JP2006322581A

JP2006322581A - 割り保持器およびこれを備えた分割型軸受

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Publication number: JP2006322581A
Application number: JP2005147837A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Waseda; 義孝早稲田; Takashi Okumura; 剛史奥村
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】動力伝達装置に用いるスラストワッシャを省略可能となし、動力伝達装置における回転トルクの低減、回転特性の向上を図り、かつ、部品コストの削減、組付コストの削減、交換や補修点検等の不要化を図ること。
【解決手段】本分割型軸受１０は二つ割りの外輪１２と、この外輪の内径面に配置する複数の転動体１４と、外輪１２の内径側に配置されて複数の転動体１４を保持する一つ割り保持器１６とを備え、上記保持器１６は、その割り面１６ｅにおいて開口変形可能であり、少なくとも軸方向一方の端部に、外輪１２の軸方向両側の外端面に半径方向で重なって該保持器１６の軸方向への移動を規制する半径方向外向きの凸部１６ｄを設けた構成。
【選択図】図１

Description

本発明は、一つ割りもしくは二つ割り保持器およびこれを備えた分割型軸受に関する。分割型軸受は、一つ割りまたは二つ割りの外輪と、この外輪の内径面に配置する複数の転動体と、外輪の内径側に配置されて複数の転動体を円周方向等間隔に設けた複数のポケット孔に保持する割り保持器とを備えたものであり、自動車等の車両の内燃機関における動力伝達装置（パワートレーン）、特に、クランクピンとコンロッド大端部とからなる動力伝達装置に使用することができるものである。

自動車等の内燃機関において、コンロッドはその小端部がピストンピンに連結されその大端部がクランクピンに連結される。コンロッドは、ピストンの往復動に伴ない、クランクピンを主回転軸回りに回転させる（特許文献１参照）。このクランクピンは、間隔をもって対向する一対のクランクウエブの偏心位置間に、その両端が圧入されている。

このような内燃機関においては、図８を参照して説明するように、コンロッド大端部２６の内径面とクランクピン２８の外径面との間に分割型軸受（針状ころ軸受）１０が介装されている。クランクウエブ３０のスラスト受け面とコンロッド大端部２６の軸方向端面との間に位置してスラストワッシャ３２がクランクピン２８にフリー状態で介装されている。スラストワッシャ３２は、分割型軸受１０を直接、クランクウエブ３０に接触させないために配置されている。かかる分割型軸受１０は、二つ割り外輪１２と、保持器１６に保持した複数の転動体（針状ころ）１４とを備える。しかしながら、スラストワッシャ３２は拘束されていないフリー状態であるので、クランクウエブ３０のスラスト受け面とコンロッド大端部２６の軸方向端面とに摺動したり衝突したりするなどして、クランクピン２８に回転トルクを与え、クランクピン２８の回転特性に少なからず悪影響を及ぼす。また、スラストワッシャ３２は部品コスト、組付コストがかかる上に、上記摺動や衝突により偏摩耗しやすく、交換や補修点検等の時期が早期に到来し、これらにもコストが嵩む。
特開２００２−１８８４５５号

本発明により解決すべき課題は、動力伝達装置に組み込む分割型軸受において保持器の軸方向移動を規制して、該動力伝達装置に用いるスラストワッシャを省略可能となし、動力伝達装置における回転トルクの低減、回転特性の向上を図り、かつ、部品コストの削減、組付コストの削減、交換や補修点検等の不要化を図ることにある。

本発明第１による割り保持器は、分割型軸受の一つ割りまたは二つ割りの外輪の内径側に配置される割り保持器であって、当該保持器は、その少なくとも軸方向一方の端部に、外輪の軸方向一方の外端面に半径方向で重なって該保持器の軸方向他方への移動を規制する半径方向外向きの凸部が１つないし複数設けたことを特徴とするものである。

