(57)【要約】【課題】軸部に対する位置決めを容易にするとともに、シェル外輪から軸方向外側に保持器が抜け出てしまうことを防止することのできる支持軸受を提供する。【解決手段】支持軸受（４）において、保持器（７）は、少なくとも転動体（６）を収容するポケット（７０）の軸方向端面（７０ａ，７０ｂ）よりも外側の位置において外径方向に突出し、当該突出部分の軸方向外端面（７３ａ，７４ａ）が軸線に対し交差する平面となっている凸部（７３，７４）を含む。シェル外輪（５）は、軸方向外端において、内径方向に折り曲げられ、凸部（７４）の軸方向外端面（７４ａ）と所定の間隔となるよう対面する縁曲げ部（５２）を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と外方部材との間に配置される支持軸受であって、
前記外方部材の内径側に配置されるシェル外輪と、
前記シェル外輪の軌道面上を転動する転動体と、
前記転動体を保持し、前記シェル外輪よりも軸方向外側に延びる保持器とを備え、
前記保持器は、少なくとも前記転動体を収容するポケットの軸方向端面よりも外側の位置において外径方向に突出し、当該突出部分の軸方向外端面が軸線に対し交差する平面となっている凸部を含み、
前記シェル外輪は、軸方向外端において、内径方向に折り曲げられ、前記凸部の前記軸方向外端面と所定の間隔となるよう対面する縁曲げ部を含む、支持軸受。
【請求項２】
前記支持軸受は、軸方向において、２つの作用部材の間に配置され、
前記凸部の前記軸方向外端面と前記縁曲げ部との間の前記間隔は、前記保持器と前記作用部材との間の隙間よりも小さい、請求項１に記載の支持軸受。
【請求項３】
前記縁曲げ部は、前記保持器の前記軸方向外端面と平行となるよう対面する、請求項１または２に記載の支持軸受。
【請求項４】
前記凸部は、前記保持器の周方向に沿って一連に設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の支持軸受。
【請求項５】
前記凸部は、前記保持器の周方向に沿って断続的に設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の支持軸受。
【請求項６】
前記保持器は、周方向に隣り合う前記ポケット間の間隔を維持するための複数の柱部をさらに含み、
各前記凸部は、前記保持器において、軸方向に前記柱部を有する位置に設けられる、請求項５に記載の支持軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持軸受に関し、特に、クランクシャフトやカムシャフト等の支持軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に用いられる内燃機関のクランクシャフトやカムシャフト等では、軸方向に沿って複数箇所に支持軸受が使用される。
【０００３】
たとえば、組立クランクシャフトの場合、軸方向に沿って複数のクランクウェブが並列しており、隣り合うクランクウェブ同士がクランクピンからなる軸部で接続されている。また、カムシャフトの場合、軸方向に沿って複数のカム部材が並列しており、隣り合うカム部材間に軸部が介在している。支持軸受は、このような軸部とハウジングやコンロッド等の外方部材との間に配置される。
【０００４】
一般的に、支持軸受は、外方部材間の幅寸法以下の幅のものが用いられるため、外方部材にセットするまで支持軸受は支持部材間において自由に動く。したがって、各支持軸受を軸部に対して軸方向に位置決めするには作業が煩雑となってしまう。また、支持軸受の軸方向両端に間座等の別部材を使用することは、部品点数の増加と組み立て工程の煩雑化をもたらす。
【０００５】
また、支持軸受を軸部に対して位置決めしやすいように、幅の広い外輪を用いる方法も考えられるが、外輪の幅が外方部材よりも広くなってしまうことは好ましくない。
【０００６】
一方で、特開２０１１−１３７５３４号公報（特許文献１）では、支持軸受を軸部に組み込む際の位置決めをしやすくするための支持軸受が提案されている。具体的には、図８および図９に示されるように、保持器１０７は、シェル外輪１０５の鍔部１５１、１５２よりも軸方向外側へ延びた形状とし、保持器１０７の幅を、カム部材１０２間の幅よりも若干短くすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１３７５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記文献の保持器の構成によれば、保持器の両端がカム部材にそれぞれ当たることで、支持部材を軸方向へ位置決めし易くすることができる。
