(57)【要約】分割部の周方向端面同士の衝突による振動、騒音、破損などを防止できる、分割型転がり軸受用保持器を、製造コストの増加を招くことなく、提供する。分割部２５は、第１の係合部である突起３１を有する凸部２９を備える一方側端部２７と、この凸部２９と嵌合可能で、突起３１と係合する第２の係合部である係合孔３２を有する凹部３０を備える他方側端部２８からなり、凸部２９と凹部３０とが嵌合し、かつ、突起３１と係合孔３２が係合することにより、一方側端部２７と他方側端部２８が連結可能となっている。この突起３１と係合孔３２の係合関係により、分割部２５の周方向端面同士の衝突が防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状で、かつ、周方向に直交した方向に分割された分割部を周方向に少なくとも１つ備える分割型転がり軸受の保持器であって、この分割部は、第１の係合部を有する凸部を備える一方側端部と、この凸部と嵌合可能で、第１の係合部と係合する第２の係合部を有する凹部を備える他方側端部からなり、前記凸部と凹部とが嵌合し、かつ、第１の係合部と第２の係合部が係合することにより、前記一方側端部と他方側端部が連結することが可能に構成されている、分割型転がり軸受用保持器。
【請求項２】
前記凸部の外面輪郭が、前記他方側端部に向かって末広がり状に拡大した台形状であり、この凸部の幅方向両側部分が第１の係合部を構成し、前記凹部の開口面輪郭が、前記一方側端部から離れる方向に末広がり状に拡大した台形状であり、この凹部の幅方向両側部分が第２の係合部を構成する、請求項１に記載の分割型転がり軸受用保持器。
【請求項３】
第１の係合部が、前記凸部の周方向先端部の幅方向両側に設けられたフック部からなり、第２の係合部が、前記凹部の周方向開口端部の幅方向両側に設けられた係合片からなる、請求項１に記載の分割型転がり軸受用保持器。
【請求項４】
前記凸部の外面と前記凹部の開口がいずれも矩形状であり、第１の係合部が、前記凸部の側面もしくは前記凹部の側面に設けられた突起からなり、第２の係合部が、前記凹部の側面もしくは前記凸部の側面であって、前記突起に対応する位置に設けられた係合孔からなる、または、第１の係合部が請求項１に記載の分割型転がり軸受用保持器。
【請求項５】
周方向に少なくとも２つに分割され、周方向に直交した方向に分割された分割部を周方向に２つ以上備え、これらの分割部のうち少なくとも１つの分割部において、前記一方側端部が第１の係合部を有する凸部を備え、前記他方側端部が第２の係合部を有する凹部を備え、前記凸部と凹部とが嵌合し、かつ、第１の係合部と第２の係合部が係合することにより、前記一方側端部と他方側端部が連結することが可能に構成されている、請求項１に記載の分割型転がり軸受用保持器。
【請求項６】
円環状で、かつ、周方向に直交した方向に分割された分割部を周方向に１つ備える分割型転がり軸受用保持器であって、前記分割部以外の少なくとも周方向１箇所に薄肉部が軸方向に形成されている、分割型転がり軸受用保持器。
【請求項７】
円環状の１対のリム部と、これらのリム部を連結し、周方向に互いに平行に所定間隔で配置された複数の柱部とを備え、これらのリム部と前記柱部とにより複数のポケットが形成されており、前記薄肉部は、前記柱部の少なくとも１つに沿って、かつ、前記リム部にわたって連続して形成されている、請求項６に記載の分割型転がり軸受用保持器。
【請求項８】
前記薄肉部が、内周面および外周面のうち少なくともいずれか一方に形成されている、請求項６に記載の分割型転がり軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば自動車の内燃機関における回転機構を支持する転がり軸受に適用される、周方向の少なくとも１箇所が分割された分割型保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用エンジンなどの内燃機関におけるクランクシャフトやカムシャフトを回転自在に支持する軸受として、滑り軸受が用いられている。しかし、近年では、資源の有効利用や二酸化炭素の削減などの観点から、より省燃費の内燃機関が注目されている。【０００３】
たとえば、特開平８−１２８３０６号公報には、滑り軸受に代えて、より引きずり抵抗の小さい針状ころ軸受などの転がり軸受を用いることで、内燃機関における動力ロスをより少なくしようとする試みが開示されている。特に、ＤＯＨＣ型やＶ型の自動車用エンジンでは、構造上、カムシャフトの数が多くなるため、カムシャフトを支持する軸受を滑り軸受から転がり軸受に変更することにより、燃費の向上が期待される。【０００４】
ところで、内燃機関のカムシャフトには、気筒ごとに通常１対のカムローブが形成されており、また転がり軸受で支持されるジャーナル部は、カムローブ間またはカムローブおよび端部大径部間に配置される。このため、通常の転がり軸受では、より外径側に張り出したカムローブなどを通過してジャーナル部に装着できないという問題がある。【０００５】
そこで、このような問題がある回転機構に対する転がり軸受の組み付けを容易にするために、分割型保持器が用いられる場合がある。たとえば、特開２００１−１２２１４号公報および特開２００５−９０６９６号公報には、転がり軸受の保持器として周方向に２分割した分割型保持器を用いて、この転がり軸受カムローブなどを通過させることなく、外径側からジャーナル部に組み込むことを開示している。【０００６】
図１４に、特開２００５−９０６９６号公報に開示されている、シリンダヘッドのカムシャフトを支持するころ軸受を示す。分割型ころ軸受１は、複数のころ（針状ころ）２と、周方向に２分割された略半円筒状の保持器３ａ、３ｂと、シリンダヘッド４およびキャップ５との間に配置され、周方向に２分割された略半円筒状の外輪６ａ、６ｂとを有する。外輪６ａ、６ｂの内周面は、ころ２の軌道面となる。保持器３ａの周方向両端部は、サインカーブに類似した波形（凹凸）形状に形成されており、これに対向する保持器３ｂの周方向両端部は、相補する波形（凸凹）形状に形成されている。また、外輪６ａの周方向一端は楔形状で他端は谷形状であり、これに対向する外輪６ｂの周方向一端は、相補する谷形状であり、他端は相補する楔形状である。このように、軌道輪および保持器を２分割された分割型ころ軸受１では、ころ軸受１の運転時に、保持器３ａ、３ｂの分割部の周方向端面同士が衝突することによる振動、騒音、破損などが問題となる。【０００７】
