(57)【要約】【課題】  組立性が容易で、かつ、分割された後でも研磨加工するために一体的に保持可能である二分割外輪及びその二分割外輪の製造方法を提供する。【解決手段】  ころ軸受１に用いられる二分割外輪２０であって、双方が略半円筒形状をなす一対の分割片２，３となるように形成されており、一対の分割片２，３には、該一対の分割片２，３を略円筒形状となるように相互の周方向の両端面を合掌状態で組合せたときに、軸線に直交する直線上で相手側と対向するとともに、一対の分割片２，３を円筒形状の状態で一体的に保持するための棒状の治具の両端を嵌入可能なラジアル方向に貫通する貫通孔２ｈ，３ｈが形成されている。【選択図】図１
2008208896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころ軸受に用いられる二分割外輪であって、
双方が略半円筒形状をなす一対の分割片となるように形成されており、
前記一対の分割片には、該一対の分割片を円筒形状となるように相互の周方向の両端面を合掌状態で組合せたときに、軸線に直交する直線上で相手側と対向するように径方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする二分割外輪。
【請求項２】
ころ軸受に用いられる二分割外輪であって、
双方が略半円筒形状をなす一対の分割片となるように形成されており、
前記一対の分割片には、該一対の分割片を略円筒形状となるように相互の周方向の両端面を合掌状態で組合せたときに、軸線に直交する直線上で相手側と対向するとともに、前記一対の分割片を円筒形状の状態で一体的に保持するための棒状の治具の両端を嵌入可能な径方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする二分割外輪。
【請求項３】
ころ軸受に用いられる二分割外輪の製造方法であって、
前記ころ軸受の外輪となることが予定された円筒形状をなす軸受輪に、その軸線に直交する直線上で対向するように径方向に貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記軸受輪に割り加工又は切断加工を施し、双方が前記貫通孔を含み、略半円筒形状をなす一対の分割片に分割する分割工程と、
前記一対の分割片を略円筒形状となるように相互の周方向の両端面を合掌状態で組合せ、かつ、棒状の治具の両端を前記直線上で対向する前記貫通孔にそれぞれ嵌入して、当該一対の分割片を略円筒形状の状態で一体的に保持する保持工程と、
前記保持工程により前記一対の分割片を一体的に保持した状態で、前記分割工程の際に崩れた円筒形状の外周面を調整するために研磨加工する研磨工程と、
を備えることを特徴とする二分割外輪の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二分割外輪及びその二分割外輪の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えばエンジンにおけるピストンとクランクシャフトをつなぐ連接棒であるコネクティングロッド（以下、コンロッドと略称する）の大端部は、軸受を挟んでクランクシャフトに結合されている。そして、軸受は、クランクシャフトの特性上、例えば二つに分割した分割軸受輪（外輪）が使用される。
【０００３】
ところで、分割軸受輪は、分割した分割面が直線的に形成されると組付け時において互いに軸線方向にずれが生じ易く取り扱いがよくない。このため、軸線方向に対して例えばＳ字形状などの湾曲や屈曲させた分割面となることが望まれている。そこで、特許文献１記載の技術は、軸受輪の外周面に割りを誘因する凹所を形成し、その凹所を狙って加圧治具で軸受輪を加圧することで、凹所に沿って二つの分割片に分割する分割方法を開示している。また、特許文献２記載の技術は、端部を長さ方向に凹凸形状をなす帯状の金属板を湾曲させて半円形状の分割片を形成する方法を開示している。
【特許文献１】特開昭５４−１６３２４７号公報
【特許文献２】特開２００５−３３７３５２号公報
【０００４】
しかしながら、割り加工は、不安定であり同一の分割面をコントロールして形成することが困難であるため、例えば片方のみに不良が生じたとしても、他のもので補うこともできずコスト高となってしまう。一方、帯状の金属板の形態で端部を切断することでその分割面を軸線方向にずれが生じにくい所望する形状で得ることができるが、その金属板を半円形状に湾曲させることは煩雑である。また、これらの分割軸受輪は、一度分割して２つ（一対）の分割片を形成してしまうと、組合せた状態で保持することができないために外周面に研磨などの仕上げ加工を行うことができないというジレンマがある。
【０００５】
