JP2007078091A - ころ軸受およびコンロッド支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ころの円滑な回転を維持しつつ、潤滑性に優れたころ軸受を提供する。
【解決手段】 針状ころ軸受３１は、円環状の軌道輪３２と、軌道輪３２の内径面に沿って配置される複数の針状ころ３３と、針状ころ３３を収容するポケットを有する保持器３４とを備える。軌道輪３２は、その内径面に軸受回転時に針状ころ３３と接触する中央領域３２ａと、中央領域３２ａを挟んだ両側に端部領域３２ｂとを有し、両側の端部領域３２ｂには、径方向に貫通する貫通孔３２ｃが複数箇所に設けられている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ころ軸受、特にコンロッドの端部を支持するころ軸受に関するものである。

自動車等のエンジンに使用されるコンロッド１は、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、円筒状の内部にころ軸受５，６を有する大端部２および小端部３と、大端部２と小端部３とを連結する連結棒４とを備える。大端部２は、図８に示すように、隣接するクランクアーム７間のクランクピン７ａに連結され、小端部３は、ピストン８のスカート８ａ内部にピストンピン（図示せず）で連結される。

ころ軸受５，６は、以前は図９に示すような、複数の針状ころ１２と、円筒状の円周面に針状ころ１２を収容するポケット１３ａを有する保持器１３とを備え、軌道輪を有しない針状ころ軸受１１が使用されていた。しかし、この針状ころ軸受１１は大端部２および小端部３の内径面を軌道面とするので、大端部２および小端部３の内径面の研磨工程が必要となり、製造工数の増大や製品コストの上昇の一因となっていた。

そこで現在では、例えば、特開平２００１−１１６０３５号公報（特許文献１）に記載されているような針状ころ軸受２１が使用される。同公報に記載されている針状ころ軸受２１は、図１０に示すように、軌道面を径方向に貫通する位置決め用の貫通孔２２ａおよび軸方向の両端部に鍔部２２ｂを有する円環状の軌道輪２２と、軌道輪２２の内径面に沿って配置される複数の針状ころ２３と、複数の針状ころ２３を収容するポケットを有する保持器２４とを備える。

この針状ころ軸受２１は、軌道輪２２の軌道面上を針状ころ２３が転動することとなるので、大端部２および小端部３の内径面は高い精度を要求されない。その結果、コンロッド１端部の内径面の研磨工程を省略することができるので、製造工数および製造コストを抑えることができる。
特開平２００１−１１６０３５号公報

しかし、針状ころ軸受２１は、軸方向の両端部から径方向内側に突出する鍔部２２ｂが軸受内部への潤滑油の流入を阻害するので、潤滑性能が低い。特に、コンロッド１を支持する軸受５，６は、クランクアームの間やピストン内部等の潤滑油が流入しにくい場所に配置されるので、軸受５，６として上記の針状ころ軸受２１は不向きである。

また、同公報には、貫通孔２２ｂは軌道輪２２の位置決めとしての機能を有すると共に、軸受の簡単で確実な潤滑を確保できる旨が記載されている。しかし、軌道輪２２の軸方向中央部に設けられた貫通孔２２ｂは大端部２および小端部３の円筒部で塞がれてしまうので、十分な量の潤滑油が軸受内部に流入するとは考え難い。さらに、針状ころ２３と接触する軌道面に貫通孔２２ｂを設けることによる針状ころ２３の回転不良も懸念される。

そこで、この発明の目的は、ころの円滑な回転を維持しつつ、潤滑性に優れたころ軸受を提供することである。また、そのようなころ軸受を使用することにより、信頼性の高いコンロッド支持構造を得ることを目的とする。

この発明に係るころ軸受は、円環状の軌道輪と、軌道輪の内径面に沿って配置される複数のころとを備える。そして、軌道輪の内径面は、軸受回転時にころと接触する中央領域と、中央領域を挟んだ両側に端部領域とを有し、少なくとも一方側の端部領域は、径方向に貫通する貫通孔を有する。

上記構成のころ軸受は貫通孔から軸受内部に潤滑油が供給されるので、潤滑性能を高めることができる。さらに、貫通孔をころと接触しない端部領域に設けることにより、ころの円滑な回転を維持することができる。

好ましくは、貫通孔は端部領域の複数箇所に設けられる。特に、貫通孔は両側の端部領域に設けられることが好ましい。これにより、軸受内部に均等に潤滑油を供給することができると共に、軸受内部の摩耗粉や塵埃の排出も促進される。その結果、さらに潤滑性に優れたころ軸受を得ることができる。

この発明に係るコンロッド支持構造は、端部に円筒部を有するコンロッドと、円筒部内に配置され、コンロッドを支持するころ軸受とを備える。ころ軸受に注目すると、円環状の軌道輪と、軌道輪の内径面に沿って配置される複数のころとを備える。そして、軌道輪の内径面は、軸受回転時にころと接触する中央領域と、中央領域を挟んだ両側に端部領域とを有し、少なくとも一方側の端部領域は、径方向に貫通する貫通孔を有する。さらに、貫通孔は、円筒部の外側に位置することが好ましい。

コンロッドの一方側端部は隣接するクランクアームの間に配置され、また、他方側端部はピストンのスカート内部に配置されるので、コンロッドの両端を支持するころ軸受には潤滑油が供給されにくい。そこで、このような環境で使用するころ軸受を上記のような構成とすることにより、軸受内部に供給される潤滑油量が増加するので、温度上昇や焼付きを抑制し、摩耗粉や異物の排出効率を高めることができる。その結果、信頼性の高いコンロッド支持構造を得ることができる。

