JP2000352423A - 保持器付きころ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保持器加工性の低下や、潤滑性の低下伴うこ
となく、保持器の強度向上を図る。 【解決手段】 保持器１のポケット３内の両側面におけ
る外径縁および内径縁に各々突出する複数のころ止め爪
４，５を設ける。外径側のころ止め爪４の軸方向両側
で、保持器外径面に環状溝６，７を形成する。これら環
状溝６，７のうち、少なくとも保持器端部側の環状溝７
を、断面円弧状の溝とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種の用途、例
えばエンジンコンロッド小端用等に用いられる保持器付
きころに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、保持器付き針状ころにおい
て、図７に示す形状の保持器を用いたものがある。この
保持器５１は、円筒状に形成されて周方向複数箇所にこ
ろ保持用のポケット５２を形成したものであり、ポケッ
ト５２内の両側面における外径縁および内径縁に突出す
るころ止め爪５３，５４が形成されている。保持器外径
面には、ころ止め爪５３の軸方向両側に環状溝５５，５
６が形成される。環状溝５５，５６は、保持器５１の製
造過程で、ポケット５２を打ち抜くときの打ち抜き抵抗
の軽減や、使用時における潤滑油の流れ阻害防止等のた
めに設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような保持器５１
を有する保持器付きころを、例えば、エンジンのコンロ
ッド小端等に用いた場合、端部側の環状溝５５の底面角
部Ｑが、強度不足となる恐れがある。すなわち、上記の
ようにラジアル荷重が反復して負荷される使用形態で
は、円周方向に並ぶ各ポケット５２間の柱部５１ｂに対
して、ころ５７が繰り返し衝突することになる。上記の
環状溝５５の底面角部Ｑは、保持器５１の環状部５１ａ
に対する柱部５１ｂの付け根部分に位置し、応力が大き
く作用する箇所である。このような位置に底面角部Ｑが
位置すると、角ばった形状によって生じる応力集中と、
柱部端部に応力が大きく作用することとが重なり合う。
そのため、ころ５７が繰り返し衝突することに対して強
度不足となる恐れがある。

【０００４】この発明の目的は、保持器の加工性の低下
や、潤滑性の低下伴うことなく、保持器の強度向上を図
ることのできる保持器付きころを提供することである。
この発明の他の目的は、潤滑条件が厳しい箇所において
も、ポケット内に潤滑油の流入が生じ易く、優れた潤滑
性が得られるようにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の保持器付きこ
ろは、円筒状をなし、円周方向複数箇所にころ保持用の
ポケットが形成された保持器と、この保持器の前記各ポ
ケット内に保持される複数のころとを備えた保持器付き
ころにおいて、前記保持器のポケット内の両側面におけ
る外径縁および内径縁に各々突出する複数のころ止め爪
を設け、その外径側のころ止め爪の軸方向両側で、保持
器外径面に環状溝を形成し、これら環状溝のうち、少な
くとも保持器の端部に沿う環状溝を、断面円弧状の溝と
したものである。この構成によると、保持器の端部に沿
う環状溝の断面形状を、円弧状としたため、溝内に角部
がなく、応力集中が生じ難い。保持器の端部に沿う環状
溝の形成された箇所は、ポケット間の柱部の付け根とな
る部分であり、柱部のうちで応力が大きく作用する箇所
であるが、このような大きな応力が作用する箇所に形成
される環状溝の断面形状を円弧状として角部を無くし、
応力集中を回避したため、ころが繰り返し衝突するよう
な厳しい荷重条件の箇所に使用されても、保持器の強度
が確保され、耐久性に優れたものとなる。また、外径の
ころ止め爪の両側に環状溝を設けているため、従来と同
様に肉厚が薄くでき、製造過程におけるポケットの打ち
抜きが容易に行える。使用時においても、環状溝がある
ことから、環状溝を無くして強化するものと異なり、ポ
ケット内の潤滑油の流れを阻害しない。

【０００６】この発明において、前記保持器の各ポケッ
トは、その両端が、前記端部に沿う環状溝よりもさらに
端部側へ伸び、これらポケット間の柱部の両端は、保持
器両端の環状部からこの環状部と同じ肉厚で続くものと
して良い。柱部の両端は前記のように応力が大きく作用
し、強度の不足しがちな箇所であり、この柱部両端を、
このように環状部からこの環状部と同じ肉厚で続くもの
とすることにより、太さが確保されると共に、応力集中
の発生部位が増えることが避けられ、保持器の強度向上
が得られる。

