JP2007024207A

JP2007024207A - 針状ころ軸受

Info

Publication number: JP2007024207A
Application number: JP2005208423A
Authority: JP
Inventors: Katsushi Abe; 克史阿部; Yugo Yoshimura; 友悟吉村; Akihiko Katayama; 昭彦片山; Noriaki Fujii; 徳明藤井; Keiko Yoshida; 恵子吉田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; NTN Corp
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】保持器の軸方向へのずれを有効に防止するために、周辺構造の加工を伴わない保持器規制手段を備えた針状ころ軸受を提供する。
【解決手段】針状ころ軸受は、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された２つの外輪部材を有する外輪１３と、外輪の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころ１４と、針状ころ１４を保持する保持器１５とを備える。そして、保持器１５の径方向幅ｗ１と、係合爪１２ｂと保持器１５との係合幅ｗ２とは、ｗ１／ｗ２＞０．２に設定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車エンジン用クランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等を支持する針状ころ軸受に関するものである。

従来、図６に示すような自動車のクランクシャフト１等を支持する軸受としては、一般的に分割型の滑り軸受が使用されている。滑り軸受は負荷容量が高いので、高負荷環境下で使用される軸受として好適である。

しかし、近年では、環境への配慮から省燃費の自動車が求められるようになったことに伴い、滑り軸受に代えて針状ころ軸受が用いられることがある。針状ころ軸受は、滑り軸受と比較すると負荷容量は低いが、回転時の摩擦抵抗が小さいので支持部分の給油量を減らすことが可能となる。

ただし、クランクシャフト１のクランクピン２を支持する針状ころ軸受は、軸方向に圧入して組み込むことができない。そこで、このような場所に使用される針状ころ軸受が、例えば、米国特許第１９２１４８８号公報（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されている針状ころ軸受は、図７に示すような、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割した外輪部材４ａ，４ｂを有することにより、クランクピン２に組み込むことが可能となる。

また、図８に示すように、外輪７と、外輪７の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころ８と、針状ころ８を保持する保持器９とを備える針状ころ軸受６を使用して軸５を支持する場合において、軸５の軸受両端部分の軸径を小さくして、保持器９を径方向に突出した保持器規制手段９ａを有することにより、保持器９の軸方向へのずれを防止した針状ころ軸受６が、特表２００２−５２５５３３号公報（特許文献２）に記載されている。
米国特許第１９２１４８８号公報特表２００２−５２５５３３号公報

図８に示したような針状ころ軸受６は、保持器９の軸方向へのずれを防止するために軸５の加工が必要となるので、加工コストが増大するという問題がある。

また、保持器規制手段９ａが小さすぎると、大きなアキシアル荷重が作用した場合に保持器９の脱落を阻止できなくなる。一方、保持器規制手段９ａが大きすぎると、軸５への干渉等が懸念される。

そこで、本発明の目的は、保持器の軸方向へのずれを有効に防止するために、周辺構造の加工を伴わない保持器規制手段を備えた針状ころ軸受を提供することを目的とする。

この発明に係る針状ころ軸受は、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された複数の外輪部材を有する外輪と、外輪の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころと、複数の針状ころを保持する保持器と、外輪部材の幅方向端部に径方向内側に突出して保持器の軸方向への移動を規制する係合爪とを備える。そして、保持器の径方向幅ｗ_１と、係合爪と保持器との係合幅ｗ_２とは、ｗ_２／ｗ_１＞０．２の関係を有する。

上記構成とすることにより、軸等の周辺構造に加工を施すことなく、保持器の軸方向の移動を規制することが可能となる。このとき、係合爪が小さすぎると、針状ころ軸受に大きなアキシアル荷重が作用した場合に、保持器が係合爪を潜り抜けて脱落する可能性がある。そこで、係合爪と保持器との係合幅ｗ_２を保持器の径方向幅ｗ_１の２０％より大きくなるようにすることで、上記の問題を解消することができる。

好ましくは、係合爪の先端と、針状ころ軸受の内径面との径方向隙間は、０．１ｍｍより大きい。係合爪が軸に干渉すると破損する危険性がある。そこで、軸の撓みを考慮して、軸と係合爪の先端との間の隙間を０．１ｍｍより大きく確保するとよい。

なお、本明細書中「針状ころ軸受の内径面」とは、針状ころの転動面の最内径側を結んだ面を指すものとし、針状ころ軸受が支持する回転軸の外形面と一致する。

この発明は、適正な大きさの係合爪を設けることによって、周辺構造に加工を施すことなく保持器の軸方向へのずれを有効に防止可能な針状ころ軸受を得ることができる。

図１〜図５を参照して、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受１１を説明する。

針状ころ軸受１１は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された２つの外輪部材１２を有する外輪１３と、外輪１３の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころ１４と、針状ころ１４を保持する保持器１５とを備える。

