JP2004011689A - ころ軸受用保持器 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンロッドに用いられるころ軸受の門型保持器において、そのころ転がり軌道面に対して充分に潤滑剤を供給可能で、充分な剛性を有する保持器が望まれていた。
【解決手段】潤滑剤供給溝１８を、側壁８外周面上で針状ころ９の転がり軌道面１３に径方向で対応する位置に形成することで、潤滑剤は直接的に針状ころ９の各転がり軌道面１３に伝わるように円滑に供給されて各転がり軌道面１３が確実に潤滑されるので、厳しい環境下で使用されるコンロッド３であっても、確実に転がり軌道面１３の焼付きを防止することができ、外周壁７と側壁８との連接部位２２から潤滑剤供給溝１８の幅方向内側の底面１９までの最短距離２３を、外周壁７の厚み１２以上となる位置に設定しているので応力集中する箇所がなく、転がり軌道面１３に充分な量の潤滑剤を供給可能な深さを確保しつつ、保持器付き針状ころ軸受２の構成部品とし充分な剛性を確保することができる。
【選択図】 図３
【解決手段】潤滑剤供給溝１８を、側壁８外周面上で針状ころ９の転がり軌道面１３に径方向で対応する位置に形成することで、潤滑剤は直接的に針状ころ９の各転がり軌道面１３に伝わるように円滑に供給されて各転がり軌道面１３が確実に潤滑されるので、厳しい環境下で使用されるコンロッド３であっても、確実に転がり軌道面１３の焼付きを防止することができ、外周壁７と側壁８との連接部位２２から潤滑剤供給溝１８の幅方向内側の底面１９までの最短距離２３を、外周壁７の厚み１２以上となる位置に設定しているので応力集中する箇所がなく、転がり軌道面１３に充分な量の潤滑剤を供給可能な深さを確保しつつ、保持器付き針状ころ軸受２の構成部品とし充分な剛性を確保することができる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受用保持器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボート等に付設されるエンジンには、その内燃機関の構成部品としてコンロッドが使用される。このコンロッドの大端部および小端部の運動を支持するころ軸受として、保持器付き針状ころ軸受が用いられる。
【０００３】
この保持器付き針状ころ軸受の保持器には、例えば断面が門型形状をした門型保持器と呼ばれるものがある。この門型保持器は、円筒状に形成されるとともに、周方向複数箇所にころ保持用のポケットを有する。このポケットの周方向壁面は、針状ころの転がり軌道面として用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、エンジンに付設されるコンロッドは、高負荷、高回転数で使用されるる。そのため、門型保持器のポケットの周方向壁面である針状ころの転がり軌道面は、焼付きやすい。このような焼付きを防止するうえで、針状ころの転がり軌道面に対して潤滑剤を供給する必要がある。
【０００５】
本発明の少なくともひとつの目的は、針状ころの転がり軌道面に対して充分な量の潤滑剤を供給可能であり、かつ剛性を確保し得る保持器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のころ軸受用保持器は、環状の外周壁と、この外周壁の幅方向両側に径方向内向きに一体的に形成される側壁と、ころを装着するための複数個のポケットとを含み、前記各側壁の径方向の厚みは、前記外周壁の径方向の厚みに比べて厚く形成され、前記各ポケットは、前記外周壁から前記側壁に亙って、かつ円周方向複数箇所に配置され、前記各ポケットにおける側壁の円周方向対向面は、ころの転動を案内するころ転がり軌道面として用いられ、前記側壁の外周面には、前記ころ転がり軌道面に潤滑剤を供給するための、円周方向に沿いかつ前記ころ転がり軌道面に連通する潤滑剤供給溝が形成され、この潤滑剤供給溝は、その内面から前記外周壁と側壁との連接部位までの最短距離を、前記外周壁の径方向の厚みと実質等しいかそれ以上とする位置に設定されている。特に、前記潤滑剤供給溝は、その内面が、異なる曲率を有する円弧状面の組合わせからなる。
