(57)【要約】      （修正有）【課題】転動体の合わせ面通過に伴う騒音や振動の発生を、簡単な構成によって大幅に抑制することができる、二つ割り転がり軸受を提供する。【解決手段】円周方向に二つ割りになっている二つ一組の二つ割り外輪２ａ、２ｂと、両二つ割り外輪２ａ、２ｂの各内側面を転動し得るように配設される複数個の転動体３と、各転動体３を円周方向略等間隔に配置するように保持する二つ一組の二つ割り保持器４ａ、４ｂとからなり、シャフト５が内嵌される。前記両二つ割り外輪２ａ、２ｂの内側面に、当該両二つ割り外輪２ａ、２ｂの円周方向端面同士が当接する合わせ部を覆う軟質材料からなる被膜１１が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に二つ割りになっている二つ一組の二つ割り外輪と、両二つ割り外輪の各内側面を転動し得るように配設される複数個の転動体と、各転動体を円周方向略等間隔に配置するように保持する保持器とを備え、シャフトが内嵌される二つ割り転がり軸受であって、
前記両二つ割り外輪の内側面に、当該両二つ割り外輪の円周方向端面同士が当接する合わせ部を覆う軟質材料からなる被膜が形成されていることを特徴とする二つ割り転がり軸受。
【請求項２】
前記軟質材料が、固定潤滑剤、高分子材料または軟質金属である請求項１に記載の二つ割り転がり軸受。
【請求項３】
前記被膜が、その円周方向端面に固定潤滑剤または高分子材料を付着させた二つ割り外輪を、前記二つ割り転がり軸受を密接して支持するハウジングに組み付ける際に径内側にはみ出た固定潤滑剤または高分子材料により形成されたものである請求項２に記載の二つ割り転がり軸受。
【請求項４】
円周方向に二つ割りになっている二つ一組の二つ割り外輪と、両二つ割り外輪の各内側面を転動し得るように配設される複数個の転動体と、各転動体を円周方向略等間隔に配置するように保持する保持器とを備え、シャフトが内嵌される二つ割り転がり軸受であって、
前記二つ割り外輪の円周方向端面に、合成樹脂からなる緩衝片が設けられていることを特徴とする二つ割り転がり軸受。
【請求項５】
前記緩衝片が、前記二つ割り外輪の一方の円周方向端面に設けられており、且つ、当該二つ割り外輪の内側面より径内方向に突出する凸部を有する請求項４に記載の二つ割り転がり軸受。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の二つ割り転がり軸受と、
この二つ割り転がり軸受を密接して支持する支持孔を有するハウジングと
を備えたことを特徴とする軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二つ割り転がり軸受およびこれを備えた軸受構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や船舶などのエンジンにおいて、ピストンの往復動を回転運動に変換するクランクシャフトを支持する軸受は、カウンターウェイト間又はカウンターウェイトとコンロッド大端部との間に配置されることから、円周方向に２分割された二つ割り軸受が使用されている。
【０００３】
前記支持軸受としては、従来、滑り軸受が使用されてきたが、近年、より燃料消費量の少ないエンジンに対する要求が益々高まっていることから、回転損失を低減させるために、前記滑り軸受に代えて周方向に分割された転がり軸受を使用することが提案されている。
【０００４】
この分割型の転がり軸受は、例えば、二つ一組の二つ割り外輪と、両二つ割り外輪の各内側面を転動し得るように配設される複数個の転動体であるころと、各ころを円周方向略等間隔に配置するように保持する二つ一組の二つ割り保持器とを備えている。そして、クランクシャフトが内輪部材として転がり軸受に内嵌される。
【０００５】
ところで、前記分割型の転がり軸受では、二つ一組の二つ割り外輪の円周方向端面同士が当接されて合わせ面を形成しているが、当該転がり軸受を収容する支持孔を有するハウジングへの組み付け誤差や、ハウジング嵌め合い面の加工状態により、前記合わせ面において、対向する外輪両端部にラジアル方向のズレが生じることがある。その結果、当該合わせ面にラジアル方向内側に突出する段差が形成されることがある。
【０００６】
