ころ軸受
【課題】 変動荷重を吸収、減衰させることができて、振動や騒音の少ないころ軸受を提供する。
【解決手段】 ころ軸受は、軸５が内周に挿通される内輪２と、この内輪２の外周面に転接する複数のころ３とを備える。このころ軸受において、前記内輪２と軸５との間に隙間６を設けて、この隙間６に油膜を形成する。前記内輪２は、可撓性を有するものとする。内輪２と軸５との間に形成された油膜により、軸５からの変動荷重を吸収、減衰させ、振動および騒音を低減させる。
【解決手段】 ころ軸受は、軸５が内周に挿通される内輪２と、この内輪２の外周面に転接する複数のころ３とを備える。このころ軸受において、前記内輪２と軸５との間に隙間６を設けて、この隙間６に油膜を形成する。前記内輪２は、可撓性を有するものとする。内輪２と軸５との間に形成された油膜により、軸５からの変動荷重を吸収、減衰させ、振動および騒音を低減させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に自動車用エンジンのクランク軸やカムシャフトの支持部、あるいはコンロッドとクランク軸およびピストンとの連結部等のような変動荷重を受ける箇所に使用するに適したころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は自動車用エンジンのクランク軸およびコンロッドを示している。クランク軸１０は、回転中心軸１０ａと、バランスウェイト１０ｂと、クランクピン１０ｃとで構成され、回転中心軸１０ａが軸受１２により回転自在に支持されている。コンロッド１１は、両端の大径端部１１ａおよび小径端部１１ｂにそれぞれピン挿入穴１１ｃが形成されており、大径端部１１ａのピン挿入穴１１ｃには前記クランクピン１０ｃがコンロッド１１に対して軸受１３を介して回転自在に挿入され、小径端部１１ｂのピン挿入穴１１ｃにはピストンピン（図示せず）が軸受（図示せず）を介してコンロッド１１に対して回転自在に挿入されている。
【０００３】
上記クランク軸１０の支持部に用いられる軸受１２や、コンロッド１１とクランク軸１０の連結部に用いられる軸受１３は、ピストンの爆発的な往復運動に伴う変動荷重を受ける。このため、上記軸受としてころ軸受または針状ころ軸受が使用される場合、振動や騒音が大きいという問題がある。この問題は、カムシャフトを支持する軸受についても言える。
【０００４】
この問題に対する従来技術として、転がり軸受のアウターレースの外周面とシャフト穴内周面との間にオイルフィルム部を形成して騒音の防止を図ったものがある（特許文献１）。
【０００５】
また、クランク軸の主支承装置の製造および組立を容易にするために、クランク軸支持用軸受を、外輪に当たるハーフシェルが分割され、それがスリットの設けられた弾性的リングで取り囲んだ構造とした従来技術がある（特許文献２）。
【特許文献１】特開平６−２２９４１５号公報
【特許文献２】特表２００２−５２５５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の軸受は、アウターレースの外周面とシャフト穴内周面との間に均一間隔の間隙を形成し、その間隙に潤滑油を充填してオイルフィルムとしたものである。この構成は、オイルフィルムのクッション作用は得られるものの、クランクシャフトが転動体に直接接触するため、クランクシャフトの変動荷重の影響を軸受全体が受けやすい。このため、クランク軸の支持部や、コンロッドとクランク軸の連結部等のように、軸からの変動荷重を受ける箇所に使用した場合、振動や騒音の低減を十分に達成することはできない。
【０００７】
この発明の目的は、変動荷重を吸収、減衰させることができて、振動や騒音の少ないころ軸受を提供することである。
この発明の他の目的は、軸受の組立の容易化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のころ軸受は、軸が内周に挿通される内輪と、この内輪の外周面に転接する複数のころとを備えるころ軸受において、前記内輪と軸との間に油膜を形成したことを特徴とする。
この構成とすると、内輪と軸との間に形成された油膜によるスクイズフィルムダンパの作用が生じて、軸からの変動荷重を吸収、減衰させることができ、ころと内輪との接触部、ならびに外輪を有する場合はころと外輪との接触部で生じる振動を軽減し、軸受の騒音を抑えることができる。
【０００９】
この発明において、前記内輪が可撓性を有するものであるのが好ましい。内輪に可撓性を持たせるため、例えば、前記内輪を、鉄鋼よりも弾性係数の小さい材料からなるものとすることができる。
内輪が可撓性を有すると、油膜の保持機能が高められるため、振動および騒音の低減がより一層効果的に行なわれる。
【００１０】
前記複数のころを保持するリング状の保持器、および外輪を有する場合には、前記内輪、保持器、および外輪を、円周方向に並ぶ２個の分割体に分割することができる。
