(57)【要約】【課題】シールリングを追加することなく、回転トルクが軽く、かつ、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】外輪１２の内径面をニードル２０の外径側の軌道面とするシェル形のニードル軸受１０において、外輪１２の一側のフランジ部が軸受の内径側に折り返されて、折り返し部１４が形成されている。そして、外輪１２の折り返し部１４の軸受内径側の径が、ニードル２０の内径側の軌道面とされる軸体２４の外径よりも大きく設定されており、この設定径に基づく外輪１２の折り返し部１４の軸受内径側の面と軸体２４の外径面との間の隙間がラビリンスを形成する構成とされる。【選択図】図１
2010060041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪の内径面をニードルの外径側の軌道面とするシェル形のニードル軸受であって、
前記外輪の一側のフランジ部が軸受の内径側に折り返されて、折り返し部が形成されており、
前記外輪の折り返し部の軸受内径側の径が、前記ニードルの内径側の軌道面とされる内輪の外径又は軸体の外径よりも大きく設定されており、この設定径に基づく該外輪の折り返し部の軸受内径側の面と該内輪の外径面又は該軸体の外径面との間の隙間がラビリンスを形成する構成とされることを特徴とするニードル軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のニードル軸受であって、
前記外輪の内径面を前記ニードルが転走する該外輪のニードル転走部の厚さが、該外輪の前記折り返し部に面する該外輪の外径部の厚さよりも薄い構成とされており、該外輪のニードル転走部が、しごき加工により成形されていることを特徴とするニードル軸受。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のニードル軸受であって、
前記ニードルを保持する保持器を備え、前記外輪の折り返し部の軸受内径側の径が該保持器の内径よりも小さく設定されていることを特徴とするニードル軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はニードル軸受に関する。具体的には外輪の内径面をニードルの外径側の軌道面とするシェル形のニードル軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
そこで、ニードルに並列配置されたシールリングを備え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６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。
【特許文献１】特開２００８−１４４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、別体のシールリングを用いる場合には、部品数や組立て工数の増加のために、コスト面で不利となる。さらに、シールリングの径方向の移動が完全に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。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、シールリングを追加することなく、回転トルクが軽く、かつ、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、外輪の内径面をニードルの外径側の軌道面とするシェル形のニードル軸受であって、
前記外輪の一側のフランジ部が軸受の内径側に折り返されて、折り返し部が形成されており、
前記外輪の折り返し部の軸受内径側の径が、前記ニードルの内径側の軌道面とされる内輪の外径又は軸体の外径よりも大きく設定されており、この設定径に基づく該外輪の折り返し部の軸受内径側の面と該内輪の外径面又は該軸体の外径面との間の隙間がラビリンスを形成する構成とされることを特徴とする。
【０００７】
この第１の発明によれば、シールリングを使用しないニードル軸受であるため、部品数が少なくて安価であり、組立工数も少なくてすむ。また、外輪の折曲げ加工で、ラビリンス寸法を設定できるため、研磨等の追加工が不要となる。
【０００８】
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、
前記外輪の内径面を前記ニードルが転走する該外輪のニードル転走部の厚さが、該外輪の前記折り返し部に面する該外輪の外径部の厚さよりも薄い構成とされており、該外輪のニードル転走部が、しごき加工により成形されていることを特徴とする。
この第２の発明によれば、外輪の折り返し部を外輪の外径部に密着させた構成のニードル軸受において、ニードル転走部の厚さをしごき加工により薄くしてニードル転走部の内径を大きくすることにより、外輪の折り返し部の厚さよりも直径の大きいニードルを使用することができる。よって、軸受全体の厚さが制約される場合において、直径が外輪の折り返し部の厚さよりも大きいニードルを使用することができるため、ニードルの強度を確保することができる。
【０００９】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係るニードル軸受であって、
前記ニードルを保持する保持器を備え、前記外輪の折り返し部の軸受内径側の径が該保持器の内径よりも小さく設定されていることを特徴とする。
