(57)【要約】【課題】通過油量を確実に制限すること。【解決手段】軸体２の外周に段差壁２３を設け、軸体を外筒１に挿入する。外筒と軸体との環状空間４内においてころ軸受３のシェル形外輪５を外筒の内周面に固定する。前記段差壁の壁面の径方向高さより小さい内径の対向面８１を有する密封リング８を軸方向移動可能に介装する。密封リングをシェル形外輪の内周面に密接させた状態で環状空間内の油圧に応じて移動させて前記対向面を前記壁面に当接させて油の流出を制限する構成。【選択図】  図１
2004232723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒に挿入される軸体と、前記外筒と軸体との間の環状空間に介装されて前記外筒に対して前記軸体を回転可能に支持するころ軸受とを備えたころ軸受装置であって、前記軸体の外周に径方向外向きに突出して所定の径方向高さを有する壁面を備えた段差壁を設け、前記ころ軸受における軸方向両側に径方向内向きの鍔部を有するシェル形外輪を前記外筒の内周面に嵌合固定するとともに、該シェル形外輪の一方の鍔部の内面側に前記段差壁の壁面の径方向高さより小さい内径の対向面を有する環状体を軸方向移動可能に介装し、前記環状体の外周面を前記外輪の内周面に密接させた状態で当該環状体を前記環状空間内の油圧に応じて移動させて前記対向面を前記段差壁の壁面に当接させて油の流出を制限する、ことを特徴とするころ軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載のころ軸受装置に用いられるころ軸受であって、
前記外筒の内周面に嵌合固定されるシェル形の外輪と、前記外輪の内周面と前記軸体の外周面との間に介装される複数のころと、前記複数のころそれぞれを保持する保持器と、前記外輪の鍔部の内面側と前記保持器との間に軸方向移動可能に介装されて前記軸体の前記壁面の径方向高さより小さい内径の対向面を有しかつ前記外輪の内周面に密接する環状体とを含む、ことを特徴とするころ軸受。
【請求項３】
請求項２に記載のころ軸受において、
前記環状体が、円周１箇所で分離されることにより径方向に拡縮可能とされており、前記環状体が縮径されて拡径復元力を持つ状態で前記外輪の内周面に対して嵌合されていることを特徴とするころ軸受。
【請求項４】
請求項３に記載のころ軸受において、
前記環状体の前記分離された端面が、軸方向で重なる形状になっていることを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受装置およびこれに用いるころ軸受に係り、より詳しくは、自動車用の自動変速機や各種油圧機器が備える外筒と軸体との間に形成される環状空間を油圧経路としてその環状空間に組み込まれて外筒に固定されて軸体を支持するころ軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車の自動変速機などでは、相対回転する軸体と外筒との間の環状空間に、針状ころ軸受が用いられている。この針状ころ軸受は、通常、シェル形外輪、複数の針状ころと、保持器とを含む。
【０００３】
この場合、上記外筒と軸体との間の環状空間で針状ころ軸受の軸方向一方側から他方側へ向けて通過する油の量を制限したい場合がある。このような通過油量の制限のため針状ころ軸受の内部にシールを設け、このシールで軸受内部の通過油量を制限するようにした技術が提案されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平１−８３９２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のころ軸受におけるシールでは、通過油量の制限に限界があった。本発明は、このような軸受支持機能以外に油量制限機能を達成させる用途に使用されるころ軸受の分野において、前記した通過油量を確実に制限可能としたころ軸受を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のころ軸受装置は、外筒に挿入される軸体と、前記外筒と軸体との間の環状空間に介装されて前記外筒に対して前記軸体を回転可能に支持するころ軸受とを備えたころ軸受装置であって、前記軸体の外周に径方向外向きに突出して所定の径方向高さを有する壁面を備えた段差壁を設け、前記ころ軸受における軸方向両側に径方向内向きの鍔部を有するシェル形外輪を前記外筒の内周面に嵌合固定するとともに、該シェル形外輪の一方の鍔部の内面側に前記段差壁の壁面の径方向高さより小さい内径の対向面を有する環状体を軸方向移動可能に介装し、前記環状体の外周面を前記外輪の内周面に密接させた状態で当該環状体を前記環状空間内の油圧に応じて移動させて前記対向面を前記段差壁の壁面に当接させて油の流出を制限することを特徴とするころ軸受装置である。このころ軸受としてはシェル形針状ころ軸受や円筒ころ軸受等が挙げられる。外筒としては、内周面と外周面との肉厚が軸方向に同じとされた円筒形の部材に限定されず、内周面に円形孔を有する部材であればその肉厚の形態や外周面の形状は問わない。
【０００７】