この発明は、軌道輪の軌道面を外れた部分に軸受内部への潤滑油の流入経路を確保することにより、潤滑性に優れたころ軸受を得ることができる。また、このようなころ軸受をコンロッドを支持する軸受として使用することにより、信頼性の高いコンロッド支持構造を得ることができる。

図１および図２を参照して、この発明の一実施形態に係るころ軸受を説明する。

図１に示すころ軸受は、円環状の軌道輪３２と、軌道輪３２の内径面に沿って配置される複数の針状ころ３３と、針状ころ３３を収容するポケットを有する保持器３４とを備える針状ころ軸受３１である。

軌道輪３２は、その内径面に軸受回転時に針状ころ３３と接触する中央領域３２ａと、中央領域３２ａを挟んだ両側に端部領域３２ｂとを有し、両側の端部領域３２ｂには、図２に示すように、径方向に貫通する貫通孔３２ｃが複数箇所に設けられている。

上記構成の針状ころ軸受３１は貫通孔３２ｃから軸受内部に潤滑油が供給されるので、潤滑性能を高めることができる。さらに、貫通孔３２ｃを針状ころ３３と接触しない端部領域３２ｂに設けることにより、針状ころ３３の円滑な回転を維持することができる。

なお、上記の実施形態においては、貫通孔３２ｃを丸孔とした例を示したが、どのような形態であってもよい。例えば、図３に示す軌道輪４２に設けられた貫通孔４２ｃのように長孔としてもよいし、矩形等であってもよい。

さらに、貫通孔３２ｃは、少なくともどちらか一方の端部領域３２ｂに１箇所以上設けられていればよいが、軸受全体に均等に潤滑油を供給する観点からは、両側の端部領域３２ｂの複数箇所に等間隔に貫通孔３２ｃを設けるとよい。

次に、図３および図４を参照して、この発明の一実施形態に係るコンロッド支持構造を説明する。

コンロッド５１は、円筒状の内部に軸受を有する大端部５２および小端部５３と、大端部５２と小端部５３とを連結する連結棒５４とを備える。大端部５２は隣接するクランクアーム間のクランクピンに連結され、小端部５３は、ピストンスカート内部にピストンピンで連結される。

そして、大端部５２および小端部５３を支持する軸受として、例えば、図１に示すようなこの発明の一実施形態に係る針状ころ軸受３１を使用する。このとき、貫通孔３２ｃを円筒部の外側に配置する。

上記構成のコンロッド１は、クランクアームの間やピストンスカート内部等の潤滑油が供給されにくい場所に配置される。そこで、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受３１を使用することにより、貫通孔３２ｃから軸受内部に供給される潤滑油量が増加するので、温度上昇や焼付きを抑制し、摩耗粉や異物の排出効率を高めることができる。その結果、信頼性の高いコンロッド支持構造を得ることができる。

なお、上記構成のコンロッド支持構造では、大端部５２および小端部５３を支持する軸受として、図５に示すように針状ころ軸受３１を使用したが、図６に示すように針状ころ軸受４１を使用しても同様の効果が期待できる。

上記の各実施形態では、この発明を針状ころ軸受に適用した例を示したが、これに限ることなく、他のころ軸受にも適用可能であるが、近年の省スペース化の要求に対応するためには、径方向の厚み寸法の小さい針状ころ軸受が有効である。

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、エンジンのコンロッド等を支持する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ころ軸受を示す図である。 図１に示す針状ころ軸受に使用する外輪を示す図である。 図１に示す針状ころ軸受に使用する外輪の他の例を示す図である。 この発明の一実施形態に係るコンロッド支持構造を示す図である。 図４の大端部の拡大図である。 図４の大端部に図３に示す外輪を使用した針状ころ軸受を配置した図である。 従来のコンロッド支持構造を示す図である。 図７に示すコンロッドがクランクアームとピストンの間に配置された図である。 図７のコンロッドを支持する針状ころ軸受の一例を示す図である。 図７のコンロッドを支持する針状ころ軸受の他の例を示す図である。

符号の説明

１，５１ コンロッド、２，５２ 大端部、３，５３ 小端部、４，５４ 連結棒、５，６ 軸受、７ クランクアーム、７ａ クランクピン、８ ピストン、８ａ スカート、１１，２１，３１，４１ 針状ころ軸受、２２，３２，４２ 軌道輪、２２ａ 鍔部、３２ａ，４２ａ 中央領域、３２ｂ，４２ｂ 端部領域、３２ｃ，４２ｃ 貫通孔、１２，２３，３２，４３ 針状ころ、１３，２４，３４，４４ 保持器、１３ａ ポケット。

Claims (5)

1. 円環状の軌道輪と、
   前記軌道輪の内径面に沿って配置される複数のころとを備え、
   前記軌道輪の内径面は、軸受回転時に前記ころと接触する中央領域と、前記中央領域を挟んだ両側に端部領域とを有し、
   少なくとも一方側の前記端部領域は、径方向に貫通する貫通孔を有する、ころ軸受。
2. 前記貫通孔は、前記端部領域の複数箇所に設けられる、請求項１に記載のころ軸受。
3. 前記貫通孔は、両側の前記端部領域に設けられる、請求項１または２に記載のころ軸受。
4. 端部に円筒部を有するコンロッドと、
   前記円筒部内に配置され、前記コンロッドを支持するころ軸受とを備え、
   前記ころ軸受は、円環状の軌道輪と、前記軌道輪の内径面に沿って配置される複数のころとを備え、前記軌道輪の内径面は、軸受回転時に前記ころと接触する中央領域と、前記中央領域を挟んだ両側に端部領域とを有し、少なくとも一方側の前記端部領域は、径方向に貫通する貫通孔を有する、コンロッド支持構造。
5. 前記貫通孔は、前記円筒部の外側に位置する、請求項４に記載のコンロッド支持構造。

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