JP2629371B2 - ころ軸受の組み付け方法ところ軸受の組み付けユニット - Google Patents

ころ軸受の組み付け方法ところ軸受の組み付けユニット

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明に係るころ軸受の組み付け方法ところ軸受の
組み付けユニットは、例えば自動車用エンジンの燃料消
費率の低減を目的としてエンジンの動弁機構中に組み込
むカムフォロア装置の組み立て時に使用する。そして、
ころ軸受を構成する複数のころが外輪から離れない様に
しつつ、上記カムフォロワ装置を構成するころ軸受を能
率良く組み立てられる様にする。
（従来の技術） 自動車の走行用等として使用されるエンジンには、各
種の構造のものがあるが、往復ピストン型エンジンの場
合は、一部の２サイクルエンジンを除き、総てクランク
シャフトの回転と同期して開閉する吸気弁及び排気弁を
設けている。これら吸気弁及び排気弁を駆動する為の動
弁機構としては各種の構造のものが存在するが、ここで
は、例えば第７図に示したSOHC型のものに就いて説明す
る。クランクシャフト１の1/2の速度で回転する（４サ
イクルエンジンの場合）１本のカムシャフト２により、
ロッカーアーム３、３を介して吸気弁４及び排気弁５を
往復駆動する。クランクシャフト１と同期して回転する
カムシャフト２に固設したカム６、６は、ロッカーアー
ム３、３の端部と摺接しつつ吸気弁４及び排気弁５を往
復駆動する。
ところで、近年、エンジン運転時に於けるカム６、６
の周面とロッカーアーム３、３等の相手側部材の対向部
分との摩擦力を低減し、エンジン運転時に於ける燃料消
費率の低減を図る為、上記対向部分に、カム６、６の回
転に伴なって回転するカムフォロワ装置を設ける事が行
なわれる様になっている。
即ち、第８〜９図に示す様に、カム６と対向するロッ
カーアーム３の端部に互いに間隔を開けて設けた１対の
支持壁部７、７に、軸８の両端部を支持固定し、この軸
８の周囲に、複数のころ９、９と短円筒状の外輪10とか
ら成るころ軸受を設ける。そして、このころ軸受を構成
する外輪10の外周面と、上記カム６の外周面とを互いに
当接させて、カム６の回転に伴ない外輪10が、軸８を中
心に回転する様にしている。この様な外輪10を有するこ
ろ軸受を設け、カム６と、ロッカーアーム３等、カム６
に対向する部材との間の摩擦を、滑り摩擦から転がり摩
擦に変える事により、燃料消費率が低減する。
ところで、上述の様に構成され作用するカムフォロア
装置を構成するころ軸受を、１対の支持壁部７、７の間
に組み付ける場合、外輪10の内側に設けた複数のころ
９、９が、上記外輪10の内周面から脱落しない様にしつ
つ、組み付け作業を行なわなければならない。ころ軸受
を構成する複数のころ９、９は、外輪10の内周面に、グ
リースにより貼り付けられた状態となってはいるが、輸
送中の振動、或は組み付け作業時に加わる衝撃等によ
り、何れかのころ９が外輪10の内周面から離れる可能性
がある。外輪10の内周面から離れたころ９が、完全に外
輪10の内側から脱落した場合、ころ９、９の数が減少し
た分、ころ軸受の負荷容量が小さくなる為、カムフォロ
ア装置の耐久性が損なわれてしまう。又、外輪10の内周
面から離れたころ９が、外輪10の内側に残っていた場
合、この残ったころ９が邪魔になって軸８の挿入作業が
行なえず、カムフォロワ装置の組み立てが不能となって
しまう。
この様な不都合を解消する為に従来から、例えば実開
昭64−36603号公報、同64−36604号公報に開示された技
術が知られている。この従来技術では、外輪10の内側に
設けられた複数のころ９、９の更に内側のスペーサを設
ける事により、上記複数のころ９、９が上記外輪10の内
周面から離れない様にしている。このスペーサは、軸８
を複数のころ９、９の内側に挿入するのに伴なって、上
記ころ９、９の内側から押し出される。