その対策としては、たとえば特開２００７−２４７８１４号公報に開示されている分割型ころ軸受用保持器３ｃ、３ｄでは、保持器３ｃ、３ｄは周方向に均等に２分割されるとともに、保持器３ｃ、３ｄの分割部７において、分割された保持器の一方３ｃの周方向端部に凸部８が、他方３ｄの周方向端部にこの凸部８と嵌合する凹部９がそれぞれ形成されている。これらの凸部８と凹部９のそれぞれに、保持器３ｃ、３ｄの軸方向に沿って、嵌挿孔１０が形成されている。そして、連結ピン１１が、嵌挿孔１０に嵌挿され、分割部７を一体的に連結させることにより、この分割部７の周方向端面同士が衝突することによる振動、騒音、破損などの発生を防止している。しかしながら、このような分割型ころ軸受用保持器では、保持器の連結に連結ピン１１を用いるため、部品点数が増えることによるコスト増加の可能性がある。【０００８】
また、分割型保持器として、特開２００６−５７７０７号公報および特開２００６−３２２５８１号公報に開示されている、図１６に示すような１分割（１つ割れ）保持器１２が用いられる場合がある。この１分割保持器１２は、円環状の１対のリム部１３ａ、１３ｂと、これらのリム部１３ａ、１３ｂを連結し、周方向に互いに平行に所定間隔で配置された複数の柱部１４を備え、これらのリム部１３ａ、１３ｂと柱部１４とにより複数のポケット１５が形成されている。この保持器１２は、周方向の１箇所に、周方向に直交する方向（径方向ないしは軸方向）に沿って分割された分割部１６を備える。【０００９】
たとえば樹脂で一体成形された１分割保持器１２を内輪に相当する回転軸などに組み付ける場合、まず、径方向に分割された分割部１６を互いに離間させるように拡げて、この保持器１２をその初期形状から弾性変形させる。続いて、その拡げられた分割部１６によって構成された開口部を通して回転軸をこの保持器１２内に収容する。そして、分割部１６を拡げている力を解除すると、１分割保持器１２が自身の弾性的な戻り力（復帰力）によって初期形状に復帰することで、この保持器１２は回転軸に組み付けられる。【００１０】
このような樹脂製の１分割保持器１２では、これに保持する複数の転動体（ころ）の直径が大きくなるに従って、その剛性および強度を一定あるいは向上させるために、保持器１２自体を厚肉化させる必要がある。この厚肉化の程度によっては、保持器１２の分割部を互いに離間させるように拡げて、保持器１２を初期形状から弾性変形させることが困難になってしまう場合がある。【００１１】
このような場合に、分割部１６を拡げて保持器１２を強引に弾性変形させると、保持器１２が損傷したり損壊したりするおそれがあるとともに、弾性変形の際に生じた「ひずみ」の程度によっては、この分割部１６を拡げている力を解除しても、保持器１２が初期形状に復帰しないで、その全体が塑性変形してしまうおそれがある。【００１２】
さらに、分割部１６を拡げて保持器１２を強引に弾性変形させた場合、弾性変形の程度によっては、この保持器１２のそれぞれのポケット１５から転動体が脱落したり、ポケット１５内で転動体が位置ずれを生じたりするおそれもある。【００１３】
この場合、この保持器１２を複数の転動体を保持した状態で、歩留まりよく安定して、クランクシャフトやカムシャフトなどの回転機構に組み込むことができなくなってしまう。したがって、保持器１２の肉厚の程度を問わず、分割部１６を拡げて開口部を構成するとともに、この分割部１６を拡げている力を解除するだけで、保持器１２を初期形状に復帰させることを可能にする、樹脂製の１分割保持器の開発が要望されている。【００１４】
また、この１分割保持器１２においても、軸受の運転時に、保持器１２の分割部１６の周方向端面同士１７ａ、１７ｂが衝突することによる振動、騒音、破損などが問題となるため、２分割保持器と同様に、これらを防止することも要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平８−１２８３０６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２２１４号公報
【特許文献３】特開２００５−９０６９６号公報
【特許文献４】特開２００７−２４７８１４号公報
【特許文献５】特開２００６−５７７０７号公報
【特許文献６】特開２００６−３２２５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、上述のような事情に鑑み、転がり軸受の保持器を周方向に分割ないしは拡開して、カムシャフトやクランクシャフトなどの回転機構に組み込む場合であっても、保持器の分割部の周方向端面同士の衝突による振動、騒音、破損などを防止でき、また、製造コストの増加を招かない、分割型転がり軸受用保持器の提供することにある。【００１７】
さらに、本発明は、１分割保持器において、肉厚の程度を問わず、分割部を拡げて開口部を構成するとともに、この分割部を拡げている力を解除するだけで、初期形状に復帰させることを可能にする、歩留まりに優れた樹脂製の保持器を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、円環状で、かつ、周方向に直交した方向に分割された分割部を周方向に少なくとも１つ備える分割型転がり軸受の保持器に関する。より具体的には、この保持器は、組立後において、円環状の１対のリム部と、これらのリム部を連結し、周方向に互いに平行に所定間隔で配置された複数の柱部とを備え、これらのリム部と前記柱部とにより複数のポケットが形成される。また、本発明の分割型転がり軸受用保持器には、周方向に少なくとも２つに分割され、前記分割部を周方向に少なくとも２つ備える、２分割以上の分割型転がり軸受用保持器と、周方向の１箇所で、周方向に直交した方向に分割され、前記分割部を周方向に１つ備える、１分割の分割型転がり軸受用保持器が含まれる。【００１９】
