(57)【要約】      （修正有）【課題】ころのスキューを抑えて横走りの発生を防止できる積層コンロッド用シェル型ころ軸受およびコンロッドアッセンブリを提供する。【解決手段】積層コンロッド用シェル型ころ軸受４は、積層コンロッド１における大端２または小端３の軸受嵌合穴７，８に圧入してコンロッドアッセンブリを構成するものである。シェル型ころ軸受４は、外輪１１、複数の針状ころ１２、およびこれら複数のころ１２を保持する保持器１３を有する。前記保持器１３は、幅方向の中間部分が両端部分よりも内径側に凹む断面形状にプレス成形され、円周方向の複数箇所にポケット１４が設けられて隣合うポケット１４，１４間の部分が柱部１３ｂとなるものである。前記ポケット１４の長手方向に沿う内面における、針状ころ配列のピッチ円直径ＰＣＤ上に位置する部分は、前記柱部１３ｂの長手方向中央部付近ではせん断面１４ａ、根元部では破断面１４ｂとされる。【選択図】図１
2007078098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ大端部分、小端部分、およびロッド部分を有する板状の分割コンロッド部品を積層し、上記ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって、隣合う分割コンロッド部品同士を互いに結合した積層コンロッドと、外輪、複数の針状ころ、およびこれら複数のころを保持する保持器を有し前記外輪が前記積層コンロッドにおける大端または小端の軸受嵌合穴に圧入されるシェル型ころ軸受とからなるコンロッドアッセンブリにおける前記シェル型ころ軸受であって、
前記保持器が、幅方向の中間部分が両端部分よりも内径側に凹む断面形状にプレス成形され、円周方向の複数箇所にポケットが設けられて隣合うポケット間の部分が柱部となるものであり、前記ポケットの長手方向に沿う内面における、針状ころ配列のピッチ円直径上に位置する部分が、前記柱部の長手方向中央部付近ではせん断面、根元部では破断面であることを特徴とする積層コンロッド用シェル型ころ軸受。
【請求項２】
請求項１において、柱部の長手方向中央部付近のせん断面とされた部分の長さが、針状ころの長さの６０％以上である積層コンロッド用シェル型ころ軸受。
【請求項３】
それぞれ大端部分、小端部分、およびロッド部分を有する板状の分割コンロッド部品を積層し、上記ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって、隣合う分割コンロッド部品同士を互いに結合した積層コンロッドと、外輪、複数の針状ころ、およびこれら複数のころを保持する保持器を有し前記外輪が前記積層コンロッドにおける大端または小端の軸受嵌合穴に圧入されるシェル型ころ軸受とからなるコンロッドアッセンブリであって、
前記シェル型ころ軸受の前記保持器が、幅方向の中間部分が両端部分よりも内径側に凹む断面形状にプレス成形され、円周方向の複数箇所にポケットが設けられて隣合うポケット間の部分が柱部となるものであり、前記ポケットの長手方向に沿う内面における、針状ころ配列のピッチ円直径上に位置する部分が、前記柱部の長手方向中央部付近ではせん断面、根元部では破断面であることを特徴とするコンロッドアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンに用いられる積層コンロッド用シェル型ころ軸受およびコンロッドアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに用いられるコンロッドは、棒鋼材、板材からの鍛造、焼結、または拘束加圧成形等により製造されている。この他に、鋼板のプレス加工により打ち抜き形成される場合がある。コンロッドを、このような鍛造や焼結で製造する場合、工程数が多いため、コスト削減が困難である。また、コンロッドに穴等の加工を行う場合、研削等を行うので、更に工数が増えてしまう。
【０００３】
そこで、簡単かつ安価に製造でき、大端部分や小端部分に取付けられる軸受等の傾きが回避され、曲げ強度と座屈強度の向上も図れるコンロッドアッセンブリとして、それぞれ大端部分、小端部分、およびロッド部分を有する板状の分割コンロッド部品を積層し、上記ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって、隣合う分割ロッド部品同士が互いに結合されるように、上記分割コンロッド部品の積層された積層体を一体に固定したものが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