この第３の発明によれば、保持器の内径面と内輪又は軸体の外径面の間の隙間を貫通する潤滑油の軸受外部への流出を外輪の折り返し部によって抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
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、シールリングを使用しないニードル軸受であるため、部品数が少なくて安価であり、組立工数も少なくてすむ。また、外輪の折曲げ加工で、ラビリンス寸法を設定できるため、研磨等の追加工が不要となる。
次に上述の第２の発明によれば、軸受全体の厚さが制約される場合に、外輪の折り返し部の厚さよりも直径の大きなニードルを使用することができるため、ニードルの強度を確保することができる。
次に上述の第３の発明によれば、保持器の内径面と内輪又は軸体の外径面の間の隙間を貫通する潤滑油の軸受外部への流出を外輪の折り返し部によって抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【実施例１】
【００１２】
実施例１は軸受の厚さが厚くニードルの径が比較的大きいニードル軸受の例である。
図１に本発明の実施例１におけるニードル軸受１０の軸平行断面図を示す。ニードル軸受１０は外輪１２の内径面をニードル２０の外径側の軌道面とするシェル形の軸受であって、外輪１２とニードル２０とニードル２０を保持する保持器２２とを備え、軸体２４を内径側軌道面とする構成とされ、ＡＴの軸を支持する部分に用いられる軸受である。
そして、外輪１２の軸方向の一側のフランジ部が軸受の内径側に折り返されて、軸受の軸方向に平行な折り返し部１４が形成されている。そして、折り返し部１４と折り返し部１４に面する外輪１２の外径部１６との間には隙間１５が形成されている。そして、折り返し部１４の軸受内径側の径が、ニードル２０の内径側の軌道面とされる軸体２４の外径よりも僅かに大きく設定されており、外輪１２の折り返し部１４の軸受内径側の面と軸体２４の外径面との間の微小な隙間がラビリンスを形成する構成とされている。そして、外輪１２の軸方向の他側には鍔１９が形成されており、鍔１９の先端は軸体２４に対して非接触とされている。
なお、外輪１２の折り返し部１４の軸受内径側の面と軸体２４の外径面との隙間は２０ミクロン〜１００ミクロン程度が好ましい。そして、外輪１２の折り返し部１４の幅は外輪１２の幅の４分の１以上であることが好ましい。
【００１３】
ここで、図２を用いて、ニードル軸受１０の外輪１２の製造手順について説明する。
まず、金属製の板材をプレス加工により塑性変形させて、底部７１と円筒部７３からなる円筒状の外輪素材７０に成形する。図２（Ａ）に、外輪素材７０の軸平行断面を示す。そして、外輪素材７０の底部７１を円板状に切り取って底部７１に穴７２を形成する。
次に、図２（Ｂ）に示すように、外輪素材７０の円筒部７３の内側に円筒状の金型７４をあてがう。そして、外輪素材７０の底面７１にポンチ７６を押し当て、ポンチ７６を外輪素材７０の円筒部７３の内部に押し込むことにより、外輪素材７０の底部７１を外輪素材７０の内径側に折り返して、外輪１２の折り返し部１４を形成する。折り返し部１４は金型７４とポンチ７６で挟む形で形成されるため、折り返し部１４の寸法を精度よく加工することができる。
【００１４】
実施例１によれば、ニードル軸受１０はシールリングを使用しない構成のため、部品数が少なくて安価であり、組立工数も少なくてすむ。また、外輪１２の折り返し部１４は軸体２４に対して非接触とされているため、回転トルクが軽い。
そして、外輪１２の折り返し部１４と軸体２４により形成されるラビリンスが潤滑油の油量制御の機能を果たし、ブッシュと同程度の油量制御が可能となる。そして、外輪１２の折り返し部１４は金型７４とポンチ７６で挟む形で形成されるため寸法精度よく加工されるので、折り返し部１４の軸受内径側の径と軸体２４の外径の間の隙間を精度よく仕上げることができる。そして、外輪の折曲げ加工で、ラビリンス寸法を設定できるため、研磨等の追加工が不要となる。
【実施例２】
【００１５】
実施例２はニードルの径が比較的小さいニードル軸受の例である。
図３に本発明の実施例２におけるニードル軸受３０の軸平行断面図を示す。ニードル軸受３０は外輪３２の内径面をニードル４０の外径側の軌道面とするシェル形の軸受であって、外輪３２とニードル４０とニードル４０を保持する保持器４２とを備え、軸体４４を内径側軌道面とする構成とされ、ＡＴの軸を支持する部分に用いられる軸受である。
そして、外輪３２の軸方向の一側のフランジ部が軸受の内径側に外輪３２の外径部３６に密着する形で折り返されて、軸受の軸方向に平行な折り返し部３４が形成されている。
そして、折り返し部３４の軸受内径側の径が、ニードル４０の内径側の軌道面とされる軸体４４の外径よりも僅かに大きく設定されており、外輪３２の折り返し部３４の軸受内径側の面と軸体４４の外径面との間の微小な隙間がラビリンスを形成する構成とされている。そして、外輪３２の軸方向の他側には鍔３９が形成されており、鍔３９の先端は軸体４４に対して非接触とされている。
なお、外輪３２の折り返し部３４の軸受内径側の面と軸体４４の外径面との隙間は２０ミクロン〜１００ミクロン程度が好ましく、外輪３２の折り返し部３４の幅は外輪３２の幅の４分の１以上であることが好ましい。
【００１６】
