JPH07504963A - ころ軸受用保持器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ころ軸受用保持器 及肌Ω茸羞 本発明は、一般的にはころ軸受と共に用いる軸受保持器に関し、さらに詳しくい えば、高い動作温度と厳しい慣性負荷を受ける用途に適する軸受保持器に関する 。

２サイクル及び４サイクル内燃機関内にある軸受の受ける条件は最も厳しいもの の中に入る。特に、クランクビン及びリストビンの位置における高い負荷、速度 、加速度及び温度が軸受の選択を非常に重要なものにする。針状ころと保持器の 組立体がこれらの極限の要求事項に合う最適選択として一般的に受け入れられる ことを見出した。

トビンの位置は、鋼を切削加工してころを保持するようにかしめられた強い、焼 き入れした保持器を必要とした。普通には、このような保持器には、強さを増す ため及びころの長さを連接棒の巾以内に保つために普通であると考えられるより 巾の広い（軸方向に）端リムがある。最小の直径方向隙間を持った最小直径の軸 受が慣性負荷を小さくするために用いられる。

比較的需要の少ない用途では、ころ軸受用の軸受保持器が重量を最小にし、製作 費を下げるために種々のポリマで作られていた。しかし、そのようなポリマ軸受 保持器は、十分な強さがなかったり、潤滑剤がころに適当に流れることができな かったりしたためにリストビンの位置やその他の厳しい用途ではうまくゆかなか った。

前述のことは、現在のころ軸受用保持器にあると知られている制限を示すもので ある。したがって、上述の制限の一つ以上を解消することを目的とした代替品を 提供することが有益であることは明らかである。それ故、以下にさらに完全に開 示する特徴を備える適当な代替品を提供する。

及肌Ω貞ヱ 本発明の一つの面において、これは共通軸に沿って軸方向に間隔をあけた第１及 び第２の環状端リムと端リムを接続する横棒とを備えて端リムと横棒の間にころ を保持するポケットを形成するようにしたころ軸受用軸受保持器によって達成さ れる。端リムの軸方向に外側の表面は、保持器の軸方向の長さを規定し、潤滑剤 がころに通りやすくする少なくとも一つの凹みを備えている。

前述及びその他の面は、添付図面の図と合わせて考慮するとき、以下の発明の詳 細な説明から明かになる。

区亘０盪星皇返団 図１は１本発明の軸受保持器の実施例を例示す内燃機関の一部分の断面図、 図２は、図１の軸受の実施例の左端と左側面を示す絵画図、図３は、図１の軸受 保持器の実施例の左端面図、図４は、図３の線４−４に沿って見た図１の軸受保 持器の実施例の断面図、 図５は、図４の！１１５−５に沿って見た図１の軸受保持器の実施例の一部分の 拡大断面図である。

圧坦ｌ双朋 次に図面を参照すると、図１は、部分的に示されている内燃機関のリストビンに 取付けらられた軸受保持器ｌＯを例示している。連接棒１４がピストン１６をク ランクシャフト１８にクランクビン２０とクランクビン軸受２２とによって連結 している。内燃機関のその他の部分は周知であり、示されていない。

従来は、連接棒１４は、クランクシャフトのウェブ２４および２６と接触するこ とによって軸方向に拘束されている。「底端誘導」として知られているそのよう な拘束の場合には、軸受保持器ｌＯを直接にピストンボス２８と３０の間に置い て連接棒１４が軸方向に浮動できるようにしてもよい。代わりに、連接棒１４を ピストンボス２８及び３０によって軸方向に拘束してもよい。そのような拘束を 「頂端誘導」という。

どちらの形式の連接棒の軸方向拘束でも使用できる軸受保持器１０は、図２ない し５に非常に詳細に示されている。第１と第２の環状端リム３２及び３４が３６ として表わされた共通軸線に沿って軸方向に間隔をあけている。横棒３８が端リ ム３２と３４を連結してころ４２のためのポケット４０を形成している（図１及 び図５）。

好ましいのは、軸受保持器ｌＯを高温ポリマで作って、それがリストビンの適用 される苛酷な環境に耐えることができるようにすることである。ポリマは、厳し い負荷のもとで保持器の完全性を確実にするために、繊維ガラスまたはカーボン 繊維の補強材を充填される。ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が軸受保 持器ｌＯに特に適するポリマである。クランクビン軸受２２は、軸受保持器１０ よりいくらか厳しさの少ない位置にあり、同様の構成で作ることができる。

