(57)【要約】【課題】外輪に鍔が形成されていても外輪の内径面に潤滑油が溜まらず、ころの転動抵抗を低減させることができる、ころ軸受装置を提供する。【解決手段】ころ軸受装置の外輪２０の軸方向両側には鍔２４が形成されている。そして、外輪２０の軸方向の両端の上部及び下部には、鍔２４の軸方向における全幅にわたって、外輪２０の外径側から鍔２４の内径側の先端に達するスリット２２が設けられている。そして、スリット２２の向きは、外輪２０の放射方向を含み、かつ外輪２０の軸方向に対して平行とされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に介装される複数のころとを備え、外輪の軸方向両側に鍔が形成されているころ軸受であって、
前記外輪の両側の鍔には、鍔の軸方向における全幅にわたって貫通するスリットが周方向で相対する位置の二箇所以上に設けられており、該スリットの方向は外輪の放射方向を含み外輪の軸方向に対して傾斜した方向とされており、
前記外輪が、前記スリットを基点とした割り加工により形成され、複数部位に分割されていることを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はころ軸受に関する。更に詳しくは、エンジンのカムシャフトやクランクシャフト等の軸体を回転可能に支持するころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車エンジンでは、カムシャフトやクランクシャフト等の負荷荷重の高い軸の軸受には、滑り軸受が使用されてきた。そして、滑り軸受は運転が静かで構造が簡単であるという利点がある。しかし、滑り軸受では、摩擦抵抗が、転がり軸受の摩擦抵抗よりも大きい。そこで、カムシャフトやクランクシャフト等の負荷荷重の高い軸体の支持には高い負荷加重に耐えられるころ軸受を使用して低トルク化を図ることが提案されている。
そして、この種のころ軸受は、潤滑油が軸受内を循環する構成とされている。
【０００３】
カムシャフトにころ軸受を使用する先行技術文献として、特開２００７−２４７８７５号公報（特許文献１）がある。また、ころ軸受に潤滑油を循環させる先行技術文献として、実開平５−２２８４９号公報（特許文献２）がある。
【特許文献１】特開２００７−２４７８７５号公報
【特許文献２】実開平５−２２８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、潤滑油が循環する構成のころ軸受では、内輪回転の場合、遠心力により、外輪の内径面に潤滑油が溜まりやすい。そして、外輪が鍔つき構造の場合には、潤滑油が外輪の内径面に溜まり、ころが潤滑油を撹拌しながら回転することになるため、ころの転動抵抗が大きくなる。そして、ころの転動抵抗の増加は、ころ軸受がカムシャフトやクランクシャフト、バランサ等の円周方向に荷重がふれまわる軸に使用され、かつ、低温時で潤滑油の粘度が高いときに、顕著となる。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、外輪に鍔が形成されていても外輪の内径面に潤滑油が溜まらず、ころの転動抵抗を低減させることができる、ころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。
本発明の第１の発明は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に介装される複数のころとを備え、外輪の軸方向両側に鍔が形成されているころ軸受であって、
前記外輪の両側の鍔には、鍔の軸方向における全幅にわたって貫通するスリットが周方向で相対する位置の二箇所以上に設けられており、該スリットの方向は外輪の放射方向を含み外輪の軸方向に対して傾斜した方向とされており、
前記外輪が、前記スリットを基点とした割り加工により形成され、複数部位に分割されていることを特徴とする。
【０００７】
この第１の発明によれば、ころ軸受の外輪の内径面に介在する潤滑油は、外輪の鍔に設けられたスリットから軸受の外部へ排出される。よって、外輪に鍔が形成されているころ軸受において、外輪の内径面に潤滑油が溜まることがないので、ころの転動抵抗を低減させることができる。
そして、軸方向に対して傾斜した方向に設けられたスリットの軸方向の内側の端を、外輪に形成される割り面の軸方向の両端の基点とすることができるので、外輪を割る位置と割り面の形成される方向をスリットを設ける位置と向きにより制御することができる。
【発明の効果】
【０００８】
