JP2010096261A - ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で、製造容易かつ安価な構成でありながら、ころ及びその保持器の脱落を確実に防止することができると共に、外輪延いてはころ軸受の剛性を所定レベルとすることができるころ軸受を提供する。
【解決手段】 本発明に係るころ軸受は、内側部材４と外側部材６，７との間に配設され複数のころ３を介して内側部材４と外側部材６，７とを相対回転自在に支持するころ軸受１０であって、ころ３を自転自在に保持する保持器２と、ころ３を外側部材６，７側から転動自在に支持する外輪部材１と、を含んで構成され、保持器２及び外輪部材１が円周方向において少なくとも２つに分割されていると共に、保持器２の一部と、内側部材側又は外側部材側の少なくとも一方の一部と、が軸方向において当接することによって係合し、保持器２の軸方向への移動を規制して脱落を防止する係合部５が備えられたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ころ軸受に関する。

例えば、内燃機関のカムシャフトのジャーナル部を回転自在に支持する針状ころ軸受の一例としては、例えば特許文献１に記載されているようなものがある。
このものは、図４に示すように、回転軸の軌道面となる円筒部の軸方向一端側に径方向内向きに屈曲した鍔部と軸方向他端側に径方向内向きに折り返された折返部とを備えた外輪（アウターレース）と、この外輪の鍔部側に圧入して装着されるシール部材と、を備え、外輪の折返部側から挿入され、一端側がシール部材によって抜け止めされ、他端側が当該折返部によって抜け止めされるように、複数の針状ころと当該複数のころをそれぞれ自転自在に保持する保持器が組み付けられるように構成されている。

そして、特許文献１に記載されている針状ころ軸受では、かかる構成により、稼動時等において、外輪から針状ころ及びその保持器が脱落してしまうことを防止するようになっている。

特開２００７−５６９２７号公報

しかしながら、上述したような特許文献１に記載のころ軸受のように、外輪の端部を折り曲げることが必要な構成の場合、外輪の厚みを所定以上に厚くすることが製造上比較的難しく、ころ軸受の剛性を高めたいといった要求などに十分に応えることができないといった惧れがある。

特に、内燃機関のカムシャフト等のジャーナル部のように、当該ジャーナル部より外径の大きな部位がジャーナル部の軸方向両側に存在する場合には、特許文献１に記載されるような一体型のころ軸受では前記外形の大きな部位が障害となって取り付けることができないため、径方向において分割する必要がある。このように外輪を分割する構成を採用した場合、外輪の厚みが薄いと外輪延いてはころ軸受の剛性を所定に維持することができなくなるといった惧れがある。

また、特許文献１に記載のものでは、外輪の起動面の形状精度を所定に維持しつつ外輪の両端部を曲げ加工することが要求されるため、製造コストの面においても不利となる惧れがある。

本発明は、かかる従来の種々の実情に鑑みなされたものであって、簡単な構成で、製造容易かつ安価な構成でありながら、ころ及びその保持器の脱落を確実に防止することができると共に、外輪延いてはころ軸受の剛性を所定レベルとすることができるころ軸受を提供することを目的とする。

このため、本発明に係るころ軸受は、
内側部材と外側部材との間に配設され、複数のころを介して前記内側部材と前記外側部材とを相対回転自在に支持するころ軸受であって、
前記複数のころを自転自在に保持する保持器と、
前記外側部材に固定され、前記複数のころを前記外側部材側から転動自在に支持する外輪部材と、
を含んで構成され、
前記保持器及び前記外輪部材が円周方向において少なくとも２つに分割されていると共に、
前記保持器の一部と、前記内側部材側又は前記外側部材側の少なくとも一方の一部と、が軸方向において当接することによって係合し、当該保持器の前記内側部材又は前記外側部材に対する軸方向への移動を規制して脱落を防止する係合部が備えられたことを特徴とする。

本発明において、前記係合部は、前記保持器から前記内側部材或いは前記外側部材の少なくとも一方の方向に伸びる凸部を有することを特徴とすることができる。

本発明において、前記凸部は、前記係合部の軸方向両端部に配設され、前記内側部材或いは前記外側部材の少なくとも一方の両端面と当接して係合することを特徴とすることができる。

本発明において、前記内側部材が内燃機関のカムシャフトジャーナル部であり、前記外側部材が前記内燃機関のカムシャフトジャーナル部を回転自在に支持するジャーナル支持部であることを特徴とすることができる。

