(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略半円形状の凹部を有する第１ハウジング部と、この第１ハウジング部の凹部とで断面略円形の支持孔を形成する、断面略半円形状の凹部を有する第２ハウジング部とからなるハウジングと、
このハウジングの支持孔内に密接して配設される二つ一組の二つ割り外輪と、両二つ割り外輪の各内径面に形成された外輪軌道面を転動し得るように配設される複数個のころと、各ころを円周方向略等間隔に配置するように保持する二つ一組の二つ割り保持器とからなり、シャフトが内嵌される二つ割り転がり軸受と、を備え、
前記ハウジングは、前記支持孔に繋がる給油路を有し、この給油路を経て潤滑油が二つ割り転がり軸受に供給される軸受構造において、
前記二つ一組の二つ割り外輪は、それぞれ当該二つ割り外輪を径方向に貫通する油孔と、各油孔と前記給油路とを連通させる、二つ割り外輪外径面において周方向に沿って形成された油溝とを有し、且つ
前記各油孔が、両二つ割り外輪の合わせ面から、前記シャフトの回転方向と逆向き４５°以内の角度の位置に配設されていることを特徴とする軸受構造。
【請求項２】
前記各二つ割り外輪の内径面の軸方向両端には、径方向内方に突出する一対の環状つば部が形成されており、各つば部の内側面と前記外輪軌道面との境界部には、径方向外方に窪ませて一対の逃げ部が設けられており、前記各油孔が、前記一対の逃げ部に開口するよう形成されている請求項１に記載の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軸受構造に関する。さらに詳しくは、分割型の転がり軸受と、この転がり軸受を支持するハウジングとからなる軸受構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や船舶などのエンジンにおいて、ピストンの往復動を回転運動に変換するクランクシャフトを支持する軸受は、カウンターウェイト間又はカウンターウェイトとコンロッド大端部との間に配置されることから、円周方向に２分割された二つ割り軸受が使用されている。
【０００３】
前記支持軸受としては、従来、滑り軸受が使用されてきたが、近年、より燃料消費量の少ないエンジンに対する要求が益々高まっていることから、回転損失を低減させるために、前記滑り軸受に代えて周方向に分割された転がり軸受を使用することが提案されている。
【０００４】
この分割型の転がり軸受は、例えば、二つ一組の二つ割り外輪と、両二つ割り外輪の各内径面を転動し得るように配設される複数個のころと、各ころを円周方向略等間隔に配置するように保持する二つ一組の二つ割り保持器とを備えている。そして、クランクシャフトが内輪部材として前記転がり軸受に内嵌され、当該転がり軸受がコンロッド大端部に組み込まれる。
かかる転がり軸受は、コンロッド大端部に組み込む際、組立誤差に起因して両二つ割り外輪の合わせ面に径方向の位置ずれ（段差）が生じる場合がある。二つ割り外輪に位置ずれが生じると、この位置ずれが生じている外輪の合わせ面付近をころが転走するときに騒音や振動が発生する惧れがある。
【０００５】
ところで、転がり軸受では、軌道面上を転動体が滑らかに転走し得るように、当該転動体が転走する空間に潤滑油を供給して前記軌道面に油膜を形成し、この油膜により転動体の転走時の衝撃を緩和することが行われている。図５は、かかる給油のための給油路を備えた従来の軸受構造を示している。
図５に示すように、この軸受構造は、ハウジングであるエンジンのクランクシャフト固定部４０を備えている。クランクシャフト固定部４０は、半円状の凹部４１ａを有するアッパーブロック４１と、半円状の凹部４２ａを有しアッパーブロック４１に一体結合されるロアブロック４２とからなっており、両半円状の凹部４１ａ，４２ａにより分割型転がり軸受５０を密接して支持する支持孔４３が形成される。前記アッパーブロック４１とロアブロック４２は、固定ボルト４４によって一体に固定されている。
【０００６】