【０００７】
環状の外周壁と、この外周壁の幅方向両側に径方向内向きに一体的に形成される側壁と、ころを装着するための複数個のポケットとを含む構成の保持器は、門型保持器と称される。外周壁と側壁との連接部位とは、外周壁と側壁との連続部分である隅部を意味する。最短距離は、ころ軸受用保持器に、その使用時に応力集中が生じにくくするために設定される距離である。
【０００８】
そして潤滑剤供給溝は、側壁の外周面に、ころ転がり軌道面に連通するよう形成されている構成から、充分な量の潤滑剤をころ転がり軌道面に供給可能な深さを確保しながら、ころ軸受における保持器として必要な剛性を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るころ軸受用保持器を、図面に基づいて説明する。図１はころ軸受用保持器の全体構成を示す斜視図、図２は部分拡大斜視図、図３は要部拡大断面図、図４は使用状態を示す断面図である。
【００１０】
図１および図２に示すように、ころ軸受用保持器（以下単に「保持器」という）１は、保持器付き針状ころ軸受２の構成部品として用いられるもので、門型保持器と称される。すなわち、保持器付き針状ころ軸受２は、保持器１と針状ころ９とから構成される。この保持器付き針状ころ軸受２は、図４に示すように、エンジンの内燃機関の構成部品として用いられるコンロッド３の大端部４ａおよび小端部４ｂに形成された挿通穴５の周面と、挿通穴５に挿通する軸体６の周面との間に介装して使用される。
【００１１】
保持器１は、環状の外周壁７と、この外周壁７の幅方向（軸体６の軸心方向）両側位置に、径方向内向きに一体的に形成される側壁８と、針状ころ９を装着するためのポケット１０とを有する。両側壁８，８間には、保持器１の断面を径方向内側開放のコ字形の門型とするための凹部１ａが形成されている。それぞれの側壁８における径方向の厚み１１は、外周壁７の厚み１２に比べて厚く形成されている。
【００１２】
ポケット１０は、外周壁７と側壁８の一部とに亙って打抜かれることで形成されている。保持器１は、円周方向の複数箇所にポケット１０を有する。各ポケット１０における側壁８の円周方向対向面は、針状ころ９の転がり軌道面１３として用いられる。
【００１３】
外周壁７の外周面上に、ローレット加工による二条のローレット溝１４が施されている。側壁８の内周面上に、ローレット加工による二条のローレット溝１５が施されている。このようにローレット加工を施すことにより、各ポケット１０に対して金属材料を塑性流動させ、外周壁７側の外側ころ保持片１６、および側壁８側の内側ころ保持片１７が形成される。
【００１４】
側壁８の外周面上に、転がり軌道面１３に対して潤滑剤を供給するための、ローレット溝１４，１５とは別の二条の潤滑剤供給溝１８が、円周方向に沿って形成されている。各潤滑剤供給溝１８は、側壁８外周面上の前記転がり軌道面１３に径方向で対応する位置で可及的に外周壁７寄りに配置されている。図３で示すように、各潤滑剤供給溝１８の内面としての底面１９は、異なる曲率を有する円弧状面２０，２１の組合わせからなる。
【００１５】
各潤滑剤供給溝１８の底面１９は、幅方向内側の円弧状面２０の曲率が、幅方向外側の円弧状面２１の曲率に比べて小さく設定されている。この構成により、各潤滑剤供給溝１８において、その幅方向内側の底面１９から、外周壁７と側壁８との連接部位２２までの距離２３が、外周壁７の厚み１２以上となる位置に設定されている。このような底面１９が、転がり軌道面１３に連続されるよう形成されている。
【００１６】
上記構成において、各ポケット１０に針状ころ９を、外側ころ保持片１６の弾性に抗して挿入することで、各針状ころ９は、外側ころ保持片１６および内側ころ保持片１７によって各ポケット１０に保持される。
【００１７】