軸受保持器１０の形状は、ラジアルドロー金型を用いて経済的な製作をできるよ うにする。約１０度の抜き勾配によってｐＥＥＫまたは類似の材料の限られた柔 軟性で金型を半径方向に外向きに取り除くことができる。切削仕上された鋼に対 してＰＥＥＫの重量が軽いことは、慣性及び遠心負荷を小さくし、性能を向上し て、内燃機関の寿命を増大する１重量が小さくなっていることは、またエンジン の振動を小さくする可能性がある。

強度を増すために、端リム３２と３４及び横棒３８は、通常のやり方より厚さが 大である。好ましいのは、端リムと横棒は、ころ４２の直径の８０％と８５％の 間で半径方向に伸びていることである。慣用の方法では、適当な潤滑剤の流れを 確実にし、「クロス・パイロツティング」、すなわち内輪と外輪の上で同時に案 内するのを避けるために、ころの直径の７５％未満であることを必要としている 。

横棒３８は、ポケット４０の端に隣接した各横棒に二つの保持バッド４４を形成 するように半径方向に外向きに伸びている。保持バッド４４は、ころが運動でき るようにすると共にころを十分に外向きに保持できるようにする点まで半径方向 に外向きに伸びている０例えば、保持バッド４４の外径は、ころ４２の９０％で あってもよい、横棒３８及び端リム３２と３４のその他の部分は、潤滑剤がころ ４２へ適当に流れることができるように外径が小さくなっている（例えば、ころ の直径の８０〜８５％）。

保持バッド４４の半径方向外側表面は、ころ４２の経路内の外側軸受軌道から潤 滑剤をこすり落とすことのないように形状が円筒形（端リム３２と３４と共軸） である、これに反して、慣用の方法では、鋭く外向きに伸びる縁を含むテント形 の形状を与えている。保持バッド４４の曲がった形に加えて、軸受保持器ｌＯの すべての他の縁が融合され、応力の増大を防止し、それによって作動中の軸受保 持器の完全性をよくするために尖った隅（内側と外側の両方の縁）の代わりに丸 みがつけられている。

図示の実施例において、保持バッド４４は、誘導パッド４６を形成するようにポ ケットの中に円周方向に伸びている。外側の保持面４８は、ころ４２の外向き運 動を制限するために誘導バッド４６に対して内向きに（ポケット４０の中へ）角 度を付けられている。内側の保持面５０はころ４２の内向き運動を制限するため に内向きに（ポケット４０の中へ）曲げられている０円５１図５）は、内向き保 持面の好ましい円筒形を指示している。

端リム３２と３４は、軸受保持器１０の軸方向長さを定める軸方向に外側の表面 ５２と５４をそれぞれ持？ている。凹み５６が潤滑剤のころ４２への通過を容易 にするために端リムの中に設けられている。軸受保持器の寸法と用途によって種 々の数と形の凹み５６を設けることができる１図示の実施例において、四つの凹 形円筒形うねりが軸方向に外側の表面５２と５４に沿って等間隔に配置されて凹 みを形成している。それらのうねりの間に、平らな半径方向表面５８がピストン ボス２８と３０に係合する誘導面として働く。

好ましいのは、端リム３２と３４は互いにずらされていて、端リム３２の半径方 向表面５８が端リム３４の軸方向に反対側の凹み５６であり、端リム３２が端リ ム３４の軸方向に反対側の半径方向表面５８であるようになっている。好ましい 実施例において、凹み５８は、潤滑剤に場所を与えるように９０度離れた弓形ス カラップであり、スカラップは端リムから端リムへ４５度ずらされている。軸受 保持器１０の端から端への凹み５６と半径方向表面５８との間のずれは、潤滑剤 を軸受内に保つのを助けると考えられている。好ましいのは、軸受保持器ｌＯが 連接棒１４の回転とその結果生ずるころ４２の回転で前進するとき、潤滑剤が軸 受を出る前に一方の端から多数のころを過ぎて反対端にある凹み５６に押しやら れることである。軸受保持器１０は、ピストンボス２８．３０と連接棒１４の間 の限られた軸方向空間に乗っているので、凹み５６は潤滑剤の流れを非常によ（ する。