アッパーブロック４１には、分割型転がり軸受５０に潤滑油を供給するための給油路４５が形成されており、この給油路４５は、斜め上方（図５において斜め上方）から当該アッパーブロック４１内を延びて前記支持孔４３に開口するように形成されている。そして、支持孔４３内に分割型転がり軸受５０が密接して配設され、この分割型転がり軸受５０にクランクシャフト４６が内嵌されている。
分割型転がり軸受５０は、二つ一組の二つ割り外輪５１ａ，５１ｂと、二つ割り外輪５１ａ，５１ｂの各内径面に形成された外輪軌道面５２を転動し得るように配設される複数個のころ５３と、各ころ５３を円周方向略等間隔に配置するように保持する二つ一組の二つ割り保持器５４ａ，５４ｂとを有している。
そして、上側に配設された一方の二つ割り外輪５１ａには、前記給油路４５に連通し径方向に貫通する油孔５５が形成されている。
【０００７】
また、両二つ割り外輪５１ａ，５１ｂの各周方向両端部は互いに当接されており、この当接面が合わせ面５７，５８を構成している。かかる合わせ面５７，５８には、前述したような段差が生じる場合がある。
そして、図５に示されるような給油路４５を介して潤滑油をころ５３又は軌道面に供給することによって、当該軌道面に油膜が形成され、この油膜によりころ５３の転走時の衝撃が緩和される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
潤滑油を十分に供給することによって、前記合わせ面５７，５８の段差をころ５３が通過する際の振動や騒音も緩和されることが期待されるが、従来の軸受構造では、以下の理由により、振動や騒音が発生していた。
すなわち、油孔５５は、アッパーブロック４１に形成された給油路４５に対向する位置に形成されるので、合わせ面５７，５８、特に合わせ面５８から離れた位置になる。この合わせ面５８については、油孔５５からクランクシャフト４６の回転方向（図５の矢印Ｙ参照）と逆方向の位置、言い換えると、油孔５５からは、クランクシャフト４６の回転方向の１８０°以上の角度だけ離れた位置となる。
このため、油孔５５から供給される潤滑油を合わせ面５７，５８、特に合わせ面５８付近の外輪軌道面５２まで十分に供給することができない。その結果、合わせ面５８付近の外輪軌道面５２には、当該合わせ面５８付近を転走するころ５３の衝撃を緩和できる程度の厚さの油膜が形成されない。
【０００９】
また、図５に示される分割型転がり軸受５０においては、その上部及び下部が、軸受の負荷圏（荷重を受ける側）となっており、前記油孔５５が、当該負荷圏に設けられていることから、以下のような問題があった。
すなわち、負荷圏を転走するころ５３は、非負荷圏を転走するころ５３に比べて大きな荷重を受けるが、この負荷圏に油孔５５が形成されていると、油孔５５を含む外輪軌道面５２をころ５３が通過する際に油孔５５の周縁において応力集中が発生する。そして、周縁に応力が集中してかかることにより、軸受の寿命が低下する惧れがある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、二つ割り外輪の合わせ面付近をころが転走する際に発生する騒音及び振動を大幅に抑制することができ、また、二つ割り外輪の油孔の周縁をころが転走する際に生じる応力集中を緩和することができる軸受構造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】
【００１１】
本発明の軸受構造は、断面略半円形状の凹部を有する第１ハウジング部と、この第１ハウジング部の凹部とで断面略円形の支持孔を形成する、断面略半円形状の凹部を有する第２ハウジング部とからなるハウジングと、
このハウジングの支持孔内に密接して配設される二つ一組の二つ割り外輪と、両二つ割り外輪の各内径面に形成された外輪軌道面を転動し得るように配設される複数個のころと、各ころを円周方向略等間隔に配置するように保持する二つ一組の二つ割り保持器とからなり、シャフトが内嵌される二つ割り転がり軸受と、を備え、
