(57)【要約】【課題】すべり軸受よりもトルク損失が少なく、軸方向に貫通して流れるオイルの量がすべり軸受と同程度のシェル形ニードル軸受を提供する。【解決手段】シールリングの幅Ｗと厚さｔと、ニードルの直径φｄ１の関係は、０．５≦Ｗ／ｔ≦３、且つ、０．５≦ｔ／φｄ１＜１、であり、シールリングの断面の四隅には面取りがあり、内周側の面取り＜外周側の面取り、であり、フランジ部の内径φＤ３と、シールリングの内径φＤ４と、内周側の面取りの幅寸法（軸方向長）ｒ１と、内周側の面取りの厚さ寸法（径方向長）ｒ２との関係は、ｒ１≦ｒ２、且つ、φＤ４＋２×ｒ２＜φＤ３であることを特徴とするシェル形ニードル軸受によって達成される。【選択図】図１
2014149033.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、それぞれ有するシェル形外輪と、
前記シェル形外輪の軌道面に沿って転動自在となるように、シェル形外輪内に保持器によって略等間隔に配置される複数のニードルと、
前記シェル形外輪の内側で、前記フランジ部と保持器の端面との間に設けられるシールリングと、
を備えたシェル形ニードル軸受であって、
前記シールリングの幅Ｗと厚さｔと、前記ニードルの直径φｄ１の関係は、０．５≦Ｗ／ｔ≦３、且つ、０．５≦ｔ／φｄ１＜１、であり、
前記シールリングの断面の四隅には面取りがあり、内周側の面取り＜外周側の面取り、であり、
前記フランジ部の内径φＤ３と、前記シールリングの内径φＤ４と、前記内周側の面取りの幅寸法（軸方向長）ｒ１と、前記内周側の面取りの厚さ寸法（径方向長）ｒ２との関係は、ｒ１≦ｒ２、且つ、φＤ４＋２×ｒ２＜φＤ３であることを特徴とするシェル形ニードル軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェル形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形ニードル軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の自動変速機においてトルクコンバータに隣接させてオイルポンプが組み込まれている。図３は、特許文献１等に記載されている一般的なトルクコンバータの一例の要部を示す断面図である。トルクコンバータ１０のインペラーシェル１２にスリーブ状のオイルポンプ駆動軸１４が結合されている。オイルポンプ駆動軸１４は、オイルポンプ１５のハウジング（オイルポンプハウジング）１６に挿通されている。トルクコンバータ１０のステータ１８は一方向クラッチ２０を介して中空固定軸２２に一方向に回転可能に支持されている。中空固定軸２２はオイルポンプ駆動軸１４の中空孔に挿通されていると共にオイルポンプハウジング１６に固定されている。オイルポンプ駆動軸１４にオイルポンプ１５のインナロータ２４が回転駆動可能に結合されている。
【０００３】
オイルポンプ駆動軸１４が挿通されるオイルポンプハウジング１６の内周面は軸方向に３段の内周円筒面１６ａ，１６ｂ，１６ｃになっている。オイルポンプハウジング１６の軸方向外側の内周円筒面１６ａにオイルシール２６が、そのオイルシール２６より内側の内周円筒面１６ｂにすべり軸受２８がそれぞれ取り付けられ、さらに内側の内周円筒面１６ｃにオイルポンプ駆動軸１４の外周円筒面１４ａとの間ですべり軸受２８にオイルを供給する微小隙間３０が形成されている。すべり軸受２８は、オイルポンプ駆動軸１４の外周円筒面１４ａとオイルポンプハウジング１６の内周円筒面１６ｂとの間に介装されてオイルポンプ１５の駆動荷重を支持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０８８０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、すべり軸受２８はオイルポンプ駆動軸１４が回転する際のトルク損失が大きいという課題があった。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、シェル形ニードル軸受により支持する事が考えられている。ところが、一般に知られているシェル形ニードル軸受の場合、軸方向に貫通して流れるオイルの量が多過ぎて、そのまますべり軸受２８に置き換えると、オイルシール２６に掛かるオイルの圧力が高いため、オイルシール２６からオイルが漏れ出したり、オイルシール２６がオイルポンプハウジング１６から抜け出したりするおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、すべり軸受よりもトルク損失が少なく、軸方向に貫通して流れるオイルの量がすべり軸受と同程度のシェル形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】
