(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側部材と内側部材との間に形成された円環状の軌道空間に複数配置される転動体と、前記転動体を転動可能に保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、
前記保持器は、前記転動体を収容した状態で前記転動体の並び方向に延び、前記軌道空間の周方向に沿うように有端環状に配置されて、径を拡縮可能とする延出部を有し、
前記延出部は、直線状に延びた直線状態から前記軌道空間の周方向に沿って円弧状に曲げられた円弧状態へと変位し、前記円弧状態で内周面となる部位に、前記直線状態から前記円弧状態への曲げのきっかけとなる切欠部が間隔をあけて複数設けられ、さらに、
前記延出部が複数の連結部を介して前記転動体の軸方向で対をなして対向配置され、前記延出部と前記連結部とで前記転動体を収容するポケットが区画されており、前記切欠部が前記ポケットに連通し、隣り合う前記連結部には、前記ポケットに臨む内径寄りの位置に、前記転動体の内径方向への抜けを規制する内側規制部が設けられていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
隣り合う前記連結部には、前記ポケットに臨む外径寄りの位置に、前記転動体の外径方向への抜けを規制する外側規制部が設けられ、
前記切欠部を連通させた前記ポケットの中心が前記円弧状態への曲げの支点となり、前記円弧状態では、前記外側規制部と前記内側規制部との間に前記転動体がクリアランスをもって転動可能に保持されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
【請求項３】
外側部材と内側部材との間に形成された円環状の軌道空間に複数配置される転動体と、前記転動体を転動可能に保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、
前記保持器は、前記転動体を収容した状態で前記転動体の並び方向に延び、前記軌道空間の周方向に沿うように有端環状に配置されて、径を拡縮可能とする延出部を有し、
前記延出部は、直線状に延びた直線状態から前記軌道空間の周方向に沿って円弧状に曲げられた円弧状態へと変位し、前記円弧状態で内周面となる部位に、前記直線状態から前記円弧状態への曲げのきっかけとなる切欠部が間隔をあけて複数設けられ、
前記延出部の両端が前記切欠部の形成箇所に設定されていることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された転がり軸受は、アウターシェル（外側部材）の内周面とジャーナル（内側部材）の外周面との間に配置された複数のニードル（転動体）と、ニードルを転動可能に保持するリテーナ（保持器）とを備えている。リテーナは、ニードルの軌道円に沿って円環状に閉じた形態とされ、周方向に間隔をあけて形成されたポケットにニードルを保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９１９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の場合、仮に、ニードルの軌道円の径がジャーナルの外径に応じて変更されると、変更された径に対応した径寸法のリテーナを用意しなければならなかった。このため、径が異なる複数種のジャーナルに対しては各径毎のリテーナを準備する必要があり、金型コストが嵩むとともに、汎用性に劣るという問題があった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、径変更に柔軟に対応することができる低コストで汎用性のあ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】