本発明によると、外筒と軸体との間の環状空間内の一方側に油圧がかかると環状体がその油圧により軸方向一方側に移動し、その対向面が前記軸体の段差壁の壁面と当接接触する。これによって、環状空間内の油は、外輪の外周面と外筒の円形孔内面との隙間がほぼ閉塞され、かつ、前記対向面と前記壁面との隙間もほぼ閉塞されてしまう結果、油の通過隙間がほぼ閉塞されることになる。こうして、通過油量が所望の量に制限される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して車両の自動変速機に適用される本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受を詳細に説明する。本実施形態ではころ軸受の一例としてシェル形針状ころ軸受に適用して説明する。図１ないし図５は、本発明の実施形態に係り、図１は、本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の全体を示す断面図、図２は、図１の（２）−（２）線に沿う矢視方向の断面図、図３は、図１の（３）−（３）線に沿う矢視方向の断面図、図４は、密封リングの部分斜視図である。図５は、油圧により密封リングが挙動した状態にあるときの図１に対応する図である。
【０００９】
これらの図を参照して、１は、外筒、２は、外筒１に挿入された変速機に使用される軸体、３は、外筒１と軸体２との間の環状空間４に介装されたシェル形針状ころ軸受を示す。外筒１と軸体２との環状空間４内において図中の右側は高圧の油圧経路に連通する油の流動方向上流側となり、左側が低圧の油圧経路に連通する油の流動方向下流側となる。
【００１０】
軸体２は、軸方向一方側に小径部２１を、また、小径部２１に隣接する軸方向他方側に大径部２２を有し、小径部２１と大径部２２との間にこれらの径方向高さの差異による段差壁２３を備えた構成になっている。この段差壁２３は、高圧油圧側に所要の径方向高さの壁面２４を有する。
【００１１】
ころ軸受３は、外筒１と軸体２との環状空間４内に配置されて外筒１に対して軸体２を回転自在に支持するとともに、環状空間４内を軸方向一方側から軸方向他方側に向けて流動する油の量を制限するようになっている。
【００１２】
そのための構成として、ころ軸受３は、シェル形外輪５と、複数の針状ころ６と、環状保持器７とを含むとともに、本実施形態が特徴とする環状体としての密封リング８を備えている。シェル形外輪５は、軸方向両側に径方向内向きの鍔部５１，５２を有するとともに、外筒１の内周面に圧入により嵌合固定されている。軸方向一方側の鍔部５１の内径は、軸体２の小径部２１の外径より大きくされている。軸方向他方側の鍔部５２の内径は、軸体２の大径部２２の外径よりも大きくされて、その大径部２２が入り込めるようになっている。
【００１３】
針状ころ６は、シェル形外輪５の内周面に沿って周方向等間隔に配置されシェル形外輪５の内周面を外輪軌道とするとともに、軸体２の小径部２１の外周面を内輪軌道とする。環状保持器７は、周方向等間隔に複数のポケット７１を有するとともに、シェル形外輪５の内周面に組み込まれて各ポケット７１それぞれに針状ころ６を１つずつ収納保持している。
【００１４】
本実施形態においては、このような構成において、シェル形外輪５の軸方向他方側鍔部５２と環状保持器７との間に前記した密封リング８を介装している。密封リング８は、その外周面がシェル形外輪５の内周面に弾性的に密接した状態で軸方向一方側の高圧油圧側からかかる油圧に応じて軸方向他方側の低圧油圧側に移動させられ、その対向面８１が軸体２の段差壁２３の壁面２４に当接接触する。これによって、高圧油圧側からの油の通過隙間において密封リング８の外周面とシェル形外輪５の内周面との隙間は閉塞され、また、密封リング８の対向面８１と前記壁面２４との隙間もほぼ閉塞される。その結果、油の通過隙間はほぼ閉塞されて、ころ軸受３外部への油の流出は制限されるようになっている。この密封リング８は、シェル形外輪５の内径より大きな外径を有しシェル形外輪５の内周面に設置されるとき、シェル形外輪５の内周面で圧縮変形させられることにより、シェル形外輪５の内周面と弾性的に密接することができる。そして、密封リング８は、軸体２の段差壁２３の壁面２４と軸方向で対向しかつその壁面２４の径方向高さより小さい内径を有する対向面８１を有する。
【００１５】
密封リング８の構成を図４を参照してさらに詳しく説明する。すなわち、密封リング８は、円周方向に連続して閉じた構造ではなく、円周方向１箇所にスリット８２が設けられて分離されて径方向に拡縮可能とされている。スリット８２により形成された端面８３，８４それぞれには周方向の突出部８５、８６が形成されている。これら両突出部８５、８６において、一方のスリット端面８３からの突出部８５は、リング幅のほぼ半分幅を有しかつ軸方向一方側に位置して周方向一方に延びており、他方のスリット端面８４からの他方の突出部８６は、リング幅のほぼ半分幅を有しかつ軸方向他方側に位置して周方向他方に延びている。両突出部８５，８６は軸方向で互いの側面が重なり合って接触した状態となっている。一方の突出部８５の軸方向平坦な先端は、他方のスリット端面８４に対して所定の隙間を隔てて対向し、他方の突出部８６の軸方向平坦な先端は、一方のスリット端面８３に対して所定の隙間を隔てて対向している。このような密封リング８は、シェル形外輪５の内径よりも大きな外径を有する。
