JP3668274B2 - 保持器付きころ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，保持器付きころに関し，特に，長寿命化を達成した保持器付きころに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，オートバイ等に装備されるエンジンのコネクティングロッド用として，軽量にして断面高さが小さく大きな負荷容量及び剛性を有し，しかも高速回転性能が良好であり，且つ厳しい潤滑条件のもとでの使用が可能である等の特徴が生かされて保持器付きころが多く利用されている。
【０００３】
図８乃至図１２に従来の保持器付きころの一例を示す。また，この保持器付きころは，特開平５−１１８３３７号公報において開示されている。
【０００４】
図８乃至図１０に示すように，従来の保持器付きころは，複数のポケット１０１ａが円周方向において等間隔にて且つ軸方向に平行に形成された略円筒状の保持器１０１と，保持器１０１の肉厚よりも大径で各ポケット１０１ａに挿入されたころ１０２（図９参照）とからなる。保持器１０１は，両端の円環部１０１ｂと，両円環部１０１ｂと一体にして円環部１０１ｂと共にポケット１０１ａを画定すべく円周方向において並設された複数の柱部１０１ｃとを有している。各柱部１０１ｃの円周方向両側の端面は平滑なころ案内面１０１ｄとなっている。そして，各柱部１０１ｃの軸方向における中央近傍及び両端近傍であって円周方向両側には，内側保持用突出部１０１ｆ及び外側保持用突出部１０１ｇが夫々ポケット１０１ａに臨むように形成されており，これらの突出部によってころ１０２がポケット１０１ａから内外に脱落することが規制されている。この構成によって，保持器１０１と各ころ１０２とが一体化され，エンジン等に対して当該保持器付きころを取付け，あるいは取外しをする際の扱いが容易となる。
【０００５】
上記の内側保持用突出部１０１ｆ及び外側保持用突出部１０１ｇは，次のように形成される。
【０００６】
すなわち，断面略Ｍ字状に加工された円筒状の素材に打抜き加工を施すことによってポケット１０１ａを形成してなる半完成品としての保持器１０１に対し，内周側及び外周側からローレット加工軸（図示せず）をあてがって所定圧力で押し付け，回転させることにより形成される。この形成方法によれば，図１０から明らかなように，柱部１０１ｃを円周方向に横切る線状の溝１０１ｈ，１０１ｉが内外に形成されると共に，溝１０１ｈ，１０１ｉの縁部に歪みによる盛上がり１０１ｊ，１０１ｋが生ずる。
【０００７】
上記の保持器付きころでは，保持器１０１の外周を装着相手（例えば，コネクティングロッドの大端部）の内周面（案内面）で案内させる設計とされ，それ故に，柱部１０１ｃの外側に盛上がり１０１ｋがあると，装着相手の案内面を損傷させることとなるので，図１１及び図１２において，装二点鎖線で示すように保持器１０１の外周側を研磨（寸法ｅ1 にて示す）して，盛上がり１０１ｋを除去することが行われる。但し，溝１０１ｉについては，その底部までは除去されることなく残され，主として，溝１０１ｉの底面よりも内側に形成される外側保持用突出部１０１ｇに研磨が及ぶことはない。
【０００８】
なお，柱部１０１ｃの内側に生じた盛上がり１０１ｊに関しては，保持器１０１の内周が案内される訳ではない故に，除去処理は行われない。また，図１２から明らかなように，保持器１０１は，上述の外周研磨加工を施した状態で正規の外径Ｄ0 となるように，素材の外径Ｄ1 は，正規外径Ｄ0 に比して若干（上記寸法ｅ1 ）大きく設定される。
【０００９】
かかる構成の保持器付きころにおいては，その作動状態において，ころ１０２は，柱部１０１ｃのころ案内面１０１ｄと接触し，ほぼピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．：図１２参照）上で案内され，内側保持用突出部１０１ｆ及び外側保持用突出部１０１ｇとは非接触にて転動する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成の保持器付きころにおいては，ある程度の作動期間が経過すること，あるいは使用条件等により柱部１０１ｃのころ案内面１０１ｄの摩耗量が増大すると，ころ１０２は，図１２において破線にて示すように，ポケット１０１ａの正規幅Ｗを逸脱して円周方向にずれる（図１２においてこのずれ量を記号ａで示している）状態になる。よって，ころ１０２は，外側保持用突出部１０１ｇに対して図示のように接触することが懸念される。これは，上記保持器付きころでは，図１２において記号ｂ1 にて示すころ１０２の上がり量，すなわち，ころ１０２をラジアル方向外側に移動させて外側保持用突出部１０１ｇに接触させたときに保持器１の外径からころ１０２が突出する量が元来比較的小さいことに基づく。なお，図１２において，記号Ｃ1 は，ポケット１０１ａの円周方向両側に形成された各外側保持用突出部１０１ｇに対するころ１０２の接触点１０３（図１２参照）間の距離である。また，同図において，記号ｄ1 は，両外側保持用突出部１０１ｇ同士の距離を示す。
【００１１】
上記のように，ころ１０２が外側保持用突出部１０１ｇに接触すると，この接触による発熱分が加算されて比較的短時間で焼付きが生起してしまうという不都合がある。
【００１２】
一方，上記保持器付きころにおいては，外側保持用突出部１０１ｇを設ける際に形成される溝１０１ｉが残存していることから，保持器１０１の外周面と装着相手の内周面（案内面）との接触面積は，溝１０１ｉ分だけ少なくなり，接触面の圧力が大きくなって発熱が促され，また，前記接触面の摩耗の進行が早まるという問題を有している。
【００１３】
この発明の目的は，上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって，発熱を抑え，延いては焼付きの発生を防止し，以て長寿命化を達成すると共に，他の種々の効果をも併せ持っている保持器付きころを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は，上記の目的を達成するために，両端の円環部及び前記円環部と一体に円周方向にそれぞれ並設されて前記円環部と共に軸方向に平行なポケットを画定する複数の柱部を有する略円筒状の保持器と，前記保持器の肉厚よりも大径にして前記ポケットにそれぞれ挿入されたころとから成る保持器付きころにおいて，
前記柱部には外面の一部が凹部に加工されることによって前記柱部の前記一部が前記ポケットに臨むように突出して前記ころの外方への脱落を規制する外側保持用突出部が形成され，加工により生じた前記凹部の底面である前記外側保持用突出部のところまで前記保持器の外周側を全て切削除去して前記外側保持用突出部の外面と前記保持器の正規外径である前記保持器の外周面とが一致して形成され，
前記ポケットの円周方向両側に形成された前記外側保持用突出部に対する前記ころの接触点が前記保持器の前記外周面に一致するように形成され，
前記柱部は，外側面が全長にわたって前記円環部の外周面と面一に形成され，前記柱部の内側且つ軸方向中央に前記ころのピッチ円直径よりも外側まで達し且つ前記ポケットの長さよりも短い略Ｕ字状の凹部が形成されて両端厚肉部と中央薄肉部とに形成され，前記両端厚肉部に前記外側保持用突出部が形成されていることを特徴とする保持器付きころに関する。
【００１５】
また，この保持器付きころは，前記柱部の前記軸方向における中央にして前記円周方向における両側に，前記ポケットの一部を拡幅するように切欠部を形成してなるものである。
【００１６】
また，この保持器付きころは，前記柱部の一部を加工することによって前記ポケットに臨むように突出させて前記ころの内方への脱落を規制する内側保持用突出部を形成したものである。前記保持器は，一対の半環状分割体を互いに接合して構成されている。
【００１７】
この保持器付きころは，上記のように構成されているので，前記外側保持用突出部が前記保持器の外径に極く接近して位置することから，前記ころの上がり量が増大すると共に，前記外側保持用突出部に対応する保持器外周部分に凹部が残存しないが故に装着相手の案内面との接触圧力が小さくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明の保持器付きころの一実施例について説明する。
【００１９】