【０００９】
このような形状の保持器において、シェル外輪と保持器との軸方向相互移動を規制するために、図９および図１０に示されるように、保持器１０７に、外径方向に突出する抜け止め凸部１７０を設け、シェル外輪１０５の内面に抜け止め凹部１５３を設けることが開示されている。
【００１０】
しかしながら、上記文献における保持器１０７側の抜け止め凸部１７０は、径方向断面形状が円弧状である。そのため、場合によっては、凹凸部分の引っ掛かり量が少なく、シェル外輪から保持器が抜け出てしまう可能性がある。
【００１１】
また、図９および図１０に示されるように、シェル外輪１０５の抜け止め凹部１５３の形状は、後曲げ側の鍔部１５２が軸線に対し外向きに傾斜した形状とされる。したがって、保持器１０７の抜け止め凸部１７０に許容される、シェル外輪１０５に対する相対移動量である隙間Ｗ１０１、Ｗ１０２の調整が難しく、隙間にばらつきが生じてしまう。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、軸部に対する位置決めを容易にするとともに、シェル外輪から軸方向外側に保持器が抜け出てしまうことを防止することのできる支持軸受を提供することである。
【００１３】
また、保持器とシェル外輪との軸方向の隙間を調整することのできる支持軸受を提供することも他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明のある局面に従う支持軸受は、軸部と外方部材との間に配置される支持軸受であって、外方部材の内径側に配置されるシェル外輪と、シェル外輪の軌道面上を転動する転動体と、転動体を保持し、シェル外輪よりも軸方向外側に延びる保持器とを備える。保持器は、少なくとも転動体を収容するポケットの軸方向端面よりも外側の位置において外径方向に突出し、当該突出部分の軸方向外端面が軸線に対し交差する平面となっている凸部を含み、シェル外輪は、軸方向外端において、内径方向に折り曲げられ、凸部の軸方向外端面と所定の間隔となるよう対面する縁曲げ部を含む。
【００１５】
好ましくは、支持軸受は、軸方向において、２つの作用部材の間に配置され、凸部の軸方向外端面と縁曲げ部との間の間隔は、保持器と作用部材との間の隙間よりも小さい。
【００１６】
好ましくは、縁曲げ部は、保持器の軸方向外端面と平行となるよう対面する。
【００１７】
好ましくは、凸部は、保持器の周方向に沿って一連に設けられている。
【００１８】
あるいは、凸部は、保持器の周方向に沿って断続的に設けられてもよい。
【００１９】
また、この場合、保持器は、周方向に隣り合うポケット間の間隔を維持するための複数の柱部をさらに含み、各凸部は、保持器において、軸方向に柱部を有する位置に設けられてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の支持軸受によれば、軸部に対する位置決めを容易にすることができる。また、シェル外輪の縁曲げ部が、保持器の凸部の軸方向外端面と対面するため、シェル外輪から軸方向外側に保持器が抜け出てしまうことを防止することができる。
【００２１】
また、縁曲げ部の曲げ量を調整することで、保持器の凸部の軸方向外端面の間隔を調整することができる。その結果、保持器とシェル外輪との隙間が所定の間隔となるよう調整することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の各実施の形態に係る支持軸受が配置されたカムシャフトの構成例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る支持軸受を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る保持器の側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る保持器の一部を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る支持軸受を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る保持器の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る保持器の一部を示す斜視図である。