そして、図８に示されるように、二つ割り外輪７２ａ、７２ｂの合わせ面Ｃにラジアル方向（図８において上下方向）に段差７５が生じると、この段差７５が生じている外輪の合わせ面Ｃ付近をころ７３が転走するときに、ころ７３の周面が前記段差７５の角７５ａに衝突し、騒音や振動が発生する惧れがある。
【０００７】
そこで、ころが段差を通過することに伴って発生する騒音や振動を抑制するために、前記合わせ面付近における外輪の軌道面をラジアル方向外側に逃がして「逃げ」を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１記載の軸受では、合わせ面を形成する一方の外輪の円周方向端部にＶ字状  凸部を設けるとともに、他方の外輪の円周方向端部にＶ字状凹部を設けている。そして、両外輪の円周方向端部のうち外輪軌道面を構成する内周面側に、先端縁に向かうにしたがって径方向の厚さ寸法を漸減させる方向に傾斜した傾斜面を形成している。特許文献１記載の軸受によれば、外輪同士の合わせ面にラジアル方向のズレが生じたとしても、前記傾斜面を形成したことにより段差が生じるのを防ぐことができ、その結果、騒音や振動の発生が抑制される、とされている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１２５６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１記載の軸受では、二つ割り外輪の円周方向端部を加工する必要があり、手間がかかるとともにコストアップの要因になっている。また、前述した「逃げ」を形成する方法では、ころの合わせ面通過に伴う騒音や振動を低減させることができるものの、前記傾斜面と外輪軌道面との境界である接合点においてころの速度ベクトルが急激に変化するため、騒音や振動の発生を十分には抑制できない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、転動体の合わせ面通過に伴う騒音や振動の発生を簡単な構成によって大幅に抑制することができる二つ割り転がり軸受およびこれを備えた軸受構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点に係る二つ割り転がり軸受は、円周方向に二つ割りになっている二つ一組の二つ割り外輪と、両二つ割り外輪の各内側面を転動し得るように配設される複数個の転動体と、各転動体を円周方向略等間隔に配置するように保持する保持器とを備え、シャフトが内嵌される二つ割り転がり軸受であって、
前記両二つ割り外輪の内側面に、当該両二つ割り外輪の円周方向端面同士が当接する合わせ部を覆う軟質材料からなる被膜が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第１の観点に係る二つ割り転がり軸受では、両二つ割り外輪の内側面に、当該両二つ割り外輪の円周方向端面同士が当接する合わせ部を覆う軟質材料からなる被膜が形成されている。したがって、この合わせ部に段差が生じていたとしても、かかる段差は被膜により埋めることができるので、転動体はスムーズに合わせ部を通過することができる。その結果、転動体の通過に伴う騒音や振動の発生を大幅に抑制することができる。また、二つ割り外輪の円周方向端面の加工に比べて前記被膜の形成は簡単に行うことができ、低コストで騒音および振動を抑制することができる。
【００１３】
前記軟質材料を、固定潤滑剤、高分子材料または軟質金属とすることができる。固定潤滑剤、高分子材料および軟質金属はなじみ性に優れているため、これらにより被膜を形成すると、転がり軸受の初期運転時に転動体が被膜上を通過することで段差を確実に埋めることができる。また、「なじみ」によって転動体が転動する面を滑らかにすることができる。その結果、転動体の通過に伴う騒音や振動の発生を大幅に抑制することができる。
【００１４】
前記被膜を、その円周方向端面に固定潤滑剤または高分子材料を付着させた二つ割り外輪を、前記二つ割り転がり軸受を密接して支持するハウジングに組み付ける際に径内側にはみ出た固定潤滑剤または高分子材料により形成されたものとすることができる。この場合、転がり軸受をハウジングに組み付けるだけで、外輪内側の合わせ部周辺に、はみ出した固定潤滑剤または高分子材料からなる被膜を形成することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の観点に係る二つ割り転がり軸受は、円周方向に二つ割りになっている二つ一組の二つ割り外輪と、両二つ割り外輪の各内側面を転動し得るように配設される複数個の転動体と、各転動体を円周方向略等間隔に配置するように保持する保持器とを備え、シャフトが内嵌される二つ割り転がり軸受であって、
