(57)【要約】【課題】両分割軌道輪を合わせるときに応力集中の発生を防止して軌道変形を防止すること。【解決手段】本二つ割り軸受用軌道輪１０は、半円筒状の二つの分割軌道輪１２，１４をそれらの円周方向両端の合わせ面で合わせてなる二つ割り軸受用軌道輪であり、両分割軌道輪１２，１４の、円周方向一端側の合わせ面１２ａ，１４ａが、軸方向中央部を頂部として軸方向両側部が対称な形状でかつ所定の曲率で湾曲した凸状合わせ面をなし、円周方向他端側の合わせ面１２ｂ，１４ｂが、軸方向中央部を底部として軸方向両側部が対称な形状でかつ前記曲率よりも小さい曲率で湾曲した凹状合わせ面をなしている構成。【選択図】図３
2006322580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半円筒状の二つの分割軌道輪をそれらの円周方向両端の合わせ面で合わせてなる二つ割り軸受用軌道輪において、
両分割軌道輪の、円周方向一端側の合わせ面が、軸方向中央部を頂部として軸方向両側部が対称な形状でかつ所定の湾曲率で湾曲した凸状合わせ面をなし、円周方向他端側の合わせ面が、軸方向中央部を底部として軸方向両側部が対称な形状でかつ前記湾曲率よりも小さい湾曲率で湾曲した凹状合わせ面をなしている、ことを特徴とする二つ割り軸受用軌道輪。
【請求項２】
上記凸状合わせ面の形状を第１半径の部分円形状または部分楕円形状となし、上記凹状合わせ面の形状を第１半径より大きい第２半径の部分円形状または部分楕円形状となす、ことを特徴とする請求項１に記載の二つ割り軸受用軌道輪。
【請求項３】
上記凸状合わせ面の頂部から軸方向両側部にかけての形状を半径が軸方向両側に向けて順次に小さくなる複数の部分円形状または部分楕円形状の組み合わせにより構成した、ことを特徴とする請求項１に記載の二つ割り軸受用軌道輪。
【請求項４】
半円筒状の二つの分割外輪をそれらの円周方向両端の合わせ面で合わせてなる外輪と、この外輪の内径面に配置される複数の転動体と、転動体を転動自在に保持する保持器とを備えた二つ割り軸受において、上記外輪に、請求項１ないし３いずれかに記載の軌道輪を備えた、ことを特徴とする二つ割り軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つ割り軸受用軌道輪およびこれを備えた二つ割り軸受に関する。二つ割り軸受は、自動車等の車両内燃機関におけるクランクピンとコンロッド大端部とからなる動力伝達装置（パワートレーン）に使用することができるものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図９および図１０で示すように、半円筒状の二つの分割軌道輪１２，１４からなる二つ割り軸受用軌道輪１０が開示されている。分割軌道輪１２，１４の円周方向一方の端面は凸状の合わせ面１２ａ，１４ａになっており、円周方向他方の端面は凹状の合わせ面１２ｂ，１４ｂになっている。凸状合わせ面１２ａ，１４ａは軸方向中央部（頂部）が円周方向一方にＶ形に突出し、凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂは軸方向中央部（底部）が円周方向一方にＶ形に凹入している。両分割軌道輪１２，１４は、上記合わせ面の凹凸のＶ形状により互いの係合力の確保や軸方向の位置ずれの防止等を図った構成になっている。なお、凸状合わせ面１２ａ，１４ａと凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂは合わせ込まれたとき接触する。
【０００３】
しかしながら、これら分割軌道輪１２，１４を用いた二つ割り軸受用軌道輪１０においては、両分割軌道輪１２，１４の凸状合わせ面１２ａ，１４ａの頂部がＶ形に鋭く尖った形状であるために、凸状合わせ面１２ａ，１４ａの頂部が凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂの底部に接触するとき、合わせ込みに際して該頂部から矢印向きの力Ｆ１が作用して凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂの底部に応力集中が起こり該底部近傍が圧縮応力で変形して破損する可能性がある。さらに、同特許文献１には凸状合わせ面１２ａ，１４ａの頂部と凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂの底部とが非接触でその軸方向両側部のみが接触する構成が開示されているが、凸状合わせ面１２ａ，１４ａの軸方向両側部により矢印向きの力Ｆ２が作用して凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂの軸方向両側部が押圧されて破損する可能性がある。
【０００４】
一方、特許文献２には、図１１で示すように、凸状合わせ面１２ａ，１４ａの頂部と凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂの底部とを半円形状となし軸方向両側部を軸方向に直線的な平坦面とした二つ割り軸受用軌道輪１０が開示されている。なお、凸状合わせ面１２ａ，１４ａと凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂは合わせ込まれたとき接触する。