複数のころ９、９の内側に装着するスペーサの形状と
しては、従来から各種形状のものが考えられている。例
えば第10〜11図に示したスペーサ11は、ナイロン等の合
成樹脂製の円筒の一部に切り欠きを形成する事により、
その外径を弾性的に縮められる様にしたものである。
又、第12図に示したスペーサ12は、例えば米国特許第41
66660号明細書に記載されたもので、金属製の板ばねを
Ｗ字形に形成している。この様に構成されるスペーサ1
1、12は何れも、外輪10の内側に装着された複数のころ
９、９を内側から支え、ころ軸受の輸送時の振動や、組
み付け作業時の衝撃により、各ころ９、９が上記外輪10
の内周面から離れる事を防止する。
ロッカーアーム３の端部に形成した１対の支持壁部
７、７の間の間隙に転がり軸受を設ける場合には、外輪
10と複数のころ９、９とから成るころ軸受を、ころ９、
９の内側にスペーサ11、12を装着した状態のまま、上記
１対の支持壁部７、７の間に挿入する。次いで、上記こ
ろ軸受を支持する為の軸８を、一方（第10図の左方）の
支持壁部７に形成した第一の通孔13aに、外側（第10図
の左側）から挿通する。続いてこの軸８の先端部を、上
記ころ軸受を構成する複数のころ９、９の内側を通過さ
せてから、他方（第10図の右方）の支持壁部７に形成し
た第二の通孔13b内に挿入する。この様な軸８の挿通作
業に伴ない、スペーサ11、12は複数のころ９、９の内側
から押し出され、上記他方の支持壁部７に形成した第二
の通孔13bを通じて排出され、回収される。
尚、第10図に示した構造の場合、軸８の挿通方向後側
に存在する第一の通孔13aの内径を、軸８の外径よりも
僅かに大きくして、この軸８の中間部外周面で、前記複
数のころ９、９と接触する部分に傷が付かない様にして
いる。これと共に、挿通方向前側に存在する第二の通孔
13bの内径ｒを軸８の外径よりも僅かに小さくして、軸
８の挿通完了後、この軸８の両端部をかしめ広げる以前
に於いても、この軸８とロッカーアーム３との位置関係
がずれない様にしている。
（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の様な形状を有するスペーサ11、12を
使用してころ軸受の組み付け作業を行なう場合、必ずし
も組み付け作業等の能率が良くなかった。例えば、第10
〜11図に示す様な、ナイロン等の弾性材を円筒状に形成
したスペーサ11の場合、このスペーサ11の前端部外周縁
と第二の通孔13bの周縁部とがぶつかり易い。そして、
ぶつかった場合にはスペーサ11がころ９、９の内側から
抜け出さなくなる為、軸８の挿通作業が円滑に行なえな
くなって、ころ軸受の組み立て作業性が悪化してしま
う。
又、第12図に示す様な、金属板ばね製のスペーサ12の
場合、このスペーサ12を複数のころ９、９の内側に装着
する作業が面倒なだけでなく、スペーサ12を構成する金
属板ばねの発錆によるころ軸受への悪影響が心配され
る。又、金属板ばねのへたりにより、スペーサ12を繰り
返し使用する事が難しい為、ころ軸受組み付けの為の作
業コストが嵩む事が避けられない。
上述の様な不都合を解消する為、円筒状に配列された
複数のころ９、９（第10〜12図）の内側に挿入する為の
スペーサとして、第13図に示す様なビヤ樽型のスペーサ
14を使用する事も考えられている。このビヤ樽型のスペ
ーサ14は、両端部外周縁の直径ｈを、前記第二の通孔13
bの内径ｒ（第10図）よりも十分に小さく（ｈ＜ｒ）す
る事により、このスペーサ14の端部が上記第二の通孔13
b内に円滑に送り込まれる様にしたものである。
ところが、この様なビヤ樽型のスペーサ14の場合、外
周面全体が球面状に形成されている為、スペーサ14を複
数のころ９、９の内側に挿入した場合に於いても、この
スペーサ14がころ９、９との接触部分を中心として揺動
し易い。即ち、上記ビヤ樽型のスペーサ14の場合には、
