JP2009030666A - 分割軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】分割軸受けとして転がり軸受を用いる場合であっても、外輪の鍔を用いて溝形状の一体化手段の組み込みを可能として、分割軸受を軸受部に外れないように仮組み付けできるようにする。
【解決手段】２分割して形成される分割軸受２０は転がり軸受で形成されるものであり、その外輪２２には軸方向両側部に鍔を備える。この鍔が形成される軸方向範囲位置内に一体化手段が装備される。一体化手段としては、鍔の側面に環状の凹溝を形成し、この凹溝にＣ形リングを係合させて、２分割された外輪２２ａ、２２ｂを一体化して仮組み付け状態とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、分割軸受に関する。特に、内燃機関（エンジン）のクランクシャフトのクランクジャーナルやコンロッド大端に適用される分割軸受に関し、詳細には、鍔が形成された外輪を有する分割軸受に係る。

自動車等車両に搭載される内燃機関のクランクシャフトは通常クランク形状の一体型として形成されている。このクランクシャフトのクランクジャーナルやコンロッド大端の軸受部は、そのクランク形状の形状の特性から、一体型の軸受を用いることができなく、周方向に２分割された分割軸受が用いられる。
分割軸受としては、従来普通には、滑り軸受が用いられている。この分割軸受として形成された滑り軸受は、クランクシャフトの軸受部に仮組み付けして取り付けられ、この仮組み付け状態で、搬送等が行われて、内燃機関の組み立てが行われるようになっている。この場合、分割軸受の滑り軸受はクランクシャフトの軸受部への仮組み付け状態で分離しないように一体化手段が施されている。これによりクランクシャフトへ仮組み付け状態としてから内燃機関の組み立て場所まで搬送する場合に、分割軸受が外れないようにしている。
一体化手段としては、例えば、特許文献１及び２等に示すように、分割した滑り軸受の外周面に分割部を跨いで環状の溝を形成して、この溝内に止め輪等の連結部材を嵌合させて一体化する構成がある。これにより、分割した滑り軸受をクランクシャフトの軸受部に仮組み付けした状態で一体化し、搬送等において外れないようにしている。
特開平６−８１８４６号公報 特開平６−１０９０２５号公報

最近では、内燃機関の燃費等の性能向上の観点等から、上述した内燃機関のクランクシャフトの軸受部の軸受抵抗も極力減少させることが要求されてきており、軸受としてより軸受け抵抗の少ない転がり軸受を用いることが検討されるようになった。
この転がり軸受を用いる場合に、従来用いていた滑り軸受の径方向の厚み幅と同じ幅内で形成しようとすると、外輪の厚みをあまり厚く形成することができなく、従って、従来の一体化手段を外輪に施すことは非常に困難であるという問題が生じる。
すなわち、転がり軸受は、外輪、内輪、この内外輪間に介在される転動体、及び必要に応じて転動体を保持する保持内輪とから構成される。軸受部の外周面を内輪として利用する場合でも、外輪と転動体の構成部材は必要となる。従って、外輪を形成するための厚み幅は従来の滑り軸受の厚み幅よりどうしても薄くなることになり、この薄い外輪に溝などを形成する一体化手段を組み込むことは困難なものであり、仮に、組み込んだとしても転がり性能に影響を与える恐れがある。

そこで、本発明者は、転がり軸受の外輪として、従来の滑り軸受と同レベルの厚みを確保することのできる外輪の鍔に着目したものである。
而して、本発明が解決しようとする課題は、分割軸受けとして転がり軸受を用いる場合であっても、外輪の鍔を用いて溝形状の一体化手段の組み込みを可能として、分割軸受を軸受部に外れないように仮組み付けできるようにすることにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る分割軸受は次の手段をとる。
先ず、本発明の第１の発明は、軸方向両側部に鍔を有する外輪が周方向に２分割して形成されており、該２分割された外輪を組付けるべき軸への仮組み付け状態で一体化状態とする一体化手段を外輪に備えた分割軸受であって、一体化手段は外輪の鍔が形成される軸方向範囲位置内に装備されることを特徴とするものである。
この第１の発明によれば、２分割された外輪を一体化する一体化手段は、径方向に肉厚に形成される鍔の軸方向範囲位置内に装備される。このため、転がり軸受を分割軸受とする場合であっても、転がり軸受自体の転がり性能に影響を与えることなく、一体化手段を容易かつ確実に組み込むことができて、分割軸受を軸受部に外れないように仮組み付けすることができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明の分割軸受であって、一体化手段は、外輪の鍔の側面に環状の凹溝を形成し、該環状の凹溝に係合するＣ形リング等の連結部材を該凹溝に係止させて２分割された外輪を一体化状態とするものであることを特徴とするものである。
この第２の発明によれば、一体化手段は外輪の鍔の側面に装備される。これにより、外輪の外周面は何ら溝等の加工が施されないことから、外輪の軸受部への組み込みを精度よく行うことができる。また、一体化手段は溝形状とこれに係合するＣ形リング等の連結部材という単純な構成であるので、信頼性が高い。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明の分割軸受であって、一体化手段は、前記外輪の２分割された分割位置に跨ってその鍔部位置の外周面に周方向に部分的に凹溝を形成し、該凹溝に割りピン形状等の連結部材を介挿させて２分割された外輪を一体化状態とするものであることを特徴とするものである。
この第３の発明によれば、一体化手段は外輪の鍔の外周面に装備される。これにより、一体化手段を装備するための凹溝の形成は外周面であることからその加工を容易に行うことができる。また、一体化手段の凹溝は外周面の周方向の部分的に形成されるものであることから、その加工はより少なくて済む。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１から第３の発明に述べたいずれかの分割軸受であって、外輪を組付けるべき軸が内燃機関のクランクシャフトのクランクジャーナル又はコンロッド大端の軸受部であることを特徴とするものである。
この第４の発明によれば、分割軸受を従来と同様に内燃機関のクランクシャフトのクランクジャーナル又はコンロッド大端の軸受部に好適に適用することができる。

