(57)【要約】【課題】一対の軌道輪の間に複数のニードルを保持器で放射状に配置し、前記一方の軌道輪の内径側又は外径側に他方の軌道輪側に向く鍔を設け、前記鍔の先端部に複数の爪を形成し、前記他方の軌道輪の内外径両側のうち前記鍔と対応する側に前記複数の爪を係合させることにより前記一対の軌道輪を非分離としたスラストニードル軸受の軸受寿命を延ばす。【解決手段】他方の軌道輪３に、鍔６と保持器５の間を通る突壁８を設け、その突壁８に、一方の軌道輪２の軌道面２ａに対してニードル４側に進むに連れて漸次接近する傾斜面８ａを突壁８に対するステーキングにより形成した構成を採用することにより、スラストニードル軸受１内に入った潤滑油の一部が、軌道輪２の軌道面２ａと傾斜面８ａと鍔６とで形成される空間に保持されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の軌道輪の間に複数のニードルを保持器で放射状に配置し、前記一方の軌道輪の内径側又は外径側に他方の軌道輪側に向く鍔を設け、前記鍔の先端部に複数の爪を形成し、前記他方の軌道輪の内外径両側のうち前記鍔と対応する側に前記複数の爪を係合させることにより前記一対の軌道輪を非分離としたスラストニードル軸受において、前記他方の軌道輪に、前記鍔と前記保持器の間を通る突壁を設け、前記突壁に、前記一方の軌道輪の軌道面に対してニードル側に進むに連れて漸次接近する傾斜面を形成したことを特徴とするスラストニードル軸受。
【請求項２】
前記一方の軌道輪の前記鍔部に切欠きを形成した請求項１に記載のスラストニードル軸受。
【請求項３】
前記傾斜面を、前記突壁に対するステーキングにより形成した請求項１又は２に記載のスラストニードル軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一対の軌道輪の間に複数のニードルを保持器で放射状に配置したスラストニードル軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ハウジングやシャフトへの組み付けを容易にするために一体型のスラストニードル軸受がある。
【０００３】
一体型構造としては、従来、一方の軌道輪の外径側と他方の軌道輪の内径側に設けられた各鍔の先端部に、それぞれ内向きの爪と外向きの爪とがステーキングにより形成され、これらの各爪を保持器の外径側と内径側とに互い違いに係合させることにより、保持器を仲介としてニードルと一対の軌道輪が非分離とされたものがあった。なお、一対の軌道輪が相対回転できるように、各鍔と保持器との間には、ラジアル隙間が設けられる。
【０００４】
ところが、一対の軌道輪間には、ハウジング、シャフト等の相手部品の製造公差やギアのバックラッシュが原因となって偏心量が発生する。このため、偏心量が前記各鍔と保持器間に設けられたラジアル隙間よりも大きくなると、保持器が周方向の一点で内外径を２つの鍔に挟持され、円滑な回転が妨げられる問題がある。また、保持器に摩耗や変形が発生して、保持器の機能が損なわれることもある。この問題が生じる代表例としては、スラストニードル軸受を偏心量が発生し易い自動車のトルクコンバータのタービン又はインペラと、ステータとの間に組み付けた場合が挙げられる。
【０００５】
このような問題は、相手部品の加工精度を上げて偏心量を小さくすれば解決されるが、コスト高を招く。
【０００６】
そこで、上記の問題に対して、一方の軌道輪の内径側又は外径側に他方の軌道輪側に向く鍔を設け、鍔の先端部に複数の爪を形成し、他方の軌道輪の内外径両側のうち前記鍔と対応する側に前記複数の爪を係合させることにより前記一対の軌道輪を非分離としたスラストニードル軸受が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