【０００５】
しかしながら、この二つ割り軸受用軌道輪１０では、凸状合わせ面１２ａ，１４ａの頂部が半円形状であるため凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂの底部に応力集中が発生しないものの、凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂの軸方向両側部の平坦面が凸状合わせ面１２ａ，１４ａの軸方向両側部の平坦面との接触により受ける矢印向きの力Ｆ３の力で破損する可能性がある。
【特許文献１】特開昭５５−６５７２４号
【特許文献２】実開平０５−８６０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明により解決すべき課題は、両分割軌道輪を合わせるときに上記応力集中の発生を防止して軌道変形を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による二つ割り軸受用軌道輪は、半円筒状の二つの分割軌道輪をそれらの円周方向両端の合わせ面で合わせてなる二つ割り軸受用軌道輪において、両分割軌道輪の、円周方向一端側の合わせ面が、軸方向中央部を頂部として軸方向両側部が対称な形状でかつ所定の湾曲率で湾曲した凸状合わせ面をなし、円周方向他端側の合わせ面が、軸方向中央部を底部として軸方向両側部が対称な形状でかつ前記湾曲率よりも小さい湾曲率で湾曲した凹状合わせ面をなしていることを特徴とするものである。
【０００８】
合わせ面の湾曲率は、軸方向における単位長さ当たりの円周方向への湾曲量で表すことができる。
【０００９】
合わせ面の湾曲形状は、その軸方向のほぼ全体（軸方向両端部を除くことができる）が例えば部分円や部分楕円、等に湾曲する形状だけに限定されず、例えば、頂部と底部とが少なくとも部分円、部分楕円、対数曲線状、放物線状等の湾曲形状とし、この湾曲形状に連続して軸方向両側部が直線状に延びる湾曲形状も含むことができる。
【００１０】
本発明によると、一方の分割軌道輪の凸状合わせ面の頂部と他方の分割軌道輪の凹状合わせ面の底部との接触が湾曲面同士の接触であるので、凹状合わせ面の底部に対して凸状合わせ面の頂部との接触による応力集中が起こりにくくなり、凹状合わせ面の底部の破損を防止することができる。そのうえ、凸状合わせ面と凹状合わせ面の軸方向両側部が対称形状でかつ接触しないので、凹状合わせ面の軸方向両側部が凹状合わせ面の軸方向両側部との接触による破損を防止することができる。
【００１１】
上記凸状合わせ面を第１半径の部分円形状または部分楕円形状となし、上記凹状合わせ面を第１半径より大きい第２半径の部分円形状または部分楕円形状となす場合、頂部と底部との接触形態を第２半径の部分円または部分楕円に第１半径の部分円または部分楕円が内接するような接触形態となるので、頂部から底部に対しての応力集中を一層低減することができる。
【００１２】
上記凸状合わせ面を、その頂部から軸方向両側部にかけての形状を半径が軸方向両側に向けて順次に小さくなる複数の部分円形状または部分楕円形状の組み合わせにより構成する場合、凸状合わせ面の頂部の形状を大きい半径の部分円または部分楕円の形状として凹状合わせ面の底部に対する応力集中を発生させにくい形状とする一方、軸方向両側部の形状を小さい半径の部分円または部分楕円として凸状合わせ面の軸方向両側部が凹状合わせ面の軸方向両側部に接触しにくい形状として凸状合わせ面の軸方向両側部により凹状合わせ面の軸方向両側部が破損される可能性を一層低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、二つ割り軸受用軌道輪を互いの合わせ面で合わせ込むときに応力集中を防止して破損しにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る二つ割り軸受用軌道輪を詳細に説明する。なお、説明の都合で分割軌道輪に対して二つ割り軸受用軌道輪を合わせ軌道輪と称することにする。
【００１５】
（実施の形態１）
図１ないし図３を参照して実施の形態１に係る二つ割り軸受用軌道輪を説明する。図１は実施の形態１の合わせ軌道輪の斜視図、図２は実施の形態１の二つの分割軌道輪の平面展開図、図３は両分割軌道輪の合わせ面部分を拡大して示す図である。
【００１６】
図１を参照して合わせ軌道輪１０は同一形状の二つの第１、第２分割軌道輪１２，１４を互いの円周方向両端の合わせ面で突き合わせてなるものである。第１、第２分割軌道輪１２，１４は、互いに軌道幅が同一で円周方向の軌道長さが同一の半円筒状のものである。第１分割軌道輪１２の円周方向両端の端面はそれぞれ凸状合わせ面１２ａと凹状合わせ面１２ｂになっている。第２分割軌道輪１４の円周方向両端の端面はそれぞれ凸状合わせ面１４ａと凹状合わせ面１４ｂになっている。両分割軌道輪１２，１４それぞれの凸状合わせ面１２ａ，１４ａは軸方向（軌道幅方向）中央が頂部（円周方向一方に最大に突出する部分）１２ｃ，１４ｃとなり、凹状合わせ面１２ｂ，１４ｂは軸方向中央が底部（円周方向一方に最大に凹入する部分）１２ｄ，１４ｄとなっている。凸状合わせ面１２ａと凹状合わせ面１４ｂとの突合わせにおいて頂部１２ｂと底部１４ｄとが接触し、その接触部位から軸方向両側は非接触で隙間が設けられている。
