JP2016125646A - 総ころ軸受の転動体保持具 - Google Patents

Abstract

【課題】軸内部に転動体保持具を残留させる場合に、軸内部で当該転動体保持具が動かないように固定することができ、ノイズの発生や軸受の潤滑不具合を防止することができる総ころ軸受の転動体保持具を提供する。
【解決手段】軸挿入前は外輪体２０の転動面２１に複数の転動体３０を保持すると共に、軸挿入後は軸３に押し出されて軸内部の待機室５に残留される総ころ軸受１の転動体保持具１０において、外周面に凹凸部１１、１２を有する筒体であって、筒体の外周面の転動体３０を保持する部位には筒体の軸方向に沿った凹部１１を有すると共に、転動体同士３０、３０の間には筒体の軸方向に沿った凸部１２を有する。凸部１２は、軸３により押し出されたときに、待機室５の内周壁６に嵌合固定される外径Ｄを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内輪体を有しない総ころ軸受の複数の転動体を保持するための転動体保持具に関する。

自動車エンジン用軸受の一つとして、ころ軸受が挙げられる。一般的なころ軸受は、円筒体状の内輪体と外輪体との間に、転動体としての複数のころが収容されている。これに対して、総ころ軸受は、複数のころの内側に内輪体が存在せず、ころの保持器も設けられていない。そのため、図７に示すように、総ころ軸受４０１の出荷時には、外輪体４２０の軌道面４２１に沿って複数のころ４３０を保持するために、複数のころ４３０の中央部に円筒体状の転動体保持具４１０を装着している。

転動体保持具は、例えば、円筒体状の合成樹脂で形成されており、軸挿入時に当該軸によって軸受外部へと押し出される。軸構造によっては、図８に示すように、自動車エンジン４０２の軸保持部４０４に配設した総ころ軸受４０１への軸挿入時に、軸４０３で転動体保持具４１０を押し出して、軸４０３の内部に当該転動体保持具４１０を残留させる場合がある。

この種の総ころ軸受に関連する技術として、特許文献１には、弾性体で周壁と底部とからなる有底筒体状を形成し、底部の外周から周壁にかけて、底部の肉厚よりも広い範囲に面取り部を設けた保持具が開示されている。

特開２００９−１５０４９１号公報

ところで、軸の内部に転動体保持具を残留させる場合、転動体保持具の固定手段がなく、軸内部で転動体保持具が移動しうるため、軸の回転に伴って転動体保持具が偏心回転してノイズ発生の原因となる虞がある。また、軸の回転に伴って生じた保持具の削れ片が軸受の転動面やころに付着して、軸受の潤滑状態に悪影響を及ぼす可能性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、軸の内部に転動体保持具を残留させる場合に、軸内部で当該転動体保持具が動かないように固定することができ、ノイズの発生や軸受の潤滑不具合を防止することができる総ころ軸受の転動体保持具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る総ころ軸受の転動体保持具は、軸挿入前は外輪体の転動面に複数の転動体を保持すると共に、軸挿入後は軸に押し出されて軸内部の待機室に残留される総ころ軸受の転動体保持具において、外周面に凹凸部を有する筒体であって、上記筒体の外周面の上記転動体を保持する部位には上記筒体の軸方向に沿った凹部を有すると共に、上記転動体同士の間には上記筒体の軸方向に沿った凸部を有し、上記凸部は、上記軸により押し出されたときに、上記待機室の内周壁に嵌合固定可能な外径を有する。この構成によれば、転動体同士の間の凸部が、軸内部の待機室の内周壁に嵌合固定可能な外径を有するので、軸挿入時に転動体保持具を押し出して軸内部の待機室に残留させる場合に、待機室内で該転動体保持具が動かないように固定することができる。

上記転動体保持具の構成において、上記凸部の軸方向断面の一端部もしくは両端部の肉厚は、軸方向外方へ向けて順次減少していることが好ましい。この構成によれば、凸部の軸方向断面の一端部もしくは両端部の肉厚が軸方向外方へ向けて順次減少しているので、待機室内への嵌合固定が容易となる。

