JP2007162722A - Crankshaft supporting structure - Google Patents
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Description
この発明は、自動車等のエンジンに使用するクランクシャフトの支持構造に関するものである。 The present invention relates to a support structure for a crankshaft used in an engine of an automobile or the like.
クランクシャフト1は、図5に示すように、軸部2と、クランクアーム3と、隣接するクランクアーム3の間にコンロッドを配置するためのクランクピン4とを有する。そして、軸部2は図6に示すように、滑り軸受20によって回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 5, the crankshaft 1 includes a
また、軸部2を支持する軸受として滑り軸受20に代えて、例えば図7に示すような、外輪6と、外輪6の内径面に沿って配置される針状ころ7と、隣接する針状ころ7の間隔を保持する保持器8とを備える針状ころ軸受5を用いることが考えられる。
Further, instead of the sliding bearing 20 as a bearing for supporting the
このような針状ころ軸受5は、針状ころ7と軌道面とが線接触するので、軸受投影面積が小さい割に高負荷容量と高剛性が得られる利点を有しており、自動車や二輪エンジン等、あらゆる分野に広く利用されている。また、針状ころ軸受5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、回転トルクの低減や支持部分の給油量を減らすことが可能となる。 Such a needle roller bearing 5 has an advantage that a high load capacity and high rigidity can be obtained for a small bearing projection area because the needle roller 7 and the raceway surface are in line contact with each other. Widely used in various fields such as engines. Further, the needle roller bearing 5 has a lower load capacity than the sliding bearing, but has a low frictional resistance during rotation, so that it is possible to reduce the rotational torque and the amount of oil supplied to the support portion.
ただし、図6に示すように、軸部2の両端にはクランクアーム3が配置されており、針状ころ軸受5を軸方向に挿入することができない。そこで、このような場所に使用可能な軸受が、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。
However, as shown in FIG. 6, the
同公報に記載されている針状ころ軸受は、図8に示すような、外輪9を軸受の軸線方向に延びる分割線9cによって分割した外輪部材9a,9bと、図9(a)および(b)に示すような半円形状の分割保持器を2個組み合わせた保持器10とを備える。
図9に示したような保持器10は、軸受回転時に保持器10の分割部分に軸方向のずれを生じる可能性がある。これにより、外輪9やクランクシャフト1に偏荷重が負荷され、早期にピーリングやフレーキング等の不具合を生じる恐れがある。
The
そこで、この発明の目的は、分割部分の軸方向へのずれを抑制した保持器を有する針状ころ軸受を使用することによって、信頼性の高いクランクシャフト支持構造を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly reliable crankshaft support structure by using a needle roller bearing having a cage that suppresses the shift of the divided portion in the axial direction.
この発明に係るクランクシャフト支持構造は、クランクシャフトと、クランクシャフトを回転自在に支持する針状ころ軸受とを備える。針状ころ軸受に注目すると、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、円周上に軸線方向に延びる切断部を有する複数の保持器とを備え、保持器は、切断部の一方側に凸部と、他方側に凸部を受け入れる凹部とを有し、凸部と凹部との軸方向隙間δは、0≦δ≦0.2mmである。また、保持器は樹脂材料により形成するのが好ましい。 The crankshaft support structure according to the present invention includes a crankshaft and a needle roller bearing that rotatably supports the crankshaft. Paying attention to the needle roller bearing, an outer ring having a plurality of outer ring members divided by a dividing line extending in the axial direction of the bearing, a plurality of needle rollers arranged to roll on the raceway surface of the outer ring, and a circle A plurality of cages having a cutting portion extending in the axial direction on the circumference, the cage having a convex portion on one side of the cutting portion and a concave portion for receiving the convex portion on the other side, the convex portion and the concave portion The axial gap δ is 0 ≦ δ ≦ 0.2 mm. The cage is preferably formed of a resin material.
上記構成のように、保持器の凸部と凹部との嵌合部分の軸方向隙間δを0≦δ≦0.2mmの範囲内に設定することにより、保持器の切断部分におけるずれを抑制することができる。その結果、ピーリングやフレーキング等のトラブルを防止可能となるので、長寿命で信頼性の高いクランクシャフト支持構造を得ることができる。また、保持器は、加工性の観点から樹脂材料により形成するのが望ましい。 As in the above configuration, by setting the axial clearance δ of the fitting portion between the convex portion and the concave portion of the cage within the range of 0 ≦ δ ≦ 0.2 mm, the deviation at the cut portion of the cage is suppressed. be able to. As a result, troubles such as peeling and flaking can be prevented, and a long-life and highly reliable crankshaft support structure can be obtained. The cage is preferably formed of a resin material from the viewpoint of processability.
