(57)【要約】【課題】外輪の損傷を防止することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】ハウジング３０に嵌合し、内周と外周とを連通する外輪孔５を有する外輪１と、外輪１の軌道面２に沿って転動可能に配置される複数の針状ころ３と、針状ころ３を周方向に間隔をおいて保持する保持器４と、外輪１の外輪孔５に締まり嵌めにより固定されるピン６とを備える。外輪孔５は、外輪１の径方向外側に位置しピン６が嵌合される嵌合孔部８と、嵌合孔部８に連通する連通孔部９と、嵌合孔部８の内周と連通孔部９の内周との間に形成される段差部１０とを有し、ピン６が段差部１０で支持される状態で、ピン６がハウジング３０に係合している。【選択図】図１
2018087604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに嵌合される外輪と、その外輪の軌道面に沿って転動可能に配置される複数の転動体と、その転動体を周方向に間隔をおいて保持する保持器と、前記外輪に固定されるピンとを備え、
前記外輪は、その内周と外周とを連通する外輪孔を有し、前記ピンは、前記外輪孔に締まり嵌めにより固定され、前記外輪の外周から突出する状態で前記ハウジングに係合する転がり軸受。
【請求項２】
前記外輪孔は、前記外輪の径方向外側に位置し、前記ピンが嵌合される嵌合孔部と、その嵌合孔部に連通する連通孔部と、前記嵌合孔部の内周と連通孔部の内周との間に形成される段差部とを有し、前記ピンが前記段差部で支持されている請求項１に記載された転がり軸受。
【請求項３】
前記段差部が前記嵌合孔部の内周から前記連通孔部の内周へ向かって、前記外輪の径方向内向きに傾斜するテーパ状をなしている請求項２に記載された転がり軸受。
【請求項４】
前記外輪孔の連通孔部は、前記外輪の軌道面に開口している請求項２または３に記載された転がり軸受。
【請求項５】
前記転動体が針状ころであり、前記連通孔部が断面円形をなしており、その連通孔部の孔径寸法が前記針状ころの外径寸法の１／２よりも小さくなっている請求項２〜４のいずれかに記載された転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに対して外輪が回り止めされた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のクランクケース内には、転がり軸受により回転可能に支持されるクランク軸が組み込まれている。この転がり軸受は、クランクケースに一体化したハウジングに嵌合された状態で、高温環境下で使用されている。
【０００３】
このような高温環境下では、転がり軸受の外輪の素材である軸受鋼などの鋼素材と、ハウジングの素材であるアルミニウム材との線膨張係数の差によって、外輪とハウジングの嵌合孔との間の嵌め合い隙間が大きくなり、転がり軸受とハウジングの嵌合孔との間で周方向への相対的なずれ（以下、「クリープ」という）が生じることがある。
【０００４】
前記クリープを防止するために、特許文献１に記載された転がり軸受が知られている。この文献に記載された転がり軸受は、外輪の外周に径方向に窪む外輪穴と、その外輪穴に圧入固定される円柱状のピンとを有している。
【０００５】
このピンが、ハウジングの内周に径方向に窪み、外輪穴に連続して形成されるハウジング穴及び外輪の外輪穴に圧入されることにより、ハウジングに嵌合される転がり軸受の外輪とハウジングとの間のクリープを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１０５７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載された転がり軸受において、外輪の外周に外輪穴を設けるには、通常、外輪の径方向の厚さ（肉厚）を大きくして、強度を確保する必要がある。しかしながら、ハウジング内での転がり軸受の嵌合スペースに制約があると、外輪の肉厚を厚くすることが難しい場合があった。
