、前記負荷荷重の支承分担割合は、前記第一軸受部１８で、前記第二軸受部１９よりも大きくなる。従って、本例の場合、前記第一軸受部１８の方が、前記第二軸受部１９よりも、厳しい荷重条件で使用される事になる。これに対して、本例の場合には、比較的厳しい荷重条件で使用される第一軸受部１８の基本動定格荷重を、比較的緩い荷重条件で使用される第二軸受部１９の基本動定格荷重よりも大きくしている。この為、本例の場合には、前記第一、第二両軸受部１８、１９の基本動定格荷重を互いに等しくする構成を採用する場合に比べて、これら第一、第二両軸受部１８、１９の寿命を互いに近づける事ができる。

又、本例の場合、前記第一、第二両軸受部１８、１９のうちで、前記負荷荷重の増大に伴って負荷圏が先に発生する第一軸受部１８を、負荷圏が後に発生する第二軸受部１９よりも、前記回転軸１ａのラジアル荷重の作用点である軸方向中間部に近い位置に配置している。この為、この回転軸１ａのスパン（軸方向両端部に設けた１対の軸受部同士の間隔を）短くして、前記ラジアル荷重に対する前記回転軸１ａの曲げ剛性を、効率良く確保できる。

［実施の形態の第２例］
図２は、請求項１〜４、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、シェル形外輪５ａの内周面と回転軸１ａの外周面との間部分で、第一、第二両軸受部１８、１９同士の間部分（より具体的には、軸方向に関して、前記シェル形外輪５ａの円輪部１５の内側面と、前記回転軸１ａの段差面２０との間に挟まれた部分）に、円輪状の間座２１を配置している。そして、この間座２１により、前記第一、第二両軸受部１８、１９を構成するラジアル保持器７ａ、７ｂ及びラジアルニードル６、６の、互いに近づき合う方向の変位を規制している。尚、前記間座２１を構成する材料は、特に限定される事はないが、好ましくは、高強度を有する滑り易い材料（例えば、含油メタル、高機能樹脂等）を用いるのが良い。
その他の部分の構造及び作用は、上述の図１に示した第１例の場合と同様であるから、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。

［実施の形態の第３例］
図３は、請求項１〜３、５、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、ラジアル隙間を比較的小さくした第一軸受部１８ａの基本動定格荷重を、ラジアル隙間を比較的大きくした第二軸受部１９の基本動定格荷重よりも大きくする為に、前記第一軸受部１８ａを構成するラジアルニードル６ａ、６ａの転動面の直径を、前記第二軸受部１９を構成するラジアルニードル６、６の転動面の直径よりも大きくしている。即ち、本例の場合には、回転軸１ｂの一端部外周面を単一円筒面として、この一端部外周面に設けられた、両列の内輪軌道１１ｃ、１１ｂの外径寸法を互いに等しくしている。これにより、前記第一軸受部１８ａを構成する外輪軌道１０ａと内輪軌道１１ｃとの間の径方向幅を、前記第二軸受部１９を構成する外輪軌道１０ｂと内輪軌道１１ｂとの間の径方向幅よりも十分に大きくする事により、上述の様な両軸受部１８ａ、１９間で、ラジアルニードル６ａ、６の転動面に、直径差を持たせられる様にしている。尚、本例の構造を実施する場合、前記第一軸受部１８ａの基本動定格荷重を、前記第二軸受部１９の基本動定格荷重よりも大きくできる範囲内であれば、これら第一、第二両軸受部１８ａ、１９を構成するラジアルニードル６ａ、６の個数は、互いに異ならせても良いし、互いに等しくしても良い。
その他の部分の構造及び作用は、上述の図２に示した第２例の場合と同様であるから、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。

