(57)【要約】プーリ支持用複列玉軸受において、両端開口部に設けるシールリング４６によるシール性を向上させ、厳しい条件下で使用した場合にも、十分な耐久性を確保するために、本発明では、内輪４２の軸方向端面５６と上記各シールリング４６の内周寄り部分とを、各玉４４の直径の３０％以上の幅寸法分、軸方向に重畳させる。又、シールリップ５２の内側面に形成した第一、第二の突条５３、５４の先端縁を上記端面５６に摺接させる。更に、第三の突条５５を、上記内輪４２の角部５７に近接対向させて、当該部分にラビリンスシール５８を構成する。
2004007983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径が６５ｍｍ以下で内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有する内輪と、これら各外輪軌道と各内輪軌道との間に複数個ずつ転動自在に設けられた、直径が４ｍｍ以下である玉と、これら各玉を転動自在に保持する保持器と、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に存在して上記各玉を設置した内部空間の両端開口を塞ぐシールリングとを備え、軸方向に関する幅が上記内輪の内径の４５％以下であって、この内輪を支持部材に外嵌すると共に上記外輪をプーリに内嵌する事により、このプーリをこの支持部材の周囲に回転自在に支持するプーリ支持用複列玉軸受に於いて、上記各シールリングの内周寄り部分と上記内輪の軸方向両端面とを軸方向から見て、重畳部分の径方向に関する幅が上記各玉の直径の２５％以上となる状態で重畳させ、上記各シールリングの内側面内周寄り部分にそれぞれ全周に亙って形成した複数本ずつの突条のうちの少なくとも１本ずつの突条の先端縁を、上記内輪の軸方向端面に全周に亙って摺接させた事を特徴とするプーリ支持用複列玉軸受。
【請求項２】
外径が６５ｍｍ以下で内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有する内輪と、これら各外輪軌道と各内輪軌道との間に複数個ずつ転動自在に設けられた、直径が４ｍｍ以下である玉と、これら各玉を転動自在に保持する保持器と、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に存在して上記各玉を設置した内部空間の両端開口を塞ぐシールリングとを備え、軸方向に関する幅が上記内輪の内径の４５％以下であって、この内輪を支持部材に外嵌すると共に上記外輪をプーリに内嵌する事により、このプーリをこの支持部材の周囲に回転自在に支持するプーリ支持用複列玉軸受に於いて、上記各シールリングの内周寄り部分と上記内輪の軸方向両端面とを軸方向から見て、重畳部分の径方向に関する幅が上記各玉の直径の２５％以上となる状態で重畳させ、上記各シールリングの側面内周寄り部分に全周に亙って形成した少なくとも１本ずつの突条の先端縁を、それぞれ上記内輪の表面の一部に全周に亙って摺接させると共に、上記シールリングの一部内周寄り部分で上記突条から外れた部分と、上記内輪の一部表面とを近接対向させる事により、当該部分にラビリンスシールを設けた事を特徴とするプーリ支持用複列玉軸受。
【請求項３】
外径が６５ｍｍ以下で内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有する内輪と、これら各外輪軌道と各内輪軌道との間に複数個ずつ転動自在に設けられた、直径が４ｍｍ以下である玉と、これら各玉を転動自在に保持する保持器と、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に存在して上記各玉を設置した内部空間の両端開口を塞ぐシールリングとを備え、軸方向に関する幅が上記内輪の内径の４５％以下であって、この内輪を支持部材に外嵌すると共に上記外輪をプーリに内嵌する事により、このプーリをこの支持部材の周囲に回転自在に支持するプーリ支持用複列玉軸受に於いて、上記各シールリングは、金属製の芯金により、ショア硬さが６０〜８０である弾性材を補強して成るもので、この芯金の内周縁から径方向内方に突出している、上記弾性材の変形部の径方向に関する幅が、上記各玉の直径の４０％以上であり、この変形部の径方向中間部に位置する、最も薄い部分の厚さが０．４ｍｍ以上である事を特徴とするプーリ支持用複列玉軸受。
【請求項４】
