(57)【要約】【課題】樹脂製保持器を備えた保持器付きころにおいて、遠心力を受けても、ころを挙動を安定させるころころ。【解決手段】樹脂製保持器１２は、外輪案内形式であって、その柱部１５は、ころ１１のピッチ円ＰＣＤと交差する第１ころ案内面１７と、ころ１１のピッチ円よりも内径側に設けられた第２ころ案内面１８と、を有し、回転中にころに負荷がかかる負荷領域Ｆでは、ころ１１は第１ころ案内面１７によって案内され、回転中にころ１１に負荷がかからない非負荷領域では、ころ１１は第２ころ案内面１８によって案内される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
公転中心の周りを公転する公転軸と、前記公転軸を包囲する外輪との環状隙間に配置され、前記環状隙間に沿って転動する複数のころと、
１対のリング部、および軸線方向に延びて前記１対のリング部を連結する複数の柱部を有し、周方向に隣り合う前記柱部間に設けられたポケットに前記ころを保持する樹脂製の保持器と、を備え、
前記保持器は、外輪案内形式であり、
前記柱部は、前記ころのピッチ円と交差する第１ころ案内面と、前記ころのピッチ円よりも内径側に設けられた第２ころ案内面と、を有し、
回転中に前記ころに負荷がかかる負荷領域では、前記ころは前記第１ころ案内面によって案内され、
回転中に前記ころに負荷がかからない非負荷領域では、前記ころは前記第２ころ案内面によって案内される、保持器付きころ。
【請求項２】
前記第２ころ案内面は、前記第１ころ案内面よりも周方向に突出している、請求項１に記載の保持器付きころ。
【請求項３】
前記第１ころ案内面は、前記柱部に沿って平行に延びる、請求項１又は２に記載の保持器付きころ。
【請求項４】
前記非負荷領域の前記ころと前記第１ころ案内面同士の隙間が０．０１〜０．４０［ｍｍ］の範囲に含まれる、請求項３に記載の保持器付きころ。
【請求項５】
前記負荷領域の前記ころと前記第１ころ案内面同士の隙間が０．２〜０．６［ｍｍ］の範囲に含まれる、請求項４に記載の保持器付きころ。
【請求項６】
前記公転軸は、エンジンに内設されるクランクシャフトであり、
前記外輪は、前記エンジンに内設されるコンロッドである、請求項１〜５のいずれかに記載の保持器付きころ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持器付きころに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジアル転がり軸受の分野において、遊星歯車のプラネタリピニオン軸に設けられてプラネタリピニオンを回転自在に支持するラジアルニードル軸受は、プラネタリピニオンの公転運動に伴って遠心力を受ける。あるいはエンジンのコンロッドとクランクシャフトの連結箇所に設けられるラジアルニードル軸受は、クランクシャフトの回転に伴って遠心力を受ける。遠心力を受けるラジアルニードル軸受として例えば、実用新案登録第２５５０５３４号公報（特許文献１）および特許第５２７３９９６号公報（特許文献２）記載の技術が知られている。
【０００３】
エンジンのクランクシャフトは高速で回転することから、特許文献記載のラジアルニードル軸受は大きな遠心力を受ける。このためラジアルニードル軸受は、高い強度を必要とし、鉄製の削り出し保持器および鉄製のころを備えることが常套である。鉄製の削り出し保持器は、他の材料と比較して強度が高く、所望の形状に加工され、耐熱性に優れるためである。さらに焼き付き対策や摩耗対策として、また耐久性向上を目的として、鉄製の保持器表面には銀メッキが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５５０５３４号公報
