JP5776298B2

JP5776298B2 - 分割型転がり軸受および分割型転がり軸受装置

Info

Publication number: JP5776298B2
Application number: JP2011093806A
Authority: JP
Inventors: 潤司小野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: JP2012225426A

Description

本発明は、分割型転がり軸受および分割型転がり軸受装置に関する。

一般に、自動車等のレシプロエンジンに用いられるクランクシャフトは、鋳造もしくは鍛造により一体で形成されており、軸方向から一体型軸受を挿入するのが困難であるため、外輪が分割された分割型軸受が用いられる。従来、分割型軸受としてすべり軸受が多く用いられてきたが、近年、すべり軸受に比べて回転時の回転トルクが小さく省エネ効果が高い転がり軸受が適用されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

特開２００３−２１４４４２号公報特開２００６−２５８１３８号公報特開２００７−１３９１５３号公報特開２００９−０１４０７８号公報

上記した分割型転がり軸受においては、分割されたハウジングケースの組立に誤差が生じた場合に、転動体が転走する軸受の軌道面に数μｍ程度の位置ずれが生じることがあり、これにより騒音や振動が発生し、分割型転がり軸受が円滑に作動できなくなる等の問題がある。これは、ハウジングケースの分割部の位置と外輪の分割部の位置とが一致する場合に特に問題となる。そこで、従来、１８０度から僅かにずれた位置において外輪が二分割された分割型転がり軸受を用いることにより、ハウジングケースの分割部と外輪の分割部とをずらして配置することが提案されている。しかしながら、このような分割型転がり軸受は製造や組立が困難であり、また、ずらす量が十分でない場合には騒音や振動を抑止できないおそれもある。

また、騒音や振動を抑止するために、従来、外輪の分割部に傾斜部（だらし部）を設けることにより軸受荷重を低下させることも提案されている。しかしながら、だらし部が大きいと負荷抜けが発生し、転動体の運動が乱れるおそれがある。また、転動体が遠心力により外輪のだらし部に衝突してしまい、騒音や振動を抑止する効果が不十分である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、製造や組立を複雑化することなく騒音や振動の発生を抑止でき、円滑に作動可能な分割型転がり軸受および分割型転がり軸受装置を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）ピストンが一定の方向のみに往復運動するレシプロエンジンのクランクシャフトを支持するために用いられ、外輪と、前記外輪の径方向内側で転動自在に保持される複数の転動体と、を備え、前記外輪が周方向に２以上に分割された分割型転がり軸受であって、
前記外輪は、径方向内側に配置される円筒状の内側外輪と、径方向外側に配置される円筒状の外側外輪と、を含み、前記内側外輪は周方向に２つ設けられた内側分割部において分割され、前記外側外輪は周方向に２以上設けられた外側分割部において分割されており、
前記転動体は、前記内側外輪の内周面を転走し、
前記内側外輪は、周方向に約１８０°離間した位置に設けられた２つの前記内側分割部において２つに分割されており、
２つの前記内側分割部は、前記レシプロエンジンのピストンの運動方向に対して周方向に約９０度位相をずらして配置され、
前記内側分割部と前記外側分割部とが径方向に重ならないように配置されていることを特徴とする分割型転がり軸受。
（２）上記（１）記載の分割型転がり軸受と、前記分割型転がり軸受の径方向外側に配置されるハウジングと、を備える分割型転がり軸受装置であって、
前記ハウジングは、周方向に２以上設けられたハウジング分割部において分割されており、
前記ハウジング分割部と前記外側分割部とが径方向に重ならないように配置されていることを特徴とする分割型転がり軸受装置。

本発明によれば、製造や組立を複雑化することなく騒音や振動の発生を抑止でき、円滑に作動可能な分割型転がり軸受および分割型転がり軸受装置を提供することができる。

本実施形態の分割型転がり軸受の組立を説明するための図である。本実施形態の分割型転がり軸受を示す断面図である。

以下、本発明に係る分割型転がり軸受の一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

図１、２に示されるように、本実施形態に係る分割型転がり軸受５は、レシプロエンジンのクランクシャフト１を支持するためのものであって、ハウジングケース２と分割型転がり軸受５とがクランクシャフト１の径方向外側から組みつけられる。分割型転がり軸受５は、不図示の保持器により保持された複数の転動体６と、内側外輪１０と、外側外輪２０と、を備える。転動体６は、クランクシャフト１の外周面上を直接転走すると共に、内側外輪１０の内周面上を転走する。ハウジングケース２は、ハウジング分割部３、３において周方向（上下方向）に２分割されたハウジング分割片２ａ、２ｂを有する。ハウジング分割片２ａの周方向両端面は分割面３ａ、３ａとして形成されており、ハウジング分割片２ｂの周方向両端面の分割面３ｂ、３ｂとそれぞれ組み合わされて、ハウジングケース２を形成する。

内側外輪１０は周方向に約１８０°離間した箇所に位置する２つの内側分割部１１、１１において周方向に２分割されて、半筒状をなす一対の内側分割片１０ａ、１０ｂを有する。外側外輪２０は周方向に約１８０°離間した箇所に位置する２つの外側分割部２１、２１において周方向に２分割されて、半筒状をなす一対の外側分割片２０ａ、２０ｂを有する。内側分割片１０ａの周方向両端面は分割面１１ａ、１１ａとして形成されており、内側分割片１０ｂの周方向両端面の分割面１１ｂ、１１ｂとそれぞれ組み合わされて、内側外輪１０を形成する。同様に、外側分割片２０ａの周方向両端面は分割面２１ａ、２１ａとして形成されており、外側分割片２０ｂの周方向両端面の分割面２１ｂ、２１ｂとそれぞれ組み合わされて、外側外輪２０を形成する。

