(57)【要約】【課題】保持器の円周方向に沿うころの不等配に起因する軸受運転中の振動を低減させる。【解決手段】保持器３０の各分割部４１における円周方向端面４２に最も近いポケット部４３にはそれぞれ、保持器４０の他のポケット部４５に転動可能に保持されたころ４４ｂより直径の大きいころ４４ａが、転動可能に保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころの軌道輪及び保持器を円周方向に少なくとも二分割された分割型ころ軸受において、
保持器の各分割部近傍にそれぞれ設けられたポケット部に転動可能に保持されたころの直径が、保持器の他のポケット部に転動可能に保持されたころの直径より大きいことを特徴とする分割型ころ軸受。
【請求項２】
前記保持器の各分割部近傍にそれぞれ設けられたポケット部に転動可能に保持されたころの直径を最大として、保持器の他のポケット部に転動可能に保持されたころの直径が、各分割部から離れるに従って徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項１記載の分割型ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道輪及び保持器を円周方向に少なくとも二分割されており、例えば自動車用エンジンのクランクシャフトを回転自在に支持するための分割型ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車用エンジンのクランクシャフトを支持するための軸受としては、組立上の制約から、主として二分割された分割型滑り軸受が使用されていた。しかし、分割型滑り軸受では、高速回転下での摩擦抵抗が大きい。このため、近年、摩擦抵抗の小さいころ軸受を採用することにより、燃費向上等を図る動きがある。
【０００３】
ここで、ころ軸受の軌道輪及び保持器を二分割して分割型ころ軸受とする場合、軸受運転時の振動が問題となる。すなわち、分割型ころ軸受において、ころの数を多くする方が振動を低減できるので、ころ数を増やすことが望ましい。しかし一方で、ころ数を増やすと、保持器において、ころを転動自在に保持するポケット部間の柱の幅が狭くなる。
【０００４】
このため、図３に示す分割型ころ軸受１００のように、ころ１０１が円周方向に不等配となり、軸受１００運転時、保持器１０２の分割部１０３が負荷圏を通過する際、図４に示すように荷重分布の変動が生じ、変動に起因する振動が発生してしまうという問題があった。
図３は、従来の分割型ころ軸受を示す断面図であり、図４は、図３の分割型ころ軸受の保持器の回転角変化に対する回転軸の変位量変化を示すグラフである。
【０００５】
そこで、図５及び図６を参照すると、例えば特許文献１で開示されているように、ころ軸受１１０の保持器１１１を形成する板材Ｎにおいて、両端部（分割部両側）の柱部Ｎａの幅Ｐ／２を、それ以外の柱部Ｎｂの幅Ｐより狭くすることにより、ころ１１２の円周方向に沿う不等配を抑制している。
【０００６】
図５は、特許文献１で開示されているころ軸受を適用されたシリンダヘッドのカムシャフト周りを示す要部分解斜視図であり、図６は、図５のころ軸受の保持器を形成する板材を示す平面図である。
【特許文献１】特開２００５−１８０４５９号公報（第５〜７頁、第２図及び第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし上述した特許文献１に記載の図５及び図６に示す従来のころ軸受１１０では、保持器１１１における分割部両側の柱部Ｎａの幅Ｐ／２をそれ以外の柱部Ｎｂの幅Ｐより狭くしてもなお、ころ１１２の円周方向に沿う不等配を、軸受性能に悪影響を与えないレベルにまで抑制させることはできないという問題があった。また、保持器１１１の強度を保持する観点から、柱部Ｎａの幅を狭くするにも自ずと限界があった。
【０００８】
本発明は、保持器の円周方向に沿うころの不等配に起因する軸受運転中の振動を低減させることができる分割型ころ軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  ころの軌道輪及び保持器を円周方向に少なくとも二分割された分割型ころ軸受において、
保持器の各分割部近傍にそれぞれ設けられたポケット部に転動可能に保持されたころの直径が、保持器の他のポケット部に転動可能に保持されたころの直径より大きいことを特徴とする分割型ころ軸受。
【００１０】
（２）  前記保持器の各分割部近傍にそれぞれ設けられたポケット部に転動可能に保持されたころの直径を最大として、保持器の他のポケット部に転動可能に保持されたころの直径が、各分割部から離れるに従って徐々に小さくなっていることを特徴とする前記（１）記載の分割型ころ軸受。
【００１１】
