JP2014122660A

JP2014122660A - 軸受装置

Info

Publication number: JP2014122660A
Application number: JP2012278373A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Tsuge; 洋一柘植
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-07-03

Abstract

【解決手段】軸受装置１は、半円筒状の半割軸受２と、半割軸受２の軸方向の両端部２Ａ，２Ｂにおける外周部に連結された円弧状のワッシャ３，３とを備えている。各ワッシャ３の内周縁には、円周方向に沿って複数のリブ３が形成されている。他方、半割軸受２の外周部２Ｅにおける円周方向の両端２Ｇ、２Ｇの箇所には嵌合溝２Ｈ、２Ｈが形成されている。エンジンブロック５への組み付け前の状態では、半割軸受２はスプリングバックによって円周方向の両端２Ｇ、２Ｇが拡開しているので、両ワッシャ３のリブ３Ｂ、３Ｂは上記嵌合溝２Ｈ、２Ｈに嵌合している。そのため、両ワッシャ３，３の外面が隔てた距離Ｌ１は組み付け治具６の開口部の寸法Ｌ２よりも小さな寸法に維持されている。
【効果】組み付け治具６によって軸受装置１を確実に保持してエンジンブロック５に組み付けることができる。
【選択図】図９

Description

本発明は軸受装置に関し、より詳しくは、半割軸受と該半割軸受の軸方向の両端部に連結される一対のワッシャとを備えた軸受装置に関する。

従来、半円筒状をした半割軸受と、この半割軸受の外周部に連結される円弧状のワッシャとを備えた軸受装置は知られている（例えば特許文献１参照）。こうした従来の軸受装置においては、軸受装置をエンジンブロックに組み付ける際に上記ワッシャによりエンジンブロックに対する軸受装置の位置決めを行うことができる。
ところで、図１１〜図１４に示すように、従来の一般的な軸受装置１は、半円筒状をした半割軸受２と、半割軸受２における軸方向の両端部２Ａ，２Ｂに連結される一対のワッシャ３，３を備えており、円弧状をした各ワッシャ３，３は半割軸受２の軸方向に対してわずかに可動できるようになっている（図１５参照）。
より詳細には、図１１及び図１３に示すように、半割軸受２の軸方向の両端部２Ａ、２Ｂには、円周方向の３箇所に係合用凹部２Ｃが形成される一方、各ワッシャ３，３には上記係合用凹部２Ｃの位置に合わせて円周方向３箇所に係合用爪部３Ａが形成されている。そして、各ワッシャ３，３の係合用爪部３Ａを対向位置の係合用凹部２Ｃに嵌合させてからその隣接箇所２Ｄをカシメるなどして塑性変形させる。このようにして両ワッシャ３，３を半割軸受２に連結するようになっている。その際に係合用凹部２Ｃ内で各係合用爪部３Ａが僅かに軸方向に可動できるように、それら各部の間に遊び（隙間）Ｇが維持されるようになっている（図１３参照）。そのため、図１５に誇張して示すように、各ワッシャ３，３は、半割軸受２に対して軸方向に僅かに可動できるようになっている。また、図１１に示すように、各ワッシャ３，３の内周縁には、各係合用爪部３Ａの箇所を除いて円周方向複数個所にリブ３Ｂが形成されている。そして、半割軸受２に一対のワッシャ３，３を前述したように連結した際には、各ワッシャ３，３のリブ３Ｂの先端が半割軸受２の外周部２Ｅに当接するようになっている。つまり、各ワッシャ３，３は複数のリブ３Ｂを介して半割軸受２の外周部２Ｅに支持されるようになっている。
図１３、図１５に示すように、各リブ３Ｂ及び係合用爪部３Ａは、それらの半径方向外方側の箇所と比較して半分以下の肉厚に設定されている。そして、各係合用爪部３Ａの両隣となる、各リブ３Ｂの円周方向の端部は、略三角形に切り欠かれた逃がし部３Ｃとなっている（図１１参照）。前述したように係合用爪部３Ａを係合用凹部２Ｃに嵌合させてから隣接箇所２Ｄをカシメる際に、該隣接箇所２Ｄが半径方向外方にも膨出するが、その膨出部分は隣接位置の上記逃がし部３内に膨出するようになっている。また、各リブ３Ｂの肉厚をその隣接外方側の箇所の肉厚の半分以下に設定している理由は、リブ３Ｂを形成してからその所要箇所を切欠いて上記逃がし部３Ｃを形成する際に、リブ３Ｂが薄肉の方が加工が容易だからである。また、各リブ３Ｂ及び係合用爪部３Ａは上述したように薄肉に形成されているので、それらの軸方向の隣接位置に空間４が維持されており（図１４参照）、この空間４も上記係合用凹部２Ｃの隣接箇所２Ｄが塑性変形される際の逃げ部となっている。このように構成された軸受装置１の半割軸受２の内周面２Ｆが回転軸と摺動する摺動面となる。
このような従来の軸受装置１においては、図１４に誇張して示すように、軸受装置１をエンジンブロック５に組み付ける際に一対のワッシャ３，３の間隔を拡縮させることができる。そのため、エンジンブロック５側の組み付け対象となる外面を両ワッシャ３，３で挟み込んで密着させた状態で半割軸受２をエンジンブロック５に組み付けることができる（図１５参照）。