前記ハウジングは、前記支持孔に繋がる給油路を有し、この給油路を経て潤滑油が二つ割り転がり軸受に供給される軸受構造において、
前記二つ一組の二つ割り外輪は、それぞれ当該二つ割り外輪を径方向に貫通する油孔と、各油孔と前記給油路とを連通させる、二つ割り外輪外径面において周方向に沿って形成された油溝とを有し、且つ
前記各油孔が、両二つ割り外輪の合わせ面から、前記シャフトの回転方向と逆向き４５°以内の角度の位置に配設されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の軸受構造では、軸受内部に潤滑油を供給するための油孔が、両二つ割り外輪の合わせ面から、シャフトの回転方向と逆向き４５°以内の角度の位置に配設されており、この油孔と、ハウジングに形成された給油路とを、二つ割り外輪外径面において周方向に沿って形成された油溝により連通させている。このように合わせ面の近傍であって、シャフトの回転方向を基準として上流側の位置に油孔を配設しているので、各油孔からの潤滑油を、シャフトの回転及びころの転走により、両二つ割り外輪の合わせ面付近に効率よく供給することができる。これにより、合わせ面付近の外輪軌道面に油膜を確実に形成することができ、ころが当該合わせ面を通過する際の衝撃を緩和して、振動や騒音が発生するのを抑制することができる。
また、各油孔は、軸受の負荷圏外、すなわち非負荷圏に配設されているので、ころが油孔上を通過する際に当該油孔の周縁に応力が集中するのを緩和することができる。これにより、軸受の寿命を延ばすことができる。
【００１３】
前記各二つ割り外輪の内径面の軸方向両端には、径方向内方に突出する一対の環状つば部が形成されており、各つば部の内側面と前記外輪軌道面との境界部には、径方向外方に窪ませて一対の逃げ部が設けられており、前記各油孔が、前記一対の逃げ部に開口するよう形成されているのが好ましい。
この場合、各油孔が、各つば部の内側面と外輪軌道面との境界部に設けられた逃げ部に開口されているので、外輪軌道面を転走するころが各油孔の上を通過することがない。このため、ころが油孔上を通過することに伴う、前述した油孔周縁での応力集中を実質的になくすことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の軸受構造によれば、両二つ割り外輪の合わせ面付近を転走するころの衝撃を緩和し、当該衝撃により発生する騒音及び振動を大幅に抑制するとともに、二つ割り外輪の油孔の周縁をころが転走する際に生じる応力の集中を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の軸受構造の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態（第一実施形態）に係る軸受構造１の断面説明図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
図１に示される軸受構造１は、ハウジングであるエンジンのクランクシャフト固定部１０を備えている。クランクシャフト固定部１０は、断面略半円形状の凹部１１ａを有するアッパーブロック１１（第１ハウジング部）と、断面略半円形状の凹部１２ａを有しアッパーブロック１１に一体結合されるロアブロック１２（第２ハウジング部）とからなっており、両断面略半円形状の凹部１１ａ，１２ａにより二つ割り転がり軸受２を密接して支持する支持孔１３が形成される。前記アッパーブロック１１とロアブロック１２は、固定ボルト１４によって一体に固定されている。
【００１６】
アッパーブロック１１には、二つ割り転がり軸受２に潤滑油を供給するための給油路１５が形成されており、この給油路１５は、斜め上方（図１において斜め上方）から当該アッパーブロック１１内を延びて前記支持孔１３に開口するように形成されている。そして、支持孔１３内に二つ割り転がり軸受２が密接して配設され、この二つ割り転がり軸受２にクランクシャフト１６が内嵌されている。
【００１７】