【図８】従来例の支持軸受が配置されたカムシャフトの構成例を示す断面図である。
【図９】従来例の支持軸受を示す断面図である。
【図１０】従来例の支持軸受の要部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２４】
＜実施の形態１＞
本実施の形態では、支持軸受をカムシャフトに用いる場合について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る支持軸受４が配置されたカムシャフト１の構成例を示す断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る支持軸受４を示す断面図である。
【００２６】
図１を参照して、カムシャフト１では、軸方向に沿って、複数の作用部材としてのカム部材２が並列している。各支持軸受４は、軸方向において、隣り合うカム部材２間に設けられる。支持軸受４は、軸部３とハウジング１０とを相対回転可能に支持するために、径方向において、軸部３とハウジング１０との間に設けられる。図１に示されるように、カム部材２の径方向断面は、軸部３の断面よりも大きい。また、カム部材２の側面２１、２２は、軸線３０に対し直交している。
【００２７】
図１および図２を参照して、支持軸受４は、ハウジング１０の内径側に配置されるシェル外輪５と、シェル外輪５の軌道面上を転動する針状ころ６と、針状ころ６を保持する保持器７とを備えている。シェル外輪５の幅は、ハウジング１０の幅と同等である。
【００２８】
シェル外輪５には、軸方向両端それぞれに、内径方向に延びる鍔部５１および縁曲げ部５２が設けられている。鍔部５１は、軸受の製造工程において、平板状の鋼板を深絞り加工してカップ状に成形した後、カップの底部分を打ち抜くことにより形成される。縁曲げ部５２は、軸受の製造工程において、たとえば、針状ころ６および保持器７を縁部側からシェル外輪５内に挿入した後に、縁部を内径方向に折り曲げることによって形成される。
【００２９】
保持器７は、シェル外輪５よりも軸方向外側に延びるよう形成されている。本実施の形態では、保持器７の幅寸法が、隣り合うカム部材２間の距離よりも所定長さだけ短くなるように形成されている。このように、保持器７を、シェル外輪５よりも軸方向両側に延出させることで、支持軸受４の軸部３に対する位置決めを容易にすることができる。なお、図１では、軸方向両端面７１ａ、７２ａと、それぞれに対向するカム部材２の側面２１、２２との間隔（隙間）が、符号Ｗ３、Ｗ４で示されている。なお、支持軸受４は、隣り合うカム部材２間の中央に位置決めされるため、一方側の間隔Ｗ３と他方側の間隔Ｗ４とは等しい。
【００３０】
ここで、保持器７の形状について、図３および図４を参照して詳細に説明する。図３は、保持器７の側面図であり、図４は、保持器７の一部を示す斜視図である。なお、図３には、図２に示した保持器７を紙面左側から見た場合の側面が示されている。
【００３１】
図２および図４を参照して、保持器７は、複数の針状ころ６それぞれを収容するための複数のポケット７０と、ポケット７０を挟み、軸方向両側に位置する環状部７１、７２と、周方向に隣り合うポケット７０間の間隔を維持するための複数の柱部７５とを含む。
【００３２】
保持器７は、さらに、ポケット７０の軸方向端面７０ａ、７０ｂよりも外側の位置において外径方向に突出する凸部７３、７４を含む。具体的には、一方の環状部７１の軸方向内側に凸部７３が設けられ、他方の環状部７２の軸方向内側に凸部７４が設けられている。本実施の形態において、凸部７３、７４は、それぞれ、図３に示されるように、周方向において一連形成されている。
【００３３】
凸部７３の軸方向外端面７３ａおよび軸方向内端面７３ｂは、各々、軸線３０に対し交差する平面となっている。また、凸部７３の軸方向内端面７３ｂは、ポケット７０の軸方向端面７０ａ（環状部７１の内端面）とほぼ面一である。同様に、凸部７４の軸方向外端面７４ａおよび軸方向内端面７４ｂは、各々、軸線３０に対し交差する平面となっている。また、凸部７４の軸方向内端面７４ｂも、ポケット７０の軸方向端面７０ｂ（環状部７２の内端面）とほぼ面一である。
【００３４】
このように、凸部７３、７４の軸方向内端面７３ｂ、７４ｂと、ポケット７０の軸方向端面７０ａ、７０ｂとをほぼ面一とすることで、凸部７３、７４の軸方向内端面７３ｂ、７４ｂをポケット７０の軸方向端面７０ａ、７０ｂよりも外側に配置するよりも、シェル外輪５をコンパクト化することができる。
【００３５】