好ましくは、クランクシャフトは、多気筒エンジンに使用される。多気筒エンジンに使用されるクランクシャフトは、両端をクランクアームで挟まれた軸部を有し、これは気筒数に比例して多くなる。このようなクランクシャフトに上記構成の針状ころ軸受を使用することにより、より高い効果が期待できる。 Preferably, the crankshaft is used for a multi-cylinder engine. A crankshaft used for a multi-cylinder engine has a shaft portion sandwiched between crank arms at both ends, which increases in proportion to the number of cylinders. A higher effect can be expected by using the needle roller bearing configured as described above for such a crankshaft.
この発明は、保持器切断部の凸部と凹部との軸方向隙間を所定範囲内とすることによって、保持器の軸方向へのずれを抑制することにより、長寿命で信頼性の高いクランクシャフト支持構造を得ることができる。 The present invention provides a long-life and highly reliable crankshaft by suppressing axial displacement of the cage by setting the axial gap between the convex portion and concave portion of the cage cutting portion within a predetermined range. A support structure can be obtained.
図1〜3を参照して、この発明の一実施形態に係るクランクシャフト支持構造を説明する。 A crankshaft support structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2に示すクランクシャフト支持構造は、クランクシャフト15と、シリンダブロック16aと、ベアリングキャップ16bと、クランクシャフト15とベアリングキャップ16bとの間に配置され、クランクシャフト15を回転自在に支持する針状ころ軸受11とを備える。
The crankshaft support structure shown in FIG. 2 is disposed between the
針状ころ軸受11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12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13と、針状ころ13を収容するポケットを有する保持器14とを備える。
The needle roller bearing 11 includes an outer ring having a plurality of
外輪部材12は、図3(a)に示すような円筒を切削加工により形成し、図3(b)に示すように円周方向の2箇所で割ることによって得られる。このとき、分割部分の端面には研削加工等を施さないので、図3(c)に示すように割れたときの凹凸が残っている。軸受使用時には、対応する端面を突合させることにより円筒形状の外輪を得る。なお、このような製造方法を「自然割り」という。
The
保持器14は、樹脂材料で形成され、図1(a)に示すように、円周上の複数箇所に軸線方向に延びる切断部Qを有する分割型の保持器である。この保持器14は、切断部Qの一方側に凸部14aと、他方側に凸部14aを受け入れる凹部14bとを有し、組込み時にはこの凸部14aと凹部14bとを嵌合して固定する。そして、図1(b)に示すように、凸部14aと凹部14bとの軸方向隙間δは、0≦δ≦0.2mmの範囲内に設定する。
The
上記構成とすることにより、保持器14の切断部Qにおける軸方向へのずれを最小限に留めることができる。これにより、外輪12やクランクシャフト15のピーリングやフレーキング等のトラブルを防止して、長寿命で信頼性の高いクランクシャフト支持構造を得ることができる。
By setting it as the said structure, the shift | offset | difference to the axial direction in the cutting part Q of the holder |
ここで、凸部14aと凹部14bとの軸方向隙間δは、δ=0mmが理想的であるが、製造誤差等の観点からこの精度を実現するのは非常に困難である。ただし、δ≦0.2mmの範囲内であれば、外輪12やクランクシャフト15に負荷される偏荷重は小さいので、保持器14のずれに起因するトラブルの発生を抑制するには十分である。
Here, the axial gap δ between the
次に、上記構成の針状ころ軸受11をクランクシャフト15に組込む方法を説明する。
Next, a method for incorporating the needle roller bearing 11 having the above-described configuration into the
まず、各ポケットに予め針状ころ13を組込んだ保持器14を準備し、保持器14をクランクシャフト15に取り付ける。保持器14の分割部の凸部14aおよび凹部14bを嵌め合わせることで、保持器14はクランクシャフト15から脱落することはない。次に、一方側の外輪部材12をシリンダブロック16aに組込み、その上に上記の保持器14を取り付けたクランクシャフト15を置き、他方側の外輪部材12を置く。最後にベアリングキャップ16bを組み込み固定する。上記の組込み手順とすることにより、両端をクランクアームで挟まれた軸部にも組込みが可能となる。
First, a
その結果、図4(a)および(b)に示すように、クランクシャフト15と、保持器14と、外輪部材12と、シリンダブロック16aおよびベアリングキャップ16bとの内径面が同心円状に配置され、針状ころ13の安定した回転を確保することができる。上記の組込み手順とすることにより、両端をクランクアームで挟まれた軸部にも組込みが可能となる。
As a result, as shown in FIGS. 4A and 4B, the inner diameter surfaces of the
このとき、保持器14は、金属材料をプレス加工や切削加工して製造した金属製保持器であってもよいが、弾性変形能の高い樹脂材料を射出成型して製造した樹脂製保持器とすることにより、必要な精度を容易に実現することができると共に、組込み作業がさらに容易となる。
At this time, the