図１乃至図４に示すように，この発明による保持器付きころは，略円筒状にして複数のポケット１ａが軸方向に平行にかつ円周方向において等間隔にて形成された保持器１と，ポケット１ａ各々に挿入された針状ころ２とからなる。各ポケット１ａは，その幅寸法が，後述する各保持用突出部間の寸法を除いてころ２の外径寸法より僅かに大きく設定されている。また，各ころ２の直径は保持器１の肉厚よりも大となっている。
【００２０】
保持器１は，両端の円環部１ｂと，両円環部１ｂを互いに結合しかつ各円環部１ｂと共にポケット１ａを画定すべく円周方向に並設された複数の柱部１ｃとを，一体に成形してなる。
【００２１】
図３から明らかなように，各柱部１ｃはその略全長にわたって外側面が両円環部１ｂの外周面と面一となるようになされている。この構成によれば，保持器１の外周面はポケット部を除いて完全な円筒面となり，装着相手としてのコネクティングロッド大端部（後述）の内周面（案内面）との接触面積が極めて大となって接触面の圧力が大幅に軽減され，発熱と前記接触面の摩耗の抑制に関して特に有効である。
【００２２】
図３から明らかなように，柱部１ｃには，その内側かつ軸方向中央に，ころ２のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）よりも外側まで達しかつポケット１ａの長さよりも短い略Ｕ字状の凹部１ｆが形成されている。これにより，柱部１ｃは，円環部１ｂに各々連なる両端の厚肉部１ｄと，両厚肉部１ｄ間に介在する中央の薄肉部１ｅとを有する。厚肉部１ｄは，その円周方向両側面が平滑なころ案内面となっており，前記ころ案内面にてころ２に円滑に摺接して案内する。
【００２３】
上記の略Ｕ字状の凹部１ｆを形成した構成によれば，前述のように柱部１ｃの外側面と円環部１ｂの外周面とを互いに面一とした構成と相まって，柱部１ｃが，両円環部１ｂの断面形状と共に門のような形を呈する。このように保持器１が門形の断面形状を有するので，比較的大きな断面係数が確保され，軽量にして大きな剛性が得られる。
【００２４】
保持器１の上記門形断面形状の構成においては，ころ２が柱部１ｃの両端厚肉部１ｄによって案内されるので，ころの倒れ，すなわちスキューが小さく抑えられ，軌道面との滑りが小さく発熱量も少ない。また，保持器１の門形断面形状では，ころ２のビッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）に沿った柱部１ｃの幅寸法が比較的小さいから，ころ２の組込み本数を増やすことができ，上述のように剛性が大であることにも鑑みて，高負荷容量を必要とする際に用いて好適である。因に，図８乃至図１２に従来例として示した保持器付きころは，図９から特に明らかなように，柱部１０１ｃが，両端の円環部１０１ｂの断面形状と共にアルファベットのＭを形成するように，その中央部分が内径側に向けて屈曲しており，それ故にＭ形と称される。前記Ｍ形の保持器付きころでは，ころのピッチ円直径に沿った柱部１０１ｃの幅寸法を，本発明による門形の保持器付きころと同じに設定した場合，組み込めるころの本数は本発明のものに比べて少なくなる。また，柱部１０１ｃ自体も薄肉で，しかも大きく屈曲しているところから，剛性が抑えられ，比較的低い負荷を受ける場合に多く選定される。
【００２５】
図３及び図４に示すように，柱部１ｃの両端部近傍，すなわち両厚肉部１ｄには，その内面側両側に一対の内側保持用突出部１ｇが形成されており，また，外面側にして内側保持用突出部１ｇに対応する部位に同じく一対の外側保持用突出部１ｈ1 が形成されている。但し，図５には外側保持用突出部１ｈ1 のみ示している。これら内側保持用突出部１ｇ及び外側保持用突出部１ｈ1 は，ポケット１ａに臨むように突出しており，円周方向において隣り合う柱部１ｃの内側と外側との保持用突出部同士の距離がころ２の直径よりも僅かに小さいように設定されている。これによって，ころ２が内側と外側との保持用突出部で保持され，ポケット１ａからの内外への脱落が規制されている。
【００２６】
図１乃至図４に示すように，各柱部１ｃには，その軸方向における中央にして円周方向における両側に，ポケット１ａの一部を拡幅するように所定長の切欠部１ｋが形成されている。このようにポケット１ａの一部を拡幅したことにより，この保持器付きころが潤滑剤（油）を取り入れる能力が向上している。特に，このように切欠部１ｋを保持器１の軸方向中央に形成したことにより，図６に示す如くコネクティングロッド６の大端部６ａに，この保持器付きころを装着した場合の潤滑性が優れている。
【００２７】
すなわち，図６の（ａ）に示した装着状態で，この保持器付きころへの潤滑剤の供給は，クランクシャフト７のウェイト部７ａに対向する大端部６ａの軸方向端面に形成されたサイドスリット６ｅ（図６の（ｂ）も参照）と，大端部６ａの軸方向中央に形成された中央スリット６ｂ（図６の（ｂ）も参照）とを通じて行われる。これら各スリットのうち，大端部６ａの中央スリット６ｂからの供給量が比較的多く見込まれる。上述したポケット１ａの拡幅部分である切欠部１ｋは，このように大端部６ａの軸方向中央に形成されている潤滑剤供給用の中央スリット６ｂに対応して位置するから，潤滑剤が効率良く流入し，潤滑性，耐焼付き性が良好である。
【００２８】
また，図６において参照符号５で示すのは，クランクピンである。また，クランクピン５と大端部６ａについては図４にも示している。
【００２９】
上記構成の保持器付きころは，次のように製作される。また，保持器１の材質については，例えば，浸炭用鋼（ＳＣＭ４１５，ＳＴＫＭ１３）等が選定され，ころ２に関しては軸受用鋼（ＳＵＪ２）等が用いられる。
【００３０】
保持器１については，まず，上記材質よりなる長尺のパイプ状材料を所定長さに切断することにより円筒状の素材を用意する。そして，断面を門形に旋削加工された円筒状の素材に打抜き加工を施すことによってポケット１ａを形成し，更に，内周側及び外周側からローレット加工軸（図示せず）をあてがって所定圧力で押し付け，回転させることによって内側保持用突出部１ｇ及び原外側保持用突出部１ｈを形成する。保持器１は，上記のローレット加工により，図３及び図５に示すように，柱部１ｃを円周方向に横切る凹部としての線状の溝１ｉ及び１ｊが内外に形成され，この後，熱処理が施される。
【００３１】
図３及び図５において二点鎖線で示すように保持器１の外周側を研削（寸法ｅ2 にて示す）して，ローレット加工により生じた上記の溝１ｊを全て除去することが行われる。図５から明らかなように，保持器１は，上記の外周研削加工が完了した状態で正規の外径Ｄ0 となるよう，研削前の素材の外径Ｄ2 は，正規外径Ｄ0 に対して予めこの研削代ｅ2 を加えた値に設定される。また，図３及び図５に示すように，上述のようにローレット加工を施すことによって形成された原外側保持用突出部１ｈはこの研削加工によってその外側部分１ｈ2 を削り取られ，残余の部分が前述の正規の外側保持用突出部１ｈ1 となる。従って，この正規の外側保持用突出部１ｈ1 の外面と保持器１の正規外径Ｄ0 とが一致している。
【００３２】
また，この実施例においては，ローレット加工により保持器１の外周側に生じた溝１ｊを除去すべく行われる研削加工によって原外側保持用突出部１ｈの外周部分１ｈ2 を削り取るものとしているが，次のようにしてもよい。
【００３３】
すなわち，図５において，溝１ｊの底面，つまり原外側保持用突出部１ｈの外面がそのまま保持器１の正規外径Ｄ0 と一致するように素材の外径を設定し，溝１ｊの底面まで削り込んだら研削を終了するものである。この構成によれば，ローレット加工によって形成した原外側保持用突出部１ｈがそのまま正規の外側保持用突出部１ｈ 1 となる。要するに，溝１ｊをその一部をも余すことなく除去すればよい訳である。
【００３４】
上述のようにして保持器１の成形が完了したら，保持器１の外面に銅及び／または銀めっきを施す。これにより，特に保持器１の外径面の案内面に対するなじみ性が良好となる。
【００３５】
一方，ころ２については，詳述はしないが，前述の材質よりなる線状の材料を所定長さに切断することにより針状の素材を用意し，この素材に対して研磨処理，熱処理等を施して得る。このようにして得られたころ２を，保持器１のポケット１ａ内に圧入によって挿入し，この保持器付きころが完成する。
【００３６】
