特許 5945118 シェル形針状ころ軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5945118

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年7月5日

(54)【発明の名称】シェル形針状ころ軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/66 20060101AFI20160621BHJP

   F16C 19/46 20060101ALI20160621BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20160621BHJP

   F16H 57/04 20100101ALI20160621BHJP

【ＦＩ】

   F16C33/66 Z

   F16C19/46

   F16C33/78 G

   F16C33/78 A

   F16H57/04 Q

【請求項の数】11

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-282645(P2011-282645)

(22)【出願日】2011年12月26日

(65)【公開番号】特開2013-133833(P2013-133833A)

(43)【公開日】2013年7月8日

【審査請求日】2014年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087538

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 和久

(74)【代理人】

【識別番号】100085213

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 洋

(72)【発明者】

【氏名】吉村 友悟

【審査官】 北中 忠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０６００４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６４４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６００４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３０５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−００６０２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０７−０２０４２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−１０１６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２３０５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ １９／００−１９／５６、３３／３０−３３／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外輪と、その内径面に配置された針状ころ軸受と、その針状ころ軸受に対し潤滑油の流れの方向の下流側に配置されたシールリングとにより構成され、前記針状ころ軸受が保持器とその保持器に保持された多数の針状ころによって構成され、前記シールリングは前記外輪のツバ部と保持器の間に介在され、前記シールリングと回転軸の間に適宜なすき間が形成されたシェル形針状ころ軸受において、前記シールリングを弾性のある樹脂によって形成し、前記シールリングとこれに摺接する保持器の潤滑油の流れの方向におけるいずれか一方の摺接面又は前記シールリングとこれに摺接する前記ツバ部の潤滑油の流れの方向におけるいずれか一方の摺接面に、多数の凸部と凹部の集合による凹凸面が形成されたことを特徴とするシェル形針状ころ軸受。

【請求項2】

前記凹凸面が、当該摺接面の中心から放射方向に形成された多数の溝による凹部と、各凹部間の凸部の集合によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載のシェル形針状ころ軸受。

【請求項3】

前記凹凸面が、格子状の溝によって形成された凹部と、各凹部間の凸部の集合によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載のシェル形針状ころ軸受。

【請求項4】

前記凹凸面が、同心状の複数の溝によって形成された凹部と、各凹部間の凸部の集合によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載のシェル形針状ころ軸受。

【請求項5】

前記凹凸面が、同心状の複数の溝によって形成された凹部と、各凹部間の環状の凸部と、全周にわたり周方向に一定の間隔をおいて形成された径方向の凹部の集合によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載のシェル形針状ころ軸受。

【請求項6】

前記凹凸面が、分散状に設けられた多数の凸球面からなる凸部と、各凸部の周りの平坦面による凹部の集合によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載のシェル形針状ころ軸受。

【請求項7】

前記シールリングは、全周の１個所において切り離し部が設けられ、その切り離し部の一方は他方の切り離し部に対して凸形をなし、当該他方の切り離し部は前記凸形に対して補完形状となる凹形をなし、前記凸形と凹形が周方向に一定のすき間をもって相互に嵌合していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受。

【請求項8】

前記凸形が段差形に形成され、前記凹形が前記凸形に対し補完形状の段差形に形成されたことを特徴とする請求項７に記載のシェル形針状ころ軸受。

【請求項9】

前記凸形と凹形の周方向の面が相互にすき間なく接触することにより潤滑油の軸方向への通過を遮断することを特徴とする請求項７又は８に記載のシェル形針状ころ軸受。

【請求項10】

請求項１から９のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受を用いたことを特徴とする変速機用オイルポンプ。

【請求項11】

請求項１から９のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受を用いたことを特徴とする変速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、シェル形針状ころ軸受に関し、特に潤滑油の流量制御が可能なシールリング付きシェル形針状ころ軸受に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車用の自動変速機の軸を支持する軸受や、変速機のオイルポンプ部に使用される軸受として、潤滑油の流量制御が可能であり薄型軽トルクであること等から、従来のブッシュに代えてシールリング付きシェル形針状ころ軸受が用いられるようになっている（特許文献１）。

【0003】

シールリング付きシェル形針状ころ軸受は、図１８に示したように、シェル形の外輪１と、その内径面に配置された針状ころ軸受２と、その針状ころ軸受２に対し潤滑油の流れの方向（矢印ａ参照）の下流側に配置されたシールリング３とにより構成される。

【0004】

前記の外輪１は軸方向の両端部に内向きのツバ部４を有する。針状ころ軸受２は、保持器５によって保持された多数の針状ころ６によって構成される。シールリング３は、下流側のツバ部４の内側面と外輪１の内径面に接するように嵌合される。シールリング３と回転軸７との間に適宜なすき間δが形成され、そのすき間δによって潤滑油の流量制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−６００４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前記のシールリング付きシェル形針状ころ軸受は、その使用時において、潤滑油の流れの上流側に配置された針状ころ軸受２の保持器５が、潤滑油の油圧により下流側に配置されたシールリング３に押し付けられる。保持器５のシールリング３に対する摩擦が、シールリング３の外輪４に対する摩擦より小さい場合は保持器５がシールリング３に対して回転するため、保持器５の端面がシールリング３の端面に対して摺接する。