特表２０１０−５３９４０３号公報

しかしながら、上述した従来の一般的な軸受装置１においては次のような問題があった。つまり、図１６に示すように、従来の軸受装置１をエンジンブロック５に組み付ける際には、事前に軸受装置１の両ワッシャ３，３を組み付け治具６に挟み込んで保持し、その状態において図１５に示したようにエンジンブロック５に軸受装置１の両ワッシャ３，３を挟み込ませてから組み付けるようになっている。
ここで、前述したように従来の軸受装置１における両ワッシャ３，３は半割軸受２に対して軸方向に可動できるので、図１６に示すように、両ワッシャ３，３の外面が隔てた距離Ｌ１が組み付け治具６の開口部の寸法Ｌ２よりも大きくなっている状態では、組み付け治具６によって軸受装置１の両ワッシャ３，３を保持することができず、したがって、軸受装置１をエンジンブロック５に組み付けることができないという問題があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、半円筒状に形成されて内周面が摺動面となる半割軸受と、半割軸受の軸方向の両端部に連結される一対の円弧状のワッシャとを備え、上記半割軸受は、軸方向の両端部における円周方向に少なくとも１か所の係合用凹部を備えており、上記各ワッシャは、その内周縁の円周方向に上記半割軸受の係合用凹部に嵌合される少なくとも１か所の係合用爪部を備えるとともに、各ワッシャの内周縁には円周方向に沿ってリブが形成されており、上記各ワッシャの係合用爪部を上記半割軸受の係合用凹部に嵌合させて、その隣接箇所を変形させることにより、半割軸受の軸方向の両端部に各ワッシャを軸方向に遊びを持たせて連結するとともに、各ワッシャのリブを半割軸受の外周部に当接させるようにした軸受装置において、
上記半割軸受の外周部の円周方向の両端の箇所あるいは外周部の円周方向全域にわたって上記各ワッシャのリブと嵌合可能な嵌合凹部を形成し、エンジンブロックへの軸受装置の組み付け前の状態では、半割軸受のスプリングバックによって上記嵌合凹部に上記各ワッシャのリブを嵌合させて、半割軸受に対する各ワッシャの軸方向の移動を規制して両ワッシャが隔てた距離を一定に維持するようにしたものである。

このような構成によれば、軸受装置をエンジンに組み付ける前の状態においては、両ワッシャが隔てた距離が一定に維持される。そのため、組み付け治具によって上記軸受装置における一対のワッシャを確実に保持することができ、組み付け治具に保持した状態の軸受装置をエンジンブロックに確実に組み付けることができる。

本発明の一実施例を示す正面図。図１の左側面図。図１に示す軸受装置の構成部材の連結前の状態を示す側面図。図２のＩＶ―ＩＶ線に沿う断面図。図１のＶ―Ｖ線に沿う要部の断面図。図５のＶＩ―ＶＩ線に沿う断面図。図１のＶＩＩ―ＶＩＩ線に沿う要部の断面図。図１に示す軸受装置の要部の拡大図であり、図８（ａ）は軸受装置をエンジンブロックに組み付け前の状態を示し、図８（ｂ）は組み付け後の状態を示している。図１に示す軸受装置と組み付け治具との関係を示す図。図１に示す軸受装置をエンジンブロックに組み付ける際の状態を示す図。従来の軸受装置を示す正面図。図１１の左側面図。図１１のＸＩＩＩ―ＸＩＩＩ線に沿う要部の断面図。図１２の軸受装置におけるワッシャの可動範囲を示す図。図１１に示す従来の軸受装置をエンジンブロックに組み付ける際の状態を示す図。図１１に示す従来の軸受装置と組み付け治具との関係を示す図。本発明の他の実施例を示す側面図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１から図３において、軸受装置１は、内周面２Ｆが摺動面となる半円筒状の半割軸受２と、この半割軸受２における軸方向の両端部２Ａ，２Ｂに連結された一対のワッシャ３、３とから構成されている。