【０００７】
本発明の上記目的は、
内周面に軌道面を、両端部に一対の内向きフランジ部を、それぞれ有するシェル形外輪と、前記シェル形外輪の軌道面に沿って転動自在となるように、シェル形外輪内に保持器によって略等間隔に配置される複数のニードルと、前記シェル形外輪の内側で、前記フランジ部と保持器の端面との間に設けられるシールリングと、を備えたシェル形ニードル軸受であって、前記シールリングの幅Ｗと厚さｔと、前記ニードルの直径φｄ１の関係は、０．５≦Ｗ／ｔ≦３、且つ、０．５≦ｔ／φｄ１＜１、であり、前記シールリングの断面の四隅には面取りがあり、内周側の面取り＜外周側の面取り、であり、前記フランジ部の内径φＤ３と、前記シールリングの内径φＤ４と、前記内周側の面取りの幅寸法（軸方向長）ｒ１と、前記内周側の面取りの厚さ寸法（径方向長）ｒ２との関係は、ｒ１≦ｒ２、且つ、φＤ４＋２×ｒ２＜φＤ３であることを特徴とするシェル形ニードル軸受によって達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシェル形ニードル軸受によれば、シェル内にシールリングが設けられているために、高圧力、高油量であるオイルポンプ部に使用しても、シールリングによってオイルシールに掛かるオイルの圧力を緩和することが出来るので、オイルシールからのオイル漏れや、オイルシールがオイルポンプハウジングから抜け出すおそれがない。
また、シールリングを最適寸法とすることにより、従来のすべり軸受よりもトルク損失が少なく、かつ、軸方向に貫通して流れるオイルの量がすべり軸受と同程度のシェル形ニードル軸受を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１例を示すシェル形ニードル軸受の１例を示す部分断面図である。
【図２】本発明のシェル形ニードル軸受の構成部品であるシールリングの部分断面図である。
【図３】一般的なトルクコンバータの一例の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るシェル形ニードル軸受について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
シェル形ニードル軸受１００は、例えば、図３のトルクコンバータ１０におけるすべり軸受２８の位置に、そのまま置き換えて使用される。トルクコンバータの構成は、すべり軸受２８がシェル形ニードル軸受１００に変わるだけであるので、詳細な説明を省略する。
【００１２】
シェル形ニードル軸受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形外輪１１１と、シェル形外輪１１１の軌道面１１１ａに沿って転動自在となるように、シェル形外輪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、シェル形外輪１１１の内側で、オイルの流れの下流側（図３におけるオイルシール２６側）となるフランジ部１１１ｂと保持器１１４の端面との間に設けられるシールリング１１３と、を備え、オイルポンプ駆動軸１４を回転自在に支持している。
【００１３】
シェル形外輪１１１は、合金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。
【００１４】
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。鋼製の場合、表面硬さをＨｖ４００以上に熱処理を施しても、熱処理を施さずプレスのままの硬さであっても良い。
【００１５】
シールリング１１３は、ＳＰＣＣやＳＰＣＥ、ＳＵＪ２等の鋼製、銅又は銅系合金であり、表面硬さＨｖ１００以上、４００未満である。Ｈｖ４００以上とする場合は、シールリングに熱処理を施す必要があり、熱処理の影響による変形や、真円度悪化によって、貫通性能に影響が出るおそれがある。また、Ｈｖ１００未満の場合は、シェルカップ端面との摺動によってシールリングが摩耗し、貫通性能に影響が出るおそれがある。
【００１６】
図２に、シールリング１１３の部分断面図を示す。