二つ割り転がり軸受２は、二つ一組の二つ割り外輪３ａ，３ｂと、二つ割り外輪３ａ，３ｂの各内径面に形成された外輪軌道面６を転動し得るように配設される複数個のころ４と、各ころ４を円周方向略等間隔に保持する複数のポケットを有する二つ一組の二つ割り保持器５ａ，５ｂとを有している。また、両二つ割り外輪３ａ，３ｂの各周方向両端部は互いに当接されており、この当接面が合わせ面６０，６１を構成している。
【００１８】
両二つ割り外輪３ａ，３ｂには、それぞれ径方向に貫通して外輪軌道面６に開口する油孔８ａ，８ｂが形成されている。油孔８ａは、合わせ面６０からクランクシャフト１６の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）と逆向きの角度θの位置に配設され、油孔８ｂは、合わせ面６１からクランクシャフト１６の逆向きの角度θの位置に配設されている。この角度θは、４５°以内の角度、例えば３０°程度に設定されている。
【００１９】
両二つ割り外輪３ａ，３ｂの外径面には、油孔８ａ，８ｂと給油路１５とをそれぞれ連通させる油溝９が周方向に沿って形成されている。これにより、給油路１５からの潤滑油が油溝９に供給され、この油溝９から油孔８ａ，８ｂに導かれる。そして、油孔８ａ，８ｂに流れ込んだ潤滑油が、二つ割り外輪３ａ，３ｂとクランクシャフト１６との間に供給され、クランクシャフト１６の外径面、外輪軌道面６及び各ころ４の周面が潤滑される。
【００２０】
本実施の形態では、前記油孔８ａ，８ｂが、両二つ割り外輪３ａ，３ｂの合わせ面６０，６１からそれぞれクランクシャフト１６の回転方向と逆向き４５°以内の角度の位置に配設されている。すなわち、合わせ面６０，６１の近傍であって、クランクシャフト１６の回転方向を基準として上流側の位置に油孔８ａ，８ｂが配設されているので、油孔８ａ，８ｂからの潤滑油を、クランクシャフト１６の回転及びころ４の転走により、両二つ割り外輪３ａ，３ｂの合わせ面６０，６１付近に効率よく供給することができる。
【００２１】
これにより、ころ４が合わせ面６０，６１を通過する際の衝撃を緩和できる厚さの油膜を合わせ面６０，６１付近の外輪軌道面６に確実に形成することができる。その結果、合わせ面６０，６１付近を通過するころ４の衝撃が緩和され、振動や騒音が発生するのを抑制することができる。
【００２２】
また、油孔８ａ，８ｂは、合わせ面６０，６１から周方向に４５°以内の角度の位置であり、軸受の負荷圏外に配設されているので、ころ４が油孔８ａ，８ｂ上を通過する際に、油孔８ａ，８ｂの周縁に応力が集中するのを緩和することができる。これにより、軸受の寿命を延ばすことができる。
【００２３】
図３は、本発明の他の実施の形態（第二実施形態）に係る軸受構造１０１の軸平行断面説明図である。なお、図３に示す実施の形態において、図１及び図２に示す実施の形態と同一の構成ないしは要素には、図１及び図２と同一の参照符号を付している。そして、簡単のため、それらの詳細な説明は省略する。
図３に示される二つ割り外輪２３ａ，２３ｂの各内径面の軸方向両端には、径方向内方に突出する一対の環状つば部２０，２０がそれぞれ形成されている。この一対のつば部２０，２０の互いに対向する内側の面と前記二つ割り外輪２３ａ，２３ｂの外輪軌道面２６とのそれぞれの境界部には、径方向外方に窪ませた一対の環状逃げ部（研磨逃げ部）２１，２１が設けられている。
【００２４】
二つ割り外輪２３ａには、径方向に貫通して各逃げ部２１に開口する一対の油孔２８ａ，２８ａが形成され、一方、二つ割り外輪２３ｂには、径方向に貫通して各逃げ部２１に開口する一対の油孔２８ｂ，２８ｂが形成されている。
すなわち、図２に示す油孔８ａ，８ｂが、外輪軌道面６に開口するよう形成されているのに対し、図３に示す各油孔２８ａ及び各油孔２８ｂは、一対のつば部２０，２０と外輪軌道面２６との境界部に設けられた一対の逃げ部２１，２１に開口するよう形成されている。
【００２５】
そして、両二つ割り外輪２３ａ，２３ｂの各周方向両端部は、図示しないが、互いに当接されており、この当接面が合わせ面６０，６１（図１参照）を構成している。
