JP2582402Y2 - 保持器付きころ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、保持器付きころに関
し、特に高速回転に適した保持器付きころに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、オートバイ等に装備されるエンジ
ンのコネクティングロッド用として、断面高さが小さく
大きな負荷容量を有する特徴が生かされて保持器付きこ
ろが多く使用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】最近、エンジンの回転
を高速化しようとする傾向があり、従来の保持器付きこ
ろにおいてはこれに対応するために銅めっきまたは銀め
っきを施すことによって摩耗や焼け付きを抑止してい
る。銀めっき処理を行った保持器付きころは銅めっきを
施したものに比して良好な高速回転性能が得られている
が、それでも耐え得る最高回転数は１３０００回転／分
（ｒｐｍ）程度であり、回転数をこれ以上高めようとす
ると潤滑油の供給をかなり多くしようとも摩耗及び焼け
付きが発生するという欠点がある。また、銀を用いため
っき処理はコストが高く、この点もエンジンの開発を行
う上で解決されるべき問題となっている。

【０００４】そこで、本考案は上記従来技術の欠点に鑑
みてなされたもので、安価にして耐摩耗性が高いと共に
高速回転による発熱を抑止した保持器付きころを提供す
ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、略円筒状にし
て複数のポケットが軸方向に平行に形成された保持器
と、前記ポケット各々に挿入されたころとからなる保持
器付きころであって、前記保持器にフッ素樹脂の微粒子
を均一に分散共析させてなる複合めっき皮膜を形成し、
なおかつ、前記複合めっき皮膜の母材はニッケルを主要
素材とするものである。

【０００６】

【実施例】以下、本考案の実施例としての保持器付きこ
ろについて、添付図面を参照しつつ説明する。

【０００７】図１乃至図４に示すように、本考案に係る
保持器付きころは、略円筒状にして複数のポケット１ａ
が軸方向に平行にかつ円周方向において等間隔にて形成
された保持器１と、該各ポケット１ａに挿入された針状
ころ２とからなる。なお、ポケット１ａの寸法は、後述
の各保持用突出部間の寸法を除いてころ２の寸法より僅
かに大きく形成されている。

【０００８】保持器１は、２つの（保持器の）円環部１
ｂと、該両円環部１ｂを互いに結合しかつ該各円環部１
ｂと共に上記ポケット１ａを画定する（保持器の）柱１
ｃとを、一体に成形してなる。図３及び図４から明らか
なように、この柱１ｃは、両円環部１ｂに各々連なる厚
肉部１ｄと、該厚肉部１ｄ間に介在する薄肉部１ｅとを
有しており、これら厚肉部１ｄ及び薄肉部１ｅによっ
て、略Ｕ字状の凹部１ｆが保持器１の内周側に画定され
ている。なお、厚肉部１ｄ及び薄肉部１ｅについては図
１にも示している。該凹部１ｆは、保持器１の軽量化を
図るためのいわゆる肉抜きとして設けられたものであ
り、ころ２のピッチ円径（Ｐ．Ｃ．Ｄ）よりも外側まで
達している。

【０００９】上記（保持器の）柱１ｃの両端部近傍、す
なわち各厚肉部１ｄには、その内面側両側に内側保持用
突出部１ｇが形成されており、外面側の該内側保持用突
出部１ｇに対応する部位に一対の外側保持用突出部１ｈ
が形成されている。これら内側保持用突出部１ｇ及び外
側保持用突出部１ｈはポケット１ａ内に臨むように突出
しており、円周方向において隣り合う（保持器の）柱１
ｃの保持用突出部同士の間隔がころ２の直径よりも僅か
に小さいように設定されている。これによりころ２が保
持され、ポケット１ａからの脱落が規制されている。

【００１０】上記内側保持用突出部１ｇ及び外側保持用
突出部１ｈは、柱１ｃの内外面に円周方向に伸長するよ
うに２条ずつのカシメ溝１ｉ及び１ｊを設けることによ
り形成されたものである。このように、各保持用突出部
がカシメ加工のみにて形成されるため、量産性に富み、
安価に製作することができる。また、これらカシメ溝１
ｉ及び１ｊはいわゆるオイルグルーブ（油溜り）として
作用するので、効率のよい潤滑が行われる。

【００１１】各図から明らかなように、各柱１ｃの両側
部、詳しくは薄肉部１ｅの両側部には、該柱１ｃによっ
て画定されているポケット１ａの一部を拡幅するように
所定長の凹部１ｋが形成されている。これらの凹部１ｋ
は上記カシメ溝１ｉ、１ｊと共にオイルグルーブとして
作用する、但し、この凹部１ｋを設けたことにより幅寸
法が小となった薄肉部１ｅの剛性を確保するため、該薄
肉部１ｅの厚さｔ₁ （図３）を若干厚く設定している。

