JP2006038172A - 転がり軸受の支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 転がり軸受に取り付けるシャフトにゆがみが合った場合、びびり音として支持体に伝わり騒音となる。
【解決手段】 転がり軸受１の外輪４に一対の耐熱性弾性体５を設けて、この外輪４と耐熱弾性体５と支持体９で形成される空間に潤滑油による膜を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は車輌の特にエンジンのクランクシャフトの軸受，トランスミッションのラジアル軸受に用いる軸受に関するものである。

従来、軸受での異常音を防止するための技術として、軌道輪と保持器との接触による異常音の誘発を防止するため、軌道輪と保持器の接触部に樹脂を設けた軸受（特開２００２−２２７８５１号）や、保持器の面の粗さを規定して潤滑油の膜厚を十分に確保する軸受（特開２００４−０１１６５７号）が提案されている。
特開２００２−２２７８５１号公報 特開２００４−０１１６５７号公報

しかし、従来の構成では、軸受を支持する支持体と軸受との間で発生する異常音の低減について何ら開示されていなかった。そのため、円筒ころ軸受やニードル軸受をエンジンのクランクシャフトの軸受や、トランスミッションのラジアル軸受等に用いようとすると、シャフトの表面を滑らかにすることが非常に難しかったために、シャフトの表面形状が多少いびつであるとびびり音等の異常音として騒音の原因となっていた。

本発明は上記課題を解決した転がり軸受を提供するものである。

上記課題を解決するため本発明の転がり軸受の支持構造は、軸受の外輪の外表面に間隔を設けて配設された耐熱性弾性体と、この外輪と耐熱性弾性体と前記外輪を支持する支持体とで囲まれて形成される空間と、この空間に連通する前記支持体に形成された潤滑油孔とからなるものである。

また、前記空間で外輪の表面に潤滑油溝を形成したものである。
このことにより、軸受を支持する支持体と軸受との間でびびり音が発生しても、空間に潤滑油が充填され油圧ダンピング効果を発揮させることができるものである。

また、耐熱性弾性体としては、ゴム系または樹脂系の材料を選択し、ゴム系の場合は、シリコン系ゴムまたはフッ素系ゴムのいずれか一種より選択し、樹脂系
の場合は、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、またはエンジニアリングプラスチック材のいずれか一種より選択したものである。

さらに、潤滑油孔から空間へ潤滑油を供給する油圧系路にオリフィスまたは逆止弁を設けることにより、外輪と耐熱性弾性体と支持体との間に発生する油膜を均圧にして油圧ダンピング効果をさらに発揮させることができるものである。

本発明における転がり軸受の支持装置は、軸受の外輪と耐熱性弾性体と支持体とで形成される空間に潤滑油による油圧ダンピング作用を生じさせるので、軸受にびびり音が発生しても油圧ダンピングにより吸収されるので異常音が伝達され難いものである。

以下図１、２を参考に本発明の実施の形態１を説明する。

図１は本発明の実施の形態１を示す軸受の支持構造を示す断面図である。図２は図１の拡大断面図である。

転がり軸受１は、円周上にころ２を保持するための保持器３と、その外周でころ２を覆う環状の外輪４とから構成されている。

前記外輪４の外表面には一対のリング状の耐熱性弾性体５が取り付けられている。この耐熱性弾性体５は外輪４よりも若干突出しており、そのため外輪４の外周に溝６形成して、溝６にて耐熱性弾性体５を保持している。

前記転がり軸受１の外輪４は、エンジンのシリンダーブロックに形成された支持体９に取り付けられている。この支持体９にはエンジンの潤滑油１５が導かれるように潤滑油孔１０を備えて、エンジンの油圧経路１１と連結されている。

この外輪４と、一対の耐熱性弾性体５と、支持体９とで囲まれる部分には空間１８が形成され、この空間１８に前記潤滑油孔１０の出口が開口している。

また、この空間１８で外輪４の外周に潤滑油溝７を形成しており、前記潤滑油孔１０の出口がこの潤滑油溝７と対向して開口するように配置されている。

前記潤滑油孔１０は支持体９の下方から上方へ延びており出口近傍にオリフィス１２が設けられている。また、転がり軸受１の内面側には、ころ２と当接してクランクシャフト８が嵌合され、前記クランクシャフト８の軸方向に前記油圧経路１１と繋がった潤滑油通路１３が形成されていて、前記ころ２側へ延びた潤滑油孔１４が形成されている。