外径が６５ｍｍ以下で内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有する内輪と、これら各外輸軌道と各内輪軌道との間に複数個ずつ転動自在に設けられた、直径が４ｍｍ以下である玉と、これら各玉を転動自在に保持する保持器と、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に存在して上記各玉を設置した内部空間の両端開口を塞ぐシールリングとを備え、軸方向に関する幅が上記内輪の内径の４５％以下であって、この内輪を支持部材に外嵌すると共に上記外輪をプーリに内嵌する事により、このプーリをこの支持部材の周囲に回転自在に支持するプーリ支持用複列玉軸受に於いて、上記各シールリングは、金属製の芯金により弾性材を補強して成るもので、この芯金の内径が上記内輪の外径以下である事を特徴とするプーリ支持用複列玉軸受。
【請求項５】
外径が６５ｍｍ以下で内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有する内輪と、これら各外輪軌道と各内輪軌道との間に複数個ずつ転動自在に設けられた、直径が４ｍｍ以下である玉と、これら各玉を転動自在に保持する保持器と、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に存在して上記各玉を設置した内部空間の両端開口を塞ぐシールリングとを備え、軸方向に関する幅が上記内輪の内径の４５％以下であって、この内輪を支持部材に外嵌すると共に上記外輪をプーリに内嵌する事により、このプーリをこの支持部材の周囲に回転自在に支持するプーリ支持用複列玉軸受に於いて、上記各シールリングは、金属製の芯金により弾性材を補強して成るもので、軸方向位置に関して、上記芯金の内周縁から径方向内方に突出している上記弾性材の変形部の重心位置が、この変形部の変形中心位置よりも、上記シールリングの先端縁と上記内輪の一部表面とが摺接している側に存在する事を特徴とするプーリ支持用複列玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明に係るプーリ支持用複列玉軸受は、例えば自動車室内用の空気調和装置を構成するコンプレッサ等の自動車用補機に組み込み、この自動車用補機を回転駆動する為のプーリを、ハウジング等の固定の支持部材に対し、回転自在に支持する為に使用する。
【背景技術】  例えば、自動車用空気調和装置に組み込まれる蒸気圧縮式冷凍機に組み込んで冷媒を圧縮するコンプレッサとして、従来から種々の構造のものが知られている。例えば特開平１１−２８０６４４号公報には、回転軸の回転運動を斜板によりピストンの往復運動に変換し、このピストンにより冷媒の圧縮を行なう斜板式のコンプレッサが記載されている。図６〜７は、この様な、従来から知られている斜板式のコンプレッサの１例を示している。
コンプレッサ１を構成するケーシング２は、中央の本体３をヘッドケース４と斜板ケース５とで軸方向（図６の左右方向）両側から挟持し、更に複数本の結合ボルト（図示せず）により結合して成る。このうちのヘッドケース４の内側には、低圧室６と高圧室７とを設けている。又、上記本体３とヘッドケース４との間には平板状の隔壁板８を挟持している。尚、図６で複数に分割されている如く表されている低圧室６は互いに連通しており、上記ヘッドケース４の外面に設けられた単一の吸入ポート９（図７）に通じている。又、上記高圧室７は、やはり上記ヘッドケース４に設けられた吐出ポート（図示せず）に通じている。そして、上記吸入ポート９を上記蒸気圧縮式冷凍機を構成する図示しないエバポレータの出口に、上記吐出ポートをこの蒸気圧縮式冷凍機を構成する図示しないコンデンサの入口に、それぞれ通じさせている。
上記ケーシング２内には回転軸１０を、上記本体３と斜板ケース５とに掛け渡す状態で、回転のみ自在に支持している。即ち、上記回転軸１０の両端部を１対のラジアルニードル軸受１１ａ、１１ｂにより、上記本体３と斜板ケース５とに支持すると共に、１対のスラストニードル軸受１２ａ、１２ｂにより、この回転軸１０に加わるスラスト荷重を支承自在としている。これら１対のスラストニードル軸受１２ａ、１２ｂのうち、一方（図６の右方）のスラストニードル軸受１２ａは、上記本体３の一部と上記回転軸１０の一端部（図６の右端部）に形成した段部１３との間に、皿ばね１４を介して設けている。又、他方のスラストニードル軸受１２ｂは、上記回転軸１０の中間部外周面に外嵌固定したスラストプレート１５と上記斜板ケース５との間に設けている。