【００１７】
図２（ａ）を参照して第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａは、軸方向中央を円周方向に通る線Ｌ上に中心点Ｏ１を持つ半径Ｒ１の半円（部分円に含む）形状をなしており、軸方向中央部に頂部１２ｃを持ち円周方向一方に凸状に湾曲した形状となっている。第１分割軌道輪１２の合わせ面１２ｂは軸方向中央を円周方向に通る線Ｌ上に中心点Ｏ２を持つ半径Ｒ２（＞Ｒ１）の半円形状をなしており、軸方向中央部に底部１２ｄを持つ凹状に湾曲した形状となっている。湾曲率（軸方向における単位長さ当たりの円周方向への湾曲量）で説明すると、凹状合わせ面１２ｂの湾曲率は、凸状合わせ面１２ａの湾曲率よりも小さいことになる。
【００１８】
図２（ｂ）を参照して第２分割軌道輪１４の凸状合わせ面１４ａは、軸方向中央部を円周方向に通る線Ｌ上に中心点Ｏ１を持つ半径Ｒ１の半円形状をなしており、軸方向中央部に頂部１４ｃを持ち円周方向一方に凸状に湾曲した形状となっている。第２分割軌道輪１４の合わせ面１４ｂは軸方向中央部を円周方向に通る線Ｌ上に中心点Ｏ２を持つ半径Ｒ２（＞Ｒ１）の半円形状をなしており、軸方向中央部に底部１４ｄを持つ凹状に湾曲した形状となっている。湾曲率で説明すると、凹状合わせ面１４ｂの湾曲率は、凸状合わせ面１４ａの湾曲率よりも小さいことになる。
【００１９】
図３を参照して第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａと第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂとを合わせ込むことにより合わせ軌道輪を構成する場合について説明する。なお、第１分割軌道輪１２の凹状合わせ面１２ｂと第２分割軌道輪１４の凸状合わせ面１４ａとの合わせ込みも同様であるのでその説明は省略する。
【００２０】
第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａの頂部１２ｃは第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂの底部１４ｄに接触するが、その接触形態は、破線で示す半径Ｒ２の円Ｃ２に破線で示す半径Ｒ１の円Ｃ１が上記頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触部位で内接する形態であり、その接触部位での応力集中は著しく低減する。この場合、両半径Ｒ１，Ｒ２の半径差が小さいほど頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触角度がより小さくなり、その接触部位での応力集中をより軽減ないしは無くすことができる。
【００２１】
また、上記内接関係により、第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａの軸方向両側部１２ｅと第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂの軸方向両側部１４ｅとの間には、隙間１６ａ，１６ｂが存在しており、かつ、その隙間１６ａ，１６ｂは軸方向に向けて対称形（線対称）に漸増しているので、両合わせ面１２ａ，１４ｄの突合わせにより頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触部位が弾性変形して接触面積が多少増大し拡大しても、隙間１６ａ，１６ｂは徐々に狭くなるに止まり、凹状合わせ面１４ｂの軸方向両側部１４ｅに凸状合わせ面１２ａの軸方向両側部１２ｅから圧縮応力を受けずに済み破損するおそれがない。
【００２２】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２に係る合わせ軌道輪の部分平面展開図であり、図３に対応する図である。第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａは軸方向中央を円周方向に通る線Ｌ上に半径Ｒ３の短軸が一致し長軸が軸方向を通る半楕円（部分楕円に含む）形状をなしており、軸方向中央において頂部１２ｃを持つ湾曲面形状となっている。
【００２３】
第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂは軸方向中央を円周方向に通る線Ｌ上に半径Ｒ４（＞Ｒ３）の短軸が一致し長軸が軸方向を通る半楕円形状をなしており、軸方向中央において底部１４ｄを持つ湾曲面形状となっている。
【００２４】