【特許文献２】特許第５２７３９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで樹脂製保持器は、加工が容易であり、樹脂材料によっては安価であることから、鉄製の保持器と比較して取扱いおよびコスト上、有利な場合がある。またエンジン内部に使用される鉄製の保持器にあっては、保持器表面を覆う銀メッキ層がオイルとの金属反応によって溶解・消失、摩耗によって消失する虞がある。そこで遠心力を受けるラジアルニードル軸受において、保持器を鉄製から樹脂製へ変更することが考えられる。ところがラジアルニードル軸受は上述したように大きな遠心力を受けるため、強度上の問題を克服する必要があることが、本願発明者の鋭意研究によって、判明した。
【０００６】
ここで、強度上の問題とは、複数のころが遠心力によって特異な挙動を示し、保持器に衝撃力を与えることである。
【０００７】
強度上の問題につき説明する。図１０は遠心力を受けるラジアルニードル軸受を模式的に示す断面図である。このラジアルニードル軸受は、ころ１０３（特に区別する場合には添え字を付す）および保持器１０４を備え、公転軸１０１と外輪１０２の環状隙間に設けられて両者を相対回転可能に連結する。このラジアルニードル軸受は、正隙間とされる。
【０００８】
公転軸１０１は、公転中心Ｒからオフセットして平行に配置され、公転中心Ｒを中心として公転運動する。公転軸１０１は外輪１０２に包囲される。外輪１０２の内周面１０２ｒと公転軸１０１の外周面１０１ｇによって区画される環状隙間には複数のころ１０３と、各ころ１０３をポケット１０５に保持する保持器１０４が配置される。保持器１０４は各ポケット１０５を区画する柱部１０６（特に区別する場合には添え字を付す）を有する。外輪１０２および保持器１０４は、公転軸１０１の軸中心Ｏを中心に時計回り（矢の向き）に回転する。ころ１０３も矢の向きに転動する。
【０００９】
このラジアルニードル軸受のうち、図１０の紙面下側に表される周方向領域は、公転中心Ｒと軸中心Ｏの間に位置し、内周面１０２ｒと外周面１０１ｇの間でラジアル荷重を負担する負荷領域Ｆである。また図１０の紙面上側に表される周方向領域は、公転中心Ｒからみて軸中心Ｏよりも遠くに位置し、内周面１０２ｒと外周面１０１ｇの間でラジアル荷重を負担しない非負荷領域Ｈである。
【００１０】
ポケット１０５の周方向寸法は、ころ１０３の外径よりも大きい。このためポケット１０５は、ころ１０３がポケット１０５内で自由に転動するための周方向隙間や軸線方向隙間を含む。このうちの周方向隙間は、ころ１０３の負荷領域Ｆでの遅れ進みなどの挙動を考慮した設定となっているが、かかる設定が、非負荷領域Ｈでラジアルニードル軸受の回転方向（矢の向き）ところ１０３に作用する遠心力によりころを周方向に動かそうとする力の方向が逆転することにより、保持器１０４に衝撃力が作用する。
【００１１】
具体的には、ころ１０３に作用する遠心力は、遠心力の方向ところ１０３の位置によって、保持器１０４を加速させる方向に遠心力が作用する場合と、保持器１０４を減速させる方向に遠心力が作用する場合があり、これらの場合が非負荷領域Ｈで入れ替わる（加速から減速に移行する、または減速から加速）瞬間に、保持器１０４に大きな衝撃力が作用する。
【００１２】
時計回りに保持器１０４が回転する場合、ころ１０３には公転中心Ｒから遠ざかる方向の遠心力が作用するが、頂点Ｃを通過する前のころ１０３ｈ，１０３ｉは遠心力を受けて回転方向前側の柱部１０６ｈ，１０６ｉに接触する。そして、頂点Ｃを境に、ポケット１０５内を移動して前側の柱部１０６から後ろ側部の柱部１０６に接触する。なおころ１０３は、頂点Ｃで即座に移動するわけではなく、回転の慣性（時計回りに回る力）と遠心力方向（反時計回りに回る力）の作用によって頂点から少し進み方向へずれた位置で接触する。具体的には頂点Ｃから回転方向２番目のころ１０３ｌが柱部１０６ｋに接触する。この時に、ころ１０３ｌは遠心力によって加速しながら後ろ側の柱部１０６ｋに接触するため、衝撃力が反時計回りに柱部１０６ｋに加わる。
【００１３】
保持器１０４に作用する力は、すべてのころ１０３と、保持器１０４を案内する部材（例えば外輪案内形式であれば外輪１０２）からの力の釣り合いで成立している。換言すると軸受回転時の保持器１０４は、力の釣り合いによって、矢の向きに一定回転に回転する。
【００１４】