上記本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
上述の第１の発明によれば、ころ軸受の外輪の内径面に介在する潤滑油は、外輪の鍔に設けられたスリットから軸受の外部へ排出される。よって、外輪に鍔が形成されているころ軸受において、外輪の内径面に潤滑油が溜まることがないので、ころの転動抵抗を低減させることができる。
そして、軸方向に対して傾斜した方向に設けられたスリットの軸方向の内側の端を、外輪に形成される割り面の軸方向の両端の基点することができるので、外輪を割る位置と割り面の方向をスリットを設ける位置と向きにより制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に、本発明の実施例１におけるころ軸受１０をカムシャフト３０に取付けた状態の軸平行断面図を示す。ころ軸受１０は、軸体としてのカムシャフト３０を内輪の軌道面とするころ軸受であって、外輪２０ところ１２と保持器１４を備えている。そして、ころ軸受１０はカムキャップ３２とハウジング３４によりエンジン本体に固定されている。
図２に外輪２０の外観斜視図を示す。外輪２０は図２に示すとおり、軸方向の両端に鍔２４を備えており、外輪２０の軸方向の両端の上部及び下部には、鍔２４の軸方向における全幅にわたって、図で見て外輪２０の外径側から鍔２４の内径側の先端に達するスリット２２が設けられている。スリット２２の向きは、外輪２０の放射方向を含み、かつ外輪２０の軸方向に対して平行とされている。
図１には、外輪２０に設けられた４箇所のスリット２２の隙間の中央を通る位置における断面図を示している。図１に示すとおり、スリット２２は外輪２０の内径面２６に僅かにかかっており、外輪２０の内径面２６上のころ１２の軌道面にはかかっていない。
【００１１】
そして、ころ軸受１０が使用されるエンジンの内部には、図示は省略するが、潤滑油を循環させる機構があり、ころ軸受１０には潤滑油が供給される構成とされている。
【００１２】
ここで、潤滑油がころ軸受１０を循環する環境では、カムシャフト３０やころ１２が回転するため、遠心力によって潤滑油が外輪２０の内径面２６に溜まりやすい。よって、外輪２０に鍔２４が形成されているときは、潤滑油を逃がす径路がないと、外輪２０の内径面２６に潤滑油が溜まったままの状態となり、ころ１２が潤滑油を撹拌しながら回転することになるため、ころ１２の転動抵抗が大きくなってしまう。
しかし、実施例１のころ軸受１０では、外輪２０の鍔２４に設けられたスリット２２により、外輪２０の内径面２６に溜まった潤滑油を軸受の外部へ排出することができるため、ころ１２の転動抵抗を低減させることができる。
【００１３】
よって、実施例１によれば、外輪２０に鍔２４が形成されているころ軸受１０において、外輪２０の鍔２４に形成されたスリット２２から潤滑油が軸受の外部へ排出されるため、外輪２０の内径面２６に潤滑油が溜まることがなく、ころ１２の転動抵抗を低減させることができる。
なお、スリット２２は外輪２０の内径面２６上のころ１２の軌道面にはかかっていないので、スリット２２はころ１２の転動の安定性には影響を及ぼさない。
【００１４】
実施例１では、スリット２２は外輪２０の両側の鍔２４の上下の位置に軸方向に相対する位置に設けているが、スリット２２は少なくとも１側の鍔２４に１箇所以上設ければ良い。実施例１では外輪は回転しないので、外輪２０にスリット２２を一箇所だけ設ける場合は、潤滑油が自重により軸受外部に排出されるように、スリット２２を外輪２０の下側に設けることが好ましい。なお、スリット２２を複数箇所に設けて潤滑油の排出を促進させる場合は、スリット２２を外輪２０の周方向で等間隔に設けることが好ましい。
なお、ころ軸受１０では、カムシャフト３０が内輪軌道面を兼ねているが、内輪を別部材で備える構成であっても良い。
【００１５】
また、実施例１ではスリット２２を設ける向きを、図２に示したとおり、外輪２０の放射方向を含み、かつ外輪２０の軸方向に対しては平行としているが、スリット２２を設ける向きはこれに限定されない。図３に、スリット２２を設ける向きを変えた変形実施例における外輪２０の外観斜視図を示す。変形実施例ではスリット２２は、外輪２０の放射方向を含み、かつ外輪２０の軸方向に対しては軸方向の両端で互いに逆方向に傾斜させて、外輪２０の上方から見たときにハの字状となるように設けられている。
