JP2009058040A - 分割軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】分割軸受として転がり軸受を用いる場合であっても、分割された外輪を組み付ける際に、一人の作業者でも容易に一体化作業ができるようにする。
【解決手段】分割軸受２０は、外輪２２と、外輪２２の内周部に配設される針状ころ３６を保持する保持器３２とから成り、外輪２２は２分割２２ａ、２２ｂして形成され、２分割された外輪２２が組付けるべきクランクジャーナル１２への仮組み付け状態で一体化状態とされる。この一体化状態は、保持器３２を弾性変形可能な樹脂製で、かつ有端の円筒状部材として形成し、軸方向の側部位置に外輪の軸方向端を径方向に対して挟持することのできるロック部位を設けて、２分割された外輪をこのロック部位により挟持することにより行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、分割軸受に関する。特に、内燃機関（エンジン）のクランクシャフトのクランクジャーナルやコンロッド大端に適用される分割軸受に関し、詳細には、外輪の内周部に転動ころが配設され、この転動ころを保持する保持器を有する分割軸受に係る。

自動車等車両に搭載される内燃機関のクランクシャフトは通常クランク形状の一体型として形成されている。このクランクシャフトのクランクジャーナルやコンロッド大端の軸受部は、そのクランク形状の形状の特性から、一体型の軸受を用いることができなく、周方向に２分割された分割軸受が用いられる。
分割軸受としては、従来普通には、滑り軸受が用いられている。この分割軸受として形成された滑り軸受は、クランクシャフトの軸受部に仮組み付けして取り付けられ、この仮組み付け状態で、搬送等が行われて、内燃機関の組み立てが行われるようになっている。この場合、分割軸受の滑り軸受はクランクシャフトの軸受部への仮組み付け状態で分離しないように一体化手段が施されている。これによりクランクシャフトへ仮組み付け状態としてから内燃機関の組み立て場所まで搬送する場合に、分割軸受が外れないようにしている。
一体化手段としては、例えば、特許文献１及び２等に示すように、分割した滑り軸受の外周面に分割部を跨いで環状の溝を形成して、この溝内に止め輪等の連結部材を嵌合させて一体化する構成がある。これにより、分割した滑り軸受をクランクシャフトの軸受部に仮組み付けした状態で一体化し、搬送等において外れないようにしている。
特開平６−８１８４６号公報 特開平６−１０９０２５号公報

最近では、内燃機関の燃費等の性能向上の観点等から、上述した内燃機関のクランクシャフトの軸受部の軸受抵抗も極力減少させることが要求されてきており、軸受としてより軸受け抵抗の少ない転がり軸受を用いることが検討されるようになった。
転がり軸受の場合、外輪のほかに、針状ころ等の転動ころや、この転動ころを保持するための保持器が用いられる。このため、この部品点数の多い転がり軸受けを上述した従来の一体化手段により一体化状態とする場合には、一体化する作業が結構大変であるという不都合がある。すなわち、分割軸受の外輪を組み付けるべき軸に対して配設して、作業者が外輪を手等で保持した状態で止め輪等の連結部材を嵌合させる一体化作業を行うことになり、その作業が結構面倒であるという不都合を伴う。したがって、場合によっては、この一体化作業は二人の作業者で行う必要も生じる場合もある。

而して、本発明が解決しようとする課題は、分割軸受として転がり軸受を用いる場合であっても、分割された外輪を組み付ける際に、取付けるべき軸に脱落不能に取付けられた保持器に外輪を自動的に径方向に対して保持させることにより、一人の作業者でも容易に一体化作業ができるようにすることにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る分割軸受は次の手段をとる。
先ず、本発明の第１の発明は、外輪と、外輪の内周部に配設される転動ころを保持する保持器とから成り、外輪は２分割して形成され、この２分割された外輪が組付けるべき軸への仮組み付け状態で一体化状態とされる分割軸受であって、保持器は弾性変形可能な樹脂製で、周方向に有端の円筒状部材として形成されており、軸方向の側部位置に外輪の軸方向端を径方向に対して挟持することのできるロック部位が設けられており、２分割された外輪をこのロック部位による挟持により一体的状態とすることを特徴とするものである。
ここで、保持器の軸方向側部位置に設けられるロック部位は、周上の全周に設けても、また、適宜間隔を置いて設けても良い。しかし、２分割されたそれぞれの外輪に対してはそれぞれロック部位を設ける必要はある。