本発明の分割型転がり軸受用保持器の第１態様では、前記分割部は、第１の係合部を有する凸部を備える一方側端部と、この凸部と嵌合可能で、第１の係合部と係合する第２の係合部を有する凹部を備える他方側端部からなり、この保持器は、前記凸部と前記凹部とが嵌合し、かつ、第１の係合部と第２の係合部が係合することにより、前記一方側端部と他方側端部が連結されるように構成されていることを特徴とする。【００２０】
前記連結構造として、より具体的には、前記凸部の外面輪郭を、前記他方側端部に向かって末広がり状に拡大した台形状とし、この凸部の先端側の幅方向両側部分が第１の係合部を構成するようにし、かつ、前記凹部の開口外面輪郭を、前記一方側端部から離れる方向に末広がり状に拡大した台形状とし、この凹部の先端側の幅方向両側部分が第２の係合部を構成するようにすることができる。【００２１】
または、第１の係合部を、前記凸部の周方向先端部の幅方向両側に設けられたフック部により構成し、第２の係合部を、前記凹部の周方向開口端部の幅方向両側に設けられた係合片により構成することもできる。【００２２】
さらに、前記凸部の外面と前記凹部の開口をいずれも矩形状として、第１の係合部を、前記凸部の側面に設けられた突起により構成し、第２の係合部を、前記凹部の側面に設けられた係合孔により構成することができる。もしくは、第１の係合部を、前記凹部の側面に設けられた突起により構成し、第２の係合部を、前記凸部の側面に設けられた係合孔により構成することができる。これらの突起と係合孔は、組立後において、相互に対応する位置に形成される。なお、この係合孔は、該保持器の軸方向外側面から前記凹部の側面まで貫通していることが好ましい。また、前記凸部と前記凹部はいずれも、前記一方側端部もしくは前記他方側端部の幅方向中間部（保持器の軸方向中間部）に形成されていることが好ましい。ただし、これらの凸部と凹部を、前記一方側端部もしくは前記他方側端部の幅方向片半部に形成することもできる。【００２３】
２分割保持器の場合、この保持器は、周方向に少なくとも２つに分割され、周方向に直交した方向に分割された分割部を周方向に２つ以上備えるが、本発明では、これらの分割部のうち少なくとも１つの分割部において、前記一方側端部が第１の係合部を有する凸部を備え、前記他方側端部が第２の係合部を有する凹部を備え、前記凸部と凹部とが嵌合し、かつ、第１の係合部と第２の係合部が係合することにより、前記一方側端部と他方側端部が連結することが可能に構成されている。ただし、複数の分割部において本発明の結合構造を採用することも可能である。【００２４】
本発明の分割型転がり軸受用保持器の第２態様は、円環状で、かつ、周方向に直交した方向に分割された分割部を周方向に１つ備える分割型転がり軸受用保持器に関する。そして、前記分割部以外の少なくとも周方向１箇所に薄肉部が軸方向に形成されていることを特徴とする。【００２５】
この１分割の分割型転がり軸受用保持器は、円環状の１対のリム部と、これらのリム部を連結し、周方向に互いに平行に所定間隔で配置された複数の柱部とを備え、これらのリム部と前記柱部とにより複数のポケットが形成されている。そして、前記薄肉部は、前記柱部の少なくとも１つに沿って、かつ、前記リム部にわたって連続して形成されている点に特徴がある。【００２６】
前記薄肉部は、内周面および外周面のうち少なくともいずれか一方に形成すればよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の第１態様によれば、保持器は、従来構造に比べて、製造コストの増加を招くことなく、分割部の周方向端面同士の衝突による振動、騒音、破損などを効果的に防止することができる。【００２８】
また、本発明の第２態様によれば、１分割の分割型転がり軸受用保持器において、肉厚の程度を問わず、分割部を拡げて開口部を形成するとともに、この分割部を拡げている力を解除するだけで、初期形状に適切に復帰させることを可能とする、歩留まりに優れた樹脂製の保持器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の実施形態の第１例の保持器の（ａ）斜視図、および、分割部の構成について、（ｂ）係合前の状態と、（ｃ）係合後の状態とを示す部分平面図である。
【図２】図２は、第１例の保持器の分割部の係合を説明するための、一方側端部の端面図と、他方側端部の係合孔がある部分での断面図との組合せである。
【図３】図３は、第１例の保持器の分割部の係合を説明するための、（ａ）保持器を閉じた状態と、（ｂ）保持器を開いた状態を示す保持器の側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態の第２例の保持器の分割部の係合を説明するための、（ａ）保持器を閉じた状態と、（ｂ）保持器を開いた状態を示す保持器の側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態の第３例の保持器の分割部の構成について、係合後の状態で示す、部分平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態の第４例の保持器の分割部の構成について、（ａ）係合前の状態と、（ｂ）係合後の状態とを示す部分平面図である。
【図７】図７は、第４例の保持器の分割部の係合を説明するための、一方側端部の端面と凸部の係合孔がある部分での断面を示す図と、他方側端部の断面図との組合せである。