本発明の第１は、外側部材と内側部材との間に形成された円環状の軌道空間に複数配置される転動体と、前記転動体を転動可能に保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、前記保持器は、前記転動体を収容した状態で前記転動体の並び方向に延び、前記軌道空間の周方向に沿うように有端環状に配置されて、径を拡縮可能とする延出部を有し、前記延出部は、直線状に延びた直線状態から前記軌道空間の周方向に沿って円弧状に曲げられた円弧状態へと変位し、前記円弧状態で内周面となる部位に、前記直線状態から前記円弧状態への曲げのきっかけとなる切欠部が間隔をあけて複数設けられ、さらに、前記延出部が複数の連結部を介して前記転動体の軸方向で対をなして対向配置され、前記延出部と前記連結部とで前記転動体を収容するポケットが区画されており、前記切欠部が前記ポケットに連通し、隣り合う前記連結部には、前記ポケットに臨む内径寄りの位置に、前記転動体の内径方向への抜けを規制する内側規制部が設けられているところに特徴を有する。
本発明の第２は、外側部材と内側部材との間に形成された円環状の軌道空間に複数配置される転動体と、前記転動体を転動可能に保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、前記保持器は、前記転動体を収容した状態で前記転動体の並び方向に延び、前記軌道空間の周方向に沿うように有端環状に配置されて、径を拡縮可能とする延出部を有し、前記延出部は、直線状に延びた直線状態から前記軌道空間の周方向に沿って円弧状に曲げられた円弧状態へと変位し、前記円弧状態で内周面となる部位に、前記直線状態から前記円弧状態への曲げのきっかけとなる切欠部が間隔をあけて複数設けられ、前記延出部の両端が前記切欠部の形成箇所に設定されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
軌道空間の径が変更されると、変更された径に応じた径寸法に延出部が縮径又は拡径されることで、径変更に柔軟に対応することができ、汎用性に優れる。また、軌道空間の径が異なる複数種の構造に対して各径毎に専用の保持器を準備する必要がなく、コストを低く抑えることできる。
また、延出部を製造時に直線状に延びた直線状態として形成できるため、円環状又は円弧状にするよりも製造が容易になる。さらに、延出部が切欠部をきっかけとして曲げられるため、円弧状態へと円滑に誘導され、延出部の軌道空間への組み付け性が良好となる。
本発明の第１の場合、延出部が円弧状態に変位したときには、隣り合う連結部間の内径寄りの開口が狭められ、内側規制部が転動体の内径方向への抜けを規制可能な位置に至らしめられる。
本発明に第２の場合、直線状に延びた長尺部材を切欠部に対応する適宜箇所で切断することにより、直線状態の延出部をより容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る転がり軸受を組み込んだロッカアームの断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】直線状態の延出部の拡大図である。
【図４】転がり軸受の係止部がロッカアームの係止受部に係止可能に配置されて、転がり軸受がロッカアームからの離脱を規制された状態をあらわす拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１の好ましい形態を以下に示す。
【００１３】
隣り合う前記連結部には、前記ポケットに臨む外径寄りの位置に、前記転動体の外径方向への抜けを規制する外側規制部が設けられ、前記切欠部を連通させた前記ポケットの中心が前記円弧状態への曲げの支点となり、前記円弧状態では、前記外側規制部と前記内側規制部との間に前記転動体がクリアランスをもって転動可能に保持されるようになっている。これによれば、延出部を円弧状態へと変位させるだけで、一定のクリアランスに調整することができ、転動体の円滑な転動を担保することができる。
【００１４】
＜実施例＞
以下、実施例を図１〜図４によって説明する。実施例に係る転がり軸受１０は、自動車の内燃機関の動弁装置を構成するロッカアーム６０に組み込まれた場合を例示するものである。
【００１５】
まず、ロッカアーム６０の構造と動弁機構について説明する。