なお、保持器７の製造工程においては、たとえば、凸部７３、７４が形成された後にポケット抜きが行なわれる。保持器７の素材が金属である場合、凸部７３、７４は、削り出し加工により形成可能である。または、プレス加工により凸部７３、７４が形成されてもよい。あるいは、保持器７の素材は樹脂であってもよい。この場合には、凸部７３、７４は、たとえば射出成型によって形成可能である。
【００３６】
次に、再び図２を参照して、本実施の形態に係るシェル外輪５について詳細に説明する。
【００３７】
シェル外輪５の鍔部５１の内側面（軸方向内端面）５１ａは、凸部７３の軸方向外端面７３ａと平行であり、この軸方向外端面７３ａと所定の間隔（隙間）Ｗ１をもって対面している。また、シェル外輪５の縁曲げ部５２の内側面５２ａも、凸部７４の軸方向外端面７４ａと平行であり、この軸方向外端面７４ａと所定の間隔（隙間）Ｗ２をもって対面している。なお、これらの隙間Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ、シェル外輪５に対する、保持器７の軸方向の移動許容量を表わしており、一方側の隙間Ｗ１と他方側の隙間Ｗ２とは等しいこととする。
【００３８】
ここで、上述の図８〜図１０に示した従来例の支持軸受１０４では、シェル外輪１０５と保持器１０７との隙間Ｗ１０１、Ｗ１０２よりも、保持器１０７とカム部材１０２との隙間Ｗ１０３、Ｗ１０４よりも大きいものであった。したがって、この支持軸受１０４では、保持器１０７が軸方向にずれた場合、保持器１０７がカム部材１０２に当たる構成である。
【００３９】
これに対し、本実施の形態では、シェル外輪５と保持器７との隙間Ｗ１、Ｗ２は、保持器１０７とカム部材１０２との隙間Ｗ３、Ｗ４よりも小さい。したがって、本実施の形態によれば、保持器７は、カム部材２の側面２１、２２に接触せず、シェル外輪５によって案内される。したがって、カム部材２の側面２１、２２の粗さを気にする必要が無くなるため、原価低減につながる。
【００４０】
また、保持器７が軸方向外端側にずれたとしても、シェル外輪５の鍔部５１または縁曲げ部５２と、保持器７の凸部７３または凸部７４とが、面同士で当接し合う。そのため、保持器７が、シェル外輪５から軸方向外側へ抜け出してしまうことを確実に回避できる。
【００４１】
なお、図２では、シェル外輪５の縁曲げ部５２が、凸部７４の軸方向外端面７４ａと平行となるよう折り曲げられた例を示したが、縁曲げ部５２の内側面５２ａと凸部７４の軸方向外端面７４ａとが対面する構成であれば、平行でなくてもよい。すなわち、縁曲げ部５２は、外側に開くように折り曲げられてもよいし、内側に閉じるように折り曲げられてもよい。このように、縁曲げ部５２の折り曲げ角度を調整することで、縁曲げ部５２と凸部７４との隙間を調整できるため、支持軸受４ごとに必要な隙間を確保できる。
【００４２】
つまり、縁曲げ部５２と凸部７４との隙間を平行時の隙間Ｗ２をよりも大きくしたい場合、製造工程において、縁曲げ部５２は、図２に示した例よりも軸方向外向きに折り曲げられればよい。この場合、軸線３０と縁曲げ部５２の内側面５２ａとのなす角度は９０°未満である。なお、このように、縁曲げ部５２を軸方向外向きに折り曲げる場合でも、縁曲げ部５２と凸部７４との隙間が、保持器７とカム部材２との間の間隔Ｗ４よりも小さくなるよう折り曲げられることとする。
【００４３】
一方、縁曲げ部５２と凸部７４との隙間を平行時の隙間Ｗ２をより小さくしたい場合には、製造工程において、縁曲げ部５２は、図２に示した例よりも軸方向やや内向きに折り曲げられればよい。この場合、軸線３０と縁曲げ部５２の内側面５２ａとのなす角度は９０°より大きい。
【００４４】
上述のような支持軸受４の構成によれば、カムシャフト１において、複数個の支持軸受４を軸方向に使用する場合に、それぞれの支持軸受４の軸方向位置を間座等の別部材を用いることなく容易に位置決めすることができる。また、カムシャフト１と支持軸受４とを一体にしたカムシャフトアッシーとしても、組み立て性を良くすることができる。
【００４５】
また、シェル外輪５の縁曲げ部５２の折り曲げ角度が調整されたとしても、縁曲げ部５２の内側面５２ａは、保持器７の凸部７４の軸方向外端面７４ａと対面する。また、鍔部５１の内側面５１ａと、凸部７３の軸方向外端面７３ａとは略平行となって対面する。したがって、シェル外輪５から軸方向外側に保持器７が抜け出てしまうことを確実に防止できる。
【００４６】
また、縁曲げ部５２の曲げ量を調整することで、保持器７の凸部７３、７４との軸方向の隙間（Ｗ１、Ｗ２）を容易に管理することができる。その結果、シェル外輪５と保持器７との軸方向の隙間のばらつきを抑えることができ、量産性に優れる。