実施例１におけるころ軸受１０では、カムシャフト３０の回転に伴い、ころ１２が保持器１４と共につれまわる。そこで、変形実施例のようにスリット２２の向きを軸に対して傾斜させ、ころ１２のつれまわりの進行方向に向けてハの字状に開く構成とすれば、外輪２０の内径面２６に溜まった潤滑油は、ころ１２によってスリット２２から軸受の外部へ押し出されやすくなる。
【実施例２】
【００１６】
次に、本発明の実施例２について説明する。図４に、実施例２におけるころ軸受を構成する外輪２０Ａの外観斜視図を示す。実施例２のころ軸受は、実施例１のころ軸受１０と比較すると、外輪２０Ａがスリット２２を基点として、複数の部位に分割されている点に特徴がある。
外輪２０Ａは、図４に示すように、軸方向の両端に鍔２４を備えており、外輪２０Ａの軸方向の両端の上部及び下部には、鍔２４の軸方向の全幅にわたって、外輪２０Ａの外径側から鍔２４の内径側の先端に達するスリット２２が設けられている。スリット２２の向きは、外輪２０Ａの放射方向を含み、かつ外輪２０Ａの軸方向に対しては同じ向き及び角度で傾斜をしている。
【００１７】
そして、外輪２０Ａは割り加工により複数の部位に分割されており、スリット２２の軸方向の内側のスリット先端２７を基点とした、割り面２８が形成されている。
外輪２０Ａでは両側の鍔２４の相対する位置にスリット２２を設けており、スリット２２を設けた部位は鍔２４が切れており強度が低下している。よって、割り加工により、相対する位置にあるスリット２２の軸方向の内側のスリット先端２７の間に割り面２８が形成される。実施例２では、相対する位置にあるスリット２２の軸方向の内側のスリット先端２７が外輪２０Ａの周方向でずれた位置となっているため、割り面２８は軸に対して斜めに形成されている。
このように、スリット２２を設ける位置及びスリット２２の向きを調整することにより、鍔２４を有する外輪２０Ａに割り面２８を形成する位置及び割り面２８の向きを制御することができる。
【００１８】
図５に、実施例２のころ軸受と同様の構成のころ軸受１０Ａをカムシャフト４０の軸支に用いた事例の断面図を示す。図５に示すように、ころ軸受１０Ａがカムキャップ４６とハウジング４４の間に嵌め込まれて、カムシャフト４０が支持されている。ころ軸受１０Ａは滑り軸受より摩擦抵抗が小さく、また、鍔つき外輪を使用する従来のころ軸受よりもころの転動抵抗が小さいので、ころ軸受１０Ａを用いることにより、カムシャフト装置の低トルク化を図ることができる。
【００１９】
図６は、ころ軸受１０Ａをクランクシャフト５０の軸支に用いた事例の断面図である。図６に示すように、ころ軸受１０Ａがハウジング５２に嵌め込まれて、クランクシャフト５０が支持されている。ころ軸受１０Ａは滑り軸受より摩擦抵抗が小さく、また、鍔つき外輪を使用する従来のころ軸受よりもころの転動抵抗が小さいので、ころ軸受１０Ａを用いることにより、クランクシャフト装置の低トルク化を図ることができる。
【００２０】
上記の各実施例では、本発明に係るころ軸受をカムシャフトやクランクシャフトに使用する例を示したが、本発明に係るころ軸受の用途は、カムシャフト及びクランクシャフトには限られない。また、上記の各実施例では、内輪回転の軸受への適用例を示したが、本発明は外輪回転の軸受を含めて、外輪が鍔を有する軸受一般に適用することができる。
その他、本発明に係るころ軸受その発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１におけるころ軸受をカムシャフトに取り付けた状態の軸平行断面図である。
【図２】実施例１におけるころ軸受の外輪の外観斜視図である。
【図３】実施例１の変形実施例における外輪の外観斜視図である。
【図４】実施例２におけるころ軸受の外輪の外観斜視図である。
【図５】実施例２におけるころ軸受をカムシャフトに適用した事例の断面図である。
【図６】実施例２におけるころ軸受をクランクシャフトに適用した事例の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０   ころ軸受
１２   ころ
１４   保持器
２０、２０Ａ  外輪
２２   スリット
２４   鍔
２６   内径面
２７   スリット先端
２８   割り面
３０   カムシャフト
３２   カムキャップ
３４   ハウジング
４０   カムシャフト
４２   カム
４４   ハウジング
４６   カムキャップ
５０   クランクシャフト
５２   ハウジング
５４   コンロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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