半割軸受２は鋼材からなり、その内周面２Ｆは図示しない回転軸と摺動する摺動面となる。半割軸受２の軸方向の両端部２Ａ，２Ｂには、前述した従来品と同様に円周方向３箇所に係合用凹部２Ｃが形成されている（図１、図５〜図６参照）。
他方、金属製のワッシャ３，３は、上記半割軸受２の円周方向長さに合わせた円弧状に形成されている。そして、各ワッシャ３，３の内周縁には、上記半割軸受２の係合用凹部２Ｃの位置に合わせて円周方向３箇所に係合用爪部３Ａが形成されている。さらに、各ワッシャ３，３における内周縁には、上記係合用爪部３Ａを設けた箇所を除いて円周方向の複数のリブ３Ｂが形成されている。各リブ３Ｂの肉厚及び半径方向内方への突出量は同一寸法に設定されている。また、図１、図５〜図７からも理解できるように、リブ３Ｂの肉厚と係合用爪部３Ａの肉厚は同一になっているが、リブ３Ｂの半径方向内方への突出量（長さ）は、係合用爪部３Ａの半径方向内方への突出量（長さ）の半分以下の寸法となっている。
各リブ３Ｂ及び係合用爪部３Ａは、それらの半径方向外方側の箇所と比較して半分以下の肉厚に設定されている。また、図５、図７に示すように、このように薄肉となっている各リブ３Ｂの隣接位置には空間４が維持されており、上記従来品と同様に、この空間４は係合用凹部２Ｃの隣接箇所２Ｄが塑性変形される際の逃げ部となっている。また、前述した従来技術と同様に、各係合用爪部３Ａの両隣となる、各リブ３Ｂの円周方向の端部には、略三角形に切り欠かれた逃がし部３Ｃが形成されている（図１参照）。これらの逃がし部３Ｃも、係合用凹部２Ｃの隣接箇所２Ｄが半径方向外方に膨出する際の膨出を許容するようになっている。
また、上記半割軸受２の係合用凹部２Ｃの軸方向の長さ（退没量）は、ワッシャ３の板厚よりも浅く設定されている（図５参照）。

そして、前述した従来品と同様に、半割軸受２の両端部２Ａ，２Ｂの各係合用凹部２Ｃに各ワッシャ３，３における対向位置の係合用爪部３Ａを嵌合させてから、係合用凹部２Ｃの隣接箇所２Ｄを塑性変形させる。それにより、係合用爪部３Ａが係合用凹部２Ｃ内に連結される（図１、図５、図６）。このようにして、両ワッシャ３，３が半割軸受２の両端部２Ａ，２Ｂの外周部２Ｅに連結されると、ワッシャ３，３に形成された円弧状のリブ３Ｂの先端が外周部２Ｅに当接するようになっている（図１、図７参照）つまり、ワッシャ３，３は、複数のリブ３Ｂを介して半割軸受２の外周部２Ｅに支持される。この連結後の状態では、係合用凹部２Ｃと係合用爪部３Ａとの間には軸方向の遊びＧ（隙間）が生じている（図５、図６参照）。そのため、遊びＧの分だけ両ワッシャ３，３は、半割軸受２に対して軸方向に可動できるようになっている。
以上の構成は、図１１〜図１４に示した従来品の軸受装置１と変わるところはない。なお、本実施例においては従来品と対応する各部材に同じ部材番号を付している。

しかして、本実施例は上述した構成を前提として、組み付け前の状態において軸受装置１の両ワッシャ３、３が隔てた距離Ｌを一定に維持できるように構成することで、組み付け治具６によって軸受装置１の両ワッシャ３、３を確実に保持してエンジンブロック５に軸受装置１を組み付けできるようにしたものである。
すなわち、図２〜図４に示すように、半割軸受２の外周部２Ｅにおける円周方向の両端２Ｇ、２Ｇとその隣接箇所には、ワッシャ３のリブ３Ｂの厚さよりも少し大きな幅（軸方向寸法）の嵌合溝２Ｈが形成されている。つまり、合計４箇所の嵌合溝２Ｈが外周部２Ｅに形成されている。図４に示すように、嵌合溝２Ｈの深さは、半割軸受１の肉厚の半分以下の寸法に設定されている。そして、嵌合溝２Ｈは端部２Ｇから円周方向に伸びており、嵌合溝２Ｈの円周方向長さは、対向位置となるワッシャ３側のリブ３Ｂの円周方向長さの半分程度の長さとなっている。