本発明によれば、簡単な構成で、製造容易かつ安価な構成でありながら、ころ及びその保持器の脱落を確実に防止することができると共に、外輪延いてはころ軸受の剛性を所定レベルとすることができるころ軸受を提供することができる。

以下、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

図１は本発明の一実施の形態に係るころ軸受の斜視図、図２は同上実施の形態に係るころ軸受の径方向に断面を取った断面図、図３は同上実施の形態に係るころ軸受を分割した状態を示す図である。

本発明の一実施の形態に係る針状ころ軸受１０は、図１、図２に示すように、転動体としての複数の針状ころ３と、当該複数の針状ころ３を回転体（ここではカムシャフト４）の回転中心外側から転動自在に支持する内周面（軌道面）を備えた外輪１（本発明に係る外輪部材に相当）と、
当該複数の針状ころ３を自転自在に保持する保持器２と、
を含んで構成されている。

なお、本実施の形態に係るころ軸受１０には、特許文献１に記載されているような、脱落を防止するために保持器の軸方向一側に配設される環状のシール部材（図４参照）を必要としない構成となっている。また、外輪についても、脱落を防止するための鍔部や折返部（図４参照）を必要としない構成となっている。

また、本実施の形態に係るころ軸受１０において採用される外輪１は、図１、図３に示したように、円周方向において少なくとも２つに分割されている。

そして、図１、図２に示したように、下側の外輪１Ａは、例えば、図示しないカムハウジングに配設されるジャーナル支持部７と、カムシャフト４のジャーナル部４Ａと、の間に配設され、上側の外輪１Ｂは、例えば、カムハウジングに配設されるジャーナル支持部７に対応して設けられボルト等の締結部材を介して着脱可能にカムハウジングに締結固定されるキャップ６と、カムシャフト４のジャーナル部４と、の間に配設されるようになっている。

但し、分割位置、分割数は、図示したものに限定されるものではなく、種々の要求に応じて適宜に変更可能である。

また、分割部の分割形状も図示したＶ字形状に限定されるものではなく、Ｗ字形状、波形状などとすることができ、或いは水平方向に直線的に切断したり、斜めに直線的に切断したり、適宜の形状とすることも可能である。

ここで、キャップ６、ジャーナル支持部７などが、本発明に係る外側部材に相当し、カムシャフト４のジャーナル部４などが、本発明に係る内側部材に相当する。

なお、本実施の形態に係る保持器２は、図１に示したように、内周側や軸方向への針状ころ３の脱落を規制しつつ、対応する針状ころ３を自転自在に収容する収容穴２Ａを複数備えており、この収容穴２Ａに収容される各針状ころ３は、内側方向においてカムシャフト４のジャーナル部４Ａの外周面と転動自在に当接し、外側方向においては外輪１の内周面（軌道面）と転動自在に当接するように配設される。

更に、本実施の形態に係る保持器２は、外輪１と同様に、図１、図３に示したように、円周方向において少なくとも２つに分割された構成となっている。
下側の保持器２Ａは、対応する外輪１Ａに収容され、上側の保持器２Ｂは対応する外輪１Ｂに収容されるようになっている。

そして、本実施の形態に係る保持器２（２Ａ、２Ｂ）の軸方向両端部には、図１〜図３に示したように、カムシャフト４のジャーナル部４Ａの軸方向両端部と係合して、保持器２がカムシャフト４のジャーナル部４Ａ延いては外輪１から脱落するのを防止するための爪部５が設けられている。

なお、保持器２は、カムシャフト４のジャーナル部４Ａや外輪２に対して回転可能であり、これにより複数の針状ころ３を自転させつつ公転させることが可能となっている。

ところで、保持器２は、外輪１などと同様鋼製とすることもできるが、樹脂製とすることができ、樹脂製とすることで製品コストを低減等を図ることができる。

なお、保持器２の分割部の分割形状も図示した形状に限定されるものではなく、Ｗ字形状、波形状など、適宜の形状とすることも可能である。

また、爪部５の数や周方向幅寸法などは、図示したものに限定されるものではなく、要求に応じてその数や幅寸法を増減することは可能である。なお、爪ではなく、円周方向に亘って連続して延在するような凸形状とすることも可能である。
ここで、本実施の形態に係る爪部５が、本発明に係る係合部、凸部に相当する。

