JP2006234074A

JP2006234074A - 二つ割り軸受

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Publication number: JP2006234074A
Application number: JP2005049968A
Authority: JP
Inventors: Shinya Ochi; 慎哉越智
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP4507915B2; EP1696143B1; EP1696143A3; EP1696143A2; DE602006016032D1

Abstract

【課題】外輪を構成する半割り外輪の半径方向のずれにより合わせ面に段差部が生じても、この段差部にころが接触しないように構成することにより、振動や騒音等が発生したりころが破損したりすることなく、長期にわたって使用することのできる二つ割り軸受を提供する。
【解決手段】内周面に、合せ面４側に向かって斜めに拡径された傾斜面６ａ，６ｂが設けられた一対の半割り外輪３ａ，３ｂと、この半割り外輪３ａ，３ｂの内周面に配設された複数のころ７と、このころ７を収容し、かつころ７の半径方向の移動量を規制するころ止め１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを形成した複数のポケット１０を設け、半割り外輪３ａ，３ｂの内周面に配設される一対の半割り保持器９ａ，９ｂとを備え、この半割り保持器９ａ，９ｂのポケット１０の外周側に設けたころ止め１２ａ，１２ｂを、半割り保持器９ａ，９ｂの外周からのころ７の飛び出し量Ｂと、半割り外輪３ａ，３ｂの傾斜面６ａ，６ｂの始端と終端との高さＡとの関係が、Ａ＞Ｂとなるように形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、エンジンのクランクシャフトやカムシャフトをハウジングに回転自在に支持する二つ割り軸受に関するものである。

例えば、エンジンのクランクシャフトを支持する軸受は、構造上軸受を２部分に分割し、ハウジングであるシリンダブロックとクランクケースに対向して設けられた半円状の凹部と、クランクシャフトの支持軸部との間に介装されている。
このような二つ割り軸受をハウジングに組込む場合、ハウジングの精度が二つ割り軸受の精度ほど高くないため、二つ割り軸受の外輪を構成する半割り外輪をハウジングの凹部に組付けた場合、その合わせ面に半径方向のずれが生じ易く、このため合わせ面の内周面（軌道面）に段差（例えば、数μｍ〜十数μｍ程度）が生じ、クランクシャフトの回転に伴ってころが転走されたときに振動や騒音が発生したり、ころに割れや欠けが生じたりして早期破損の原因になっていた。

このような問題を解決するために、分割軌道輪の軌道面の軸方向全長にわたってＶ字状の溝を設け、合わせ面に段差が生じてもＶ字状の溝の面取り効果により鋭いエッジの形成を防止するようにした分割軸受が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、内輪の分割面の外周面部に平坦な逃げ面を形成し、分割面が負荷圏にあるときの転動体の荷重が０になるようにした二つ割りころ軸受が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特公昭６３−２９１２９号公報（第１−２頁、第４図）実開平１−１０２５１４号公報（第５−６頁、第１、２図）

特許文献１の分割軸受においては、分割軌道輪の軌道面にＶ字状の溝を設けて段差による鋭いエッジを緩和しているが、鋭いエッジが緩和されたとしても軌道面には依然としてＶ字状溝が存在するため、ころの転走による振動や騒音等を十分に抑制し、またころの破損などを防止することができない。

また、特許文献２の二つ割りころ軸受においては、内輪の分割面については対策が施されているが、外輪の分割面に対しては対策が講じられていないので、半割り外輪の半径方向のずれによって分割面に段差部が生じたときは、振動や騒音の発生やころの破損などにより短命になるという問題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、外輪を構成する半割り外輪の半径方向のずれにより合わせ面に段差部が生じた場合でも、この段差部にころが接触しないように構成することにより、振動や騒音等が発生したりころが破損したりすることがなく、長期にわたって使用することのできる二つ割り軸受を提供することを目的としたものである。