実施の形態２の場合の頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触形態は、破線で示す短軸半径Ｒ４（＞Ｒ３）の半楕円Ｅ２に短軸半径Ｒ３の半楕円Ｅ１が内接する形態であり、実施の形態１とほぼ同様に、頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触部位での応力集中は著しく低減し、かつ、両半径Ｒ４，Ｒ３の半径差が小さいほどその接触角度が小さくなり、その接触部位での応力集中をより軽減することができる。
【００２５】
実施の形態２の場合も、実施の形態１と同様に第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａの軸方向両側部１２ｅにより第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂの軸方向両側部１４ｅが圧縮応力を受けずに済み破損するおそれが低減している。なお、実施の形態２の場合、半楕円形状のため、長軸径を分割軌道輪の軌道幅に合わせて調整する一方、この調整とは独立して短軸径を凹状合わせ面と凸状合わせ面とに合わせて調整することができる。
【００２６】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３に係る合わせ軌道輪の部分平面展開図であり、図３に対応する図である。
【００２７】
第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａは軸方向中央を円周方向に通る線Ｌ上に半径Ｒ５の長軸が一致して通る半楕円形状をなしており、軌道輪軸方向中央において頂部１２ｃを持つ湾曲面形状となっている。
【００２８】
第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂは軸方向中央を円周方向に通る線Ｌ上に半径Ｒ６（＞Ｒ５）の長軸が一致して通る半楕円形状をなしており、軌道輪軸方向中央において底部１４ｄを持つ湾曲面形状となっている。
【００２９】
実施の形態３の場合の頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触形態は、破線で示す長軸半径Ｒ６の半楕円Ｅ３に長軸半径Ｒ５の半楕円Ｅ４が内接する形態であり、頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触部位での応力集中は著しく低減し、かつ、両半径Ｒ６，Ｒ５の半径差が小さいほどその接触角度が小さくなり、その接触部位での応力集中をより軽減することができる。
【００３０】
実施の形態３の場合も、実施の形態１と同様に第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａと第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂとの合わせ込みにより軌道が変形することを防止することができる。
【００３１】
実施の形態３の場合も、実施の形態２と同様に半楕円形状のため、長軸径を軌道輪幅に合わせて調整する一方、この調整とは独立して短軸径を凹状合わせ面と凸状合わせ面とに合わせて調整することができる。
【００３２】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４に係る合わせ軌道輪の部分平面展開図であり、図３に対応する図である。
【００３３】
第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａは軸方向中央を円周方向に通る線Ｌ上の頂部１２ｃを含む軸方向両側の第１所定領域１２ａ１が半径Ｒ７の第１部分円形をなしており、第１所定領域１２ａ１より軸方向両側の第２所定領域１２ａ２，１２ａ２が半径Ｒ８（＜Ｒ７）の第２部分円形をなす湾曲面形状となっている。すなわち、第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａは頂部１２ｃを含む第１所定領域１２ａでは半径Ｒ７を十分に大きくして、第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂの底部１４ｄを通る破線で示す半径Ｒ９の半円形と極力一致させて、破線で示す半径Ｒ９の円Ｃ５に半径Ｒ７の円Ｃ３が完全に第１所定領域１２ａ１で内接する形態として頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触部位での応力集中を著しく低減可能としている。そして、第２所定領域１２ａ２，１２ａ２では破線で示す半径Ｒ８の円Ｃ４を小さくして、接触部位から軸方向両側での隙間を必要量確保することができるようにしたものである。
【００３４】
（実施の形態５）
図７は本発明の実施の形態５に係る合わせ軌道輪の部分平面展開図であり、図３に対応する図である。
【００３５】