前掲の特許文献１のスラストニードル軸受によれば、軌道輪間に偏心回転が発生しても、保持器が周方向の一点で内外径を一対の軌道輪により挟持されず、円滑な回転を得られる。また、保持器に摩耗や変形が発生しない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−０９８１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、昨今、スラストニードル軸受は、潤滑油の撹拌抵抗を下げる目的で油量を絞り、潤滑条件の希薄化が進んでいる。前掲の特許文献１のものでは、一対の軌道輪の内外径両側の一方が、鍔部を設けたことに伴い閉鎖的環境になる。このため、一方の軌道輪の軌道面には、鍔部側から潤滑油が比較的供給され難くい。その結果、一方の軌道輪の軌道面は、他の部分に比して偏心回転による早期ピーリングが発生し易く、軸受寿命の点で改良の余地があった。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、一対の軌道輪の間に複数のニードルを保持器で放射状に配置し、前記一方の軌道輪の内径側又は外径側に他方の軌道輪側に向く鍔を設け、前記鍔の先端部に複数の爪を形成し、前記他方の軌道輪の内外径両側のうち前記鍔と対応する側に前記複数の爪を係合させることにより前記一対の軌道輪を非分離としたスラストニードル軸受において、軸受寿命を延ばすことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を達成するため、この発明は、前記他方の軌道輪に、前記鍔と前記保持器の間を通る突壁を設け、前記突壁に、前記一方の軌道輪の軌道面に対してニードル側に進むに連れて漸次接近する傾斜面を形成した構成を特徴とするものである。
【００１２】
上記特徴的構成によれば、前記他方の軌道輪に、前記鍔と前記保持器の間を通る突壁を設け、前記突壁に、前記一方の軌道輪の軌道面に対して前記鍔と反対側に進むに連れて漸次接近する傾斜面を形成したことにより、前記一方の軌道輪の軌道面と、前記傾斜面と、前記鍔とで、ニードル側に向けて狭小な空間が形成される。この空間には潤滑油が保持される。このため、前記一方の軌道輪の軌道面が油切れになった場合、上記の空間に保持された潤滑油が供給される。これにより、前記一方の軌道輪の軌道面の早期ピーリングが防止され、軸受寿命が延びる。
【００１３】
ここで、前記一方の軌道輪の前記鍔部に切欠きを形成した構成を採用すれば、前記鍔部を前記一方の軌道輪の内径側に設けた場合には、前記一方の軌道輪よりも内方から、前記鍔部を前記一方の軌道輪の外径側に設けた場合には、前記一方の軌道輪よりも外方から前記の空間に油が供給され易くなり、また、一方の軌道輪の軌道面に対して鍔部側から潤滑油が直接的に供給され易くなる。したがって、軸受寿命は、より延びる。
【００１４】
また、前記傾斜面を前記突壁に対するステーキングにより形成した構成を採用すれば、前記傾斜面を簡単に形成することができる。
【００１５】
前記突壁は、全周に亘って、又は周方向に断続的に設けることができる。前記傾斜面は、前記突壁の全周に亘って、又は周方向に断続的に形成することができる。
【００１６】
前記保持器の周方向の一点が前記一対の軌道輪で径方向に挟持されない限り、前記一対の軌道輪の内外径両側のうち、前記鍔及び前記突壁と反対側の形態は、適宜に決定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上述のように、この発明は、一対の軌道輪の間に複数のニードルを保持器で放射状に配置し、前記一方の軌道輪の内径側又は外径側に他方の軌道輪側に向く鍔を設け、前記鍔の先端部に複数の爪を形成し、前記他方の軌道輪の内外径両側のうち前記鍔と対応する側に前記複数の爪を係合させることにより前記一対の軌道輪を非分離としたスラストニードル軸受において、前記他方の軌道輪に、前記鍔と前記保持器の間を通る突壁を設け、前記突壁に、前記一方の軌道輪の軌道面に対してニードル側に進むに連れて漸次接近する傾斜面を形成した構成を採用したことにより、軸受寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の第１実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
図１乃至図３に示すスラストニードル軸受１は、一対の軌道輪２、３の間に複数のニードル４を保持器５で放射状に配置したものであり、内径がシャフトに組み付けられるシャフト組み付け型とされたものである。
【００１９】
シャフトに内径側が組み付けられる軌道輪２は、薄鋼板のプレス成形品であり、軌道輪２の内径側に軌道輪３側に向いた鍔６が一体に設けられている。軌道輪２の製造には、鍔６を一体かつ簡単に設けるためにプレス成形を採用したが、他の製法でもよい。
【００２０】
