[发明专利]滚动轴承及旋转轴支承结构

说明书

技术领域

本发明涉及滚动轴承及旋转轴支承结构，尤其是涉及在温度变化大的环境下使用的滚动轴承及旋转轴支承结构。

背景技术

由外圈、针状滚子及保持器构成的滚针轴承虽然轴承投影面积小，但能够承受高载荷的负载，且为高刚性。因此，发挥此种特性，有效地利用作为对机动车用部件、尤其是机动车发动机的曲轴进行支承的轴承。机动车的发动机用的轴承从-30℃附近的冷却时直至150℃附近的驾驶时，在宽幅的温度环境下使用。

将曲轴支承用的滚针轴承向曲轴装入时，平衡重等与滚针轴承发生干涉，因此难以从轴向装入。因此，优选将各结构部件沿周向分割后的轴承。此种轴承由于能够从曲轴的外径侧配置并装入各结构部件，因此能够避免装入时的与平衡重等的干涉。需要说明的是，此种轴承在美国专利第1920148号(专利文献1)中公开。

在此，关于将外圈分割成两部分的形式的轴承，在装入时或驾驶时，各分割外圈部件对合的分割面有可能错位。因此，在日本特开平6-81846号公报(专利文献2)所公开的技术中，设置跨两个分割外圈的外径面的环状槽，使簧环与其嵌合，而防止分割面的错位。而且，日本特开平6-109025号公报(专利文献3)中公开有一种在设有上述的环状槽及簧环的结构的基础上，具备用于对热膨胀时产生的外圈与壳体的径向的间隙进行补偿的结合兼热膨胀补偿带的技术。

另外，上述的轴承当滚子在负载域滚动时，会产生噪音、振动。尤其是对外圈等进行分割时，此种问题显著地表现出来。相对于此种问题，在日本特开平6-229415号公报(专利文献4)所公开的技术中，在外圈与汽缸体之间设有油膜形成部，由此形成油膜而吸收噪音、振动。

在此，对于支承曲轴的以往的曲轴支承结构的构成进行说明。图10是从曲轴的旋转轴线方向观察以往的曲轴支承结构的图。图11是通过图10中的IX-IX剖面剖切图10所示的曲轴支承结构的一部分时的剖视图。需要说明的是，曲轴的旋转轴线方向成为纸面表背方向。而且，从容易理解的观点出发，图10表示将曲轴支承结构的一部分分解后的状态。

参照图10及图11，曲轴支承结构101包括曲轴102、对曲轴102进行支承的滚动轴承103、安装滚动轴承103的发动机体104。滚动轴承103具备外圈106、多个滚子107、保持多个滚子的保持器108。外圈106能够分割成两个分割外圈部件109a、109b。关于保持器108，也能够分割成两个分割保持器部件110a、110b。发动机体104能够分割成两个分割发动机体部件105a、105b。通过利用螺栓(未图示)隔着滚动轴承103将分割发动机体部件105a、105b紧固，而将滚动轴承103安装在发动机体104上。

在曲轴102与滚子107之间设有径向的间隙，即，设有由图11中的尺寸X₁表示的径向间隙。通过适当地确保该径向间隙的尺寸，而能够使滚子107进行平滑的滚动等。而且，在发动机体104中设有过盈量Y₁，由此，对滚动轴承103进行过盈配合，而防止外圈106的蠕变。需要说明的是，在本附图及以下的附图中，从容易理解的观点出发，对于径向间隙及过盈量进行了放大图示。

关于发动机体104的原料，从轻量化等观点出发，通常使用铝合金。另一方面，关于曲轴102或滚动轴承103的外圈106的原料，从确保刚性等观点出发，使用钢。

专利文献1：美国专利第1920148号

专利文献2：日本特开平6-81846号公报

专利文献3：日本特开平6-109025号公报

专利文献4：日本特开平6-229415号公报

上述结构的滚动轴承103从装入性的容易化的观点出发，对外圈进行分割，因此需要防止装入的各外圈部件的分离。在专利文献2及专利文献3的技术中，需要设置跨两个外圈部件的环状槽，加工困难。这样，形成高成本而生产性变差。

此外，上述结构的曲轴支承结构101在高温环境、低温环境等各种环境下使用。这种情况下，构成曲轴支承结构101的各结构部件的热膨胀系数不同，因此有可能无法适当地确保径向间隙的尺寸X₁及过盈量Y₁。

对于此种情况进行详细说明。图12表示高温环境，具体而言，是表示150℃附近的曲轴支承结构101的一部分的剖视图，是对应于图11的部分。图13表示低温环境，具体而言，是表示-30℃附近的曲轴支承结构101的一部分的剖视图，是对应于图11的部分。需要说明的是，图11表示常温环境，具体而言，是表示20℃附近的曲轴支承结构101的一部分的剖视图。