この構成によると、各分割コンロッド部品を積層するため、各分割コンロッド部品の大端部分や小端部分の内径面に傾きが生じていても、積層体における大端部分、小端部分の内径面の傾きを無くすことができる。例えば、個々の分割コンロッド部品を、通常のプレス打ち抜き品とした場合、個々の分割コンロッド部品においては破断面のために大端部分や小端部分の内径面に傾きが生じるが、分割によって個々の板厚が薄くなるため、せん断面と破断面の段差が小さくなり、かつ積層により各破断面が分散して配置される。このため、積層体の全体としての大端部分、小端部分の内径面の傾きを回避できる。したがって、これら大端部分および小端部分にシェル型軸受が圧入されても、この圧入されたシェル型軸受に傾きが生じることがない。このため、各分割コンロッド部品にプレス打ち抜き品を採用することができ、その大端部分、小端部分の研削、研磨等の後工程が不要となる。これらのため、簡単でかつ安価にコンロッドアッセンブリを製造することができる。
【０００５】
また、積層された分割コンロッド部品は、ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって互いに結合するため、堅固に接合することができる。積層された分割コンロッド部品が上記突起と凹部等で結合されているため、ロッド部分の曲げ強度と座屈強度が向上する。上記突起やその裏面の凹部はプレス加工によるものであるため、簡単に形成することができる。
【０００６】
このコンロッドアッセンブリには、軸受として、絞り工程を含むプレス加工で形成されたシェル型外輪と、この外輪の内径面に沿って複数配列された針状ころと、これら針状ころを保持する保持器とでなるシェル型ころ軸受を採用できる。図１０は、このシェル型ころ軸受の部分断面図を示す。このシェル型ころ軸受２４の保持器３３には、プレス加工によって帯鋼をポケット抜きしＶ型フォーム（保持器幅方向の中間部分が両端部分よりも凹む断面形状）に成形した後、バンド状に切断してから円筒状に成形し、その円筒の周方向両端面を溶接により接合するという工程で製造されたものが用いられる。
【０００７】
上記保持器３３をＶ型フォームに成形するのは、板厚を抑えて軽量化を図りつつ、径方向の見かけ上の断面高さを大きくするためである。径方向の見かけ上の断面高さを大きくするのは、以下に列挙する目的のためである。
・製造工程において円筒形に成形された状態で保持器３３の内径が小径となるようにし、保持器３３の内径側から針状ころ３２が抜け出すのを防止する。
・図１０のようにシェル型ころ軸受２４に軸３０が挿入された状態で、針状ころ３２の挙動が最も安定するＰＣＤ（針状ころ配列のピッチ円直径）付近の径方向位置で、針状ころ３２を保持器３３の柱部３３ｂに接触させる。
・見かけの断面高さを調節することによって、保持器３３の案内を、軸３０、シェル型外輪３１、転動体のいずれの部位とでも可能とする。
【０００８】
このように製造された保持器３３は、針状ころ３２の挙動を安定させつつ、針状ころ３２の脱落防止ができ、さらに製造コストが安価となり経済的優位性が高いことから、他の多くの用途にも使用されている。
【特許文献１】特開２００４−３２４７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
２サイクルエンジン用とした先述のコンロッドアッセンブリに、上記構成のシェル型ころ軸受２４使用した場合、軸受のスラスト方向への横走りにより、シェル型外輪３１の幅面とエンジン相手面との接触が発生し、発熱、焼き付きが発生する場合がある。この原因をまとめると、以下の理由による。
【００１０】
保持器３３のポケット抜きプレス加工の特性上、ポケット内周面におけるポンチ挿入側にはせん断面が、反ポンチ挿入側には破断面がそれぞれ発生する。図１１に保持器３３を周方向に切断したときの断面図を示すように、円筒状に成形された状態における内径側からポンチを挿入するため、成形後の保持器３３では、ポケット３４の内面の内径側にせん断面３４ａが、外径側に破断面３４ｂが発生する。せん断面３４ａはフラット形状であるのに対して、破断面３４ｂはむしり取られたような形状になる。したがって、せん断面３４ａとなったポケット内面でのポケット寸法よりも、破断面３４ｂとなったポケット内面でのポケット寸法の方が広くなり、せん断面３４ａと破断面３４ｂが同じＰＣＤ付近の径方向位置にある場合、針状ころ３２はせん断面３４ａで拘束されることになる。
【００１１】