図４及び図６は上記した構成の保持器付きころをコネクティングロッドの大端部６ａとクランクピン５との間に介装した使用状態を示すものであるが，この使用状態においては，ころ２が柱部１ｃの厚肉部１ｄ（図３等も参照）に形成されたころ案内面と円滑に接触し，ほぼピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）上で案内され，内側保持用突出部１ｇ及び外側保持用突出部１ｈ1 に接触することなく転動するようになされている。また，保持器１の円周面は，クランクピン５に接触する前に大端部６ａの内周面（案内面）に保持器１の外周面が接触するように寸法設定がなされている。すなわち，この保持器付きころにおいては，保持器１の外周をコネクティングロッド大端部６ａの内周面（案内面）で案内させる設計となされている。この保持器付きころにおいては，このように，保持器１の内周側は案内されないし，また，保持器付きころが回転中にはころ２が遠心力によって外側に振り回されて内側保持用突出部１ｇと接触することがないので，保持器１の内周側に形成された内側保持用突出部１ｇ及び溝１ｉに関しては，研削処理は行われない。
【００３７】
上述したように，この保持器付きころにおいては，外側保持用突出部の加工時に生じた凹部としての溝１ｊを完全に除去すべく保持器１の外周側を研削して，該外側保持用突出部の外面と保持器１の正規外径Ｄ0 （図５参照）とが一致するようにしている。
【００３８】
この構成によれば，図５から特に明らかなように，外側保持用突出部１ｈ1 が保持器１の外周面に極く接近して位置し，保持器１に対するころ２のラジアル方向外側への突出量ｂ2 ，すなわち上がり量を大きくとることができる。言い換えれば，ポケット１ａの円周方向両側に形成された各外側保持用突出部１ｈ1 に対するころ２の接触点１３（図５参照）は，保持器１の外周面側に上がっていることである。また，図５に示すように，ころ２の接触点１３間の距離ｃ2 は，両外側保持用突出部１ｈ1 同士の距離ｄ2 とほぼ一致している。
【００３９】
この発明による保持器付きころは，上記構成を有することによって，下記の効果が得られる。この保持器付きころにおいては，ある程度の作動期間が経過すること，あるいは使用条件により柱部１ｃのころ案内面の摩耗量が増大すると，ころ２が図５において破線にて示すようにポケット１ａの正規幅Ｗを逸脱して円周方向にずれる（図５においてこのずれ量を記号ａで示している）状態になる。よって，ころ２は外側保持用突出部１ｈ1 に接近する。
【００４０】
この発明による保持器付きころにおいては，上記のように，外側保持用突出部１ｈ1 が保持器１の外周面に極く接近して位置しているから，このように保持器１の柱部１ｃのころ案内面が摩耗しても，ころ２が外側保持用突出部１ｈ1 に接触することがないか，あるいは接触するまでの時間，すなわち発熱，焼付きに至るまでの時間が延長され，寿命が長くなる。
【００４１】
また，外側保持用突出部１ｈ1 を設けるために形成された上記の溝１ｊについても完全に除去されるから，保持器１の外周面と装着相手としてのコネクティングロッド大端部６ａの内周面（案内面）との接触面積が増大して接触面の圧力が小さくなり，発熱と前記接触面の摩耗が抑えられる。
【００４２】
更に，この保持器付きころは，上記構成によれば，上記正規外径Ｄ0 に加えて上記溝１ｊの深さ分以上の研削代（ｅ2 ）を持った状態，すなわち厚肉で剛性の大きな円筒状素材に対してポケット１ａ及び外側保持用突出部１ｈ1 及び内側保持用突出部１ｇの加工を施すこととなるため，該加工により生ずる歪が小さく抑えられ，ポケット１ａ，外側保持用突出部１ｈ1 及び内側保持用突出部１ｇの寸法精度が向上している。
【００４３】
また，外側保持用突出部１ｈ1 及び内側保持用突出部１ｇは，柱部１ｃの全長のうち剛性が比較的大きな両端の厚肉部１ｄに形成される。従って，ローレット加工による加圧に基づく保持器１の変形量が小さくて済み，ポケット１ａの寸法を高精度に保つことができる。
【００４４】
この保持器付きころの実施例に関して，上述したころ２の上がり量ｂ2 （図５参照）と，保持器１の外周面積すなわちコネクティングロッド大端部との接触面積について，実際に供試体を製作して測定した結果を示す。また，この発明による保持器付きころの数値と比較するために，保持器１の外周面の研削処理を行わない別の供試体をも製作して，そのころの上がり量と保持器１の外周面積を測定したのでその結果も示す。但し，言うまでもなく，この比較用の別の供試体は，ローレット加工を施す以前の円筒状素材の外径が既に正規外径Ｄ0 となされた。
【００４５】
上記両供試体は，図３に示した各主要寸法が下記のように設定されている。また，ころ数は１６に設定された。
Ｆw ：内接円径＝２２ｍｍ
Ｅw ：外接円径＝２９ｍｍ
Ｂc ：保持器幅＝１７ｍｍ
ころ直径＝３．５ｍｍ
ころ長さ＝１３．８ｍｍ
【００４６】
上記寸法設定の結果，この発明に係る供試体では，上がり量ｂ2 は約０．７乃至１．０ｍｍの数値が得られ，研削処理を行わない供試体では上がり量は約０．４乃至０．７ｍｍとなった。すなわち，この発明に係る供試体においては，非研削の供試体に比し，上がり量ｂ2 を平均で約０．３ｍｍ大きくすることができた。
【００４７】
例えば，跨座型車両（オートバイ等）に装備されるエンジンのコネクティングロッド用としては，一般にころの直径が約３乃至４ｍｍの保持器付きころが選定され，上記供試体のものはこれに相当する。この供試体を実際に，エンジンに装着して実験を行ったところ，上記上がり量ｂ2 の最小値を上記の如く約０．７ｍｍとすれば所要の効果が得られることが判明した。
【００４８】
一方，保持器１の外周面積，すなわち接触面積については，非研削の供試体のそれが５７５ｍｍ2 であるのに対し，本発明に係る供試体では６４１ｍｍ2 となり，１１．５％増加させることができた。従って，本発明に係る供試体は，回転中の保持器１の外径接触面の圧力については，非切削のものに比し，１０．３％減少することが判明した。
【００４９】
図７は，この発明による保持器付きころの第２実施例の要部の縦断面を示すものである。また，第２実施例としての保持器付きころは，以下に説明する部分以外は図１乃至図６に示した第１実施例としての保持器付きころと同様に構成されており，従って，全体としての説明は省略して要部のみの説明に留める。また，以下の説明において，第１実施例の保持器付きころの構成部分と同一又は対応する構成部分については同一の参照符号を付して示している。
【００５０】
図示のように，この保持器付きころにおいては，保持器１の厚みが第１実施例の保持器付きころの保持器の厚みに比して薄く形成され，内側保持用突出部は形成されてはおらず，外側保持用突出部１ｈ1 のみ形成されている。外側保持用突出部１ｈ1 の形成方法に関しては第１実施例のものと同様である。このように，ころ２の脱落規制を外方についてのみ行った保持器付きころにおいても前述した第１実施例の保持器付きころと同様に，所要の効果を有している。
【００５１】
また，前述の第１実施例のもののように，ころ２の脱落規制を内外共に施した保持器付きころにおいては，ころ２は保持器１と一体化され，コネクティングロッド等に装着する際の取扱いが容易となる。
【００５２】
また，上記各実施例では，保持器１の外側保持用突出部１ｈ1 （第１実施例における内側保持用突出部１ｇについても）に関して，ローレット加工によるカシメによって形成し，上記カシメによって生じた溝１ｊ（１ｉ）を除去する場合を示したが，この他，成形型によって前記突出部を形成した後，それによってできた形成くぼみ部を完全になくなるまで外径面の研削を施すこととしてもよい。
【００５３】
また，上記各実施例の保持器付きころは門形断面形状のものであるが，この発明は他にＭ形のものなど，種々の保持器付きころにも適用可能であることは勿論である。
【００５４】
また，上記各実施例では，ローレット加工により生じた溝を除去すべく研削加工を行っているが，広義には切削であればよい。
【００５５】
