JP5625474B2 - Bi-splitting rolling bearing and bearing device having the same - Google Patents
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Description
本発明は、二つ割り転がり軸受及びこれを備えた軸受装置に関する。 The present invention relates to a split bearing and a bearing device including the same.
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支持軸受は、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、円周方向に二分割された分割軸受が使用されている。 In engines such as automobiles and ships, the support bearing that supports the crankshaft that converts the reciprocating motion of the piston into rotational motion is arranged between the counterweights or between the counterweight and the connecting rod large end, A split bearing divided in two in the direction is used.
前記支持軸受としては、従来、回転損失の大きい滑り軸受が使用されている。しかし、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二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(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a sliding bearing having a large rotational loss is used as the support bearing. However, in recent years, the demand for an engine with less fuel consumption has been increasing, so in order to reduce the rotation loss, it has been proposed to use a rolling bearing divided into two in the circumferential direction instead of the sliding bearing. (For example, refer to Patent Document 1).
この分割型の転がり軸受は、例えば、円周方向に二つ割りにされた外輪と、両外輪の各内周の軌道面を転動する複数個の転動体と、各転動体を円周方向略等間隔に保持する保持器とを備えている。そして、クランクシャフトのジャーナル部が内輪部材として転がり軸受に内嵌されている。保持器は、その外周面が外輪の内周面に摺接することで、回転が案内される。また、上記転がり軸受は、外輪において径方向に貫通形成された給油孔から軸受内部に潤滑油が供給されるようになっている。 This split type rolling bearing includes, for example, an outer ring divided in two in the circumferential direction, a plurality of rolling elements that roll on the inner raceway surface of both outer rings, and each rolling element substantially in the circumferential direction. And a retainer for holding at intervals. The journal portion of the crankshaft is fitted into the rolling bearing as an inner ring member. The retainer is guided in rotation by the outer peripheral surface thereof being in sliding contact with the inner peripheral surface of the outer ring. Further, the rolling bearing is configured such that lubricating oil is supplied into the bearing from an oil supply hole formed in the outer ring so as to penetrate in the radial direction.
上記転がり軸受にあっては、軸受内部に供給する潤滑油によって軸受トルクが増大するのを抑制するために、潤滑油の供給量を大幅に減少させる傾向にある。しかし、この場合、クランクシャフトを高速回転させると、上記給油孔から供給された潤滑油は、保持器の回転に伴う遠心力により給油孔に沿って径方向外側へ押し戻され、軸受内部へ十分に導入されない場合がある。この場合、潤滑不足によって軸受温度が急激に上昇し、軸受に焼き付きが生じ易くなって、二つ割り転がり軸受の耐久性が低下するという問題が生じるおそれがある。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、潤滑油の供給量が少量であっても、軸受の耐久性が低下するのを抑制することができる二つ割り転がり軸受及びこれを備えた軸受装置を提供することを目的とする。
In the above rolling bearing, in order to suppress an increase in bearing torque due to the lubricating oil supplied to the inside of the bearing, the supply amount of the lubricating oil tends to be greatly reduced. However, in this case, when the crankshaft is rotated at a high speed, the lubricating oil supplied from the oil supply hole is pushed back radially outward along the oil supply hole due to the centrifugal force associated with the rotation of the cage, and sufficiently enters the bearing. May not be introduced. In this case, the bearing temperature rapidly increases due to insufficient lubrication, and the bearing tends to be seized, which may cause a problem that the durability of the split roller bearing is lowered.
The present invention has been made in view of the above problems, and includes a two-rolling bearing capable of suppressing a decrease in the durability of the bearing even when the amount of lubricating oil supplied is small, and the same. An object is to provide a bearing device.
