(57)【要約】【課題】メッキ工程を必要としない製造方法であるホットカールでシェル型外輪を成形した場合でも、樹脂保持器を使用可能なシェル型ニードル軸受を提供する【解決手段】シールリングが、円筒形状の一部を軸方向に切断した形状をしており、径方向に縮径可能であるので、メッキ工程を必要としない製造方法であるホットカールでシェル型外輪を成形した後で、シールリングを組み込むことが可能なので、ホットカールでフランジを加工中に保持器を熱影響の及ばない位置に避難できるので、樹脂保持器を使用可能となる。【選択図】  図２
2014119040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に軌道面を、両端部に一対の内向きフランジ部を有するシェル外輪と、
前記シェル外輪の軌道面に沿って転動自在となるように、シェル外輪内に配置される複数のニードルと、
前記複数のニードルを保持するための複数のポケットを有する保持器と、
シールリング
を備えたシェル形ニードル軸受であって、
前記保持器は樹脂製であり、
前記シールリングは、円筒形状の一部を軸方向に切断した形状をしており、径方向に縮径可能であることを特徴とするシェル形ニードル軸受。
【請求項２】
内周面に軌道面を、両端部に一対の内向きフランジ部を有するシェル外輪と、
前記シェル外輪の軌道面に沿って転動自在となるように、シェル外輪内に配置される複数のニードルと、
前記複数のニードルを保持するための複数のポケットを有する保持器と、
シールリング
を備えたシェル形ニードル軸受の組み立て方法であって、
前記保持器は樹脂製であり、
前記シールリングは、円筒形状の一部を軸方向に切断した形状をしており、
まず、一方のフランジ部のみ加工され、他方が開放されたカップ状に成形されたシェル型外輪に熱処理を施し、
次に、前記保持器、あるいは、前記保持器に前記ニードルを組み込み、前記シェル型外輪の開放側から最奥部まで挿入し、
その後、前記シェル型外輪の開放側端部を高周波で加熱しながら曲げ加工し、他方のフランジ部を成形し、
その後、前記保持器を前記他方のフランジ部側に移動させ、
次に、前記シールリングを縮径させ、前記一方のフランジ部側から前記シェル型外輪の内部である前記一方のフランジ部と前記保持器の間に挿入することを特徴とするシェル形ニードル軸受の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェル型ニードル軸受に関し、特に、自動車トランスミッション、エンジン補機、その他一般産業機械に適用されるシェル型ニードル軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の自動変速機（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：以下、ＡＴと称す。）は、シャフト、クラッチ、ブレーキ、遊星歯車機構等を主な構成部品としており、これらの構成部品は、各変速段において各々の回転速度が異なるため、相対回転が発生する部位に軸受が配置されている。具体的に、アキシャル方向の荷重を受ける部位には、スラストニードル軸受が使用されており、ラジアル方向の荷重を受ける部位には、すべり軸受（ブッシュ）が使用されている。
【０００３】
また、ＡＴのユニット内部には、自動変速機油（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｆｌｕｉｄ：以下、ＡＴＦと称す。）が循環しており、変速を行なうためにクラッチやブレーキの作動、トルクコンバータを直結させるためのロックアップクラッチの作動等、作動油としての働きを持っている。また、このような働き以外にも、ＡＴＦは、トルクコンバータの内圧確保、回転部分の焼き付き防止のための潤滑作用、クラッチ、ブレーキ、トルクコンバータ等の構成部品から発生する熱の冷却作用等の働きを有している。このＡＴＦをＡＴ内に循環させるためにはオイルポンプが設けられているが、このオイルポンプと駆動軸との間にもブッシュが使用されている。
【０００４】
ところで、上記変速機構部やオイルポンプに使用されるブッシュに対して、低トルク化や低摩擦化を図るため、同じ断面高さを有するシェル型ニードル軸受が代用されつつある。