更に，上記各実施例においては，保持器１に関してその全体が円筒状として一体に形成されているが，二つ割り構造，すなわち，一対の半環状の分割体を互いに接合する構成としてもよい。図６に示したクランクシャフト７については，クランクピン５とウェイト部７ａとが別体のものと一体のものとがあり，完全円筒状の一体成形の保持器はこの別体形式のクランクシャフトでは組み込めるが，一体形式のクランクシャフトヘの組込みは不可能である。二つ割り構造の保持器を用いれば，クランクシャフトが別体形式，一体形式にかかわらず組み込むことができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように，この発明による保持器付きころは，外側保持用突出部の加工時に生じた凹部を完全に除去すべく保持器の外周側を切削して，上記外側保持用突出部の外面と保持器の正規外径とが一致するようにしている。上記構成によれば，外側保持用突出部は，保持器の外周面に極く接近して位置し，保持器に対するころのラジアル方向外側への突出量，すなわち上がり量を大きくとることができる。従って，保持器の柱部のころ案内面が摩耗しても，ころが外側保持用突出部に接触することがないか，あるいは接触するまでの時間，すなわち発熱，焼付きに至るまでの時間が延長され，寿命が長くなる。また，この保持器付きころは，外側保持用突出部を設けるために形成された上記凹部についても完全に除去される故，保持器外周面と装着相手（例えば，コネクティングロッド大端部）の内周面（案内面）との接触面積が増大して接触面の圧力が小さくなり，発熱と該接触面の摩耗が抑えられる。
【００５７】
更に，この保持器付きころは，上記構成によれば，上記正規外径に加えて上記凹部の深さ分以上の切削代を持った状態，すなわち厚肉で剛性の大きな素材に対してポケット及び外側保持用突出部（内側保持用突出部を設ける場合も同様）の加工を施すこととなるため，該加工により生ずる歪が小さく抑えられ，ポケット及び外側保持用突出部（内側保持用突出部も）の寸法精度が向上している。加えて，この保持器付きころにおいては，保持器の柱部各々について，その略全長にわたって外側面を円環部の外周面と面一となしているので，保持器外周面はポケット部を除き完全な円筒面となり，上記装着相手との接触面積が極めて大となって接触面の圧力が大幅に軽減され，前述した発熱と摩耗の抑制に関して特に有効である。
【００５８】
また，この保持器付きころは，上記柱部に関して，保持器軸方向における中央にして円周方向における両側に，ポケットの一部を拡幅するように切欠部を形成しているので，ポケットの一部を拡幅したことにより，潤滑剤を取り入れる能力が向上している。特に，この保持器付きころをコネクティングロッド大端部に装着した場合に，大端部の軸方向中央部に形成されている潤滑剤供給用のスリットに対応してポケットの拡幅部分が位置するから，潤滑剤が効率良く流入し，潤滑性，耐焼付き性が良好である。更に，この保持器付きころは，上記柱部の内側かつ軸方向中央にころのピッチ円直径よりも外側まで達しかつポケットの長さよりも短い略Ｕ字状の凹部を形成することにより両端厚肉部と中央薄肉部とを有するようになし，上記外側保持用突出部を該両端厚肉部に形成している。上記略Ｕ字状凹部を形成した構成によれば，前述のように柱部の外側面と円環部の外周面とを互いに面一とした構成と相まって，柱部が，両円環部の断面形状と共に門のような形を呈する。
【００５９】
この保持器付きころは，保持器が門形の断面形状を有するので，軽量にして大きな剛性が得られる。また，柱部の全長のうち剛性が比較的大きな上記両端厚肉部に外側保持用突出部（内側保持用突出部を形成する場合も同様）が形成されるから，ローレット加工等による加圧に基づく保持器の変形量が小さくて済み，ポケットの寸法を高精度に保つことができる。また，上記門形断面形状の構成においては，ころが柱部の両端厚肉部によって案内される故，ころの倒れ，すなわちスキューが小さく抑えられ，軌道面との滑りが小さく発熱量も少ない。また，上記門形断面形状では，ころのピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）に沿った柱部の幅寸法が比較的小さいから，ころの組込み本数を増やすことができ，上述のように剛性が大であることにも鑑みて高負荷容量を必要とする際に用いて好適である。因に，図８乃至図１２に従来例として示した保持器付きころは，図９から特に明らかなように，柱部１０１ｃが，両端の円環部１０１ｂの断面形状と共にアルファペットのＭを形成するようにその中央部分が内径側に向けて屈曲しており，それ故にＭ形と称される。このＭ形の保持器付きころでは，ころのピッチ円直径に沿った柱部１０１ｃの幅寸法を本発明に係る門形の保持器付きころと同じに設定した場合，組み込めるころの本数は本発明のものに比べて少なくなる。また，柱部１０１ｃ自体も薄肉でしかも大きく屈曲しているところから，剛性が抑えられ，比較的低い負荷を受ける場合に多く選定される。
【００６０】
この発明による保持器付きころは，ポケットからのころの内方への脱落を規制する内側保持用突出部も有する。従って，ころは内外の保持用突出部によって保持されて保持器と一体化され，コネクティングロッド等に当該保持器付きころを装着する際の取扱いが容易となっている。但し，該内側保持用突出部の加工時に保持器内周側に形成された凹部に関しては，保持器付きころが回転中にはころが遠心力によって外側に振り回されて該内側保持用突出部と接触することがないから，外側保持用突出部形成時の凹部のように除去する必要はない。更に，この保持器付きころは，上記保持器が，一対の半環状分割体を互いに接合してなる。図６に示したクランクシャフト７については，クランクピン５とウェイト部７ａとが別体のものと一体のものとがあり，完全円筒状の一体成形の保持器はこの別体形式のクランクシャフトでは組み込めるが，一体形式のクランクシャフトへの組込みは不可能であるが，二つ割り構造の保持器を用いれば，クランクシャフトが別体形式，一体形式に拘らず組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による保持器付きころの第１実施例を示す斜視図である。
【図２】 図１に示した保持器付きころの一部を示す拡大図である。
【図３】 図１に示した保持器付きころの一部を示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図４】 図１に示した保持器付きころの一部を示す軸方向に対して垂直な横断面図である。
【図５】 図１に示した保持器付きころの一部を示す拡大した軸方向に対して垂直な横断面図である。
【図６】 図１に示した保持器付きころをエンジンのコネクティングロッドに装着した状態を示す図である。
【図７】 この発明による保持器付きころの一部の第２実施例を示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図８】 従来の保持器付きころの一部を示す正面図である。
【図９】 図８に示した保持器付きころを示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図１０】 図８に示した保持器付きころの一部を示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図１１】 図８に示した保持器付きころの一部を示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図１２】 図８に示した保持器付きころの一部を示す拡大した軸方向に対して垂直な横断面図である。
【符号の説明】
１ 保持器
１ａ ポケット
１ｂ 円環部
１ｃ 柱部
１ｄ （両端の）厚肉部
１ｅ （中央の）薄肉部
１ｆ （略Ｕ字状の）凹部
１ｇ 内側保持用突出部
１ｈ1 外側保持用突出部
１ｉ，１ｊ 溝（凹部）
５ クランクピン
６ コネクティングロッド
６ａ 大端部
６ｂ 中央スリット
【発明の属する技術分野】
この発明は，保持器付きころに関し，特に，長寿命化を達成した保持器付きころに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，オートバイ等に装備されるエンジンのコネクティングロッド用として，軽量にして断面高さが小さく大きな負荷容量及び剛性を有し，しかも高速回転性能が良好であり，且つ厳しい潤滑条件のもとでの使用が可能である等の特徴が生かされて保持器付きころが多く利用されている。
【０００３】
図８乃至図１２に従来の保持器付きころの一例を示す。また，この保持器付きころは，特開平５−１１８３３７号公報において開示されている。
【０００４】
