(57)【要約】【課題】球状転動体の径を小さくすることなく、軸受の幅寸法を小さくすることにより、顕著な小型化を図りつつ、高速回転に伴う高振動や高荷重に耐えるような長寿命化をも図ること。【解決手段】一方の列の内輪軌道１１ａ及び外輪軌道１２ａと、他方の列の内輪軌道１１ｂ及び外輪軌道１２ｂとは、これらの中央部分において、一方の列の球状転動体１３ａが他方の列の球状転動体１３ｂのための転動空間に入り込むように、互いに接して形成してある。すなわち、一方の列の球状転動体１３ａと他方の列の球状転動体１３ｂとは、軸受１５の径方向から視れば、相互に重なりあっているようになっている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定した支持部と、
当該支持部に支持され、外周面に２列の深溝型の内輪軌道を有する内輪と、内周面に２列の深溝型の外輪軌道を有する外輪と、これら２列の内輪軌道と２列の外輪軌道との間に、夫々、転動自在に介装した２列で複数個の球状転動体と、を備えた複列深溝型のアンギュラ玉軸受と、
当該複列深溝型のアンギュラ玉軸受により回転自在に支持され、無端ベルトを掛け渡す為のプーリと、を具備したプーリ用回転支持装置において、
前記一方の列の内輪軌道及び外輪軌道と、前記他方の列の内輪軌道及び外輪軌道とは、これらの中央部分において、一方の列の球状転動体が他方の列の球状転動体のための転動空間に入り込むように、互いに接して形成してあることを特徴とするプーリ用回転支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車用空気調和装置用のコンプレッサを構成するハウジングなどの固定の部分に、このコンプレッサを回転駆動するための従動プーリを回転自在に支持するために使用する、プーリ用回転支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車にはエンジンで駆動する種々の補機が存在するが、そのひとつとしてエアコンのコンプレッサがあり、その回転軸の端部に設けた従動プーリとエンジンの駆動プーリ間に無端ベルトをかけることによりコンプレッサを作動している。
【０００３】
図３は、自動車のエアコン用コンプレッサの回転支持部分の断面図であり、その構造の第１従来例を示す。図４は、図３に示したコンプレッサの回転支持部分に用いる軸受のみの断面図である。
【０００４】
図示従来例においては、コンプレッサの端部ケーシング２から突出した支持軸部７（取付ブラケット）の外周に、軸受１４を介して断面コ字型の従動プーリ４を支持している。この断面コ字型の空間には、端部ケーシング２側に固定したソレノイド６を配置しており、このソレノイド６に対して従動プーリ４の環状壁部５を挟んだ対向位置に、磁性材料からなる環状板１６を配置している。
【０００５】
また、前記軸受１４は車両コンプレッサプーリ用軸受として、通常、外見の直径が６５ｍｍ以下の大きさのものが用いられ、さらに、内部にグリースを封入するシール付軸受が用いられている。
【０００６】
前記端部ケーシング２には、重量軽減のためアルミニウム合金が使用され、したがって軸受１４の内輪がはめられている支持軸部７（取付ブラケット）は、アルミニウム合金製となっている。
【０００７】
また、図３に示す電磁クラッチにおいて、前記環状板１６は、ソレノイド６が通電していないときには、図示のように従動プーリ４の環状壁部５から離れており、従動プーリ４が無端ベルトにより回転させられても、環状板１６は、回転することが無く、したがってコンプレッサは作動しない。
【０００８】
それに対して、ソレノイド６が通電されると、その磁力により磁性材からなる環状板１６が吸引され、従動プーリ４の環状壁部５に押し付けられる。これにより電磁クラッチが結合状態となり、従動プーリ４が回転すると、環状板１６も一体的に回転し、板ばね８、取付ブラケット７、回転軸１への回転力の伝達を自在とする。すなわち、上記ソレノイド６と上記環状板１６と上記板ばね８とにより、従動プーリ４と回転軸１とを係脱するための電磁クラッチを構成している。
【０００９】