又、上記ケーシング２を構成する本体３の内側で上記回転軸１０の周囲部分には、複数（例えば図示の例では、円周方向等間隔に６個）のシリンダ孔１６を形成している。この様に本体３に形成した、複数のシリンダ孔１６の内側には、それぞれピストン１７の先半部（図６の右半部）に設けた摺動部１８を、軸方向の変位自在に嵌装している。そして、上記シリンダ孔１６の底面と上記ピストン１７の先端面（図６の右端面）との間に設けられた空間を、圧縮室１９としている。
又、上記斜板ケース５の内側に存在する空間は、斜板室２０としている。上記回転軸１０の中間部外周面でこの斜板室２０内に位置する部分には斜板２１を、上記回転軸１０に対して所定の傾斜角度を持たせて固設し、この斜板２１が上記回転軸１０と共に回転する様にしている。上記斜板２１の円周方向複数個所と、上記各ピストン１７とは、それぞれ１対ずつのスライディングシュー２２により連結している。この為、これら各スライディングシュー２２の内側面（互いに対向する面）は平坦面として、同じく平坦面である上記斜板２１の両側面外径寄り部分に摺接させている。一方、上記各ピストン１７の基端部（前記隔壁板８から遠い側の端部で、図６の左端部）には、上記スライディングシュー２２及び上記斜板２１と共に、駆動力伝達機構を構成する連結部２３を、上記各ピストン１７と一体に形成している。そして、これら各連結部２３に、上記１対のスライディングシュー２２を抱持する為の抱持部２４を形成している。
尚、上記各連結部２３の外端部は、図示しないガイド面により、上記ピストン１７の軸方向（図６の左右方向）の変位のみ自在としている。従って、上記各ピストン１７も、前記各シリンダ孔１６内に、軸方向の変位のみ自在（回転不能）に嵌装されている。この結果、上記各連結部２３は、前記回転軸１０の回転による上記斜板２１の揺動変位に伴って上記各ピストン１７を軸方向に押し引きし、前記各摺動部１８を上記シリンダ孔１６内で軸方向に往復移動させる。
一方、前記低圧室６及び高圧室７と上記各シリンダ孔１６とを仕切るべく、上記本体３と前記ヘッドケース４との突き合わせ部に挟持している隔壁板８には、上記低圧室６と各シリンダ孔１６とを連通させる吸入孔２５と、上記高圧室７と各シリンダ孔１６とを連通させる吐出孔２６とを、それぞれ軸方向に貫通する状態で形成している。又、上記各シリンダ孔１６内で、上記各吸入孔２５の一端と対向する部分には、上記低圧室６から上記各シリンダ孔１６に向けてのみ冷媒蒸気を流す、リード弁式の吸入弁２７を設けている。又、上記高圧室７内で、上記各吐出孔２６の他端（図６の右端）開口と対向する部分には、上記各シリンダ孔１６から上記高圧室７に向けてのみ冷媒蒸気を流す、リード弁式の吐出弁２８を設けている。この吐出弁２８には、上記各吐出孔２６から離れる方向への変位を制限する、ストッパ２９を付設している。
上述の様に構成するコンプレッサ１の回転軸１０は、自動車の走行用エンジンにより回転駆動する。この為に、図示の例の場合は、前記ケーシング２を構成する斜板ケース５の外側面（図６の左側面）中央に設けた、特許請求の範囲に記載した支持部材に相当する支持筒部３０の周囲に従動プーリ３１を、複列玉軸受３２により、回転自在に支持している。この従動プーリ３１は、断面コ字形で全体を円環状に構成しており、上記斜板ケース５の外側面に固定したソレノイド３３を、上記従動プーリ３１の内部空間に配置している。
一方、上記回転軸１０の端部で上記支持筒部３０から突出した部分には取付ブラケット３４を固定しており、この取付ブラケット３４の周囲に磁性材製の環状板３５を、板ばね３６を介して支持している。この環状板３５は上記ソレノイド３３への非通電時には、上記板ばね３６の弾力により、図６に示す様に上記従動プーリ３１から離隔しているが、上記ソレノイド３３への通電時にはこの従動プーリ３１に向け吸着されて、この従動プーリ３１から上記回転軸１０への回転力の伝達を自在とする。即ち、上記ソレノイド３３と上記環状板３５と上記板ばね３６とにより、上記従動プーリ３１と上記回転軸１０とを係脱する為の電磁クラッチ３７を構成している。又、上記走行用エンジンのクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリと上記従動プーリ３１との間には、無端ベルト３８を掛け渡している。そして、上記電磁クラッチ３７により上記従動プーリ３１と上記回転軸１０とを係合させた状態で、上記無端ベルト３８の循環に基づき、上記回転軸１０を回転駆動する。