ところで、エンジンの駆動に伴なってコンロッド３が稼動すると、コンロッド３に形成された不図示の潤滑剤導入孔から潤滑剤がコンロッド３の挿通穴５に入り込む。続いて、保持器付き針状ころ軸受２に対して潤滑剤が供給される。そして潤滑剤は、保持器１に形成された潤滑剤供給溝１８に至る。
【００１８】
これら潤滑剤供給溝１８は、側壁８外周面上で、針状ころ９の転がり軌道面１３に径方向で対応する位置に形成されているため、潤滑剤供給溝１８に至った潤滑剤は、直接的に針状ころ９の各転がり軌道面１３に伝わるように円滑に供給され、これら各転がり軌道面１３が確実に潤滑されることになる。このため、厳しい環境下で使用されるコンロッド３であっても、確実に転がり軌道面１３の焼付きを防止することができる。
【００１９】
ここで、転がり軌道面１３の温度について、本実施形態における実施品と従来品とで実験した比較結果を、下記（表１）に示す。なお、実施品、従来品ともに自転速度／公転速度で表される評価回転速度は同一の条件とした。
【００２０】
【表１】
上記（表１）から同一の評価回転速度において、転がり軌道面１３の温度は実施品の方が著しく低いことがわかり、潤滑剤供給溝１８の効果が確認された。
【００２１】
さらに、この実施形態における保持器１は、外周壁７と側壁８との連接部位２２から潤滑剤供給溝１８の幅方向内側の底面１９までの最短距離２３を、外周壁７の厚み１２以上となる位置に設定しているので、外周壁７から側壁８にかけて応力集中する箇所がない。
【００２２】
このことから、転がり軌道面１３に充分な量の潤滑剤を供給可能な深さを確保しつつ、保持器付き針状ころ軸受２の構成部品として用いられる門型保持器として、充分な剛性を確保することができる。
【００２３】
図５に保持器１の別の形態を示す。図５は保持器１の部分拡大斜視図である。上記実施形態では、保持器１の外周壁７にローレット加工を施して針状ころ軸受の外側ころ保持片１６を形成した。これに対し、図５に示す保持器１は、外側ころ保持片１６を形成する代わりに、外周壁７そのものに針状ころ９を外側で保持する台形状の鍔部３０を加工している。潤滑剤供給溝１８の形状および配置位置は上記実施形態と同様である。保持器１における他の構成も上記実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。そしてこのような形状を有する門型保持器の場合も、上記実施形態と同様の作用効果を奏し得る。
【００２４】
さらに、上記各実施形態では潤滑剤供給溝１８において、その底面１９が異なる曲率を有する円弧状面２０，２１の組合わせから形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば平坦な底壁面と、この底壁面から径方向外向きに直角方向に連続する両側面とで内面を形成する、矩形断面の潤滑剤供給溝１８が考えられる。
【００２５】
この場合、外周壁７と側壁８との連接部位２２から、潤滑剤供給溝１８の底壁面と幅方向内側の側面の隅部（角部）までの距離が、外周壁７の厚み１２以上となる位置に設定される。このように構成することにより、局所的な応力集中を回避して、保持器付き針状ころ軸受２の構成部品として用いられる門型保持器として、充分な剛性を確保することができる。
【００２６】
このように、潤滑剤供給溝１８は、転がり軌道面１３に対して充分に潤滑剤を供給可能な断面積を有して、側壁８の外周面上で、応力集中が発生しない位置、あるいは形状であればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明のころ軸受用保持器によれば、ころ転がり軌道面に充分な量の潤滑剤を供給して、その焼付きを防止できるとともに、厳しい条件下で使用されたとしても、ころ軸受用保持器として充分な剛性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すころ軸受用保持器の全体構成を示す斜視図である。
【図２】同じく部分拡大斜視図である。
【図３】同じく使用状態を示す断面図である。
【図４】同じく使用状態を示す断面図である。