鍔６の先端部には、外向きの３つの爪６ａが周方向等間隔に形成されている。各爪６ａは、鍔６に対するステーキングにより形成されている。これらの爪６ａを軌道輪３の内径軸受端面側に設けられた段差部分に係合させることにより、ニードル４と一対の軌道輪２、３が非分離とされている。なお、軌道輪３への前記段差部分の加工プロセスを省略し、各爪６ａを、軌道輪３の内径軸受端面側にそのまま係合させることもできる。
【００２１】
また、鍔６には、軸受内部へ潤滑油を流入させるための切欠き７が周方向に複数個所で形成されている。
【００２２】
上記保持器５は、ニードル４を保持するポケットが放射状に形成されたかご形のものである。保持器５には、一対の軌道輪２、３の間に複数のニードル４を放射状に配置できるものを採用すればよく、例えば、薄鋼板を折り曲げ、折り返し等することでポケットを放射状に形成したもの、２部材を結合したものなどを適宜に採用することができる。
【００２３】
軌道輪３は、薄鋼板のプレス成形品であり、その内径側に軌道輪２側に向いた突壁８が一体に設けられている。軌道輪３の製造には、突壁８を一体かつ簡単に設けるためにプレス成形を採用したが、他の製法でもよい。なお、図３は、図１、図２に示す軌道輪２を一部切欠き、ニードル４、保持器５を省略した状態を軌道輪２の軸受端面側から示している。
【００２４】
突壁８は、保持器５と軌道輪２の鍔６との間を通り、軌道輪２の軌道面２ａと接触しない鍔状になっている。
【００２５】
突壁８の先端部には、軌道輪２の軌道面２ａに対してニードル４側に進むに連れて漸次接近する傾斜面８ａが周方向等間隔で３箇所に形成されている。各傾斜面８ａは、突壁８に対するステーキングにより形成されている。
【００２６】
上記鍔６の外径と突壁８の内径との間、突壁８の外径と保持器５の内径との間には、それぞれ僅かなラジアル隙間が設けられている。これらのラジアル隙間は、軌道輪３が鍔６により径方向に案内されて軌道輪２と相対回転し、保持器５が突壁８により径方向に案内されて軌道輪３と相対回転することを可能にしている。
【００２７】
この第１実施形態に係るスラストニードル軸受１は、上記の構成を有するものであり、前記軌道輪２の軌道面２ａと、前記傾斜面８ａと、前記鍔６とで、ニードル４側に向けて狭小な空間が形成される（図２参照）。
【００２８】
ここで、スラストニードル軸受１の潤滑を考えると、一対の軌道輪２、３の外径側が軸受外部に対し開放されているため、スラストニードル軸受１の外方から軸受内に潤滑油が円滑に供給される。一方、スラストニードル軸受１の内方からは、図２に矢示するように、スラストニードル軸受１の内径を形成する軌道輪２の鍔６に切欠き７を通して潤滑油が軸受内に供給される。
【００２９】
スラストニードル軸受１内に入った潤滑油の一部は、前記軌道輪２の軌道面２ａと前記傾斜面８ａと前記鍔６とで形成される空間にそのまま保持される。このため、軌道輪２の軌道面２ａが油切れになった場合、図２に矢示するように、上記の空間に保持された潤滑油が供給される。これにより、軌道輪２の軌道面２ａの早期ピーリングが防止され、軸受寿命が延びる。
【００３０】
この発明の第２実施形態を図４に基づいて説明する。なお、以下においては、上記第１実施形態と同一に考えられる構成には同符号を付してその説明を省略し、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。
図４に示すように、この第２実施医形態に係るスラストニードル軸受１１は、一対の軌道輪１２、１３の間に複数のニードル４を保持器５で放射状に配置したものであり、外径がハウジングに組み付けられるハウジング組み付け型とされたものである。
【００３１】
ハウジングに外径側が組み付けられる軌道輪１２の外径側に他方の軌道輪１３側に向いた鍔１４が一体に設けられている。この鍔１４は、上記鍔６に相当する機能部分である。
【００３２】
軌道輪１３の外径側には、軌道輪１２側に向いた突壁１５が一体に設けられている。突壁１５の先端部には、軌道輪１２の軌道面１２ａに対してニードル４側に進むに連れて漸次接近する傾斜面１５ａが形成されている。これら突壁１５、傾斜面１５ａは、それぞれ上記突壁８、傾斜面８ａに相当する機能部分である。
【００３３】
この発明の第３実施形態を図５に基づいて説明する。この第３実施形態に係るスラストニードル軸受２１は、上記第２実施形態に係るスラストニードル軸受１１の他方の軌道輪１３の形態を変更したものである。具体的には、他方の軌道輪１３に相当する軌道輪２２は、その外径側に上記突壁１５、傾斜面１５ａに相当する突壁２３、傾斜面２３ａを有し、その内径側に鍔２４が一体に設けられている。