本発明に係る二つ割り軸受は、内周面に、合せ面側に向かって斜めに拡径された傾斜面が設けられた一対の半割り外輪と、この半割り外輪の内周面に配設された複数のころと、このころを収容し、かつころの半径方向の移動量を規制するころ止めを形成した複数のポケットを設け、前記半割り外輪の内周面に配設される一対の半割り保持器とを備え、この半割り保持器のポケットの外周側に設けたころ止めを、該半割り保持器外周からのころの飛び出し量Ｂと、前記半割り外輪の傾斜面の始端と終端との高さＡとの関係が、Ａ＞Ｂとなるように形成したものである。

本発明に係る二つ割り軸受によれば、ころが半割り外輪の合わせ面に設けたＶ字状溝に衝突することがないため、振動や騒音を発することがなく、また破損することもないので、長期にわたって使用することができる。

図１は本発明の一実施の形態に係る二つ割り軸受をエンジンのハウジングに組込んだ状態を示す説明図、図２は図１の二つ割り軸受の要部の拡大図である。なお、図には説明を容易にするため、一部を誇張して示してある。

両図において、２１はエンジンのハウジング２０を構成するシリンダブロック、２２はシリンダブロック２１に一体に結合されるクランクケースで、両者には対向して半円状の凹部２３，２４がそれぞれ設けられている。２５はシリンダブロック２１とクランクケース２２を一体に固定する固定ボルト、２６はクランクシャフトの支持軸である。

１は本発明に係る半割り軸受で、シリンダブロック２１とクランクケース２２の凹部２３，２４にそれぞれ嵌合した半割り外輪３ａ，３ｂを、合わせ面４で当接したほぼ円形状の外輪２と、ころ７を保持し、２分割されてクランクシャフトの支持軸２６の外周に配設された半割り保持器９ａ，９ｂからなる保持器８とによって構成されている。

外輪２を構成する半割り外輪３ａ，３ｂは、図２に示すように、内周面（軌道面）に合わせ面４に向って、軸方向の全長にわたって外側に向って斜めに拡径した傾斜面６ａ，６ｂがそれぞれ設けられており、合わせ面４を当接したときに対向する傾斜面６ａ，６ｂによりほぼＶ字状の溝５が形成されるようになっている。なお、この外輪３ａ，３ｂは、高周波焼入れ、浸炭処理、窒化処理等によって高い硬度（例えば、Ｈｖ５５０以上）に形成されている。

保持器８（図２には一方の半割り保持器９ａが示してある）は、所定の間隔でころ７が収容される複数のポケット１０が設けられており、ポケット１０の両側壁の内周側及び外周側には、ころ７の移動を規制する内側ころ止め１１ａ，１１ｂ、外側ころ止め１２ａ，１２ｂが設けられている。

上記のような二つ割り軸受１をハウジング２０に組付けてクランクシャフトの支持軸２６を支持するには、先ず、シリンダブロックを上下逆にして凹部２３を上にし、この凹部２３に半割り外輪３ａ及び半割り保持器９ａを組付け、その上にクランクシャフトの支持軸２６を載置する。ついで、この支持軸２６上に半割り保持器９ｂと半割り外輪３ｂを組付け、その上にクランクケース２２を載置してその凹部２４を半割り外輪３ｂに嵌合する。

これにより、上下の半割り外輪３ａ，３ｂの合わせ面４が当接するが、シリンダブロック２１とクランクケース２２の凹部２３，２４の中心位置が若干ずれていると、この凹部２３，２４に嵌合した半割り外輪３ａ，３ｂの合わせ面４に半径方向のずれが生じ、両者の間に段差部５ａが生じる。
この状態で、図１に示すように、固定ボルト２５を締付けてシリンダブロック２１とクランクケース２２を一体に固定する。