上記のような、コンプレッサ用の従動プーリ４の回転支持装置の場合、限られた空間内に設置する必要上、構成各部材の配置が制限される。このため、この従動プーリ４の外周面で無端ベルトと接触する部分の幅方向中央位置が、複列アンギュラ玉軸受１４を構成する内輪軌道及び外輪軌道の幅方向中央位置に対して、上記従動プーリ４の軸方向にずれる（オフセットする）可能性がある。このように両幅方向中央位置がずれた場合、これら両幅方向中央位置の間の長さ（オフセット量）に比例するモーメント荷重が、上記無端ベルトから従動プーリ４を介して、上記複列アンギュラ玉軸受１４に加わる。このため、この複列アンギュラ玉軸受１４を構成する外輪の中心軸が内輪の中心軸に対し傾斜して、上記従動プーリ４の回転中心が傾斜しやすくなる。
【００１０】
このように従動プーリ４の回転中心が傾斜した場合には、この従動プーリ４の外周面に掛け渡した無端ベルトが偏摩耗して、この無端ベルトの耐久性が低下する。また、上記従動プーリ４が傾斜した場合には、上記環状板１６とこの従動プーリ４との間の隙間に関する寸法を所望値に規制できなくなる。この従動プーリ４の回転支持部は、限られた空間内に設置しなければならない場合が多く、また、前記ソレノイド６の磁力も限られるため、上記隙間に関する寸法を大きく設定することは難しい。このため、上記内輪の中心軸が上記外輪の中心軸に対し僅かに傾斜した場合でも、上記環状板１６と従動プーリ４とが擦れ合う可能性がある。このようにこれら各部材同士が擦れ合った場合には、これら各部材の異常摩耗や異音発生の原因となるため、好ましくない。
【００１１】
更に、図５は、自動車のエアコン用コンプレッサの回転支持部分断面図であり、その構造の第２従来例を示す。
【００１２】
図５では、コンプレッサの具体的構造の図示を省略しているが、コンプレッサは一般に連続可変容量タイプとして知られるもので、往復動ピストンのストロークをピストン駆動機構の斜板の傾斜角度を変化させて、コンプレッサ吐出容量を０％〜１００％の間で連続的に可変するものである。このような連続可変容量タイプのコンプレッサを使用することにより、コンプレッサに動力の伝達を断続するための電磁クラッチを装備する必要がなくなる。プーリとコンプレッサの回転軸との間には、トルク変動吸収機能を持った過負荷時トルクリミッター機構を構成している。
【００１３】
この様なクラッチレスのタイプに於いても、上記電磁クラッチのタイプと同様に、構成各部材の配列上の制限等により、従動プーリ４の外周面に掛け渡す無端ベルトの幅方向中央位置と、コンプレッサプーリ用単列ラジアル玉軸受１９の内輪軌道１１及び外輪軌道１２の幅方向中央位置との間にオフセットが生じる場合があり、上記オフセットの量に比例するモーメント荷重が、上記コンプレッサプーリ用単列ラジアル玉軸受１９に加わり、このコンプレッサプーリ用単列ラジアル玉軸受を構成する外輪の中心軸が内輪の中心軸に対し傾斜して、上記従動プーリ４の回転中心が傾斜しやすくなる。このように従動プーリ４の回転中心が傾斜した場合には、この従動プーリ４の外周面に掛け渡した無端ベルトが偏摩耗して、この無端ベルトの耐久性を保持することが難しくなる。また、従動プーリ４の回転支持部は、限られた空間内に設置するために、各部材間の隙間が小さく設定されており、従動プーリ４と他の部材の擦れ合う可能性がある。このような擦れ合いが、異常摩耗や異音発生の原因となり好ましくないことは、上述の通りである。
【００１４】
このように、プーリ用回転支持装置においては、軸受には、ラジアル荷重に加えて、プーリからのモーメント荷重が作用することから、軸受が傾斜する虞れがあり、上記図３及び図４の第１従来例においては、複列アンギュラ玉軸受１４を用いて、この軸受１４の傾斜を防止するようにしている。
【００１５】
ところで、近年、自動車の小型・軽量化に伴い、エンジンの補記類にも小型・軽量化と共に高性能・高出力化が求められている。そこで、例えばコンプレッサの回転軸１の先端部に固定したプーリに掛け渡すベルトの張力を高くし、しかも該回転軸をより高速で回転させる要求が増えている。この様な条件で上記回転軸１を回転させると、この回転軸を支承している複列アンギュラ玉軸受１４には、エンジンの作動と同時に、高速回転に伴う高振動、高荷重がベルトを介して作用する。
【００１６】
また、コンプレッサ等のエンジン用補機類の構造上、コンプレッサ等のエンジン用補機類の小型・軽量化に伴い、軸受の小型化も求められている。しかし、単に軸受を小型化すると、軸受の定格荷重が小さくなることから、高振動、高荷重が作用する場合には、早期に軸受寿命に達してしまう。
【００１７】
以上から、ラジアル荷重に加えて、プーリからのモーメント荷重が作用して軸受が傾斜する虞れがある場合に軸受の傾斜を十分に防止することができ、しかも、小型化を図りつつ、高速回転に伴う高振動や高荷重に耐えるような長寿命化をも図りたいといった要望がある。