内輪、保持器、および外輪を２個の分割体に分割すると、軸受の組立が容易になる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のころ軸受は、軸が内周に挿通される内輪と、この内輪の外周面に転接する複数のころとを備えるころ軸受において、前記内輪と軸との間に油膜を形成したため、変動荷重を吸収、減衰して、振動や騒音を少なくできる。
また、前記複数のころを保持するリング状の保持器、および外輪を有する場合、前記内輪、保持器、および外輪を、円周方向に並ぶ２個の分割体に分割することにより、軸受の組立の容易化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の実施形態を図１および図２と共に説明する。このころ軸受は、外輪１と、内輪２と、外輪１の内周面および内輪２の外周面に転接する複数のころ３と、ころ３を保持するリング状の保持器４とを有する。保持器４は円周方向に並ぶ複数のポケット４ａを有し、各ポケット４ａにころ３が保持されている。
【００１３】
内輪２は薄肉に成形されて、可撓性を有するものとされている。鉄鋼よりも弾性係数が小さい材料で内輪２を成形すると、好ましい可撓性を得やすい。
【００１４】
図２はこのころ軸受を軸に組み込んだ状態を示すものであり、内輪２の内周に軸５が挿通される。内輪２の内周面と軸５の外周面との間には、１０〜１００ｍμ程度の隙間６が設けられ、この隙間６に流体性潤滑油からなる油膜が形成されている。
【００１５】
このころ軸受は、例えば図４に示すクランク軸１０支持用の軸受１２や、コンロッド１１とクランク軸１０の連結部の軸受１３に適用される。軸受１２に適用する場合、軸５はクランク軸１０の回転中心軸１０ａである。また、軸受１３に適用する場合、軸５はクランク軸１０のクランクピン１０ｃであり、外輪１はコンロッド１１の大径端部１１ａである。このころ軸受は、上記軸受１２，１３の他に、コンロッド１１の小径端部１１ｂとピストンピン（図示せず）との連結部の軸受や、カムシャフト支持部の軸受にも適用することもできる。さらに、これら以外の変動荷重を受ける箇所の軸受として適用することができる。
【００１６】
上記構成のころ軸受は、内輪２の内周面と軸５の外周面との間の隙間６に形成された油膜のスクイズフィルムダンパ作用により、軸５からの変動荷重が吸収、減衰させられる。このため、ころ３と内輪２との接触部、およびころ２と外輪１との接触部で生じる振動を軽減し、騒音を抑えることができる。また、内輪２が可撓性を有するため、油膜の保持機能が高められ、振動および騒音の低減がより一層効果的に行なわれる。
【００１７】
図３は異なる実施形態を示す。この実施形態は、外輪１、内輪２、および保持器４を、それぞれ円周方向に並ぶ２個の外輪分割体１１，１２、内輪分割体２１，２２、および保持器分割体４１，４２に２分割したものである。このように外輪１，内輪２、および保持器４を２分割することで、軸受の組立性を向上させることができ、例えば自動車用エンジンにおけるクランク軸支持用の軸受や、コンロッドとクランク軸の連結部の軸受に用いるのに適したものとなる。
【００１８】
上記各実施形態では、外輪１を有するころ軸受を例示しているが、この発明のころ軸受は、外輪が無く、ころ３が軸受使用機器の内周面に直接に転接する構成であっても良く、その場合も上記各実施形態と同様な作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施形態にかかるころ軸受の一部を省略した正面図である。
【図２】（Ａ）は同ころ軸受の断面図、（Ｂ）はそのIIＢ−IIＢ断面図である。
【図３】（Ａ）この発明の異なる実施形態にかかるころ軸受の一部を断面で表示した正面図、（Ｂ）はその側面図であり、（Ａ）の断面部分は（Ｂ）のIIIＡ−IIIＡ断面図である。
【図４】自動車用エンジンのクランク軸およびコンロッドを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…外輪
１１，１２…外輪分割体
２…内輪
２１，２２…内輪分割体
３…ころ
４…保持器
４１，４２…保持器分割体
５…軸
６…隙間
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に自動車用エンジンのクランク軸やカムシャフトの支持部、あるいはコンロッドとクランク軸およびピストンとの連結部等のような変動荷重を受ける箇所に使用するに適したころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は自動車用エンジンのクランク軸およびコンロッドを示している。クランク軸１０は、回転中心軸１０ａと、バランスウェイト１０ｂと、クランクピン１０ｃとで構成され、回転中心軸１０ａが軸受１２により回転自在に支持されている。コンロッド１１は、両端の大径端部１１ａおよび小径端部１１ｂにそれぞれピン挿入穴１１ｃが形成されており、大径端部１１ａのピン挿入穴１１ｃには前記クランクピン１０ｃがコンロッド１１に対して軸受１３を介して回転自在に挿入され、小径端部１１ｂのピン挿入穴１１ｃにはピストンピン（図示せず）が軸受（図示せず）を介してコンロッド１１に対して回転自在に挿入されている。