前記耐熱性弾性体５は、ゴム系または樹脂系の材料から形成されており、ゴム系を選択するときはシリコン系ゴム、フッ素系ゴムから選択されている。また、樹脂系を選択するときは、エンジニアリングプラスチック材料としては、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等があり、高分子複合樹脂材料としては、熱可塑性樹脂のポリテトラフルオロエチレンやポリエーテルエーテルケトンを中心に、機械的強度、摺動特性及び耐磨耗性の改善を図るため、ガラス繊維、グラファイトや二硫化モリブデン等を添加したものがあり、これらの一種を選択して使用すればよい。

エンジンが運転されるとクランクシャフト８が回転を始めて油圧経路に潤滑油１５が流れる。このことにより、支持体９の下面側から潤滑油１５が潤滑油孔１０に流れてオリフィス１２を経て均一な圧力の潤滑油１５を空間１８に給油する。特に潤滑油溝７と対向させることにより、外輪４周囲へ給油される。

この空間１８や潤滑油溝７に流れ込んだ潤滑油１５により油膜１６を形成することになり、この油膜１６が油圧ダンピング効果を生じさせるものである。

すなわち、クランクシャフト８の表面がウエビネス（多角いびつ）状態でひずみが形成されていても、軸受に発生するびびり音が油圧ダンピング効果により吸収されるので異常音が伝達され難いものである。

また、クランクシャフト８から供給される潤滑油１５はころ２に供給されて、ころ２と保持器３の焼きつきを防止している。

なお、クランクシャフトの支持に用いる場合、軸受を2つ割にして使用することがある。このような場合は、耐熱性弾性体５ａも２つ割とし、それぞれの端面が重複して結合できるように肉厚の薄い端部５ｂ、５ｃをつくり、薄い端面５ｂと反対側の薄い端部５ｃが重なって外周が連続した面になるようにすることで対応できる。

次に実施の形態２を図７を参考に説明する、実施の形態１と同じ構成については同じ番号を付与してその詳細な説明を省略する。

大きく異なるのは、潤滑油孔１０にオリフィス１２が無い代わりに、油圧経路で潤滑油孔１０の近傍に逆止弁１７を設けたものである。

この逆止弁１７により潤滑油溝７に流れ込んだ潤滑油１５が逆流することが無いので、外輪４、一対の耐熱性弾性体５、支持体９によって形成される空間に潤滑油が充填されて油膜１６を形成することになる。この油膜１６が油圧ダンピング効果を生じさせてクランクシャフト８の表面にウエビネス（多角いびつ）状態でひずみが形成されていても、軸受に発生するびびり音が油圧ダンピングにより吸収されるので異常音が伝達され難いものである。

また、耐熱性弾性体５としてゴム系、樹脂系であればよく実施の形態のようにその具体的材料にこだわるものでない。
なお、実施の形態１，２では、エンジンのクランクシャフトを支持する構造としての転がり軸受を説明したが、トランスミッションのシャフトの支持としてこの転がり軸受を用いることもできる。

本発明の実施の形態１を示す転がり軸受の支持構造を示す断面図である。 図１の要部拡大断面図である。 図１の耐熱性弾性体の他の例を示す側面図である。 図３のＡ部拡大図である。 図３のＢ部拡大図である。 耐熱性弾性体の他の例の接続状態を示す側面図である。 図１相当の他の転がり軸受の支持構造を示す断面図である。

符号の説明

1 転がり軸受
４ 外輪
５ 耐熱性弾性体
７ 潤滑油溝
９ 支持体
１０ 潤滑油孔
１２ オリフィス
１７ 逆止弁

Claims (8)

1. 軸受の外輪の外表面に間隔を設けて配設された耐熱性弾性体と、この外輪と耐熱性弾性体と前記外輪を支持する支持体とで囲まれ形成される空間と、この空間に連通する前記支持体に形成された潤滑油孔とからなる転がり軸受の支持構造。
2. 前記空間の外輪の表面に潤滑油溝を有した請求項１記載の軸受の支持構造。
3. 前記耐熱性弾性体がゴム系または樹脂系の材料より選択されたことを特徴とする請求項1または２記載の転がり軸受の支持構造。
4. 前記ゴム系の耐熱性弾性体として、シリコン系ゴムまたはフッ素系ゴムのいずれか一種より選んだことを特徴とする請求項３記載の転がり軸受の支持構造。
5. 前記樹脂系の耐熱性弾性体として、エンジニアリングプラスチック材料または高分子複合樹脂材料のいずれか一種より選んだことを特徴とする請求項３記載の転がり軸受の支持構造。
6. 前記潤滑油孔から空間へ潤滑油を供給する油圧系路にオリフィスまたは逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の転がり軸受の支持構造。
7. エンジンのクランクシャフトに用いたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の転がり軸受の支持構造。
8. トランスミッションのシャフトに用いたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の転がり軸受の支持構造。