図１２に、柱部３３ｂをＶ型フォームに成形した保持器３３におけるポケット３４の部分を長手方向（保持器幅方向）に切断した断面図を示す。図のポケット内面において、白抜き部分はせん断面３４ａの発生位置であり、ハッチング部分は破断面３４ｂの発生位置である。また、同図において、軸３０（図１０）を挿入したときの針状ころ３２のＰＣＤに相当する位置を線分３５で示し、ＰＣＤ相当位置の線分３５がせん断面３４ａに重なる位置、つまり針状ころ３２がせん断面３４ａに接触する部分を線分３６で示す。図１２から分かるように、針状ころ３２は保持器３３のポケット両端面と柱部３３ｂの両端付近におけるせん断面３４ａと接触することから、運転時に針状ころ３２のスキューを理想的な形で抑えることができるはずである。
【００１２】
ところが、図１２における針状ころ３２のＰＣＤ相当線分３５の位置でのポケット内面の面形状測定結果を示す図１３によると、ポケット内面における長手方向両端部でのせん断面３４ａ（図１２における線分３６の部分）はフラット形状になっていない。なお、図１３には、ポケット内面の面形状に重ねて針状ころ３２の断面も示している。この測定結果から、ポケット内面における長手方向両端部において、フラットでないせん断面３４ａに針状ころ３２の端部の面取り部分が接触することが分かる。
すなわち、ポケット内面における長手方向両端部はポケット３４の角部に相当するが、プレス加工によりポケット角部を直角に抜くことは困難でありＲ形状とならざるを得ない。その結果としてポケット内面における長手方向両端部でのせん断面３４ａでは、端部側に向かうにつれて針状ころ３２に接近するような傾きが発生してしまう。これにより、針状ころ３２の面取り部分と、ポケット内面における不安定な傾きを持った上記せん断面３４ａとが接触することから、針状ころ３２にスキューが発生し易くなり、スラスト方向に軸受が横走りして焼き付きが発生する。
【００１３】
この発明の目的は、簡易な構成のプレス保持器を用いながら、ころのスキューを抑えて横走りの発生を防止できる積層コンロッド用シェル型ころ軸受およびコンロッドアッセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の積層コンロッド用シェル型ころ軸受は、それぞれ大端部分、小端部分、およびロッド部分を有する板状の分割コンロッド部品を積層し、上記ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって、隣合う分割コンロッド部品同士を互いに結合した積層コンロッドと、外輪、複数の針状ころ、およびこれら複数のころを保持する保持器を有し前記外輪が前記積層コンロッドにおける大端または小端の軸受嵌合穴に圧入されるシェル型ころ軸受とからなるコンロッドアッセンブリにおける前記シェル型ころ軸受であって、前記保持器が、幅方向の中間部分が両端部分よりも内径側に凹む断面形状にプレス成形され、円周方向の複数箇所にポケットが設けられて隣合うポケット間の部分が柱部となるものであり、前記ポケットの長手方向に沿う内面における、針状ころ配列のピッチ円直径上に位置する部分が、前記柱部の長手方向中央部付近ではせん断面、根元部では破断面であることを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、シェル型ころ軸受のプレス保持器を、ポケットの長手方向に沿う内面における、針状ころの配列のピッチ円直径上に位置する部分が、柱部の長手方向中央部付近ではせん断面となり、根元部では破断面となるようにしている。そのため、例えば２サイクルエンジンのコンロッドアッセンブリに組み込まれて運転したときに、針状ころと保持器とが、保持器柱部の長手方向中央部付近のフラットな面であるせん断面で安定して接触することになる。このため、針状ころのスキューが抑制されて、軸受のスラスト方向への横走りが無くなる。これにより、シェル型外輪の幅面とエンジン相手部品との接触が抑えられ、軸受の焼付きの発生を防ぐことができる。
【００１６】
この発明において、柱部の長手方向中央部付近のせん断面とされた部分の長さが、針状ころの長さの６０％以上であっても良い。保持器柱部における長手方向中央部付近のせん断面の長さが短くて、針状ころと保持器せん断面との接触部分長さが短くなると、針状ころの挙動を抑えることができない。上記のように、保持器柱部の長手方向中央部付近でのせん断面の長手方向の長さを針状ころの長さの６０％以上とした場合は、針状ころとフラットな面であるせん断面の接触部分が長くなり、針状ころの挙動をそれだけ安定させることができる。
【００１７】