図１に示すように、ロッカアーム６０は、前後方向（図１の左右方向）に延びたアーム本体６１を有している。アーム本体６１は、幅方向（図１の紙面厚み方向）で互いに対向する一対の側壁部６２（図１では一つのみ図示）を有している。アーム本体６１の前端部は、両側壁部６２を互いに連結してラッシュアジャスタ等の支持部材７０に支持される受部６３になっている。また、アーム本体６１の後端部は、両側壁部６２を互いに連結してバルブステム８０の頂部８１を押圧する押圧部６４になっている。両側壁部６２の中間部には、円筒状の軸部６５（内側部材に相当）が幅方向に貫通して固定されている。
【００１６】
アーム本体６１の中間部において、両側壁部６２、受部６３及び押圧部６４で囲まれる空間ＳＰには、この空間ＳＰに横架された軸部６５に、転がり軸受１０を介して、回転可能に支持される円筒状のローラ６６（外側部材に相当）が収容されている。ローラ６６の外周面はカム５０に当接している。カム５０は、軸部６５と軸方向（幅方向）で平行に配置されたカムシャフト５１に設けられている。
【００１７】
ここで、支持部材７０とバルブステム８０は、図示しないシリンダヘッドに組み込まれている。ロッカアーム６０は、バルブステム８０の頂部８１と支持部材７０とにより下方から支持された状態で、カム５０の回転によってローラ６６を介して下向きに押圧されることにより、支持部材７０を支点として傾動する。ロッカアーム６０が傾動するに伴い、押圧部６４がバルブステム８０の頂部８１を押圧し、バルブステム８０が図示しないコイルスプリングの付勢力に抗して下降する。これにより、バルブステム８０の下端に設けられた図示しないバルブが図示しない吸気又は排気ポートを開弁する。さらなるカム５０の回転によって押圧力が低減すると、バルブステム８０がコイルスプリングの付勢力で上昇し、バルブが吸気又は排気ポートを閉弁する。したがって、カム５０の回転に従ってロッカアーム６０が揺動することにより、バルブの開閉が繰り返されるようになっている。
【００１８】
続いて、転がり軸受１０の構造を説明する。
図２に示すように、軸部６５の外周面とローラ６６の内周面との間には、円環状の軌道空間１１が形成されている。軌道空間１１には、軸方向に細長い円柱状のニードル１２（針状ころであって転動体に相当）が複数配置されている。軌道空間１１の幅寸法（径寸法）は、ニードル１２の直径に対応しており、周方向の全周に亘って一定となるように設定されている。軌道空間１１に配置された各ニードル１２は、保持器１３に保持された状態で所定の間隔をあけつつ周方向に並列に配置されている。軸部６５の外周面は、ニードル１２の内周軌道面を構成し、ローラ６６の内周面は、ニードル１２の外周軌道面を構成している。
【００１９】
保持器１３は合成樹脂製であって、幅方向で平行に対向しつつ幅方向と直交する方向に延びる一対の延出部１４と、その延出方向に間隔をあけた複数位置にて両延出部１４間に架設される幅方向に沿った連結部１５とからなる。両延出部１４は、各連結部１５によって幅方向に一定間隔に維持されている。また、図３に示すように、保持器１３には、延出部１４と連結部１５との間にて幅方向に細長く開口するポケット１６が区画して設けられている。ポケット１６は、連結部１５で仕切られることによって延出部１４の延出方向に間隔をあけて複数設けられ、内部にニードル１２が転動可能（転動自在）に収容されている。ニードル１２は、ポケット１６に軸心を幅方向に向けて収容されている。
【００２０】
延出部１４は、一端から他端にかけて延びる有端の帯状をなし、成形時において一直線状に配置される直線状態（図３を参照）と、軌道空間１１に挿入されて軌道空間１１の周方向に沿って円弧状に配置される円弧状態（図１及び図２を参照）とに変位するようになっている。
【００２１】
延出部１４のうち、円弧状態で内周面となる部位には、延出方向に間隔をあけた複数位置に、Ｕ字凹状の切欠部１７が開口して設けられている。各切欠部１７は、隣り合う連結部１５間に対応したポケット１６と連通する位置に、延出部１４の延出方向に一定間隔をあけて配置されている。詳細には切欠部１７は、ポケット１６に収容されたニードル１２の両端の径方向中心と対向する位置に配置されている。図３から図２にかけて示すように、延出部１４が直線状態から円弧状態に移る際には、各切欠部１７の開口が狭められ、それに伴い延出部１４が内側に回曲して円弧状態へと導かれる。つまり、各切欠部１７が円弧状態への曲げのきっかけとなる。なお、延出部１４は、円弧状態では拡径方向に弾性的に付勢されており、その弾性力で円弧形状を維持することが可能となっている。