軸方向中央部の１個所位置のみが上記複数のころ９、９
の周面と当接するのみである為、上記揺動に基づき、ス
ペーサ14の中心軸と外輪10（図９〜12）の中心軸とが一
致になり易い。そして、この揺動量が大きくなって上記
両中心軸同士の傾斜角度が大きくなった場合には、やは
りスペーサ14の端面が第二の通孔13bの周縁部にぶつか
って、スペーサ14がころ９、９の内側から抜け出しにく
くなる。
本発明のころ軸受の組み付け方法ところ軸受の組み付
けユニットは、上述の様な不都合を何れも解消するもの
である。
（課題を解決する為の手段） 本発明のころ軸受の組み付け方法ところ軸受の組み付
けユニットのうち、組み付け方法は、次の（ａ）〜
（ｇ）を満たす。
（ａ） 外輪と、この外輪の内側に配設された複数個の
ころとを備え、この複数個のころの内側に空間を設けた
ころ軸受を準備する工程を有する。
（ｂ） 互いの間に間隙を有し、それぞれが第一、第二
の通孔を有する第一、第二の支持壁部を準備する工程を
有する。
（ｃ） 上記第一の通孔に挿入し、更に上記ころ軸受を
支持すべく、上記空間と上記第二の通孔とを挿通する軸
を準備する工程を有する。
（ｄ） 所望の硬度の弾性部材により、所望の形状に造
られたスペーサを準備する工程を有する。
（ｅ） 上記スペーサの所望形状は、次のを満た
す。
少なくとも上記軸が挿通されるべき方向の挿入端部
に挿入部を有し、この挿入部は、上記第二の通孔の内径
よりも小さな直径を有する軸挿入方向端面に向け外径が
漸減する案内面部を有する。
上記スペーサの軸方向長さの1/6〜2/3の長さの支持
部を有し、この支持部は、軸方向に亙って互いに離隔し
た少なくとも２箇所位置に、上記スペーサの最大外径部
となる当接部を有する。
（ｆ） 上記スペーサを上記複数個のころの内側の空間
に挿入して、この複数個のころを支持する工程を有す
る。
（ｇ） 上記第一、第二の支持壁部の間の上記間隙に上
記ころ軸受を位置させた状態で、第一の支持壁部に形成
された第一の通孔の外側から上記軸を挿入し、上記軸の
挿入側端部を、上記ころによって定められた上記空間を
通過させ、これにより、上記スペーサを上記第二の通孔
を介して第二の支持壁部の外へ押し出し、上記軸の挿入
側端部を、第二の支持壁部の第二の通孔内に挿入する工
程を有する。
一方、ころ軸受の組み付けユニットは、円筒形の外輪
と、この外輪の内周面に沿って配設され、その内側部分
に空間を設けた複数のころと、これら複数のころを支持
すべく、弾性的に圧縮された状態で上記空間内に挿通さ
れるスペーサとを備える。そして、このスペーサは、支
持部と案内面部とを備える。このうちの支持部は、軸方
向に離隔した２箇所位置を外径が他の部分の外径よりも
小さくない最大外径部となる当接部として、これら両当
接部と上記複数のころの周面との当接に基づいて上記ス
ペーサの中心軸と上記外輪の中心軸とを一致させるべ
く、上記スペーサの姿勢を安定させる、上記スペーサの
軸方向の長さの1/6〜2/3の軸方向長さを有するものであ
る。又、上記案内面部は、この支持部の少なくとも軸挿
入方向端部に設けられ、軸挿入方向端面に向けて漸減す
る外径を有するものである。
（作 用） 上述の様に構成される本発明のころ軸受の組み付けユ
ニットを用いて、本発明の組み付け方法によりころ軸受
を組み付ける場合、複数のころの内側に設けたスペーサ
が、軸の押し込みに伴なって確実に押し出される。この
為、ころ軸受の組み付け作業を円滑に行なう事が出来
る。
即ち、本発明に使用するスペーサは、スペーサの軸方
向長さの1/6〜2/3の軸方向長さを有する支持部の外周面
で、軸方向に離隔した２箇所位置と、上記複数のころの
周面との当接により、この複数のころの内側に支持して
いる。この為、上記スペーサが複数のころの内側で揺動
する事がなく、このスペーサの中心軸と上記外輪の中心
軸とはほぼ一致する。
この様に、端縁に向かう程外径が細くなる様にテーパ