【０００８】
また、外輪穴に対してピンを確実に圧入固定するには、ピンの外輪穴への圧入長さを長くして対応することが考えられる。しかし、外輪穴の圧入長さを長くすれば、上述したように、外輪の肉厚を厚くすることが難しい場合、外輪穴の穴底面と外輪の内径面との間での外輪の肉厚が薄くなる。
【０００９】
外輪の肉厚が薄いと、ピンの圧入の際、ピンにより、外輪穴の内部の空気が圧縮されて外輪穴の内圧が高まり、外輪穴の底部分が抜けて外輪が損傷する恐れがあるという問題があった。
【００１０】
また、加工時や洗浄時に使用された油が外輪穴の内部に残留している場合も、ピンの圧入によって、油が圧縮されて外輪穴の内圧が高まり、この場合でも、外輪穴の底部分が抜けて外輪が損傷する恐れがあるという問題があった。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、外輪の損傷を防止することができる転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明は、ハウジングに嵌合される外輪と、その外輪の軌道面に沿って転動可能に配置される複数の転動体と、その転動体を周方向に間隔をおいて保持する保持器と、前記外輪に固定されるピンとを備え、前記外輪は、その内周と外周とを連通する外輪孔を有し、前記ピンは、前記外輪孔に締まり嵌めにより固定され、前記外輪の外周から突出する状態で前記ハウジングに係合する構成を採用することできる。
【００１３】
この構成によると、外輪孔は外輪の内周と外周とを連通するので、ピンが締まり嵌めする際、外輪孔の内部での空気や油などの流体の圧縮がされない。
【００１４】
前記外輪孔は、前記外輪の径方向外側に位置し、前記ピンが嵌合される嵌合孔部と、その嵌合孔部に連通する連通孔部と、前記嵌合孔部の内周と連通孔部の内周との間に形成される段差部とを有し、前記ピンが前記段差部で支持されている構成を採用することができる。
【００１５】
この構成では、外輪孔に締まり嵌めされるピンが段差部により支持されるので、ピンが外輪の内周から突出することを防止することができる。
【００１６】
この構成において、前記段差部が前記嵌合孔部の内周から前記連通孔部の内周へ向かって、前記外輪の径方向内向きに傾斜するテーパ状をなしている構成を採用することができる。この構成では、外輪孔に締まり嵌めされたピンによって、嵌合孔部の内周と段差部との境界部分に負荷される応力が緩和される。
【００１７】
前記外輪孔の連通孔部は、前記外輪の軌道面に開口している構成を採用することができる。この構成によると、外輪は外輪孔に対して軸方向両側の肉厚が確保されるので、ピンを締まり嵌めする際、外輪孔の周囲に負荷される応力による外輪の割れが防止される。
【００１８】
前記転動体が針状ころであり、前記連通孔部が断面円形をなしており、その連通孔部の孔径寸法が、前記針状ころの外径寸法の１／２よりも小さくなっている構成を採用することができる。
【００１９】
連通孔部の孔径寸法が針状ころの外径寸法の１／２よりも小さくすることで、転がり軸受の運転時において、外輪の軌道面と針状ころとの接触面圧を低くし、転がり軸受の寿命低下を改善することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明は、外輪孔は外輪の内周と外周とを連通するので、ピンが締まり嵌めする際、外輪孔の内部での空気や油などの流体の圧縮がされず、外輪孔の内圧の上昇により外輪が破損しない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る転がり軸受を示す縦断面図
【図２】同上の転がり軸受の要部を示す縦断面図
【図３】同上の転がり軸受とハウジングとの嵌合を示す断面図
