(57)【要約】【課題】保持器の分割部分の接触を防止した針状ころ軸受を提供する。【解決手段】針状ころ軸受１１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１２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１３と、円周上の複数箇所に軸線方向に延びる切断部を有する分割型の保持器１４と、切断部の端面に緩衝部材１４ｄとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
円周上に軸線方向に延びる切断部を有する保持器と、
前記切断部の端面に緩衝部材とを備える、針状ころ軸受。
【請求項２】
前記保持器は、円周上の複数箇所に切断部を有する分割型保持器である、請求項１に記載の針状ころ軸受。
【請求項３】
前記保持器は、円周上の１箇所に切断部を有する一体型保持器である、請求項１に記載の針状ころ軸受。
【請求項４】
前記外輪は、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、請求項１〜３のいずれかに記載の針状ころ軸受。
【請求項５】
クランクシャフトと、
前記クランクシャフトを回転自在に支持する針状ころ軸受とを備えたクランクシャフト支持構造であって、
前記針状ころ軸受は、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、円周上に軸線方向に延びる切断部を有する保持器と、前記切断部の端面に緩衝部材とを備える、クランクシャフト支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等のエンジンに使用するクランクシャフト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】
クランクシャフト１は、図４に示すように、軸部２と、クランクアーム３と、隣接するクランクアーム３の間にコンロッドを配置するためのクランクピン４とを有する。そして、軸部２は図５に示すように、滑り軸受２０によって回転自在に支持されている。
【０００３】
また、一般的に軸部材を支持する軸受として、例えば図６に示すような、外輪６と、外輪６の内径面に沿って配置される針状ころ７と、隣接する針状ころ７の間隔を保持する金属製の保持器８とを備える針状ころ軸受５がある。
【０００４】
このような針状ころ軸受５は、針状ころ７と軌道面とが線接触するので、軸受投影面積が小さい割に高負荷容量と高剛性が得られる利点を有しており、自動車や二輪エンジン等、あらゆる分野に広く利用されている。また、針状ころ軸受５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、回転トルクの低減や支持部分の給油量を減らすことが可能となる。
【０００５】
ただし、図５に示すように、軸部２の両端にはクランクアーム３が配置されており、針状ころ軸受５を軸方向に挿入することができない。そこで、このような場所に使用可能な軸受が、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。
【０００６】
同公報に記載されている針状ころ軸受は、図７に示すような、外輪９を軸受の軸線方向に延びる分割線９ｃによって分割した外輪部材９ａ，９ｂと、同様に分割した保持器（図示せず）とを備える。
【特許文献１】米国特許第１９２１４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構成の針状ころ軸受５は、回転時にクランクシャフト１から負荷される荷重によって弾性変形する。このとき、例えば保持器８の場合には分割部分での変形量が大きくなり、対応する端面同士が接触して金属音を生じる恐れがある。
【０００８】
さらに、金属同士が接触することにより接触部分に摩耗が生じ、摩耗粉の混入による潤滑剤の劣化等の問題を生じる恐れもある。これは、軸受回転速度が上がるほど深刻となるので、クランクシャフト１を支持する針状ころ軸受５としては、大きな問題である。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、保持器の分割部分の接触を防止した針状ころ軸受を提供することである。また、このような針状ころ軸受を用いた騒音の少ないクランクシャフト支持構造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】
【００１０】
この発明に係る針状ころ軸受は、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、円周上に軸線方向に延びる切断部を有する保持器と、切断部の端面に緩衝部材とを備える。
【００１１】
上記構成とすることにより、保持器の切断部の端面が直接接触することがなくなるので、金属音の発生を抑制することができると共に、接触部分の摩耗を防止することが可能となる。
【００１２】
好ましくは、保持器は、円周上の複数箇所に切断部を有する分割型保持器である。または、保持器は、円周上の１箇所に切断部を有する一体型保持器である。さらに好ましくは、外輪は、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。
【００１３】
例えば、クランクシャフトの軸部は両端にクランクアームが配置されているので、軸受を軸方向から圧入することができない。そこで、上記のように外輪および保持器の円周上の一部を切断することにより軸の径方向から組み込むことが可能となるので、クランクシャフトの軸部等を支持する軸受として利用することができる。
【００１４】
この発明に係るクランクシャフト支持構造は、クランクシャフトと、クランクシャフトを回転自在に支持する針状ころ軸受とを備える。針状ころ軸受に注目すると、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、円周上に軸線方向に延びる切断部を有する保持器と、切断部の端面に緩衝部材とを備える。
