(57)【要約】  【課題】分割可能な外輪を有しながらも、騒音やフレーキング等を抑制できる転がり軸受を提供する。  【解決手段】  外輪３ａの分割面Ｐのズレｓが軸受スキマΔ１を超えたとしても、外輪３ａの分割面Ｐの位置では、軸受スキマΔ２はΔ１より大きくなっており、（Δ１＞ｓ）である限り、ころ３ｃが拘束されることはなく、回転不良が生じる恐れは少ない。又、外輪３ａの内周面を転動してきたころ３ｃが、分割面Ｐのズレにより生じた段部に当たっても内輪３ｂ側に逃げるスペースがあるため、その騒音を抑制し、ここからフレーキングが発生することを抑制できる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、両輪間を転動する転動体とを有する転がり軸受において、
前記外輪は半径方向に分割可能となっており、前記内輪の外周から前記外輪の内周までの距離は、前記外輪の分割位置で、少なくとも前記ころの外径より大きくなっていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記外輪は、単一の素材から切断代を加算した内径で内周面を形成された後に切断され、更に前記内輪の外方に組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のコンロッドやクランクシャフトに組み込むことができる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両の内燃機関のシリンダブロックに対して、クランクシャフトを回転自在に支持する際に、そのジャーナルは滑り軸受によって支持されている。又、クランクシャフトのピンに対して、コンロッドを回転自在に支持する場合にも、その大端部は滑り軸受によって支持されている。ここで、滑り軸受は、比較的大荷重を支持できるが、摩耗を抑制するためには適量の潤滑剤を外部から圧送する必要があり、また引きずりトルクが大きいという問題がある。近年においては、車両の燃費向上が重要な課題となっており、従って滑り軸受を転がり軸受に置き換えることで、燃費向上を図れないかという要求がある。
【０００３】
しかるに、コンロッドやクランクシャフトに転がり軸受を組み込む上での一つの問題は、転がり軸受の外輪を分割しなければならないということである。ところが、内周が真円である外輪を機械加工によって切断すると、切断代があるために、切断した外輪を組み合わせたときに内周が真円にならないという問題がある。そこで、特許文献１に開示された割り型軸受では、内周を真円とした外輪に応力を与えて破断させ、切断代を設けないことで、切断した外輪を組み合わせたときに内周が真円に近づくようにしている。
【特許文献１】特開平６−８１８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、破断させた外輪を組み合わせた場合でも、ミクロン単位での内周のズレ即ち段差は避けることができず、更に外輪が装着されるハウジングが分割形式の場合には、組み合わせ時のズレにより外輪の段差も増大し、外輪内周を転動するころが、その段差を乗り越える際に騒音が発生したり、段差を起点としてフレーキングなどの不具合が発生する恐れがある。特に、分割形式のハウジングにおいて、組み合わせ時のズレが転がり軸受のラジアルスキマを超えている場合、外輪と内輪との間の距離がころ径より小さくなって、ころが拘束され、ころの回転不良を生じさせる恐れもある。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、分割可能な外輪を有しながらも、騒音やフレーキング等を抑制できる転がり軸受を提供することを目的とする、
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の転がり軸受は、内輪と、外輪と、両輪間を転動する転動体とを有する転がり軸受において、前記外輪は半径方向に分割可能となっており、前記内輪の軸線から前記外輪の内周までの距離は、前記外輪の分割位置で、少なくとも前記ころの外径より大きくなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記内輪の軸線から前記外輪の内周までの距離は、前記外輪の分割位置で、少なくとも前記ころの外径より大きくなっているため、前記外輪の内周に段差が生じた場合でも、前記分割位置でころが拘束されることが抑制されるので、ころの回転不良を回避でき、段差通過時の騒音を抑制でき、更にころと軌道面との段差によるエッジロードが回避できるため、フレーキングなどを抑制できる。