このため、ころ１０３が非負荷領域Ｈで加速から減速に移行することによって衝撃力が保持器１０４に作用すると、それを打ち消すような力が負荷領域Ｆで発生する。なぜならば、負荷領域Ｆでは保持器１０４の回転数（つまり、軸中心Ｏ回りのころ１０３の速度）を一定に保とうとするためである。
【００１５】
上述のような衝撃力が非負荷領域Ｈで保持器１０４に作用した場合に、どこかの別なころ１０３ｌが保持器１０４を時計回りに加速させなければ保持器１０４は一定回転で回転できない。他のころ１０３によって、加速させるための力が保持器１０４に作用する。もちろんポケット隙間もあるため、厳密には保持器１０４の回転数は一定でないが、衝撃力は保持器１０４の安定した回転を妨げる。
【００１６】
この衝撃力はポケット１０５の周方向隙間が大きいほど大きくなり、保持器１０４にとって不利になるので、できるだけポケット周方向隙間が小さいほうが有利である。
【００１７】
しかし、ポケット１０５の周方向隙間が小さすぎると、負荷領域Ｆにおけるころ１０３の遅れ進みをポケット１０５の周方向隙間で吸収できなくなり、負荷領域Ｆ内でころ１０３の遅れ進みによる力が保持器１０４に作用することになる。そして保持器１０４が摩耗、破損する等の不具合が懸念される。
【００１８】
上記知見に基づき、本願発明者は、樹脂製保持器を備えた保持器付きころにおいて、遠心力が作用しても、ころ１１の挙動を安定させて、保持器の強度を確保することを課題として見出した。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の保持器付きころは、公転中心の周りを公転する公転軸と、公転軸を包囲する外輪との環状隙間に配置され、環状隙間に沿って転動する複数のころと、１対のリング部、および軸線方向に延びて１対のリング部同士を連結する複数の柱部を有し、周方向に隣り合う柱部同士間のポケットにころを保持する樹脂製の保持器とを備える。保持器は、外輪案内式である。柱部は、ころのピッチ円と交差する第１ころ案内面と、ころのピッチ円よりも内径側に設けられた第２ころ案内部を有する。回転中にころに負荷がかかる負荷領域で、ころは第１ころ案内面によって案内される。回転中にころに負荷がかからない非負荷領域では、ころは第２ころ案内面によって案内される。
【００２０】
かかる本発明によれば、樹脂製保持器が外輪案内式に構成されるので、樹脂製保持器は遠心力を受けて保持器付きころの非負荷領域で外輪の内周面に摺接する。また樹脂製保持器は、ピッチ円上に配置される間隔の大きな第１ころ案内面とピッチ円よりも内径側に配置される間隔の小さな第２ころ案内部を有し、非負荷領域のころを間隔の小さな１対の第２ころ案内部間で案内するとともに、負荷領域のころを間隔の大きな１対の第１ころ案内部間で案内する。これにより、非負荷領域のころはポケット内で一方の柱部から他方の柱部へ相対移動することを規制される。そして非負荷領域のころは、樹脂製保持器に衝撃力を与えることがなく、樹脂製保持器において強度上の問題が解消される。また負荷領域のころはポケット内で一方の柱部から他方の柱部へ相対移動することを許容される。そして負荷領域のころがポケット内で遅れ方向から進み方向に移動する際、保持器のポケットでかかる移動を吸収することができる。しかも樹脂製保持器は、硫黄分に対する耐性が大きく、硫黄分によって溶けることがない。
【００２１】
第１ころ案内面および第２ころ案内面の形状は特に限定されない。本発明の一実施形態として第２ころ案内面は、第１ころ案内面よりも周方向に突出する。かかる実施形態によれば、第１ころ案内面が、非負荷領域に位置するころから離れ、負荷領域に位置するころを案内する。このように負荷領域のころを第１ころ案内面で案内することで、ころの挙動が安定する。
【００２２】
第１ころ案内面の配置および角度は特に限定されないが、本発明の好ましい実施形態として第１ころ案内面は柱部に沿って平行に延びる。かかる実施形態では、保持器の軸中心を含み、ポケットの周方向中央を通過するポケット中心面が、１対の第１ころ案内面と平行になる。
【００２３】