本発明係る総ころ軸受の転動体保持具によれば、転動体同士の間の凸部が、軸内部の待機室の内周壁に嵌合固定可能な外径を有している。したがって、本発明に係る転動体保持具は、軸を挿入して転動体保持具を押し出して軸内部に残留させる場合に、軸内部の待機室内で該転動体保持具が動かないように固定することができ、ノイズの発生や軸受の潤滑不具合を防止することができるという優れた効果を発揮する。

本発明の第１の実施形態に係る総ころ軸受の転動体保持具の保持状態の側面模式図である。 （ａ）は第１の実施形態に係る転動体保持具の側面模式図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。 自動車エンジンの一部の断面図である。 図３のＢ部において、本実施形態に係る転動体保持具を軸内部に押し出した状態の拡大断面図である。 （ａ）は第２の実施形態に係る転動体保持具の側面模式図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 （ａ）は第３の実施形態に係る転動体保持具の側面模式図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 （ａ）従来の総ころ軸受の転動体保持具の保持状態の側面模式図、（ｂ）は従来の転動体保持具の側面模式図である。 従来の転動体保持具を軸内部に押し出した状態の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の第１から第３の実施形態に係る総ころ軸受の転動体保持具について説明する。

〔第１の実施形態〕
［転動体保持具の構成］
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る総ころ軸受の転動体保持具の構成について説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る総ころ軸受の転動体保持具の保持状態の側面模式図である。図２（ａ）は第１の実施形態に係る転動体保持具の側面模式図、（ｂ）は軸方向断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る転動体保持具１０は、内輪体を有しない総ころ軸受１の外輪体２０の転動面２１に沿って、転動体としての複数のころ３０を保持するための保持具である。転動体保持具１０は、総ころ軸受１の出荷時に、総ころ軸受１の中央部に装着され、当該転動体保持具１０と外輪体２０との間に複数のころ３０を保持するようになっている。

図１および図２（ａ）に示すように、転動体保持具１０は、例えば、外歯歯車のような外周面に凹凸部１１、１２を有する異形筒体である。転動体保持具１０の内部には、円柱状の空間１３が形成されている。転動体保持具１０は、例えば、合成樹脂材により一体成形される。

転動体保持具１０の外周面の転動体３０を保持する部位には、筒体の軸方向に沿った凹部１１を有する。総ころ軸受１の転動体（ころ）３０には、円柱体や裁頭円錐体などが存在するが、本実施形態では円柱体状の転動体（ころ）３０を想定している。したがって、凹部１１は、概ね円弧溝状の空間を区画しており、凹部１１内に円柱体状の転動体（ころ）３０を収容保持する。

また、転動体保持具１０の外周面の転動体同士３０、３０の間には、筒体の軸方向に沿った凸部１２を有する。転動体保持具１０の径方向断面において、凸部１２は転動体同士３０、３０の空隙を埋めるように隆起している（図１参照）。転動体保持具１０の径方向断面において、凹部１１と凸部１２とは、転動体保持具１０の円周方向に交互に存在する。各凸部１２の先端面は、径方向断面において円弧状を呈しており、同一円上に存在する。

総ころ軸受１は、自動車エンジン２内の軸３の軸受保持部４に配設される。軸受保持部４に配設された総ころ軸受１内に軸３が挿入されると、軸内部の待機室５内に押し出される（図３および図４参照）。転動体保持具１０の凸部１２は、当該転動体保持具１０が軸２により押し出されたときに、待機室５の内周壁６に嵌合固定される外径Ｄを有する。すなわち、待機室５の内径Ｗと凸部１２の外径Ｄとは、略等しく設定されている。

図２（ｂ）に示すように、第１の実施形態に係る転動体保持具１０の凸部１２の軸方向の断面形状は、直状に形成されている。すなわち、第１の実施形態に係る転動体保持具１０の凸部１２は、軸方向の全体に亘って待機室５の内周壁６に嵌合固定される外径Ｄを有する。