一つ割りの外輪は割り面で開口変形可能であればよいので、弾性を有する素材例えば樹脂製とするか、あるいは金属製の場合、開口変形可能な薄肉に設定することができる。同様に、保持器も割り面で開口変形可能であればよいので、弾性を有する素材例えば樹脂製とするか、あるいは金属製の場合、開口変形可能な薄肉に設定することができる。樹脂製の場合、例えばガラス繊維強化のポリアミド樹脂等が好ましく、金属製の場合、例えばＳＰＣＣなどの低炭素鋼板等が好ましい。

本発明第１による割り保持器を備えた分割型軸受の場合、その保持器に設けた凸部が外輪の外端面に半径方向で重なるために保持器の軸方向移動を規制することができ、例えばコンロッド大端部とクランクピンとからなる動力伝達装置に適用した場合、スラストワッシャを省略しても保持器が軸方向に移動規制されているから、二つ割り軸受を直接、クランクウエブに接触させないために従来必要とされていたスラストワッシャが省略可能となり、その分、部品コストの削減、組付コストの削減、その交換や補修点検等の不要化が可能となる。

本発明第２による割り保持器は、分割型軸受の一つ割りまたは二つ割りの外輪の内径側に配置される一つ割りもしくは二つ割の保持器であって、当該保持器は、少なくとも軸方向一方の端部に、当該保持器の内径側に配置される軸体に設けた円周溝もしくは軸体の段部の肩部に半径方向で重なって該保持器の軸方向他方への移動を規制する半径方向内向きの凸部を１つないし複数設けたことを特徴とするものである。

本発明第２による割り保持器を備えた分割型軸受の場合、上記凸部により保持器の軸方向移動を規制することができるので、本発明第１と同様、コンロッド大端部とクランクピンとからなる動力伝達装置に適用した場合、従来必要とされていたスラストワッシャが省略可能となって部品コストの削減、組付コストの削減、その交換や補修点検等の不要化が可能となる。

本発明第２の割り保持器の場合、その割り面において開口変形可能であり、上記半径方向内向きの凸部を当該保持器の割り面から円周方向両側へ４５°の範囲外に設けることが好ましい。こうした場合、軸体に対して当該一つ割りころ保持器を割り面から開口して組み込むことができる。

上記分割型軸受は、転動体が針状ころである針状ころ軸受に適用することができるが、転動体が円筒ころである円筒ころ軸受、その他のころ軸受にも適用することができる。

外輪を二つの分割外輪からなる二つ割り構成とした場合、両分割外輪それぞれを互いの円周方向端面の合わせ面で軸方向位置ずれ防止可能な構成とすることができる。例えば、両分割軌道輪の両合わせ面の形状を、Ｖ字形状、Ｓ字形状、鋸歯状、等、があり、両分割外輪の円周方向両端の端面間の隙間が軸方向に斜めとなる隙間形状とすることができるものであることが好ましい。

本発明の分割型軸受が適用される動力伝達装置は、車両内燃機関の動力伝達装置に限定されるものではなく、動力を伝達する側である駆動側円筒体と、動力伝達を受ける側である従動側軸体とを備えた動力伝達装置に適用することができるものである。

本発明によると、クランクウエブのスラスト受け面とコンロッド大端部の軸方向端面との間に配置されるスラストワッシャを省略することができるので、クランクピンの回転特性の向上、部品コストの削減、組付コストの削減、交換や補修点検等の不要化が可能となる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１ないし図４は、実施の形態１に係る一つ割りもしくは二つ割り保持器（以下、保持器と言う）を組み込んだ分割型軸受にかかり、図１は、一つ割り保持器を組み込んだ分割型軸受の構成部品を分解して示す斜視図、図２（ａ）（ｂ）は二つ割り保持器を組み込んだ分割型軸受の保持器の正面図と側面図、図３（ａ）（ｂ）は一つ割り保持器を組み込んだ分割型軸受の保持器の正面図と側面図、図４は分割型軸受が組み込まれた動力伝達装置の断面図である。本実施の形態１では分割型軸受として針状ころ軸受に適用している。以下の説明は一つ割り保持器を組み込んだ分割型軸受での実施の形態について説明する。