本発明の分割軸受は上述した手段をとることにより次の効果を得ることができる。
先ず、上述した第１の発明によれば、分割軸受の一体化手段を外輪の鍔に装備するものであるので、転がり軸受を分割軸受とする場合であっても、転がり軸受自体の転がり性能に影響を与えることなく、一体化手段を容易かつ確実に組み込むことができて、分割軸受を軸受部に外れないように仮組み付けすることができる。
次に、上述した第２の発明によれば、分割軸受の一体化手段は鍔の側面に装備されるものであることから、外輪の外周面は面一状態とすることができて、外輪の軸受部への組み込みを精度良く行うことができる。また、一体化手段も凹溝と割りピン形状等の連結部材という単純な構成であるので信頼性も高い。
次に、上述した第３の発明によれば、一体化手段を装備するための凹溝の形成は外周面であることからその加工を容易に行うことができる。また、一体化手段の凹溝は外周面の周方向の部分的に形成されるものであることから、その加工はより少なくて済むという利点がある。
次に、上述した第４の発明によれば、転がり軸受の分割軸受を内燃機関のクランクシャフトのクランクジャーナル又はコンロッド大端の軸受部に好適に適用することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例を、図面を用いて説明する。この実施例の分割軸受は、針状ころ軸受形式の転がり軸受であり、内燃機関（エンジン）のクランクシャフトのクランクジャーナルや、コンロッド大端の軸受部に適用された場合のものである。
図１は内燃機関に組み込まれる通常のクランクシャフトの部分斜視図を示す。この図１に示されるように、クランクシャフト１０はクランク形状に一体型として形成されている。このクランクシャフト１０はそのクランクジャーナル１２が転がり軸受２０を介して内燃機関本体部（図示省略）に回転可能に支承される。転がり軸受２０はクランクシャフト１０がクランク形状に一体型で形成される形状の特性から輪状の一体型の転がり軸受を用いることができなく、周方向に２分割された構成の分割軸受が用いられる。なお、図１において、１４はコンロッド大端の軸受部を示し、このコンロッド大端の軸受部１４にも図示は省略されているが、分割軸受が用いられる。

この実施例のクランクジャーナル１２に用いられる転がり軸受２０は針状ころ軸受形式のものが用いられている。針状ころ軸受形式の転がり軸受２０は、外輪２２と、転動体としての針状ころ３０と、針状ころ３０を保持する保持器３２とから構成されている。なお、内輪はこの実施例ではクランクジャーナル１２の外周面にその機能を受け持たせた構成となっている。しかし、内輪を別途設けるものであっても良い。
この転がり軸受２０を構成する外輪２２、針状ころ２４を保持する保持器２６は、周方向に２分割して形成されている。なお、外輪２２は後で詳述するが鍔付きの形式のものが用いられている。
なお、クランクシャフト１０を内燃機関の本体部に組み込むに当たっては、その軸受部であるクランクジャーナル１２やコンロッド大端の軸受部１４に分割軸受を組み付けて、外輪に一体化手段が施されて、クランクシャフト１０の組み込みのための搬送中に分割軸受２０がクランクシャフト１０から外れないようにしている。なお、図１には一体化手段の図示は省略されている。

