(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された複数の外輪部材を有する外輪と、
前記外輪の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころと、
前記複数の針状ころを保持するものであり、軸線方向に切断した切断面を突合させた突合部を有する保持器と、
前記外輪部材の幅方向端部に径方向内側に突出して前記保持器の軸方向への移動を規制する係合爪とを備え、
前記係合爪の前記保持器に対向する面は、その中央部が両端部よりも保持器側に突出した形状を有する、針状ころ軸受。
【請求項２】
前記係合爪の前記保持器に対向する面は、前記中央部が突出する曲面である、請求項１に記載の針状ころ軸受。
【請求項３】
前記係合部の前記保持器に対向する面は、前記両端部に面取り部を有する、請求項１に記載の針状ころ軸受。
【請求項４】
前記保持器は、軸線方向に切断した切断面を突合させた突合部を有し、
前記中央部の突出量は、前記突合部の軸方向の遊びより大きい、請求項１〜３のいずれかに記載の針状ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車エンジン用クランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等を支持する針状ころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図７に示すような自動車のクランクシャフト１等を支持する軸受としては、一般的に分割型の滑り軸受が使用されている。滑り軸受は負荷容量が高いので、高負荷環境下で使用される軸受として好適である。
【０００３】
しかし、近年では、環境への配慮から省燃費の自動車が求められるようになったことに伴い、滑り軸受に代えて針状ころ軸受が用いられることがある。針状ころ軸受は、滑り軸受と比較すると負荷容量は低いが、回転時の摩擦抵抗が小さいので少量の給油量でも機能を満足させることが可能となる。
【０００４】
ただし、クランクシャフト１のクランクピン２を支持する針状ころ軸受は、軸方向に圧入して組み込むことができない。そこで、このような場所に使用される針状ころ軸受が、例えば、米国特許第１９２１４８８号公報（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されている針状ころ軸受は、図８に示すような、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割した外輪部材４ａ，４ｂを有することにより、クランクピン２に組み込むことが可能となる。
【０００５】
また、図９に示すように、外輪７と、外輪７の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころ８と、針状ころ８を保持する保持器９とを備える針状ころ軸受６を使用して軸５を支持する場合において、軸５の軸受両端部分の軸径を小さくして、保持器９を径方向に突出した保持器規制手段９ａを設けることにより、保持器９の軸方向へのずれを防止した針状ころ軸受６が、特表２００２−５２５５３３号公報（特許文献２）に記載されている。
【特許文献１】米国特許第１９２１４８８号公報
【特許文献２】特表２００２−５２５５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図９に示したような針状ころ軸受６は、保持器９の軸方向へのずれを防止するために軸５の加工が必要となるので、加工コストが増大するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、保持器の軸方向へのずれを有効に防止するために、周辺構造の加工を伴わず、針状ころの回転を妨げない形状の保持器規制手段を備えた針状ころ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】
【０００８】
この発明に係る針状ころ軸受は、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された複数の外輪部材を有する外輪と、外輪の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころと、複数の針状ころを保持するものであり、軸線方向に切断した切断面を突合させた突合部を有する保持器と、外輪部材の幅方向端部に径方向内側に突出して保持器の軸方向への移動を規制する係合爪とを備える。そして、係合爪の保持器に対向する面は、その中央部が両端部よりも保持器側に突出した形状を有する。
【０００９】
上記構成とすることにより、軸等の周辺構造に加工を施すことなく、保持器の軸方向の移動を規制することが可能となる。このとき、針状ころ軸受にアキシアル荷重が負荷されると、保持器が係合爪の角部に引っ掛かって針状ころの回転を阻害する可能性がある。そこで、係合爪の保持器に対向する面を中央部が両端部よりも保持器側に突出した形状とすることにより、針状ころの円滑な回転を維持可能な針状ころ軸受を得ることができる。
【００１０】
係合爪の保持器に対向する面は、例えば、中央部が突出する曲面である。または、係合爪の保持器に対向する面は、例えば、両端部にテーパ部を有する。上記構成とすることにより、保持器の軸方向への移動は中央部で規制されることとなるので、保持器が角部に引っ掛かるのを有効に防止することができる。
【００１１】
好ましくは、保持器は、軸線方向に切断した切断面を突合させた突合部を有し、中央部の突出量は、突合部の軸方向の遊びより大きい。製造上の観点から突合部にはある程度の遊びが必要となる。しかし、この遊びにより突合部の一方側が軸方向に突出すると、係合爪の角部に引っ掛かる恐れがある。そこで、中央部の突出量を突合部の軸方向の遊びより大きく設定することにより、保持器が角部に引っ掛かるのを有効に防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、保持器と対向する面に中央部を有する係合爪を設けることによって、周辺構造に加工を施すことなく保持器の軸方向へのずれを防止可能で、かつ、針状ころ軸受の円滑な回転を維持可能な針状ころ軸受を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図６を参照して、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受１１を説明する。
【００１４】
針状ころ軸受１１は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、軸受の軸線方向に延びる分割線によって分割された２つの外輪部材１２を有する外輪１３と、外輪１３の軌道面上に転動自在に配置される複数の針状ころ１４と、針状ころ１４を保持する保持器１５とを備える。