第２ころ案内面は非負荷領域のころから離れていることが好ましい。そこで本発明の好ましい一実施形態として非負荷領域のころと第２ころ案内面の隙間が０．０１〜０．４０［ｍｍ］の範囲に含まれる。かかる実施形態によれば、非負荷領域のころと第２ころ案内面の隙間がこの範囲に含まれることで、第２ころ案内面は非負荷領域のころから確実に離れる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態として負荷領域のころと第１ころ案内面同士の隙間が０．２〜０．６［ｍｍ］の範囲に含まれる。かかる実施形態によれば、負荷領域でのころと第１ころ案内面の隙間は、非負荷域領域でのころと第２ころ案内面の隙間よりも大きい。したがって負荷領域のころが遅れ方向から進み方向に移動するためのポケット隙間を確保することができる。
【００２５】
本発明は、遊星歯車組やエンジンのコンロッド等、公転する箇所に好適に使用される。本発明の好ましい実施形態として保持器は耐熱樹脂製である。かかる実施形態によれば、エンジン等の高温環境に対応可能である。
【００２６】
耐熱樹脂製の保持器を備える本発明は、高温下にあっても耐久性を確保される。かかる本発明の一実施形態として公転軸は、エンジンに内設されるクランクシャフトのクランクピンであり、外輪は、エンジンに内設されるコンロッドの端部である。かかる実施形態によれば、高速で公転運動するコンロッド端部に対応可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、樹脂製保持器を備えた保持器ころにおいて、遠心力が作用しても、ころの挙動を安定させることができる。これにより、保持器に遠心力が作用しても、当該保持器の強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】コンロッドの大端部に本発明の一実施形態に係る保持器付きころを使用した二輪車用エンジンの縦断面図である。
【図２】コンロッドの大端部に設けられる本実施形態の保持器付きころを示す図である。
【図３】同実施形態の保持器付きころを示す斜視図である。
【図４】同実施形態の保持器付きころを示す縦断面図である。
【図５】図２中、保持器付きころの上側部分および下側部分をそれぞれ取り出して示す横断面図である。
【図６】図５中、丸囲みＶＩＩを取り出して示す拡大図である。
【図７】図５中、丸囲みＶＩＩＩを取り出して示す拡大図である。
【図８】図５中、丸囲みＩＸを取り出して示す拡大図である。
【図９】図５中、丸囲みＸを取り出して示す拡大図である。
【図１０】遠心力を受けるラジアルニードル軸受を模式的に示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本発明に係る保持器付きころは、例えば、自動二輪車のエンジンのコンロッドおよびクランクシャフトを相対回転可能に連結する箇所に組み込まれる。あるいは図示はしなかったが、本発明に係る保持器付きころは、例えば、自動車の自動変速機の要素になる遊星歯車組に組み込まれて、サンギヤの周りを公転しながら自転するプラネタリギヤを、キャリアに対して回転自在に支持する。具体的にはキャリアに固定されるピニオン軸が、プラネタリギヤ中心孔に通される。保持器付きころは、プラネタリギヤ中心孔とピニオン軸の環状隙間に配置される。
【００３０】
図１は、コンロッドの大端部に、本発明の一実施形態に係る保持器付きころを使用したエンジンの縦断面図である。図１を参照して、エンジン６１は、クランク室６３と、クランクシャフト６４と、シリンダ６２と、ピストン６６と、クランクシャフト６４とピストン６６とを連結するコンロッド６５と、燃焼室７０と、燃焼室７０と接続する吸気穴６８と、燃焼室７０と接続する排気穴６９とを有する。
【００３１】
ピストン６６は、シリンダ６２に沿って直線往復運動を行う。ガソリンと潤滑油とを混合した混合気は、ピストン６６の往復運動に対応して、吸気穴６８から燃焼室７０へ導かれ燃焼される。燃焼された排気ガスは、ピストン６６の往復運動に対応して、排気穴６９を経由して燃焼室７０の外へ排出される。
