(57)【要約】【課題】２分割構造の軸受においては、保持器片の端部に収容された転動体に対する負荷が他の転動体よりも大きめになってしまい、その寿命が他の転動体よりも早く尽きてしまう。【解決手段】本発明による円筒ころ軸受１３の保持器付き転動体１４は、複数の円筒ころ２１と、これら複数の円筒ころ２１を収めるポケット２２が一定間隔で形成されたそれぞれ円弧状をなす複数の保持器片２３を環状に組み合わせてなる保持器２４とを具え、円周方向に隣り合う一対の保持器片２３の間に少なくとも１個の補助円筒ころ２９が配されている。補助円筒ころ２９と、これに隣接する円筒ころ２１との配列間隔は、保持器片２３のポケット２２に保持された円筒ころ２１相互の間隔と同じか、それよりも短く設定することが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持器付き転動体を具えた転がり軸受であって、
前記保持器付き転動体は、複数の転動体と、これら複数の転動体を収めるポケットが一定間隔で形成されたそれぞれ円弧状をなす複数の保持器片を環状に組み合わせてなる保持器とを具え、
円周方向に隣り合う一対の前記保持器片の間に少なくとも１個の補助転動体が配されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記補助転動体と、これに隣接する前記転動体との配列間隔は、前記保持器片のポケットに保持された前記転動体相互の間隔と同じか、あるいはそれよりも短く設定されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
円周方向に隣り合う２つの前記保持器片の相互に対向する端部は、前記補助転動体のスラスト方向変位を規制するストッパ部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の転がり軸受に用いられる保持器付き転動体であって、
円周方向に隣り合う２つの前記保持器片の相互に対向する端部は、前記補助転動体のスラスト方向変位を規制するストッパ部を有することを特徴とする保持器付き転動体。
【請求項５】
請求項１から請求項３の何れかに記載の転がり軸受に用いられる保持器付き転動体であって、
円周方向に隣り合う２つの前記保持器片の相互に対向する端部には、前記補助転動体の輪郭形状に対応した凹曲面が形成されていることを特徴とする保持器付き転動体。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の転がり軸受に用いられる保持器付き転動体の一部を構成する保持器であって、
円周方向に隣り合う２つの前記保持器片の相互に対向する端部は、前記補助転動体のスラスト方向変位を規制するストッパ部を有することを特徴とする保持器。
【請求項７】
請求項１から請求項３の何れかに記載の転がり軸受に用いられる保持器付き転動体の一部を構成する保持器であって、
円周方向に隣り合う２つの前記保持器片の相互に対向する端部には、前記補助転動体の輪郭形状に対応した凹曲面が形成されていることを特徴とする保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円周方向に分割可能な構造を持つ保持器付き転動体およびその保持器ならびにこれを用いた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的長尺のクランク軸においては、軸の両端以外に中間部分にもジャーナルを形成するのが一般的であり、この部分も軸受を介して支持する必要がある。通常、中間部分のジャーナルの両側にはクランクアームが形成されているため、複数に分割（通常は２分割）された軸受がこの中間部分のジャーナルに組み込まれる。
【０００３】
このような軸受の一例が特許文献１に開示されている。これによると、保持器付き転動体および外輪が２分割構造となっており、半円弧状をなす軸受の下半分にクランク軸のジャーナル部分を載せ、さらに残りの軸受の上半分がジャーナルを覆うように軸受の下半分に重ねられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８７２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、特許文献１に開示されたような２分割構造の軸受においては、各保持器片に収容された転動体の配列間隔に対し、相互に隣り合う保持器片の端部に収容された転動体の配列間隔が保持器の構造上、広くなってしまう傾向がある。このため、保持器片の端部に収容された転動体に対する負荷が他の転動体よりも大きめになってしまい、その寿命が他の転動体よりも早く尽きることとなる。
【０００６】
転動体に対する負荷の不均一性を解消するため、特許文献１では保持器片の間にスペーサを介装して全ての転動体の間隔が全て等しくなるように設定している。
【０００７】