した案内面部の先端面である、軸の挿入方向端面の中心
と外輪の中心とがずれる事がなくなり、ころ軸受を支持
する為の軸を上記複数のころの内側に挿入した場合に、
上記スペーサの挿入端部が第二の通孔の内側に確実に進
入する。この結果、スペーサが、第二の通孔を通じて、
複数のころの内側から押し出される。
（実施例） 第１〜２図は、本発明の第一実施例を示している。本
発明の実施に使用するスペーサ15は、例えばHs60〜80程
度の硬度を有するゴム等の弾性材による、一体に形成し
ている。このスペーサ15の中間部には、軸方向（第１〜
２図の左右方向）に亙って直径が変化する事のない円筒
部16を形成しており、この円筒部16を支持部とし、この
円筒部16の軸方向両端を当接部としている。即ち、軸方
向に離隔した、この円筒部16の両端部２箇所位置を、外
径が他の部分の外径よりも小さくない最大外径部となる
当接部としている。そして、これら両当接部と複数のこ
ろ９、９の周面との当接に基づいて、上記スペーサ15の
中心軸と上記外輪10の中心軸とを一致させるべく、上記
スペーサ15の姿勢を安定させる様にしている。又、上記
スペーサ15の両端部には、端縁に向かう程外径が細くな
る様に、円錐面状にテーパしたテーパ部17、17を形成
し、各テーパ部17、17の外周面を案内面部としている。
上記円筒部16とテーパ部17、17とのうち、自由状態に
於ける円筒部16の外径Ｄは、外輪10の内周面に設けた複
数のころ９、９の内接円の直径Ｒよりも少しだけ（例え
ば0.05〜0.5mm）大きくして｛Ｄ＝Ｒ＋（0.05〜0.5m
m）｝いる。そして、このスペーサ15を、上記複数のこ
ろ９、９の内側に押し込む様に、円筒部16の外径を少し
だけ、弾性的に縮める様にしている。
又、上記各テーパ部17、17の先端部外周縁の直径ｄ
は、軸８の挿入方向前方の支持壁部７に形成した第二の
通孔13bの内径ｒよりも十分に小さく（ｄ＜ｒ）してい
る。これにより、各テーパ部17、17の先端が第二の通孔
13b内に、円滑に進入する様にしている。更に、スペー
サ15の全長Ｌに対する、前記円筒部16の長さｌ（互いに
離隔した当接部同士の間隔）の割合は、1/6〜2/3の範囲
｛ｌ＝（1/6〜2/3）Ｌ｝としている。この様に円筒部16
の長さｌを規制する事により、この円筒部16の外周面両
端部と上記複数のころ９、９の周面との当接部の軸方向
に亙る間隔、即ち、支持部の軸方向長さを、或る程度十
分に確保している。
上述の様に構成されるスペーサ15は、短円筒状の外輪
10の内周面に装着した複数のころ９、９の内側に押し込
む事により、本発明のころ軸受の組み付けユニットとす
る。この様に弾性材製のスペーサ15を複数のころ９、９
の内側に押し込んだ状態では、各ころ９、９が外輪10の
内周面から離れる事が、確実に防止される。又、スペー
サ15をころ９、９の内側に押し込んだ場合、スペーサ15
の中間部に形成された円筒部16の外周面が、上記複数の
ころ９、９に対して弾性的に当接する。特に、この円筒
部16の両端部外周面とこれら複数のころ９、９の周面と
の当接に基づき、上記スペーサ15を外輪10の内側に、こ
の外輪10と同心に保持する。そして、このスペーサ15が
外輪10の内側で揺動する事を防止する。
前述の様に構成されるスペーサ15を組み込んだ、上述
の様なころ軸受の組み付けユニットは、第１図に示す様
にして、例えばロッカーアーム３の端部に形成した１対
の支持壁部７、７の間に組み付ける。組み付け作業を行
なう場合には、外輪10と複数のころ９、９とから成り、
これら複数のころ９、９の内側にスペーサ15を保持した
ころ軸受を、前記１対の支持壁部７、７の間に挿入す
る。次いで、上記ころ軸受を支持する為の軸８を、一方
（第１図の左方）の支持壁部７に形成した第一の通孔13
aに外側（第１図の左側）から挿通する。続いて、この
軸８の先端部を、上記ころ軸受を構成する複数のころ
９、９の内側を通過させてから、他方（第１図の右方）