【０００８】
前記外輪は、単一の素材から切断代を加算した内径で内周面を形成された後に切断され、更に前記内輪の外方に組み込まれると好ましい。例えば、切断代をδとし、外輪の内径設計値をＤとしたときに、リング状の素材の内径を（Ｄ＋δ）で仕上げる。その後、切断代δで素材を平面的に切断分割し、内輪を挟むように組み合わせると、分割位置から９０度位相の外輪内径はＤとなるが、組み合わせズレ（段差）がないとした場合の分割位置の外輪内径は（Ｄ＋δ）となるので、この径差δを、外輪組み合わせ時の最大段差以上にすれば、前記分割位置でころが拘束されることが抑制されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる軸受が組み込まれた内燃機関のコンロッドの正面図である。図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【００１０】
本実施の形態に係るコンロッド１は、所定の金属材料を素材として鍛造等により形成された本体２と、本体２の大端部２ｂの内径部（大端軸受部）に組み付けられた軸受３によって構成されている。軸受３は、外輪３ａと、クランクシャフトＣ（図２参照）のピン部である内輪３ｂ（一点鎖線で図示）と、両輪間を転動する転動体である複数のころ３ｃとから構成されている。尚、本実施の形態では、後述するように軸受３の外輪３ａは半径方向に分割可能となっている。
【００１１】
コンロッド１の本体２は、小端部２ａと、大端部２ｂと、小端部２ａと大端部２ｂとを連結する連結部２ｃとを有する。更に、半円筒状の内周を有する大端部２ｂには、同じ内径の半円筒状の内周を有するキャップ２ｃが、対向して円筒を形成するように組み付けられ、軸受３を挟んだ状態でボルト８、８により固定されるようになっている。このようなコンロッド１は、内燃機関内で、大端部２ｂ側をクランクシャフトＣに組み付けられ、小端部２ａ側を不図示のピストンピンを介してピストンに組み付けられ、ピストンからの力をクランクシャフトＣに伝達する機能を有する。このとき、ころ３ｃは、外輪３ａと内輪３ｂとの間を転動することによって、低フリクションでコンロッド１とクランクシャフトＣとの相対回転を許容する。
【００１２】
図３は、軸受３の外輪３ａの製造方法を説明するための図である。外輪３ａは、単一の素材から切断代δ（切断によりカットされる素材の長さ）を加算した内径（Ｄ＋δ）で内周面を形成された中空円筒状に形成される。外輪３ａは切断代δで切断されて２分割される（図３（ａ）参照）。その後、外輪３ａの上半分は本体２の大端部２ｂに組み込まれ、外輪３ａの下半分はキャップ２ｄに組み込まれて、更にクランクシャフトＣのピン部即ち内輪３ｂの外方に組み込まれるようになっている（図３（ｂ）参照）。すると、組み合わせた外輪３ａにおける切断面Ｐを水平として、この切断位置から９０度位相である垂直方向の内径はＤであり、水平方向の内径は（Ｄ＋δ）となる。
【００１３】
図４は、軸受３の寸法関係を示す図であるが、スキマ等は誇張して描いている。外輪３ａの内径の上半分は、内輪３ｂの軸線Ｏから垂直方向下方にδ／２変位した位置Ｘ１を中心として、半径（Ｄ＋δ）／２で描かれている。一方、外輪３ａの内径の下半分は、内輪３ｂの軸線Ｏから垂直方向上方にδ／２変位した位置Ｘ２を中心として、半径（Ｄ＋δ）／２で描かれている。ここで、内輪３ｂの外径をｄ、ころ３ｃの外径をｕとすると、外輪３ａの分割面Ｐから９０度位相の位置における軸受スキマは、Δ１＝（Ｄ／２）−ｕ−（ｄ／２）で表せる。一方、外輪３ａの分割面Ｐの位置における軸受スキマは、Δ２＝（Ｄ＋δ／２）−ｕ−（ｄ／２）で表せる。従って、Δ２−Δ１＝δ／２だけ、外輪３ａの分割面Ｐの位置における軸受スキマΔ２は、外輪３ａの分割面Ｐから９０度位相の位置における軸受スキマΔ１より大きくなることとなる。
【００１４】