【図８】図８は、本発明の実施形態の第５例の保持器の分割部の構成について、係合前の状態で示す、部分平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態の第６例の１分割保持器についての、（ａ)斜視図、（ｂ）閉じた状態を示す側面図、（ｃ）分割部を拡げて開口部を構成した状態を示す側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態の第７例の１分割保持器についての、（ａ）側面図、（ｂ）分割部を拡げて開口部を構成した状態を示す側面図、（ｃ）薄肉部の構成を拡大して示す側面図である。
【図１１】図１１は、（ａ）本発明の実施形態の第８例の１分割保持器についての側面図、（ｂ）第９例の１分割保持器の側面図である。
【図１２】図１２は、（ａ）本発明の実施形態の第１０例の１分割保持器についての側面図、（ｂ）第１１例の１分割保持器の側面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態の第１２例の１分割保持器を示す側面図である。
【図１４】図１４は、従来構造の２分割ころ軸受用保持器を備えたころ軸受が適用されているシリンダヘッドのカムシャフト回りを示す要部分解斜視図である。
【図１５】図１５は、従来構造の分割型転がり軸受用保持器の分割部を示す部分分解斜視図である。
【図１６】図１６が、従来構造の１分割の分割型転がり軸受用保持器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の分割型転がり軸受用保持器の基本構造は、図１４に示した従来構造の２分割保持器、もしくは、図１６に示した従来構造の１分割保持器と同様に、それぞれが円環状で、軸方向に関して互いに同心に配置された１対のリム部２２ａ、２２ｂ（４２ａ、４２ｂ）と、これらのリム部の間の周方向複数箇所に、これらのリム部同士を連結する状態で設けられた複数本の柱部２３（４３）とを備える。また、周方向に隣接する柱部２３（４３）の間には、リム部２２ａ、２２ｂ（４２ａ、４２ｂ）とこれらの柱部２３（４３）により周囲を囲まれ、保持器２１（４１）の内外周面を連通するポケット２４（４４）が形成されている。
【００３１】
なお、本発明の保持器の諸元（寸法、材質）は特に限定されることはない。材質については、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）、超低炭素鋼（ＡＩＳＩ−１０１０）、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４１５）などの鉄系合金の未熱処理品、あるいは、これらに浸炭処理、浸炭窒化処理などの熱処理を施したものを使用することができる。代替的に、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン４６、ナイロン６６）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）などの合成樹脂も使用可能である。ただし、本発明の第２態様に関連する１分割保持器４１においては、熱可塑性樹脂、特にポリアミド樹脂を用いて保持器を構成することが好ましい。
【００３２】
本発明が適用される２分割保持器２１は、周方向の２箇所において、周方向に直交した方向に分割された分割部２５、２６を備える。ただし、本発明は、３分割以上の分割型転がり軸受用保持器にも適用可能である。また、本発明が適応される１分割保持器４１は、周方向の１箇所において、周方向に直交した方向に分割された分割部４５を備える。本発明はいずれも、図１４および図１６に示すような従来構造の保持器３ａ〜ｄ、１２を基本として、これに改良を施したものであるから、以下の説明では、改良部分の説明を主として、この従来構造と共通する部分に関しては説明を省略もしくは簡略にする。
【００３３】
［実施形態の第１例］
図１〜図５は、本発明の第１態様に関連する実施形態の第１例を示している。本例においては、図１（ａ）に示すように、保持器２１は、２分割保持器であって、２つの分割部２５、２６を備える。これらの分割部２５、２６のうちの一方の分割部２５の一方側端部２７の一部には、矩形状で凸部２９が、他方側端部２８に向けて突出するように、設けられており、他方側端部２８には、凸部２９よりも実質的に同じか、少しだけ大きく、凸部２９を収容可能な矩形状の凹部３０が、他方側端部２８の一部を凹ませるようにして、設けられている。なお、本例では、凸部２９は、径方向外面、径方向内面、軸方向外側面、周方向先端面のいずれも矩形状であるが、この形状を代表して「外面が矩形状」と表現する。また、凹部３０は、軸方向内側面、周方向奥端面のいずれも矩形状であるが、この形状を代表して「開口が矩形状」と表現する。
【００３４】
この外面が矩形状の凸部２９には、その両側の外側面に、第１の係合部である１対の突起３１が突設されている。また、開口が矩形状の凹部３０の内側面には、凸部２９の突起３１が係合可能であって、かつ、他方側端部２８の軸方向外側面まで貫通する、第２の係合部である１対の係合孔３２が形成されている。ただし、１対の突起３１は、円筒形状、球面形状、円錐形状など任意の輪郭形状に設定することが可能であり、かかる輪郭形状に合わせて係合孔３２の孔形状が設定可能である。また、係合孔３２の形状については、突起３１より深ければ、他方側端部２８を貫通する必要はなく、突起３１と係合可能な凹孔、凹部３０の内側面に径方向に伸長する凹溝などの形状も採用できる。
【００３５】
本例の係合構造では、図１（ａ）（ｃ）に示すように、凸部２９を凹部３０に挿入して、嵌合させると、その状態において、凹部３０の両側の係合孔３２に凸部２９の突起３１が係合する。これにより、凸部２９と凹部３０とが一体となり、保持器２１を構成する２つの部材の一方側端部２７と他方側端部２８とを連結させることができる。この構造により、分割部２５の周方向端面同士の衝突が防止される。
【００３６】