【００１６】
両突出部８５，８６の側面同士の重なり状態には互いの間に僅かの隙間が存在しており、かつ、その突出部８５，８６の重なり合う周方向の長さを調整することにより、油の流出量を制御することができるようになっている。
【００１７】
そして、密封リング８は、径方向に拡縮可能で、シェル形外輪５の内周面に設置される前は、図４の実線で示す外径を有し、シェル形外輪５の内周面に設置されたとき、その外径がシェル形外輪５の内径より大きいために図４の二点鎖線で示すように縮径されて拡径復元力を持つ状態でシェル形外輪５の内周面に嵌合される。そして、この嵌合状態で両突出部８５，８６それぞれの側面同士は軸方向で重なり合った状態でその接触状態を保持する。そのため、前記設置状態においてはシェル形外輪５の内周面と密封リング８の外周面との間には隙間が発生するようなことがないものの、密封リング８の両突出部８５，８６の重なりの間には微小隙間が存在し、その微小隙間から油が僅かに流出する。この重なり隙間の量を調整することにより、流出油量を調整することができる。これによって、密封リング８の対向面８１が、軸体２の段差壁２３の壁面２４に当接すると、油は、密封リング８によりほぼ密封されてころ軸受３の外部にある低圧油圧側に対して所望の調整された流出量にほぼ抑制される。
【００１８】
なお、密封リング８の両突出部８５，８６の重なり状態を密にしてそれらの間に隙間をほぼ無くすようにした場合、密封リング８の対向面８１と軸体２の段差壁２３の壁面２４との当接の力を制御してこの対向面８１と壁面２４との間に微小な隙間を存在するようにして、その隙間を介する油の流出を所望量に調整してもよい。
【００１９】
なお、密封リング８は、油圧が無くなるか低下すると適宜の機構例えば皿ばねなどで軸方向一方側に復帰するように構成してもよい。
【００２０】
環状空間４においてころ軸受３を間にしてその軸方向両側の油圧が等しいときは、図１で示すように密封リング８は挙動せず図１の位置にある。ころ軸受３の軸方向一方側に油圧がかかると、密封リング８は、その油圧に押されて軸方向他方の下流側方向に移動させられる結果、その対向面８１が図５で示すように軸体２の段差壁２３の壁面２４に当接する。その結果、ころ軸受３内部は密封リング８によりほぼその隙間を閉塞されてしまい、ころ軸受３の外部への油の流出は所望の量に抑制される。
【００２１】
以上により本実施形態によれば、従来のころ軸受におけるシール等とは異なって、通過油量を確実に制限することができるようになり、例えば、自動変速機の動作の向上に大きく貢献できる。
【００２２】
また、密封リング８の突出部８５，８６の軸方向重ね合わせ量を調整することで、図５の状態においても両突出部８５，８６の重ね合わせた隙間を通して通過油量を調整することができる。
【００２３】
なお、密封リング８として図６で示すように軸方向他方側鍔部５２の内径より小さな外径を有しかつ軸体２の大径部２２の外径より小さい内径を有して軸方向他方側に突出する突出部分８７を備えた構造のものとし、その突出部分８７の端面を前記対向面８１としても上記と同様に実施可能である。また、密封リングとして図７で示すように軸体２の大径部２２の外径よりも大きい内径を有し軸方向一方側にへこんだ円形凹部８８を備えた構造のものとし、その円形凹部８８の底面を前記対向面８１としても上記と同様に実施可能である。
【００２４】
なお、軸体２としては軸方向にほぼ同じ外径を有するものとし、その途中に径方向外向きに突出する鍔部を設け、この鍔部を段差壁としその軸方向一方側の側面を前記壁面としてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、密封リングを設けたから、ころ軸受内部の隙間をほぼ閉塞状態としてその通過油量を所望の量に確実に抑制ないしは制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るころ軸受装置の全体を示す断面図
【図２】図１の（２）−（２）線に沿う矢視方向の断面図
【図３】図１の（３）−（３）線に沿う矢視方向の断面図
【図４】密封リングの部分斜視図
【図５】油圧により密封リングが挙動した状態にあるときの図１に対応する図
【図６】本発明の他の実施形態に係るころ軸受装置を示す断面図
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係るころ軸受装置を示す断面図
【符号の説明】
１  外筒
２  軸体
２１  小径部
２２  大径部
２３  段差壁
２４  壁面
３  ころ軸受
４  環状空間
５  シェル形外輪
５１，５２  鍔部
６  針状ころ
７  環状保持器
８  密封リング
８１  対向面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004232723.tif 000008
【図７】
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