【0007】

また、逆に保持器５のシールリング３に対する摩擦の方が大きい場合は、保持器５と一体にシールリング３が外輪４に対して回転するため、シールリング３の外端面がツバ部４に対して摺接する。いずれの場合もトルク損失が増えるとともに摺接面において摩耗が発生する問題がある。

【0008】

そこで、この発明はこれらの摺接面おけるトルク損失を低減させ、摺接面の耐久性を向上させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記の課題を解決するために、この発明は、外輪と、その内径面に配置された針状ころ軸受と、その針状ころ軸受に対し潤滑油の流れの方向の下流側に配置されたシールリングとにより構成され、前記針状ころ軸受が保持器とその保持器に保持された多数の針状ころによって構成され、前記シールリングは前記外輪のツバ部と保持器の間に介在され、前記シールリングと回転軸の間に適宜なすき間が形成されたシェル形針状ころ軸受において、前記シールリングを弾性のある樹脂によって形成し、前記シールリングとこれに摺接する保持器の軸方向におけるいずれか一方の摺接面又は前記シールリングとこれに摺接する前記ツバ部の軸方向におけるいずれか一方の摺接面に、多数の凸部と凹部の集合による凹凸面が形成された構成としたものである。

【0010】

前記の凹凸面のパターンは、摺接面の中心から放射方向に形成された多数の溝による凹部と、各凹部間の凸部の集合によって形成されるものなど、種々のパターンがある。

【発明の効果】

【0011】

以上のように、シールリングと保持器の軸方向におけるいずれか一方の摺接面又はシールリングと外輪のツバ部の軸方向におけるいずれか一方の摺接面に、多数の凸部と凹部による凹凸面を形成することにより接触面積が減少し、トルク損失が軽減される。また、凹部が潤滑油の油溜まりとなるので潤滑性も向上し、摺接面の耐久性が改善される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１の断面図である。

【図2】図２は、シールリングの正面図である。

【図3】図３は、図２のＸ１−Ｘ１線の断面図である。

【図4】図４は、図２のＸ２−Ｘ２線の断面図である。

【図5】図５は、図２の他の例の場合のＸ２−Ｘ２線の断面図である。

【図6】図６は、シールリングの他の例の正面図である。

【図7】図７は、図６のＸ３−Ｘ３線の断面図である。

【図8】図８は、シールリングの他の例の正面図である。

【図9】図９は、図８のＸ４−Ｘ４線の断面図である。

【図10】図１０は、シールリングの他の例の正面図である。

【図11】図１１は、図１０のＸ５−Ｘ５線の断面図である。

【図12】図１２は、図１０のＸ６−Ｘ６線の断面図である。

【図13】図１３は、シールリングの他の例の正面図である。

【図14】図１４は、図１３のＸ７−Ｘ７線の断面図である。

【図15】図１５は、実施形態２の断面図である。

【図16】図１６は、実施形態３の一部省略断面図である。

【図17】図１７は、実施形態４の一部省略断面図である。

【図18】図１８は、従来例の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]

【0014】

実施形態１のシールリング付きシェル形針状ころ軸受の基本的な構成は、図１に示したようなものであり、前述の従来例のもの（図１８参照）と共通している。即ち、シェル形の外輪１１と、その内径面に配置された針状ころ軸受１２と、その針状ころ軸受１２に対し潤滑油の流れの方向（矢印ａ参照）の下流側に配置されたシールリング１３とにより構成される。

【0015】

前記の外輪１１は軸方向の両端部に内向きのツバ部１４を有する。針状ころ軸受１２は、保持器１５によって保持された多数の針状ころ１６によって構成される。シールリング１３は、下流側のツバ部１４の内側面と外輪１１の内径面に接するように嵌合される。シールリング１３と回転軸１７との間に適宜なすき間δが形成され、そのすき間δによって潤滑油の流量制御を行う。

【0016】

従来例と相違する点は、潤滑油の圧力によって相互に摺接するシールリング１３と保持器１５のうちシールリング１３の摺接面１８の形状にある。即ち、この実施形態１の場合のシールリング１３の摺接面１８には、図２及び図３に示したような凹凸面１９が形成されている。

【0017】

この場合の凹凸面１９のパターンは、摺接面１８の中心から放射方向に形成された多数の溝による凹部２１と、各凹部２１間の凸部２２の集合によって形成されたものである。

【0018】

前記凸部２２の表面が保持器１５との摺接面１８となる結果、全面が摺接する従来例に比べて接触面積が減少し摺接時の回転トルクが軽減される。また凹部２１は潤滑油の油溜まりとなり潤滑性の改善に寄与する。凹部２１と凸部２２の周方向長さは、図示の場合、凹部２１が凸部２２より短く形成されているが、この逆であってもよく、同じであってもよい。