凹み５６は、非常にさまざまな用途のための非常にさまざまな軸受保持器におい て設けられ、多数の材料で作られてもよい。例えば、切削加工した鋼で作られた 軸受保持器が限られた軸方向空間を持った多くの軸受位置において潤滑剤の流れ をよくする凹みを備えていてもよい。本発明の特徴は、巾広い用途を有し、５， ０００〜７．０００ｒｐｍの運転速度を持った船外モーターエンジンにおいて特 に有用である。

上述のことから、本発明は、切削加工した鋼の従来の軸受保持器より軽く、製作 費の安いポリマ軸受保持器を提供することは明らかなはずである。特定の形状は 、軸受保持器が切削加工された鋼に対してポリマの強度が低いのを補償するため に単に厚く作られた場合に生ずるであろう不適当な潤滑剤の流れの問題を解消す る０本発明の構成はまたもっと伝統的な金属製の軸受保持器において著しい利点 を与える。

ｍ、、ｍｍａ　Ａｍｆｌｅｍ　Ｎｌ　ρＣＴ／ＵＳ　９３７０４４８５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ころ軸受用の軸受保持器（１０）であって、共通軸（３６）に沿って軸方向 に間隔をあけて配置され、前記軸受保持器の軸方向長さを定める軸方向に外側の 表面を有する第１及び第２の環状端リム（３２、３４）と、端リムを接続する横 棒（３８）を備え、前記端リムと前記横棒の間にころ（４２）を保持するポケッ ト（４０）を形成するように構成され、 各端リムの軸方向長さが端リムの円周方向に沿って変動して、軸受保持器の誘導 端面が長い端リム部分に設けられれると共に軸受保持器の凹んだ端面が長い端リ ム部分から円周方向に間隔をあけた短い方の端リム部分に設けられて潤滑剤のこ ろへの通過を容易にするようにしたことを特徴とする軸受保持器。 ２．各端リムの前記軸方向に外側の表面は軸受保持器の軸方向長さを定めている 少なくとも一つの半径方向表面と前記凹んだ端面を備える少なくとも一つの軸方 向に内向きに伸びているうねりを備えている請求項１に記載の軸受保持器。 ３．半径方向表面の数が４であり、うねりの数が４である請求項２に記載の軸受 保持器。 ４．前記端リムが互いにずらされていて、前記第１の端リムの前記半径方向表面 が前記第２の端リムの内向きに伸びるうねりに対して軸方向に反対側にあり、前 記第１の端リムの内方に伸びるうねりが前記第２の端リムの半径方向表面に対し て軸方向に反対側にあるようになっている請求項２に記載の軸受保持器。 記軸受保持器の軸方向長さを定める軸方向に外側の表面を有する第１及び第２の 環状端リム（３２、３４）と、端リムを接続する横棒（３８）を備え、前記端リ ムと前記横棒の間にころ（４２）を保持するポケット（４０）を形成するように 構成され、 前記端リムが前記軸方向に外側の表面（５２、５４）内にあって、潤滑剤のころ への通過を容易にする少なくとも一つの凹み（５６）を形成されており、各端リ ムの前記軸方向に外側の表面が端リムの円周に沿って等間隔に配置された四つの 弓形うねりを備え、前記うねりが潤滑剤の通過を容易にする前記少なくとも一つ の凹みを備えていることを特徴とする軸受保持器。 ６．ころ軸受用の軸受保持器（１０）であって、共通軸（３６）に沿って軸方向 に間隔をあけて配置され、前記軸受保持器の軸方向の長さを定める軸方向に外側 の表面（５２、５４）を有する第１及び第２の環状端リム（３２、３４）と、 端リムを接続する横棒（３８）を備えて、前記端リムと前記横棒の間にころ（４ ２）を保持するポケット（４０）を形成するようにし、 前記端リムが前記軸方向に外側の表面（５２、５４）内にあって、潤滑剤のころ への通過を容易にする少なくとも一つの凹み（５６）を形成されており、前記端 リムがころの直径の少なくとも８０％の半径方向の最大厚さを有することを特徴 とする軸受保持器。 