本発明の目的は、特許文献１とは異なる手法にて保持器片の端部に収容された転動体の寿命を他の転動体と同じか、あるいはそれ以上に延ばすことが可能な転がり軸受を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、このような円周方向に分割可能な構造を持つ保持器付き転動体およびその保持器ならびにこれを用いた転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の形態は、保持器付き転動体を具えた転がり軸受に向けられる。この転がり軸受の保持器付き転動体は、複数の転動体と、これら複数の転動体を収めるポケットが一定間隔で形成されたそれぞれ円弧状をなす複数の保持器片を環状に組み合わせてなる保持器とを具えている。本発明における転がり軸受においては、円周方向に隣り合う一対の保持器片の間に少なくとも１個の補助転動体が配されている。
【００１０】
本発明においては、一方の保持器片の端部に収容された転動体と、この一方の保持器片の端部に隣接する他方の保持器片の端部に収容された転動体との間に、少なくとも１個の補助転動体が配されている。補助転動体は、これら円周方向に隣り合う一対の保持器片の端部にそれぞれ収容された転動体に対する負荷を分散させる機能を有する。
【００１１】
本発明の第１の形態による転がり軸受において、それぞれ円弧状をなす複数の外輪片を環状に組み合わせてなる外輪を具えることができる。同様に、それぞれ円弧状をなす複数の内輪片を環状に組み合わせてなる内輪をさらに具えることもできる。
【００１２】
転動体および補助転動体は、保持器が使用できるものでありさえすれば、転動体としていわゆる「玉」や「ころ」など、周知のものを採用し得る。
【００１３】
補助転動体と、これに隣接する転動体との配列間隔は、保持器片のポケットに保持された転動体相互の間隔と同じか、あるいはそれよりも短く設定されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の形態は、上述した本発明の第１の形態の転がり軸受に用いられる保持器付き転動体に向けられる。本発明の保持器付き転動体において、円周方向に隣り合う２つの前記保持器片の相互に対向する端部は、補助転動体のスラスト方向変位を規制するストッパ部を有する。
【００１５】
本発明の第３の形態は、上述した本発明の第１の形態の転がり軸受に用いられる保持器付き転動体の一部を構成する保持器に向けられる。本発明の保持器において、円周方向に隣り合う２つの保持器片の相互に対向する端部は、補助転動体のスラスト方向変位を規制するストッパ部を有する。
【００１６】
なお、本発明の第１の形態による転がり軸受においても、本発明の第２の形態による保持器付き転動体と同様に、円周方向に隣り合う２つの保持器片の相互に対向する端部は、補助転動体のスラスト方向変位を規制するストッパ部を有することができる。
【００１７】
本発明の第４の形態は、上述した本発明の第１の形態の転がり軸受に用いられる保持器付き転動体に向けられる。本発明の保持器付き転動体において、円周方向に隣り合う２つの保持器片の相互に対向する端部には、補助転動体の輪郭形状に対応した凹曲面が形成されている。
【００１８】
本発明の第５の形態は、上述した本発明の第１の形態の転がり軸受に用いられる保持器付き転動体の一部を構成する保持器に向けられる。本発明の保持器において、円周方向に隣り合う２つの保持器片の相互に対向する端部には、補助転動体の輪郭形状に対応した凹曲面が形成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の転がり軸受によると、円周方向に隣り合う一対の保持器片の間に少なくとも１個の補助転動体が配されているので、保持器片の端部に収容された転動体に対する負荷を補助転動体に分散させることができる。
【００２０】
補助転動体と、これに隣接する転動体との配列間隔が、保持器片のポケットに保持された転動体相互の間隔と同じか、あるいはそれよりも短く設定されている場合、これらの寿命を他の転動体と同程度以上にすることができる。
【００２１】
本発明の保持器または保持器付き転動体によると、円周方向に隣り合う２つの保持器片の相互に対向する端部が補助転動体のスラスト方向変位を規制するストッパ部を有しているので、保持器に対する補助転動体のスラスト方向に沿った位置を規制することができる。
【００２２】
本発明の保持器または保持器付き転動体によると、円周方向に隣り合う２つの保持器片の相互に対向する端部に補助転動体の輪郭形状に対応した凹曲面を形成したので、保持器に対する補助転動体のラジアル方向に沿った位置を規制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明による転がり軸受をエンジンのクランク軸の中間ジャーナル部を支持するための円筒ころ軸受に応用した実施形態について、図１〜図９を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