この発明のコンロッドアッセンブリは、それぞれ大端部分、小端部分、およびロッド部分を有する板状の分割コンロッド部品を積層し、上記ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって、隣合う分割コンロッド部品同士を互いに結合した積層コンロッドと、外輪、複数の針状ころ、およびこれら複数のころを保持する保持器を有し前記外輪が前記積層コンロッドにおける大端または小端の軸受嵌合穴に圧入されるシェル型ころ軸受とからなるコンロッドアッセンブリであって、前記シェル型ころ軸受の前記保持器が、幅方向の中間部分が両端部分よりも内径側に凹む断面形状にプレス成形され、円周方向の複数箇所にポケットが設けられて隣合うポケット間の部分が柱部となるものであり、前記ポケットの長手方向に沿う内面における、針状ころ配列のピッチ円直径上に位置する部分が、前記柱部の長手方向中央部付近ではせん断面、根元部では破断面であることを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、シェル型ころ軸受による上記効果の他に、以下の効果が得られる。  すなわち、積層コンロッドを構成する各分割コンロッド部品の大端部分や小端部分の内径面にプレス加工による傾きが生じていても、積層コンロッドにおける大端、小端の内径面の傾きを無くすことができる。したがって、これら大端および小端にシェル型ころ軸受の外輪が圧入されても、この圧入された外輪に傾きが生じることがない。このため、各分割コンロッド部品にプレス打ち抜き品を採用することができ、その大端部分、小端部分の研削、研磨等の後工程が不要となる。また、積層された分割コンロッド部品は、ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって互いに結合するため、堅固に接合することができる。積層された分割コンロッド部品がロッド部分で上記突起と凹部等で結合されているため、ロッド部分の曲げ強度と座屈強度が向上する。上記突起やその裏面の凹部はプレス加工によるものであるため、簡単に形成することができる。
このように、安価なプレス打ち抜き品の積層構造のコンロッドと、安価なプレス保持器を用いたシェル型軸受を用いながら、シェル型外輪を傾きなく圧入できるコンロッドと、ころのスキューを抑えて横走りの発生を防止できる軸受とを組み合わせたため、総合的に安価で各種性能にも優れたコンロッドアッセンブリとすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の積層コンロッド用シェル型ころ軸受は、それぞれ大端部分、小端部分、およびロッド部分を有する板状の分割コンロッド部品を積層し、上記ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって、隣合う分割コンロッド部品同士を互いに結合した積層コンロッドと、外輪、複数の針状ころ、およびこれら複数のころを保持する保持器を有し前記外輪が前記積層コンロッドにおける大端または小端の軸受嵌合穴に圧入されるシェル型ころ軸受とからなるコンロッドアッセンブリにおける前記シェル型ころ軸受であって、前記保持器が、幅方向の中間部分が両端部分よりも内径側に凹む断面形状にプレス成形され、円周方向の複数箇所にポケットが設けられて隣合うポケット間の部分が柱部となるものであり、前記ポケットの長手方向に沿う内面における、針状ころ配列のピッチ円直径上に位置する部分が、前記柱部の長手方向中央部付近ではせん断面、根元部では破断面であることとしたため、積層コンロッドに用いるものであり、かつ安価に製造できる簡易なプレス保持器を採用しながら、ころのスキューを抑えて軸受の横走りの発生を防止することができる。
【００２０】
この発明のコンロッドアッセンブリは、それぞれ大端部分、小端部分、およびロッド部分を有する板状の分割コンロッド部品を積層し、上記ロッド部分にプレス加工した結合用の突起と、この突起の裏面に生じた凹部との噛み合い、または上記突起とは別に形成された貫通穴との噛み合いによって、隣合う分割コンロッド部品同士を互いに結合した積層コンロッドと、外輪、複数の針状ころ、およびこれら複数のころを保持する保持器を有し前記外輪が前記積層コンロッドにおける大端または小端の軸受嵌合穴に圧入されるシェル型ころ軸受とからなるコンロッドアッセンブリであって、前記シェル型ころ軸受の前記保持器が、幅方向の中間部分が両端部分よりも内径側に凹む断面形状にプレス成形され、円周方向の複数箇所にポケットが設けられて隣合うポケット間の部分が柱部となるものであり、前記ポケットの長手方向に沿う内面における、針状ころ配列のピッチ円直径上に位置する部分が、前記柱部の長手方向中央部付近ではせん断面、根元部では破断面であることとしたため、上記したシェル型ころ軸受の効果に加えて、コンロッドアッセンブリを簡単で安価に製造でき、かつ大端や小端に取付けられる軸受の傾きを回避できるという効果が得られる。