図８乃至図１０に示すように，従来の保持器付きころは，複数のポケット１０１ａが円周方向において等間隔にて且つ軸方向に平行に形成された略円筒状の保持器１０１と，保持器１０１の肉厚よりも大径で各ポケット１０１ａに挿入されたころ１０２（図９参照）とからなる。保持器１０１は，両端の円環部１０１ｂと，両円環部１０１ｂと一体にして円環部１０１ｂと共にポケット１０１ａを画定すべく円周方向において並設された複数の柱部１０１ｃとを有している。各柱部１０１ｃの円周方向両側の端面は平滑なころ案内面１０１ｄとなっている。そして，各柱部１０１ｃの軸方向における中央近傍及び両端近傍であって円周方向両側には，内側保持用突出部１０１ｆ及び外側保持用突出部１０１ｇが夫々ポケット１０１ａに臨むように形成されており，これらの突出部によってころ１０２がポケット１０１ａから内外に脱落することが規制されている。この構成によって，保持器１０１と各ころ１０２とが一体化され，エンジン等に対して当該保持器付きころを取付け，あるいは取外しをする際の扱いが容易となる。
【０００５】
上記の内側保持用突出部１０１ｆ及び外側保持用突出部１０１ｇは，次のように形成される。
【０００６】
すなわち，断面略Ｍ字状に加工された円筒状の素材に打抜き加工を施すことによってポケット１０１ａを形成してなる半完成品としての保持器１０１に対し，内周側及び外周側からローレット加工軸（図示せず）をあてがって所定圧力で押し付け，回転させることにより形成される。この形成方法によれば，図１０から明らかなように，柱部１０１ｃを円周方向に横切る線状の溝１０１ｈ，１０１ｉが内外に形成されると共に，溝１０１ｈ，１０１ｉの縁部に歪みによる盛上がり１０１ｊ，１０１ｋが生ずる。
【０００７】
上記の保持器付きころでは，保持器１０１の外周を装着相手（例えば，コネクティングロッドの大端部）の内周面（案内面）で案内させる設計とされ，それ故に，柱部１０１ｃの外側に盛上がり１０１ｋがあると，装着相手の案内面を損傷させることとなるので，図１１及び図１２において，装二点鎖線で示すように保持器１０１の外周側を研磨（寸法ｅ1 にて示す）して，盛上がり１０１ｋを除去することが行われる。但し，溝１０１ｉについては，その底部までは除去されることなく残され，主として，溝１０１ｉの底面よりも内側に形成される外側保持用突出部１０１ｇに研磨が及ぶことはない。
【０００８】
なお，柱部１０１ｃの内側に生じた盛上がり１０１ｊに関しては，保持器１０１の内周が案内される訳ではない故に，除去処理は行われない。また，図１２から明らかなように，保持器１０１は，上述の外周研磨加工を施した状態で正規の外径Ｄ0 となるように，素材の外径Ｄ1 は，正規外径Ｄ0 に比して若干（上記寸法ｅ1 ）大きく設定される。
【０００９】
かかる構成の保持器付きころにおいては，その作動状態において，ころ１０２は，柱部１０１ｃのころ案内面１０１ｄと接触し，ほぼピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．：図１２参照）上で案内され，内側保持用突出部１０１ｆ及び外側保持用突出部１０１ｇとは非接触にて転動する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成の保持器付きころにおいては，ある程度の作動期間が経過すること，あるいは使用条件等により柱部１０１ｃのころ案内面１０１ｄの摩耗量が増大すると，ころ１０２は，図１２において破線にて示すように，ポケット１０１ａの正規幅Ｗを逸脱して円周方向にずれる（図１２においてこのずれ量を記号ａで示している）状態になる。よって，ころ１０２は，外側保持用突出部１０１ｇに対して図示のように接触することが懸念される。これは，上記保持器付きころでは，図１２において記号ｂ1 にて示すころ１０２の上がり量，すなわち，ころ１０２をラジアル方向外側に移動させて外側保持用突出部１０１ｇに接触させたときに保持器１の外径からころ１０２が突出する量が元来比較的小さいことに基づく。なお，図１２において，記号Ｃ1 は，ポケット１０１ａの円周方向両側に形成された各外側保持用突出部１０１ｇに対するころ１０２の接触点１０３（図１２参照）間の距離である。また，同図において，記号ｄ1 は，両外側保持用突出部１０１ｇ同士の距離を示す。
【００１１】
上記のように，ころ１０２が外側保持用突出部１０１ｇに接触すると，この接触による発熱分が加算されて比較的短時間で焼付きが生起してしまうという不都合がある。
【００１２】
一方，上記保持器付きころにおいては，外側保持用突出部１０１ｇを設ける際に形成される溝１０１ｉが残存していることから，保持器１０１の外周面と装着相手の内周面（案内面）との接触面積は，溝１０１ｉ分だけ少なくなり，接触面の圧力が大きくなって発熱が促され，また，前記接触面の摩耗の進行が早まるという問題を有している。
【００１３】
この発明の目的は，上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって，発熱を抑え，延いては焼付きの発生を防止し，以て長寿命化を達成すると共に，他の種々の効果をも併せ持っている保持器付きころを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は，上記の目的を達成するために，両端の円環部及び前記円環部と一体に円周方向にそれぞれ並設されて前記円環部と共に軸方向に平行なポケットを画定する複数の柱部を有する略円筒状の保持器と，前記保持器の肉厚よりも大径にして前記ポケットにそれぞれ挿入されたころとから成る保持器付きころにおいて，
前記柱部には外面の一部が凹部に加工されることによって前記柱部の前記一部が前記ポケットに臨むように突出して前記ころの外方への脱落を規制する外側保持用突出部が形成され，加工により生じた前記凹部の底面である前記外側保持用突出部のところまで前記保持器の外周側を全て切削除去して前記外側保持用突出部の外面と前記保持器の正規外径である前記保持器の外周面とが一致して形成され，
前記ポケットの円周方向両側に形成された前記外側保持用突出部に対する前記ころの接触点が前記保持器の前記外周面に一致するように形成され，
前記柱部は，外側面が全長にわたって前記円環部の外周面と面一に形成され，前記柱部の内側且つ軸方向中央に前記ころのピッチ円直径よりも外側まで達し且つ前記ポケットの長さよりも短い略Ｕ字状の凹部が形成されて両端厚肉部と中央薄肉部とに形成され，前記両端厚肉部に前記外側保持用突出部が形成されていることを特徴とする保持器付きころに関する。
【００１５】
また，この保持器付きころは，前記柱部の前記軸方向における中央にして前記円周方向における両側に，前記ポケットの一部を拡幅するように切欠部を形成してなるものである。
【００１６】
また，この保持器付きころは，前記柱部の一部を加工することによって前記ポケットに臨むように突出させて前記ころの内方への脱落を規制する内側保持用突出部を形成したものである。前記保持器は，一対の半環状分割体を互いに接合して構成されている。
【００１７】
この保持器付きころは，上記のように構成されているので，前記外側保持用突出部が前記保持器の外径に極く接近して位置することから，前記ころの上がり量が増大すると共に，前記外側保持用突出部に対応する保持器外周部分に凹部が残存しないが故に装着相手の案内面との接触圧力が小さくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明の保持器付きころの一実施例について説明する。
【００１９】
図１乃至図４に示すように，この発明による保持器付きころは，略円筒状にして複数のポケット１ａが軸方向に平行にかつ円周方向において等間隔にて形成された保持器１と，ポケット１ａ各々に挿入された針状ころ２とからなる。各ポケット１ａは，その幅寸法が，後述する各保持用突出部間の寸法を除いてころ２の外径寸法より僅かに大きく設定されている。また，各ころ２の直径は保持器１の肉厚よりも大となっている。
【００２０】
保持器１は，両端の円環部１ｂと，両円環部１ｂを互いに結合しかつ各円環部１ｂと共にポケット１ａを画定すべく円周方向に並設された複数の柱部１ｃとを，一体に成形してなる。
【００２１】
図３から明らかなように，各柱部１ｃはその略全長にわたって外側面が両円環部１ｂの外周面と面一となるようになされている。この構成によれば，保持器１の外周面はポケット部を除いて完全な円筒面となり，装着相手としてのコネクティングロッド大端部（後述）の内周面（案内面）との接触面積が極めて大となって接触面の圧力が大幅に軽減され，発熱と前記接触面の摩耗の抑制に関して特に有効である。
【００２２】