図１および図３を参照して分割形軸受１０は、二つ割り外輪（合わせ外輪と称する）１２と、この合わせ外輪１２の内径面に配置する複数の針状ころ（転動体）１４と、合わせ外輪１２の内径側に配置されて針状ころ１４を円周方向等間隔に設けた複数のポケット孔１６ｃに保持する保持器１６とを備える。

合わせ外輪１２は、半円筒状をなす二つの第１、第２の分割外輪１８，２０から構成されている。第１、第２の分割外輪１８，２０は、円周方向両端の端面形状において、軸方向両側の一方に円周方向に大きく突き出る大凸部１８ｄ，２０ｄと軸方向他方に円周方向に小さく突き出る小凸部１８ｅ，２０ｅとを有する。第１の分割外輪１８において大凸部１８ｄと小凸部１８ｅとの間には小凸部１８ｅ側からの急な勾配の傾斜面１８ｆと大凸部１８ｄ側からの緩やかな勾配の傾斜面１８ｇとからなる凹部１８ｈが形成されている。第２の分割外輪２０において大凸部２０ｄと小凸部２０ｅとの間には、小凸部２０ｅ側からの急な勾配の傾斜面２０ｆと大凸部２０ｄ側からの緩やかな勾配の傾斜面２０ｇとからなる凹部２０ｈが形成されている。第１、第２の分割外輪１８，２０は、その円周方向両端部１８ａ，２０ａが円周方向斜めの直線形状をなし、該両端部１８ａ，２０ａの端面間の隙間を円周方向斜めとして該隙間上を通過する転動体である針状ころの転動音を抑制可能としている。

保持器１６は、合わせ外輪１２の内径面に案内される軸方向一対の円環部１６ａと、両円環部１６ａ間に円周方向に架設される複数の保持器柱１６ｂとを備え、円周方向間の保持器柱１６ｂ間の空孔を、針状ころ１４を保持するポケット孔１６ｃとしている。保持器柱１６ｂは、ころＰＣＤよりも半径方向内側に位置して、針状ころ１４を合わせ外輪１２との間で抜け止め状態に保持する。保持器１６は、軸方向両側の端部である円環部１６ａにおいて保持器柱１６ｂに対向する部分に、合わせ外輪１２の軸方向両側の外端面に半径方向で重なって当該保持器１６の軸方向への移動を規制する半径方向外向きの凸部１６ｄを備えている。実施の形態１の場合、凸部１６ｄの個数は複数であるが、１つでもよい。保持器１６は、その割り面１６ｅにおいて開口変形可能な弾性を有するものであり、かかる弾性を有する材料であれば、樹脂製、金属製を問わない。

以上の構成を備えた実施の形態１の分割型軸受１０においては、上記凸部１６ｄにより保持器１６の軸方向移動を規制することができる。

図４を参照して実施の形態１の分割型軸受１０を、自動車等の車両の内燃機関における動力伝達装置に組み込んだ使用形態を説明する。この動力伝達装置はコンロッド大端部２６とクランクピン２８とを備える。

分割型軸受１０は、コンロッド大端部２６の内径面とクランクピン（軸体に相当）２８の外径面との間に介装されている。このようにコンロッド大端部２６の内径面とクランクピン２８の外径面との間に介装された分割型軸受１０においては、保持器１６は軸方向両側の半径方向外向きの凸部１６ｄが合わせ外輪１２の軸方向両外端面に半径方向で重なっていることにより、軸方向両側への移動を規制されている。そのため、クランクウエブ３０のスラスト受け面とコンロッド大端部２６の軸方向端面との間には従来のごときスラストワッシャは介装されていない。