この第１の発明によれば、先ず、保持器は有端で形成されており、弾性変形可能な樹脂製とされていることから、有端箇所から取付けるべき軸に弾性変形させて嵌合させて脱落不能状態に取付けることができる。そして、この保持器に２分割された外輪を径方向外方から内方に向けて取付け作業することにより、保持器の軸方向側部位置に設けられたロック部位により外輪の側部は自動的に径方向に対いて挟持されて保持される。その結果、２分割された外輪は一体化状態として軸に仮組み付け状態とされる。
この外輪の一体化作業は、脱落不能に取り付けられた保持器に外輪を自動的に径方向に対して保持させるものであるため、一人の作業者でも容易に一体化作業ができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明の分割軸受であって、前記保持器に設けられるロック部位は外輪の軸方向側方位置で径方向外方に延出して形成されて外輪の側部外周面を径方向内方に規制する爪形状として形成されていることを特徴とするものである。
この第２の発明によれば、ロック部位は爪形状で構成される。このため、この爪形状箇所に外輪を径方向外方から内方に移動させて組み込む際、爪形状箇所の弾性変形はスムースに行われ、容易に外輪を爪形状箇所に挟持させることができる。この結果、その外輪の組み込み作業は一人作業でも容易である。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明の分割軸受であって、前記保持器のロック部位が挟持する外輪の側部は径方向内方に切り欠かれた段差形状となっており、外輪がロック部位に挟持された状態でロック部位の最大外形が外輪の最大外形と同等かそれ以下とされる構成とされていることを特徴とするものである。
この第３の発明によれば、外輪の側部を径方向内方に切り欠かれた段差形状として形成して、ロック部位の最大外形を外輪の最大外形と同等かそれ以下とする構成とされる。このため、ロック部位の径方向の長さを短くすることができて、分割軸受の径方向の厚さを薄くすることができ、コンパクトな構成とすることができる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１から第３の発明に述べたいずれかの分割軸受であって、前記保持器に設けられるロック部位は軸方向両側に設けられていることを特徴とするものである。
この第４の発明によれば、ロック部位は軸方向両側に設けられる。これによりロック部位による外輪の径方向に対する挟持はより確実に行われる。

次に、本発明の第５の発明は、上記第１から第４の発明に述べたいずれかの分割軸受であって、前記外輪を組付けるべき軸が内燃機関のクランクシャフトのクランクジャーナル又はコンロッド大端の軸受部であることを特徴とするものである。
この第５の発明によれば、分割軸受を内燃機関のクランクシャフトのクランクジャーナル又はコンロッド大端の軸受部に好適に適用することができる。