【０００７】この発明において、保持器外径面の環状溝
のうち、軸方向中央の環状溝の深さを、保持器の端部に
沿う環状溝よりも深くしても良い。このように、軸方向
中央の環状溝の深さを深くすることで、この深くなった
環状溝を介して、ポケット内に潤滑油が流入し易くな
る。そのため、潤滑条件が厳しい箇所、例えばコンロッ
ド小端用軸受等に使用されても、十分な潤滑性を得るこ
とができる。両端の環状溝は深くしなくて良いため、応
力の大きく作用する柱部両端は肉厚を確保でき、厳しい
荷重条件にも耐えることができる。

【０００８】この発明において、保持器のポケットは、
軸方向中央部の周方向幅が、他の部分の軸方向幅よりも
僅かに広く形成されたものとしても良い。この構成の場
合、軸方向中央の周方向幅が広がった箇所で、ころとポ
ケット内側面との間に、潤滑油流れのための十分な隙間
が得られる。そのため、潤滑条件が厳しい箇所に使用さ
れても、十分な潤滑性を得ることができる。また、この
構成の場合も、ポケット幅を広げる箇所は軸方向中央部
であるため、柱部の両端の強度は確保でき、厳しい荷重
条件に耐えることができる。

【０００９】この発明において、前記保持器の外径面
を、総型による一体切削加工面とし、その表面粗さをＲ
ｍａｘ１０としても良い。このように総型による一体切
削加工とすると、加工時に切削圧が分散して作用する。
そのため、保持器の最弱部となる柱部両端近傍の環状溝
内の部分等に切削圧が集中して、その残留応力が生じる
ことが避けられる。そのため、保持器の最弱部の応力集
中による強度不足が回避できる。また、保持器外径面の
表面粗さをＲｍａｘ１０とすることで、表面粗さが粗い
ことに伴って保持器の最弱部となる柱部両端近傍の環状
溝内の部分等に応力集中が生じることが避けられる。ま
た、保持器を外径案内とするときに、相手側部材との接
触面となる表面粗さをこのようにＲｍａｘ１０とするこ
とで、円滑性が確保でき、案内不良によって保持器の最
弱部等に無理な荷重が作用することが防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図５と共に説明する。この保持器付きころは、保持器
１と複数のころ２とで構成される。ころ２は、針状ころ
であり、軸受鋼等の金属製のものである。保持器１は、
鋼材等の削り出し保持器であり、円筒状をなし、円周方
向複数箇所に、ころ保持用のポケット３が等間隔で形成
されている。保持器１は、これらのポケット３の形成に
より、図２，図４に示すように両端の環状部１ａと、各
ポケット３間の部分である柱部１ｂとを有する形状とな
っている。

【００１１】保持器１の各ポケット３内の両側面におけ
る外径縁および内径縁には、ころ止め爪４，５が設けら
れる。これら外径縁および内径縁のころ止め爪４，５
は、いずれも軸方向に離れた２か所に設けられる。外径
縁のころ止め爪４，４と内径縁のころ止め爪５，５と
は、互いに軸方向の略同じ位置に配置されている。これ
ら外径縁および内径縁のころ止め爪４，５は、いずれも
塑性加工で爪出しされたものである。内径縁のころ止め
爪５は、保持器１の内径面に爪出し用溝９の形成により
爪出しされる。

【００１２】保持器１の外径面には、ころ止め爪４の軸
方向両側に環状溝６，７が形成される。これら環状溝
６，７は、各ポケット３で途切れたものとなっている。
環状溝６は、両側のころ止め爪４，４間に形成されたも
のであり、保持器１の軸方向の中央に形成されている。
２条の環状溝７，７は、ころ止め爪４の保持器端部側に
設けられたものであり、保持器１の端部に沿って形成さ
れている。これら環状溝６，７のうち、端部側の環状溝
７は断面形状が円弧状とされ、中央の環状溝６は断面形
状が台形状とされている。また、中央側の環状溝６は、
端部側の環状溝７よりも深さが深く形成され、かつ幅も
広く形成されている。台形状の環状溝６の側壁面の傾斜
角度α（図２）は、例えば６０度程度とされている。各
ポケット３は、その両端が端部側の環状溝７よりもさら
に端部側へ伸びている。換言すれば、環状溝７は、環状
部１ａから若干離れて形成されている。