このようにして上記動力伝達装置においては、クランクウエブ３０のスラスト受け面とコンロッド大端部２６の軸方向端面との間にスラストワッシャが配置されていないから、従来のように、自由状態のスラストワッシャがクランクウエブ３０のスラスト受け面とコンロッド大端部２６の軸方向端面とに摺動したり衝突したりするなどして、クランクピン２８に回転トルクを与えてその回転特性に悪影響を及ぼすようなことがなくなる。また、スラストワッシャの廃止により、その部品コスト、組付コストを削減することができるとともに、スラストワッシャの交換や補修点検に必要なコストも削減することができる。

（実施の形態２）
図５ないし図７は、実施の形態２に係る一つ割り保持器を組み込んだ分割型軸受にかかり、図５は、分割型軸受の構成部品を分解して示す斜視図、図６（ａ）（ｂ）は分割型軸受の保持器の正面図と側面図、図７は分割型軸受が組み込まれた動力伝達装置の断面図である。本実施の形態２では分割型軸受として一つ割り保持器を組み込んだ針状ころ軸受に適用している。

図５および図６を参照して分割形軸受１０は、合わせ外輪１２と、この合わせ外輪１２の内径面に配置する複数の針状ころ（転動体）１４と、合わせ外輪１２の内径側に配置されて針状ころ１４を円周方向等間隔に設けた複数のポケット孔１６ａに保持する一つ割り保持器１６とを備える。なお、保持器は実施の形態１の図２（ａ）（ｂ）と同様の二つ割り保持器の形式でもよい。

合わせ外輪１２は、実施の形態１と同様に、半円筒状をなす二つの第１、第２の分割外輪１８，２０から構成されている。分割外輪１８，２０の説明は実施の形態１で説明したので実施の形態２では省略する。

保持器１６は、軸方向両側の端部である円環部１６ａにおいて保持器柱１６ｂに対向する部分に、保持器１６の内径側に配置される、図示略の軸体に設けた軸方向両側の円周溝に半径方向で重なって当該保持器１６の軸方向への移動を規制する半径方向内向きの凸部１６ｆを複数備えている。保持器１６はその割り面１６ｅにおいて開口変形可能な弾性を有するものであり、かかる弾性を有する材料であれば、樹脂製、金属製を問わない。保持器１６は、凸部１６ｆを該保持器１６の割り面１６ｅから円周方向両側へ所定角度の範囲外に設け、該割り面１６ｅにおいて開口変形可能な弾性を有する。この所定角度は割り面１６ｅから円周方向±４５°が好ましい。実施の形態２の場合、凸部１６ｆの個数は複数であるが、１つでもよい。保持器１６は、その割り面１６ｅにおいて開口変形可能な弾性を有するものであり、かかる弾性を有する材料であれば、樹脂製、金属製を問わない。

以上の構成を備えた実施の形態２の分割型軸受１０においては、上記凸部１６ｆにより保持器１６の軸方向移動を規制することができる。

図７を参照して実施の形態２の分割型軸受１０を、自動車等の車両の内燃機関における動力伝達装置に組み込んだ使用形態を説明する。この動力伝達装置はコンロッド大端部２６とクランクピン２８とを備える。

分割型軸受１０は、コンロッド大端部２６の内径面とクランクピン（軸体に相当）２８の外径面との間に介装されている。

以上のようにコンロッド大端部２６の内径面とクランクピン２８の外径面との間に介装された分割型軸受１０においては、保持器１６は軸方向両側の半径方向内向きの凸部１６ｆがクランクピン２８の軸方向両側にそれぞれ設けた円周溝２８ａに収納され、該円周溝２８ａの内周壁に対して凸部１６ｆ内径端が半径方向で重なっていることにより、軸方向両側への移動を規制されている。そのため、クランクウエブ３０のスラスト受け面とコンロッド大端部２６の軸方向端面との間には従来のごときスラストワッシャは介装されていない。