前記二つ割り外輪の円周方向端面に、合成樹脂からなる緩衝片が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第２の観点に係る二つ割り転がり軸受では、二つ割り外輪の円周方向端面に、合成樹脂からなる緩衝片が設けられている。このため、二つ割り外輪の合わせ部に段差が生じたとしても、転動体は合成樹脂からなる緩衝片と衝突することになる。合成樹脂は二つ割り外輪を構成する金属材料よりも軟らかいので、衝突に伴い発生する騒音や振動を緩和させることができる。また、運転に伴い合成樹脂部分がなじむことで前記段差が解消されるので、転動体通過に伴う騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００１７】
前記緩衝片を、前記二つ割り外輪の一方の円周方向端面に設けられており、且つ、当該二つ割り外輪の内側面より径内方向に突出する凸部を有するものとすることができる。この場合、緩衝片を径内方向に突出させることにより、合わせ面の上流側および下流側のいずれの外輪が径内方向にズレたとしても、転動体を緩衝片に衝突させることができる。
【００１８】
本発明の軸受構造は、前述した二つ割り転がり軸受と、この二つ割り転がり軸受を密接して支持する支持孔を有するハウジングとを備えたことを特徴としている。
本発明の軸受構造では、前述した二つ割り転がり軸受を用いているので、転動体の通過に伴う騒音や振動の発生を簡単な構成により大幅に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の二つ割り転がり軸受およびこれを備えた軸受構造によれば、転動体の合わせ面通過に伴う騒音や振動の発生を簡単な構成によって大幅に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の二つ割り転がり軸受（以下、単に「転がり軸受」ともいう）およびこれを用いた軸受構造の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受１の断面説明図であり、図２は図１に示される転がり軸受の合わせ面付近の拡大説明図である。る。この転がり軸受１は、円周方向に二つ割りになっている二つ一組の二つ割り外輪２ａ、２ｂと、両二つ割り外輪２ａ、２ｂの各内側面を転動し得るように配設される複数個の転動体であるころ３と、各ころ３を円周方向略等間隔に配置するように保持する二つ一組の二つ割り保持器４ａ、４ｂとからなっている。シャフト５は、前記複数個のころ３によって支持されることにより前記転がり軸受１に内嵌されている。このシャフト５は内輪としても機能している。
【００２１】
二つ割り外輪２ａの円周方向端面と、この端面と対向する二つ割り外輪２ｂの円周方向端面とにより合わせ面Ｃが構成されている。本実施の形態では、両二つ割り外輪２ａ、２ｂの内側面であって、前記合わせ面Ｃ近傍の合わせ部１０を覆うように被膜１１が形成されている。そして、前記合わせ部１０に段差が生じたとしても、この段差は被膜１１により埋められる。したがって、ころ３はスムーズに合わせ部１０を通過することができ、その結果、ころ３の通過に伴う騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００２２】
前記被膜１１は、ＭｏＳ2、ＷＳ2、ＰＴＦＥなどの成分を含む固体潤滑剤や、ポリアミド、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、アルキドなどの高分子材料や、金、銀、鉛、インジウムなどの軟質金属からなっている。固定潤滑剤、高分子材料および軟質金属はなじみ性に優れているため、これらにより被膜１１を形成すると、転がり軸受の初期運転時にころ３が被膜１１上を通過することで段差を確実に埋めることができる。また、「なじみ」によってころ３が転動する面を滑らかにすることができる。その結果、ころ３の通過に伴う騒音や振動の発生を大幅に抑制することができる。