上述の様に構成する斜板式コンプレッサ１の作用は、次の通りである。即ち、自動車室内の冷房或は除湿を行なう為、蒸気圧縮式冷凍機を運転する場合には、上述の様に回転軸１０を駆動源である走行用エンジンにより回転駆動する。この結果、前記斜板２１が回転して、前記複数のピストン１７を構成する摺動部１８が、それぞれシリンダ孔１６内で往復移動する。そして、この様な摺動部１８の往復移動に伴って、前記吸入ポート９から吸引された冷媒蒸気が、前記低圧室６内から前記各吸入孔２５を通じて圧縮室１９内に吸い込まれる。この冷媒蒸気は、これら各圧縮室１９内で圧縮されてから、前記吐出孔２６を通じて前記高圧室７に送り出され、前記吐出ポートより吐出される。
尚、図６に示したコンプレッサは、上記回転軸１０に対する上記斜板２１の傾斜角度が変えられず、冷媒の吐出容量が固定のものである。これに対して、冷房負荷等に応じて吐出容量を変えるべく、回転軸に対する斜板の傾斜角度を変える事ができる、可変容量型の斜板式コンプレッサも、例えば特開平８−３２６６５５号公報に記載される等により従来から広く知られ、更に一般的に実施されている。又、自動車用空気調和装置を構成する蒸気圧縮式冷凍機のコンプレッサとして、スクロール型のコンプレッサを使用する事も、一部で研究されている。更には、球面継手を介してピストンを往復移動させる旧来のコンプレッサに関しても、未だ一部で実施されている。
何れの構造のコンプレッサを使用する場合でも、自動車用空気調和装置を構成するコンプレッサは、走行用エンジンのクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリと、コンプレッサ側に設けた従動プーリとの間に掛け渡した無端ベルトにより回転駆動する。従って、この従動プーリを回転自在に支持した軸受には、上記無端ベルトの張力に基づくラジアル荷重が加わる。この無端ベルトと上記各プーリとの間で滑りを生じさせる事なく、確実な動力伝達を行なうべく、上記無端ベルトの張力、延ては上記ラジアル荷重は相当に大きくなる。従って、上記従動プーリを支持する為の軸受として、この大きなラジアル荷重を支承すべく、十分な負荷容量を有するものを使用する必要がある。
この面から図６に示した従来構造に組み込んだ複列玉軸受３２を見た場合、複列に配置された玉３９の間隔Ｄが大きく、十分な負荷容量を確保できる構造と言える。但し、上記複列玉軸受３２は、軸方向寸法が嵩むものである。これに対して、近年、地球環境への配慮から、自動車の燃費性能の向上を図るべく、コンプレッサ等の自動車用補機の小型・軽量化が求められている。そして、自動車用補機に組み込む従動プーリを支持する為の転がり軸受の軸方向寸法の短縮に対する要求も生じている。
この様な要求に応じて、上記従動プーリを支持する為の転がり軸受として、単列深溝型の玉軸受や、３点乃至は４点接触型の玉軸受を使用する事が研究されている。但し、この様な玉軸受の場合、モーメント荷重を中心として、従動プーリに加わる荷重に対する剛性を確保しにくく、十分な低振動性（振動しにくさ）や耐久性を確保する事が難しい。即ち、上記従動プーリから転がり軸受には、多少なりと言えどもモーメント荷重が作用する場合があるが、上記単列深溝型の玉軸受はモーメント荷重に対する剛性が低い。又、３点乃至は４点接触型の玉軸受に就いても、一般的な単列深溝型の玉軸受よりもモーメント荷重に対する剛性が高いとは言え、無端ベルトの張力の大きさや配設状態（ラジアル荷重の作用方向と玉軸受の中心位置との偏心量）等との関係で、必ずしも十分とは言えない場合がある。この結果、運転時に振動並びに騒音を発生し易くなる他、耐久性確保が難しくなる。
この様な事情に鑑みて本発明者は先に、玉の直径を小さくして複列に配置した玉同士の間隔を小さくする事により、必要とする剛性を確保しつつ軸方向に関する幅寸法を小さくした複列玉軸受により、従動プーリを支持する事を考えた（特願２００２−２４８６３号、特願２００２−９７９６６号）。この先発明に係るプーリ支持用複列玉軸受の場合、外輪として、外径が６５ｍｍ以下で内周面に複列の外輪軌道を有するものを使用する。又、内輪は、外周面に複列の内輪軌道を有するものを使用する。又、玉は、直径（外径）が４ｍｍ以下のものを使用して、上記各外輪軌道と各内輪軌道との間に複数個ずつ転動自在に設ける。又、保持器により、上記各玉を転動自在に保持すると共に、１対のシールリングにより、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間で上記各玉を設置した内部空間の両端開口を塞ぐ。そして、上記玉同士の間隔、並びに玉とシールリングとの間隔を小さくして、複列玉軸受全体としての軸方向に関する幅（外輪の幅及び内輪の幅とほぼ一致）を、この内輪の内径の４５％以下としている。