【００１３】保持器１の外径面は、両端の環状部１ａが
最大径とされ、この最大径の部分ａが環状溝７の縁部ま
で続いている。保持器１の内径面は、爪出し用溝９を除
いて円筒面である。したがって、柱部１ｂの両端１ｂａ
は、環状部１ａからこの環状部１ａと同じ肉厚で続いて
いる。柱部１ｂの隣合う環状溝６，７間の部分１ｂｂ
は、この最大径の部分ａよりも若干小径とされている。
この若干小径となった部分１ｂｂに、ころ止め爪４が設
けられている。なお、この部分１ｂｂは、最大径の部分
ａと同じ外径であっても良い。

【００１４】ポケット３の周方向の幅は、図２に示すよ
うに、軸方向中央部の周方向幅Ｗ１が、他の部分の周方
向幅Ｗ２よりも、段差を持って僅かに広く形成されてい
る。すなわち、ポケット３の両側面の軸方向中央部に浅
い切欠溝１０が形成されている。この切欠溝１０の軸方
向幅は、中央の環状溝６の溝底部分の軸方向幅よりも若
干狭い範囲とされている。他の部分の周方向幅Ｗ２は、
ころ２が僅かな隙間をもって収まる程度の幅である。

【００１５】保持器１の外径面は、総型による一体切削
加工面とし、その全面の表面粗さをＲｍａｘ１０として
ある。図５は、外径加工の説明図である。２点鎖線で示
すような円筒状素材の状態の保持器１に、総型２０とな
るバイト等の切削工具を用い、外径面の全体が切削加工
される。総型２０は、完成状態の保持器１の外径面に沿
った切刃２０ａを有する工具である。保持器１は、この
ような外径面の加工の後、ポケット３のプレスによる打
ち抜き、ころ止め爪４，５の爪出し加工を行って製造さ
れる。

【００１６】図６は、この保持器付きころを装備した内
燃機関コンロッド小端構造を示す。シリンダ２１内を往
復動するピストン２２は、コネクティングロッド２３を
介してクランクシャフト（図示せず）に連結されてい
る。コネクティングロッド２３の小端２３ａは、ピスト
ン２２に取付けられたピストンピン２４に、この実施形
態にかかる保持器付きころＡを介して連結されている。
保持器付きころＡのころ２は、小端２３ａの内径面とピ
ストンピン２４の外径面とに転接する。保持器１は、外
径案内とされる。

【００１７】この構成の保持器付きころＡによると、保
持器１の端部に沿う環状溝７の断面形状を、円弧状とし
たため、溝７内に角部がなく、応力集中が生じ難い。保
持器１の端部に沿う環状溝７の形成された箇所は、柱部
１ｂの付け根となる部分であり、柱部１ｂのうちで応力
が大きく作用する箇所であるが、このような大きな応力
が作用する箇所の断面形状を円弧状として角部を無く
し、応力集中を回避したため、ころ２が繰り返し衝突す
るような厳しい荷重条件の箇所に使用されても、保持器
１の強度が確保され、耐久性に優れたものとなる。ま
た、外径のころ止め爪４の両側に環状溝６，７を設けて
いるため、従来と同様に肉厚が薄くでき、製造過程にお
けるポケット３の打ち抜きが容易に行える。使用時にお
いても、環状溝６，７があることから、環状溝６，７を
無くして強化するものと異なり、ポケット３内の潤滑油
の流れを阻害しない。柱部１ｂの両端（１ｂａ）は、前
記のように応力が大きく作用し、強度の不足しがちな箇
所であるが、環状部１ａから同じ肉厚で続くものとして
あるため、強度が確保される。

【００１８】保持器外径面の環状溝６，７のうち、中央
の環状溝６の深さを端部側の環状溝７よりも深くしてい
るが、そのため、この深くなった環状溝６を介して、ポ
ケット３内に潤滑油が流入し易くなる。そのため、潤滑
条件が厳しい箇所、例えば図６に示すようにコンロッド
小端用軸受等に使用しても、十分な潤滑性を得ることが
できる。両端の環状溝７は深くしなくて良いため、応力
の大きく作用する柱部７の両端付近は肉厚を確保でき、
厳しい荷重条件にも耐えることができる。また、保持器
１のポケット３の幅は、中央部の幅Ｗ１を他の部分の幅
Ｗ２よりも広く形成したため、この広がった箇所で、こ
ろ２とポケット内側面との間に、潤滑油流れのための十
分な隙間が得られる。そのため、潤滑条件が厳しい箇所
に使用されても、十分な潤滑性を得ることができる。ま
た、この構成の場合も、ポケット幅を広げる箇所は軸方
向中央部であり、しかも僅かであるため、柱部１ｂの両
端の強度は確保でき、厳しい荷重条件に耐えることがで
きる。