また、分割コンロッド部品の相互の結合が堅固に行えてばらけの懸念がなく、曲げ強度と座屈強度の向上も図れる。したがって、コンロッドおよび軸受の両方について、総合的に安価で各種性能に優れたコンロッドアッセンブリとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明の一実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は、この実施形態の積層コンロッド用シェル型ころ軸受を備えたコンロッドアッセンブリの断面図および正面図を示す。このコンロッドアッセンブリは、例えば２サイクルエンジン、特に小型エンジンに用いられるものであって、積層コンロッド１と、この積層コンロッド１の大端２および小端３に嵌合させたシェル型ころ軸受４とでなる。積層コンロッド１は、それぞれ大端部分１ａ、小端部分１ｂ、およびロッド部分１ｃを有する複数枚（ここでは４枚）の分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄを積層して一体化したものである。
【００２２】
これら分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄは、互いに同じ平面位置に設けたプレス加工による突起５と凹部５ａとを噛み合わせ、または突起５と貫通穴６とを噛み合わせ、その噛み合いを圧入状態とすることで結合している。すなわち突起５と、凹部５ａまたは貫通穴６とで加締止めすることで、分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄを相互に結合している。上記突起５は裏面が上記凹部５ａとなるものであり、積層された中間の分割コンロッド部品１Ｂ，１Ｃは、突起５の裏面の凹部５ａに、その裏面側の分割コンロッド部品１Ａ，１Ｂの突起５が噛み合う。突起５の突出側の最外層の分割コンロッド１Ｄは、上記貫通穴６が形成されたものとしてある。これら突起５または貫通穴６は、ロッド部分１ｃに１か所以上設ければ良いが、この実施形態ではロッド長手方向に互いに離れた３か所に設けている。
【００２３】
各分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄは、共に外周形状を同一形状とした平坦な板状部品であり、それらの大端部分１ａおよび小端部分１ｂに軸受嵌合穴７，８が形成されている。これら各軸受嵌合穴７，８内に、前記シェル型ころ軸受４がそれぞれ圧入状態に嵌合させてある。積層コンロッド１の大端２および小端３に嵌合させた各シェル型ころ軸受４は、寸法が異なる他は、互いに同じ構成のものである。
【００２４】
シェル型ころ軸受４は、図２に拡大断面図で示すように、絞り工程を含むプレス加工で形成された円筒状のシェル型外輪１１と、このシェル型外輪１１の内径面１１ｃに沿って配列した複数の針状ころ１２と、これらの針状ころ１２を回転自在に保持する保持器１３とでなる。シェル型外輪１１の両端部は内径側に向けられた鍔部１１ａ，１１ｂとされている。
【００２５】
保持器１３は円筒状に形成され、円周方向の複数箇所に、針状ころ１２をそれぞれ保持するポケット１４が設けられている。この保持器１３は、両端のリング状部分１３ａと、周方向に隣合うポケット１４間に形成されて両側のリング状部分１３ａに繋がる柱部１３ｂとで構成される。保持器１３の両側のリング状部分１３ａは、シェル型外輪１１の鍔部１１ａ，１１ｂの内径側部分に対向配置される。保持器１３は鋼材製とされ、プレス加工により製造される。
【００２６】
保持器１３は、図３に概略的にフロー図で示す工程により以下のように製造される。まず、ポンチを用いたポケット抜き工程により帯鋼２０にポケット１４が打ち抜き加工される。次の成形工程では、隣合うポケット１４で挟まれる柱部１３ｂ（図２）を、その長手方向中間部分（保持器１３の幅方向中間部分）が両端部分よりも凹む断面形状にプレス成形する。この場合、ポケット抜き工程においてポンチが挿入される側を表面としてプレス成形する。このように成形した半製品を、次の切断工程では所定の長さのバンド状に切断する。次の曲げ工程では、切断したバンド状の半製品を円筒状に曲げ成形する。
【００２７】