［実施の形態の第４例］
図４は、請求項１〜４、７、９に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、シェル形外輪５ｂと回転軸１ｃとの間部分で、第一軸受部１８に対して、第二軸受部１９と反対側に隣接する部分に、スラスト軸受２２を組み付けている。この為に、前記シェル形外輪５ｂを構成する大径円筒部１３の内端縁（図４の右端縁）から径方向外方に直角に折れ曲がる状態で第二円輪部２３を設けると共に、この第二円輪部２３の外周縁から軸方向内側（図４の右側）に直角に折れ曲がる状態で第二大径円筒部２４を設けている。又、前記回転軸１ｃの一端寄り部分で、大径部１７の基端側に隣接する部分に、この大径部１７よりも外径寸法が大きい、第二大径部２５を設けると共に、この第二大径部２５の基端側に隣接する部分に、この第二大径部２５よりも更に外径寸法が大きい、第三大径部２６を設けている。そして、前記第二大径円筒部２４の内周面と前記第二大径部２５の外周面との間部分に前記スラスト軸受２２を配置した状態で、このスラスト軸受２２を、段差面である前記第二円輪部２３の内側面と、前記第二大径部２５の外周面と前記第三大径部２６の外周面との間に存在する段差面２７との間に挟持している。又、図示の使用状態で、前記第二円輪部２３の外側面は、ハウジング２ｂの取付孔４ｂの内面に設けた段差面に当接させている。

又、前記スラスト軸受２２は、軸方向に関して互いに対向する内側面を円輪状のスラスト軌道面２８、２９とした、それぞれが鋼板製である１対のスラスト軌道輪３０、３１と、これら両スラスト軌道面２８、２９同士の間に、鋼板製のスラスト保持器３２により保持された状態で転動自在に設けられた、それぞれが鋼製である複数のスラストニードル３３、３３とを備える。そして、前記両スラスト軌道輪３０、３１のうち、一方のスラスト軌道輪３０の外側面を前記段差面２７に、他方のスラスト軌道輪３１の外側面を前記第二円輪部２３の内側面に、それぞれ当接させている。又、本例の場合、前記第二軸受部１９を構成するラジアル保持器７ａ及びラジアルニードル６、６は、前記大径部１７の外周面と前記第二大径部２５の外周面との間に存在する段差面３４により、軸方向内側への変位を規制されている。

上述の様に構成する本例の回転支持装置によれば、前記回転軸１ｃと前記ハウジング２ｂとの間に作用するスラスト荷重を、前記スラスト軸受２２により支承できる。又、このスラスト軸受２２を、前記シェル形外輪５ｂと前記回転軸１ｃとの間に組み付けている為、前記ハウジング２ｂに対する前記回転軸１ｃの一端部の回転支持部分を小型に構成できると共に、この回転支持部分に対する前記スラスト軸受２２の組み付け性を良好にできる。
その他の部分の構造及び作用は、前述の図１に示した第１例の場合と同様であるから、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。

上述した各実施の形態では示さなかったが、本発明を実施する場合には、各列の軸受部の基本動定格荷重を異ならせる手段として、これら各列の軸受部毎にラジアルニードルの転動面の軸方向長さを異ならせる手段を採用する事もできる。
又、スラスト軸受を設ける場合には、このスラスト軸受を、軸方向に隣り合う軸受部同士の間に配置する事もできる。

１、１ａ〜１ｃ回転軸
２、２ａ、２ｂハウジング
３、３ａ〜３ｄシェル形ニードル軸受
４、４ａ、４ｂ取付孔
５、５ａ、５ｂシェル形外輪
６、６ａラジアルニードル
７、７ａ〜７ｃラジアル保持器
８円筒部
９、９ａ、９ｂ内向鍔部
１０、１０ａ、１０ｂ外輪軌道
１１、１１ａ〜１１ｃ内輪軌道
１２段付円筒部
１３大径円筒部
１４小径円筒部
１５円輪部
１６小径部
１７大径部
１８、１８ａ第一軸受部
１９第二軸受部
２０段差面
２１間座
２２スラスト軸受
２３第二円輪部
２４第二大径円筒部
２５第二大径部
２６第三大径部
２７段差面
２８スラスト軌道面
２９スラスト軌道面
３０スラスト軌道輪
３１スラスト軌道輪
３２スラスト保持器
３３スラストニードル
３４段差面