【００１２】上述のように、多数のオイルグルーブが設
けられていることから、潤滑が十分に行われて焼け付き
が防止され、高速回転用として好適である。

【００１３】なお、図３から明らかなように、上記薄肉
部１ｅと共に柱１ｃを構成する厚肉部１ｄについては、
その厚さｔ₂ が円環部１ｂの厚さと同じに大きく設定さ
れており、これにより形状が単純化され切削加工が容易
となって安価に製作できると共に、柱１ｃの梁としての
剛性が向上してカシメ加工がしやすくなっている。従っ
て、上記内側保持用突出部１ｇ及び外側保持用突出部１
ｈを高精度に成形できてその突出量が安定し、確実にこ
ろ２を保持することができる。

【００１４】図４は当該保持器付きころを軸５と外輪６
に嵌合させた使用状態を示すものであるが、この使用状
態においては、ころ２が上記厚肉部１ｄの両側に形成さ
れたころ案内面と接触し、ほぼＰ．Ｃ．Ｄ．上で案内さ
れ、内側及び外側保持用突出部１ｇ、１ｈに接触しない
ような寸法設定がなされている。更に、保持器１の内周
面と軸５とが接触する前に外輪６の転走面と保持器１の
外周面とが接触するような寸法設定がなされている。

【００１５】上述した保持器付きころにおいては、保持
器１について例えば浸炭用鋼（ＳＣＭ４１５、ＳＴＫＭ
１３など）等を素材として製作され、ころ２については
軸受用鋼（ＳＵＪ２など）等を用いて製作される。

【００１６】そして、めっき処理によって、図５に示す
ように、保持器１の素地１０の表面に複合めっき皮膜１
１が形成される。なお、この図５は、実寸法を拡大した
状態を示しており、複合めっき皮膜１１の厚さは実際は
約５μｍとなっている。この複合めっき皮膜１１は、母
材（マトリックス）中にフッ素樹脂（４フッ化エチレ
ン）の微粒子を均一に分散共析させたものであり、該図
において黒点がフッ素樹脂の微粒子を表し、黒点以外の
白色部分が母材を表している。

【００１７】下記の表１は、上記複合めっき皮膜１１の
組成を示すものである。但し、本表においては、フッ素
樹脂（ＰＴＦＥ）の含有率が高いもの（Ａ種）と低いも
の（Ｂ種）との２種類について示している。

【表１】

【００１８】上記表から明らかなように、複合めっき皮
膜１１の母材は、ニッケル（Ｎｉ：無電解質）を主要素
材とし、これにリン（Ｐ）を含有させている。なお、該
表に示した組成の複合めっき皮膜１１はカニフロン（商
標：日本カニゼン株式会社）と称するものであるが、フ
ッ素樹脂粒子を分散共析させた複合めっき皮膜であれば
種々の組成のものが適用可能であることは言及するまで
もない。また、母材として含まれるニッケルとしては無
電解質に限らず電解質のものとしてもよい。また、複合
めっき皮膜の母材としてはニッケル以外のものを使用す
ることもできる。

【００１９】更に、該表には複合めっき皮膜１１の硬度
（ビッカース硬さ：ＨＶ）を、熱処理を施す前と施した
後の両者について示しているが、その数値から明らかな
ように、熱処理を加えた後の皮膜硬度はそれ以前に比し
て増大している。但し、この硬度に関しては、表１に示
したＡ種及びＢ種のうちＢ種のものがより良い結果が得
られている。

【００２０】上述したように、本考案に係る保持器付き
ころにおいては、保持器１について、ころ２との摺接部
並びにこれと組付けられるべき他の部品である軸５及び
外輪６に対する摺接部に、フッ素樹脂の微粒子を分散共
析させてなる複合めっき皮膜１１が形成されている。こ
のようにフッ素樹脂の微粒子を含有した複合めっき皮膜
は自己潤滑性に優れており、耐摩耗性が高いと共に、回
転に伴い上昇する温度が低く抑えられ、高速回転エンジ
ンのコネクティングロッド等に装備される軸受として好
適で、長期の寿命が望める。また汎用軸受として、自己
潤滑性が大であることから、比較的低い潤滑状態または
無給油状態においても上記の効果が奏される。