この場合、柱部１３ｂの長手方向中間部分の凹み形状部１３ｂａが内径側に凹むように、つまり図５のようにポケット抜き工程におけるポンチの挿入側が外周側となるように、円筒状に曲げ成形する。従来例の説明でも述べたように、ポケット１４の内面においては、ポンチ挿入側にせん断面が、ポンチ挿入側と反対側に破断面がそれぞれ発生する。したがって、上記したように曲げ成形した状態で、図５のようにポケット１４の内面の外周側にせん断面１４ａが、内周側に破断面１４ｂがそれぞれ発生する。次の溶接工程では、曲げ成形した半製品の周方向両端部を溶接により接合してリング状とする。最後に、リング状とした保持器１３に、熱処理工程により軟窒化処理あるいは浸炭焼入を行う。
【００２８】
図６は、上記シェル型ころ軸受４に軸１０を挿入した状態の断面図を示し、図７は保持器１３におけるポケット１４の部分を保持器幅方向に断面した半部拡大断面図を示す。なお、図７においては、針状ころ１２を２点鎖線で示す。ポケット１４の長手方向に沿う内面における、針状ころ１２の配列のＰＣＤ（図６）上に位置する部分を、図７では線分１５で示す。先述したように、図７におけるポケット１４の長手方向に沿う内面において、白抜き部で示す外周側の部分はせん断面１４ａであり、破線のハッチング部で示す内周側の部分は破断面１４ｂである。すなわち、ポケット１４の長手方向に沿う内面における、針状ころ１２の配列のＰＣＤ上に位置する部分（線分１５）が、柱部１３ｂの長手方向中央部付近ではせん断面１４ａとなり、根元部つまり長手方向両端部では破断面１４ｂとなる。
この実施形態では、柱部１３ｂの長手方向中央部付近、つまり凹み形状部１３ｂａでの上記せん断面１４ａの長手方向の長さを、針状ころ１２の長さの６０％以上としている。また、ポケット内の端面からせん断面１４ａと上記ＰＣＤ上線分１５との交点までの軸方向長さＷが、ころ長さの２０パーセント以下となるように、せん断面１４ａの径方向長さを調節する。
【００２９】
この構成のシェル型ころ軸受４によると、その保持器１３を、上記したようにポケット１４の長手方向に沿う内面における、針状ころ１２の配列のＰＣＤ上に位置する部分（線分１５）が、柱部１３ｂの長手方向中央部付近ではせん断面１４ａとなり、根元部つまり長手方向両端部では破断面１４ｂとなるようにしている。そのため、運転時に針状ころ１２と保持器１３とは、保持器柱部１３ｂの長手方向中央部付近のせん断面１４ａで接触することになり、ポケット抜き工程で発生する傾きを持った保持器柱部１３ｂの根元部の破断面１４ｂには針状ころ１２は接触しない。したがって、針状ころ１２は保持器１３と安定して接触することができ、針状ころ１２のスキューが抑制され、軸受のスラスト方向への横走りが無くなる。このため、このシェル型ころ軸受４が図１のように２サイクルエンジン用コンロッドアッセンブリに用いられても、シェル型外輪１１の幅面とエンジン相手部品との接触が抑えられ軸受の焼付きが抑えられる。
【００３０】
上記構成の保持器１３においても、保持器柱部１３ｂにおける長手方向中央部付近のせん断面１４ａの長さが短く、針状ころ１２と保持器１３のせん断面１３ｂとの接触部分長さが短くなると、針状ころ１２の挙動を十分には抑えることができない。しかし、この実施形態では、保持器柱部１３ｂの長手方向中央部付近、つまり凹み形状部分１３ｂａでの上記せん断面１４ａの長手方向の長さを、針状ころ１２の長さの６０％以上としているので、針状ころ１２とせん断面１４ａの接触部分が長くなり、針状ころ１２の挙動をそれだけ安定させることができる。
【００３１】
次の表１には、２サイクルエンジンのコンロッドに、上記実施形態のシェル型ころ軸受４と、図１０〜図１３に示した従来のシェル型ころ軸受３４と、上記実施形態のシェル型ころ軸受４において保持器柱部１３ｂの長手方向中央部付近のせん断面１４ａの長手方向の長さを短くした（針状ころ１２の長さの５０％）サンプルのシェル型ころ軸受をそれぞれ組み込み、焼付き確認試験を行った結果を示す。表１では、サンプルのシェル型ころ軸受をサンプルＡとして示す。
【００３２】
【表１】
2007078098.tif 000003
【００３３】
なお、上記焼付き確認試験の試験条件は以下の通りである。
混合比：  ガソリン５０：潤滑オイル１
運転パターン：フルスロットル
運転時間：２時間または焼付くまで
【００３４】
また、図８には実施形態のシェル型ころ軸受４における針状ころ１２の配列のＰＣＤ相当線分１５の位置でのポケット内面の面形状測定結果を、図９にはサンプルＡのシェル型ころ軸受における針状ころ配列のＰＣＤ相当位置でのポケット内面の面形状測定結果をそれぞれ示す。なお、図８および図９には、ポケット内面の面形状に重ねて針状ころ１２の断面も示している。図８によると、実施形態のシェル型ころ軸受４では、保持器柱部１３ｂの長手方向中央部に針状ころ１２の長さの６０％以上の長さのフラットなせん断面が確保され、根元付近は破断面となっていることが分かる。これに対して、サンプルＡのシェル型ころ軸受の測定結果を示す図９では、保持器柱部１３ｂの長手方向中央部に確保されるフラットのせん断面は、針状ころ１２の長さの５０％程度であることが分かる。