以上のように構成された本実施例の軸受装置１は、エンジンへの組み付け前の状態においては次のようになっている。つまり、前述したように、半割軸受２の両端部２Ａ，２Ｂの外周部に一対のワッシャ３，３が軸方向の遊びＧを持たせて連結されている。また、この組み付け前の状態においては、金属製の半割軸受２は、スプリングバックにより円周方向の両端２Ｇ、２Ｇとその隣接部が外方へ拡開しており、そのため両端２Ｇ、２Ｇの外周部２Ｅに形成された嵌合溝２Ｈは対向位置となるリブ３Ｂと嵌合している（図４、図８（ａ）参照）。

これにより、半割軸受２に連結された両ワッシャ３，３が隔てた距離Ｌが一定に維持されて、両ワッシャ３、３の半割軸受２に対する相対移動が実質的に阻止されている（図９参照）。
本実施例の軸受装置１は、図示しないロボットによって組み付け冶具６内に嵌合されて設置され、自動制御される組み付け冶具６によってエンジンブロックに組み付けられるようになっている。ここで、両ワッシャ３，３の外面が隔てた距離をＬ１とし、組み付け治具６の開口部の寸法をＬ２とすると、エンジンブロック５への軸受装置１の組み付け前の状態においては、Ｌ１＜Ｌ２となるように両ワッシャ３，３が隔てた距離Ｌが一定に維持されている。そのため、ロボットにより軸受装置２の両ワッシャ３，３を組み付け冶具６内に確実に嵌合させて設置することができる。
さらに、本実施例においては、このように両ワッシャ３，３が組み付け治具６に保持された状態においても、リブ３Ｂが嵌合溝２Ｈに嵌合していることにより両ワッシャ３，３が隔てた距離Ｌは一定に維持される。つまり、図１０に示すように、両ワッシャ３，３の内面が隔てた距離をＬ３とし、エンジンブロック５側の取り付け対象となる両外面が隔てた距離をＬ４としたときに、Ｌ４＜Ｌ３となるように、両ワッシャ３，３が隔てた距離Ｌが一定に維持される。
そのため、この後、組み付け治具６に保持された状態の軸受装置１をエンジンブロック５に支障なく確実に組み付けることができる（図１４参照）。つまり、自動制御される組み付け治具６によって軸受装置１の両ワッシャ３，３を確実に保持することができ、その後、軸受装置１を確実にエンジンブロック５に組み付けることができる。
そして、エンジンブロック５への軸受装置１の組み付け完了時においては、半割軸受２の外周部２Ｅがエンジンブロック５側の円弧面に嵌合されることで、それまで拡開していた半割軸受２の円周方向の両端２Ｇ，２Ｇが縮径されるので、両ワッシャ３，３のリブ３Ｂは上記嵌合溝２Ｈから相対的に離脱する（図８（ｂ）参照）。この後、組み付け治具６を軸受装置１から離隔させることで、組み付け作業が完了する。

以上のように、本実施例の軸受装置１においては、エンジンブロック５への組み付け前の状態においては、各ワッシャ３，３のリブ３Ｂが対向位置の嵌合溝２Ｈに嵌合しているので、一対のワッシャ３，３が隔てた距離Ｌは一定に維持されており、両ワッシャ３，３が不必要に軸方向に可動することはない。そのため、組み付け治具６によって軸受装置１の両ワッシャ３，３を支障なく保持することができ、その後、エンジンブロック５に軸受装置１を確実に組み付けることができる。

次に、図１７は本発明の第２実施例である半割軸受２を示したものである。上述した第１実施例においては、半割軸受２の円周方向における両端２Ｇとその隣接箇所に円周方向の嵌合溝２Ｈを形成していたが、この第２実施例においては、半割軸受２の外周部２Ｅにおける円周方向全域にわたって嵌合溝２Ｈを形成したものである。その他の構成は上記第１実施例と同じである。このような第２実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