また、ブッシュをシェル型ニードル軸受に置き換える場合、変速機構部やオイルポンプのいずれにおいてもシェル型ニードル軸受を貫通して流れるＡＴＦのリーク量が増加するため、ＡＴＦの貫通油量を制御すべくシールリングを備えたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
このようなシェル型ニードル軸受の一例を図５に示す。
シェル型ニードル軸受１０は、内周面に軌道面１１ａを、両端部に一対の内向きフランジ部１１ｂ，１１ｃを、それぞれ有するシェル型外輪１１と、シェル型外輪１１の軌道面１１ａに沿って転動自在となるように、シェル型外輪１１内に保持器１４によって略等間隔に配置される複数のニードル１２と、シェル型外輪１１の内側で、保持器１４の端面とフランジ部１１ｂとの間に設けられる円筒形状のシールリング１３と、を備え、図示しない軸（或は内輪部材）を回転自在に支持している。
【０００６】
シールリング１３は、ＳＰＣＣやＳＰＣＥ、ＳＵＪ２などの鋼製であるが、用途によっては、銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金などの非鉄金属製のものもある。
また、シールリング１３は、軸の外径よりわずかに大きな内径で、シェル型外輪１１の内径よりもわずかに小さな外径のフローティングシールであり、プレス加工、切削加工などによって成形された後、熱処理を施され、さらに、バレル加工などで表面粗さを向上させている。
【０００７】
このようなシェル型ニードル軸受１０の従来の製造方法としては、シェル型外輪１１が、先ず、成形工程において、通常の冷延鋼板（例えば、ＳＰＣＣ等の低炭素鋼）からカップ状に深絞りされ、底面を打抜き加工されることにより一方のフランジ部１１ｂを形成される。シェル型外輪１１の軸方向開口側の縁部に銅メッキ等のメッキ処理を施し浸炭又は浸炭窒化処理等の熱処理をおこなう。その後、メッキを剥がしたシェル型外輪１１に、シールリング１３、ニードル１２及び保持器１４を組み込み、シェル型外輪１１の軸方向開口側の縁部に曲げ加工を行うことによりフランジ部１１ｃを形成し、シェル型針状ころ軸受１０が製造される。
【０００８】
しかしながら、プレス工程の後、メッキ工程、熱処理工程、メッキ剥がし工程、組立て・プレス工程と進める場合、これら各工程を同一ライン上に設定することが困難である。工程数が多く、加工時間が掛かることや、設備にコストが掛かるだけでなく、各工程間の搬送なども考慮しなければならないという問題があった。さらには、メッキ剥がしのために種々の化合物を使用しなければならないという問題があった。
【０００９】
そこで、メッキ工程を省くため、特許文献３にはフランジ部１１ｃを高周波で加熱しながら曲げ加工を行うホットカールの技術が記載されている。
また、特許文献４には、シールリング付きではないが、熱処理を行わずにシェル型ニードル軸受を組立て、最後に、組み上がったシェル型ニードル軸受全体に窒化処理を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開平０１−０８３９２０号公報
【特許文献２】特開平０６−２９４４１８号公報
【特許文献３】特開平１１−３０３８６３号公報
【特許文献４】特開２００２−１３９０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、引用文献３，４の技術では、いずれもシェル型外輪１１に、構成部品を組み込んだ後に熱処理を施すため、熱に弱い樹脂保持器を使用することが出来なかった。
そのため、樹脂保持器を使用する場合、従来技術のようにメッキ工程を含む製造方法を選択せざるを得なかった。
【００１２】
また、特許文献４の技術では、シェル型ニードル軸受全体に窒化処理を行っているので、樹脂製保持器を使用できないだけではなく、金属製保持器を用いたとしても、個々の構成部品それぞれに最適な熱処理を施すことが困難であった。また、シールリング付きのシェル型ニードル軸受に適用した場合、高い精度が要求されるシールリングが熱影響で変形し十分な機能を発揮しなくなるおそれがあった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、メッキ工程を必要としない製造方法であるホットカールでシェル型外輪を成形した場合でも、樹脂保持器を使用可能なシェル型ニードル軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