前記目的を達成するための本発明の二つ割り転がり軸受は、径方向に貫通する給油孔を有し、円周方向に二つ割りにされた外輪と、前記外輪の内周の軌道面を転動する複数個の転動体と、円周上の少なくとも1箇所で分断され、前記転動体を円周方向に沿って所定間隔に保持する保持器とを備え、シャフトが内嵌されるとともに、前記外輪によって前記保持器の回転が案内される二つ割り転がり軸受であって、前記保持器には、径方向外側から径方向内側に向かうに従って前記保持器の回転方向に対して漸次逆方向に傾斜して、前記給油孔から供給される潤滑油を前記保持器の回転により径方向内側に掻き込む傾斜面が形成されており、前記傾斜面が、前記保持器の円周方向両分断面の少なくとも一方の分断面に形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the split bearing according to the present invention has an oil supply hole that penetrates in a radial direction, and a plurality of outer rings that are split in the circumferential direction, and a plurality of rollers that roll on the inner raceway surface of the outer ring. Each of the rolling elements, and a cage that is divided at at least one location on the circumference and holds the rolling elements at a predetermined interval along the circumferential direction. The split roller bearing for guiding the rotation of the cage, wherein the cage is gradually inclined in the reverse direction with respect to the rotation direction of the cage from the radially outer side toward the radially inner side, An inclined surface is formed by scraping the lubricating oil supplied from the hole radially inward by rotation of the cage, and the inclined surface is at least one of the circumferentially divided sections of the cage. and characterized in that it is formed That.
この構成によれば、径方向外側から径方向内側に向かうに従って保持器の回転方向に対して漸次逆方向に傾斜する保持器の傾斜面により、外輪の給油孔から供給される潤滑油を、保持器の回転により径方向内側に掻き込んで軸受内部へ導くことができる。これにより、潤滑油の供給量が少量であっても、潤滑不足により軸受に焼き付きが生じるのを抑制することができるため、二つ割り転がり軸受の耐久性を向上することができる。 According to this configuration, the lubricating oil supplied from the oil supply hole of the outer ring is held by the inclined surface of the cage that gradually inclines in the opposite direction to the rotation direction of the cage as it goes from the radially outer side to the radially inner side. By rotating the device, it can be squeezed radially inward and guided into the bearing. Thereby, even if the supply amount of the lubricating oil is small, it is possible to suppress seizure of the bearing due to insufficient lubrication, and therefore it is possible to improve the durability of the double split bearing.
そして、前記傾斜面は、前記保持器の円周方向両分断面の少なくとも一方の分断面に形成されているので、傾斜面を形成することに起因して保持器の強度が低下するのを抑制することができる。 Then, the inclined surface is so formed on at least one of the partial cross-section of the circumferential cut in two cross-section of the cage, prevent the strength of the cage due to the formation of the inclined surface decreases can do.
また、前記傾斜面は、前記分断面の軸方向全長に亘って形成されていることが好ましい。この構成によれば、傾斜面により潤滑油を効率良く掻き込むことができる。 Moreover, it is preferable that the said inclined surface is formed over the axial direction full length of the said dividing surface. According to this configuration, the lubricating oil can be scraped efficiently by the inclined surface.
本発明の軸受装置は、前述した二つ割り転がり軸受と、この二つ割り転がり軸受を密接して支持する支持孔を有するハウジングと、を備えたことを特徴としている。
本発明の軸受装置では、前述した二つ割り転がり軸受を用いているので、潤滑油の供給量が少量であっても、軸受内部の潤滑不足により軸受に焼き付きが生じるのを抑制することができる。これにより、軸受装置の耐久性を向上することができる。
The bearing device of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned two-rolling bearing and a housing having a support hole for closely supporting the two-rolling bearing.
In the bearing device of the present invention, since the above-described split roller bearing is used, it is possible to suppress the occurrence of seizure in the bearing due to insufficient lubrication inside the bearing even if the amount of lubricating oil supplied is small. Thereby, the durability of the bearing device can be improved.
本発明によれば、潤滑油の供給量が少量であっても、潤滑不足により軸受に焼き付きが生じるのを抑制することができるため、二つ割り転がり軸受の耐久性を向上することができる。 According to the present invention, even if the supply amount of the lubricating oil is small, it is possible to suppress the seizure of the bearing due to insufficient lubrication, and therefore it is possible to improve the durability of the double split bearing.