図３から明らかなように，柱部１ｃには，その内側かつ軸方向中央に，ころ２のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）よりも外側まで達しかつポケット１ａの長さよりも短い略Ｕ字状の凹部１ｆが形成されている。これにより，柱部１ｃは，円環部１ｂに各々連なる両端の厚肉部１ｄと，両厚肉部１ｄ間に介在する中央の薄肉部１ｅとを有する。厚肉部１ｄは，その円周方向両側面が平滑なころ案内面となっており，前記ころ案内面にてころ２に円滑に摺接して案内する。
【００２３】
上記の略Ｕ字状の凹部１ｆを形成した構成によれば，前述のように柱部１ｃの外側面と円環部１ｂの外周面とを互いに面一とした構成と相まって，柱部１ｃが，両円環部１ｂの断面形状と共に門のような形を呈する。このように保持器１が門形の断面形状を有するので，比較的大きな断面係数が確保され，軽量にして大きな剛性が得られる。
【００２４】
保持器１の上記門形断面形状の構成においては，ころ２が柱部１ｃの両端厚肉部１ｄによって案内されるので，ころの倒れ，すなわちスキューが小さく抑えられ，軌道面との滑りが小さく発熱量も少ない。また，保持器１の門形断面形状では，ころ２のビッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）に沿った柱部１ｃの幅寸法が比較的小さいから，ころ２の組込み本数を増やすことができ，上述のように剛性が大であることにも鑑みて，高負荷容量を必要とする際に用いて好適である。因に，図８乃至図１２に従来例として示した保持器付きころは，図９から特に明らかなように，柱部１０１ｃが，両端の円環部１０１ｂの断面形状と共にアルファベットのＭを形成するように，その中央部分が内径側に向けて屈曲しており，それ故にＭ形と称される。前記Ｍ形の保持器付きころでは，ころのピッチ円直径に沿った柱部１０１ｃの幅寸法を，本発明による門形の保持器付きころと同じに設定した場合，組み込めるころの本数は本発明のものに比べて少なくなる。また，柱部１０１ｃ自体も薄肉で，しかも大きく屈曲しているところから，剛性が抑えられ，比較的低い負荷を受ける場合に多く選定される。
【００２５】
図３及び図４に示すように，柱部１ｃの両端部近傍，すなわち両厚肉部１ｄには，その内面側両側に一対の内側保持用突出部１ｇが形成されており，また，外面側にして内側保持用突出部１ｇに対応する部位に同じく一対の外側保持用突出部１ｈ1 が形成されている。但し，図５には外側保持用突出部１ｈ1 のみ示している。これら内側保持用突出部１ｇ及び外側保持用突出部１ｈ1 は，ポケット１ａに臨むように突出しており，円周方向において隣り合う柱部１ｃの内側と外側との保持用突出部同士の距離がころ２の直径よりも僅かに小さいように設定されている。これによって，ころ２が内側と外側との保持用突出部で保持され，ポケット１ａからの内外への脱落が規制されている。
【００２６】
図１乃至図４に示すように，各柱部１ｃには，その軸方向における中央にして円周方向における両側に，ポケット１ａの一部を拡幅するように所定長の切欠部１ｋが形成されている。このようにポケット１ａの一部を拡幅したことにより，この保持器付きころが潤滑剤（油）を取り入れる能力が向上している。特に，このように切欠部１ｋを保持器１の軸方向中央に形成したことにより，図６に示す如くコネクティングロッド６の大端部６ａに，この保持器付きころを装着した場合の潤滑性が優れている。
【００２７】
すなわち，図６の（ａ）に示した装着状態で，この保持器付きころへの潤滑剤の供給は，クランクシャフト７のウェイト部７ａに対向する大端部６ａの軸方向端面に形成されたサイドスリット６ｅ（図６の（ｂ）も参照）と，大端部６ａの軸方向中央に形成された中央スリット６ｂ（図６の（ｂ）も参照）とを通じて行われる。これら各スリットのうち，大端部６ａの中央スリット６ｂからの供給量が比較的多く見込まれる。上述したポケット１ａの拡幅部分である切欠部１ｋは，このように大端部６ａの軸方向中央に形成されている潤滑剤供給用の中央スリット６ｂに対応して位置するから，潤滑剤が効率良く流入し，潤滑性，耐焼付き性が良好である。
【００２８】
また，図６において参照符号５で示すのは，クランクピンである。また，クランクピン５と大端部６ａについては図４にも示している。
【００２９】
上記構成の保持器付きころは，次のように製作される。また，保持器１の材質については，例えば，浸炭用鋼（ＳＣＭ４１５，ＳＴＫＭ１３）等が選定され，ころ２に関しては軸受用鋼（ＳＵＪ２）等が用いられる。
【００３０】
保持器１については，まず，上記材質よりなる長尺のパイプ状材料を所定長さに切断することにより円筒状の素材を用意する。そして，断面を門形に旋削加工された円筒状の素材に打抜き加工を施すことによってポケット１ａを形成し，更に，内周側及び外周側からローレット加工軸（図示せず）をあてがって所定圧力で押し付け，回転させることによって内側保持用突出部１ｇ及び原外側保持用突出部１ｈを形成する。保持器１は，上記のローレット加工により，図３及び図５に示すように，柱部１ｃを円周方向に横切る凹部としての線状の溝１ｉ及び１ｊが内外に形成され，この後，熱処理が施される。
【００３１】
図３及び図５において二点鎖線で示すように保持器１の外周側を研削（寸法ｅ2 にて示す）して，ローレット加工により生じた上記の溝１ｊを全て除去することが行われる。図５から明らかなように，保持器１は，上記の外周研削加工が完了した状態で正規の外径Ｄ0 となるよう，研削前の素材の外径Ｄ2 は，正規外径Ｄ0 に対して予めこの研削代ｅ2 を加えた値に設定される。また，図３及び図５に示すように，上述のようにローレット加工を施すことによって形成された原外側保持用突出部１ｈはこの研削加工によってその外側部分１ｈ2 を削り取られ，残余の部分が前述の正規の外側保持用突出部１ｈ1 となる。従って，この正規の外側保持用突出部１ｈ1 の外面と保持器１の正規外径Ｄ0 とが一致している。
【００３２】
また，この実施例においては，ローレット加工により保持器１の外周側に生じた溝１ｊを除去すべく行われる研削加工によって原外側保持用突出部１ｈの外周部分１ｈ2 を削り取るものとしているが，次のようにしてもよい。
【００３３】
すなわち，図５において，溝１ｊの底面，つまり原外側保持用突出部１ｈの外面がそのまま保持器１の正規外径Ｄ0 と一致するように素材の外径を設定し，溝１ｊの底面まで削り込んだら研削を終了するものである。この構成によれば，ローレット加工によって形成した原外側保持用突出部１ｈがそのまま正規の外側保持用突出部１ｈ 1 となる。要するに，溝１ｊをその一部をも余すことなく除去すればよい訳である。
【００３４】
上述のようにして保持器１の成形が完了したら，保持器１の外面に銅及び／または銀めっきを施す。これにより，特に保持器１の外径面の案内面に対するなじみ性が良好となる。
【００３５】
一方，ころ２については，詳述はしないが，前述の材質よりなる線状の材料を所定長さに切断することにより針状の素材を用意し，この素材に対して研磨処理，熱処理等を施して得る。このようにして得られたころ２を，保持器１のポケット１ａ内に圧入によって挿入し，この保持器付きころが完成する。
【００３６】
図４及び図６は上記した構成の保持器付きころをコネクティングロッドの大端部６ａとクランクピン５との間に介装した使用状態を示すものであるが，この使用状態においては，ころ２が柱部１ｃの厚肉部１ｄ（図３等も参照）に形成されたころ案内面と円滑に接触し，ほぼピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）上で案内され，内側保持用突出部１ｇ及び外側保持用突出部１ｈ1 に接触することなく転動するようになされている。また，保持器１の円周面は，クランクピン５に接触する前に大端部６ａの内周面（案内面）に保持器１の外周面が接触するように寸法設定がなされている。すなわち，この保持器付きころにおいては，保持器１の外周をコネクティングロッド大端部６ａの内周面（案内面）で案内させる設計となされている。この保持器付きころにおいては，このように，保持器１の内周側は案内されないし，また，保持器付きころが回転中にはころ２が遠心力によって外側に振り回されて内側保持用突出部１ｇと接触することがないので，保持器１の内周側に形成された内側保持用突出部１ｇ及び溝１ｉに関しては，研削処理は行われない。
【００３７】