【図５】別の実施形態を示すころ軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ 保持器
２ 保持器付き針状ころ軸受
３ コンロッド
４ａ コンロッドの大端部
４ｂ コンロッドの小端部
７ 外周壁
８ 側壁
９ 針状ころ
１０ ポケット
１１ 側壁の径方向の厚み
１２ 外周壁の厚み
１３ 転がり軌道面
１８ 潤滑剤供給溝
１９ 潤滑剤供給溝の底面
２０，２１ 円弧状面
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受用保持器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボート等に付設されるエンジンには、その内燃機関の構成部品としてコンロッドが使用される。このコンロッドの大端部および小端部の運動を支持するころ軸受として、保持器付き針状ころ軸受が用いられる。
【０００３】
この保持器付き針状ころ軸受の保持器には、例えば断面が門型形状をした門型保持器と呼ばれるものがある。この門型保持器は、円筒状に形成されるとともに、周方向複数箇所にころ保持用のポケットを有する。このポケットの周方向壁面は、針状ころの転がり軌道面として用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、エンジンに付設されるコンロッドは、高負荷、高回転数で使用されるる。そのため、門型保持器のポケットの周方向壁面である針状ころの転がり軌道面は、焼付きやすい。このような焼付きを防止するうえで、針状ころの転がり軌道面に対して潤滑剤を供給する必要がある。
【０００５】
本発明の少なくともひとつの目的は、針状ころの転がり軌道面に対して充分な量の潤滑剤を供給可能であり、かつ剛性を確保し得る保持器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のころ軸受用保持器は、環状の外周壁と、この外周壁の幅方向両側に径方向内向きに一体的に形成される側壁と、ころを装着するための複数個のポケットとを含み、前記各側壁の径方向の厚みは、前記外周壁の径方向の厚みに比べて厚く形成され、前記各ポケットは、前記外周壁から前記側壁に亙って、かつ円周方向複数箇所に配置され、前記各ポケットにおける側壁の円周方向対向面は、ころの転動を案内するころ転がり軌道面として用いられ、前記側壁の外周面には、前記ころ転がり軌道面に潤滑剤を供給するための、円周方向に沿いかつ前記ころ転がり軌道面に連通する潤滑剤供給溝が形成され、この潤滑剤供給溝は、その内面から前記外周壁と側壁との連接部位までの最短距離を、前記外周壁の径方向の厚みと実質等しいかそれ以上とする位置に設定されている。特に、前記潤滑剤供給溝は、その内面が、異なる曲率を有する円弧状面の組合わせからなる。
【０００７】
環状の外周壁と、この外周壁の幅方向両側に径方向内向きに一体的に形成される側壁と、ころを装着するための複数個のポケットとを含む構成の保持器は、門型保持器と称される。外周壁と側壁との連接部位とは、外周壁と側壁との連続部分である隅部を意味する。最短距離は、ころ軸受用保持器に、その使用時に応力集中が生じにくくするために設定される距離である。
【０００８】
そして潤滑剤供給溝は、側壁の外周面に、ころ転がり軌道面に連通するよう形成されている構成から、充分な量の潤滑剤をころ転がり軌道面に供給可能な深さを確保しながら、ころ軸受における保持器として必要な剛性を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るころ軸受用保持器を、図面に基づいて説明する。図１はころ軸受用保持器の全体構成を示す斜視図、図２は部分拡大斜視図、図３は要部拡大断面図、図４は使用状態を示す断面図である。
【００１０】
図１および図２に示すように、ころ軸受用保持器（以下単に「保持器」という）１は、保持器付き針状ころ軸受２の構成部品として用いられるもので、門型保持器と称される。すなわち、保持器付き針状ころ軸受２は、保持器１と針状ころ９とから構成される。この保持器付き針状ころ軸受２は、図４に示すように、エンジンの内燃機関の構成部品として用いられるコンロッド３の大端部４ａおよび小端部４ｂに形成された挿通穴５の周面と、挿通穴５に挿通する軸体６の周面との間に介装して使用される。