又、上記玉同士の間隔を小さくすべく、上記各保持器として、合成樹脂製の冠型保持器を使用し、これら各保持器のリム部を互いに反対側（＝軸方向外側＝シールリングに対向する側）に向けている。又、上記各保持器のリム部と上記シールリングの内側面との距離を短くしている。但し、この場合でも、これら各保持器のリム部と各シールリングの内側面との距離を、上記各玉の直径の１３％以上確保して、これら両シールリング同士の間で上記各玉を設置した内部空間内へのグリースの封入量を確保できる様にしている。
この様な先発明に係るプーリ支持用複列玉軸受によれば、モーメント剛性を確保しつつ軸方向に関する幅寸法を短縮して、運転時の騒音が低く、しかも小型・軽量な自動車用補機の実現に寄与できる。
上述の様な先発明に係るプーリ支持用複列玉軸受の場合、小型化に伴って、両端開口部の密封性能を確保する事が難しくなっている。即ち、コンプレッサ等の自動車用補機に組み込むプーリ支持用複列玉軸受は、エンジンルーム内に設置される為、雨天走行時には車輪が跳ね上げた泥水が振り掛かる様な、厳しい条件下で使用される。特に、コンプレッサの場合には、上記エンジンルームの下部に設置される為、特に条件が厳しくなる。これに対して、上記プーリ支持用複列玉軸受を小型化した場合、従来構造のままでは、上記両端開口部のシール性を必ずしも十分に確保できない可能性がある。
本発明のプーリ支持用複列玉軸受は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【発明の開示】
本発明によるプーリ支持用複列玉軸受は何れも、前述した先発明に係るプーリ支持用複列玉軸受と同様に、外径が６５ｍｍ以下で内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有する内輪と、これら各外輪軌道と各内輪軌道との間に複数個ずつ転動自在に設けられた、直径が４ｍｍ以下である玉と、これら各玉を転動自在に保持する保持器と、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に存在して上記各玉を設置した内部空間の両端開口を塞ぐシールリングとを備える。そして、軸方向に関する幅が上記内輪の内径の４５％以下であって、この内輪を支持部材に外嵌すると共に上記外輪をプーリに内嵌する事により、このプーリをこの支持部材の周囲に回転自在に支持する。
特に、本発明によるプーリ支持用複列玉軸受の第１態様に於いては、上記各シールリングの内周寄り部分と上記内輪の軸方向両端面とを軸方向から見て、重畳部分の径方向に関する幅が上記各玉の直径の２５％以上となる状態で重畳させている。又、上記各シールリングの内側面内周寄り部分に全周に亙って形成した複数本ずつの突条のうちの少なくとも１本ずつの突条の先端縁を、上記内輪の軸方向端面に全周に亙って摺接させている。
又、本発明によるプーリ支持用複列玉軸受の第２態様に於いても、上記各シールリングの内周寄り部分と上記内輪の軸方向両端面とを軸方向から見て、重畳部分の径方向に関する幅が上記各玉の直径の２５％以上となる状態で重畳させている。そして、上記各シールリングの側面内周寄り部分に全周に亙って形成した少なくとも１本ずつの突条の先端縁を、それぞれ上記内輪の表面の一部に全周に亙って摺接させている。これと共に、上記シールリングの一部内周寄り部分で上記突条から外れた部分と、上記内輪の一部表面とを近接対向させる事により、当該部分にラビリンスシールを設けている。
又、本発明によるプーリ支持用複列玉軸受の第３態様に於いては、上記各シールリングは、金属製の芯金により、ショア硬さが６０〜８０である弾性材を補強して成る。そして、この芯金の内周縁から径方向内方に突出している、上記弾性材の変形部の径方向に関する幅が、上記各玉の直径の４０％以上であり、この変形部の径方向中間部に位置する、最も薄い部分の厚さが０．４ｍｍ以上である。
又、本発明によるプーリ支持用複列玉軸受の第４態様に於いては、上記各シールリングは、金属製の芯金により弾性材を補強して成る。そして、この芯金の内径が、上記内輪の外径以下である。