の支持壁部７に形成した第二の通孔13b内に挿入する。
この様な軸８の挿通作業に伴ない、上記スペーサ１は上
記複数のころ９、９の内側から押し出され、上記他方の
支持壁部７に形成した第二の通孔13bを通じて排出さ
れ、回収される。
本発明の場合、前述の様に、スペーサ15の中間部に形
成した円筒部16の外周面と、ころ９、９との弾性的当接
により、スペーサ15を外輪10の内側に、この外輪10と同
心に保持する。従って、スペーサ15が外輪10の内側で揺
動する事がなく、軸８の押し込みに伴なってスペーサ15
の先端側（第１図の右側）のテーパ部17の先端が、第二
の通孔13b内に確実に進入する。この為、軸８の挿入作
業が容易且つ確実に行なわれ、ころ軸受の組み付け作業
性が損なわれる事がなくなる。
尚、図示の実施例の場合、弾性材製のスペーサ15とし
て、充実体のものを示したが、このスペーサ15は、中空
円筒状に形成する事も出来る。
又、複数のころ９、９の内周側を、軸方向に亙り互い
に離隔した２箇所以上で支持する為の、スペーサ15の中
間部の外周面形状としては、上述した円筒部16の他、第
３〜４図に示す様な形状とする事も出来る。
このうち、第３図に示した第二実施例は、スペーサ15
の外周面２箇所位置に、他の部分よりも外径が大きくな
った当接部18、18を形成し、これら両当接部18、18によ
って、スペーサ15の軸方向長さの1/6〜2/3の長さを有す
る支持部を構成している。又、第４図に示した第三実施
例では、スペーサ15の外周面５箇所位置に、やはり他の
部分よりも外径が大きくなった当接部18、18を形成し、
これら５箇所の当接部18、18によって、スペーサ15の軸
方向長さの1/6〜2/3の長さを有する支持部を構成してい
る。
これら第二〜第三実施例の場合も、スペーサ15は複数
のころ９、９の内側に、傾斜する事なく支持される為、
軸８の押し込みに伴なうスペーサ15の排出を、円滑に行
なう事が出来る。
但し、第二〜第三実施例の場合、スペーサ15の押し出
しに伴ない、このスペーサ15の外周面が第二の通孔13b
（第１図）の開口周縁部によりかじられない様にする
為、隣り合う当接部18、18同士の間に存在する円錐面状
の傾斜面19、19の傾斜角度θ２を、スペーサ15の端部に
形成したテーパ部17、17の傾斜角度θ１よりも小さく
（θ１＞θ２）する。これに対して、例えば第６図に示
す様に、当接部18、18同士の間に、傾斜角度θ３の大き
な部分が存在すると、この部分に上記第二の通孔13bの
開口周縁部がかじり付き、軸８の押し込みに伴なうスペ
ーサ15の排出が円滑に行なわれなくなる。尚、前述の第
一実施例は、第二〜第三の実施例に於ける、上記傾斜角
度θ２を０としたものと考える事も出来る。
更に、各実施例に於いて、複数のころ９、９の内側の
弾性的に支持する為の当接部の断面形状は、必ずしも正
円形である必要はない。即ち、総てのころ９、９を弾性
的に支持出来るのであれば、例えば第５図に示す様な断
面形状を採用する事も出来る。
（発明の効果） 本発明のころ軸受の組み付け方法ところ軸受の組み付
けユニットは、以上に述べた通り構成され作用する為、
スペーサを複数のころの内側に装着する作業が容易であ
るだけでなく、複数のころの内側に軸を挿入するのに伴
なって、上記複数のころの内側に設けたスペーサを確実
に押し出す事が出来て、ころ軸受の組み付け作業性が向
上する。
又、弾性材製のスペーサを繰り返し使用する事が出来
る為、ころ軸受の組み付け作業のコストが嵩む事もな
い。
【図面の簡単な説明】
第１〜２図は本発明の第一実施例を示しており、第１図
はころ軸受を組み付ける際の状態を示す断面図、第２図
はスペーサの断面図、第３図は本発明のスペーサの第二
実施例を、第４図は同じく第三実施例を、それぞれ示す
側面図、第５図は本発明のスペーサの断面形状の別例を
示す図、第６図は好ましくないスペーサ形状を示す側面