【００３２】
クランクシャフト６４は、クランクピン６４ｐと、クランクアーム６４ａと、カウンタウェイト６４ｗと、クランクジャーナル６４ｊを含み、クランクジャーナル６４ｊを中心に回転して、エンジン６１の外部へ回転運動を出力する。クランクジャーナル６４ｊおよびクランクピン６４ｐは互いに平行に延びるシャフトである。クランクピン６４ｐはクランクジャーナル６４ｊの周りを公転する。カウンタウェイト６４ｗは、クランクシャフト６４の回転のバランスをとっている。
【００３３】
コンロッド６５は、直線状棒体であり、図１中、下方へ延びる一端に大端部７４を、上方へ延びる他端に小端部７５を有する。クランクピン６４ｐは、コンロッド６５の大端部７４に形成される貫通孔７６に通される。貫通孔７６の内周面とクランクピン６４ｐの外周面によって構成される環状空間には、本発明になる保持器付きころ１０が配置される。これによりクランクシャフト６４は、コンロッド６５に相対回転可能に連結される。
【００３４】
クランクピン６４ｐは、クランクジャーナル６４ｊを公転中心として公転する公転軸になる。貫通孔７６を含む大端部７４は、クランクピン６４ｐの外周面を包囲する外輪になる。保持器付きころ１０は、貫通孔７６とクランクピン６４ｐの環状隙間に組み込まれ、貫通孔７６の内周面と、クランクピン６４ｐの外周面とともに、ラジアルニードル軸受を構成する。
【００３５】
小端部７５には貫通孔７７が形成される。貫通孔７７には、ピストン６６内部に架設されてピストン６６の直線往復運動方向と直交して延びる軸７３が通される。貫通孔７７の内周面と軸７３の外周面によって構成される環状空間には、保持器付きころ２０が配置される。なお図示はしなかったが、保持器付きころ２０は滑り軸受であってもよい。これによりピストン６６は、コンロッド６５に相対回転可能に連結される。コンロッド６５は、ピストン６６の直線往復運動をクランクシャフト６４の回転運動に変換する。
【００３６】
図２はコンロッドの大端部に設けられる本実施形態の保持器付きころを示す図である。図３は同実施形態の保持器付きころを示す斜視図である。図４は同実施形態の保持器付きころを示す縦断面図であり、一部のポケットおよびころが図略される。図５は、図２中、保持器付きころの上側部分および下側部分をそれぞれ取り出して示す横断面図である。
【００３７】
保持器付きころ１０は、複数のころ１１と、複数のころ１１を保持する保持器１２とを備える。複数のころ１１は、保持器１２に設けられた複数のポケット１３内にそれぞれ保持されている。本実施形態では、ころ１１は、針状ころである。なお、ころ１１は針状ころに限らず、円筒ころであってもよい。
【００３８】
保持器１２は、一対のリング部１４，１４と、複数のころ１１を収容する複数のポケット１３を形成するように一対のリング部１４，１４を連結する複数の柱部１５を備える。柱部１５は、保持器１２の軸中心Ｏと平行に延び、周方向に間隔を空けて複数配置される。各ポケット１３は、周方向に隣り合う２本の柱部１５，１５、および一対のリング部１４，１４によって区画される。以下の説明では、保持器１２の周方向を単に周方向といい、保持器１２の軸線方向を単に軸線方向という。
【００３９】
図５に示すように柱部１５は、外径側ころ止め突起１６、第１ころ案内面１７、および第２ころ案内部１８を有する。第１ころ案内面１７はころ１１のピッチ円ＰＣＤと交差するポケット壁面である。ポケット１３を介して対向する第１ころ案内面１７，１７は、ポケット１３のポケット中心面と平行である。なおポケット中心面は保持器１２の軸中心Ｏを含む。互いに対向する第１ころ案内面１７，１７の間隔は、ころ１１の外径よりも大きい。このためころ１１は、ポケット１３内を周方向（進み方向および遅れ方向）に移動できる。本実施形態の保持器付きころ１０は、矢で示すように時計回りに回転する。
【００４０】