以下、図面を参照しつつ、本発明の二つ割り転がり軸受及びこれを用いた軸受装置の実施形態を詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係る二つ割り転がり軸受及びこれを用いた軸受装置を示す断面図である。この軸受装置は、クランクシャフト支持用の軸受装置であり、クランクシャフト支持部20の一部であるハウジング21を備えている。このハウジング21は、アッパーブロック22とロアブロック23とにより構成され、アッパーブロック22の下面とロアブロック23の上面とにより支持孔24が形成されている。なお、アッパーブロック22とロアブロック23とは一対の固定ボルト25により一体化されている。アッパーブロック22には、二つ割り転がり軸受1に潤滑油を供給するための供給路26がアッパーブロック22の上面22aから支持孔24に向けて貫通形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a bi-rolling bearing and a bearing device using the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a two-rolled bearing and a bearing device using the same according to a first embodiment of the present invention. This bearing device is a bearing device for supporting a crankshaft, and includes a
ハウジング21の支持孔24には、本発明の一実施形態に係る二つ割り転がり軸受1の外輪2が密嵌されている。この二つ割り転がり軸受1は、円周方向に二つ割りにされた前記外輪2と、外輪2の内周の軌道面11を転動する複数個の転動体であるころ3と、円周上の2箇所で分断された保持器4とを備えている。クランクシャフトのジャーナル部であるシャフト5は、二つ割り転がり軸受1の前記複数個のころ3で囲まれる部分に内嵌されることにより当該転がり軸受1に回転自在に支持されている。このシャフト5は、二つ割り転がり軸受1の内輪部材としても機能している。
In the support hole 24 of the
外輪2は、半円筒状に形成された二つの半割外輪2a,2bからなり、半割外輪2aの円周方向の端面と、この端面に対向する半割外輪2bの円周方向の端面とにより合わせ面6が構成されている。
The
図2は図1のA−A断面図である。半割外輪2a,2bの内周面には、その軸方向中央部においてころ3が転動する前記軌道面11と、軌道面11の軸方向両側において径方向内方に突出する一対の鍔部12とが一体的に形成されている。半割外輪2aの軸方向中間部には、前記供給路26に供給された潤滑油を軸受内部へ供給するために、半割外輪2aの外周面から内周面である軌道面11に向かって径方向に貫通する給油孔13が形成されている。なお、給油孔13は、半割外輪2b又は前記合わせ面6に形成されていてもよい。
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. On the inner peripheral surfaces of the half
図1において、保持器4は、各ころ3を円周方向略等間隔に保持するものであり、半円状の一対の半割保持器4a,4bからなっている。半割保持器4aの円周方向の端面(分断面)4a1,4a2と、この各端面4a1,4a2に対向する半割保持器4bの端面(分断面)4b2,4b1との間には、隙間S1,S2が形成されている。
In FIG. 1, the cage 4 holds the
図3は図1の要部拡大図である。半割保持器4aの円周方向両端面4a1,4a2のうち当該半割保持器4aの回転方向(矢印a方向)前方に位置する端面4a1は、給油孔13から供給される潤滑油を径方向内側に掻き込む傾斜面14とされている。この傾斜面14は、半割保持器4aの径方向外側から径方向内側に向かうに従って、半割保持器4aの回転方向に対して漸次逆方向に傾斜している。傾斜面14の傾斜角度θ1は、保持器4の軸心C1と傾斜面14の内周端P1とを結ぶ仮想線X1に対して15〜65度に設定されている。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. Out of the circumferential end faces 4a1 and 4a2 of the
図1において、半割保持器4bの円周方向両端面4b1,4b2のうち当該半割保持器4bの回転方向(矢印a方向)前方に位置する端面4b1は、半割保持器4bの端面4a1と同様に傾斜面14とされている。各傾斜面14は、図2に示すように前記端面4a1,4b1の軸方向全長L1に亘って形成されている。これにより、図3に示すように、供給路26を経て給油孔13に沿って矢印b方向に流れる潤滑油は、半割外輪2aの内周面に到達すると、各半割保持器4a,4aが矢印a方向に回転することで、各傾斜面14に沿って径方向内方(矢印c方向)へ導かれる。
In FIG. 1, among the circumferential end surfaces 4b1 and 4b2 of the
以上の構成の二つ割り転がり軸受1によれば、径方向外側から径方向内側に向かうに従って半割保持器4a,4bの回転方向に対して漸次逆方向に傾斜する半割保持器4a,4bの傾斜面14により、半割外輪2aの給油孔13から供給される潤滑油を、シャフト5の高速回転により半割保持器4a,4bが回転することで、径方向内側に掻き込んで軸受内部へ導くことができる。これにより、潤滑油の供給量が少量であっても、潤滑不足により軸受に焼き付きが生じるのを抑制することができるため、二つ割り転がり軸受1の耐久性を向上することができる。
According to the
また、傾斜面14は半割保持器4a,4bの円周方向の端面4a1,4b1に形成されているため、傾斜面14を形成することに起因して半割保持器4a,4bの強度が低下するのを抑制することができる。
Further, since the