【００２３】
前記被膜１１の厚さは、本発明において特に限定されるものではないが、概ね５０μｍ〜５００μｍが目安である。５０μよりも薄いと段差を確実に埋めることができず、一方、５００μｍよりも厚いと「なじみ」の後も段差が残ってしまう。
【００２４】
被膜１１は、二つ割り外輪２ａ、２ｂの内側面の合わせ部１０に前述した固体潤滑剤をスプレー法などにより塗布することで形成することができ、外輪の円周方向端部に逃げ部を加工する場合に比べて簡単且つ低コストで段差による影響（騒音や振動の発生）を解消させることができる。
【００２５】
被膜１１は、また、図３に示されるように二つ割り外輪２ａ、２ｂの円周方向端面に前記固体潤滑剤または高分子材料を付着させ（図３の（ａ））、この状態の二つ割り外輪２ａ、２ｂを、二つ割り転がり軸受を密接して支持するハウジングＨに組み付ける（図３の（ｂ））ことで形成することもできる。この場合、円周方向端面に付着した固体潤滑剤または高分子材料は、組み付けることにより径内側にはみだして被膜１１を形成する（径外側にはハウジングＨがあるためはみだすことができない）。そして、このはみだした固体潤滑剤または高分子材料により段差が埋められる。したがって、ころ３はスムーズに合わせ部１０を通過することができ、その結果、ころ３の通過に伴う騒音や振動の発生を抑制することができる。この方法で被膜を形成する場合でも、外輪の円周方向端部に逃げ部を加工する場合に比べて簡単且つ低コストで段差による影響（騒音や振動の発生）を解消させることができる。
【００２６】
前記二つ割り外輪２ａ、２ｂの円周方向端面に予め付着される固体潤滑剤または高分子材料の厚さは、本発明において特に限定されないが、概ね５０μｍ〜５００μｍが目安である。５０μｍよりも薄いと、はみ出す量も不十分となり段差を埋めることができず、一方、５００μｍよりも厚くなると、「なじみ」の後でも段差が残る。
【００２７】
図４は、本発明の他の実施の形態に係る転がり軸受の要部説明図である。この実施の形態では、二つ割り外輪２ａの円周方向端面に合成樹脂からなる緩衝片１２が接着または溶着により固設されている。緩衝片１２は、二つ割り外輪２ａの円周方向端部に代わり径内側に突出して段差を形成している。転動するころ３は、この緩衝片１２と衝突することになるが、合成樹脂は二つ割り外輪２ａを構成する軸受鋼や炭素鋼板などの金属材料よりも軟らかいので、衝突に伴い発生する騒音や振動を緩和させることができる。また、運転に伴い合成樹脂部分がなじむことで前記段差が解消されるので（図４の（ｂ）参照）、ころ３の通過に伴う騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００２８】
緩衝片１２の高さないしは円周方向の寸法ｈは、本発明において特に限定されるものではないが、通常、０．０５〜５ｍｍ程度が目安である。０．０５ｍｍよりも薄いと衝突に伴い発生する騒音や振動を緩和できず、一方、５ｍｍよりも厚いと転動体荷重により樹脂部が凹んで逆に振動発生の原因になる。
【００２９】
緩衝片１２を二つ割り外輪の円周方向端面に設けることで、前述した効果に加え、当該二つ割り外輪のしめしろの調整が簡単にできるという効果が得られる。また、緩衝片１２を構成する合成樹脂として、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）などの耐摩耗性に優れた材料を用いると、緩衝片１２の耐久性を向上させることができ、長期に亘り衝突緩和効果を維持することができる。
【００３０】
図４に示される実施の形態では、緩衝片１２の幅は二つ割り外輪２ａの厚さｔと同じであり、当該緩衝片１２の内側面１２ａは二つ割り外輪２ａの内側面２ａ１と面一であるが、図５に示されるように、二つ割り外輪の内側面よりも径内方向に突出する凸部２２ａを有する緩衝片２２を用いることもできる。かかる凸部２２ａを設けることにより、合わせ面Ｃの下流側の二つ割り外輪２ａが径内方向にズレた場合（図４の（ａ）参照）、合わせ面Ｃの上流側の二つ割り外輪２ｂが径内方向にズレた場合（図４の（ｂ）参照）にいずれにおいても、ころ３を緩衝片２２に衝突ないしは接触させることができる。これにより、ころ３の段差への衝突を緩和させることができる。図４に示される実施の形態の場合、合わせ面Ｃの上流側の二つ割り外輪２ｂが径内方向にズレる場合、緩衝片１２により段差を埋めることができないが、前記凸部２２ａを有する緩衝片２２の場合は、上流側および下流側のいずれの二つ割り外輪が径内方向にズレたとしても段差を埋めることができる。