なくとも８０％の半径方向の最大厚さを有することを特徴とする軸受保持器。 ７．前記端リムと横棒が補強充填材を持ったポリエーテルエーテルケトンで成形 されている請求項１に記載の軸受保持器。 ８．前記横棒が横棒の他方の部分と前記端リムに対して半径方向に外向きに伸び る保持パッド（４４）を備え、前記保持パッドはころの外向き運動を制限するた めにころに係合する保持面を有する請求項１に記載の軸受保持器。 ９．前記保持器が円筒形で前記端リムと共軸で軸受の外輪の表面の形に従う半径 方向に外側の表面を有する請求項８に記載の軸受保持器。 １０．ころ軸受用の軸受保持器（１０）であって、共通軸（３６）に沿って軸方 向に間隔をあけて配置され、前記軸受保持器の軸方向の長さを定める軸方向に外 側の表面（５２、５４）を有する第１及び第２の環状端リム（３２、３４）と、 端リムを接続する横棒（３８）を備え、前記端リムと前記横棒の間にころ（４２ ）を保持するポケット（４０）を形成するように構成され、 前記端リムが前記軸方向に外側の表面内にあって、潤滑剤のころへの通過を容易 にする少なくとも一つの凹み（５６）を形成されており、前記端リムと前記横棒 が前記軸受保持器内の応力を小さくするために丸みをつけた隅と融合された縁を 有することを特徴とする軸受保持器。 １１．ころを有する軸受用のポリマ軸受保持器であって、共通軸（３６）に沿っ て軸方向に間隔をあけて配置され、前記軸受保持器の軸方向の長さを定める軸方 向に外側の表面（５２、５４）を有し、ポリマで作られ、ころの直径の少なくと も８０％の半径方向の最大厚さを有する第１及び第２の環状端リム（３２、３４ ）と、 端リムを接続する横棒（３８）を備えて、前記端リムと前記横棒の間にころ（４ ２）を保持するポケット（４０）を形成するように構成され、前記横棒が前記端 リムと同じポリマで作られており、前記横棒が横棒の他方の部分と前記端リムに 対して半径方向に外向きに伸びる保持パッド（４４）を備え、前記保持パッドは ころの外向き運動を制限するためにころに係合する保持面を有することを特徴と するポリマ軸受保持器。 １２．前記端リムが前記軸方向に外側の表面内にあって、潤滑剤のころへの通過 を容易にする少なくとも一つの凹み（５６）を形成されている請求項１１に記載 のポリマ軸受保持器。 １３．各端リムの軸方向長さがそれの円周方向に沿って変動して、軸受保持器の 誘導端面が長い端リム部分に設けられ，少なくとも一つの凹みが短い軸方向部分 に設けられるようになっている請求項１１に記載のポリマ軸受保持器。 １４．各端リムの前記軸方向に外側の表面は軸受保持器の軸方向長さを定めてい る少なくとも一つの半径方向の表面と前記少なくとも一つの凹みを備える少なく とも一つの軸方向に内向きに伸びているうねりを備えている請求項１１に記載の ポリマ軸受保持器。 １５．半径方向の表面の数が４であり、うねりの数が４である請求項１４に記載 のポリマ軸受保持器。 １６．前記端リムが互いにずらされていて、前記第１の端リムの前記半径方向の 表面が前記第２の端リムの内向きに伸びるうねりに対して軸方向に反対側にあり 、前記第１の端リムの内方に伸ひるうねりが前記第２の端リムの半径方向表面に 対して軸方向に反対側にあるようになっている請求項１４に記載のポリマ軸受保 持器。 １７．各端リムの前記軸方向に外側の表面が端リムの円周に沿って等間隔に配置 された四つの弓形うねりを備え、前記うねりが潤滑剤の通過を容易にする少なく とも一つの凹みを備えている請求項１４に記載のポリマ軸受保持器。 １８．前記端リムと横棒が補強充填材を持ったポリエーテルエーテルケトンで成 形されている請求項１１に記載のポリマ軸受保持器。 １９．前記保持器が円筒形で前記端リムと共軸で軸受の外輪の表面の形に従う半 径方向に外側の表面を有する請求項１８に記載のポリマ軸受保持器。