なお、上記第１実施例における嵌合溝２Ｈは、リブ３Ｂの半径方向内方の端部（内周縁）が引っかかり、ワッシャ３，３の軸方向の移動が一定に抑えられる程度に設定されていればよく、嵌合溝２Ｈの深さはリブ３Ｂの半径方向長さに比べて極浅いものでよい。
また、リブ３Ｂは半径方向内方の端部（内周縁）に向けて徐々に板厚が薄くなっていてもよく、その場合、嵌合溝２Ｈの幅はリブ３Ｂの内周縁が収まる程度に狭いものでよい。
また、上記嵌合溝２Ｈの代わりに、それと円周方向長さと幅が同じ大きさの切欠き部を形成し、そこにワッシャ３のリブ３Ｂを嵌合させるようにしてもよい。
また、上述した各実施例においては、半割軸受２とワッシャ３，３における円周方向の３箇所をカシメによって連結しているが、円周方向中央となる１箇所のみをカシメによって連結するようにしてもよい。つまり、図１における左右両側の２箇所のカシメ箇所を省略した構成となる。その他の構成は、第１実施例と同じ構成を採用する。このような構成であっても上述した各実施例と同様の作用・効果を得ることができ、さらに、カシメ箇所が減少することで軸受装置１の製造コストを低減させることができる。
また、係合用凹部２Ｃと係合用爪部３Ａの連結方法はカシメに限らず溶接等によって行ってもよく、半割軸受２に対するワッシャ３、３の可動距離を一定に維持できる方法であればよい。
さらに、上述した各実施例においては、半円筒状の半割軸受２と、その外周部に連結される一対のワッシャ３，３からなる軸受装置１に本発明を適用した場合について説明しているが、上下一対の半割軸受を抱き合わせて全体として円筒状に形成される軸受装置にも本発明を適用することができる。つまり、この場合は、図１に示した軸受装置１を２つ用意して、それらを抱き合わせた構成となる。

１‥軸受装置２‥半割軸受
２Ａ，２Ｂ‥軸方向の端部２Ｅ‥外周部
２Ｃ‥係合用凹部２Ｈ‥嵌合溝
３‥ワッシャ３Ａ‥係合用爪部
３Ｂ‥リブ５‥エンジンブロック
６‥組み付け治具

Claims

半円筒状に形成されて内周面が摺動面となる半割軸受と、半割軸受の軸方向の両端部に連結される一対の円弧状のワッシャとを備え、上記半割軸受は、軸方向の両端部における円周方向に少なくとも１か所の係合用凹部を備えており、上記各ワッシャは、その内周縁の円周方向に上記半割軸受の係合用凹部に嵌合される少なくとも１か所の係合用爪部を備えるとともに、各ワッシャの内周縁には円周方向に沿ってリブが形成されており、上記各ワッシャの係合用爪部を上記半割軸受の係合用凹部に嵌合させて、その隣接箇所を変形させることにより、半割軸受の軸方向の両端部に各ワッシャを軸方向に遊びを持たせて連結するとともに、各ワッシャのリブを半割軸受の外周部に当接させるようにした軸受装置において、
上記半割軸受の外周部の円周方向の両端の箇所あるいは外周部の円周方向全域にわたって上記各ワッシャのリブと嵌合可能な嵌合凹部を形成し、エンジンブロックへの軸受装置の組み付け前の状態では、半割軸受のスプリングバックによって上記嵌合凹部に上記各ワッシャのリブを嵌合させて、半割軸受に対する各ワッシャの軸方向の移動を規制して両ワッシャが隔てた距離を一定に維持することを特徴とする軸受装置。
上記エンジンブロックへの軸受装置の組み付け前の状態における両ワッシャの外面が隔てた距離をＬ１とし、上記軸受装置の両ワッシャを保持してエンジンブロックに組み付けるための組み付け治具の開口部の寸法をＬ２としたときに、エンジンブロックへの軸受装置の組み付け前の状態においては、Ｌ１＜Ｌ２となるように上記両ワッシャが隔てた距離を一定に維持することを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
軸受装置がエンジンブロックに組み付けられる際の両ワッシャの内面が隔てた距離をＬ３とし、エンジンブロック側の組み付け対象となる両方の外面が隔てた距離をＬ４としたときに、Ｌ４＜Ｌ３となるように、上記エンジンブロックへの軸受装置の組み付け前の状態で各ワッシャが隔てた距離を一定に維持することを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
上記嵌合凹部は、半割軸受の外周部における円周方向の両端部とその隣接箇所にわたって形成された溝又は切欠き部からなり、上記係合用凹部及び係合用爪部は円周方向３箇所に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の軸受装置。
上記嵌合凹部は、半割軸受の外周部における円周方向全域にわたって形成された溝からなり、上記係合用凹部及び係合用爪部は円周方向３箇所に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の軸受装置。