各油孔２８ａは、合わせ面６０からクランクシャフト１６の回転方向と逆向きの角度θの位置に配設され、各油孔２８ｂは、合わせ面６１からクランクシャフト１６の回転方向と逆向きの角度θの位置に配設されている。
【００２６】
両二つ割り外輪２３ａ，２３ｂの外径面には、各油孔２８ａ及び各油孔２８ｂと給油路１５とをそれぞれ連通させる油溝２９が設けられている。この油溝２９は、一方の油孔２８ａから軸方向に延びて他方の油孔２８ａを繋ぐ支線２９ａと、一方の油孔２８ｂから軸方向に延びて他方の油孔２８ｂを繋ぐ支線２９ｂと、給油路１５から周方向に延びて支線２９ａ及び支線２９ｂとを繋ぐ幹線（図示省略）とから構成されている。これにより、給油路１５からの潤滑油は、まず油溝２９の幹線に供給され、ついで支線２９ａ，２９ｂを経て油孔２８ａ，２８ｂに導かれる。各油孔２８ａ及び各油孔２８ｂに流れ込んだ潤滑油が、二つ割り外輪２３ａ，２３ｂとクランクシャフト１６との間に供給され、クランクシャフト１６の外径面、外輪軌道面２６及び各ころ４の周面が潤滑される。
【００２７】
本実施の形態では、各油孔２８ａ及び各油孔２８ｂが、一対のつば部２０，２０と外輪軌道面２６との境界部に設けられた一対の逃げ部２１に開口されているので、外輪軌道面２６を転走するころ４が各油孔２８ａ及び各油孔２８ｂの上を通過することがない。このため、ころ４が各油孔２８ａ及び各油孔２８ｂの上を通過することに伴う、各油孔２８ａ及び各油孔２８ｂの周縁での応力集中を実質的になくすことができる。これにより、軸受の寿命をさらに延ばすことができる。
【００２８】
また、二つ割り外輪２３ａ，２３ｂの各内径面の軸方向両端に一対の環状つば部２０，２０を設けることにより、二つ割り外輪２３ａ，２３ｂとクランクシャフト１６との間に供給された潤滑油が外輪軌道面２６から二つ割り転がり軸受２の外部に流出するのを抑制することができる。これによって、二つ割り転がり軸受２が、その内部に潤滑油を保持しやすくなり、潤滑油の無駄をなくすことができる。
【００２９】
図４は、本発明のさらに他の実施の形態（第三実施形態）に係る軸受構造２０１の軸平行断面の要部拡大説明図である。なお、図４に示す実施の形態において、図１乃至図３に示す実施の形態と同一の構成ないしは要素には、図１乃至図３と同一の参照符号を付している。そして、簡単のため、それらの詳細な説明は省略する。
図４には、二つ一組の二つ割り外輪のうちの一方の二つ割り外輪３３ａ及び二つ一組の二つ割り保持器のうちの一方の二つ割り保持器３５ａが示されており、また、二つ割り外輪３３ａ及び二つ割り保持器３５ａにおけるそれぞれの軸方向一方側が示されているが、他方においても同様の構成である。
【００３０】
図４に示される二つ割り外輪３３ａは、その内径面の軸方向端部に設けられた環状つば部３０と、つば部３０の内側の面と前記二つ割り外輪３３ａの外輪軌道面３６との境界部に設けられ径方向外方に窪ませた環状逃げ部３１とを有している。また、二つ割り外輪３３ａには、径方向に貫通して逃げ部３１に開口する油孔３８ａが形成され、二つ割り外輪３３ａの外径面には、当該油孔３８ａと給油路（図１乃至図３参照）とを連通させる油溝３９が設けられている。
【００３１】
つば部３０は、逃げ部３１側の軸方向一方端の内径よりも、軸方向他方端（外輪側面側）の内径の方が小さくなるように形成されており、その内径面はテーパ面３０ａとされている。一方、二つ割り保持器３５ａの軸方向他方端の環状部３５ｂの外径面には、前記つば部３０のテーパ面３０ａの形状に合わせて、軸方向他方側が小径となるテーパ面３７が形成されている。
すなわち、図３に示すつば部２０の内径面及び二つ割り保持器５ａの軸方向端部の環状部の外径面が、それぞれ軸方向にフラットな状態であるのに対し、図４に示すつば部３０の内径面及び二つ割り保持器３５ａの軸方向端部の環状部３５ｂの外径面には、それぞれテーパ面が形成されている。
【００３２】