本発明の分割軸受は上述した手段をとることにより次の効果を得ることができる。
先ず、上述した第１の発明によれば、外輪の一体化作業は、脱落不能に取付けられた保持器に外輪を自動的に径方向に対して保持させることができるため、一人の作業者でも容易に行うことができる。この結果、分割軸受を軸受部に外れないように仮組み付けすることができる。
次に、上述した第２の発明によれば、ロック部位の爪形状箇所に外輪を径方向外方から内方に移動させて組み込む際、爪形状箇所の弾性変形作用はスムースに行われ、外輪を容易に爪形状箇所に挟持させることができ、外輪の組み込み作業を一人作業でより容易に行うことができる。
次に、上述した第３の発明によれば、分割軸受の径方向の厚さを薄くすることが可能となり、コンパクトな構成とすることができる。
次に、上述した第４の発明によれば、ロック部位による外輪の径方向に対する挟持はより確実に行われる。
次に、上述した第５の発明によれば、転がり軸受の分割軸受を内燃機関のクランクシャフトのクランクジャーナル又はコンロッド大端の軸受部に好適に適用することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例を、図面を用いて説明する。この実施例の分割軸受は、針状ころ軸受形式の転がり軸受であり、内燃機関（エンジン）のクランクシャフトのクランクジャーナルや、コンロッド大端の軸受部に適用された場合のものである。
図１は内燃機関に組み込まれる通常のクランクシャフトの部分斜視図を示す。この図１に示されるように、クランクシャフト１０はクランク形状に一体型として形成されている。このクランクシャフト１０はそのクランクジャーナル１２が転がり軸受２０を介して内燃機関本体部（図示省略）に回転可能に支承される。転がり軸受２０はクランクシャフト１０がクランク形状に一体型で形成される形状の特性から輪状の一体型の転がり軸受を用いることができなく、周方向に分割された構成の分割軸受が用いられる。なお、図１において、１４はコンロッド大端の軸受部を示し、このコンロッド大端の軸受部１４にも図示は省略されているが、分割軸受が用いられる。

この実施例のクランクジャーナル１２に用いられる転がり軸受２０は針状ころ軸受形式のものが用いられている。針状ころ軸受形式の転がり軸受２０は、外輪２２と、転動ころとしての針状ころ３０と、針状ころ３６を保持する保持器３２とから構成されている。なお、内輪はこの実施例ではクランクジャーナル１２の外周面にその機能を受け持たせた構成となっている。しかし、内輪を別途設ける形態ものであっても良い。
この転がり軸受２０を構成する外輪２２はクランクジャーナル１２等の取付けるべき軸に対して径方向外方から取付け可能に２分割して形成されている。また、針状ころ３６を保持する保持器３２は、周方向の１箇所が切り欠かれた有端の円筒形状とされており、弾性変形して切り欠かれた箇所から取付けるべき軸に嵌め込まれて、軸に対して脱落しないように取付けられる。
なお、クランクシャフト１０を内燃機関の本体部に組み込むに当たっては、その軸受部であるクランクジャーナル１２やコンロッド大端の軸受部１４に分割軸受を組み付けて、分割軸受を軸に対して一体化状態として、クランクシャフト１０の組み込みのための搬送中に分割軸受２０がクランクシャフト１０から外れないようにしている。

次に、分割軸受を一体化状態とする第１実施例について説明する。図２ないし図４はその第１実施例を示す。図２は下半分を裁断した正面断面図を示し、図３は全体の正面図を示し、図４は外輪単体の側面図を示す。
図３及び図４に良く示されるように、外輪２２は組み付けるべき軸に対して組み付け可能に周方向に２分割して形成されており、上方の上外輪２２ａと下方の下外輪２２ｂとからなっている。２分割の分割位置はほぼ１８０度離間した位置とされており、分割面２６の形状は図３に良く示されるようにＶ形状とされている。これは上外輪２２ａと下外輪２２ａを組み付けて一体化状態とした際における軸方向の位置決めを確実に行うためである。
図２に良く示されるように、外輪２２は軸方向（図２で見て左右方向）の両側部の外周面が径方向内方に切り欠かれた段差形状２４として形成されている。段差形状２４の底面部２４ａは後述する保持器３２に形成されるロック部位３４の爪形状３４ａが係合する部位となっている。