【００１１】
保持器１は、環状の外周壁７と、この外周壁７の幅方向（軸体６の軸心方向）両側位置に、径方向内向きに一体的に形成される側壁８と、針状ころ９を装着するためのポケット１０とを有する。両側壁８，８間には、保持器１の断面を径方向内側開放のコ字形の門型とするための凹部１ａが形成されている。それぞれの側壁８における径方向の厚み１１は、外周壁７の厚み１２に比べて厚く形成されている。
【００１２】
ポケット１０は、外周壁７と側壁８の一部とに亙って打抜かれることで形成されている。保持器１は、円周方向の複数箇所にポケット１０を有する。各ポケット１０における側壁８の円周方向対向面は、針状ころ９の転がり軌道面１３として用いられる。
【００１３】
外周壁７の外周面上に、ローレット加工による二条のローレット溝１４が施されている。側壁８の内周面上に、ローレット加工による二条のローレット溝１５が施されている。このようにローレット加工を施すことにより、各ポケット１０に対して金属材料を塑性流動させ、外周壁７側の外側ころ保持片１６、および側壁８側の内側ころ保持片１７が形成される。
【００１４】
側壁８の外周面上に、転がり軌道面１３に対して潤滑剤を供給するための、ローレット溝１４，１５とは別の二条の潤滑剤供給溝１８が、円周方向に沿って形成されている。各潤滑剤供給溝１８は、側壁８外周面上の前記転がり軌道面１３に径方向で対応する位置で可及的に外周壁７寄りに配置されている。図３で示すように、各潤滑剤供給溝１８の内面としての底面１９は、異なる曲率を有する円弧状面２０，２１の組合わせからなる。
【００１５】
各潤滑剤供給溝１８の底面１９は、幅方向内側の円弧状面２０の曲率が、幅方向外側の円弧状面２１の曲率に比べて小さく設定されている。この構成により、各潤滑剤供給溝１８において、その幅方向内側の底面１９から、外周壁７と側壁８との連接部位２２までの距離２３が、外周壁７の厚み１２以上となる位置に設定されている。このような底面１９が、転がり軌道面１３に連続されるよう形成されている。
【００１６】
上記構成において、各ポケット１０に針状ころ９を、外側ころ保持片１６の弾性に抗して挿入することで、各針状ころ９は、外側ころ保持片１６および内側ころ保持片１７によって各ポケット１０に保持される。
【００１７】
ところで、エンジンの駆動に伴なってコンロッド３が稼動すると、コンロッド３に形成された不図示の潤滑剤導入孔から潤滑剤がコンロッド３の挿通穴５に入り込む。続いて、保持器付き針状ころ軸受２に対して潤滑剤が供給される。そして潤滑剤は、保持器１に形成された潤滑剤供給溝１８に至る。
【００１８】
これら潤滑剤供給溝１８は、側壁８外周面上で、針状ころ９の転がり軌道面１３に径方向で対応する位置に形成されているため、潤滑剤供給溝１８に至った潤滑剤は、直接的に針状ころ９の各転がり軌道面１３に伝わるように円滑に供給され、これら各転がり軌道面１３が確実に潤滑されることになる。このため、厳しい環境下で使用されるコンロッド３であっても、確実に転がり軌道面１３の焼付きを防止することができる。
【００１９】
ここで、転がり軌道面１３の温度について、本実施形態における実施品と従来品とで実験した比較結果を、下記（表１）に示す。なお、実施品、従来品ともに自転速度／公転速度で表される評価回転速度は同一の条件とした。
【００２０】
【表１】
【００２１】
さらに、この実施形態における保持器１は、外周壁７と側壁８との連接部位２２から潤滑剤供給溝１８の幅方向内側の底面１９までの最短距離２３を、外周壁７の厚み１２以上となる位置に設定しているので、外周壁７から側壁８にかけて応力集中する箇所がない。
【００２２】
このことから、転がり軌道面１３に充分な量の潤滑剤を供給可能な深さを確保しつつ、保持器付き針状ころ軸受２の構成部品として用いられる門型保持器として、充分な剛性を確保することができる。