第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａは軸方向中央を円周方向に通る線Ｌ上の頂部１２ｃを含む軸方向両側の第１所定領域１２ａ１が半径Ｒ７の第１部分円形をなしており、第１所定領域１２ａ１より軸方向両側の第２所定領域１２ａ２，１２ａ２が軸方向に直線状をなす湾曲面形状となっている。すなわち、第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａは頂部１２ｃを含む第１所定領域１２ａでは半径Ｒ７を十分に大きくして、第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂの底部１４ｄを通る半径Ｒ９の半円形と極力一致させることを可能とし、破線で示す半径Ｒ９の円Ｃ５に半径Ｒ７の円Ｃ３が完全に第１所定領域１２ａ１で内接する形態として頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触部位での応力集中を著しく低減可能としている。そして、第２所定領域１２ａ２，１２ａ２では破線で示す直線形状として頂部１２ｃと底部１４ｄとの接触部位から軸方向両側での隙間を必要量確保することができるようにしたものである。
【００３６】
（その他の実施の形態）
なお、図面には示さないが、第１分割軌道輪１２の凸状合わせ面１２ａと第２分割軌道輪１４の凹状合わせ面１４ｂとを対数曲線や放物線の形状とすることができる。半円、半楕円、部分円、等以外の湾曲面形状とすることができる。
【００３７】
（実施の形態の適用例）
図８を参照して本実施の形態の二つ割りの針状ころ軸受を、車両内燃機関におけるクランクピンとコンロッドとからなる動力伝達装置に組み込んだ使用形態を説明する。コンロッド３０の大端部３０ａはクランクピン３２に支持されている。コンロッド大端部３０ａは、半円形状の内面を有する本体部３０ａ１に半円形状の内面を有するキャップ部３０ａ２をボルト３０ａ３で締結することにより円形貫通孔３０ａ４を形成した構造になっている。この本体部３０ａ１とキャップ部３０ａ２とで形成する円形貫通孔３０ａ４に二つ割りころ軸受２０が組み込まれる。クランクピン３２は二つ割りの針状ころ軸受２０の内輪を構成する。
【００３８】
この針状ころ軸受２０は、実施の形態１ないし５のいずれかの合わせ外輪１０と、この合わせ外輪１０の内径面に配置される複数の転動体である針状ころ２２と、複数の針状ころ２２を保持する保持器２４とを備える。この針状ころ軸受２０を上記動力伝達装置に組み込んだ場合、分割軌道輪１２，１４をそれらの合わせ面で合わせてなる外輪１０の内径面の軌道は針状ころ２２の良好な転動環境に必要な真円度、円筒度等を保持しているので、コンロッド３０からクランクピン３２への動力伝達性能を長期に維持することができるものとなる。
【００３９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る二つ割り軸受用軌道輪の斜視図である。
【図２】二つの分割軌道輪の平面展開図である。
【図３】二つ割り軸受用軌道輪の部分平面展開図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る二つ割り軸受用軌道輪の部分平面展開図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る二つ割り軸受用軌道輪の部分平面展開図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る二つ割り軸受用軌道輪の部分平面展開図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係る二つ割り軸受用軌道輪の部分平面展開図である。
【図８】実施の形態の二つ割り軸受用軌道輪を組み込んだ二つ割り軸受をコンロッド大端部とクランクピンとからなる動力伝達装置に組み込んだ状態を示す側面図である。
【図９】従来の二つ割り軸受用軌道輪の斜視図である。
【図１０】図９の二つ割り軸受用軌道輪の部分展開平面図である。
【図１１】他の従来例の二つ割り軸受用軌道輪の部分展開平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  二つ割り軸受用軌道輪（合わせ軌道輪）
１２  第１分割軌道輪
１２ａ  凸状合わせ面
１２ｂ  凹状合わせ面
１２ｃ  頂部
１２ｄ  底部
１２ｅ  軸方向両側部
１４  第２分割軌道輪
１４ａ  凸状合わせ面
１４ｂ  凹状合わせ面
１４ｃ  頂部
１４ｄ  底部
１４ｅ  軸方向両側部
【図１】
2006322580.tif 000003
【図２】
2006322580.tif 000004
【図３】
2006322580.tif 000005
【図４】
2006322580.tif 000006
【図５】
2006322580.tif 000007
【図６】
2006322580.tif 000008
【図７】
2006322580.tif 000009
【図８】
2006322580.tif 000010
【図９】
2006322580.tif 000011
【図１０】
2006322580.tif 000012
【図１１】
2006322580.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月31日(2005.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2006322580.tif 000014