【００２１】保持器付きころの焼け付きは、摩擦によっ
て発生する熱量によるもので、本考案に係るめっき処理
を施した保持器付きころと、これと同寸法の従来の銀め
っきされた保持器付きころとについて、遠心荷重軸受試
験機を用いて耐久するｐＶ値の比較試験を行った。 前記試験機で、潤滑油の供給量を一定とし、ｐＶ値を増
加させていき、保持器付きころが焼け付くときのｐＶ値
を求めた。実験の結果、本考案による複合めっき皮膜を
有する保持器付きころは、従来の銀めっきの保持器付き
ころと比較して約１．９倍の値（下記）を得た。なお
この値は、エンジンコネクティングロッド実機において
エンジンの最高回転数ｎ＝１６０００回転／分（ｒｐ
ｍ）の場合の保持器案内面におけるｐＶ値に相当してい
る。

【数１】

【００２２】なお、この場合、供試体としての保持器付
きころとして、各主要寸法が下記のものが用いられた。

【００２３】上記した複合めっき皮膜１１は、従来より
行われている銀からなるめっき皮膜に比して安価に形成
することができ、コストの低減が達成されている。ま
た、複合めっき皮膜１１に含有するフッ素樹脂粒子は自
己潤滑作用の他に緩衝作用をもなし、これによる消音効
果が得られる。

【００２４】次に、本考案の第２実施例としての保持器
付きころを図６を用いて説明する。なお、当該保持器付
きころは以下に説明する部分以外は図１乃至図４に示し
た第１実施例としての保持器付きころと同様に構成され
ているので、全体としての説明は省略して要部のみの説
明に留める。また、以下の説明において、該第１実施例
の保持器付きころの構成部材と同一の構成部材について
は同じ参照符号を用いている。

【００２５】図示のように、この保持器付きころにおい
ては保持器１が有する各（保持器の）柱１ｃの外周側で
あって外側保持用突出部１ｈの内側に軸方向に伸びる凹
部１ｍが形成されている。この凹部１ｍは柱１ｃの全幅
にわたって形成されておりその深さｅは約０．１〜０．
２ｍｍに設定されている。この凹部１ｍについてもオイ
ルグルーブとして作用し、潤滑性が増し、高速回転がな
された場合でも焼け付き等が生じ難くなっている。ま
た、該凹部１ｍを設けたことにより、コネクティングロ
ッドの内径側との接触面積が減少すると共に、保持器付
きころの更なる軽量化が達成されている。

【００２６】なお、上記の各実施例においては、複合め
っき皮膜１１を保持器１の全面にわたって形成している
が、この他、摩耗等を生じ易い部位にのみ形成するよう
にしてもよい。

【００２７】

【考案の効果】以上説明したように、本考案による保持
器付きころにおいては、自己潤滑性に優れたフッ素樹脂
粒子を含む複合めっき皮膜を保持器に形成しているの
で、低潤滑状態においても耐摩耗性が高いと共に、回転
に伴い上昇する温度が低く抑えられ、高速回転エンジン
のコネクティングロッド等に装備される軸受として好適
で長期の寿命が望めるという効果がある。また、該複合
めっき皮膜は、従来より行われている銀めっきに比して
安価に形成することができる故にコストが安く済むとい
う効果がある。更に、フッ素樹脂粒子は自己潤滑作用に
加えて緩衝作用をもなすから、消音効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の実施例としての保持器付きこ
ろの斜視図である。

【図２】図２は、図１に示した保持器付きころの一部の
平面図である。

【図３】図３は、図１に示した保持器付きころの一部
を、軸方向を含む面に沿って切断した状態の縦断図面で
ある。

【図４】図４は、図１に示した保持器付きころの一部
を、軸方向に対して垂直な面に沿って切断した状態の縦
断面図である。

【図５】図５は、図１に示した保持器付きころの一部の
拡大断面図である。

【図６】図６は、本考案の第２実施例としての保持器付
きころの一部を、軸方向を含む面に沿って切断した状態
の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 保持器 １ａ ポケット １ｂ （保持器の）円環部 １ｃ （保持器の）柱 １ｆ、１ｋ、１ｍ 凹部 １ｇ 内側保持用突出部 １ｈ 外側保持用突出部 １ｉ、１ｊ カシメ溝 ２ （針状）ころ ５ 軸 ６ 外輪 １０ 素地 １１ 複合めっき皮膜

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円筒状にして複数のポケットが軸方向
   に平行に形成された保持器と、前記ポケット各々に挿入
   されたころとからなる保持器付きころであって、前記保
   持器にフッ素樹脂の微粒子を均一に分散共析させてなる
   複合めっき皮膜を形成し、なおかつ、前記複合めっき皮
   膜の母材はニッケルを主要素材とすることを特徴とする
   保持器付きころ。