［転動体保持具の作用］
次に、図１から図４を参照して、本実施形態に係る転動体保持具の作用について説明する。図３は自動車エンジンの一部の断面図である。図４は図３のＢ部において、本実施形態に係る転動体保持具を軸内部に押し出した状態の拡大断面図である。

図１に示すように、総ころ軸受１の出荷時において、転動体保持具１０は、総ころ軸受１の中央部に装着され、外輪体２０の転動面２１に沿って複数の転動体（ころ）３０を保持している。図１および図２（ａ）に示すように、転動体保持具１０は、外周面に凹凸部１１、１２を有する異形筒体であり、外周面の転動体３０を保持する部位には筒体の軸方向に沿った凹部１１を有する。本実施形態の転動体（ころ）３０は円柱体状を呈しており、各転動体（ころ）３０は凹部１１内に収容保持されている。転動体保持具１０の外周面の転動体同士３０、３０の間には、筒体の軸方向に沿った凸部１２を有する。

図３および図４に示すように、第１の実施形態に係る転動体保持具１０の装着された総ころ軸受１は、自動車エンジン２内の軸３の軸受保持部４に配設される。自動車エンジン２内の軸３の軸受保持部４に総ころ軸受１が配設され、当該総ころ軸受１内に軸３が挿入されると、転動体保持具１０は軸内部の待機室５内へと押し出される。

図２に示すように、第１の実施形態に係る転動体保持具１０の凸部１２は、軸方向の全体に亘って待機室５の内周壁６に嵌合固定される外径Ｄを有する。当該凸部１２の外径Ｄと待機室５の内径Ｗとは、略等しく設定されている（図２および図４参照）。したがって、総ころ軸受１内に軸３が挿入され、軸内部の待機室５内へと転動体保持具１０が押し出されると、待機室５の内周壁６に嵌合固定される。

以上説明したように、第１の実施形態に係る総ころ軸受１の転動体保持具１０は、転動体同士３０、３０の間の凸部１２が、軸内部の待機室５の内周壁６に嵌合固定される外径Ｄを有している。したがって、本実施形態によれば、軸３を挿入して転動体保持具１０を押し出して軸内部に残留させる場合に、軸内部の待機室５内で該転動体保持具１０が動かないように固定することができる。よって、本実施形態に係る転動体保持具１０を軸内部に残留させても、ノイズの発生や軸受の潤滑不具合を防止することができる。

また、第１の実施形態に係る転動体保持具１０は、凸部１２が軸方向の全体に亘って待機室５の内周壁６に嵌合固定される外径Ｄを有するので、後述する第１および第２の実施形態に比して、長期に亘って嵌合状態を維持することができるという優れた効果を発揮する。

〔第２の実施形態〕
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施形態に係る総ころ軸受の転動体保持具について説明する。図５（ａ）は第２の実施形態に係る転動体保持具の側面模式図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。なお、第１の実施形態と同一の構成を有する部材には、同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、第２の実施形態に係る転動体保持具２１０は、凸部２１２の軸方向の断面形状が第１の実施形態と異なる以外は、第１の実施形態と同一の構成を有する。すなわち、第２の実施形態に係る転動体保持具２１０では、凸部２１２の軸方向断面の一端部の肉厚が軸方向外方へ向けて順次減少している。換言すれば、凸部２１２の軸方向断面の一端部が面取り成形されている。

自動車エンジン２内の軸受保持部４に総ころ軸受１を配設するときに、転動体保持具２１０の面取り成形部２１３が軸３の挿入方向前方に位置するように配設される。面取り成形部２１３が軸３の挿入方向前方に位置させることにより、待機室５の内径Ｗと凸部１２の外径Ｄとが略等しく設定されていても、軸挿入時の待機室５内への当該の押し出し嵌合を容易に行うことができる。また、凸部２１２の軸方向断面の一端部に面取り成形部２１３を有するので、当該凸部２１２の外径Ｄを待機室５の内径Ｗよりも若干大きく設定しても、待機室５へ嵌合可能である。