【００１５】
上記構成とすることにより、クランクシャフト回転時の保持器切断部の金属音を抑えることができるので、騒音の少ないクランクシャフト支持構造を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、保持器の切断部に緩衝部材を配置することにより、端面同士の接触による金属音を抑えた針状ころ軸受を得ることができる。また、このような軸受をクランクシャフトの軸部を支持する軸受として使用することにより、騒音の少ないクランクシャフト支持構造を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１を参照して、この発明の一実施形態に係るクランクシャフト支持構造を説明する。
【００１８】
図１に示すクランクシャフト支持構造は、クランクシャフト１５と、シリンダブロック１６ａと、ベアリングキャップ１６ｂと、クランクシャフト１５とベアリングキャップ１６ｂとの間に配置され、クランクシャフト１５を回転自在に支持する針状ころ軸受１１とを備える。
【００１９】
針状ころ軸受１１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１２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１３と、円周上の複数箇所に軸線方向に延びる切断部を有する分割型の保持器１４と、切断部の端面に緩衝部材１４ｄとを備える。
【００２０】
外輪部材１２は、図２（ａ）に示すような円筒を切削加工により形成し、図２（ｂ）に示すように円周方向の２箇所で割ることによって得られる。このとき、分割部分の端面には研削加工等を施さないので、図２（Ｃ）に示すように割れたときの凹凸が残っている。軸受使用時には、対応する端面を突合させることにより円筒形状の外輪を得る。なお、このような製造方法を「自然割り」という。
【００２１】
一方、保持器１４は、図３（ａ）に示すように、切断部１４ｂで円周方向に２分割された分割保持器１４ａを２つ組み合わせて形成する。また、図３（ｂ）に示すように、針状ころ１３を収容するポケット１４ｃを有する。
【００２２】
さらに、突合部分の隙間を緩衝部材１４ｄで埋める。なお、緩衝部材１４ｄは、例えば金属製の板バネ、バイトン（登録商標）等のＦＲＰ、またはシリコンゴム（ＲＳｉ）等の耐熱性に優れたゴム製部材を用い、凸部１４ｂおよび凹部１４ｃを係合させる際に挟み込んでもよいし、予めどちらか一方の端面、または両端面に接着しておいてもよい。
【００２３】
上記構成とすることにより、クランクシャフト１５の回転によって針状ころ軸受１１に荷重が負荷されても、対応する切断部１４ｂ同士が接触することがないので、金属音の発生を抑えることができる。さらに、接触部分の摩耗を防止できるので、長寿命の針状ころ軸受１１を得ることができる。
【００２４】
次に、上記構成の針状ころ軸受１１をクランクシャフト１５に組込む方法を説明する。
【００２５】
まず、各ポケットに予め針状ころ１３を組込んだ保持器１４を準備する。次に、一方側の外輪部材１２ａをシリンダブロック１６ａに組込み、その上に一方側の分割保持器１４ａ、クランクシャフト１５、他方側の分割保持器１４ａ、他方側の外輪部材１２ａを置く。最後にベアリングキャップ１６ｂを組み込み固定する。上記の組込み手順とすることにより、両端をクランクアームで挟まれた軸部にも組込みが可能となる。
【００２６】
なお、保持器１４は、円周上の複数箇所に切断部１４ｂを有する分割型保持器である例を示したが、これに限ることなく、円周上の１箇所に切断部１４ｂを有する一体型の保持器であってもよい。また、外輪は、２つの外輪部材１２からなる例を示したが、これに限ることなく、３つ以上の外輪部材１２を組み合わせるものであってもよい。
【００２７】
さらに、この発明に係るクランクシャフト支持構造は、自動車や二輪車等のあらゆるエンジンのクランクシャフトに適用可能である。また、エンジンの気筒数は単気筒であっても多気筒であってもよいが、図４のＰ部に示すような両端をクランクアームで挟まれた軸部を有する多気筒エンジンに使用されるクランクシャフトに適用することにより、より大きな効果が期待できる。
【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、エンジンのクランクシャフト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クランクシャフト支持構造を示す図である。
【図２】図１の針状ころ軸受の外輪部材を示す図であって、（ａ）分割前の正面図、（ｂ）は（ａ）を２箇所で分割した状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）の分割部分の拡大図である。
【図３】図１の針状ころ軸受の保持器を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図である。
【図４】従来のクランクシャフトを示す図である。
【図５】図４のＰ部の拡大図である。
【図６】従来のクランクシャフトの軸部を支持する針状ころ軸受を示す図である。
【図７】従来の分割外輪を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１，１５  クランクシャフト、２  軸部、３，１７  クランクアーム、４  クランクピン、５，１１  針状ころ軸受、６，９  外輪、９ａ，９ｂ，１２  外輪部材、９ｃ  分割線、７，１３  針状ころ、８，１４  保持器、１４ａ  分割保持器、１４ｂ  切断部、１４ｄ  緩衝部材、１６ａ  シリンダブロック、１６ｂ  ベアリングキャップ、２０  滑り軸受。
【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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