そこで、軸受輪を割り加工ではなく切断加工によって、分割軸受輪を形成する方法が考えられる。しかしながら、図７（７−１）に示すように、例えば円形形状の軸受輪１００をワイヤカット放電加工などにより直線Ｕに沿って切断すると、軸受輪１００は２つの分割片１０１，１０１に分割される（図７（７−２）参照）が、このとき被切断部１０１ａがワイヤによって削り取られる（なくなる）。したがって、図７（７−３）に示すように、２つの分割片１０１，１０１を再び組合せると被切断部１０１ａがなくなっているので、分割前の軸受輪１００の形状から歪んだ楕円形状となってしまう。２つの分割片１０１，１０１を組合せた状態で保持することができないため、外周面を円形形状に研磨加工することが出来ず、この状態ではころ軸受の外輪として使用することができないというジレンマがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、組立性が容易で、かつ、分割された後でも研磨加工するために一体的に保持可能である二分割外輪及びその二分割外輪の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の二分割外輪は、
ころ軸受に用いられる二分割外輪であって、
双方が略半円筒形状をなす一対の分割片となるように形成されており、
一対の分割片には、該一対の分割片を円筒形状となるように相互の周方向の両端面を合掌状態で組合せたときに、軸線に直交する直線上で相手側と対向するようにラジアル方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明の二分割外輪は、
ころ軸受に用いられる二分割外輪であって、
双方が略半円筒形状をなす一対の分割片となるように形成されており、
一対の分割片には、該一対の分割片を略円筒形状となるように相互の周方向の両端面を合掌状態で組合せたときに、軸線に直交する直線上で相手側と対向するとともに、一対の分割片を円筒形状の状態で一体的に保持するための棒状の治具の両端を嵌入可能な径方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の二分割外輪の製造方法は、
ころ軸受に用いられる二分割外輪の製造方法であって、
ころ軸受の外輪となることが予定された円筒形状をなす軸受輪に、その軸線に直交する直線上で対向するように径方向に貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
軸受輪に割り加工又は切断加工を施し、双方が貫通孔を含み、略半円筒形状をなす一対の分割片に分割する分割工程と、
一対の分割片を略円筒形状となるように相互の周方向の両端面を合掌状態で組合せ、かつ、棒状の治具の両端を直線上で対向する貫通孔にそれぞれ嵌入して、当該一対の分割片を略円筒形状の状態で一体的に保持する保持工程と、
保持工程により一対の分割片を一体的に保持した状態で、分割工程の際に崩れた円筒形状の外周面を調整するために研磨加工する研磨工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記本発明によれば、略半円筒形状をなす一対の分割片には、それぞれ径方向に貫通する貫通孔が形成されている。そして、その貫通孔は、一対の分割片を組合せたときに、軸線に直交する直線上で対向するように形成されている。これによれば、対向する貫通孔に棒状の治具の両端を嵌入することができるので、一対の分割片が棒状の治具を介して略円筒形状の状態で保持可能となり、外周面を研磨加工することができる。
【００１１】
したがって、例えば上記したように切断加工により切断代がなくなり、再度組合せても切断前の形状とならない場合などの、一対の分割片を組合せたときに生ずるずれや歪みを取り除くことができる。すなわち、分割後でも加工を施すことができるので、信頼性のある良好な二分割外輪を提供することが可能となる。また、割り加工により分割片を形成するときに起こる応力開放により分割片が変形してしまう場合や、金属板を湾曲させて分割片を形成する場合にも好適である。
【００１２】
また、二分割外輪における貫通孔は、分割片の周方向における略中間領域に形成することができる。これにより、棒状の治具の両端を容易に圧入（嵌入）することができる。
【００１３】
さらに、二分割外輪における貫通孔の少なくとも一方が、所定の組付場所に設けられる位置決めピンに対応する位置決め孔として兼用することができる。
【００１４】
すなわち、研磨工程の後に、二分割外輪における貫通孔の少なくとも一方を、所定の取付場所に設けられる位置決めピンに対応する位置決め孔として該取付場所に組み付ける組付工程を含むことができる。
【００１５】
このように、研磨加工時における保持用の貫通孔を取付場所の位置決め孔にも兼用することで、別個に位置決め孔を形成する必要がなくなり、製造コストを低減させることができる。また、貫通孔は、一対の分割片の両方に形成されているので、どちらの分割片でも位置決め可能となり、組付けもより容易となる。ひいては、貫通孔が少なくとも２つ形成されるので、一方を位置決め孔として兼用するとともに、もう一方を油孔として兼用することができる。
【００１６】