シールリング１１３は、オイルポンプ駆動軸１４の外径よりも僅かに大きな内径φＤ４と、シェル形外輪１１１の軌道面１１１ａの内径φＤ１よりも僅かに小さな外径φＤ２を有し、幅（軸方向長）Ｗ、厚さ（径方向長）ｔの長方形の四隅に面取りが付いた断面形状のフローティングシールである。
【００１７】
ここで、シールリング１１３の幅Ｗと厚さｔと、ニードル１１２の直径φｄ１は、０．５≦Ｗ／ｔ≦３、且つ、０．５≦ｔ／φｄ１＜１、とする。これは、０．５＞Ｗ／ｔであったり、０．５＞ｔ／φｄ１であったりすると、油圧によってシールリング１１３が傾くことによってシール性が悪くなり、油漏れの危険が生じるためである。また、Ｗ／ｔ＞３の場合、シールリングがわずかに傾いただけでもオイルポンプ駆動軸１４の外周面、あるいはシェル形外輪１１１の軌道面１１１ａに接触してしまい、磨耗などによりシール性が悪くなり、油漏れの危険が生じる。また、ｔ／φｄ１＞１であれば、オイルポンプ駆動軸１４の外周面、あるいはシェル形外輪１１１の軌道面１１１ａに接触する寸法設定であり、磨耗などによりシール性が悪くなり、油漏れの危険が生じる。
【００１８】
シールリング１１３の断面四隅の面取りは、Ｃ面取り、Ｒ面取りなど一般的な面取り形状で良い。但し、図２に示すように、外周側の２隅の面取りを同じ形状、内周側の２隅の面取りを同じ形状にすると、方向性をなくすことが出来るのでより良い。但し、内周側の面取り＜外周側の面取りとなっている。それは、シールリング１１３の貫通油量は、内周面のクリアランスと内周面有効長さで決まってくるので内周側の面取りは、小さければ小さいほど良く、また、外周側は、シェル形外輪１１１の軌道面１１１ａと接触するため、ある程度の大きさの面取りが必要であるためである。
【００１９】
更に詳細には、シェル形外輪１１１のオイルの流れの下流側（図３におけるオイルシール２６側）のフランジ部１１１ｂの内径φＤ３と、シールリング１１３の内径φＤ４と、内周側の面取りの幅寸法（軸方向長）ｒ１、厚さ寸法（径方向長）ｒ２の関係は、ｒ１≦ｒ２、且つ、φＤ４＋２×ｒ２＜φＤ３となっている。内周側の面取りの幅寸法（軸方向長）ｒ１は、貫通油量に影響するため小さければ小さき程よいが、成形容易とするために性能面に影響の少ない内周側の面取りの厚さ寸法（径方向長）ｒ２を大きく取ることにより、成形性を良くしている。例えば、ニードル１１２の直径φｄ１＝１〜４[ｍｍ]に対して、シールリング１１３の幅Ｗ＝２〜３．５[ｍｍ]、シールリング１１３の厚さｔ＝０．５〜３．５[ｍｍ]、内周側の面取りの幅寸法（軸方向長）ｒ１＝０．０５〜０．４[ｍｍ]、厚さ寸法（径方向長）ｒ２＝０．０５〜０．６[ｍｍ]、φＤ２＝φ６〜φ８０[ｍｍ]、シールリング１１３の内径φＤ４＝φ８〜φ９０[ｍｍ]の寸法範囲である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上説明したように、本発明のシェル形ニードル軸受によれば、シェル内に所定の形状のシールリングが設けられているために、高圧力、高油量であるオイルポンプ部に使用しても、オイルシールに掛かるオイルの圧力を緩和することが出来るので、オイルシールからのオイル漏れや、オイルシールがオイルポンプハウジングから抜け出すおそれがない。
また、シールリングを最適寸法とすることにより、従来のすべり軸受よりもトルク損失が少なく、かつ、軸方向に貫通して流れるオイルの量がすべり軸受と同程度に出来るので、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形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】
【００２１】
１０  トルクコンバータ
１２  インペラーシェル
１４  オイルポンプ駆動軸
１４ａ  外周円筒面
１５  オイルポンプ
１６  オイルポンプハウジング
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  内周円筒部
１８  ステータ
２０  一方向クラッチ
２２  中空固定軸
２４  インナロータ
２６  オイルシール
２８  すべり軸受
３０  微小隙間
１００  シェル形ニードル軸受
１１１  シェル形外輪
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】
2014149033.tif 000003
【図２】
2014149033.tif 000004
【図３】
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