【０００３】
上記クランク軸１０の支持部に用いられる軸受１２や、コンロッド１１とクランク軸１０の連結部に用いられる軸受１３は、ピストンの爆発的な往復運動に伴う変動荷重を受ける。このため、上記軸受としてころ軸受または針状ころ軸受が使用される場合、振動や騒音が大きいという問題がある。この問題は、カムシャフトを支持する軸受についても言える。
【０００４】
この問題に対する従来技術として、転がり軸受のアウターレースの外周面とシャフト穴内周面との間にオイルフィルム部を形成して騒音の防止を図ったものがある（特許文献１）。
【０００５】
また、クランク軸の主支承装置の製造および組立を容易にするために、クランク軸支持用軸受を、外輪に当たるハーフシェルが分割され、それがスリットの設けられた弾性的リングで取り囲んだ構造とした従来技術がある（特許文献２）。
【特許文献１】特開平６−２２９４１５号公報
【特許文献２】特表２００２−５２５５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の軸受は、アウターレースの外周面とシャフト穴内周面との間に均一間隔の間隙を形成し、その間隙に潤滑油を充填してオイルフィルムとしたものである。この構成は、オイルフィルムのクッション作用は得られるものの、クランクシャフトが転動体に直接接触するため、クランクシャフトの変動荷重の影響を軸受全体が受けやすい。このため、クランク軸の支持部や、コンロッドとクランク軸の連結部等のように、軸からの変動荷重を受ける箇所に使用した場合、振動や騒音の低減を十分に達成することはできない。
【０００７】
この発明の目的は、変動荷重を吸収、減衰させることができて、振動や騒音の少ないころ軸受を提供することである。
この発明の他の目的は、軸受の組立の容易化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のころ軸受は、軸が内周に挿通される内輪と、この内輪の外周面に転接する複数のころとを備えるころ軸受において、前記内輪と軸との間に油膜を形成したことを特徴とする。
この構成とすると、内輪と軸との間に形成された油膜によるスクイズフィルムダンパの作用が生じて、軸からの変動荷重を吸収、減衰させることができ、ころと内輪との接触部、ならびに外輪を有する場合はころと外輪との接触部で生じる振動を軽減し、軸受の騒音を抑えることができる。
【０００９】
この発明において、前記内輪が可撓性を有するものであるのが好ましい。内輪に可撓性を持たせるため、例えば、前記内輪を、鉄鋼よりも弾性係数の小さい材料からなるものとすることができる。
内輪が可撓性を有すると、油膜の保持機能が高められるため、振動および騒音の低減がより一層効果的に行なわれる。
【００１０】
前記複数のころを保持するリング状の保持器、および外輪を有する場合には、前記内輪、保持器、および外輪を、円周方向に並ぶ２個の分割体に分割することができる。
内輪、保持器、および外輪を２個の分割体に分割すると、軸受の組立が容易になる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のころ軸受は、軸が内周に挿通される内輪と、この内輪の外周面に転接する複数のころとを備えるころ軸受において、前記内輪と軸との間に油膜を形成したため、変動荷重を吸収、減衰して、振動や騒音を少なくできる。
また、前記複数のころを保持するリング状の保持器、および外輪を有する場合、前記内輪、保持器、および外輪を、円周方向に並ぶ２個の分割体に分割することにより、軸受の組立の容易化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の実施形態を図１および図２と共に説明する。このころ軸受は、外輪１と、内輪２と、外輪１の内周面および内輪２の外周面に転接する複数のころ３と、ころ３を保持するリング状の保持器４とを有する。保持器４は円周方向に並ぶ複数のポケット４ａを有し、各ポケット４ａにころ３が保持されている。
【００１３】
内輪２は薄肉に成形されて、可撓性を有するものとされている。鉄鋼よりも弾性係数が小さい材料で内輪２を成形すると、好ましい可撓性を得やすい。
【００１４】
図２はこのころ軸受を軸に組み込んだ状態を示すものであり、内輪２の内周に軸５が挿通される。内輪２の内周面と軸５の外周面との間には、１０〜１００ｍμ程度の隙間６が設けられ、この隙間６に流体性潤滑油からなる油膜が形成されている。
【００１５】