実施例２ではニードルの径が小さいため外輪３２の折り返し部３４と外輪３２の外径部３６を密着させる構成としている。そのため、外輪素材から外輪３２を形成するときは、外輪素材の内径側に金型をあてがって折り返し部３４を形成することはできないので、外輪素材の外径側に金型をあてがって折り返し部３４を形成している。
なお、実施例２の効果は実施例１の効果と同様であるので記載を省略する。
【実施例３】
【００１７】
実施例３は外輪の折り返し部の厚さよりも直径の大きなニードルを使用する必要がある場合のニードル軸受の例である。
図４に本発明の実施例３におけるニードル軸受５０の軸平行断面図を示す。ニードル軸受５０は外輪５２の内径面をニードル６０の外径側の軌道面とするシェル形の軸受であって、外輪５２とニードル６０とニードル６０を保持する保持器６２とを備え、軸体６４を内径軌道面とする構成とされ、ＡＴの軸を支持する部分に用いられる軸受である。
そして、外輪５２の軸方向の一側のフランジ部が軸受の内径側に外輪５２の外径部５６に密着する形で折り返されて、軸受の軸方向に平行な折り返し部５４が形成されている。そして、外輪５２の内径面をニードル６０が転走する外輪５２のニードル転走部５８の厚さは、外輪５２の外径部５６の厚さよりも薄く設定されており、ニードル転走部５８と外径部５６の外径は同じであるが、ニードル転走部５８の内径が外径部５６の内径よりも大きい構成とされている。そして、外輪５２の軸方向の他側には鍔５９が形成されており、鍔５９の先端は軸体６４に対して非接触とされている。
【００１８】
そして、外輪５２の折り返し部５４の軸受内径側の径が、ニードル６０の内径側の軌道面とされる軸体６４の外径よりも僅かに大きく設定されており、外輪５２の折り返し部５４の軸受内径側の面と軸体６４の外径面との間の微小な隙間がラビリンスを形成する構成とされている。
なお、外輪５２の折り返し部５４の軸受内径側の面と軸体６４の外径面との隙間は２０ミクロン〜１００ミクロン程度が好ましく、外輪５２の折り返し部５４の幅は外輪５２の幅の４分の１以上であることが好ましい。
そして、外輪５２の折り返し部５４の軸受内径側の径は、保持器６２の内径よりも小さく設定されている。
【００１９】
ここで、図５を用いて、ニードル軸受５０の外輪５２の製造手順を説明する。
まず、金属製の板材をプレス加工により塑性変形させて、底部８１と円筒部８３からなる円筒状の外輪素材８０に成形する。そして、しごき加工により、外輪素材８０の円筒部８３のニードル転走部５８となる部分を薄く加工する。図５（Ａ）にしごき加工によりニードル転走部５８が形成された状態の外輪素材８０の軸平行断面を実線で示す。また、しごき加工前の円筒部８３の内径を想像線で示す。そして、外輪素材８０の底部８１を円板状に切り取って底部８１に穴８２を形成する。
次に、図５（Ｂ）に示すように、外輪素材８０の円筒部８３の外径側に円筒状の金型８４をあてがう。そして、外輪素材８０の底部８１にポンチ８６を押し当て、ポンチ８６を外輪素材８０の円筒部８２の内部に押し込むことにより、外輪素材８０の底部８１を外輪素材８０の内径側に折り返して、外輪５２の折り返し部５４を形成する。折り返し部５４は外径部５６と共に金型８４とポンチ８６で挟まれる形で形成されるため、折り返し部５４を寸法精度よく加工することができる。
【００２０】
実施例３によれば、しごき加工により外輪５２のニードル転走部５８を外輪５２の外径部５６よりも薄く加工することにより、外輪５２の折り返し部５４の厚さよりも直径の大きなニードル６０を使用することができる。また、外輪５２の折り返し部５４の軸受内径側の径が保持器６２の内径よりも小さく設定されているため、保持器６２の内径面と軸体６４の外径面の間の隙間を貫通する潤滑油の軸受外部への流出を外輪５２の折り返し部５４によって抑制することができる。
なお、実施例１で発揮される効果は、実施例３でも同様に発揮される。
【００２１】
上述の各実施例では、軸体を内径側軌道面とする例を示したが、本発明は内輪を有するニードル軸受にも適用することができる。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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１におけるニードル軸受の軸平行断面図である。
【図２】実施例１における外輪の製造手順を示す図である。
【図３】実施例２におけるニードル軸受の軸平行断面図である。
【図４】実施例３におけるニードル軸受の軸平行断面図である。
【図５】実施例３における外輪の製造手順を示す図である。
【図６】従来技術によるニードル軸受の軸平行断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０、３０、５０     ニードル軸受
１２、３２、５２     外輪
１４、３４、５４     折り返し部
１６、３６、５６     外径部
１８、３８、５８     ニードル転走部
１９、３９、５９     鍔
２０、４０、６０     ニードル
２２、４２、６２     保持器
２４、４４、６４     軸体
７０、８０    外輪素材
７１、８１    底部
７２、８２    穴
７３、８３    円筒部
７４、８４    金型
７６、８６    ポンチ
【図１】
2010060041.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010060041.tif 000005
【図４】
2010060041.tif 000006
【図５】
2010060041.tif 000007
【図６】
2010060041.tif 000008