JPH06294418A - ラジアルニードル軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸方向に貫通して流れる油を十分に絞る。 【構成】 保持器１２の厚さは、ニードル６の直径より
も僅かだけ小さい。保持器１２の下流側にシールリング
１３を設ける。油は、外側隙間１４及び内側隙間１５を
流れて、上記保持器１２とシールリング１３との間の隙
間２０に進入する。更に油は、シールリップ１８内周面
と軸２外周面との間の隙間２１を通って、下流側に達す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るラジアルニードル
軸受は、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
のに利用される。

【０００２】

【従来の技術】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
油を絞り、下流側に流れる油の量を調整する機能も持た
なければならない。この為従来は、図１３に示す様に、
ハウジング１の内周面と軸２の外周面との間に滑り軸受
３を設ける事により、上記サポート軸受を構成してい
た。

【０００３】ところが、滑り軸受３は軸２が回転する際
のトルク損失が大きい。この為、自動車の動力性能の向
上及び省燃費を目的として、ニードル軸受により上記サ
ポート軸受を構成する事が考えられている。ところが、
一般に知られているニードル軸受の場合、軸方向に貫通
して流れる油の量が多過ぎて、上記サポート軸受として
用をなさない。

【０００４】この様な事情に鑑みて実開平１−８３９２
０号公報には、図１４〜１５に示す様な構造のニードル
軸受が記載されている。先ず、図１４に示した第１例の
構造の場合、フローティングシールと呼ばれるシールリ
ング４を、ニードル軸受を構成する外輪５の内周面と軸
２の外周面との間に設けている。このシールリング４
は、合成樹脂等により全体を円環状に形成されたもの
で、軸２の外径よりも僅かに大きな内径と、外輪５の内
径よりも小さく内向フランジ部８ａの内径よりも大きな
外径とを有する。このシールリング４は、外輪５の内側
で、ニードル６を保持している保持器７と潤滑油の流れ
方向下流側の内向フランジ部８ａとの間に装着する。

【０００５】この様なシールリング４は、自動変速機等
の運転状態に於いては、油の圧力に押されて、上記内向
フランジ部８ａの内側面に押し付けられる。この状態で
シールリング４の内周縁と軸２の外周面との間には、ス
リット状の隙間９が形成され、この隙間９を通じて上記
油が下流側に流れる。

【０００６】又、図１５に示した第２例の構造では、油
の流量を調整する為のシールリング４ａは、断面コ字形
で全体が円環状に形成されている。そしてこのシールリ
ング４ａは、軸２の外径よりも僅かに大きな内径と、外
輪５の内径よりも小さく内向フランジ部８ａの内径より
も大きな外径とを有する。このシールリング４ａは、コ
字形断面の開口側をニードル６と反対方向に向けた状態
で、上記外輪５の内側で、ニードル６と下流側の内向フ
ランジ部８ａとの間部分に装着している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する、従来のラジアルニードル軸受は、依
然として次に述べる様な解決すべき問題点を有する。

【０００８】先ず、図１４に示した第１例の構造では、
隙間９の幅寸法を小さくしたり、或はこの隙間９の長さ
寸法を大きくする事が難しく、十分に油の流量を絞る事
が出来ない。これに対して図１５に示した第２例の構造
では、シールリング４ａの内周面と軸２の外周面との間
の隙間９ａの長さ寸法を或る程度大きく出来、上記流量
を絞る事が、一応可能ではある。ところが、やはり十分
な絞り効果を得る為には、上記シールリング４ａの長さ
寸法を相当に大きくしなければならない。オイルポンプ
部分でのサポート軸受の設置スペースは限られており、
上記長さ寸法が徒に大きくなるのは好ましくない。

【０００９】本発明のラジアルニードル軸受は、上述の
様な事情に鑑みて発明されたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のラジアルニード
ル軸受は、前述した従来のラジアルニードル軸受と同様
に、内周面に外輪軌道を、両端部に直径方向内方に折れ
曲がった内向フランジ部を、それぞれ有する外輪と、円
周方向に亙って複数のポケットを有し、上記外輪の内側
に回転自在に設けられた保持器と、この保持器の端面と
上記内向フランジ部の内側面との間に設けられて、上記
外輪の内側を軸方向に流れる潤滑油に対する抵抗となる
シールリングと、上記各ポケットの内側に転動自在に保
持された複数のニードルとを備えている。