更に、本発明によるプーリ支持用複列玉軸受の第５態様に於いては、上記各シールリングは、金属製の芯金により弾性材を補強して成る。そして、軸方向位置に関して、上記芯金の内周縁から径方向内方に突出している上記弾性材の変形部の重心位置が、この変形部の変形中心位置よりも、上記シールリングの先端縁と上記内輪の一部表面とが摺接している側に存在する。
尚、本発明を実施する場合、上記各態様を単独で実施する他、適宜組み合わせて実施しても良い。上記した各態様の総てを組み合わせて実施する事もできる。
上述の様に構成する本発明のプーリ支持用複列玉軸受の場合には、両端開口部に設けるシールリングによる密封性能を良好にできて、厳しい使用条件下でも、優れた耐久性を確保できる。
先ず、第１態様および第２態様に係るプーリ支持用複列玉軸受の場合には、各シールリングの内周縁部と内輪の軸方向端面との重畳部分の軸方向に関する幅を確保し、この重畳部分に複数の突条を設けたり（第１態様の場合）、或は突条とラビリンスシールとを設けている（第２態様の場合）為、上記重畳部分のシール性能を良好にできる。
又、第３態様および第４態様に係るプーリ支持用複列玉軸受の場合には、各シールリングを構成する弾性材の剛性を確保して、この弾性材の先端縁と内輪の一部表面との摺接部の面圧を確保し、上記各シールリングによるシール性能を良好にできる。
更に、第５態様に係るプーリ支持用複列玉軸受の場合には、運転時にシールリップに加わる遠心力が、シールリングの先端縁に形成したシールリップを上記内輪の一部表面に押し付ける方向に作用する。この結果、このシールリップと内輪の一部表面との摺接部の面圧を確保し、上記各シールリングによるシール性能を良好にできる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態の第１例を示す断面図である。
図２は、図１の右上部拡大図である。
図３は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図である。
図４は、同第３例を示す、図２の右下部に相当する部分断面図である。
図５は、同第４例を示す、図２の右下部に相当する部分断面図である。
図６は、従来から知られているコンプレッサの１例を示す断面図である。
図７は、図６のＡ矢視図である。
【発明を実施するための最良の形態】  図１〜２は、本発明の第１態様、第２態様、第３態様および第５態様に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、図１、２（及び後述する図３）に関しては、各部の寸法比を実際の寸法比に即して描いている。本例のプーリ支持用の複列玉軸受３２ａの場合、外輪４０として、外径Ｄ４０（図１）が６５ｍｍ以下（Ｄ４０≦６５ｍｍ）で内周面に複列の外輪軌道４１を有するものを使用する。又、内輪４２は、外周面に複列の内輪軌道４３を有するものを使用する。又、玉４４は、直径（外径）Ｄ４４（図１〜２）が４ｍｍ以下（Ｄ４４≦４ｍｍ）のもの（実用的には３〜４ｍｍのもの）を使用して、上記各外輪軌道４１と各内輪軌道４３との間に複数個ずつ転動自在に設ける。又、１対の保持器４５により、上記各玉４４を転動自在に保持すると共に、１対のシールリング４６により、上記外輪４０の内周面と上記内輪４２の外周面との間に存在して上記各玉４４を設置した内部空間４７の両端開口を塞ぐ。尚、上記複列玉軸受３２ａの幅Ｗ３２（図１）は、上記内輪４２の内径Ｒ４２（図１）の４５％以下（Ｗ３２≦０．４５Ｒ４２）としている。
なお、全図を通して、同様部材には、同じ参照番号を付してある。
上記各シールリング４６は、それぞれ鋼板等の金属製で円輪状の芯金４８により、ニトリルゴム、耐熱ニトリルゴム、アクリルゴム、弗素ゴム等の弾性材４９を補強して成るもので、全体を円輪状としている。又、この弾性材４９としては、ショア硬さ（Ｈｓ）が６０〜８０の範囲内のものを使用している。又、この弾性材４９の外周縁部は上記芯金４８の外周縁よりも径方向外方に突出させて係止部５０としており、この係止部５０を、上記外輪４０の内周面両端部に形成した係止溝５１に係止している。又、上記弾性材４９の内径側半部は、上記芯金４８よりも径方向内方に突出させて、シールリップ５２としている。