また、傾斜面14は前記端面4a1,4b1の軸方向全長L1に亘って形成されているため、傾斜面14により潤滑油を効率良く掻き込むことができる。
Further, since the
図4は本発明の第2の実施形態に係る二つ割り転がり軸受を示す断面図である。第2の実施形態と第1の実施形態とが相違する点は、保持器における傾斜面の形成位置が異なる点である。なお、この実施形態のうち、第1の実施形態と同一構成であるものは、第1の実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a split bearing according to a second embodiment of the present invention. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the inclined surface formation position in the cage is different. In this embodiment, those having the same configuration as that of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.
第2の実施形態における保持器30は、半円状の一対の半割保持器30a,30bからなっている。図5は図4のB−B断面図である。図4及び図5において、半割保持器30a,30bは、軸方向の両端部に配置された一対の円環部31と、両円環部31の間で軸方向に延びかつ周方向等間隔に配列されて両円環部31を連結している複数の柱部32とを備えている。隣接する柱部32と一対の円環部31とによって囲まれるポケット33内にころ3を収容し、ころ3を円周方向に沿って所定間隔に保持している(図6参照)。
The
図6は図4の要部拡大図である。各柱部32における周方向両側の側壁面のうち、半割保持器30a,30bの回転方向(矢印a方向)前方に位置する側壁面32aには、給油孔13から供給される潤滑油を径方向内側に掻き込む傾斜面34が形成されている。この傾斜面34は、半割保持器30a,30bの径方向外側から径方向内側に向かうに従って、半割保持器30a,30bの回転方向(矢印a方向)に対して漸次逆方向に傾斜している。傾斜面34の傾斜角度θ2は、保持器30の軸心C2と傾斜面34の内周端P2とを結ぶ仮想線X2に対して15〜65度に設定されている。
6 is an enlarged view of a main part of FIG. Of the side wall surfaces on both sides in the circumferential direction of each
図5において、各傾斜面34は、給油孔13に対応させて前記側壁面32aの軸方向の一部に形成されている。具体的には、側壁面32aにおける給油孔13の径方向内方に位置する部分に、給油孔13の孔径よりも若干長い長さL2に亘って傾斜面34が形成されている。これにより、図6に示すように、供給路26を経て給油孔13に沿って矢印b方向に流れる潤滑油は、半割外輪2aの内周面に到達すると、各半割保持器30a,30bが矢印a方向に回転することで、各傾斜面34に沿って径方向内方(矢印d方向)へ導かれる。
In FIG. 5, each
以上の構成の二つ割り転がり軸受についても、半割外輪2aの給油孔13から供給される潤滑油を、シャフト5の高速回転により半割保持器30a,30bが回転することで、傾斜面34により径方向内側に掻き込んで軸受内部へ導くことができる。これにより、潤滑油の供給量が少量であっても、潤滑不足により軸受に焼き付きが生じるのを抑制することができるため、二つ割り転がり軸受の耐久性を向上することができる。また、傾斜面34は、柱部32の軸方向の一部のみに形成されているため、傾斜面34を形成することに起因して半割保持器30a,30bの強度が低下するのを抑制することができる。
Also in the split roller bearing having the above-described configuration, the lubricating oil supplied from the
本発明は、上記の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、第1の実施形態の傾斜面14は、保持器4の軸方向全長L1に亘って形成されているが、軸方向の一部のみに形成されていてもよい。
また、第2の実施形態では、柱部32に傾斜面34が形成されているが、これにい加えて、第1の実施形態の傾斜面14が保持器4の分断面に形成されていてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment and can be implemented with appropriate modifications. For example, the
In addition, in the second embodiment, the
また、給油孔13は外輪2の軸方向に複数形成されていてもよい。この場合、第2の実施形態の傾斜面34は、各給油孔13の径方向内方に配置されるように柱部32の軸方向に複数形成されていてもよい。
さらに、軸受に内嵌されるシャフトとしてクランクシャフトのジャーナル部を例示したが、クランクシャフトのクランクピンや、カムシャフトなど他のシャフトにも本発明の軸受装置を適用することができる。
A plurality of oil supply holes 13 may be formed in the axial direction of the
Further, although the journal portion of the crankshaft is exemplified as the shaft fitted into the bearing, the bearing device of the present invention can be applied to other shafts such as a crankpin of the crankshaft and a camshaft.