前記（１）記載の分割型ころ軸受では、保持器の各分割部近傍にそれぞれ設けられたポケット部に転動可能に保持されたころの直径が、保持器の他のポケット部に転動可能に保持されたころの直径より大きいので、保持器の各分割部が負荷圏を通過する際における支持する回転軸の変位量が、分割部近傍の他より大径のころにより補償される。
【００１２】
したがって、保持器の各分割部が負荷圏を通過する際における支持する回転軸の変位量が、保持器の各分割部以外の部位が負荷圏を通過する際における回転軸の変位量と略同等に抑制される。これにより、保持器の円周方向に沿うころの不等配に起因する軸受運転中の振動が低減される。
分割部近傍のころの直径と他のころの直径との差は、保持器の各分割部が負荷圏を通過する際における支持する回転軸の変位量に相当することが好ましい。
【００１３】
前記（２）記載の分割型ころ軸受では、保持器の各分割部近傍にそれぞれ設けられたポケット部に転動可能に保持されたころの直径を最大として、保持器の他のポケット部に転動可能に保持されたころの直径が、各分割部から離れるに従って徐々に小さくなっているので、保持器の各分割部及び各分割部以外の部位が負荷圏を通過する際における回転軸の変位量が、より均一化される。これにより、保持器の円周方向に沿うころの不等配に起因する軸受運転中の振動が低減される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の分割型ころ軸受によれば、保持器の各分割部が負荷圏を通過する際における支持する回転軸の変位量を、保持器の各分割部以外の部位が負荷圏を通過する際における回転軸の変位量と略同等に抑制することができ、保持器の円周方向に沿うころの不等配に起因する軸受運転中の振動を低減させることができる。
【００１５】
本発明により得られる分割型ころ軸受は、自動車用エンジンのクランクシャフト支持用として、低振動、耐高負荷、高耐久性を要求される場合に好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図示実施形態により、本発明を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態である分割型ころ軸受を示す断面図である。
【００１７】
図１を参照すると、分割型ころ軸受３０は、円周方向に多数配置されたころ４４ａ，４４ｂと、各ころ４４ａ，４４ｂの軌道面１２ａを内周に有する円環状の外輪（軌道輪）１２と、外輪１２の内周側に配置され、各ころ４４ａ，４４ｂを転動可能に保持する保持器４０とから構成されており、自動車用エンジンのクランクシャフト（図示しない）を支持する軸受として用いられる。
【００１８】
分割型ころ軸受３０は、外輪１２及び保持器４０を円周方向に均等に二分割されており、保持器４０の各分割部４１における円周方向端面４２に最も近いポケット部４３に転動可能に保持されたころ４４ａの直径が、保持器４０の他のポケット部４５に転動可能に保持されたころ４４ｂの直径より大きく形成されている。ころは、軸受鋼、セラミック等の材料からなる。
【００１９】
ここで、図３に示す従来の分割型ころ軸受１００では、保持器１０２の各分割部１０３が負荷圏を通過する際における支持する回転軸（図示しない）の変位量計算値は、図４に示すように、約１μｍである。
【００２０】
図３に示す従来の分割型ころ軸受１００の保持器１０２の各分割部１０３が負荷圏を通過する際における回転軸の変位量（図４）の計算条件は、下記の通りである。また、図４は、図３に示す状態での保持器１０２の回転角を０°とし、外輪固定、軸回転とした場合の保持器１０２の回転角と回転軸の上下方向変位量との関係を示す。
【００２１】
分割型ころ軸受の諸元：
ころ径４ｍｍ、ころ丈２１ｍｍ、ころ数２６（２８等配）、P.C.D５４ｍｍ、ラジアル隙間３０μｍ
分割型ころ軸受の運転条件：
ラジアル荷重５０００Ｎ、回転数２０００ｒｐｍ
【００２２】
従来のようにころの直径がすべて同一である場合、図４に示すように、保持器の分割部が負荷圏を通過する際の軸の変位は、保持器分割部以外が負荷圏を通過する場合に比べて約１μｍ大きくなることが、Hertzの接触理論に基づく計算から導出される。そこで、本第１実施形態では、図１に示す分割部４１の両側のポケット４３に配置されるころ４４ａの直径を、他のポケット４５に配置されるころ４４ｂの直径よりも１μｍ大きくした。そして、保持器４０の分割部４１が負荷圏を通過する際に、軸の変位が増加する分をキャンセルし、保持器４０の分割部４１以外が負荷圏を通過する場合と同等にした。これにより、軸受３０の振動を低減する効果が得られる。
【００２３】
第１実施形態によれば、保持器４０の各分割部４１における円周方向端面４２に最も近いポケット部４３に転動可能に保持されたころ４４ａの直径が、保持器４０の他のポケット部４５に転動可能に保持されたころ４４ｂの直径より１μｍ大きく形成されることにより、保持器４０の各分割部４１が負荷圏を通過する際における支持する回転軸の変位量が補償される。したがって、保持器４０の各分割部４１が負荷圏を通過する際における支持する回転軸の変位量は、保持器４０の各分割部４１以外の部位が負荷圏を通過する際における回転軸の変位量と略同等に抑制される。