上述したように，この保持器付きころにおいては，外側保持用突出部の加工時に生じた凹部としての溝１ｊを完全に除去すべく保持器１の外周側を研削して，該外側保持用突出部の外面と保持器１の正規外径Ｄ0 （図５参照）とが一致するようにしている。
【００３８】
この構成によれば，図５から特に明らかなように，外側保持用突出部１ｈ1 が保持器１の外周面に極く接近して位置し，保持器１に対するころ２のラジアル方向外側への突出量ｂ2 ，すなわち上がり量を大きくとることができる。言い換えれば，ポケット１ａの円周方向両側に形成された各外側保持用突出部１ｈ1 に対するころ２の接触点１３（図５参照）は，保持器１の外周面側に上がっていることである。また，図５に示すように，ころ２の接触点１３間の距離ｃ2 は，両外側保持用突出部１ｈ1 同士の距離ｄ2 とほぼ一致している。
【００３９】
この発明による保持器付きころは，上記構成を有することによって，下記の効果が得られる。この保持器付きころにおいては，ある程度の作動期間が経過すること，あるいは使用条件により柱部１ｃのころ案内面の摩耗量が増大すると，ころ２が図５において破線にて示すようにポケット１ａの正規幅Ｗを逸脱して円周方向にずれる（図５においてこのずれ量を記号ａで示している）状態になる。よって，ころ２は外側保持用突出部１ｈ1 に接近する。
【００４０】
この発明による保持器付きころにおいては，上記のように，外側保持用突出部１ｈ1 が保持器１の外周面に極く接近して位置しているから，このように保持器１の柱部１ｃのころ案内面が摩耗しても，ころ２が外側保持用突出部１ｈ1 に接触することがないか，あるいは接触するまでの時間，すなわち発熱，焼付きに至るまでの時間が延長され，寿命が長くなる。
【００４１】
また，外側保持用突出部１ｈ1 を設けるために形成された上記の溝１ｊについても完全に除去されるから，保持器１の外周面と装着相手としてのコネクティングロッド大端部６ａの内周面（案内面）との接触面積が増大して接触面の圧力が小さくなり，発熱と前記接触面の摩耗が抑えられる。
【００４２】
更に，この保持器付きころは，上記構成によれば，上記正規外径Ｄ0 に加えて上記溝１ｊの深さ分以上の研削代（ｅ2 ）を持った状態，すなわち厚肉で剛性の大きな円筒状素材に対してポケット１ａ及び外側保持用突出部１ｈ1 及び内側保持用突出部１ｇの加工を施すこととなるため，該加工により生ずる歪が小さく抑えられ，ポケット１ａ，外側保持用突出部１ｈ1 及び内側保持用突出部１ｇの寸法精度が向上している。
【００４３】
また，外側保持用突出部１ｈ1 及び内側保持用突出部１ｇは，柱部１ｃの全長のうち剛性が比較的大きな両端の厚肉部１ｄに形成される。従って，ローレット加工による加圧に基づく保持器１の変形量が小さくて済み，ポケット１ａの寸法を高精度に保つことができる。
【００４４】
この保持器付きころの実施例に関して，上述したころ２の上がり量ｂ2 （図５参照）と，保持器１の外周面積すなわちコネクティングロッド大端部との接触面積について，実際に供試体を製作して測定した結果を示す。また，この発明による保持器付きころの数値と比較するために，保持器１の外周面の研削処理を行わない別の供試体をも製作して，そのころの上がり量と保持器１の外周面積を測定したのでその結果も示す。但し，言うまでもなく，この比較用の別の供試体は，ローレット加工を施す以前の円筒状素材の外径が既に正規外径Ｄ0 となされた。
【００４５】
上記両供試体は，図３に示した各主要寸法が下記のように設定されている。また，ころ数は１６に設定された。
Ｆw ：内接円径＝２２ｍｍ
Ｅw ：外接円径＝２９ｍｍ
Ｂc ：保持器幅＝１７ｍｍ
ころ直径＝３．５ｍｍ
ころ長さ＝１３．８ｍｍ
【００４６】
上記寸法設定の結果，この発明に係る供試体では，上がり量ｂ2 は約０．７乃至１．０ｍｍの数値が得られ，研削処理を行わない供試体では上がり量は約０．４乃至０．７ｍｍとなった。すなわち，この発明に係る供試体においては，非研削の供試体に比し，上がり量ｂ2 を平均で約０．３ｍｍ大きくすることができた。
【００４７】
例えば，跨座型車両（オートバイ等）に装備されるエンジンのコネクティングロッド用としては，一般にころの直径が約３乃至４ｍｍの保持器付きころが選定され，上記供試体のものはこれに相当する。この供試体を実際に，エンジンに装着して実験を行ったところ，上記上がり量ｂ2 の最小値を上記の如く約０．７ｍｍとすれば所要の効果が得られることが判明した。
【００４８】
一方，保持器１の外周面積，すなわち接触面積については，非研削の供試体のそれが５７５ｍｍ2 であるのに対し，本発明に係る供試体では６４１ｍｍ2 となり，１１．５％増加させることができた。従って，本発明に係る供試体は，回転中の保持器１の外径接触面の圧力については，非切削のものに比し，１０．３％減少することが判明した。
【００４９】
図７は，この発明による保持器付きころの第２実施例の要部の縦断面を示すものである。また，第２実施例としての保持器付きころは，以下に説明する部分以外は図１乃至図６に示した第１実施例としての保持器付きころと同様に構成されており，従って，全体としての説明は省略して要部のみの説明に留める。また，以下の説明において，第１実施例の保持器付きころの構成部分と同一又は対応する構成部分については同一の参照符号を付して示している。
【００５０】
図示のように，この保持器付きころにおいては，保持器１の厚みが第１実施例の保持器付きころの保持器の厚みに比して薄く形成され，内側保持用突出部は形成されてはおらず，外側保持用突出部１ｈ1 のみ形成されている。外側保持用突出部１ｈ1 の形成方法に関しては第１実施例のものと同様である。このように，ころ２の脱落規制を外方についてのみ行った保持器付きころにおいても前述した第１実施例の保持器付きころと同様に，所要の効果を有している。
【００５１】
また，前述の第１実施例のもののように，ころ２の脱落規制を内外共に施した保持器付きころにおいては，ころ２は保持器１と一体化され，コネクティングロッド等に装着する際の取扱いが容易となる。
【００５２】
また，上記各実施例では，保持器１の外側保持用突出部１ｈ1 （第１実施例における内側保持用突出部１ｇについても）に関して，ローレット加工によるカシメによって形成し，上記カシメによって生じた溝１ｊ（１ｉ）を除去する場合を示したが，この他，成形型によって前記突出部を形成した後，それによってできた形成くぼみ部を完全になくなるまで外径面の研削を施すこととしてもよい。
【００５３】
また，上記各実施例の保持器付きころは門形断面形状のものであるが，この発明は他にＭ形のものなど，種々の保持器付きころにも適用可能であることは勿論である。
【００５４】
また，上記各実施例では，ローレット加工により生じた溝を除去すべく研削加工を行っているが，広義には切削であればよい。
【００５５】
更に，上記各実施例においては，保持器１に関してその全体が円筒状として一体に形成されているが，二つ割り構造，すなわち，一対の半環状の分割体を互いに接合する構成としてもよい。図６に示したクランクシャフト７については，クランクピン５とウェイト部７ａとが別体のものと一体のものとがあり，完全円筒状の一体成形の保持器はこの別体形式のクランクシャフトでは組み込めるが，一体形式のクランクシャフトヘの組込みは不可能である。二つ割り構造の保持器を用いれば，クランクシャフトが別体形式，一体形式にかかわらず組み込むことができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように，この発明による保持器付きころは，外側保持用突出部の加工時に生じた凹部を完全に除去すべく保持器の外周側を切削して，上記外側保持用突出部の外面と保持器の正規外径とが一致するようにしている。上記構成によれば，外側保持用突出部は，保持器の外周面に極く接近して位置し，保持器に対するころのラジアル方向外側への突出量，すなわち上がり量を大きくとることができる。従って，保持器の柱部のころ案内面が摩耗しても，ころが外側保持用突出部に接触することがないか，あるいは接触するまでの時間，すなわち発熱，焼付きに至るまでの時間が延長され，寿命が長くなる。また，この保持器付きころは，外側保持用突出部を設けるために形成された上記凹部についても完全に除去される故，保持器外周面と装着相手（例えば，コネクティングロッド大端部）の内周面（案内面）との接触面積が増大して接触面の圧力が小さくなり，発熱と該接触面の摩耗が抑えられる。