（１）  内周面に軌道面を、両端部に一対の内向きフランジ部を有するシェル外輪と、
前記シェル外輪の軌道面に沿って転動自在となるように、シェル外輪内に配置される複数のニードルと、
前記複数のニードルを保持するための複数のポケットを有する保持器と、
シールリング
を備えたシェル形ニードル軸受であって、
前記保持器は樹脂製であり、
前記シールリングは、円筒形状の一部を軸方向に切断した形状をしており、径方向に縮径可能であることを特徴とするシェル形ニードル軸受。
（２）  内周面に軌道面を、両端部に一対の内向きフランジ部を有するシェル外輪と、
前記シェル外輪の軌道面に沿って転動自在となるように、シェル外輪内に配置される複数のニードルと、
前記複数のニードルを保持するための複数のポケットを有する保持器と、
シールリング
を備えたシェル形ニードル軸受の組み立て方法であって、
前記保持器は樹脂製であり、
前記シールリングは、円筒形状の一部を軸方向に切断した形状をしており、
まず、一方のフランジ部のみ加工され、他方が開放されたカップ状に成形されたシェル型外輪に熱処理を施し、
次に、前記保持器、あるいは、前記保持器に前記ニードルを組み込み、前記シェル型外輪の開放側から最奥部まで挿入し、
その後、前記シェル型外輪の開放側端部を高周波で加熱しながら曲げ加工し、他方のフランジ部を成形し、
その後、前記保持器を前記他方のフランジ部側に移動させ、
次に、前記シールリングを縮径させ、前記一方のフランジ部側から前記シェル型外輪の内部である前記一方のフランジ部と前記保持器の間に挿入することを特徴とするシェル形ニードル軸受の組み立て方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のシェル型ニードル軸受によれば、シールリングが、円筒形状の一部を軸方向に切断した形状をしており、径方向に縮径可能であるので、メッキ工程を必要としない製造方法であるホットカールでシェル型外輪を成形した後で、シールリングを組み込むことが可能なので、ホットカールでフランジを加工中に保持器を熱影響の及ばない位置に避難できるので、樹脂保持器を使用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の１例を示すシェル型ニードル軸受の１例を示す部分断面図である。
【図２】本発明のシェル型ニードル軸受の構成部品であるシールリングの斜視図である。
【図３】本発明のシェル型ニードル軸受の組立途中の状態を示す部分断面図である。
【図４】本発明のシェル型ニードル軸受の構成部品であるシールリングの縮径の様子を示す斜視図である。
【図５】従来のシェル型ニードル軸受の１例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第一実施形態）
以下、本発明の実施形態に係るシェル型ニードル軸受について図面を参照して詳細に説明する。
シェル型ニードル軸受１００は、図１に示すように、内周面に軌道面１１１ａを、両端部に一対の内向きフランジ部１１１ｂ，１１１ｃを、それぞれ有するシェル型外輪１１１と、シェル型外輪１１１の軌道面１１１ａに沿って転動自在となるように、シェル型外輪１１１内に保持器１１４によって略等間隔に配置される複数のニードル１１２と、シェル型外輪１１１の内側で、例えばＡＴＦのような潤滑油の流れの下流側となる保持器１１４の端面とフランジ部１１１ｂとの間に設けられるシールリング１１３と、を備え、図示しない軸（或は内輪部材）を回転自在に支持している。
【００１８】
シェル型外輪１１１は、鋼板等に絞り加工等の塑性加工を施すことにより、全体を円筒状に形成している。
【００１９】
保持器１１４は、ＳＰＣＣ、Ｓ１０Ｃ、ＡＩＳＩ−１０１０、ＳＣＭ４１５、ＳＫ５、ＳＵＪ２等の鋼製、または、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの樹脂製、または、これら樹脂にガラス繊維を混入した材料で作られている。
【００２０】
シールリング１１３は、ＳＰＣＣやＳＰＣＥ、ＳＵＪ２等の鋼製、銅又は銅系合金、アルミニウム又はアルミニウム系合金などの非鉄金属製、あるいは、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの樹脂製、または、これら樹脂にガラス繊維を混入した材料で作られている。