このころ軸受は、例えば図４に示すクランク軸１０支持用の軸受１２や、コンロッド１１とクランク軸１０の連結部の軸受１３に適用される。軸受１２に適用する場合、軸５はクランク軸１０の回転中心軸１０ａである。また、軸受１３に適用する場合、軸５はクランク軸１０のクランクピン１０ｃであり、外輪１はコンロッド１１の大径端部１１ａである。このころ軸受は、上記軸受１２，１３の他に、コンロッド１１の小径端部１１ｂとピストンピン（図示せず）との連結部の軸受や、カムシャフト支持部の軸受にも適用することもできる。さらに、これら以外の変動荷重を受ける箇所の軸受として適用することができる。
【００１６】
上記構成のころ軸受は、内輪２の内周面と軸５の外周面との間の隙間６に形成された油膜のスクイズフィルムダンパ作用により、軸５からの変動荷重が吸収、減衰させられる。このため、ころ３と内輪２との接触部、およびころ２と外輪１との接触部で生じる振動を軽減し、騒音を抑えることができる。また、内輪２が可撓性を有するため、油膜の保持機能が高められ、振動および騒音の低減がより一層効果的に行なわれる。
【００１７】
図３は異なる実施形態を示す。この実施形態は、外輪１、内輪２、および保持器４を、それぞれ円周方向に並ぶ２個の外輪分割体１１，１２、内輪分割体２１，２２、および保持器分割体４１，４２に２分割したものである。このように外輪１，内輪２、および保持器４を２分割することで、軸受の組立性を向上させることができ、例えば自動車用エンジンにおけるクランク軸支持用の軸受や、コンロッドとクランク軸の連結部の軸受に用いるのに適したものとなる。
【００１８】
上記各実施形態では、外輪１を有するころ軸受を例示しているが、この発明のころ軸受は、外輪が無く、ころ３が軸受使用機器の内周面に直接に転接する構成であっても良く、その場合も上記各実施形態と同様な作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施形態にかかるころ軸受の一部を省略した正面図である。
【図２】（Ａ）は同ころ軸受の断面図、（Ｂ）はそのIIＢ−IIＢ断面図である。
【図３】（Ａ）この発明の異なる実施形態にかかるころ軸受の一部を断面で表示した正面図、（Ｂ）はその側面図であり、（Ａ）の断面部分は（Ｂ）のIIIＡ−IIIＡ断面図である。
【図４】自動車用エンジンのクランク軸およびコンロッドを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…外輪
１１，１２…外輪分割体
２…内輪
２１，２２…内輪分割体
３…ころ
４…保持器
４１，４２…保持器分割体
５…軸
６…隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸が内周に挿通される内輪と、この内輪の外周面に転接する複数のころとを備えるころ軸受において、前記内輪と軸との間に油膜を形成したことを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
請求項１において、前記内輪が可撓性を有するものであるころ軸受。
【請求項３】
請求項２において、前記内輪が、鉄鋼よりも弾性係数の小さい材料からなるころ軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記複数のころを保持するリング状の保持器、および外輪を有し、前記内輪、保持器、および外輪を、円周方向に並ぶ２個の分割体に分割したころ軸受。
【請求項１】
軸が内周に挿通される内輪と、この内輪の外周面に転接する複数のころとを備えるころ軸受において、前記内輪と軸との間に油膜を形成したことを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
請求項１において、前記内輪が可撓性を有するものであるころ軸受。
【請求項３】
請求項２において、前記内輪が、鉄鋼よりも弾性係数の小さい材料からなるころ軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記複数のころを保持するリング状の保持器、および外輪を有し、前記内輪、保持器、および外輪を、円周方向に並ぶ２個の分割体に分割したころ軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３０３６１７（Ｐ２００７−３０３６１７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３４６４０（Ｐ２００６−１３４６４０）
【出願日】平成１８年５月１５日（２００６．５．１５）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１５日（２００６．５．１５）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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