また、本例では、図２に示すように、凸部２９を凹部３０に容易に挿入できるように、凹部３０の内側面の外径側端縁部に面取り３３を設けている。この場合、凹部３０の径方向外側から凸部２９を挿入すると、挿入しやすくなる。ただし、代替的または追加的に、凸部２９の外側面の内径側端縁部に面取りを設けてもよいし、これらの面取りの位置関係を本例と逆とすることもできる。
【００３７】
また、本例では、図１（ｃ）、図３（ａ）（ｂ）に示すように、凸部２９と凹部３０とが１対の突起３１を支点に回動する際に、凸部２９と凹部３０とが干渉しないように、凸部２９の先端面と凹部３０の奥端面との間には、隙間３４が設けられている。
【００３８】
なお、本例では、一方の分割部２５にのみ、本発明の係合構造を設けている。この場合でも、保持器２１が内輪もしくは回転軸などの内輪に相当する部材に外嵌固定された後は、分割部２５の係合構造により、分割部２６においても、周方向端面同士の衝突が防止される。ただし、分割部２６にも本発明の係合構造を設けることは可能である。また、本例は、２分割保持器に本発明を適用した場合であるが、本例の係合構造を１分割保持器の分割部に適用することも可能である。さらに、凸部２９と凹部３０の寸法については、分割部２５の一方側端部２７および他方側端部２８の強度や剛性に影響がない限りにおいて、任意の寸法とすることができる。また、本例では、凸部２９を単体で構成しているが、凸部２９を保持器の２１の軸方向２箇所に形成された別体の突出部により構成して、これらの外側面の一方に外向きの突起をそれぞれ設けるようにすることもできる。
【００３９】
［実施形態の第２例］
図４（ａ）（ｂ）は、本発明の第１態様に関連する実施形態の第２例を示している。本例の２分割保持器２１ａにおいては、分割部２５ａに第１例のような隙間３４を設ける代わりに、他方側端部２８ａの周方向端部を除く、凸部２９ａの先端面、凹部３０ａの奥端面、および、一方側端部２７ａの周方向端面を、実質的に同じ方向に傾斜する傾斜面としている。この傾斜の角度についても、分割部２５ａの一方側端部２７ａおよび他方側端部２８ａの強度や剛性に影響がない限り、任意の寸法とすることができる。なお、これらの傾斜面は、たとえば一方側端部側のみに形成して、他方側端部の端面形状は径方向に傾斜することなく形成することもできる。その他の部分の構成および作用は、第１例と同様である。
【００４０】
［実施形態の第３例］
図５は、本発明の第１態様に関連する実施形態の第３例を示している。本例の２分割保持器２１ｂにおいては、分割部２５ｂの一方側端部２７ｂに、他方側端部２８ｂに向けて伸長する凸部２９ｂが設けられている。この凸部２９ｂの周方向先端部の幅方向両側には、第１の係合部である外向きのフック３５が設けられている。また、分割部２５ｂの他方側端部２８ｂには、一方側端部２７ｂから離れる方向に凹んだ凹部３０ｂが設けられており、その周方向開口端部に、凹部３０ｂの内側面から凹部３０ｂの幅方向（保持器２１ｂの軸方向）内側に突出する、第２の係合部である、係合片３６が形成されている。
【００４１】
なお、本例では、凸部２９ｂを一方側端部２７ｂの幅方向２箇所位置から他方側端部２８ｂに向けて周方向に突出する１対の突出部３７により構成し、これらの突出部３７の先端部のそれぞれに外向きのフック３５を形成して、突出部３７の弾性によりフック３５と係合片３６の係合を容易にしている。ただし、これらのフック３５と係合片３６を含む、凸部２９ｂと凹部３０ｂの形状は、図示の形態に限られず、これらを形成する樹脂材料やフック３５および係合片３６の大きさや形状を工夫することにより、単一の凸部２９ｂの先端部の両側にフック３５を形成するようにしてもよい。これらのフック３５と係合片３６の寸法については、これらの係合が容易かつ適切に行われ、かつ、これらの強度や剛性に影響がない限り、任意の寸法とすることができる。
【００４２】
本例の係合構造によれば、１対の突出部３７により構成される凸部２９ｂを凹部３０ｂに挿入し、嵌合させると、その状態で、凸部２９ｂのフック部３５と凹部３０ｂの係合片３６とが互いに係合することにより、一方側端部２８ａと他方側端部２９ｂとを連結させることができる。その他の部分の構成および作用は、第１例と同様である。
【００４３】
［実施形態の第４例］
図６および図７は、本発明の第１態様に関連する実施形態の第４例を示している。本例の２分割保持器２１ｃにおいては、図６（ａ）に示すように、第１例とは逆に、矩形状の凸部２９ｃに、この凸部２９ｃを軸方向に横断して貫通する、第２の係合部である、１本の係合孔３２ａが形成されており、凹部３０ｃの内側面両側に内向きに突出する、第１の係合部である、１対の突起３１ａが突設されている。なお、これらの突起３１ａについても、円筒形状、球面形状、円錐形状など任意の輪郭形状に設定することが可能であり、かかる輪郭形状に合わせて係合孔３２ａの孔形状が設定される。
【００４４】
本例の係合構造によれば、図６（ｂ）に示すように、凸部２９ｃを凹部３０ｃに挿入して、嵌合させると、その状態において、凸部２９ｃの係合孔３２ａに凹部３０ｃの１対の突起３１ａが両側から係合することにより、凸部２９ｃと凹部３０ｃが一体となり、保持器２１ｃを構成する一方側端部２７ｃと他方側端部２８ｃとを連結させることができる。本例でも、係合孔３２ａの形状については、突起３１ａより深ければ、凸部２９ｃを貫通していなくてもよく、突起３１ａと係合可能な凹孔、凸部２９ｃの外側面に径方向に伸長する凹溝などの形状も採用できる。
【００４５】
本例でも、図７に示すように、凸部２９ｃを凹部３０ｃに挿入しやすいように、凸部２９ｃの外側面の内径側端部に面取り３３ａを設けている。この面取り３３ａの変形例も含めて、その他の部分の構成および作用は、第１例と同様である。
【００４６】
［実施形態の第５例］
図８は、本発明の第１態様に関連する実施形態の第５例を示している。本例の２分割保持器２１ｄにおいては、一方側端部２７ｄの片半部に他方側端部２８ｄに向けて突出する凸部２９ｄを設け、凸部２９ｄの軸方向中央側の軸方向外側面に外方に突出する突起３１ｂが備えられる。一方、他方側端部２８ｄの片半部で、凸部２９ｄと対向する側に、一方側端部２７ｄから離れる方向に凹んだ凹部３０ｄが形成され、この凹部３０ｄの内側面に係合孔３２ｂが形成されている。なお、この係合孔３２ｂは、凹部３０ｄが形成された側と反対側の保持器２１ｄの外側面まで他方側端部２８ｄを貫通するように形成されているが、第１例と同様に、他の形態を採ることも可能である。その他の部分の構成および作用は、第１例と同様である。