【００４７】
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１では、保持器７に設けられた凸部７３、７４は、周方向に一連形成されたものとして説明したが、断続的に形成されてもよい。このような形態を、実施の形態２として以下説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態１と異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００４８】
図５は、本発明の実施の形態２に係る支持軸受４Ａを示す断面図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る保持器７Ａの側面図であり、図７は、保持器７Ａの一部を示す斜視図である。なお、図６には、図５に示した保持器７Ａを紙面左側から見た場合の側面が示されている。
【００４９】
本実施の形態においては、図６に示されるように、複数の凸部７３Ａが、環状部７１において周方向に沿って断続的に設けられている。同様に、複数の凸部７４Ａが、環状部７２において周方向に沿って断続的に設けられている。
【００５０】
図５および図７を参照して、複数の凸部７３Ａ、７４Ａは、軸方向において柱部７５を含む位置に設けられており、ポケット７０を含む位置には設けていない。なお、この場合でも、凸部７３Ａ、７４Ａは、少なくとも、ポケット７０の軸方向端面７０ａ、７０ｂよりも外側の位置において外径方向に突出している。
【００５１】
このように、複数の凸部７３Ａ、７４Ａを、軸方向において柱部７５を含む位置に設けることで、ポケット７０から油が流入する空間が確保される。したがって、シェル外輪５からの保持器７Ａの離脱を防止するための凸部を設けた場合であっても、通油性の低下を回避することができる。また、複数の凸部７３Ａ、７４Ａを、軸方向においてポケット７０を含む位置にのみ設けるよりも、保持器７Ａの強度を高めることもできる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、凸部７３Ａと凸部７４Ａとが、軸方向に並んで配置されることとしたが、千鳥配置されてもよい。または、凸部７３Ａ、７４Ａは、いずれも周方向に等間隔に配置されることとしたが、等間隔でなくてもよい。また、各凸部７３Ａ、７４Ａの周方向長さは、柱部７５の周方向長さ（隣り合うポケット７０間の間隔）よりも長くてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態では、軸方向において、柱部７５を挟む位置に、１組の凸部７３Ａ、７４Ａが設けられることとしたが、軸方向において、凸部７３Ａから凸部７４Ａまでを一塊としてもよい。つまり、柱部７５も、環状部７１、７２よりも外径方向に突出させた形状としてもよい。そうすることで、柱部７５の外径面は、図５〜７に示した凸部７３Ａ、７４Ａの外径面と面一となる。この場合、図５〜７に示した保持器７Ａよりも、保持器の加工を容易にすることができる。
【００５４】
なお、上記実施の形態１、２では、支持軸受がカムシャフトに装着される例について説明したが、クランクシャフトに装着される場合であっても、支持軸受の構成を上記と同様とすることができる。つまり、支持軸受は、径方向において、クランクピン（軸部）とコンロッド（外方部材）との間に設けられ、軸方向において、隣り合うクランクウェブ（作用部材）間に設けられてもよい。
【００５５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５６】
１，１００  カムシャフト、２，１０２  カム部材、３，１０３  軸部、４，１０４  支持軸受、５，１０５  シェル外輪、６，１０６  針状ころ、７，７Ａ，１０７  保持器、１０  ハウジング、３０  軸線、５１，１５１，１５２  鍔部、５２  縁曲げ部、７０  ポケット、７１，７２  環状部、７３，７３Ａ，７４，７４Ａ  凸部、７３ａ，７４ａ  軸方向外端面、７３ｂ，７４ｂ  軸方向内端面、７５  柱部、１５０  円筒部、１５３  抜け止め凹部、１７０  抜け止め凸部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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