外輪部材１２は、図４（ａ）に示すように、その円周方向中央からずれた位置にハウジングと係合して位置決めを行う位置決め係合部としての突起１２ａと、外輪部材１２の幅方向端部から径方向内側に突出し、保持器１５の軸方向への移動を規制する係合爪１２ｂとを有する。

また、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、外輪部材１２の円周方向の一方側端部は凸形状で他方側端部は凹形状であり、２つの外輪部材１２の凹凸を組み合わせることによって、円筒状の外輪１３を形成する。ここで、外輪１３の分割線は、外輪１３を径方向に分割できればよく、厳密に軸方向と一致していなくてもよいものとする。

保持器１５は樹脂材料で形成され、図５（ａ）に示すように、円周上の複数個所に針状ころ１４を収容するポケットを有する。また、図５（ｂ）に示すように、保持器１５は円周上の一箇所で軸線方向に分割されており、保持器１５を弾性変形させて軸へ組み込んだ後、端部分の凸部１５ａと凹部１５ｂとを係合させる。

上記構成の針状ころ軸受１１は、外輪１３および保持器１５の一部が分割されているので、自動車のクランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等の軸方向に圧入できない箇所を支持する軸受として使用することができる。

また、外輪部材１２に突起１２ａを設けることによって、外輪１３の円周方向への回転を防止し、かつ、係合爪１２ｂを設けることによって、保持器１５の軸方向への移動を規制することができる。

ここで、図１に示すように、保持器１５の径方向幅ｗ_１と、係合爪１２ｂと保持器１５との係合幅ｗ_２とは、ｗ_１／ｗ_２＞０．２に設定する。これより係合爪１２ｂが小さくなると、針状ころ軸受１１に大きなアキシアル荷重が作用したときに、保持器１５が係合爪１２ｂを潜り抜けて脱落する恐れがあるからである。

また、係合爪１２ｂの先端と、針状ころ軸受１１の内径面との径方向隙間δは、δ＞０．１ｍｍとする。これにより、軸が傾いた場合でも、係合爪１２ｂと軸との干渉を防止することが可能となる。

上記の実施形態において、外輪１３は、径方向に二分割された外輪部材１２で構成される例を示したが、これに限ることなく、任意の数に分割することとしてもよい。

上記の実施形態においては、各外輪部材１２に一箇所ずつ突起１２ａおよび係合爪１２ｂを配置する例を示したが、これに限ることなく、外輪１３の全周で一箇所にのみ配置してもよいし、各外輪部材１２の複数個所に配置することとしてもよい。

また、上記の実施形態においては、外輪部材１２の軸方向端部の一部に係合爪１２ｂを設けた例を示したが、外輪部材１２の軸方向端部全域に係合爪１２ｂを設けることとしてもよい。

さらには、保持器１５は、樹脂に限らず金属材料をプレス加工等によって形成することとしてもよいし、保持器１５を必要としない総ころ軸受であってもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明は、自動車のクランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等を支持する針状ころ軸受に有利に利用される。

この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受の保持器と係合爪との関係を示す図である。この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受の回転軸と係合爪との関係を示す図である。この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ´における断面図である。この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受の外輪部材を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）をＢ方向から見た図、（ｃ）は（ａ）をＣ方向から見た図である。この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受の保持器を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ´における断面図である。自動車のクランクシャフトを示す図である。従来の針状ころ軸受に使用される外輪であって、径方向に分割可能な外輪を示す概略図である。保持器の軸方向規制手段を備えた従来の針状ころ軸受を示す図である。

符号の説明

１クランクシャフト、２クランクピン、３，６，１１針状ころ軸受、４ａ，４ｂ，１２外輪部材、４ｃ境界、５軸、７，１３外輪、８，１４針状ころ、９，１５保持器、１２ａ突起、１２ｂ係合爪、１５ａ凸部、１５ｂ凹部。

Claims

軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された複数の外輪部材を有する外輪と、
前記外輪の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころと、
前記複数の針状ころを保持する保持器と、
前記外輪部材の幅方向端部に径方向内側に突出して前記保持器の軸方向への移動を規制する係合爪とを備え、
前記保持器の径方向幅ｗ_１と、前記係合爪と前記保持器との係合幅ｗ_２とは、
ｗ_２／ｗ_１＞０．２
の関係を有する、針状ころ軸受。
前記係合爪の先端と、前記針状ころ軸受の内径面との径方向隙間は、０．１ｍｍより大きい、請求項１に記載の針状ころ軸受。