【００３４】
保持器５は、突壁２３の内径と鍔２４の外径とにより径方向に案内される。
【００３５】
鍔２４と軌道輪１２との間には、潤滑油を軸受内に供給するための軸方向隙間が設けられている。
【００３６】
上述の各実施形態では、鍔６、１４だけでなく突壁８、１５、２３に切欠きを形成することもできる。
【００３７】
また、爪６ａ、突壁８、１５、２３を、ステーキングにより形成したが、鍔６の先端部に切り込みを入れて切り込み部を折り曲げたり、鍔６の先端部を舌片状に突出させ、これを折り曲げたりする方法等によっても爪、突壁を形成することができる。
【００３８】
また、突壁８、１５、２３には、傾斜面８ａ、１５ａ、２３ａを研削で形成することも可能であり、形成方法は適宜に変更することができる。また、傾斜面８ａ、１５ａ、２３ａは、突壁８の鍔６側の面全体に形成してもよい。
【００３９】
また、スラストニードル軸受１、１１、２１の内外径両側のうち、鍔６側と反対側の形態は、前記保持器５の周方向の一点が一方の軌道輪２、１２と、他方の軌道輪３、１３、２２の突壁８、１５、２３とで径方向に挟持されない限り、上記第３実施形態に一例を示したように適宜に変更することができる。
【００４０】
この発明に係るスラストニードル軸受は、自動車のトルクコンバータのタービン又はインペラと、ステータとの間に組み付けるのに好適である。一例として、図６に、スラストニードル軸受１、１１を、それぞれインペラ３１とステータ３２の間、およびタービン３３とステータ３２の間に組み付けたオートマチックトランスミッションのトルクコンバータを示す。
【００４１】
このトルクコンバータは、エンジンの出力軸に連結されるインペラ３１と、トランスミッションの入力軸に連結されるタービン３３とが対向配置され、ケーシングに固定されるステータシャフトに一方向クラッチ３４を介してステータ３２が取り付けられるものであり、それぞれ椀状に形成されたインペラブレード３１ａとタービンブレード３３ａの間で還流する流体を、これらの内径側でタービン３３側からインペラ３１側へ戻す際に、流体の流れ方向を変えてインペラ３１に順方向の回転力を付与し、伝達トルクを増幅するものである。
【００４２】
前記スラストニードル軸受１は、内径側がタービンハブ３３ｂに組み付けられ、前記スラストニードル軸受１１は、外径側がインペラハブ３１ｂに組み付けられており、インペラ３１とタービン３３とがステータ３２に対して相対回転できるようになっている。      
【００４３】
インペラブレード３１ａとタービンブレード３３ａに作用する流体圧は、必ずしも周方向で一様とはならないので、インペラ３１とタービン３３には偏心回転が生じやすいが、前述したように、本発明に係るスラスト針状ころ軸受１、１１は、偏心回転が生じても保持器５が内外径を挟持されることがないので、インペラ３１とタービン３３の円滑な回転を保証でき、保持器５の機能が損なわれることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）第１実施形態に係るスラストニードル軸受の縦断面図、（ｂ）第１実施形態に係るスラストニードル軸受の側面図
【図２】図１の突壁部分を拡大し、潤滑油の流れを矢示した作用図
【図３】第１実施形態に係るスラストニードル軸受の図１（ｂ）と反対側の側面を一部切欠き、ニードル及び保持器を省略した側面図
【図４】第２実施形態に係るスラストニードル軸受の要部拡大縦断面図
【図５】第３実施形態に係るスラストニードル軸受の要部拡大縦断面図
【図６】図１及び図４のスラストニードル軸受を組み付けたトルクコンバータの縦断面図
【符号の説明】
【００４５】
１、１１、２１  スラストニードル軸受
２、１２  一方の軌道輪
２ａ、１２ａ  軌道面
３、１３、２２  他方の軌道輪
４  ニードル
５  保持器
６、１４、２４  鍔
６ａ  爪
７  切欠き
８、１５、２３  突壁
８ａ、１５ａ、２３ａ  傾斜面
３１  インペラ
３１ａ  インペラブレード３１ｂ  インペラハブ
３２  ステータ
３３  タービン
３３ａ  タービンブレード
３３ｂ  タービンハブ
３４  一方向クラッチ
【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】
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