【図４】同上の転がり軸受とハウジングとの嵌合の要部を示す外形図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この発明の実施形態の転がり軸受２０は、クランクケース（図示省略）内に組み込まれるクランク軸（図示省略）を回転可能に支持し、クランクケースに一体化したハウジング３０内に嵌合されている。
【００２３】
この実施形態の転がり軸受２０は、図１に示すように、ハウジング３０内に嵌め合わされ、内周面に軌道面２を有する外輪１と、外輪１の軌道面２に沿って転動可能に配置される転動体である複数の針状ころ３と、複数の針状ころ３を周方向に間隔をおいて保持する保持器４と、外輪１に形成される径方向の外輪孔５に締まり嵌めにより固定されるピン６とを備えている。ここで、ピン６を備える転がり軸受２０において、外輪１の肉厚は、３．５ｍｍ〜５.０ｍｍの間で設定されており、薄肉である。外輪１の肉厚は、少なくとも３．５ｍｍ以上に設定されていることが好ましい。具体的には、転がり軸受２０の外径が４０ｍｍ以上の場合は、外輪１の肉厚は３．５ｍｍ以上かつ当該外径の１/１０以下に設定されていることが好ましく、転がり軸受２０の外径が４０ｍｍ未満の場合は、３．５ｍｍ〜５.０ｍｍの間に設定されていることが好ましい。
【００２４】
ハウジング３０は、図３、４に示すように、転がり軸受２０の周方向において、外輪１の外輪孔５を含む位置を割り面３１として二分割される分割ハウジング３２、３３から構成される。ハウジング３０は、分割ハウジング３２、３３に跨って形成される嵌合凹部３４およびピン孔３５を有する。
【００２５】
ハウジング３０は、嵌合凹部３４に転がり軸受２０の外輪１が嵌合されており、ピン孔３５に外輪孔５に締まり嵌めにより固定されるピン６が係合している。ハウジング３０の素材は、クランクケースと同じ素材、例えば、アルミニウム合金を適用可能である。
【００２６】
図１に示すように、外輪１は、軌道面２の軸方向両端に鍔部７、７を有し、外輪１の外周部には、径方向内側に向かって凹む外輪孔５が形成されている。図２に示すように、軌道面２の軸方向両側部には逃げ溝２ａが形成されている。この外輪１は、例えば、鋼管などを旋削加工したソリッド形であることが好ましく、鋼板をプレス加工したプレス成形品としてもよい。
【００２７】
外輪孔５は、外輪１の軸方向中間部に形成され、外輪１の内周と外周とを連通する。外輪孔５は、図２に示すように、外輪１の径方向外側に位置する嵌合孔部８と、外輪１の径方向内側に位置し、嵌合孔部８に連通する連通孔部９とを有する。
【００２８】
嵌合孔部８は、内周面が円筒面となる断面円形をなしており、その外輪１の外周に形成された開口部８ａが外輪１の径方向外側に向かって孔径寸法が大きくなるテーパ状をなしている。嵌合孔部８は、孔径寸法ｄ１がピン６の外径寸法ｄ２よりもわずかに小さく、ピン６が締まり嵌めにより固定される。
【００２９】
なお、嵌合孔部８は、その形状が断面円形に限られず、ピン６の断面形状に応じた形状としてもよい。この場合、嵌合孔部８は、その内周面の全周にピン６の外周面の全周が接触する状態で、ピン６が締まり嵌めされる断面形状であればよい。
【００３０】
連通孔部９は、内周面が円筒面となる断面円形をなしており、外輪１の軌道面２に開口している。連通孔部９は、その中心軸が嵌合孔部８の中心軸と一致し、嵌合孔部８の孔径寸法ｄ１よりも小さい孔径寸法ｄ３を有している。なお、連通孔部９は、嵌合孔部８に連通し、かつ外輪１の軌道面２に開口するものであればよく、断面円形に限られない。
【００３１】
連通孔部９の孔径寸法ｄ３は、針状ころ３の外径寸法ｄ４の１／２よりも小さく設定されている。連通孔部９の孔径寸法ｄ３を針状ころ３の外径寸法ｄ４の１／２よりも小さくすることで、転がり軸受２０の運転時において、外輪１の軌道面２と針状ころ３との接触面圧を低くし、転がり軸受２０の寿命低下を改善することができる。
【００３２】
外輪孔５の嵌合孔部８の内周と連通孔部９の内周との間には段差部１０が形成されている。段差部１０は、嵌合孔部８の内周から連通孔部９の内周へ向かって、外輪１の径方向内向きに傾斜するテーパ状をなしている。段差部１０は、外輪孔５に締まり嵌めするピン６の端部が突き当たり、そのピン６を支持している。