前記凸部２２ａの径内方向への突出高さｐは、本発明においてとくに限定されないが、通常、５ｍｍ以下程度が目安である。
【００３１】
つぎに本発明の軸受構造の実施の形態を説明する。図６は本発明の一実施の形態に係る軸受構造が適用されるコンロッド（コネクティングロッド）大端部の断面説明図である。コンロッド４０は、その大端部４１がクランクシャフト４２に支持され、図示しない小端部側に図示しないピストンがピンを介して取り付けられる。
【００３２】
前記大端部４１は、断面略半円形状の凹部を有する、第１ハウジング部である本体部４３に、断面略半円形状の凹部を有する、第２ハウジング部であるキャップ部４４をボルト４５で締結固定することにより断面略円形の支持孔４６を形成する構造である。この本体部４３とキャップ部４４とで形成される断面略円形の支持孔４６内に、二つ割り転がり軸受５２が組み込まれる。
【００３３】
この転がり軸受５１は、支持孔４６内に密接して配設される二つ一組の二つ割り外輪５２ａ、５２ｂと、両二つ割り外輪５２ａ、５２ｂの各内側面を転動し得るように配設される複数個の転動体であるころ５３と、各ころ５３を円周方向略等間隔に配置するように保持する二つ一組の二つ割り保持器５４ａ、５４ｂとを備えており、クランクシャフト４２が転がり軸受５２の内輪部材を構成している。そして、
【００３４】
なお、図６に示される実施の形態では、軸受構造をコネクティングロッドの大端部に適用しているが、図７に示されるように、クランクシャフト固定部６０の一部を構成するハウジングであるアッパーブロック６１とこのアッパーブロック６１と一体に結合されるハウジングであるロアブロック６２により形成される支持孔内に配置される、クランクシャフト支持用の軸受として用いることもできる。なお、図５において、６３はアッパーブロック６１とロアブロック６２を一体に固定する固定ボルトであり、６４はクランクシャフトの支持軸である。
【００３５】
また、前述した実施の形態では、軸受に内嵌されるシャフトとして、クランクシャフトを例示したが、カムシャフトなど他のシャフトにも、本発明の軸受構造を適用することができる。
さらに、前述した実施の形態は、転動体としてころを用いたニードル軸受を備えているが、転動体としてボールを用いた玉軸受を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の転がり軸受の一実施の形態の断面説明図である。
【図２】図１に示される転がり軸受の合わせ面付近の拡大説明図である。
【図３】合わせ部に被膜を形成する方法を説明する図である。
【図４】本発明の転がり軸受の他の実施の形態の要部説明図である。
【図５】本発明の転がり軸受のさらに他の実施の形態の要部説明図である。
【図６】本発明の軸受構造の一実施の形態の断面説明図である。
【図７】本発明の軸受構造の他の実施の形態の断面説明図である。
【図８】従来の二つ割り外輪の合わせ面付近の断面説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１            転がり軸受
２ａ、２ｂ    二つ割り外輪
３            ころ（転動体）
４ａ、４ｂ    二つ割り保持器
５            シャフト
１１            被膜
１２            緩衝片
２２            緩衝片
２２ａ          凸部
５１            転がり軸受
５２ａ、５２ｂ  二つ割り外輪
５３            ころ
５４ａ、５４ｂ  二つ割り保持器
Ｃ            合わせ面
【図１】
2010077999.tif 000003
【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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【図７】
2010077999.tif 000009
【図８】
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