外径側ころ止め突起１６は、ピッチ円ＰＣＤよりも外径側に設けられて第１ころ案内面１７から突出する。周方向に隣り合う柱部１５，１５にそれぞれ形成される外径側ころ止め突起１６，１６は、ポケット１３を介して向き合い、互いに近づくよう第１ころ案内面１７から突出する。互いに向き合う外径側ころ止め突起１６，１６の間隔はころ１１の外径よりも小さい。外径側ころ止め突起１６，１６は、軸中心Ｏと直交する切断面において、三角形断面であったり、あるいは円弧断面であったり、あるいは半円断面とされ、柱部１５の外周面１５ｍと連続する。
【００４１】
図５に示すように第２ころ案内部１８は、ピッチ円ＰＣＤよりも内径側に設けられて第１ころ案内面１７よりも周方向一方側（ポケット１３側）に突出する。第２ころ案内部１８は、第１ころ案内面１７の内径端部からころ１１側に向けて内径側にやや傾斜して延びる傾斜面１８ａと、当該傾斜面１８ａの先端から内径側に向けて第１ころ案内面１７と略平行に延びる平行面１８ｂとを有する。本実施形態では、傾斜面１８ａと平行面１８ｂとが、ころ１１を案内する第２ころ案内面となる。なお、ここで、略平行とは完全に平行な状態に限らず、面と面とが重なり合う程度に平行な状態も含む。
【００４２】
周方向に隣り合う柱部１５，１５にそれぞれ形成される第２ころ案内部１８，１８は、ポケット１３を介して向き合い、互いに近づくよう第１ころ案内面１７から突出する。互いに向き合う第２ころ案内部１８，１８の間隔はころ１１の外径よりも小さい。あるいは、図示しない変形例として、第２ころ案内部１８，１８の間隔はころ１１の外径よりも大きくてもよい。第２ころ案内部１８，１８は、四角形断面とされ、柱部１５の内周面１５ｎよりも外径側に位置する部分でころ１１を案内する。
【００４３】
保持器１２は樹脂製とされる。保持器材料としては、十分な機械的強度を有するものであれば、任意のものを使用してもよい。機械的強度を向上させるために、強化繊維を混合してもよい。本実施形態の保持器１２はエンジン内部で使用されることから耐熱性を有するものが好ましい。保持器材料としては例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド６（ＰＡ６）樹脂、ポリアミド４−６（ＰＡ４６）樹脂、ポリアミド６−６（ＰＡ６６）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）等の樹脂が挙げられる。樹脂製の保持器１２は、比重が小さく重量を軽くでき、ころ１１と小さな接触面積で接触する場合でも接触面圧が過大にならず、摩耗は発生しにくい。
【００４４】
図４に示すように第２ころ案内部１８は軸中心Ｏ方向に延びる。第２ころ案内部１８の両端は１対のリング部１４，１４と接続する。これにより保持器１２の剛性が大きくなる。あるいは図示しない変形例として第２ころ案内部１８の端部がリング部１４から離れていてもよい。外径側ころ止め突起１６は軸中心Ｏ方向に延び、外径側ころ止め突起１６の両端が１対のリング部１４，１４から離れる。あるいは図示しない変形例として外径側ころ止め突起１６の両端が１対のリング部１４，１４と接続する。
【００４５】
図５に示す本実施形態の保持器付きころ１２は、保持器付きころ１２からオフセットして配置される公転中心Ｒ（クランクジャーナルの軸中心である）回りに公転し、公転中心Ｒから離れる方向の遠心力を受ける。またラジアルニードル軸受は、軸受外輪なる大端部７４と公転軸になるクランクピン６４ｐの相対回転に、クランクピン６４ｐの軸中心Ｏに関するラジアル荷重を負担する。
【００４６】
具体的にはラジアルニードル軸受は、大端部７４の質量に対応する遠心力を、ラジアル荷重として負担する。このラジアル荷重を負担する周方向領域を負荷領域Ｆという。負荷領域Ｆは公転中心Ｒと軸中心Ｏとの間に位置する。
【００４７】
軸中心Ｏを挟んで負荷領域Ｆと反対側の周方向領域は、上述のラジアル荷重を負担しないことから、非負荷領域Ｈという。非負荷領域Ｈは、公転中心Ｒからみて軸中心Ｏよりも遠い側に位置する。遠心力を受けるころ１１は、非負荷領域Ｈの頂点Ｃを境界として加速から減速に切り替わる。つまりころ１１は、頂点Ｃよりも前で遠心力によって図５に矢で示す向きの転動を加速される。またころ１１は、頂点Ｃよりも後で遠心力によって図５に矢で示す向きの転動を減速される。