【００５７】
更に，この保持器付きころは，上記構成によれば，上記正規外径に加えて上記凹部の深さ分以上の切削代を持った状態，すなわち厚肉で剛性の大きな素材に対してポケット及び外側保持用突出部（内側保持用突出部を設ける場合も同様）の加工を施すこととなるため，該加工により生ずる歪が小さく抑えられ，ポケット及び外側保持用突出部（内側保持用突出部も）の寸法精度が向上している。加えて，この保持器付きころにおいては，保持器の柱部各々について，その略全長にわたって外側面を円環部の外周面と面一となしているので，保持器外周面はポケット部を除き完全な円筒面となり，上記装着相手との接触面積が極めて大となって接触面の圧力が大幅に軽減され，前述した発熱と摩耗の抑制に関して特に有効である。
【００５８】
また，この保持器付きころは，上記柱部に関して，保持器軸方向における中央にして円周方向における両側に，ポケットの一部を拡幅するように切欠部を形成しているので，ポケットの一部を拡幅したことにより，潤滑剤を取り入れる能力が向上している。特に，この保持器付きころをコネクティングロッド大端部に装着した場合に，大端部の軸方向中央部に形成されている潤滑剤供給用のスリットに対応してポケットの拡幅部分が位置するから，潤滑剤が効率良く流入し，潤滑性，耐焼付き性が良好である。更に，この保持器付きころは，上記柱部の内側かつ軸方向中央にころのピッチ円直径よりも外側まで達しかつポケットの長さよりも短い略Ｕ字状の凹部を形成することにより両端厚肉部と中央薄肉部とを有するようになし，上記外側保持用突出部を該両端厚肉部に形成している。上記略Ｕ字状凹部を形成した構成によれば，前述のように柱部の外側面と円環部の外周面とを互いに面一とした構成と相まって，柱部が，両円環部の断面形状と共に門のような形を呈する。
【００５９】
この保持器付きころは，保持器が門形の断面形状を有するので，軽量にして大きな剛性が得られる。また，柱部の全長のうち剛性が比較的大きな上記両端厚肉部に外側保持用突出部（内側保持用突出部を形成する場合も同様）が形成されるから，ローレット加工等による加圧に基づく保持器の変形量が小さくて済み，ポケットの寸法を高精度に保つことができる。また，上記門形断面形状の構成においては，ころが柱部の両端厚肉部によって案内される故，ころの倒れ，すなわちスキューが小さく抑えられ，軌道面との滑りが小さく発熱量も少ない。また，上記門形断面形状では，ころのピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）に沿った柱部の幅寸法が比較的小さいから，ころの組込み本数を増やすことができ，上述のように剛性が大であることにも鑑みて高負荷容量を必要とする際に用いて好適である。因に，図８乃至図１２に従来例として示した保持器付きころは，図９から特に明らかなように，柱部１０１ｃが，両端の円環部１０１ｂの断面形状と共にアルファペットのＭを形成するようにその中央部分が内径側に向けて屈曲しており，それ故にＭ形と称される。このＭ形の保持器付きころでは，ころのピッチ円直径に沿った柱部１０１ｃの幅寸法を本発明に係る門形の保持器付きころと同じに設定した場合，組み込めるころの本数は本発明のものに比べて少なくなる。また，柱部１０１ｃ自体も薄肉でしかも大きく屈曲しているところから，剛性が抑えられ，比較的低い負荷を受ける場合に多く選定される。
【００６０】
この発明による保持器付きころは，ポケットからのころの内方への脱落を規制する内側保持用突出部も有する。従って，ころは内外の保持用突出部によって保持されて保持器と一体化され，コネクティングロッド等に当該保持器付きころを装着する際の取扱いが容易となっている。但し，該内側保持用突出部の加工時に保持器内周側に形成された凹部に関しては，保持器付きころが回転中にはころが遠心力によって外側に振り回されて該内側保持用突出部と接触することがないから，外側保持用突出部形成時の凹部のように除去する必要はない。更に，この保持器付きころは，上記保持器が，一対の半環状分割体を互いに接合してなる。図６に示したクランクシャフト７については，クランクピン５とウェイト部７ａとが別体のものと一体のものとがあり，完全円筒状の一体成形の保持器はこの別体形式のクランクシャフトでは組み込めるが，一体形式のクランクシャフトへの組込みは不可能であるが，二つ割り構造の保持器を用いれば，クランクシャフトが別体形式，一体形式に拘らず組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による保持器付きころの第１実施例を示す斜視図である。
【図２】 図１に示した保持器付きころの一部を示す拡大図である。
【図３】 図１に示した保持器付きころの一部を示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図４】 図１に示した保持器付きころの一部を示す軸方向に対して垂直な横断面図である。
【図５】 図１に示した保持器付きころの一部を示す拡大した軸方向に対して垂直な横断面図である。
【図６】 図１に示した保持器付きころをエンジンのコネクティングロッドに装着した状態を示す図である。
【図７】 この発明による保持器付きころの一部の第２実施例を示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図８】 従来の保持器付きころの一部を示す正面図である。
【図９】 図８に示した保持器付きころを示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図１０】 図８に示した保持器付きころの一部を示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図１１】 図８に示した保持器付きころの一部を示す軸方向に平行な縦断面図である。
【図１２】 図８に示した保持器付きころの一部を示す拡大した軸方向に対して垂直な横断面図である。
【符号の説明】
１ 保持器
１ａ ポケット
１ｂ 円環部
１ｃ 柱部
１ｄ （両端の）厚肉部
１ｅ （中央の）薄肉部
１ｆ （略Ｕ字状の）凹部
１ｇ 内側保持用突出部
１ｈ1 外側保持用突出部
１ｉ，１ｊ 溝（凹部）
５ クランクピン
６ コネクティングロッド
６ａ 大端部
６ｂ 中央スリット
Claims (4)
- 両端の円環部及び前記円環部と一体に円周方向にそれぞれ並設されて前記円環部と共に軸方向に平行なポケットを画定する複数の柱部を有する略円筒状の保持器と，前記保持器の肉厚よりも大径にして前記ポケットにそれぞれ挿入されたころとから成る保持器付きころにおいて，
前記柱部には外面の一部が凹部に加工されることによって前記柱部の前記一部が前記ポケットに臨むように突出して前記ころの外方への脱落を規制する外側保持用突出部が形成され，加工により生じた前記凹部の底面である前記外側保持用突出部のところまで前記保持器の外周側を全て切削除去して前記外側保持用突出部の外面と前記保持器の正規外径である前記保持器の外周面とが一致して形成され，
前記ポケットの円周方向両側に形成された前記外側保持用突出部に対する前記ころの接触点が前記保持器の前記外周面に一致するように形成され，
前記柱部は，外側面が全長にわたって前記円環部の外周面と面一に形成され，前記柱部の内側且つ軸方向中央に前記ころのピッチ円直径よりも外側まで達し且つ前記ポケットの長さよりも短い略Ｕ字状の凹部が形成されて両端厚肉部と中央薄肉部とに形成され，前記両端厚肉部に前記外側保持用突出部が形成されていることを特徴とする保持器付きころ。 - 前記柱部の前記軸方向における中央にして前記円周方向における両側に，前記ポケットの一部を拡幅するように切欠部を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の保持器付きころ。
- 前記柱部の一部を加工することによって前記ポケットに臨むように突出させて前記ころの内方への脱落を規制する内側保持用突出部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の保持器付きころ。
- 前記保持器は，一対の半環状分割体を互いに接合してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の保持器付きころ。
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