したがって、上記構成をなす本発明の二分割外輪を供するころ軸受を形成することができる。すなわち、分割後に加工を施すことで信頼性のある良好な二分割外輪を備えたころ軸受を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るころ軸受及び二分割外輪の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係るころ軸受の一例を示す側面図及び一部省略した分解斜視図、図２はころ軸受をクランクシャフト及びコンロッド大端部の間に組み込む状態を示す分解斜視図、図３は図２において組み込んだ状態を示す断面図、図４は本発明の実施形態に係る二分割外輪の斜視図、Ｘ−Ｘ断面図及びＹ−Ｙ断面図である。
【００１８】
図１に示すごとく、ころ軸受１は、略半筒形状をなす一対の分割片２，３で構成される二分割外輪２０と、その一対の分割片２，３の内側に配置され、該一対の分割片２，３の内周面を軌道面とする複数のころ４と、各ころ４を保持する半円筒形状をなす一対の保持器５，６とを備えている。保持器５，６には、ラジアル方向の内外に貫通するポケット部Ｐが周方向に沿って等間隔で複数設けられ、その各ポケット部Ｐ内にころ４がそれぞれ収容されている。
【００１９】
このような二つ割りされたころ軸受１は、図２に示すように、例えば自動車等の車両のエンジンにおけるクランクジャーナル７１やクランクピン７２、カウンターウエイト７３等を備えるクランクシャフト７にコンロッド９を結合する際に用いられる。すなわち、軸方向から圧入等して取付場所に配置する一体軸受を用いることができない場合に用いられる。具体的には、コンロッド９の大端部９Ｂとクランクピン７２との間に介装される（図３参照）。なお、コンロッド９は、クランクシャフト７とピストン８とを繋ぐ連接棒であり、ピストン８の往復運動をクランクシャフト７の回転運動に変換する役割を担う。
【００２０】
コンロッド９は、クランクピン７２（クランクシャフト７）に結合される大端部９Ｂとピストン９に連結される小端部（図示せず）とを両端に備える。コンロッド９は、小端部（図示せず）と大端部９Ｂの一部と、それらを連結するロッド９Ｒを含む本体部９１と、大端部９Ｂの残りを形成するキャップ部９２と、キャップ部９２を本体部９１に固定するナット９３とを備える。そして、本体部９１には、ナット９３に対応するボルト９１ｂが形成されており、キャップ部９２に形成されたボルト挿通孔９２ｂを介して締結される。
【００２１】
図３に示すように、大端部９Ｂには、本体部９１に設けられた略半円形状を呈する凹部９１ａと、キャップ部９２に設けられた略半円形状を呈する凹部９２ａとが組み合わさった状態でころ軸受１が保持されている。すなわち、一対の分割片２，３で構成される二分割外輪２０がコンロッド９と一体的に回転するとともに、クランクピン７２が内輪として相対回転可能に連結されている。
【００２２】
次に、図４を用いて二分割外輪２０について詳しく説明する。なお、図中上側の分割片を第１分割片２、下側の分割片を第２分割片３として説明する。二分割外輪２０は、上記の如く、略半円筒形状をなす第１及び第２分割片２，３で形成されている。二分割外輪２０は、図４（ｂ）に示すように、第１及び第２分割片２，３が相互の周方向の両端面、具体的には第１分割片２における分割面２ａ，２ｂと第２分割片３の分割面３ｂ，３ａとが合掌状態で組合わされ、円筒形状に形成されている。そして、二分割外輪２０には、第一及び第２分割線Ｌ１，Ｌ２が形成されている（図４（ａ）参照）。
【００２３】
また、第１及び第２分割片２，３には、軸線Ｏ１に直交する直線上（例えば、直線Ｏ２上）で相手側と対向するように径方向（ラジアル方向）に貫通する貫通孔２ｈ，３ｈが形成されている。この貫通孔２ｈ，３ｈは、棒状の治具の両端を圧入（嵌入）して第１及び第２分割片２，３を円筒形状となるように組合せた状態で一体的に保持して仮固定するためのものである。
【００２４】
貫通孔２ｈ，３ｈとしては、第１及び第２分割片２，３の周方向における略中間領域に形成することが望ましい。これにより、第１及び第２分割片２，３を安定して組合せた状態で保持することができる。なお、一つの分割片に形成される貫通孔を複数設けてもよい。そして、貫通孔２ｈ，３ｈの少なくとも一方が、所定の取付場所に設けられる位置決めピン（図示せず）に対応する位置決め孔として用いることができる。例えば、コンロッド９の大端部９Ｂにおける本体部９１の凹部９１ａ又はキャップ部９２の凹部９２ａに位置決めピン（図示せず）が設けられており組み付ける際に位置決めされる。また、シャフト（クランクピン等）や保持器にも孔（貫通孔）を設けておき一時的に保持（仮固定）することもできる。
【００２５】
ここで、第１及び第２分割線Ｌ１，Ｌ２は、軸線Ｏ１方向に対して湾曲又は折れ曲った非直線形状で形成することが望ましい。これにより、組み付ける際の軸線方向に対してのずれを効果的に抑制又は防止することができる。本実施例では、図４（ｃ）に示すように、第２分割線Ｌ２は、Ｙ方向から見た場合に、軸線Ｏ１の上下に一つずつ頂点Ｐ，Ｑを含む逆Ｎ字形状（Ｓ字形状）に形成されている。一方、第１分割線Ｌ１は、分割線Ｌ２と二分割外輪２０の中心で点対称になるように形成されている。これにより、共用することが可能となる。