【００４８】
発明の理解を容易にするため図５中、ラジアル荷重を負担するころ１１は、負荷領域Ｆで貫通孔７６の内周面およびクランクピン６４ｐの外周面の双方に接触するよう表される。遠心力を受けるころ１１は、非負荷領域Ｈでクランクピン６４ｐの外周面から僅かに離れ、貫通孔７６の内周面に接触するよう表される。
【００４９】
保持器１２は、外径案内形式とされる。保持器１２は保持器１２の質量に基づく遠心力およびころ１１の質量に基づく遠心力を受けることになるので、軸中心Ｏから偏心し、保持器１２の外周面が非負荷領域Ｈで貫通孔７６の内周面と接触して案内される。保持器１２の外周面は負荷領域Ｆで貫通孔７６の内周面から離れる。保持器１２の内周面は、全周に亘って、クランクピン６４ｐの外周面から離れる。
【００５０】
本実施形態の保持器１２は、図１０に沿って前述したころ１１の特異な挙動を従来よりも抑制できる構造とされる。このため保持器１２は樹脂製であっても強度上の問題が克服されている。この点につき以下、詳細に説明する。
【００５１】
図６は、保持器付きころ１０の非負荷領域を示し、図５中、丸囲みＶＩを取り出す拡大図である。非負荷領域Ｈでは、遠心力によって公転中心Ｒから離れる方向へ偏心する保持器１２が、ポケット１３を挟んで向き合う１対の第２ころ案内部１８，１８のうち一方の第２ころ案内部１８でポケット１３内のころ１１を抑え込み、ころ１１がポケット１３内で周方向の移動量を少なくする。これにより、ころ１１が非負荷領域Ｈの頂点Ｃ（図５）を超えて転動する際、保持器１２に衝撃力が作用しない。
【００５２】
図７は、保持器付きころ１０の負荷領域を示し、図５中、丸囲みＶＩＩを取り出す拡大図である。遠心力を受けるころ１１は、負荷領域Ｆの初期において、遅れ側の柱部１５の第１ころ案内面１７に接触して案内される。ただし、図７に示す負荷領域Ｆの初期では、柱部１５に設けられる第２ころ案内部１８はころ１１と接触しない。
【００５３】
図８は、保持器付きころ１０の負荷領域を示し、図５中、丸囲みＶＩＩＩを取り出して示す拡大図である。ころ１１は、遅れ側の柱部１５の第１ころ案内面１７に接触していないし、進み側の柱部１５の第１ころ案内面１７に接触していない。また、図８に示す負荷領域では、ころ１１は、遅れ側の柱部１５の第２ころ案内部１８に接触していないし、進み側の柱部１５の第２ころ案内部１８にも接触していない。
【００５４】
図９は、保持器付きころ１０の負荷領域を示し、図５中、丸囲みＩＸを取り出して示す拡大図である。遠心力を受けるころ１１は、負荷領域Ｆの終期において、進み側の柱部１５の第１ころ案内面１７に接触して案内される。ただし、図９に示す負荷領域では、柱部１５に設けられる第２ころ案内部１８はころ１１と接触しない。
【００５５】
本実施形態の保持器付きころ１０では、負荷領域Ｆから非負荷領域Ｈへと切り替わってから、ころ１１の転動の加減速が切り替わる非負荷領域Ｈの頂点Ｃ周辺までの間で、ころ１１の案内面が第１ころ案内面１７から第２ころ案内部１８へと移行する。他方、非負荷領域の頂点Ｃ周辺を過ぎてから、非負荷領域Ｈから負荷領域Ｆへと切り替わるまでの間に、ころ１１の案内面は第２ころ案内部１８から第１ころ案内面１７へと移行する。
【００５６】
これまでの説明から理解されるように本実施形態の保持器１２は、外輪案内形式であって、クランクピン６４ｐの公転によって発生する遠心力を受けクランクピン６４ｐの公転中心Ｒから遠ざかった状態で貫通孔７６の内周面に案内される。また本実施形態の保持器１２は、ポケット１３を介して互いに近づくように突出する第２ころ案内部１８，１８が公転中心Ｒからみてクランクピン６４ｐの軸中心Ｏよりも遠い非負荷領域Ｈに位置するころ１１に接触することにより、該ころ１１がポケット１３内で一方の柱部１５から他方の柱部１５へ周方向に相対移動することを規制するよう構成される。さらに１対の第２ころ案内部１８，１８は、公転中心Ｒと軸中心Ｏの間の負荷領域Ｆに位置するころ１１から離れて、該ころ１１がポケット１３内で一方の柱部１５から他方の柱部１５へ周方向に相対移動することを許容するよう構成される。