本実施形態におけるクランク軸の中間ジャーナル部の平面構造を図１に示し、そのII−II矢視断面構造を図２に示し、その矢視III部を拡大して図３に示し、一方の保持器片の端部の外観を図４に示す。すなわち、本実施形態における転がり軸受は、クランク軸１０に形成された隣接する２つのクランクアーム１１の間に介在するジャーナル１２を支持するための円筒ころ軸受１３である。この円筒ころ軸受１３は、２分割構造の保持器付き転動体１４と、２分割構造の外輪１５とを具え、下部クランクケース１６に形成された軸受座１７と上部クランクケース１８に形成された軸受押さえ１９との間に挟まれた状態でクランク軸１０を回転自在に支持する。
【００２５】
なお、図１中における符号２０は、２つのクランクアーム１１の間に設けられるクランクピンを示している。また、この円筒ころ軸受１３が２分割などの複数の分割構造を持った内輪をさらに具えることも可能である。
【００２６】
本実施形態における保持器付き転動体１４は、転動体である複数の円筒ころ２１と、これら複数の円筒ころ２１を収めるポケット２２が一定間隔で形成されたそれぞれ半円弧状をなす２つの保持器片２３を環状に組み合わせてなる保持器２４とを具える。各保持器片２３は、円筒ころ２１のスラスト方向位置を規制する一対の本体２５と、これら一対の本体２５を連結するように一定間隔で配列して先のポケット２２を画成するための複数の柱２６とを有する。各円筒ころ２１は、隣接する柱２６の間に形成されたポケット２２内に回転自在に収容された状態となっている。保持器片２３の円周方向端部に配された柱２６の部分から突出する本体２５の部分は、補助円筒ころのスラスト方向変位を規制するための本発明におけるストッパ部２７として機能する。組み立て状態において、一方の保持器片２３のストッパ部２７の先端面２８が円周方向に隣り合う他方の保持器片２３のストッパ部２７の先端面２８と当接し合うように、これらの円周方向長さが適切に設定されている。また、この組み立て状態において、一方の保持器片２３の端部に位置する柱２６と、円周方向に隣り合う他方の保持器片２３の端部に位置する柱２６との間に本実施形態では１個の補助円筒ころ２９がそれぞれ配される。この場合、補助円筒ころ２９と、これに隣接する保持器片２３に収容された円筒ころ２１との配列間隔は、保持器片２３のポケット２２に保持された円筒ころ２１相互の間隔と同じか、あるいはそれよりも短く設定されていることが望ましい。このような構成にすることにより、補助円筒ころ２９の両側に配される円筒ころ２１に対する負荷が補助円筒ころ２９を持たない従来の分割構造の軸受と同じか、あるいはそれよりも軽減されることとなり、その寿命を他の転動体と同じ程度に保つことができる。また、これら補助円筒ころ２９およびこれに隣接する各保持器片２３の末端に配された円筒ころ２１が外輪片３１の接合部分を通過する際に発生する衝撃音や振動などを軽減させることが可能となる。
【００２７】
本実施形態における補助円筒ころ２９は、組み立て前の状態では何れの保持器片２３にも保持されていないことに注意されたい。このため、組み立て時に作業者が下側に配される保持器片２３の両端部に補助円筒ころ２９をそれぞれ落とし込み、さらに残りの保持器片２３をその上に重ねるようにして組み立てることが有効であろう。組み立て状態における補助円筒ころ２９は、他の円筒ころ２１と同様に、隣接する２つの保持器片２３の柱２６の間に画成される補助ポケット３０内に回転自在に支持された状態となる。
【００２８】
それぞれ半円弧状をなす外輪片３１の端部は、スナップリング３２を用いた周知の連結構造によって環状に形成され、保持器付き転動体１４の転動面３３を画成する。この分割構造の外輪１５として本実施形態以外に従来から周知のものを適宜採用することが可能である。
【００２９】
これらを組み立てる場合、予め作業定盤などの上でクランク軸１０のジャーナル１２に本実施形態の円筒ころ軸受１３を組み付けておく。そして、これを下部クランクケース１６の軸受座１７の上に載置した後、上部クランクケース１８の軸受押さえ１９を円筒ころ軸受１３の外輪１５に被せることにより、組み立てを終えるのが一般的であろう。
【００３０】