【００４７】
［実施形態の第６例］
図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１態様および第２態様に関連する実施形態の第６例を示している。本例においては、図示のように、保持器４１は、円環状の１分割（１つ割れ）保持器であって、周方向に直交した方向に分割された分割部４５を周方向に１つ備えるが、全体として一体の構造を有している。
【００４８】
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、本例の１分割保持器４１は、周方向に沿って所定間隔で複数のポケット４４が設けられ、それぞれのポケット４４に図示しない転動体（ころ）が回転可能に保持される。保持器４１は、それぞれが円環状であって、互いに対向するように配置された１対のリム部４２ａ、４２ｂと、これらのリム部４２ａ、４２ｂの間にわたって伸長し、これらのリム部４２ａ、４２ｂを連結するように、周方向に互いに平行に所定間隔で配列された複数の柱部４３を備えている。なお、図示のように、柱部４３は周方向に等間隔で配置されることが好ましい。
【００４９】
ここで、１分割保持器４１において、それぞれのポケット４４に保持される転動体は、それぞれ、直径（たとえば４ｍｍ以上）の数倍（たとえば３〜１０倍）の長さを有する細長い「ころ」として構成される。そして、この１分割保持器４１は、転動体をそれぞれのポケット４４に１つずつ回転可能に保持した状態で、各種回転機構の軸受（たとえば、内輪あるいは回転軸などの内輪に相当する部材と外輪との間）に組み込まれ、その状態において軸受回転中（たとえば内外輪の相対回転中）、これらの転動体とともに内外輪間に沿って公転する。
【００５０】
なお、この１分割保持器４１は、その肉厚が３ｍｍ以上に設定されているとともに、その全体が熱可塑性樹脂などの樹脂材料、特に、４６ナイロン、６６ナイロン（登録商標）などのポリアミド樹脂を用いて、射出成形により形成されることが好ましい。
【００５１】
分割部４５は、周方向に沿って隣り合うポケット４４の間に延在する領域に形成されており、この領域を２つに分割することで構成された一方側端部４７と他方側端部４８とが形成される。これらの一方側端部４７と他方側端部４８の周方向端部が互いに対向している。１対のリム部４２ａ、４２ｂは、一方側端部４７から円環状に伸長して、他方側端部４８まで連続する。
【００５２】
本例の１分割保持器４１では、分割部４５以外の場所であって、周方向の少なくとも１箇所に、他の部位よりも径方向厚さが薄い薄肉部４６が、軸方向に、すなわち保持器４１を幅方向に横断するように、形成されている。図示の例では、１つの薄肉部４６が、分割部４５と径方向に対向する位置に設けられている。また、本例では、薄肉部４６は、保持器４１の内周面に形成されているが、薄肉部４６は、外周面に形成してもよく、さらには、内周面と外周面のいずれにも形成する用にしてもよい。なお、保持器４１の内周面は、１対のリム部４２ａ、４２ｂと複数の柱部４３の内径側の面を総体的に指称したものであり、保持器４１の外周面は、１対のリム部４２ａ、４２ｂと複数の柱部４３の外径側の面を総体的に指称したものである。
【００５３】
より具体的には、薄肉部４６は、周方向に隣り合うポケット４４の間に存在する柱部４３に沿って設けられ、かつ、この柱部４３からリム部４２ａ、４２ｂにわたって連続して形成される。本例では、薄肉部４６は、柱部４３およびリム部４２ａ、４２ｂの内径側の面の一部に、断面略Ｕ字形状の凹溝５１を軸方向に形成して、この部分の径方向厚さを他の部位よりも小さくさせることにより形成されている。すなわち、薄肉部４６は、保持器４１の外周面に沿って構成されることになる。
【００５４】
なお、薄肉部４６を形成するための構造（凹溝；５１）の形状については、断面Ｕ字形状に限られることなく、円弧形状、楕円形状、三角形状、台形状、矩形状など各種の断面形状のものを採用することができる。また、この凹溝５１の寸法については、薄肉部４６が適切に弾性変形し、かつ、この薄肉部４６の強度や剛性に影響がない限り、任意の寸法とすることができる。また、凹溝は、薄肉部４６が適切に弾性変形できる限り、軸方向に連続している必要はない。
【００５５】
本例の１分割保持器４１によれば、保持する転動体の直径に応じて、この保持器４１を厚肉化させた場合でも、周方向の一部に、他の部分よりも凹んだ凹溝５１を形成し、薄肉部４６を設けたことにより、分割部４５を互いに離間させるように拡げる際に、薄肉部４６のみを弾性変形させて、図９（ｃ）に示すように、この薄肉部４６を中心に、その両側にある部分を旋回させて、展開させることができる。
【００５６】
この場合、保持器４１のうち薄肉部４６の両側にある部分には，応力やそれに伴う「ひずみ」がほとんど発生することがないため、保持器４１を塑性変形させることなく、図９（ｂ）に示すその初期形状から変形させて、図９（ｃ）に示すように、一方側端部４７と他方側端部４８との間に所望の大きさの開口部５２を構成することができる。この状態で、保持器４１が損傷、損壊したり、さらには、それぞれのポケット４４から転動体が脱落したり、あるいは、それぞれのポケット４４内で転動体が位置ずれを生じたりすることもない。
【００５７】
そして、この拡げられた分割部４５によって構成された開口部５２を通して、各種回転機構の内輪または回転軸などの内輪に相当する部材を、保持器４１内に収容した後、分割部４５を拡げている力を解除すると、保持器４１自身の弾性的な戻り力（復帰力）によって、図９（ｂ）に示す初期形状に復帰することで、保持器４１を、複数の転動体を保持した状態で、歩留まりよく、かつ安定して、各種回転機構に適用される軸受に組み込むことができる。