【００５７】
要するに保持器１２は、ポケット１３内における非負荷領域Ｈのころ１１の周方向移動量を、１対の第２ころ案内部１８，１８のうち一方の第２ころ案内部１８で規制する。つまりころ１１は、非負荷領域Ｈで、１対の第２ころ案内部１８，１８の周方向間隔からころ１１の外径を差し引いた僅かな隙間の範囲に保持されて、ポケット１３内を周方向に移動することを規制される。これによりころ１１の特異な挙動は未然に防止されて（ころ１１の挙動が安定して）、保持器１２はころ１１から衝撃力を受けることがない。
【００５８】
なお１対の第２ころ案内部１８，１８は、上述した非負荷領域Ｈの場合と比較して、負荷領域Ｆのころ１１と接触していない。つまりころ１１は、負荷領域Ｆでポケット１３内を周方向に移動することを許容される。これによりころ１１は第１ころ案内面１７に案内される。また負荷領域Ｆでころ１１が遅れ方向から進み方向への移動することを許容され、かかる移動はポケット１３内で吸収される。したがって保持器１２には無理な応力が作用せず、強度上の問題が克服される。本実施形態によれば、保持器１２に対する強度の要求が低くなることから、従来の鉄製保持器に代えて、樹脂製保持器であっても、必要強度を満足することができる。
【００５９】
本実施形態の第１ころ案内面１７は、非負荷領域Ｈに位置するころ１１から離れ、負荷領域Ｆに位置するころ１１を案内する。これにより保持器１２は、急激な加減速を伴うことなく軸中心Ｏ回りに回転することができ、耐久性を確保される。
【００６０】
本実施形態の第１ころ案内面１７はポケット１３を介して互いに平行な面である。これにより負荷領域Ｆのころ１１はポケット１３内で遅れ方向から進み方向に移動可能である。
【００６１】
本実施形態によれば、非負荷領域Ｈの第１ころ案内面１７ところ１１の隙間Ｓｈ（図６）が０．０１〜０．４０［ｍｍ］の範囲に含まれる。かかる範囲に第１ころ案内面１７ところ１１の隙間を限定することで、ころ１１から第１ころ案内面１７に衝撃力が作用することを解消することができる。
【００６２】
本実施形態によれば、負荷領域Ｆの第１ころ案内面１７ところ１１の隙間Ｓｆ（図８）が０．２〜０．６［ｍｍ］の範囲に含まれる。かかる範囲にポケット隙間を限定することで、ころ１１がポケット１３内で遅れ方向から進み方向に移動する際に当該移動を吸収することができる。
【００６３】
本実施形態の保持器１２は耐熱樹脂製であることから、エンジン内部に使用可能である。具体的にはエンジンに内設されるクランクシャフト６４のクランクピン６４ｐを公転軸とし、エンジンに内設されるコンロッドの大端部７４を外輪とするラジアルニードル軸受に使用可能である。
【００６４】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の保持器付きころは、二輪車用エンジンのクランクシャフトのクランクピンに組み込まれるラジアルニードル軸受や、遊星歯車組のプラネタリギヤを回転自在に支持するラジアルニードル軸受等、公転運動するラジアルニードル軸受において有利に使用される。
【符号の説明】
【００６６】
１０  保持器付きころ、      １１  ころ、      
１２  樹脂製保持器、      １３  ポケット、      １４  リング部、      
１５  柱部、      １６  外径側ころ止め突起、      １７  第１ころ案内面、      
１８  第２ころ案内部、      ６４  クランクシャフト、      
６４ｊ  クランクジャーナル（公転中心）、      
６４ｐ  クランクピン（公転軸）、      ７４  大端部（外輪）、      
Ｏ  樹脂製保持器の軸線、      ＰＣＤ  ピッチ円、      Ｒ  公転中心。
【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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