また、外輪は、2つの外輪部材12からなる例を示したが、これに限ることなく、3つ以上の外輪部材12を組み合わせるものであってもよい。
Moreover, although the outer ring showed the example which consists of the two
さらに、この発明に係るクランクシャフト支持構造は、自動車や二輪車等のあらゆるエンジンのクランクシャフトに適用可能である。また、エンジンの気筒数は単気筒であっても多気筒であってもよいが、図5のP部に示すような両端をクランクアームで挟まれた軸部を有する多気筒エンジンに使用されるクランクシャフトに適用することにより、より大きな効果が期待できる。 Furthermore, the crankshaft support structure according to the present invention can be applied to the crankshafts of all engines such as automobiles and motorcycles. Further, the number of cylinders of the engine may be single cylinder or multi-cylinder, but it is used for a multi-cylinder engine having a shaft portion whose both ends are sandwiched by crank arms as shown in P portion of FIG. By applying to a crankshaft, a greater effect can be expected.
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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
この発明は、エンジンのクランクシャフト支持構造に有利に利用される。 The present invention is advantageously used for an engine crankshaft support structure.
1,15 クランクシャフト、2 軸部、3,17 クランクアーム、4 クランクピン、5,11 針状ころ軸受、6,9 外輪、9a,9b,12 外輪部材、9c 分割線、7,13 針状ころ、8,10,14 保持器、14a 凸部、14b 凹部、16a シリンダブロック、16b ベアリングキャップ、20 滑り軸受。 1,15 Crankshaft, 2 shafts, 3,17 Crank arm, 4 Crankpin, 5,11 Needle roller bearing, 6,9 Outer ring, 9a, 9b, 12 Outer ring member, 9c Dividing line, 7,13 Needle shape Roller, 8, 10, 14 Cage, 14a Convex part, 14b Concave part, 16a Cylinder block, 16b Bearing cap, 20 Sliding bearing.
Claims (3)
前記クランクシャフトを回転自在に支持する針状ころ軸受とを備えたクランクシャフト支持構造であって、
前記針状ころ軸受は、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、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、円周上に軸線方向に延びる切断部を有する複数の保持器とを備え、
前記保持器は、前記切断部の一方側に凸部と、他方側に前記凸部を受け入れる凹部とを有し、前記凸部と前記凹部との軸方向隙間δは、0≦δ≦0.2mmである、クランクシャフト支持構造。 A crankshaft,
A crankshaft support structure comprising a needle roller bearing that rotatably supports the crankshaft,
The needle roller bearing includes an outer ring having a plurality of outer ring members divided by a parting line extending in the axial direction of the bearing, a plurality of needle rollers disposed on a raceway surface of the outer ring, and a circular roller. A plurality of cages having a cutting portion extending in the axial direction on the circumference,
The cage has a convex portion on one side of the cutting portion and a concave portion that receives the convex portion on the other side, and an axial gap δ between the convex portion and the concave portion is 0 ≦ δ ≦ 0. Crankshaft support structure that is 2 mm.
The crankshaft support structure according to claim 1 or 2, wherein the crankshaft is used in a multi-cylinder engine.
Priority Applications (2)
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JP2005356018A JP2007162722A (en) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | Crankshaft supporting structure |
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JP2009092083A (en) * | 2007-10-03 | 2009-04-30 | Otics Corp | Camshaft |
JP2010270904A (en) * | 2009-04-22 | 2010-12-02 | Ntn Corp | Needle bearing and needle bearing device |
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