【００１５】
外輪部材１２は、図４（ａ）に示すように、その円周方向中央からずれた位置にハウジングと係合して位置決めを行う位置決め係合部としての突起１２ａと、外輪部材１２の幅方向端部から径方向内側に突出し、保持器１５の軸方向への移動を規制する係合爪１２ｂとを有する。
【００１６】
また、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、外輪部材１２の円周方向の一方側端部は凸形状で他方側端部は凹形状であり、２つの外輪部材１２の凹凸を組み合わせることによって、円筒状の外輪１３を形成する。ここで、外輪１３の分割線は、外輪１３を径方向に分割できればよく、厳密に軸方向と一致していなくてもよいものとする。
【００１７】
保持器１５は樹脂材料で形成され、図５（ａ）に示すように、円周上の複数個所に針状ころ１４を収容するポケットを有する。また、図５（ｂ）に示すように、保持器１５は円周上の一箇所で軸線方向に分割されており、保持器１５を弾性変形させて軸へ組み込んだ後、突合部の凸部１５ａと凹部１５ｂとを係合させる。
【００１８】
上記構成の針状ころ軸受１１は、外輪１３および保持器１５の一部が分割されているので、自動車のクランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等の軸方向に圧入できない箇所を支持する軸受として使用することができる。
【００１９】
また、外輪部材１２に突起１２ａを設けることによって、外輪１３の円周方向への回転を防止し、かつ、係合爪１２ｂを設けることによって、保持器１５の軸方向への移動を規制することができる。
【００２０】
ここで、図６（ａ）に示すように、係合爪１２ｂの保持器１５に対向する面１２ｃが平坦面であった場合、針状ころ軸受１１にアキシアル荷重が負荷されることによって、突合部が軸方向にずれて、その一方側が係合爪１２ｂの角部１２ｃと引っ掛かる恐れがある。これは、針状ころ軸受１１の回転不良の原因となる。
【００２１】
そこで、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受１１の係合爪１２ｂは、例えば、図１（ａ）に示すように、その保持器１５に対向する面１２ｄを中央部１２ｅが突出する曲面とする。
【００２２】
このように、係合爪１２ｂの保持器１５に対向する面１２ｄを中央部１２ｅが両端部よりも保持器側に突出した形状とすることにより、保持器１５が角部１２ｃに引っ掛かるのを防止することができる。
【００２３】
また、保持器１５の突合部では、製造上の観点からはある程度の遊びが必要となる。そこで、図１（ｂ）に示すように、係合爪１２ｂの中央部１２ｅの突出量ｔ１を突合部の軸方向の遊び量ｔ２より大きく設定することにより、保持器１５の突合部が最大限ずれた場合でも、保持器１５と角部１２ｃとの引っ掛かりを防止することができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、係合爪１２ｂの保持器１５に対向する面１２ｄを曲面形状とした例を示したが、これに限ることなく、例えば、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、両端部にテーパ部２２ｆを有することとしてもよく、テーパ部２２ｆは平面形状でも曲面形状でもよい。このときも、中央部２２ｅの突出量ｔ３は、保持器２５の軸方向の遊び量ｔ４より大きい。さらには、係合爪１２ｂの保持器１５に対向する面１２ｄの中央部１２ｅが両端部よりも保持器側に突出したあらゆる形状で、同様の効果が期待できる。
【００２５】
上記の実施形態において、外輪１３は、径方向に二分割された外輪部材１２で構成される例を示したが、これに限ることなく、任意の数に分割することとしてもよい。
【００２６】
上記の実施形態においては、各外輪部材１２に一箇所ずつ突起１２ａおよび係合爪１２ｂを配置する例を示したが、これに限ることなく、外輪１３の全周で一箇所にのみ配置してもよいし、各外輪部材１２の複数個所に配置することとしてもよい。
【００２７】
また、保持器１５は、樹脂に限らず金属材料をプレス加工等によって形成することとしてもよい。
【００２８】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この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】
【００２９】
この発明は、自動車のクランクシャフト、カムシャフト、バランスシャフト、およびロッカーシャフト等を支持する針状ころ軸受に有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受の係合爪の形状を示す図である。
【図２】この発明の他の実施形態に係る針状ころ軸受の係合爪の形状を示す図である。
【図３】この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ´における断面図である。
【図４】この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受の外輪部材を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）をＢ方向から見た図、（ｃ）は（ａ）をＣ方向から見た図である。
【図５】この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受の保持器を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ´における断面図である。
【図６】係合爪の保持器に対向する面が平坦面であった場合の、係合爪と保持器との関係を示す図である。
【図７】自動車のクランクシャフトを示す図である。
【図８】従来の針状ころ軸受に使用される外輪であって、径方向に分割可能な外輪を示す概略図である。
【図９】保持器の軸方向規制手段を備えた従来の針状ころ軸受を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  クランクシャフト、２  クランクピン、３，６，１１  針状ころ軸受、４ａ，４ｂ，１２  外輪部材、４ｃ  境界、５  軸、７，１３  外輪、８，１４  針状ころ、９，１５  保持器、１２ａ  突起、１２ｂ，２２ｂ  係合爪、１２ｃ，２２ｃ  角部、１２ｄ  保持器との対向面、１２ｅ，２２ｅ  中央部、２２ｆ  テーパ部、１５ａ  凸部、１５ｂ  凹部。
【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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