【0019】

前記のシールリング１３は、６６ナイロン、４６ナイロン等の弾性ある樹脂により製作され、拡径方向への弾性を付与するために、全周の１個所に切り離し部２３が設けられる。その切り離し部２３において切り離し端が周方向に分離することを防止するために、図４に示したように、切り離し部２３の一方は他方の切り離し部に対して凸形２４をなし、当該他方の切り離し部２３は前記凸形２４に対して補完形状となる凹形２５をなしている。

【0020】

前記凸形２４と凹形２５が周方向のすき間ｘをもって相互に嵌合している。周方向のすき間ｘは、シールリング１３の径を弾性的に収縮させるための余裕となる。

【0021】

前記のすき間ｘの範囲内で拡径方向の弾性を発揮させて外輪１１の内径面とツバ部１４のコーナー部に装着する。これにより、シールリング１３は外輪１１の内径面に接し、同時に軸との間に所要のすき間δを生じさせる。すき間δの大きさの範囲内で潤滑油の流量が制御される。

【0022】

切り離し部２３の形状は、図５に示したように、凸形２４が段差形に形成され、前記凹形２５が凸形２４に対し補完形状の段差形よって形成されたものでもよい。

【0023】

図４及び図５のいずれの場合も、相互に嵌合した凸形２４と凹形２５の周方向の面２６が相互にすき間なく接触することにより潤滑油の軸方向への通過を遮断する。

【0024】

凹凸面１９を構成する凹部２１と凸部２２のパターンの他の例を以下に示す。図６及び図７に示した凹凸面１９のパターンは、格子状の溝によって形成された凹部２１と、各凹部２１によって囲まれた四角形の凸部２２の集合によって形成されたものである。

【0025】

図８及び図９に示した凹凸面１９は、同心状の複数の溝によって形成された凹部２１と、各凹部２１間の環状の凸部２２の集合によって形成されたものである。

【0026】

図１０から図１２に示した凹凸面１９は、同心状の複数の溝と放射方向の複数の溝によって形成された凹部２１と、各凹部２１間の環状の凸部２２と、全周にわたり周方向に一定の間隔をおいて形成された径方向の凹部２１ａの集合によって形成されたものである。

【0027】

図１３及び図１４に示した凹凸面１９は、全面にわたり分散状に設けられた多数の凸球面からなる凸部２２と、各凸部２２の周りの平坦面による凹部２１の集合によって形成されたものである。

【0028】

実施形態１は以上のようなものであり、潤滑油の圧力によって針状ころ軸受１２の保持器１５がシールリング１３に押し付けられたとき、その摩擦がシールリング１３のツバ部１４に対する摩擦より小さいときは、シールリング１３は静止し保持器１５が回転するため、保持器１５がシールリング１３に対し摺接する。この場合、シールリング１３の摺接面１８には凹凸面１９が形成されているので、全面的に接触する場合に比べ接触面積が少ない。その結果回転トルクが軽減され、またその凹部２１が油溜まりの機能を発揮し潤滑機能も向上する。
[実施形態２]

【0029】

図１５に示した実施形態２のシールリング付きシェル形針状ころ軸受の基本的構成は前記の実施形態１の場合と同様であるが、この場合はシールリング１３に対向した保持器１５の摺接面１８に凹凸面１９が形成される。凹凸面１９のパターンは、前記実施形態１の場合の凹凸面１９（図２、図６、図８、図１０及び図１３参照）と同様であるのでその説明を省略する。

【0030】

保持器１５がシールリング１３に対して回転する場合において、保持器１５の摺接面１８に凹凸面１９が形成されているために、接触面積が少なくなり回転トルクが軽減される等の効果も同様である。摺接面１８の凹凸面１９によって接触面積が減少し回転トルクが軽減されること、凹凸面１９の凹部２１が油溜まりとなり潤滑機能を向上させる点は、前述の場合と同様である。
[実施形態３]

【0031】

図１６に示した実施形態３のシールリング付きシェル形針状ころ軸受は、シールリング１３と外輪１１との摺接による回転トルクの軽減を図るものである。即ち、潤滑油の圧力によって針状ころ軸受１２の保持器１５がシールリング１３に押し付けられたとき、その摩擦がシールリング１３のツバ部１４に対する摩擦より大であるときは、シールリング１３は保持器１５と一体に回転し外輪１３に対して摺接する。この場合の回転トルクを軽減するために、シールリング１３のツバ部１４に対向した摺接面１８に前述の凹凸面１９を形成する。
[実施形態４]

【0032】

また、同様の場合において、図１７に示した実施形態４のように、ツバ部１４のシールリング１３に対向した摺接面１８に凹凸面１９を形成してもよい。

【0033】

実施形態３、４のいずれの場合も、摺接面１８に形成した凹凸面１９によって接触面積が減少し回転トルクが軽減される点、凹凸面１９の凹部２１が油溜まりとなり潤滑機能を向上させる点は前述の場合と同様である。

【符号の説明】

【0034】

δ すき間
１１ 外輪
１２ 針状ころ軸受
１３ シールリング
１４ ツバ部
１５ 保持器
１６ 針状ころ
１７ 回転軸
１８ 摺接面
１９ 凹凸面
２１、２１ａ 凹部
２２ 凸部
２３ 切り離し部
２４ 凸形
２５ 凹形
２６ 周方向の面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】