【００５８】
本発明の構造により、たとえば保持器４１の直径が小さく設定され、これにより、従来の構造では、分割部４５を拡げて開口部５２を構成することが困難となる場合にも、保持器４１に薄肉部４６を構成することで、歩留まりよく、かつ安定して各種回転機構に適用される軸受に組み込み可能な保持器４１が提供される。
【００５９】
なお、本例の１分割保持器４１では、薄肉部４６を構成したことに伴い、その定格荷重（剛性）が低下することになるが、この定格荷重（剛性）は、少なくとも既存の２分割保持器と同等の定格荷重（剛性）を確保することができる。これにより、たとえば軸受回転中に複数の転動体を保持した状態で公転する際において、保持器４１は、その耐久性を一定に維持しつつ、転動体を安定して保持し続けることができる。
【００６０】
ところで、分割部４５を互いに離間させるように拡げる際に、薄肉部４６が塑性変形した場合には、分割部４５を拡げている力を解除しても、保持器４１が図９（ｂ）に示す初期形状に復帰しない状態となることが想定される。なお、保持器４１が初期形状に復帰しない状態とは、分割部４５において、一方側端部４７と他方側端部４８の周方向端面同士が、周方向に沿って対向して配置されない状態を指称する。
【００６１】
そこで、本例では、図９（ａ）に示すように、分割部４５には、一方側端部４７には、その周方向端面の軸方向中央部から他方側端部側に突出する凸部４９を設けるとともに、他方側端部４８には、その周方向端面の軸方向中央部で、凸部４９と対向する部分に、一方側端部４７から離れる方向に凹んだ凹部５０を設けている。
【００６２】
本例では、凸部４９は、その外面輪郭が他方側端部４８に向かって末広がり状に拡大し、かつ、全体的に丸味を帯びた台形状をなして構成されており、一方、凹部５０は、その開口外面輪郭が一方型端部４７から離れる方向に末広がり状に拡大し、かつ、全体的に丸みを帯びた台形状で、凸部４９を収容可能な内側形状をなして構成されている。本例によれば、これらの凸部４９および凹部５０を相互に嵌合させると、図９（ａ）に示すように、第１の係合部である、末広がり状に拡大した凸部の先端側の幅方向両側部分が、第２の係合部である、末広がり状に拡大した凹部の先端側の幅方向両側部分（幅がより狭小となった周方向開口部）が相互に係合して、保持器４１を初期形状である円環状に保持することができる。また、図９（ｂ）に示す初期形状において、一方側端部４７と他方側端部４８とが互いに離れる方向の弾力が付与されるように構成したり、凸部４９の突出量を調整したりすることで、軸受の運転時に、これらの周方向端部同士が衝突することを防止ないしは低減させることができる。なお、この係合構造に関しては、その他の構成および作用は、第１例と同様である。
【００６３】
［実施形態の第７例］
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２態様に関連する実施形態の第７例を示している。本例の１分割保持器４１ａでは、保持器４１の外周面に沿って、１つの薄肉部４６が形成されている第１例と異なり、保持器４１ａの内周面に沿って、１つの薄肉部４６ａを形成している。図示の例では、１つの薄肉部４６ａは、分割部４５と径方向に対向する位置に形成されている。
【００６４】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、薄肉部４６ａは、周方向に沿って隣り合うポケット４４の間に存在する柱部４３（図９（ａ）参照）に沿って設けられ、かつ、柱部４３からリム部４２ａ、４２ｂにわたって連続して形成されている。本例では、薄肉部４６ａは、柱部４３およびリム部４２ａ、４２ｂの外径側の面の一部に、断面台形状の凹溝５１ａを軸方向に形成して、この部分の径方向厚さを他の部位よりも小さくさせることにより形成されている。これにより、薄肉部４６ａが保持器４１ａの内周面に沿って形成されることとなる。
【００６５】
なお、薄肉部４６ａを形成するための凹溝５１ａの形状については、第６例と同様に限定されることはなく、Ｕ字形状、円弧形状、楕円形状、三角形状、矩形状など各種の断面形状をなすように凹ませて、凹溝を形成することもできる。
【００６６】
ここで、保持器４１ａの内周面に沿って薄肉部４６ａを構成した場合、図１０（ｂ）に示すように、分割部４５を互いに離間させるように拡げて、薄肉部４６ａを中心にその両側にある部分を旋回させていくと、これに応じて、凹溝５１ａにおいて、凹溝の周方向内側面５３（図１０（ｃ）参照）同士が接近し、さらに分割部４５を互いに拡げることで、やがて、これらの凹溝内側面５３同士が接触し互いに干渉してしまう場合がある。
【００６７】
この場合、分割部４５を互いに拡げることが困難になるため、それ以上、分割部４５を互いに拡げた場合には、保持器４１を強引に弾性変形させることとなる。そうなると、保持器４１のうち薄肉部４６ａ以外の部分に、応力やそれに伴う「ひずみ」が発生し、その発生した応力や「ひずみ」の程度によっては、保持器４１が塑性変形してしまうおそれがある。
【００６８】
そこで、保持器４１の内周面に沿って薄肉部４６ａを構成する場合には、凹溝５１ａにおいて、凹溝内側面５３の開き角度θ（これらの凹溝内側面５３が相互になす角度）を、６０°≦θ≦９０°の範囲に設定することが好ましい（図１０（ｃ）参照）。なお、第１例のように、保持器４１の外周面に沿って薄肉部４６を形成した場合（図９（ｃ）参照）には、この干渉の問題は生じない。その他の部分の構成および作用は、第６例と同様である。
【００６９】
［実施形態の第８例〜第１２例］
本発明の第２態様は、第６例や第７例として提示した形態に限定されることなく、種々の改良や変形が可能である。図１１（ａ）（ｂ）は、本発明の第２態様に関連する実施形態の第８例および第９例を示している。第８例の保持器４１ｂでは、その内周面に凹溝５１が２箇所で設けられ、その外周面に沿って２つの薄肉部４６が形成されている。第９例の保持器４１ｃでは、その外周面に凹溝５１ａが２箇所で設けられ、その内周面に沿って２つの薄肉部４６ａが形成されている。