保持器３２は、図２に示されるように、針状ころ３６を保持しており、軸受としての組み立てられた状態では外輪２２の内周に配設される。針状ころ３６は周上に複数個配設される。保持器３２は全体が弾性変形可能な樹脂製で形成されている。この樹脂製の保持器３２は図３で示すように、周上の一箇所４０で切り欠かれた有端の円筒形状とされており、この切り欠かれた箇所４０から広げて取付けるべき軸に対して嵌め込んで取付けることができるようになっている。
保持器３２の両側位置には、図２に示されるように、ロック部位３４が設けられている。ロック部位３４は保持器３２の両側位置で外輪２２の両側に沿って径方向外方に延出して形成されており、その外方部は爪形状３４ａとされている。この爪形状３４ａは前述した外輪２２の段差形状２４の底面部２４ａに向けて形成されており、外輪２２を保持器３２の基部３２ａとこのロック部位３４の爪形状３４ａとで径方向に対して挟持する構成とされている。
なお、外輪２２を保持器３２のロック部位３４に挟持させる際には、分割された外輪２２を保持器３２の本体部３２に向けて組み込むことになるが、この時、外輪２２の両側部はロック部位３４の爪形状３４ａを軸方向に弾性変形させて開いて挟持状態に組み込まれる。これにより、分割された外輪２２は保持器３２に一体的状態として取り付けられる。
なお、この実施例においては、ロック部位３４の爪形状３４ａが形成される最大外形は、外輪２２が保持器３２に挟持された状態で、外輪２２の最大外形とほぼ同等の外形状態とされている。これにより、分割軸受の径方向の厚みを薄く構成することができて、コンパクトな構成とすることができる。なお、ロック部位３４の爪形状３４ａが形成される最大外形は出来る限り外輪２２の最大外形より小さくするのが好ましい。

上記した第１実施例における分割軸受２０をクランクシャフト１０のクランクジャーナル１２に一体化状態に組み付ける作業手順を、次に説明する。
この実施例では、クランクジャーナル１２の外周面が予め内輪の機能を有するように形成されているので、先ず、クランクジャーナル１２に、直接、針状ころ３０を保持した保持器３２を取付ける。この保持器３２の取付けは、有端の切り欠かれた箇所４０を弾性変形により開いて、この箇所４０からクランクジャーナル１２に嵌め込む。保持器３２は周上の一端が切り欠かれたＣ形円筒形状とされているため、クランクジャーナル１２に嵌め込まれると、それ自体でクランクジャーナル１２に取付けられた状態となり、作業者が保持器３２を手等で支えていなくてもクランクジャーナル１２から脱落することがない。なお、この取付け状態では、保持器３２に保持された針状ころ３６がクランクジャーナル１２の外周面上に配された状態として取付けられている。
上記により、クランクジャーナル１２に保持器３２が取付けられた状態で、２分割された上外輪２２ａと下外輪２２ｂを径方向外方から保持器３２のロック部３４に向けてあてがって組み付けて取付ける。なお、この際、上外輪２２ａと下外輪２２ｂは周上重ならないように配置されて組み付けられ、組み付けられた状態では図４に示すように円筒形状とされる。
２分割された外輪２２は保持器３２へはロック部位３４により挟持された状態として取付けられる。詳細には、２分割された上外輪２２ａ及び下外輪２２ｂはロック部位３４の爪形状３４ａに向けて組み込まれるが、その際に、両側のロック部位３４は爪形状３４ａに係合した外輪２２の側部により離反する方向に広げられて爪形状３４ａ部分に組み込まれる。爪形状３４ａに組み込まれると、２分割された外輪２２の側部位置は保持器３２の基部３２ａとの爪形状３４との間で挟持されて、外輪２２は保持器３２に保持され一体化状態とされる。
上述のようにして、２分割された上下外輪２２ａ、２２ｂはクランクシャフト１０のクランクジャーナル１２に一体化状態に仮組み付けされて取付けられる。このため分割軸受２０をクランクシャフト１０に取付けた状態で内燃機関の本体部に組み込むために搬送する場合でも外れることがない。

上述した第１実施例の分割軸受２０によれば、ロック部位３４は保持器の両側位置に設けられており、外輪の一体化状態は保持器の両側位置で行われるものであるため、より確実に行われる。また、その挟持も爪形状３４ａのロック部位３４を用いて行われるため、外輪２２の組み付けもスムースに行われる。