一対の内側分割片１０ａ、１０ｂおよび一対の外側分割片２０ａ、２０ｂは、ソリッド形（削り出し）の内側外輪１０および外側外輪２０を自然割りすることや、機械加工することにより容易に製造することができる。または、一対の内側分割片１０ａ、１０ｂおよび一対の外側分割片２０ａ、２０ｂは、プレス加工により製造してもよく、これらを組み合わせても良い。内側外輪１０（一対の内側分割片１０ａ、１０ｂ）は、軸受として十分な転がり寿命を備えた材料で製造される。また、外側外輪２０（一対の外側分割片２０ａ、２０ｂ）は、十分な強度を有する材料、例えば金属材料や樹脂材料等により製造される。また、内側外輪１０ａ、１０ｂおよび外側外輪２０ａ、２０ｂには、ハウジングケース２ａ、２ｂと外側外輪２０との間での相対回転（すべり）及び外側外輪２０と内側外輪１０との間での相対回転（すべり）を防止するために、突起や切り欠きを設けることができる。

分割型転がり軸受５がレシプロエンジンのクランクシャフト１に配置される場合、分割型転がり軸受５にはレシプロエンジンのピストンの運動方向に負荷がかかる。この負荷を支承するため、内側分割片１０ａ、１０ｂは、分割面１１ａ、１１ｂがピストンの運動方向と直交するように、すなわち、クランクシャフト１を上下から挟み込むように配置される。

分割型転がり軸受５の組立時には、上記したように、内側分割片１０ａ、１０ｂをクランクシャフト１の上下に配置した後、外側分割片２０ａ、２０ｂを左右から組み合わせる。これにより、内側分割片１０ａ、１０ｂが外側分割片２０ａ、２０ｂの径方向内側に案内されながら圧入され、内側外輪１０が形成されると共に、外側分割片２０ａ、２０ｂにより外側外輪２０が形成される。このように、内側外輪１０が外側外輪２０により径方向外側から押さえつけられているため、内側分割部１１、１１において内側外輪１０の内周面に生じる段差を最小限にすることができ、衝撃荷重や騒音、振動の発生を軽減することができる。

内側分割片１０ａ、１０ｂおよび外側分割片２０ａ、２０ｂが組み合わされて内側外輪１０および外側外輪２０が形成された後、外側外輪２０の径方向外側において、ハウジング分割片２ａ、２ｂが上下から組み合わせられる。このように、ハウジング分割片２ａ、２ｂはクランクシャフト１の上下両側から組み合わせられるので、ハウジング分割部３、３はクランクシャフト１の左右に位置している。一方、ハウジングケース２の径方向内側に隣接する外側分割片２０ａ、２０ｂは、上述したようにクランクシャフト１の左右両側から組み合わせられるので、外側分割部２１、２１はクランクシャフト１の上下に位置しており、ハウジング分割部３、３から位相が９０°ずれている。このように、外側分割部２１、２１とハウジング分割部３、３とが径方向に重ならず、大きくずらして配置されているため、ハウジング分割片２ａ、２ｂの組立時に位置ずれが生じた場合であっても、当該位置ずれが分割型転がり軸受５に影響することなく、衝撃荷重や騒音、振動の発生を軽減することができる。また、内側外輪１０および外側外輪２０はいずれも１８０°離間した位置において半分に分割されており、組立も容易である。

このように、本実施形態の分割型転がり軸受５によれば、内側外輪１０および外側外輪２０を用いることにより、ハウジングケース２の組立で生じた誤差に影響されることなく、内側分割部１１、１１において内側外輪１０の内周面に生じる段差を最小限にすることができる。したがって、本実施形態によれば、製造や組立を複雑化することなく、衝撃荷重や騒音、振動の発生を抑止でき、円滑に作動可能な分割型転がり軸受および分割型転がり軸受装置を提供することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、変更、改良等が適宜可能である。例えば、ハウジング分割部３、３に対する外側分割部２１、２１のずれは９０°でなくてもよく、任意の角度でよい。

本発明に係る分割型転がり軸受及び分割型転がり軸受装置は、自動車用のレシプロエンジンのほか、産業用、船舶用のレシプロエンジンのクランクシャフトの支持部等の用途に対して好適に利用可能である。

１クランクシャフト
２ハウジングケース
５分割型転がり軸受
１０内側外輪
１１内側分割部
２０外側外輪
２１外側分割部

Claims

ピストンが一定の方向のみに往復運動するレシプロエンジンのクランクシャフトを支持するために用いられ、外輪と、前記外輪の径方向内側で転動自在に保持される複数の転動体と、を備え、前記外輪が周方向に２以上に分割された分割型転がり軸受であって、
前記外輪は、径方向内側に配置される円筒状の内側外輪と、径方向外側に配置される円筒状の外側外輪と、を含み、前記内側外輪は周方向に２つ設けられた内側分割部において分割され、前記外側外輪は周方向に２以上設けられた外側分割部において分割されており、
前記転動体は、前記内側外輪の内周面を転走し、
前記内側外輪は、周方向に約１８０°離間した位置に設けられた２つの前記内側分割部において２つに分割されており、
２つの前記内側分割部は、前記レシプロエンジンのピストンの運動方向に対して周方向に約９０度位相をずらして配置され、
前記内側分割部と前記外側分割部とが径方向に重ならないように配置されていることを特徴とする分割型転がり軸受。
請求項１記載の分割型転がり軸受と、前記分割型転がり軸受の径方向外側に配置されるハウジングと、を備える分割型転がり軸受装置であって、
前記ハウジングは、周方向に２以上設けられたハウジング分割部において分割されており、
前記ハウジング分割部と前記外側分割部とが径方向に重ならないように配置されていることを特徴とする分割型転がり軸受装置。