【００２１】
また、シールリング１１３は、図２に示すように、円筒形状の一部を軸方向に切断した形状をしている。この切断形状は、（ａ）のように軸芯に対して平行であっても、（ｂ）のように斜めであっても、（ｃ）のようにＶ字形であっても、また、その他の形状であっても、円筒形状の一部を軸方向に切断していれば、どのような形状でもかまわない。また、円周方向の切断幅は、一定である必要はないが、機能を損なわないために、組立て上問題とならない範囲で最小寸法とすることが望ましい。また、図２の各例では、円筒部の断面形状は長方形であるが、断面形状は様々な公知のシールリングの形状を採用することが出来る。
【００２２】
このようなシールリング付シェル型ニードル軸受の組み立て方について説明する。
まず、図３に示すように、シェル型外輪１１１は、まず、フランジ部１１１ｂのみ加工された一方が開放されたカップ状に成形された後、熱処理が施される。
次に、保持器１１４にニードル１１２を組み込み、シェル型外輪１１１の開放側から最奥部まで挿入する。
その後、シェル型外輪１１１の開放側端部を高周波で加熱しながら曲げ加工（ホットカール）し、フランジ部１１１ｃを成形する。
【００２３】
このように、保持器１１４がシェル型外輪１１１の最奥部、すなわち、シールリング１１３を組み込む前なので、シールリング１１３の厚み分だけ、高周波で加熱される端部から離れた位置にある状態で、シェル型外輪１１１のフランジ部１１１ｃが加工されるので、保持器１１４は熱による影響を受けにくい。
【００２４】
その後、保持器１１４をフランジ部１１１ｃ側に移動させる。次に、シールリング１１３を縮径させ、フランジ部１１１ｂ側からシェル型外輪１１１の内部、フランジ部１１１ｂと保持器１１４の間に挿入する。
【００２５】
シールリング１１３は、図４に示すように、（ａ）のシールリング１１３の切断部を（ｂ）のように狭めることにより縮径することができる。但し、この場合、切断幅Ｗを縮径に必要なだけ大きく取らなくてはならない。そこで、（ｃ）のように周方向にオーバーラップさせるようにして縮径させても良い。但し、この場合は、塑性変形などが発生しないように取り扱いに注意が必要となる。
【００２６】
なお、本実施例では、保持器１１４にニードル１１２を組み込んだ後、組立てを行ったが、まず、保持器１１４のみをシェル型外輪１１１に組み込み、フランジ部１１１ｃの加工後にニードル１１２を保持器１１４に組み込んでもよい。この際、ニードル１１２の保持器１１４への組み込み工程は、シールリング１１３の組み込み前でも組み込み後でも良い。
【００２７】
また、本実施例では、シールリング１１３が１つのシェル型軸受に付いて説明したが、複数のシールリングを持つシェル型軸受であっても、同様の効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上説明したように、本発明のシェル型ニードル軸受によれば、シールリングが、円筒形状の一部を軸方向に切断した形状をしており、径方向に縮径可能であるので、メッキ工程を必要としない製造方法であるホットカールでシェル型外輪を成形した後で、シールリングを組み込むことが可能なので、ホットカールでフランジを加工中に保持器を熱影響の及ばない位置に避難できるので、樹脂保持器を使用可能となるので、自動車トランスミッション、エンジン補機、その他一般産業機械に適用されるシェル型ニードル軸受として好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  シェル型ニードル軸受
１１  シェル型外輪
１１ａ  軌道面
１１ｂ  フランジ部
１１ｃ  フランジ部
１２  ニードル
１３  シールリング
１４  保持器
１００  シェル型ニードル軸受
１１１  シェル型外輪
１１１ａ  軌道面
１１１ｂ  フランジ部
１１１ｃ  フランジ部
１１２  ニードル
１１３  シールリング
１１４  保持器
【図１】
2014119040.tif 000003
【図２】
2014119040.tif 000004
【図３】
2014119040.tif 000005
【図４】
2014119040.tif 000006
【図５】
2014119040.tif 000007