【００１１】特に、本発明のラジアルニードル軸受に於
いては、上記保持器は上記外輪軌道の直径よりも僅かに
小さな外径と、上記複数のニードルの内接円の直径より
も僅かに大きな内径とを有する。

【００１２】

【作用】上述の様に構成される本発明のラジアルニード
ル軸受の場合、軸方向に亙る油の流れは、保持器により
絞られる他、シールリングによっても絞られる。この一
種のラビリンス効果によって、ラジアルニードル軸受全
体としての絞り量は十分に大きくなる。この結果、ラジ
アルニードル軸受の軸方向に亙る長さ寸法を特に大きく
しなくても、上記油の流量を十分に絞る事が可能とな
る。

【００１３】

【実施例】図１〜２は本発明の第一実施例を示してい
る。ハウジング１に形成した円孔１０内には、このハウ
ジング１に対して相対的に回転する軸２を挿入してい
る。上記円孔１０の内周面には円筒状の外輪５を、締ま
りばめにより内嵌固定している。この外輪５は、内周面
に外輪軌道１１を、両端開口部に内向フランジ部８ａ、
８ｂを、それぞれ有する。そして、上記外輪軌道１１と
上記軸２の外周面との間に、保持器１２と、この保持器
１２により転動自在に保持された複数のニードル６と、
シールリング１３とを設けている。

【００１４】上記保持器１２は、籠形保持器と呼ばれる
もので、例えば耐熱性合成樹脂を射出成形する事によ
り、或は銅、アルミニウム等の金属により造られる。こ
の保持器１２の外径ｄは、上記外輪軌道１１の直径Ｄよ
りも僅かに小さい（ｄ＜Ｄ）。又、上記保持器１２の内
径Ｒは、上記複数のニードル６の内接円の直径、即ち上
記軸２の外径ｒよりも僅かに大きい（Ｒ＞ｒ）。言い換
えれば、上記保持器１２の厚さ寸法は、上記ニードル６
の直径寸法よりも僅かに小さい。従って、この保持器１
２の外周面と外輪軌道１１との間には微小な外側隙間１
４が、上記保持器１２の内周面と軸２の外周面との間に
は微小な内側隙間１５が、それぞれ形成される。

【００１５】一方、上記シールリング１３は、金属製で
円輪状の芯金１６と、この芯金１６により補強された、
ゴム等の弾性材製のシール材１７とから成る。このシー
ルリング１３は、油の流れ方向下流側（図１の右側）に
位置する内向フランジ部８ａの内側面と、上記保持器１
２の外側面との間に装着される。又、このシール材１７
の外側面内周寄り部分には、短円筒状のシールリップ１
８を形成し、このシールリップ１８の先端部を、上記内
向フランジ部８ａの直径方向内側に進入させている。
尚、上記保持器１２及びシールリング１３は、比較的薄
肉に形成された内向フランジ部８ｂを曲げ形成する以前
に、外輪５の内側に挿入しておく。

【００１６】上述の様に構成される本発明のラジアルニ
ードル軸受の場合、円孔１０の内周面と軸２の外周面と
の間の空間１９を図１の左から右に向け、軸方向に亙っ
て流れる油は、先ず保持器１２により流れを絞られる。
即ち、図１に矢印ａで示す様に上記空間１９内に進入し
た油は、上記保持器１２の外周側と内周側とに存在す
る、前記外側隙間１４及び内側隙間１５を通じて、上記
保持器１２の下流側に存在する隙間２０内に送られる。
この隙間２０内に存在する油の圧力は、上記保持器１２
の上流側に存在する油の圧力に比べて、上記外側、内側
両隙間１４、１５の通過抵抗分だけ低くなる。

【００１７】更に、上記隙間２０に達した油は、図２に
鎖線で示す様に、上記シールリップ１８を直径方向外方
に押し広げつつ、このシールリップ１８の内周面と前記
軸２の外周面との間の隙間２１を流れ、下流側に送られ
る。上記シールリップ１８の先端部外周面は、下流側の
内向フランジ部８ａの内周縁に対向しており、このシー
ルリップ１８の変形は内向フランジ部８ａにより制限さ
れる。この為、上記隙間２１の断面積は限られたものと
なる。しかも、隙間２１の上流端に存在する隙間２０内
に存在する油の圧力は、上述の様に保持器１２の上流側
に存在する油の圧力よりも低い為、一種のラビリンス効
果によって、上記隙間２１を流れる油の勢いは弱いもの
となる。