また、前述した実施形態は、転動体としてころを用いたニードル軸受を備えているが、転動体としてボールを用いた玉軸受を採用することもできる。
また、保持器は、二つ割り構造に限らず、周方向の1箇所で分断されたリング構造とし、この分断された箇所を拡げてシャフトの外周側に取り付けるように構成してもよい。この場合、保持器の円周方向の両分断面のうち、少なくとも一方の分断面に傾斜面を形成すればよい。
Moreover, although embodiment mentioned above is provided with the needle bearing which used the roller as a rolling element, the ball bearing which used the ball as a rolling element can also be employ | adopted.
Further, the cage is not limited to the split structure, but may be configured to have a ring structure divided at one place in the circumferential direction, and the divided place may be expanded and attached to the outer peripheral side of the shaft. In this case, an inclined surface may be formed on at least one of the two cross sections in the circumferential direction of the cage.
1:二つ割り転がり軸受、2:外輪、3:ころ(転動体)、4,30:保持器、4a1,4b1:端面(分断面)、5:シャフト、11:軌道面、13:給油孔、14,34:傾斜面、24:支持孔、21:ハウジング、32:柱部、33:ポケット 1: two split rolling bearing, 2: outer ring, 3: roller (rolling element), 4, 30: cage, 4a1, 4b1: end face (divided section), 5: shaft, 11: raceway surface, 13: oil supply hole, 14 , 34: inclined surface, 24: support hole, 21: housing, 32: pillar, 33: pocket
Claims (3)
前記外輪の内周の軌道面を転動する複数個の転動体と、
円周上の少なくとも1箇所で分断され、前記転動体を円周方向に沿って所定間隔に保持する保持器とを備え、
シャフトが内嵌されるとともに、前記外輪によって前記保持器の回転が案内される二つ割り転がり軸受であって、
前記保持器には、径方向外側から径方向内側に向かうに従って前記保持器の回転方向に対して漸次逆方向に傾斜して、前記給油孔から供給される潤滑油を前記保持器の回転により径方向内側に掻き込む傾斜面が形成されており、
前記傾斜面が、前記保持器の円周方向両分断面の少なくとも一方の分断面に形成されていることを特徴とする二つ割り転がり軸受。 An outer ring having an oil supply hole penetrating in the radial direction and divided in two in the circumferential direction;
A plurality of rolling elements that roll on the inner raceway surface of the outer ring;
A cage that is divided at at least one location on the circumference and holds the rolling elements at a predetermined interval along the circumferential direction;
A split bearing in which a shaft is internally fitted and rotation of the cage is guided by the outer ring,
The cage is gradually inclined in the reverse direction with respect to the rotation direction of the cage as it goes from the radially outer side to the radially inner side, and the lubricating oil supplied from the oil supply hole is changed in diameter by the rotation of the cage. An inclined surface that is scraped inward is formed ,
2. The split roller bearing according to claim 2, wherein the inclined surface is formed on at least one of the circumferentially divided sections of the cage.
前記二つ割り転がり軸受の外輪を密嵌して支持する支持孔を有するハウジングと、を備えていることを特徴とする軸受装置。 The split roller bearing according to claim 1 or 2 ,
And a housing having a support hole for tightly fitting and supporting an outer ring of the split roller bearing.
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