【００７０】
また、図１２（ａ）（ｂ）は、本発明の第２態様に関連する実施形態の第１０例および第１１例を示している。第１０例の保持器４１ｄでは、その内周面に凹溝５１が３箇所で設けられ、その外周面に沿って３つの薄肉部４６が形成されている。第１１例の保持器４１ｅでは、その外周面に凹溝５１ａが３箇所で設けられ、その内周面に沿って３つの薄肉部４６ａが形成されている。
【００７１】
これらの場合、それぞれの薄肉部４６、４６ａの配置については、保持器４１ｂ〜ｅの使用目的や使用環境、あるいは、保持器４１ｂ〜ｅの大きさや形状などに応じて適宜設定されるため、特に限定されることはない。ただし、分割部４５から周方向に沿って等間隔に薄肉部４６、４６ａを配置することが好ましい。すなわち、分割部４５およびこれらの薄肉部４６、４６ａが周方向に沿って互いに等間隔の位置関係となるように、保持器４１ｂ〜ｅを構成することが好ましい。
【００７２】
これらの例によれば、１分割保持器４１ｂ〜ｅの内周面または外周面に、複数の薄肉部４６、４６ａを構成したことにより、分割部４５を互いに離間させるように拡げる際に、これらの薄肉部４６、４６ａを中心にその両側にある部分を旋回して、展開することができるため、一方側端部４７と他方側端部４８との間に構成される開口部５２（図９（ｃ）、図１０（ｂ）参照）を、薄肉部４６、４６ａが１つの場合に比べて、さらに大きく開口させることができる。
【００７３】
さらに、図１３は、本発明の第２態様に関連する実施形態の第１２例を示している。第１２例の保持器４１ｆでは、分割部４５と径方向に対向した位置であって、周方向の互いに整合する位置に、保持器４１ｆの内周面および外周面の双方に断面円弧状の１対の凹溝５１ｂを形成することにより、薄肉部４６ｂを保持器４１ｆの厚さ方向中央部に沿って形成している。
【００７４】
このような１対の凹溝５１ｂにより形成された薄肉部４６ｂを周方向の複数箇所に設けてもよい。さらに、保持器の内周面および外周面の双方に、凹溝を周方向に位置を異ならせて設けることにより、周方向の複数箇所に、種類の異なる薄肉部を複数構成するようにしてもよい。たとえば、外周面に沿って１つ以上の薄肉部４６を構成するとともに、これらの薄肉部４６とは周方向の異なる位置に、内周面に沿って１つ以上の薄肉部４６ａを構成することもできる。その他の部分の構成および作用は、第６例と同様である。
【００７５】
なお、第６例〜第１２例について、その係合構造については、代替的に、第１例〜第５例の係合構造を採用することができるが、第６例〜第１２例の第２態様に関する薄肉部の構造のみを採用する場合には、たとえば、図１５のように連結ピン１１を用いた係合構造や、その他の公知の係合構造も採用することができる。
【００７６】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の分割型転がり軸受用保持器は、自動車用エンジンなどの内燃機関におけるクランクシャフトやカムシャフトを回転自在に支持する軸受、その他の各種回転機構の軸受に広く適用することができるため、本発明は転がり軸受、特にころ軸受が適用される分野において大きな貢献を果たすものである。
【符号の説明】
【００７８】
１、１ａ  ２分割ころ軸受
２    ころ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  ２分割保持器
４    シリンダヘッド
５    キャップ
６ａ、６ｂ  外輪
７    分割部
８    凸部
９    凹部
１０    嵌挿孔
１１    連結ピン
１２    １分割保持器
１３ａ、１３ｂ  リム部
１４    柱部
１５    ポケット
１６    分割部
１７ａ、１７ｂ  周方向端面
２１、２１ａ〜ｄ  ２分割保持器
２２ａ、２２ｂ  リム部
２３    柱部
２４    ポケット
２５、２５ａ〜ｄ  分割部
２６    分割部
２７、２７ａ〜ｄ  一方側端部
２８、２８ａ〜ｄ  他方側端部
２９、２９ａ〜ｄ  凸部
３０、３０ａ〜ｄ  凹部
３１、３１ａ、３１ｂ  突起
３２、３２ａ、３２ｂ  係合孔
３３、３３ａ    面取り
３４    隙間
３５    フック
３６    係合片
３７    突出部
４１、４１ａ〜ｆ  １分割保持器
４２ａ、４２ｂ  リム部
４３    柱部
４４    ポケット
４５    分割部
４６、４６ａ、４６ｂ  薄肉部
４７    一方側端部
４８    他方側端部
４９    凸部
５０    凹部
５１、５１ａ、５１ｂ  凹溝
５２    開口部
５３    凹溝内側面
【図１】
2012073839.tif 000003
【図２】
2012073839.tif 000004
【図３】
2012073839.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012073839.tif 000007
【図６】
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【図７】
2012073839.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2012073839.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
2012073839.tif 000019
2012073839.tif 000020
2012073839.tif 000021
2012073839.tif 000022
2012073839.tif 000023
2012073839.tif 000024
2012073839.tif 000025
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