【００２３】
図５に保持器１の別の形態を示す。図５は保持器１の部分拡大斜視図である。上記実施形態では、保持器１の外周壁７にローレット加工を施して針状ころ軸受の外側ころ保持片１６を形成した。これに対し、図５に示す保持器１は、外側ころ保持片１６を形成する代わりに、外周壁７そのものに針状ころ９を外側で保持する台形状の鍔部３０を加工している。潤滑剤供給溝１８の形状および配置位置は上記実施形態と同様である。保持器１における他の構成も上記実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。そしてこのような形状を有する門型保持器の場合も、上記実施形態と同様の作用効果を奏し得る。
【００２４】
さらに、上記各実施形態では潤滑剤供給溝１８において、その底面１９が異なる曲率を有する円弧状面２０，２１の組合わせから形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば平坦な底壁面と、この底壁面から径方向外向きに直角方向に連続する両側面とで内面を形成する、矩形断面の潤滑剤供給溝１８が考えられる。
【００２５】
この場合、外周壁７と側壁８との連接部位２２から、潤滑剤供給溝１８の底壁面と幅方向内側の側面の隅部（角部）までの距離が、外周壁７の厚み１２以上となる位置に設定される。このように構成することにより、局所的な応力集中を回避して、保持器付き針状ころ軸受２の構成部品として用いられる門型保持器として、充分な剛性を確保することができる。
【００２６】
このように、潤滑剤供給溝１８は、転がり軌道面１３に対して充分に潤滑剤を供給可能な断面積を有して、側壁８の外周面上で、応力集中が発生しない位置、あるいは形状であればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明のころ軸受用保持器によれば、ころ転がり軌道面に充分な量の潤滑剤を供給して、その焼付きを防止できるとともに、厳しい条件下で使用されたとしても、ころ軸受用保持器として充分な剛性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すころ軸受用保持器の全体構成を示す斜視図である。
【図２】同じく部分拡大斜視図である。
【図３】同じく使用状態を示す断面図である。
【図４】同じく使用状態を示す断面図である。
【図５】別の実施形態を示すころ軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ 保持器
２ 保持器付き針状ころ軸受
３ コンロッド
４ａ コンロッドの大端部
４ｂ コンロッドの小端部
７ 外周壁
８ 側壁
９ 針状ころ
１０ ポケット
１１ 側壁の径方向の厚み
１２ 外周壁の厚み
１３ 転がり軌道面
１８ 潤滑剤供給溝
１９ 潤滑剤供給溝の底面
２０，２１ 円弧状面
Claims (2)
- 環状の外周壁と、この外周壁の幅方向両側に径方向内向きに一体的に形成される側壁と、ころを装着するための複数個のポケットとを含み、
前記各側壁の径方向の厚みは、前記外周壁の径方向の厚みに比べて厚く形成され、前記各ポケットは、前記外周壁から前記側壁に亙って、かつ円周方向複数箇所に配置され、前記各ポケットにおける側壁の円周方向対向面は、ころの転動を案内するころ転がり軌道面として用いられ、
前記側壁の外周面には、前記ころ転がり軌道面に潤滑剤を供給するための、円周方向に沿いかつ前記ころ転がり軌道面に連通する潤滑剤供給溝が形成され、
この潤滑剤供給溝は、その内面から前記外周壁と側壁との連接部位までの最短距離を、前記外周壁の径方向の厚みと実質等しいかそれ以上とする位置に設定されている、ことを特徴とするころ軸受用保持器。 - 請求項１記載のころ軸受用保持器であって、
前記潤滑剤供給溝は、その内面が、異なる曲率を有する円弧状面の組合わせからなる、ことを特徴とするころ軸受用保持器。
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