【００３５】
表１の試験結果から、従来品では１０個中８個の軸受に、サンプルＡでは１０個中６個の軸受に、横走りによる焼付きが発生したのに対して、上記実施形態のシェル型ころ軸受４では１０個すべて焼付きが発生していないことが分かった。
【００３６】
また、上記実施形態では、積層コンロッド１における大端２または小端３（実施形態では大端２と小端３の両方）の軸受嵌合穴７，８に上記構成のシェル型ころ軸受４を圧入してコンロッドアッセンブリとしているので、シェル型ころ軸受４による上記効果の他に、以下の効果が得られる。
【００３７】
すなわち、積層コンロッド１を構成する各分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄの大端部分１ａや小端部分１ｂの内径面にプレス加工による傾きが生じていても、積層コンロッド１における大端２、小端３の内径面の傾きを無くすことができる。例えば、個々の分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄを、通常のプレス打ち抜き品とした場合、個々には破断面のために大端部分１ａや小端部分１ｂの内径面に傾きが生じるが、分割によって個々の板厚が薄くなるため、せん断面と破断面の段差が小さくなり、かつ積層により各破断面が分散して配置される。このため、積層コンロッド１の全体としても大端２、小端３の内径面の傾きが回避できる。したがって、これら大端２および小端３にシェル型ころ軸受４の外輪１１が圧入されても、この圧入された外輪１１に傾きが生じることがない。このため、各分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄにプレス打ち抜き品を採用することができ、その大端部分１ａ、小端部分１ｂの研削、研磨等の後工程が不要となる。
また、積層された分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄは、ロッド部分１ｃにプレス加工した結合用の突起５と、この突起５の裏面に生じた凹部５ａとの噛み合い、または上記突起５とは別に形成された貫通穴６との噛み合いによって互いに結合するため、堅固に接合することができる。積層された分割コンロッド部品１Ａ〜１Ｄがロッド部分１ｃで上記突起５と凹部５ａ等で結合されているため、ロッド部分１ｃの曲げ強度と座屈強度が向上する。上記突起５やその裏面の凹部５ａはプレス加工によるものであるため、簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれこの発明の一実施形態にかかる積層コンロッド用シェル型ころ軸受を備えたコンロッドアッセンブリの断面図および正面図である。
【図２】同コンロッドアッセンブリにおけるシェル型ころ軸受の拡大断面図である。
【図３】同軸受の保持器の製造工程のフロー図である。
【図４】同製造工程における曲げ工程の説明図である。
【図５】保持器のポンチ挿入側を示す説明図である。
【図６】シェル型ころ軸受を幅方向に断面した断面図である。
【図７】保持器を幅方向に断面した半部拡大断面図である。
【図８】同保持器におけるポケット内周面の針状ころピッチ円直径上に位置する部分の面形状測定結果を示す図である。
【図９】サンプルの保持器におけるポケット内周面の針状ころピッチ円直径上に位置する部分の面形状測定結果を示す図である。
【図１０】従来のシェル型ころ軸受を幅方向に断面した断面図である。
【図１１】同シェル型ころ軸受における保持器のポンチ挿入側を示す説明図である。
【図１２】同保持器を幅方向に断面した半部拡大断面図である。
【図１３】同保持器におけるポケット内周面の針状ころピッチ円直径上に位置する部分の面形状測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…積層コンロッド
１ａ…大端部分
１ｂ…小端部分
１ｃ…ロッド部分
１Ａ〜１Ｄ…分割コンロッド部品
２…大端
３…小端
４…シェル型ころ軸受
５…突起
５ａ…凹部
６…貫通穴
７，８…軸受嵌合穴
１１…シェル型外輪
１２…針状ころ
１３…保持器
１３ｂ…柱部
１３ｂａ…凹み形状部
１４…ポケット
１４ａ…せん断面
１４ｂ…破断面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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