本例の場合、このシールリップ５２と上記内輪４２とを軸方向から見て、上記各玉４４の直径Ｄ４４の２５％以上重畳させている。即ち、上記シールリップ５２の内径をＲ５２（図１）とし、上記内輪４２の外径をＤ４２（図１）とした場合、上記シールリップ５２の内側面と上記内輪４２の軸方向両端面とは、径方向に関する幅が、上記外径Ｄ４２と内径Ｒ５２との差の１／２｛（Ｄ４２−Ｒ５２）／２｝となる環状部分で互いに対向する。本例の場合、この環状部分の幅を、上記各玉４４の直径Ｄ４４の２５％以上｛（Ｄ４２−Ｒ５２）／２≧０．２５Ｄ４４｝、より好ましくは３５％以上としている。尚、上記環状部分の幅の最大値は、特に限定しないが、大型化を防止する面から、上記直径Ｄ４４よりも大きくする事は現実的ではない。小型のプーリ支持用複列玉軸受を実現する為には、上記直径Ｄ４４の８０％以下、好ましくは７０％以下に納める事が適当である。
一方、上記シールリップ５２の内側面には、径方向内方から順番に、第一〜第三の突条５３〜５５を、互いに同心に、それぞれ全周に亙って形成している。前記各シールリング４６の外周縁部を前記係止溝５１に係止した状態で、上記各突条５３〜５５のうち、最も内径側に位置する第一の突条５３の先端縁は、上記内輪４２の軸方向両端面５６に、全周に亙って摺接する。これに対して、中間に位置する第二の突条５４と、最も外径側に位置する第三の突条５５との先端縁は、上記両端面５６、若しくは、上記内輪４２の外周面と両端面５６との連続部に存在する角部５７に近接対向し、当該部分にラビリンスシール５８を構成する。
又、本発明の第３態様における変形部である、上記シールリップ５２の径方向に関する幅Ｗ５２（図２）を、上記各玉４４の直径Ｄ４４の４０％以上（Ｗ５２≧０．４Ｄ４４）としている。そして、上記シールリップ５２の怪方向中間部（中央部である必要はない）に位置する、最も薄い部分の厚さＴ５２（図２）を、０．４ｍｍ以上（Ｔ５２≧０．４ｍｍ）としている。尚、この部分の厚さＴ５２の上限値は、特に規制しないが、上記シールリップ５２の剛性を必要以上に高くしない事、材料費を抑える事を考慮して、好ましくは０．６ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下に抑える。又、上記シールリップ５２の幅Ｗ５２に関しても、好ましくは上記直径Ｄ４４の６０％以下、より好ましくは５０％以下に抑える。
更に、本例の場合には、軸方向（図１〜２の左右方向）位置に関して、前記芯金４８の内周縁から径方向内方に突出している前記弾性材４９の変形部、即ち、上記シールリップ５２の重心位置Ｇ（図２）が、このシールリップ５２の変形中心位置よりも、このシールリップ５２の先端縁（第一、第二の突条５２、５３）と上記内輪４２の軸方向両端面５６とが摺接している側に存在する。即ち、上記シールリップ５２は、上記芯金４８の内周縁部、又はこのシールリップ５２の最も厚さの薄い部分を中心として弾性変形するが、前記各シールリング４６の外周縁部を前記係止溝５１に係止した状態で、上記弾性変形の中心となる部分よりも、上記重心位置Ｇが、前記内輪４２の両端面５６側に位置させる様に、各部の形状及び寸法を規制している。
上述の様に構成する本例のプーリ支持用の複列玉軸受３２ａの場合には、両端開口部に設ける前記両シールリング４６による密封性能を良好にできて、厳しい使用条件下でも、優れた耐久性を確保できる。即ち、本例のプーリ支持用の複列玉軸受３２ａの場合には、上記各シールリング４６の内周縁部と前記内輪４２の軸方向両端面５６との軸方向に関する重畳部分の径方向に関する幅を確保している。そして、この重畳部分に設けた上記第一、第二の突条５３、５４の先端縁を上記両端面５６に全周に亙って摺接させると共に、前記第三の突条５５と角部５７との間にラビリンスシール５８を設けている。この為、上記重畳部分のシール性能を良好にできる。
又、上記各シールリング４６を構成する弾性材４９を、ショア硬さが６０〜８０のゴム材料製とすると共に、この弾性材４９の内径側半部に設けたシールリップ５２の中間部（の最も薄い部分）の厚さＴ５２を０．４ｍｍ以上確保している為、このシールリップ５２の剛性を確保できる。この結果、このシールリップ５２の内側面に形成した第一、第二の突条５３、５４の先端縁と上記内輪４２の軸方向両端面５６との摺接部の面圧を確保し、上記各シールリング４６によるシール性能を良好にできる。
更に、本例のプーリ支持用の複列玉軸受３２ａの場合には、前記重心位置Ｇを適切に規制した事に伴って、運転時に上記各シールリング４６のシールリップ５２に加わる遠心力が、このシールリップ５２を上記内輪４２の両端面５６に向け弾性変形させる方向に作用する。この結果、上記第一、第二の突条５３、５４の先端縁と上記内輪４２の軸方向両端面５６との摺接部の面圧を確保（高速回転時にもこの面圧が低下する事を防止）し、上記各シールリング４６によるシール性能を良好にできる。