次に、分割軸受を一体化する一体化手段の第１実施例を説明する。図２ないし図４は第１実施例の一体化手段を示す。図２及び図３は外輪２２を示し、図２は正面図、図３は側面図を示す。図４は連結部材としてのＣ形リング２８の正面図を示す。
図２に良く示されるように、外輪２２には軸方向（図２で見て左右方向）の両側に一定幅の鍔２４が設けられている。この鍔２４は両側に幅寸法Ｘ、径方向の厚み寸法Ｙとして形成されている。厚み寸法Ｙは針状ころを保持する保持器が内周面に配設される中央位置の厚みの約２倍弱程度の厚みとされている。
また、外輪２２は周方向に２分割して形成されており、図２及び図３で見て、上方の上外輪２２ａと下方の下外輪２２ｂとからなっている。２分割の分割位置はほぼ１８０度離間した位置とされており、分割面３６の形状は図２に良く示されるようにＶ形状とされている。これは上外輪と下外輪を一体化した際における軸方向の位置決めを確実に行うためである。
この第１実施例の一体化手段は、鍔２４の側面に設けられる。より詳細には、図２で見て、左側の鍔２４の左側面に設けられる。この側面に図３に良く示されるように環状の凹溝２６が形成される。この凹溝２６の溝深さは前述した鍔２４の幅寸法Ｘより小さく形成されている。

環状の凹溝２６に対応して、図４に示される連結部材としてのＣ形リング２８が用意される。Ｃ形リング２８は樹脂製の弾性体で形成されており弾性変形可能とされている。Ｃ形リング２８は環状の凹溝２６の円環形状よりわずか小径のリング形状とされており、凹溝２６に係合させた際に２分割した上下外輪２２ａ、２２ｂを弾性変形力で一体化状態に保持するように作用する。
なお、２分割された外輪２２に対応させて、針状ころを保持する保持器３２も２分割して構成されている。

上記した第１実施例における分割軸受２０をクランクシャフト１０のクランクジャーナル１２に一体化して組み付ける作業手順を、次に説明する。
この実施例では、クランクジャーナル１２の外周面が予め内輪の機能を有するように形成されているので、クランクジャーナル１２に針状ころ３０を保持した２分割の保持器３２をクランクジャーナル１２を挟むようにして直接配設し、更に２分割の上下外輪２２ａ、２２ｂをその外側から挟むように配設する。この場合、予め上下外輪２２ａ、２２ｂの内側に針状ころ３０を保持した２分割した保持器３２を装着した状態としておいて、保持器３２と上下外輪２２ａ、２２ｂを一緒にクランクジャーナル１２に挟むように配設しても良い。
いずれの方法による場合でも、上下外輪２２ａ、２２ｂがクランクジャーナル１２を挟んで配設される際には、上下外輪２２ａ、２２ｂの分割面３６形状がＶ形状とされていることから、上下外輪２２ａ、２２ｂは軸方向に対しても周方向に対しても位置決めして配設された状態にある。このため、鍔２４の側面に形成した環状の凹溝２６も軸方向にも周方向にも位置合わせされた状態となる。この状態で、環状の凹溝２６内に連結部材としてのＣ型リング２８を嵌め込んで係合させて係止させる。これにより上下外輪２２ａ、２２ｂはＣ型リング２８の縮径変形する弾発力により一体的状態に保持され仮組み付け状態とされる。
この場合、Ｃ形リング２８の環状の凹溝２６への係合状態は、２分割される上下外輪２２ａ、２２ｂの少なくとも一方の分割面を跨って係合状態にあれば、上下外輪２２ａ、２２ｂをＣ形リング２８の保持作用で一体的状態に保持することができる。なお、Ｃ形リング２８が両方の分割面を跨って係合状態にあれば、より確実に保持作用がなされる。
上述のようにして、２分割された上下外輪２２ａ、２２ｂはクランクシャフト１０のクランクジャーナル１２に一体化状態に仮組み付けされて取付けられる。このため分割軸受２０をクランクシャフト１０に取付けた状態で内燃機関の本体部に組み込むために搬送する場合でも外れることがない。

上述した第１実施例の一体化手段によれば、一体化手段としての環状の凹溝２６は、従来の滑り軸受の径方向の厚みと略同程度の厚みに形成することのできる鍔２４の側面に設けられるものであるため、転がり軸受を分割軸受２０とする場合であっても、転がり軸受自体の転がり性能に影響を与えることなく、容易に形成することができる。
また、この第１実施例によれば、一体化手段は鍔２４の側面に装備されるものであることから、外輪の外周面は面一状態とすることができて、外輪の軸受部への組み込みを精度良く行うことができる。更に、一体化手段も凹溝２６とＣ形リンク２８という単純な構成であるので信頼性も高い。