Claims

取付孔を有する外径側部材と、この取付孔の内径側に、この取付孔と同心に設けられた軸部材と、これら取付孔の内周面と軸部材の外周面との間に組み付けられたシェル形ニードル軸受とを備え、
このシェル形ニードル軸受は、シェル形外輪と、複数個のラジアルニードルとを備え、
このうちのシェル形外輪は、金属板製で且つ内周面の軸方向複数箇所にそれぞれが円筒面状の外輪軌道を有するもので、前記取付孔に内嵌固定されており、
前記各ラジアルニードルは、前記各外輪軌道と、前記軸部材の外周面のうちでこれら各外輪軌道と対向する部分に設けられた、それぞれが円筒面状の内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている、
回転支持装置に於いて、
前記取付孔の内周面と前記軸部材の外周面との間に前記シェル形ニードル軸受を組み付けた状態である軸受組み付け状態で、前記シェル形外輪のうち、軸方向に関して前記各外輪軌道と整合する部分の全体が、それぞれ前記取付孔の内周面に締り嵌めで内嵌されており、
前記軸受組み付け状態で、前記シェル形ニードル軸受を構成する各列の軸受部のラジアル隙間が、それぞれ異なっていると共に、これら各列の軸受部のラジアル隙間のうち、少なくとも最も小さいラジアル隙間以外のラジアル隙間が、正のラジアル隙間になっており、
前記シェル形外輪の外周面が、軸方向に関して前記ラジアル隙間がより小さくなった軸受部に対応する部分程直径が大きくなった段付形状になっている
事を特徴とする回転支持装置。
前記各軸受部の基本動定格荷重を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくしている、請求項１に記載した回転支持装置。
前記各軸受部の基本動定格荷重を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする手段として、前記ラジアルニードルの個数を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程多くする手段と、前記ラジアルニードルの転動面の直径を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする手段と、前記ラジアルニードルの転動面の軸方向長さを、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする手段とのうちから選択される、少なくとも１つの手段を採用している、請求項２に記載した回転支持装置。
前記各軸受部を構成する前記外輪軌道の直径と前記内輪軌道の直径とを、それぞれ基本動定格荷重をより大きくした軸受部程大きくしている、請求項３に記載した回転支持装置。
前記ラジアルニードルの転動面の直径を、ラジアル隙間がより小さい軸受部程大きくする手段を採用し、且つ、前記各軸受部を構成する前記内輪軌道の直径を、これら各軸受部同士で互いに等しくすると共に、前記各軸受部を構成する前記外輪軌道の直径を、前記ラジアルニードルの転動面の直径をより大きくした軸受部程大きくしている、請求項３に記載した回転支持装置。
前記外径側部材が、使用時に前記取付孔の中心軸を中心として回転する回転部材であり、前記軸部材が、使用時に自身の中心軸を中心として回転する回転軸であり、更に、前記回転部材と前記回転軸とが、互いに相対回転する状態で使用される、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した回転支持装置。
前記外径側部材が、使用時にも回転しないハウジングであり、前記軸部材が、使用時に回転する回転軸であり、前記シェル形ニードル軸受が、この回転軸の一端部外周面と前記取付孔の内周面との間に組み付けられており、前記シェル形ニードル軸受を構成する各列の軸受部のラジアル隙間が、前記回転軸の一端縁からより遠い位置に存在する軸受部程小さくなっており、前記回転軸の一部で前記各軸受部よりもこの回転軸の一端縁から遠い位置にラジアル荷重が作用する状態で使用される請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した回転支持装置。
前記シェル形外輪の内周面と前記軸部材の外周面との間部分で、軸方向に関して互いに隣り合う軸受部を構成するラジアルニードル同士の間部分に、円環状の間座を配置している、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した回転支持装置。
前記シェル形外輪の内周面の軸方向一部分に設けた段差面と、前記軸部材の外周面の軸方向一部分に設けた段差面との間に、スラスト軸受を設置しており、このスラスト軸受は、軸方向に関して互いに対向する１対のスラスト軌道面と、これら両スラスト軌道面同士の間に、スラスト保持器により保持された状態で転動自在に設けられた複数のスラストニードルとを備えたものである、請求項１〜８のうちの何れか１項に記載した回転支持装置。