図、第７図は本発明の方法によりころ軸受を組み付ける
対象物の１例であるロッカーアームを有するSOHC型エン
ジンの原理を示す斜視図、第８図はころ軸受を組み付け
たロッカーアーム部分の断面図、第９図は第８図のＡ−
Ａ断面図、第10図は従来のスペーサを組み込んだころ軸
受を組み付ける際の状態を示す断面図、第11図は第10図
のＢ−Ｂ断面図、第12図は別形状のスペーサを組み込ん
だころ軸受を示す、第11図と同様の断面図、第13図はス
ペーサの別例を示す断面図である。 1:クランクシャフト、2:カムシャフト、3:ロッカーアー
ム、4:吸気弁、5:排気弁、6:カム、7:支持壁部、8:軸、
9:ころ、10:外輪、11、12:スペーサ、13a:第一の通孔、
13b:第二の通孔、14、15:スペーサ、16:円筒部、17:テ
ーパ部、18:当接部、19:傾斜面。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】次の（ａ）〜（ｇ）を満たす、ころ軸受の
    組み付け方法。 （ａ） 外輪と、この外輪の内側に配設された複数個の
    ころとを備え、この複数個のころの内側に空間を設けた
    ころ軸受を準備する工程を有する。 （ｂ） 互いの間に間隙を有し、それぞれが第一、第二
    の通孔を有する第一、第二の支持壁部を準備する工程を
    有する。 （ｃ） 上記第一の通孔に挿入し、更に上記ころ軸受を
    支持すべく、上記空間と上記第二の通孔とを挿通する軸
    を準備する工程を有する。 （ｄ） 所望の硬度の弾性部材により、所望の形状に造
    られたスペーサを準備する工程を有する。 （ｅ） 上記スペーサの所望形状は、次のを満た
    す。 少なくとも上記軸が挿通されるべき方向の挿入端部
    に挿入部を有し、この挿入部は、上記第二の通孔の内径
    よりも小さな直径を有する軸挿入方向端面に向け外径が
    漸減する案内面部を有する。 上記スペーサの軸方向長さの1/6〜2/3の長さの支持
    部を有し、この支持部は、軸方向に亙って互いに離隔し
    た少なくとも２箇所位置に、上記スペーサの最大外径部
    となる当接部を有する。 （ｆ） 上記スペーサを上記複数個のころの内側の空間
    に挿入して、この複数個のころを支持する工程を有す
    る。 （ｇ） 上記第一、第二の支持壁部の間の上記間隙に上
    記ころ軸受を位置させた状態で、第一の支持壁部に形成
    された第一の通孔の外側から上記軸を挿入し、上記軸の
    挿入側端部を、上記ころによって定められた上記空間を
    通過させ、これにより、上記スペーサを上記第二の通孔
    を介して第二の支持壁部の外へ押し出し、上記軸の挿入
    側端部を、第二の支持壁部の第二の通孔内に挿入する工
    程を有する。
  2. 【請求項２】円筒形の外輪と、この外輪の内周面に沿っ
    て配設され、その内側部分に空間を設けた複数のころ
    と、これら複数のころを支持すべく、弾性的に圧縮され
    た状態で上記空間内に挿通されるスペーサとを備え、こ
    のスペーサは、支持部と案内面部とを備えており、この
    うちの支持部は、軸方向に離隔した２箇所位置を外径が
    他の部分の外径よりも小さくない最大外径部となる当接
    部として、これら両当接部と上記複数のころの周面との
    当接に基づいて上記スペーサの中心軸と上記外輪の中心
    軸とを一致させるべく上記スペーサの姿勢を安定させ
    る、上記スペーサの軸方向の長さの1/6〜2/3の軸方向長
    さを有するものであり、上記案内面部は、上記支持部の
    少なくとも軸挿入方向端部に設けられ、軸挿入方向端面
    に向けて漸減する外径を有するものである、ころ軸受の
    組み付けユニット。
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