【００２６】
次に、図５及び図６を参照しながら、本発明に係る二分割外輪の製造方法について説明する。まず、図５（５−１）に示すように、ＪＩＳ規格ＳＣＭ４１５やＪＩＳ規格ＳＰＣＣ等の金属材を用いて周知の成形方法により円筒形状をなす軸受輪２１を成形し、ドリル等の方法で軸受輪２１の軸線に直交する直線上で対向する径方向（ラジアル方向）に貫通する貫通孔２ｈ，３ｈを穿孔する。
【００２７】
次いで、図５（５−２）に示すように、ワイヤカット放電加工装置などの切断装置により軸受輪２１を切断する。このときの切断する位置としては、双方が貫通孔を含み、略半円筒形状をなす一対の分割片２，３に分割する。具体的には、第１及び第２分割片２，３は貫通孔２ｈ，３ｈがそれぞれの周方向の中間領域となるように切断されている。また、第１及び第２分割片２，３の切断面（両端面）２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、切断装置によって切断することにより、上記説明し切断形状に限定されず、任意の形状で切断することができる。なお、第１及び第２分割片２，３は、被切断部２ｃ，３ｃがワイヤによって削り取られた形態をなしている。
【００２８】
続いて、図５（５−３）に示すように、貫通孔２ｈ，３ｈに対応する太さの棒状の治具３０を用意し、第１及び第２分割片２，３の内側に挟み込むように棒状の治具３０を配置する。そして、図６（６−１）に示すように、その棒状の治具３０の両端部３０ａ，３０ｂを対応する貫通孔２ｈ，３ｈに圧入（嵌入）し、第１及び第２分割片２，３を略円筒形状となるように合掌状態で組合せた状態で一体的に保持する。このとき、組み合わされた第１及び第２分割片２，３は、被切断部２ｃ，３ｃが切断加工時に削り取られているため、仮想線で示すような側面視で真円形状とはならず、楕円形状となっている。
【００２９】
そして、図６（６−２）に示すように、棒状の治具３０で第１及び第２分割片３０を一体的に保持した状態で、それぞれの外周面２ｓ，３ｓを研磨（例えば、図中破線部分を切削，研磨）し、円筒形状（側面視で真円形状）をなすように加工（調整）する。その後、棒状の治具３０を取り外した後、環状の治具４０に第１及び第２分割片２，３を軸線方向から圧入して環状の治具４０の内側に保持した状態で、内周面を研磨（例えば、図中破線部分を切削，研磨）し、円筒形状（仮想線で示すような側面視で真円形状）をなすように加工（調整）して、環状の治具４０を取り外すことにより高精度の円筒形状をなす二分割外輪２０を形成することができる。
【００３０】
つまり、二分割外輪２０の内側にころ及び保持器を配置することで、高精度のころ軸受を形成することができる（図１参照）。
【００３１】
また、第１及び第２分割片２，３には、それぞれ貫通孔２ｈ，３ｈが形成されているので、その貫通孔２ｈ，３ｈに対応するピン（位置決めピン）を所定の取付場所に設けておき、貫通孔２ｈ，３ｈを位置決め孔として二分割外輪２０を組付ける。ひいては、その二分割外輪２０を備えるころ軸受を容易に組み付けることができる。
【００３２】
このように、一対の分割片に貫通孔を設けるだけで、二分割外輪において一対の分割片を形成した後で簡単に研磨加工などの仕上げ調整を施すことができるので、安価で、高精度の二分割外輪を形成することが可能となる。
【００３３】
なお、本発明において、上記実施例に限定されるものではなく、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることもできる。例えば、本実施例においては、軸受輪を分割する手段として切断加工で例示したが、軸受輪を割り加工により分割したときの応力開放によって変形してしまった場合にも有効である。また、合掌状態に組合せた一対の分割片における外周面と内周面との研磨加工（仕上げ加工）の順序は、どちらからでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るころ軸受の一例を示す側面図及び一部省略した分解斜視図。
【図２】ころ軸受をクランクシャフト及びコンロッド大端部の間に組み込む状態を示す分解斜視図。
【図３】図２において組み込んだ状態を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る二分割外輪の斜視図、Ｘ−Ｘ断面図及びＹ−Ｙ断面図。
【図５】二分割外輪の製造工程示す説明図。
【図６】図５に続く二分割外輪の製造工程を示す図。
【図７】軸受輪の切断工程を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１    ころ軸受
２    第１分割片
２ｈ，３ｈ  貫通孔
３    第２分割片
４    ころ
５，６    保持器
Ｏ１  軸線
【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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