【００１８】この結果、ラジアルニードル軸受の上流側
から下流側迄貫通して流れる油の量は十分に少なくな
る。即ち、本発明のラジアルニードル軸受は、軸方向に
亙る長さ寸法を特に大きくしなくても、上記油の流量を
十分に絞る事が可能となる。

【００１９】次に、図３は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合、シールリング１３ａを構成する
芯金１６ａを断面Ｌ字形とし、このシールリング１３ａ
を外輪５に支持するのに、芯金１６ａの一部を外輪５に
内嵌する事により行なっている。従って、本実施例の場
合には、上記第一実施例の場合に比べて、シールリング
１３ａのラジアル方向及びスラスト方向に亙る剛性が向
上し、このシールリング１３ａによる絞り性能がより向
上する。その他の構成及び作用は、上述の第一実施例と
同様である。

【００２０】次に、図４は本発明の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合、外輪５の内周面でシールリング
１３ａを装着する部分の内径を、ニードル６が当接する
外輪軌道１１部分の内径よりも少し小さくしている。従
って、本実施例の場合には、上記シールリング１３ａの
芯金１６ａを外輪５に内嵌固定する作業を、容易に、且
つ外輪軌道１１を傷める事なく行なえる。その他の構成
及び作用は、上述の第二実施例と同様である。

【００２１】次に、図５〜６は本発明の第四実施例を示
している。本実施例の場合、保持器１２よりも下流側に
設けるシールリング２２として、ゴム製で断面がＳ字形
の、所謂セルフシール型のものを使用している。このシ
ールリング２２の上流側に圧力が作用した場合には、こ
の圧力により内周側のシールリップ２３が軸２の外周面
に押し付けられる。このシールリップ２３の内周縁に
は、図６に示す様に小さな切り欠き２４が形成されてお
り、上述の様にシールリップ２３が軸２の外周面に押し
付けられた場合には、上記シールリング２２の上流側と
下流側との間では、この切り欠き２４を通じてのみ、油
が流通する。従って、この切り欠き２４の大きさを規制
すれば、ラジアルニードル軸受の上流側から下流側迄貫
通して流れる油の量を十分に少なくできる。

【００２２】次に、図７は本発明の第五実施例を示して
いる。本実施例の場合、シールリング２２ａの外周半部
を充実体とする事で、このシールリング２２ａの剛性を
向上させている。その他の構成及び作用は、上述の第四
実施例と同様である。

【００２３】次に、図８〜１０は本発明の第六実施例を
示している。本実施例の場合、保持器１２よりも下流側
に設けるシールリング２５として、１対のリング素子２
６、２７をスラスト方向に亙って重ね合わせたものを使
用している。これら各リング素子２６、２７は、それぞ
れナイロン、デルリン、ＰＴＦＥ等の、滑り易い合成樹
脂により造られている。

【００２４】この内、内向フランジ部８ａ側のリング素
子２７は、図９に示す様に、円周方向１箇所に割れ目２
８を設けたり、或は図１０に示す様に、切り欠き２９を
形成する事で、油の絞り流路を形成している。或はこの
リング素子２７の両面に、図１１〜１２に示す様に、そ
れぞれが直径方向に亙る凹溝３０、３０を形成してい
る。一方、保持器１２側のリング素子２６は、上記保持
器１２の下流側部分に於いて上記外輪５に、締まりばめ
により内嵌支持している。このリング素子２６と上記内
向フランジ部８ａとの間には、上記リング素子２７の厚
さ寸法よりも少し大きな隙間を形成して、両リング素子
２６、２７同士が強く摩擦し合うのを防止している。

【００２５】本実施例の場合、保持器１２の下流側に迄
達した油は、上記リング素子２７の割れ目２８（図９に
示した構造の場合）、リング素子２７内周縁の切り欠き
２９（図１０に示した構造の場合）、或は凹溝３０、３
０（図１１〜１２に示した構造の場合）を通じてのみ、
下流側に送られる。従って、この割れ目２８、切り欠き
２９、凹溝３０、３０の大きさ（断面積）を規制すれ
ば、ラジアルニードル軸受の上流側から下流側迄貫通し
て流れる油の量を十分に少なくできる。