【００２２】
連結部１５の幅方向両端部には、ポケット１６に臨む面の、内径寄りの対向位置にリブ状の内側規制部１８が突出して設けられ、外径寄りの対向位置にリブ状の外側規制部１９が突出して設けられている。内側規制部１８と外側規制部１９は、互いにポケット１６の中心を中心とする略点対称位置に配置されている。図２に示すように、ポケット１６に収容されたニードル１２は、円弧状態では内径規制部１８と外径規制部１９との間にクリアランス（遊び）をもって転動可能に保持されており、ポケット１６からの抜け出しが規制されるようになっている。この場合に、ポケット１６の中心が曲げの支点となるように切欠部１７の切り込み深さが設定され、もって前記クリアランスが一定となるように調整されている。
【００２３】
図２に示すように、延出部１４の延出方向の両端部には、径方向外側に突出する一対の係止部２１が設けられている。図４に示すように、係止部２１は、幅方向内側に向けて次第に突出量を大きくする爪状をなし、その幅方向内側端に、径方向に沿った係止面２２を有している。延出部１４が軌道空間１１に挿入されると、ローラ６６の内周面の軸方向両端部に凹設された段付き状の係止受部６８に係止部２１が弾性的に進入し、係止受部６８の段差面６９に係止部２１の係止面２２が対面して当接可能に配置される。これにより、保持器１３がローラ６６に離脱規制された状態に保持される。
【００２４】
ところで、ロッカアーム６０がシリンダヘッドに組み付けられると、図４に示すように、軸部６５の幅方向両側が閉塞壁９５で閉塞されて、軸部６５のロッカアーム６０からの抜け出しが確実に阻止されることから、上記した係止部２１による抜け止め作用は、ロッカアーム６０の組み付けが完了するまでの間に機能すれば十分とされている。かかる点に鑑み、本実施例の場合は延出部１４の延出方向両端部の２箇所に係止部２１を設けたわけであるが、必要最小限の個数に抑えるのであれば、延出部１４の任意の１箇所に係止部２１を設けるだけでも構わない。もちろん、係止部２１を延出部１４に３つ以上設けることを否定するものでもない。
【００２５】
なお、保持器１３の成形用樹脂としては、芳香族ポリアミド、ポリアミド４６、ポリアミド６、ポリアミド６６等のポリアミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂を好適に用いることができる。また、これら樹脂にガラス繊維や炭素繊維等の強化材を混合させたものを使用することができ、より好ましくは、ポリアミド樹脂にガラス繊維又は炭素繊維を５〜３０重量％混合し、曲げ弾性率を２０００〜５０００ＭＰａとしたものがよい。この範囲であれば、延出部１４が直線状態から円弧状態へと変形可能な柔軟性が確保され、且つ、所定の弾性及び剛性を得ることができる。
【００２６】
また、保持器１３は、直線状に延びた長尺部材Ｌ（図３を参照）をその延出途中の適宜位置で切断することで成形される。このとき、長尺部材Ｌはポケット１６を横切るようにして切欠部１７と対応する位置で切断され、成形された保持器１３の延出部１４の両端は切欠部１７を分断する形態で構成される（図２を参照）。
【００２７】
次に、本実施例の転がり軸受１０の組み付け手順等について説明する。
保持器１３にニードル１２を保持させるに際し、延出部１４が直線状態にあるときに、保持器１３のポケット１６にニードル１２を差し込み、その後、保持器１３を有端環状の円弧状態としてローラ６６の内周側の軌道空間１１に組み込む方法と、延出部１４が円弧状態にあるときに、保持器１３のポケット１６にニードル１２を差し込み、その後又はそれに先立って、保持器１３を有端環状のまま軌道空間１１に組み込む方法とがあり、いずれの方法を採ってもよい。
【００２８】