次に、分割軸受を一体化する一体化手段の第２実施例を説明する。図５ないし図７は第２実施例の一体化手段を示す。図５及び図６は外輪２２を示し、図５は正面図、図６は側面図を示す。図７は連結部材としての割りピン２９の正面図を示す。なお、上記第１実施例と同じ構成部分には同じ符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
第２実施例の一体化手段は、図５に良く示されるように、外輪２２の両側の鍔２４の外周面に凹溝２７が直線状に切り欠かれて形成されている。この凹溝２７は外周面の一部に周方向に形成されており、上下外輪２２ａ、２２ｂのＶ形状の分割面３６を跨いで形成されている。この実施例では、凹溝２７は図６で見て左側の分割面３６にのみ形成されており、かつ、この凹溝２７は図５に示すように左右両側の鍔２４の外周面の２箇所に設けられている。この凹溝２７が形成される軸方向位置は鍔２４が形成される幅寸法Ｘの範囲内とされている。

凹溝２６に対応して、図７に示される連結部材としての割りピン２９が用意される。割りピン２９は樹脂製の弾性体で形成されており、自由状態では凹溝２７の溝幅より大きく形成されており、弾性変形して縮径して凹溝２７内に嵌め込まれて介挿される。介挿状態では割りピン２９は凹溝２７内に完全に没入した状態となっており、外輪２２の外周面からはみ出した状態とはならないようになっている。
２分割された分割軸受２０は、分割面３６に跨って形成された凹溝２７に連結部材としての割りピン２９が弾性変形して介挿されることにより一体化状態に保持される。
この第２実施例の場合における分割軸受２０をクランクシャフト１０のクランクジャーナル１２に一体化して組み付ける作業手順は、一体化手段の構成は異なるが、上述した第１実施例の場合と同様にして行われる。すなわち、環状の凹溝２６にＣ型リング２８を係合させるか、外周面に部分的に形成された凹溝２７に割りピン２９を介挿させるかの違いはあるが、同様にして行なわれる。

上記した第２実施例の一体化手段も、比較的肉厚に形成される鍔４に形成されるものであるため、一体化手段としての凹溝２９を容易に形成することができる。なお、この第２実施例の凹溝２９は外周面に形成するものであることからその加工を容易に行うことができる。また、一体化手段の凹溝２９は外周面の周方向の部分的に形成されるものであることから、その加工はより少なくて済むという利点もある。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はその他各種の実施形態が考えられるものである。
例えば、上記の一体化手段の第１実施例では、一体化手段を形成するための環状の凹溝２６を両側の鍔の一方の側面のみに形成した場合について説明したが、両方の側面に環状の凹溝を形成する構成としても良い。この場合にはより確実に分割した転がり軸受の一体化を行うことができる。
また、上記の一体化手段の第２実施例では、一体化手段を形成するための部分的な凹溝２７を一方の分割面３６の両側の鍔２４に対応させて計２箇所形成した場合について説明したが、どちらか一箇所に形成すれば一体化の保持作用は行うことができるものである。逆に、左右両方の分割面３６の全てに設けても良く、全て設けた場合にはより保持作用が確実に行われる。

本発明に係る分割軸受が適用されるクランクシャフトを部分的に示す斜視図である。 第１実施例の一体化手段の外輪を示す正面図である。 同外輪を示す側面図である。 第１実施例の一体化手段のＣ型リングを示す正面図である。 第２実施例の一体化手段の外輪を示す正面図である。 同外輪を示す側面図である。 第１実施例の一体化手段の割りピンを示す正面図である。

符号の説明

１０ クランクシャフト
１２ クランクジャーナル
１４ コンロッド大端軸受部
２０ 転がり軸受（分割軸受）
２２ 外輪
２２ａ 上外輪
２２ｂ 下外輪
２４ 鍔
２６ 凹溝
２７ 凹溝
２８ Ｃ型リング（連結部材）
２９ 割りピン（連結部材）
３０ 針状ころ（転動体）
３２ 保持器
３６ 分割面

Claims (4)

1. 軸方向両側部に鍔を有する外輪が周方向に２分割して形成されており、該２分割された外輪を組付けるべき軸への仮組み付け状態で一体化状態とする一体化手段を外輪に備えた分割軸受であって、
   前記一体化手段は前記外輪の鍔が形成される軸方向範囲位置内に装備されることを特徴とする分割軸受。
2. 請求項1に記載の分割軸受であって、
   前記一体化手段は、前記外輪の鍔の側面に環状の凹溝を形成し、該環状の凹溝に係合するＣ形リング等の連結部材を該凹溝に係止させて２分割された外輪を一体化状態とするものであることを特徴とする分割軸受。
3. 請求項1に記載の分割軸受であって、
   前記一体化手段は、前記外輪の２分割された分割位置に跨ってその鍔部位置の外周面に周方向に部分的に凹溝を形成し、該凹溝に割りピン形状等の連結部材を介挿させて２分割された外輪を一体化状態とするものであることを特徴とする分割軸受。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の分割軸受であって、
   前記外輪を組付けるべき軸が内燃機関のクランクシャフトのクランクジャーナル又はコンロッド大端の軸受部であることを特徴とする分割軸受。
   

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