上述した実施形態では、円周方向に隣接する保持器片２３の端部にそれぞれ補助円筒ころ２９を１個ずつ配置したが、２個以上の補助円筒ころ２９を組み込むことも可能である。このような本実施形態の断面構造を図５に示すが、先の実施形態と同一機能の要素には同一符号を記すに留め、重複する説明を省略するものとする。すなわち、本実施形態では円周方向に隣接する保持器片２３の間に４個ずつ補助円筒ころ２９を組み込むようにしており、これに伴って保持器片２３の円周方向末端に位置する柱２６からのストッパ部２７の突出量が先の実施形態よりも長く設定されている。この場合においても、先の実施形態と同様に、本実施形態における各補助円筒ころ２９は組み立て前の状態では何れの保持器片２３にも保持されていない。従って、手作業による補助円筒ころ２９の組み込み作業に伴う手間をできるだけ少なくする必要がある場合、補助円筒ころ２９の組み込み数はできるだけ少なくすることが好ましいと言えよう。しかしながら、本実施形態では複数の補助円筒ころ２９が柱２６を介さずに近接状態で配されているため、先の実施形態よりもさらに負荷を分散させることができる。この結果、これら補助円筒ころ２９およびこれに隣接する各保持器片２３の末端に配された円筒ころ２１が外輪片３１の接合部分を通過する際に発生する衝撃音や振動などをさらに軽減させることが可能となる。また、本実施形態では、先の実施形態で用いた外輪１５を省略して直接上下のクランクケース１６，１８に円筒ころ軸受１３を組み込んでいる。
【００３１】
上述した実施形態では保持器片２３を金属にて形成しているが、樹脂などで形成することも可能であり、このような保持器付き転動体１４の断面構造を一部抽出して図６に示し、その一方の保持器片２３の端部の外観を図７に示す。なお、先の実施形態と同一機能の要素には同一符号を記すに留め、重複する説明を省略するものとする。すなわち、本実施形態においては、樹脂などを成形加工してなる円周方向に隣り合う保持器片２３の相互に対向する端部に、補助円筒ころの輪郭形状、つまり円筒ころ２１の外径に対応した円弧状の凹曲面３４が形成されている。凹曲面３４には補助円筒ころ２９のスラスト方向変位を規制するための図示しないスナップリングを装着する一対の溝３５が画成されている。組み立て状態において、各保持器片２３は、これらスナップリングを介して所定の間隔に保持され、補助円筒ころ２９と凹曲面３４の間にはそれぞれ隙間３６が形成されるようになっている。また、補助円筒ころ２９とこれに隣接する各保持器片２３の円筒ころ２１との間隔は、保持器片２３のポケット２２に保持された円筒ころ２１の円周方向に沿った配列間隔と同じか、あるいはそれ以下となるように設定されている。
【００３２】
次に、本発明において最も単純な構造と思われる保持器付き転動体１４の実施形態の側面形状の一部を抽出して図８に示し、その一方の保持器片２３の端部の外観を図９に示す。この場合、先の実施形態と同一機能の要素には同一符号を記すに留め、重複する説明を省略するものとする。すなわち、本実施形態は、先の図６，図７に示した実施形態における保持器片２３の凹曲面３４に溝３５を形成せず、保持器片２３のスラスト方向長さとほぼ同じ長さの補助円筒ころ２９を隣接する保持器片２３の円周方向端部の間に組み込むようにしたものである。この場合、組み立て状態において補助円筒ころ２９と凹曲面３４の間にそれぞれ隙間３６が形成されるように、保持器片２３の円周方向長さが適切に設定されている。本実施形態においても、補助円筒ころ２９とこれに隣接する保持器片２３に保持された円筒ころ２１との間隔は、保持器片２３のポケット２２に保持された円筒ころ２１の円周方向に沿った配列間隔と同じか、あるいはそれ以下となるように設定されている。
【００３３】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による転がり軸受をエンジンのクランク軸の中間ジャーナルに対して応用した一実施形態の平面形状を模式的に表す概念図である。
【図２】図１中のII−II矢視断面図である。
【図３】図２中の矢視III部の抽出拡大断面図である。
【図４】図１〜図３に示した保持器付き転動体の一端側の外観を表す立体投影図である。
【図５】本発明による転がり軸受をエンジンのクランク軸の中間ジャーナルに対して応用した別な実施形態の断面図である。
【図６】本発明による保持器付き転動体の他の実施形態の一部を抽出拡大した断面図である。
【図７】図６に示した実施形態における保持器付き転動体の一端側の外観を表す立体投影図である。
【図８】本発明による保持器付き転動体のさらに別な実施形態の一部を抽出した拡大図である。
【図９】図８に示した実施形態における保持器付き転動体の一端側の外観を表す立体投影図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  クランク軸
１１  クランクアーム
１２  ジャーナル
１３  円筒ころ軸受
１４  保持器付き転動体
１５  外輪
１６  下部クランクケース
１７  軸受座
１８  上部クランクケース
１９  軸受押さえ
２０  クランクピン
２１  円筒ころ
２２  ポケット
２３  保持器片
２４  保持器
２５  本体
２６  柱
２７  ストッパ部
２８  先端面
２９  補助円筒ころ
３０  補助ポケット
３１  外輪片
３２  スナップリング
３３  転動面
３４  凹曲面
３５  溝
３６  隙間
【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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