なお、上記円周溝の代わりに軸受の両側のクランクピンに段部を設け、その肩部に対して凸部内径端が軸方向に重ねた構成でもよい。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。

本発明の実施の形態１に係る分割型軸受の分解斜視図である。（ａ）は実施の形態１の分割型軸受に組み込んだ二つ割り保持器の正面図、（ｂ）はその側面図である。（ａ）は実施の形態１の分割型軸受に組み込んだ一つ割り保持器の正面図、（ｂ）はその側面図である。実施の形態１の分割型軸受を組み込んだ動力伝達装置の断面図である。本発明の実施の形態２に係る分割型軸受の分解斜視図である。（ａ）は実施の形態２の分割型軸受の保持器の正面図、（ｂ）はその側面図である。実施の形態２の分割型軸受を組み込んだ動力伝達装置の断面図である。従来の分割型軸受を組み込んだ動力伝達装置の断面図である。

符号の説明

１０分割型軸受
１２合わせ外輪（分割型軸受用外輪）
１４針状ころ（転動体）
１６一つ割り保持器
１６ａ円環部
１６ｂ保持器柱
１６ｃポケット孔
１６ｄ凸部
１６ｅ割り面
１８第１の分割外輪
２０第２の分割外輪

Claims

分割型軸受の一つ割りまたは二つ割り外輪の内径側に配置される割り保持器であって、当該保持器は、少なくとも軸方向一方の端部に、外輪の軸方向一方の外端面に半径方向で重なって該保持器の軸方向他方への移動を規制する半径方向外向きの凸部を１ないし複数設けた、ことを特徴とする割り保持器。
分割型軸受の一つ割りまたは二つ割り外輪の内径側に配置される割り保持器であって、当該保持器は、少なくとも軸方向一方の端部に、当該保持器の内径側に配置される軸体に設けた円周溝もしくは段部に半径方向で重なって該保持器の軸方向他方への移動を規制する半径方向内向きの凸部を１つないし複数設けた、ことを特徴とする割り保持器。
分割型軸受の一つ割りまたは二つ割り外輪の内径側に配置される一つ割り保持器であって、当該保持器は、その割り面において開口変形可能であり、かつ、少なくとも軸方向一方の端部に、当該保持器の内径側に配置される軸体に設けた円周溝もしくは段部に半径方向で重なって該保持器の軸方向他方への移動を規制する半径方向内向きの凸部を１ないし複数設けるとともに、上記半径方向内向きの凸部を当該保持器の割り面から円周方向両側へ４５°の範囲外に設けた、ことを特徴とする一つ割り保持器。
一つ割りまたは二つ割り外輪と、この外輪の内径面に配置する複数の転動体と、外輪の内径側に配置されて複数の転動体を円周方向等間隔に設けた複数のポケット孔に保持する割り保持器とを備えた分割型軸受において、
上記保持器は、その少なくとも軸方向一方の端部に、外輪の軸方向一方の外端面に半径方向で重なって該保持器の軸方向他方への移動を規制する半径方向外向きの凸部が１つないし複数設けられている、ことを特徴とする分割型軸受。
一つ割りまたは二つ割り外輪と、この外輪の内径面に配置する複数の転動体と、外輪の内径側に配置されて複数の転動体を円周方向等間隔に設けた複数のポケット孔に保持する一つ割り保持器とを備えた分割型軸受において、
上記保持器は、その割り面において開口変形可能であり、かつ、少なくとも軸方向一方の端部に、当該保持器の内径側に配置される軸体に設けた円周溝もしくは段部に半径方向で重なって該保持器の軸方向他方への移動を規制する半径方向内向きの凸部を１つないし複数設け、該凸部を当該保持器の割り面から円周方向両側へ４５°の範囲外に設けたことを特徴とする、ことを特徴とする分割型軸受。