【００３３】
段差部１０はそのピン６を支持可能であれば、必ずしもテーパ状である必要はないが、テーパ状であれば、外輪孔５に締まり嵌めされたピン６によって、嵌合孔部８の内周と段差部１０との境界部分に負荷される応力が緩和される。
【００３４】
なお、外輪孔５は、ピン６が締まり嵌めにより固定されるものであれば、段差部１０を形成せずに、例えば、内周面が円筒面であるものとすることができる。この実施形態のように外輪孔５が段差部１０を有すれば、ピン６が段差部１０で支持され、ピン６の外輪１の軌道面２からの突出が防止されるので好ましい。
【００３５】
保持器４は、軸方向に間隔を開けて設けられた円環状の一対のリム部１１と、一対のリム部１１、１１間に周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部１２とを有し、周方向に隣り合う柱部１２、１２の間にポケット１３がそれぞれ形成されている。また、保持器４は、一対のリム部１１、１１の外周面が一対の鍔部７、７の内周面と対向して、外輪案内されている。
【００３６】
柱部１２の径方向内面は、針状ころ３のピッチ円径（ＰＣＤ）よりも径方向内側に位置している（図４中の一点鎖線参照）。
【００３７】
また、保持器４は、合成樹脂の射出成形品や、鋼板のプレス加工によるプレス成形品とされる。ポケット１３のそれぞれに針状ころ３が圧入され、ポケット１３内に針状ころ３が保持されている。
【００３８】
ピン６は、金属製の円柱体であり、その両端部の全周に面取り部６ａを有する。ピン６は、外輪１の外輪孔５に締まり嵌めされ段差部１０に支持された状態で、外輪１の外周面から突出する長さを有する。
【００３９】
ピン６は、図４に示すように、ハウジング３０のピン孔３５にすきま嵌めされた状態で、ハウジング３０に係合している。この係合により、転がり軸受２０とハウジング３０との間のクリープが防止される。
【００４０】
この実施形態の転がり軸受２０は、このように構成され、外輪１に形成された外輪孔５が外輪１の外周と内周とを連通している。このため、ピン６が外輪孔５に締まり嵌めされる際、外輪孔５の内部において、空気や油などの流体が圧縮されることがない。したがって、従来の転がり軸受のように外輪穴の内圧が高まり、外輪穴の底部分が抜けて外輪が損傷することはない。
【００４１】
また、外輪孔５は段差部１０を有し、その段差部１０にピン６の嵌合側端部が支持されるので、嵌合孔部８に締まり嵌めされたピン６が外輪１の軌道面２から突出することを防止される。
【００４２】
外輪孔５は、外輪１の軸方向中間部に形成され、連通孔部９が外輪１の軌道面２に開口している。これにより、外輪孔５に対して、外輪１の軸方向肉厚が確保されて、ピン６を締まり嵌めする際、外輪孔５の周囲に負荷される応力による外輪１の割れが防止される。
【００４３】
外輪孔５の段差部１０は、嵌合孔部８の内周から連通孔部９の内周へ向かって、外輪１の径方向内向きに傾斜するテーパ状をなしている。これにより、外輪孔５に締まり嵌めされたピン６によって、嵌合孔部８の内周と段差部１０との境界部分に負荷される応力が緩和される。
【符号の説明】
【００４４】
１  外輪
２  軌道面
２ａ  逃げ溝
３  針状ころ
４  保持器
５  外輪孔
６  ピン
６ａ  面取り部
７  鍔部
８  嵌合孔部
８ａ  開口部
９  連通孔部
１０  段差部
１１  リム部
１２  柱部
１３  ポケット
２０  転がり軸受
３０  ハウジング
３１  割り面
３２、３３  分割ハウジング
３４  嵌合凹部
３５  ピン孔
ｄ１、ｄ３  孔径寸法
ｄ２、ｄ４  外径寸法
【図１】
2018087604.tif 000003
【図２】
2018087604.tif 000004
【図３】
2018087604.tif 000005
【図４】
2018087604.tif 000006