【００２６】尚、図９〜１２に示した３例のリング素子
２７には、次の様な効果上の相違がある。先ず、図９に
示した第１例の構造の場合には、リング素子２７の弾性
変形に基づいてこのリング素子２７の内径寸法を調整自
在である。この為、この内径寸法と軸２の外径寸法とを
厳密に一致させなくても、このリング素子２７の内周縁
と上記軸２の外周面とを密接させて、これら内周縁と外
周面との間部分を油が流れる事を防止できる。但し、油
圧等に基づいてリング素子が弾性変形し、上記内径寸法
が変化した場合には、上記間部分を通じて油が流れる可
能性があり、同時に上記割れ目２８の幅寸法が変化し、
油の絞り量が変化する。従って、油圧が特に高くなる用
途には不向きである。

【００２７】次に、図１０に示した第２例の構造の場合
には、油の絞り量を厳密に規制する為には、リング素子
２７の内径寸法と軸２の外径寸法とを厳密に規制する必
要がある代わりに、リング素子２７の弾性変形による油
の絞り量変化を考慮する必要がない。従って、油圧が高
くなる場合も使用可能である。

【００２８】更に、図１１〜１２に示した第３例の構造
の場合には、上記第２例の構造により得られる効果に加
えて、簡単に大きな絞り効果を得られる。即ち、上記第
２例の構造により大きな絞り効果を得る為には、前記切
り欠き２９（図１０）の断面積を小さくしなければなら
ない。断面積の小さな切り欠き２９を所望の大きさに形
成する作業は面倒であるが、この第３例の場合には、流
路長さが長くなる分、断面積を大きくしても十分な絞り
効果を得られる。又、断面積の大きな凹溝３０、３０は
断面積の小さな切り欠き２９に比べて、異物が詰まりに
くく、潤滑油の流通性を十分に確保できる。更に、凹溝
３０、３０を流れる油が、リング素子２７の側面とこの
側面が対向する、スラスト方向の滑り面との間に引き込
まれて、これら両面間の滑り性を向上させる。従って、
回転トルクの低減効果も得られる。尚、凹溝３０、３０
の本数、深さ等を変える事により、絞り効果の調整は容
易である。

【００２９】

【発明の効果】本発明のラジアルニードル軸受は、以上
に述べた通り構成され作用する為、シールリングや外輪
の重量を増大させる事なく、軸と外輪との間を流れる潤
滑油の流量を少なく規制する事が可能となる。この結
果、変速器の重量軽減や慣性質量の軽減に伴なう機器の
性能向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す部分断面図。

【図２】同じく要部拡大断面図。

【図３】本発明の第二実施例を示す部分断面図。

【図４】同第三実施例を示す部分断面図。

【図５】同第四実施例を示す部分断面図。

【図６】シールリングのみを取り出して図５の左方から
見た図。

【図７】本発明の第五実施例を示す部分断面図。

【図８】同第六実施例を示す部分断面図。

【図９】内向フランジ部側のリング素子の第１例を示す
正面図。

【図１０】同第２例を示す正面図。

【図１１】同第３例を示す正面図。

【図１２】図１１の上方から見た図。

【図１３】滑り軸受を使用した従来構造を示す部分断面
図。

【図１４】ニードル軸受を使用した従来構造の第１例を
示す部分断面図。

【図１５】同第２例を示す部分断面図。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 軸 ３ 滑り軸受 ４、４ａ シールリング ５ 外輪 ６ ニードル ７ 保持器 ８ａ、８ｂ 内向フランジ部 ９、９ａ 隙間 １０ 円孔 １１ 外輪軌道 １２ 保持器 １３、１３ａ シールリング １４ 外側隙間 １５ 内側隙間 １６、１６ａ 芯金 １７ シール材 １８ シールリップ １９ 空間 ２０、２１ 隙間 ２２、２２ａ シールリング ２３ シールリップ ２４ 切り欠き ２５ シールリング ２６、２７ リング素子 ２８ 割れ目 ２９ 切り欠き ３０ 凹溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に外輪軌道を、両端部に内向フラ
   ンジ部を、それぞれ有する外輪と、円周方向に亙って複
   数のポケットを有し、上記外輪の内側に回転自在に設け
   られた保持器と、この保持器の端面と上記内向フランジ
   部の内側面との間に設けられて、上記外輪の内側を軸方
   向に流れる潤滑油に対する抵抗となるシールリングと、
   上記各ポケットの内側に転動自在に保持された複数のニ
   ードルとを備えたラジアルニードル軸受に於いて、上記
   保持器は上記外輪軌道の直径よりも僅かに小さな外径と
   上記複数のニードルの内接円の直径よりも僅かに大きな
   内径とを有する事を特徴とするラジアルニードル軸受。