延出部１４が直線状態から円弧状態に変位する過程では、切欠部１７及びポケット１６の開口寸法（延出部１４の延出方向の開口寸法）が曲げの内側となる内径側で徐々に狭くなり、それとともにポケット１６に対向して臨む内側規制部１８が互いに接近するように寄り、ニードル１２の内径方向への抜き出しを規制可能な位置へと至らしめられる。したがって、延出部１４が直線状態にあるときには、ポケット１６に収容されるニードル１２と内側規制部１８とのラップ代を小さく又は無くすことができ、内側規制部１８の突出量を小さく抑えることができる。
【００２９】
保持器１３が軌道空間１１に組み込まれると、延出部１４が円弧状態で配置され、延出部１４の両端が周方向に間隔（以下、分断空間ＤＳ（図２を参照）と称する）をあけて対向して配置される。このように、延出部１４の全長（一端から他端に至る延出方向の長さ）は、分断空間ＤＳの周長分、軌道空間１１の全周長よりも短くなるように設定されている。このため、延出部１４と全長と軌道空間１１の全周長とを一致させる必要がなく、延出部１４の寸法管理をラフに行うことができる。
【００３０】
各ニードル１２は、ポケット１６に収容された状態で、分断空間ＤＳと対応する位置を除いて、軌道空間１１に一定間隔をあけて並んで配置される。ローラ６６の回転時には、各ニードル１２がローラ６６の内周面と軸部６５の外周面との間に転動して軸受機能が発揮されることとなる。本実施例の場合、図２に示すように、分断空間ＤＳにおいて周方向に１つのニードル１２が欠落するような構造になっているが、軸受機能に支障を来たさない限り、分断空間ＤＳで周方向に２つ以上のニードル１２が欠落するような構造としてもよい。
【００３１】
また、本実施例の場合、上記とは異なる軸受装置（ロッカアームに限らない）に対し、上記の保持器１３をそのまま利用することができる。例えば、ロッカアームのローラの内径が上記よりも大きく、軌道空間の全周長が上記よりも長くなるものに対しては、延出部１４の両端間に形成された分断空間ＤＳが上記よりも周方向に拡大した状態で、保持器１３がその軌道空間に組み込まれる。一方、例えば、ロッカアームのローラの内径が上記よりも小さく、軌道空間の全周長が上記よりも短くなるものに対しては、延出部１４の両端間に形成された分断空間ＤＳが上記よりも周方向に縮小した状態で、保持器１３がその軌道空間に組み込まれる。
【００３２】
このように、本実施例によれば、ニードル１２の軌道円の径が拡縮いずれの状態に変更されても、変更された径に応じた径寸法に延出部１４が拡径又は縮径されて、保持器１３が軌道空間１１に収まるサイズに変形させられるため、径寸法の変更に柔軟に対応することができる。したがって、複数種の軸受装置に対して単一の保持器１３でまかなうことができ、軸受装置毎の専用の保持器を準備する必要がない。その結果、汎用性に優れるとともに、生産性の向上を図ることができる。とくに、本実施例の場合は、保持器１３が直線状に延びた長尺部材Ｌを切断することで所望の長さに容易に調整されるため、生産性のさらなる向上を図ることができる。
【００３３】
＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）内側部材が環状の内輪として構成され、外側部材が同じく環状の外輪として構成されるものであってもよい。例えば、これを上記実施例に適用する場合には、ローラの内周側に外輪を嵌め込み、軸部の外周側に内輪を嵌め込む構造にすることができる。
（２）延出部は、予め円環状の形態を維持可能なように癖付けされていてもよい。
（３）延出部が実質的に弾性を有しないものであってもよい。
（４）保持器から外側規制部を省略してもよい。
（５）保持器は支障なければ金属製であってもよい。
（６）本発明は、ロッカアームに限らず、例えば、オイルポンプやバランスシャフトの転がり軸受として適用可能であり、さらに、その他の軸受装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…転がり軸受
１１…軌道空間
１２…ニードル（転動体）
１３…保持器
１４…延出部
１５…連結部
１６…ポケット
１７…切欠部
１８…内側規制部
６０…ロッカアーム
６５…軸部（内側部材）
６６…ローラ（外側部材）
【図１】
0006472306.tif 000002
【図２】
0006472306.tif 000003
【図３】
0006472306.tif 000004
【図４】
0006472306.tif 000005