【００２４】
軸受の諸元や運転条件が異なる場合も同様に、軸受の諸元や運転条件を元に保持器分割部が負荷圏を通過する際に軸の変位が増加する量を算出し、その増加量だけ分割部の両側に配置されるころの直径を増やせばよい。
【００２５】
なお、第１実施形態では、各分割部４１近傍における大径に形成されるころ４４ａは各端面４２について１個であるが、このころ４４ａを各端面４２について複数設定してもよい。例えば、分割部４１の近傍のころ４４ａに隣接したころ４４ｂも、他のころ４４ｂよりも直径を１μｍ大きくしてもよい。
【００２６】
図２は、本発明の第２実施形態である分割型ころ軸受を示す断面図である。
図２に示すように、保持器６０の各分割部６１近傍にそれぞれ設けられたポケット部６３に転動可能に保持されたころ６４ａの直径を最大として、保持器６０の他のポケット部６５に転動可能に保持されたころ６４ｂの直径が、各分割部６１から離れるに従って徐々に小さくなるように構成してもよい。換言すれば、各分割部６１に近づくに従ってころの直径が徐々に大きくなるようにしてもよい。
【００２７】
例えば、分割部が負荷圏に来たときに負荷を受けるころ数が４本（片側２本）であり、このときの変位量が１μｍである場合に、分割部近傍のころ６４ａの直径を、他のころ６４ｂの直径よりも１μｍ大きくし、分割部近傍のころ６４ａに隣接したころ６４ｂの直径を、他のころ６４ｂの直径よりも０．５μｍ大きくする。つまり、分割部が負荷圏に来たときの変位量と負荷圏における大径ころの数に応じて、大径ころの直径の漸減値を設定し、分割部近傍のころの直径を他のころよりも大きくし、負荷圏にある他のころは線形的に直径を変える。上記の場合、分割部近傍のころ６４ａに隣接したころ６４ｂの直径は、１μｍの変位量を負荷圏内のころ数２（本）で割った０．５μｍ、他のころ６４ｂより大きくする。このような構成によれば、回転軸の変位量が、より均一化される。
【００２８】
以上のように上記第１実施形態によれば、分割型ころ軸受３０の保持器４０の各分割部４１近傍にそれぞれ設けられたポケット部４３に転動可能に保持されたころ４４ａの直径が、保持器４０の他のポケット部４５に転動可能に保持されたころ４４ｂの直径より大きい。
【００２９】
また、上記第２実施形態によれば、分割型ころ軸受５０の保持器６０の各分割部６１近傍にそれぞれ設けられたポケット部６３に転動可能に保持されたころ６４ａの直径を最大として、保持器６０の他のポケット部６５に転動可能に保持されたころ６４ｂの直径が各分割部６１から離れるに従って徐々に小さくなる。
【００３０】
したがって、保持器４０，６０の各分割部４１，６１が負荷圏を通過する際における支持する回転軸の変位量を、保持器４０，６０の各分割部４１，６１以外の部位が負荷圏を通過する際における回転軸の変位量と略同等に抑制することができる。これにより、保持器４０，６０の円周方向に沿うころ４４ａ，６４ａの不等配に起因する軸受３０，５０運転中の振動を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態である分割型ころ軸受を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態である分割型ころ軸受を示す断面図である。
【図３】従来の分割型ころ軸受を示す断面図である。
【図４】図３の分割型ころ軸受の保持器の回転角変化に対する回転軸の変位量変化を示すグラフである。
【図５】特許文献１で開示されているころ軸受を適用されたシリンダヘッドのカムシャフト周りを示す要部分解斜視図である。
【図６】図５のころ軸受の保持器を形成する板材を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
３０，５０，１００  分割型ころ軸受
４４ａ，６４ａ  円周方向端面に最も近いポケット部に転動可能に保持されたころ
４４ｂ，６４ｂ  他のポケット部に転動可能に保持されたころ
１２，７２  軌道輪（外輪）
１２ａ，７２ａ  軌道面
４０，６０，１０２  保持器
４１，６１，１０３  分割部
４２，６２  円周方向端面
４３，６３  円周方向端面近傍のポケット部（円周方向端面に最も近いポケット部）
４５，６５  他のポケット部
【図１】
2007292163.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007292163.tif 000005
【図４】
2007292163.tif 000006
【図５】
2007292163.tif 000007
【図６】
2007292163.tif 000008