第２の実施形態に係る転動体保持具２１０は、基本的に第１の実施形態と同様の作用効果を発揮する。特に第２の実施形態によれば、凸部２１２の軸方向断面の一端部の肉厚が軸方向外方へ向けて順次減少しているので、軸挿入時の待機室５内への当該の押し出し嵌合を容易に行うことができるという有利な効果を奏する。

〔第３の実施形態〕
次に、図６を参照して、本発明の第３の実施形態に係る総ころ軸受の転動体保持具について説明する。図６（ａ）は第３の実施形態に係る転動体保持具の側面模式図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。なお、第１の実施形態と同一の構成を有する部材には、同一の符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、第３の実施形態に係る転動体保持具３１０は、凸部３１２の軸方向の断面形状が第１の実施形態と異なる以外は、第１の実施形態と同一の構成を有する。すなわち、第３の実施形態に係る転動体保持具３１０では、凸部３１２の軸方向断面の両端部の肉厚が軸方向外方へ向けて順次減少している。換言すれば、凸部３１２の軸方向断面の両端部が面取り成形されている。第３の実施形態の凸部３１２の軸方向の断面形状は、例えば、樽状を成しており、凸部３１２の軸方向断面の両端部が面取り成形されているのみならず、軸方向の中央部が盛り上がっている。

第３の実施形態の凸部３１２は、軸方向断面の両端部に面取り成形部３１３を有するので、自動車エンジン２内の軸受保持部４に総ころ軸受１を配設するときに、第２の実施形態と異なり、軸挿入方向の前後の方向性を選ばない。面取り成形部３１３が凸部３１２の軸方向断面の両端部に存在するので、待機室５の内径Ｗと凸部１２の外径Ｄとが略等しく設定されていても、軸挿入時の待機室５内への当該の押し出し嵌合を容易に行うことができる。さらに、凸部３１２の軸方向の中央部３１４が盛り上がっているので、待機室５の内周壁６に確実に嵌合することができる。また、凸部３１２の軸方向断面の両端部に面取り成形部３１３を有するので、当該凸部３１２の外径Ｄを待機室５の内径Ｗよりも若干大きく設定しても、待機室５へ嵌合可能である。

第３の実施形態に係る転動体保持具３１０は、基本的に第１の実施形態と同様の作用効果を発揮する。特に第３の実施形態によれば、凸部３１２の軸方向断面が樽状を呈しており、当該軸方向断面の両端部の肉厚が軸方向外方へ向けて順次減少しているので、軸挿入時の待機室５内への当該の押し出し嵌合を容易に行うことができるという有利な効果を奏する。また、凸部３１２の軸方向断面の中央部３１４が盛り上がっているので、待機室５の内周壁６に確実に嵌合することができるという有利な効果を奏する。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。

すなわち、上記の実施形態では、円柱形状の転動体（ころ）３０を例示しているが、これに限定されず、裁頭円錐形状や球形状の転動体（ころ）３０にも適宜応用して適用することができる。

１ 総ころ軸受
３ 軸
５ 待機室
１０、２１０、３１０ 転動体保持具
１１ 凹部
１２、２１２、３１２ 凸部
２０ 外輪体
２１ 転動面
３０ 転動体（ころ）
２１３、３１３ 面取り成形部
Ｄ 凸部の外径
Ｗ 待機室の内径

Claims (2)

1. 軸挿入前は外輪体の転動面に複数の転動体を保持すると共に、軸挿入後は軸に押し出されて軸内部の待機室に残留される総ころ軸受の転動体保持具において、
   外周面に凹凸部を有する筒体であって、前記筒体の外周面の前記転動体を保持する部位には前記筒体の軸方向に沿った凹部を有すると共に、前記転動体同士の間には前記筒体の軸方向に沿った凸部を有し、
   前記凸部は、前記軸により押し出されたときに、前記待機室の内周壁に嵌合固定される外径を有することを特徴とする転動体保持具。
2. 前記凸部の軸方向断面の一端部もしくは両端部の肉厚は、軸方向外方へ向けて順次減少していることを特徴とする請求項１に記載の転動体保持具。