このように、本実施の形態に係るころ軸受１０によれば、針状ころ３を保持する保持器３の内周側に、ころ軸受１０が回転自在に支持する回転体であるカムシャフト４のジャーナル部４Ａと軸方向において係合する爪部５を設けるようにしたので、カムシャフト４のジャーナル部４Ａや外輪２に対して保持器３が軸方向へ脱落してしまうといったことを確実に防止することができる。

また、特許文献１に記載れるような従来のころ軸受における比較的複雑な形状の外輪を必要としないため、製造コストを低減することができる。

更に、特許文献１に記載れるような従来のころ軸受における比較的複雑な形状の外輪を必要としないため、外輪の厚さを厚くすることが可能であるため、簡単かつ安価な構成でありながら、ころ軸受１０の剛性を高めることが可能となり、以って偏摩耗等を抑制でき、摺動部の摩耗が抑制され軸受部の長寿命化を図ることができると共に、低フリクションで円滑なカムシャフト４の回転を提供することができる。

ところで、本実施の形態では、爪部５を内周側に突出させて設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、本発明に係る凸部として機能する爪部５を外周側に突出させ、外輪１やキャップ６側に対して脱落を防止するような構成とすることも可能である。

なお、本実施の形態では、ころ軸受１０が回転自在に支持する回転体を、カムシャフト４のジャーナル部４Ａとして説明したが、これに限定されるものではなく、他の回転体とすることもできる。

また、ころ軸受１０の内側に配設される内側部材を回転体とする場合に限らず、ころ軸受１０の外側に配設される外側部材が回転体となる場合にも、本発明は適用可能である。

ところで、本実施の形態では、ころ軸受１０が内周側で針状ころ３を転動自在に支持する内輪を有さず、直接的にカムシャフト４のジャーナル部４Ａを針状ころ３により支持する構成としたが、例えば、回転体（カムシャフト４のジャーナル部４Ａ）の外周に内輪を嵌挿した構成とすることもできる。そのような場合には、爪部５は、回転体（カムシャフト４のジャーナル部４Ａ）と係合して脱落を防止する構成に限らず、内輪と係合して脱落を防止する構成とすることもできる。

更に、本実施の形態では、転動体としてのころとして、針状ころ３を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、転動体であれば、他の形状や形式のころであっても適用可能である。

以上で説明した一実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。

本発明の一実施の形態に係るころ軸受の全体構成を概略的に示した斜視図である。 同上実施の形態に係るころ軸受が回転体（カムシャフト）を回転自在に支持している状態を軸方向に沿って切断した断面図である。 同上実施の形態に係るころ軸受を円周方向において２つに分割した状態を示す図である。 従来のころ軸受の構造を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 外輪（アウターレース）（外輪部材に相当）
２ 保持器
３ 針状ころ（転動体）
４ カムシャフト（回転体）（内側部材に相当）
５ 爪部（係合部、凸部に相当）
６ キャップ（外側部材に相当）
７ ジャーナル支持部（外側部材に相当）
１０ ころ軸受

Claims (4)

1. 内側部材と外側部材との間に配設され、複数のころを介して前記内側部材と前記外側部材とを相対回転自在に支持するころ軸受であって、
   前記複数のころを自転自在に保持する保持器と、
   前記外側部材に固定され、前記複数のころを前記外側部材側から転動自在に支持する外輪部材と、
   を含んで構成され、
   前記保持器及び前記外輪部材が円周方向において少なくとも２つに分割されていると共に、
   前記保持器の一部と、前記内側部材側又は前記外側部材側の少なくとも一方の一部と、が軸方向において当接することによって係合し、当該保持器の前記内側部材又は前記外側部材に対する軸方向への移動を規制して脱落を防止する係合部が備えられたことを特徴とするころ軸受。
2. 前記係合部は、前記保持器から前記内側部材或いは前記外側部材の少なくとも一方の方向に伸びる凸部を有することを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
3. 前記凸部は、前記係合部の軸方向両端部に配設され、前記内側部材或いは前記外側部材の少なくとも一方の両端面と当接して係合することを特徴とする請求項２に記載のころ軸受。
4. 前記内側部材が内燃機関のカムシャフトジャーナル部であり、前記外側部材が前記内燃機関のカムシャフトジャーナル部を回転自在に支持するジャーナル支持部であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載のころ軸受。

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