前記テーパ面３０ａの逃げ部３１側の突出高さｈ１は、ころ４の直径ｄの１／３〜１／２となるように設定され、一方、外輪側面側の突出高さｈ２は、ころ４の直径ｄの１／２〜２／３となるように設定されている。また、つば部３０のテーパ面３０ａと保持器３５ａの環状部３５ｂの外径面をテーパ面３７との間の隙間ｇは、同じくころ４の直径ｄの１／１０〜２／１０となるように設定されている。
つば部３０を設けることにより、前述したように、潤滑油の軸受外部への流出を抑制することができるが、本実施の形態のように、つば部３０の内径面及び保持器３５ａの環状部３５ｂの外径面をテーパ面とすることにより、つば部と保持器の間から外部に流出しようとする潤滑油に、当該保持器の回転による遠心力を与え、軸受内部側に戻すことができる。したがって、潤滑油の軸受外部への流出をほとんど無くすことができる。
【００３３】
また、テーパ面３０ａの外輪側面側の突出高さｈ２を、ころ４の直径ｄの１／２〜２／３と高くすることによって、軸受外部からの油分（他の摺動部で使用され、異物を含んでいる油分）が軸受内部へ侵入するのを防止することができる。
本実施の形態では、二つ割り保持器３５ａの隣接するポケット（図示せず）間に設けられた柱部３５ｃの外径を、前記つば部３０の内径よりも大径にしている。これにより、保持器３５ａの環状部３５ｂのテーパ面３７を軸受内部側に移動してきた潤滑油を外輪軌道面３６に確実に導くことができる。また、保持器３５ａの強度を向上させ、その変形を防ぐという効果も得られる。
【００３４】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。例えば、前述した実施の形態では、各油孔が合わせ面からそれぞれ同じ角度θの位置に配設される構成を示したが、各油孔が異なる角度の位置に配設された構成でもよい。各油孔が、合わせ面からクランクシャフト１６の回転方向と逆向き４５°以内の角度の位置にそれぞれ配設されているかぎり、角度θを適宜選定することができる。
また、図４に示す実施の形態では、テーパ面３０ａ及びテーパ面３７が、それぞれ漸次縮径した形状で示されているが、部分的に同径部分が含まれた形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る軸受構造の断面説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る軸受構造の軸平行断面説明図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係る軸受構造の軸平行断面の要部拡大説明図である。
【図５】従来の軸受構造が適用されるハウジングの断面説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      軸受構造
２      二つ割り転がり軸受
３ａ    二つ割り外輪
３ｂ    二つ割り外輪
４      ころ
５ａ    二つ割り保持器
５ｂ    二つ割り保持器
６      外輪軌道面
８ａ    油孔
８ｂ    油孔
９      油溝
１０      クランクシャフト固定部
１５      給油路
１６      クランクシャフト
２０      つば部
２１      逃げ部
２３ａ    二つ割り外輪
２３ｂ    二つ割り外輪
２５ａ    二つ割り保持器
２５ｂ    二つ割り保持器
２８ａ    油孔
２８ｂ    油孔
２９      油溝
３０      つば部
３０ａ    テーパ面
３３ａ    二つ割り外輪
３５ａ    二つ割り保持器
３５ｂ    環状部
３５ｃ    柱部
３７      テーパ面
３８ａ    油孔
３９      油溝
６０      合わせ面
６１      合わせ面
【図１】
0004941310.tif 000002
【図２】
0004941310.tif 000003
【図３】
0004941310.tif 000004
【図４】
0004941310.tif 000005
【図５】
0004941310.tif 000006