尚、本発明とは直接は関係しないが、それぞれが深溝型である、前記各外輪軌道４１の溝深さＤ４１（図２）は前記各玉４４の直径Ｄ４４の１８％以上、前記各内輪軌道４３の溝深さＤ４３（図２）はこの直径Ｄ４４の２０％以上（Ｄ４１≧０．１８Ｄ４４、Ｄ４３≧０．２０Ｄ４４）、それぞれ確保する事が、プーリ支持用複列玉軸受のモーメント剛性を確保する面からは好ましい。但し、上記両溝深さＤ４１、Ｄ４３の合計は、上記直径Ｄ４４の４２％以下に抑え｛（Ｄ４１＋Ｄ４３）≦０．４２Ｄ４４｝て、上記両軌道４１、４３同士の間に、必要とする玉４４を組み込み可能にする。
次に、図３は、本発明の第２態様、第３態様、第４態様および第５態様に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の複列玉軸受３２ｂの場合には、シールリング４６ａを構成する金属製の芯金４８ａの内径Ｒ４８を、内輪４２の外径Ｄ４２以下（Ｒ４８≦Ｄ４２）としている。又、弾性材４９ａの内径側半部に設けたシールリップ５２ａの内側面には、内周縁部の第一の突条５３と基端部（外径側端部）の第三の突条５５とだけを設け、中間部の第二の突条５４（図１〜２参照）は省略している。その代わりに、上記シールリップ５２ａの外側面内周縁部に、第四の突条５９を設けている。
上記シールリング４６ａの外周縁部を外輪４０の両端部内周面に形成した係止溝５１に係止した状態では、上記第一の突条５３の先端縁のみが、上記内輪４２の軸方向端面５６に、全周に亙って摺接する。これに対して、上記第三の突条５５の先端縁は角部５７に近接対向し、上記第四の突条５９は、上記内輪４２の端部外周面に形成した突条６０に近接対向して、当該部分にラビリンスシール５８、６１を構成する。
上述の様な本例の場合、上記芯金４８ａの内径Ｒ４８を上記内輪４２の外径Ｄ４２以下に抑えた事に伴って、上記シールリップ５２ａの剛性が高くなり、上記第一の突条５３の先端縁と上記内輪４２の軸方向端面５６との摺接部の面圧確保が容易となる。更に、この摺接部を挟む状態で上記１対のラビリンスシール５８、６１が存在する為、プーリ支持用の複列玉軸受３２ｂの両端開口部のシール性能を十分に確保できる。
次に、図４は、態２態様および第３態様に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、シールリング４６ｂを構成する弾性材４９ｂの内径側半部で芯金４８の内周縁よりも径方向内方に突出した部分の厚さ寸法を、径方向外方から内方に向かうに従って、中間部で急激に減少させている。そして、径方向中間部の内外両側面に、それぞれ内側段差面部６２と外側段差面部６３とを設けている。上記シールリング４６ｂの外周縁部を外輪４０（図１〜３参照）の端部内周面に係止した状態で、上記内側段差面部６２は内輪４２外周面の角部５７に、上記外側段差面部６３は突条６０に、それぞれ近接対向して、各部にラビリンスシール５８、６１を構成する。又、上記両段差面部６２、６３よりも径方向内方部分に存在するシールリップ５２ａの外側面内周縁部に形成した突条６４の先端縁を、上記内輪４２の一部表面である上記突条６０の内側面に、全周に亙って摺接させている。この様な本例の場合も、上述した第２例の場合と同様に、摺接部を挟む状態で上記１対のラビリンスシール５８、６１が存在する為、プーリ支持用複列玉軸受の両端開口部のシール性能を十分に確保できる。
次に、図５は、やはり本発明の第２態様および第３態様に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、シールリップ５２ａの中間部内側面に全周に亙って形成した突条６５の先端縁を内輪４２の軸方向端面５６に近接対向させて、当該部分にラビリンスシール６６を構成している。この様な本例の場合、上述した第３例の場合に比べてラビリンスシール６６が１個所増える事により、プーリ支持用複列玉軸受の両端開口部のシール性能をより向上させる事ができる。
【産業上の利用の可能性】
本発明のプーリ支持用複列玉軸受は、以上に述べた通り構成し作用するので、厳しい条件下で使用する場合にも、内部に泥水等の異物が入り込む事を有効に防止して、十分な耐久性を確保しつつ、コンプレッサ等の各種自動車用補機の小型・軽量化に寄与できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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