次に、比較例と比較して、本実施の形態の作用効果を説明する。図５は比較例の軸受３’を示す図で、図６は本実施例の軸受３を示す図で、いずれも上半分と下半分がずれた状態で示している。比較例３’の軸受は、外輪３ａの内周が円になるように組み合わせた状態で、外輪３ａの内径がＤとなるように加工したものである。従って、軸受３’の軸受スキマは、図３を参照してΔ１＝（Ｄ／２）−ｕ−（ｄ／２）で表せる。
【００１５】
ところで、外輪が分割可能な軸受を、図１，２に示すようにコンロッド１の大端部２ｂとキャップ２ｄ間に組み付けると、分割面にわずかなズレが生じる可能性がある。ここで、図５、６に示す軸受において、それぞれ外輪の分割面にズレｓ（誇張して図示）が生じたものとする。
【００１６】
しかるに、ズレｓが軸受スキマΔ１を超えた（ｓ＞Δ１）とすると、図５に示す比較例の軸受３’において、外輪３ａ’の分割面Ｐの位置では軸受スキマΔ１が負となり、ころ３ｃがここで拘束され、回転不良が生じる恐れがある。又、外輪３ａ’の内周面を転動してきたころ３ｃが、分割面Ｐのズレにより生じた段部に衝接し騒音を発生したり、ここからフレーキングを発生させたりする恐れがある。
【００１７】
これに対し、図６に示す本実施の形態の軸受３においては、外輪３ａの分割面Ｐのズレｓが軸受スキマΔ１を超えたとしても、外輪３ａの分割面Ｐの位置では、軸受スキマΔ２はΔ１より大きくなっており、（Δ１＞ｓ）である限り、ころ３ｃが拘束されることはなく、回転不良が生じる恐れは少ない。又、外輪３ａの内周面を転動してきたころ３ｃが、分割面Ｐのズレにより生じた段部に当たっても内輪３ｂ側に逃げるスペースがあるため、その騒音を抑制し、ここからフレーキングが発生することを抑制できる。更に、本実施の形態においては、図で垂直方向から分割面Ｐに向かうにつれて、徐々にスキマが大きくなり分割面Ｐの位置でスキマが最大となっている。このように、徐々にスキマが大きくなっているため変化点がなく、単に砥石などで部分的にスキマを大きくしたものより、ころ通過時の音が小さくなる。ラジアルスキマ以上のズレが発生した場合、分割面Ｐでは勿論拘束しないが、他の位置のころ（例えば４５度位置等）でも拘束しないようにできる。
【００１８】
図７は、切断代δと、分割位置での軸受スキマ、分割面のズレ許容量、面圧との関係を示すグラフである。図７に示すように、切断代δを増大することによって、分割位置での軸受スキマが増大し、分割面のズレ許容量も増大するが、面圧はほとんど変わらないことがわかる。
【００１９】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その発明の範囲内で変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本発明はコンロッドに限らず、クランクシャフトのジャーナル部を支持する軸受等にも適用可能である。特に、クランクシャフトのジャーナル部においては、アルミと鋳鉄というように、異なる素材により軸受を挟む場合があり、かかる場合、素材の線膨張係数の違いにより温度変化によって分割面にズレが生じやすく、本発明の効果がより期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態にかかる軸受が組み込まれた内燃機関のコンロッドの正面図である。
【図２】図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】軸受３の外輪３ａの製造方法を説明するための図である。
【図４】軸受３の寸法関係を示す図である。
【図５】外輪がずれた状態で示す比較例の図である。
【図６】外輪がずれた状態で示す本実施の形態の図である。
【図７】切断代δと、分割位置での軸受スキマ、分割面のズレ許容量、面圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２１】
１ コンロッド
２ 本体
２ａ 小端部
２ｂ 大端部
２ｃ キャップ
２ｃ 連結部
３ 軸受
３ａ 外輪
３ｂ 内輪
３ｃ  ころ
８ ボルト
Ｃ クランクシャフト
Ｐ 分割面
【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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