【００１９】保持器１の外径面は、総型２０による一体
切削加工面としているが、このような加工面とすると、
加工時に切削圧が分散して作用する。そのため、保持器
１の最弱部となる柱部両端近傍の環状溝７内の部分等に
切削圧が集中して、その残留応力が生じることが避けら
れる。そのため、保持器１の最弱部の応力集中による強
度不足が回避できる。また、保持器外径面の表面粗さを
Ｒｍａｘ１０とすることで、表面粗さが粗いことに伴っ
て保持器１の最弱部となる柱部両端近傍の環状溝７内の
部分等に応力集中が生じることが避けられる。

【００２０】

【発明の効果】この発明の保持器付きころは、保持器の
ポケット内の両側面における外径縁および内径縁に突出
するころ止め爪を設け、その外径側のころ止め爪の軸方
向両側で、保持器外径面に環状溝を形成し、これら環状
溝のうち、少なくとも保持器の端部に沿う環状溝を、断
面円弧状の溝としたものであるため、保持器の加工性の
低下や、潤滑性の低下伴うことなく、保持器強度を向上
させることができる。保持器の各ポケットの両端を、端
部側の環状溝よりもさらに端部側へ伸びるものとし、ポ
ケット間の柱部の両端を、保持器両端の環状部からこの
環状部と同じ肉厚で続くものとした場合は、強度の不足
しがちな柱部両端の強度を向上させ、保持器のより一層
の強度向上を図ることができる。保持器外径面の環状溝
のうち、軸方向中央の環状溝の深さを、保持器の端部に
沿う環状溝よりも深くした場合は、潤滑条件が厳しい箇
所においても、ポケット内に潤滑油の流入が生じ易く、
優れた潤滑性が得られる。保持器のポケットを、軸方向
中央部の周方向幅が、他の部分の軸方向幅よりも僅かに
広く形成されたものとした場合も、優れた潤滑性を得る
ことができる。保持器の外径面を、総型による一体切削
加工面とし、その表面粗さをＲｍａｘ１０とした場合
は、最弱部の応力集中を避け、より一層保持器の強度を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる保持器
付きころの断面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線拡大断面図で
ある。

【図２】同保持器付きころの保持器の断面図である。

【図３】図３のIII 部の拡大図である。

【図４】同保持器付きころの保持器の部分拡大斜視図で
ある。

【図５】同保持器付きころの保持器の切削加工過程を示
す説明図である。

【図６】同保持器付きころを装備した内燃機関コンロッ
ド小端構造の断面図である。

【図７】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１…保持器 １ａ…環状部 １ｂ…柱部 ２…ころ ３…ポケット ４，５…ころ止め爪 ６，７…環状溝 ２０…総型 Ｗ１，Ｗ２…周方向幅

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状をなし、円周方向複数箇所にころ
   保持用のポケットが形成された保持器と、この保持器の
   前記各ポケット内に保持される複数のころとを備えた保
   持器付きころにおいて、前記保持器のポケット内の両側
   面における外径縁および内径縁に各々突出する複数のこ
   ろ止め爪を設け、その外径側のころ止め爪の軸方向両側
   で、保持器外径面に環状溝を形成し、これら環状溝のう
   ち、少なくとも保持器の端部に沿う環状溝を、断面円弧
   状の溝とした保持器付きころ。
2. 【請求項２】 前記保持器の各ポケットは、その両端
   が、前記端部に沿う環状溝よりもさらに端部側へ伸び、
   これらポケット間の柱部の両端は、保持器両端の環状部
   からこの環状部と同じ肉厚で続くものとした請求項１記
   載の保持器付きころ。
3. 【請求項３】 前記保持器外径面の環状溝のうち、軸方
   向中央の環状溝の深さを、保持器の端部に沿う環状溝よ
   りも深くした請求項１または請求項２に記載の保持器付
   きころ。
4. 【請求項４】 前記保持器のポケットは、軸方向中央部
   の周方向幅が、他の部分の周方向幅よりも僅かに広く形
   成されている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の保持器付きころ。
5. 【請求項５】 前記保持器の外径面を、総型による一体
   切削加工面とし、その表面粗さをＲｍａｘ１０とした請
   求項１ないし請求項４のいずれかに記載の保持器付きこ
   ろ。