次に、図４により、保持器８のポケット１０に収容されたころ７の一般的な作用について説明する。
図４（ａ）はころ７が外輪２とクランクシャフトの支持軸２６（又は内輪）の両者の軌道面に当接して転走される状態を示し、この状態ではころ７はポケット１０のほぼ中央部に位置する。図４（ｂ）は保持器８と外輪２との間のすき間がほとんどなく、保持器８と支持軸２６との間にすき間が生じた場合の状態を示すもので、ころ７は中心部側に移動して支持軸２６に当接する。また、図４（ｃ）は保持器８と支持軸２６との間のすき間が小さく、保持器８と外輪２との間にすき間を生じた場合を示すもので、ころ７は保持器８の回転による遠心力によりポケット１０から飛び出し、外輪２の軌道面に当接する。このときころ７の飛び出し量はころ止め１２によって規制される。

このように、保持器８と外輪２及び支持軸２６（内輪）との間のすき間は支持軸２６の回転に伴って常に変化し、これに合わせてころ７が半径方向に移動する。
このため、図１に示すように、支持軸２６を矢印方向に回転させると、これに取付けた保持器８も同方向に回転するが、それまで図４（ａ）に示すように外輪２と支持軸２６に当接していたころ７が、半割り外輪３ａ，３ｂの合わせ面４に設けたＶ字状溝５に達すると、保持器８と外輪２とのすき間が急激に大きくなるため、ころ７が図４（ｃ）に示すように飛び出し、Ｖ字状溝５の段差部５ａに衝突する。このため、前述のように振動や騒音が発生したり、ころ７が破損したりする。

本発明は、このような問題を解決するために、ころ７の飛び出し量を規制したものである。すなわち、図２に示すように、半割り外輪３ａ，３ｂの合わせ面４に設けた傾斜面６ａ，６ｂの始端から合わせ面４の終端までの高さ（段差）Ａに対して、ころ７の保持器８の外周面からの飛び出し量ＢがＡ＞Ｂになるように、ポケット１０の外周面側に設けたころ止め１２ａ，１２ｂを形成したものである。

上記のように構成した本発明においては、図３に示すように、支持軸２６を矢印方向に回転すると、Ｖ字状溝５の上流側にあって外輪２と支持軸２６に当接して転走されているころ７（図４（ａ）の状態）は、Ｖ字状溝５方向に転走されて傾斜面６ｂに到達すると、外輪２と保持器８とのすき間が大きくなるため遠心力によって飛び出すが、ある量飛び出すところ止め１２ａ，１２ｂによって阻止されるため飛び出し量が少ないので、僅かに傾斜面６ｂに沿って移動したのち段差部５ａに衝突することなく傾斜面６ｂから離れる。このため振動や騒音を生ずることがなく、ころが破損したりすることもない。

上記の説明では、本発明に係る二つ割り軸受１によりエンジンのクランクシャフトを支持する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、その他の機器類の回転部分の軸受けとしても使用することができる。
また、保持器８をクランクシャフトの支持軸２６の外周に取付けた場合を示したが、保持器８の内周に内輪を設けてもよい。

本発明の一実施の形態に係る二つ割り軸受をエンジンのハウジングに組込んだ状態を示す説明図である。図１の二つ割り軸受の要部の拡大図である。本発明の作用説明図である。二つ割り軸受の一般的な作用説明図である。

符号の説明

１二つ割り軸受、２外輪、３ａ，３ｂ半割り外輪、４合わせ面、５Ｖ字状溝、６ａ，６ｂ傾斜面、７ころ、８保持器、９ａ，９ｂ半割り保持器、１０ポケット、１１ａ，１１ｂ内側ころ止め、１２ａ，１２ｂ外側ころ止め、２０ハウジング、２３，２４凹部。

Claims

内周面に、合せ面側に向かって斜めに拡径された傾斜面が設けられた一対の半割り外輪と、この半割り外輪の内周面に配設された複数のころと、このころを収容し、かつころの半径方向の移動量を規制するころ止めを形成した複数のポケットを設け、前記半割り外輪の内周面に配設される一対の半割り保持器とを備え、
この半割り保持器のポケットの外周側に設けたころ止めを、該半割り保持器外周からのころの飛び出し量Ｂと、前記半割り外輪の傾斜面の始端と終端との高さＡとの関係が、Ａ＞Ｂとなるように形成したことを特徴とする二つ割り軸受。