次に、分割軸受を一体化状態とする第２実施例について説明する。図５はその第２実施例を示し、下半分を裁断した正面断面図を示す。なお、上記第１実施例と同じ構成部分には同じ符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
この第２実施例は、外輪２２がその両端に鍔２８を有する構成のものである。鍔２８は外輪の両側位置の段差形状２４箇所から径方向内方に向けて形成されており、保持器３２に保持された針状ころ３６の軸方向両側位置に配された構成とされている。この形式の転がり軸受２０においては、針状ころ３６の軸方向移動の規制はこの鍔２８によって行うこととすることができる。
この第２実施例は、外輪２２の構成が異なり、その構成の異なりに伴い保持器３２による針状ころ３６の保持構成は異なっているが、その他の分割軸受２０を一体化状態とする構成は上述した第１実施例の構成と同じである。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその他各種の実施形態が考えられるものである。
例えば、上記の各実施例では、爪形状３４ａを有するロック部位３４は保持器３２の両側に設けた場合であったが、分割軸受２０を組み付ける軸の軸方向のスペースの関係上、片側のみに形成するものであっても良い。
また、上記の各実施例では、ロック部位３４及び爪形状３４ａは保持器３２の全周に設けた場合であったが、所定間隔を置いて設けるものであっても良い。この場合、２分割されたそれぞれの外輪２２に対して、それぞれ１箇所以上ロック部位３４を設けることは必要である。また、クランクシャフト以外にもエンジン動弁系のカムシャフトを支持する軸受として本発明の分割軸受を用いることもできる。

本発明に係る分割軸受が適用されるクランクシャフトを部分的に示す斜視図である。 分割軸受の第１実施例を下半分を裁断して示す正面断面図である。 同第１実施例の正面図である。 同第１実施例の外輪を示す側面図である。 分割軸受の第２実施例を下半分を裁断して示す断面図である。

符号の説明

１０ クランクシャフト
１２ クランクジャーナル
１４ コンロッド大端軸受部
２０ 転がり軸受（分割軸受）
２２ 外輪
２２ａ 上外輪
２２ｂ 下外輪
２４ 段差形状
２４ａ 底面部
２６ 分割面
２８ 鍔
３２ 保持器
３２ａ 基部
３４ ロック部位
３４ａ 爪形状
３６ 針状ころ（転動ころ）
４０ 切り欠き

Claims (5)

1. 外輪と、外輪の内周部に配設される転動ころを保持する保持器とから成り、外輪は２分割して形成され、該２分割された外輪が組付けるべき軸への仮組み付け状態で一体化状態とされる分割軸受であって、
   前記保持器は弾性変形可能な樹脂製で、有端の円筒状部材として形成されており、軸方向の側部位置に外輪の軸方向端を径方向に対して挟持することのできるロック部位が設けられており、２分割された外輪を該ロック部位による挟持により一体的状態とすることを特徴とする分割軸受。
2. 請求項１に記載の分割軸受であって、
   前記保持器に設けられるロック部位は外輪の軸方向側方位置で径方向外方に延出して形成されて外輪の側部外周面を径方向内方に規制する爪形状として形成されていることを特徴とする分割軸受。
3. 請求項１又は請求項２に記載の分割軸受であって、
   前記保持器のロック部位が挟持する外輪の側部は径方向内方に切り欠かれた段差形状となっており、外輪がロック部位に挟持された状態でロック部位の最大外形が外輪の最大外形と同等かそれ以下とされる構成とされていることを特徴とする分割軸受。
4. 請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の分割軸受であって、
   前記保持器に設けられるロック部位は軸方向両側に設けられていることを特徴とする分割軸受。
5. 請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の分割軸受であって、
   前記外輪を組付けるべき軸が内燃機関のクランクシャフトのクランクジャーナル又はコンロッド大端の軸受部であることを特徴とする分割軸受。
   

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