【００１８】
特許文献１では、ラジアル荷重に加えて、プーリからのモーメント荷重が作用して軸受が傾斜する場合の対処として、通常の複列アンギュラ玉軸受を用いている。
【００１９】
また、特許文献２では、ラジアル荷重に加えて、プーリからのモーメント荷重が作用して軸受が傾斜する場合に対処すると共に、軸受の小型化を図るために、軸方向変位の少ない３点接触の単列玉軸受を用いている。
【００２０】
さらに、特許文献３では、同様の趣旨から、４点接触の単列玉軸受を用いている。
【００２１】
【特許文献１】
特開平９−４２４１１号公報
【特許文献２】
特開２０００−１２０６６８号公報
【特許文献３】
特開平１１−３３６７９５号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、通常の複列アンギュラ玉軸受を用いているが、軸方向の寸法が大きくなり、小型化が図れないという問題がある。
【００２３】
また、特許文献２では、３点接触の単列玉軸受は、荷重がかかった場合、球状転動体が軸周りの公転と、軸とは方向が異なる自転（スピン）とをするため、球状転動体が内外輪転動面に対して、大きなすべりを生じるなどの不都合がある。
【００２４】
さらに、特許文献３では、同様の趣旨から、４点接触の単列玉軸受を用いているが、同様に、大きなすべりを生じるなどの不都合がある。
【００２５】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、球状転動体の径を小さくすることなく、軸受の幅寸法を小さくすることにより、顕著な小型化を図りつつ、高速回転に伴う高振動や高荷重に耐えるような長寿命化をも図ることができる、プーリ用回転支持装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るプーリ用回転支持装置は、固定した支持部と、
当該支持部に支持され、外周面に２列の深溝型の内輪軌道を有する内輪と、内周面に２列の深溝型の外輪軌道を有する外輪と、これら２列の内輪軌道と２列の外輪軌道との間に、夫々、転動自在に介装した２列で複数個の球状転動体と、を備えた複列深溝型のアンギュラ玉軸受と、
当該複列深溝型のアンギュラ玉軸受により回転自在に支持され、無端ベルトを掛け渡す為のプーリと、を具備したプーリ用回転支持装置において、
前記一方の列の内輪軌道及び外輪軌道と、前記他方の列の内輪軌道及び外輪軌道とは、これらの中央部分において、一方の列の球状転動体が他方の列の球状転動体のための転動空間に入り込むように、互いに接して形成してあることを特徴とする。
【００２７】
このように、本発明によれば、一方の列の内輪軌道及び外輪軌道と、他方の列の内輪軌道及び外輪軌道とは、これらの中央部分において、一方の列の球状転動体が他方の列の球状転動体のための転動空間に入り込むように、互いに接して形成してある。
【００２８】
すなわち、一方の列の球状転動体と他方の列の球状転動体とは、軸受の径方向から視れば（図１及び図２参照）、相互に重なりあっているようになっていることから、軸受の幅寸法を小さくすることができる。
【００２９】
また、この際、球状転動体の径は、従前のものと同様であり、小さくしていないことから、従来の軸受と同等の定格荷重を望むことができ、高負荷等にも十分に耐えることができ、耐久性を著しく向上することができる。
【００３０】
従って、本発明によれば、球状転動体の径を小さくすることなく（寿命を短くすること無く）、軸受の幅を小さくすることができ、これにより、顕著な小型化を図りつつ、高速回転に伴う高振動や高荷重に耐えるような長寿命化をも図ることができる。
【００３１】
また、エンジン用補機類の回転軸をハウジングに回転自在に支持する軸受は、複列アンギュラ玉軸受であることから、ラジアル荷重に加えて、プーリからのモーメント荷重が作用して軸受が傾斜する虞れがある場合にも、軸受の傾斜を十分に防止することができる。即ち、本発明によれば、顕著な小型化を図っているにも関わらず、プーリからのモーメント荷重に対処することができ、軸受の傾斜の虞れをなくすことができる。
【００３２】
以上から、プーリ用回転支持装置をコンパクトな構造にしつつ、プーリ用回転支持装置の耐久性向上を図ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るプーリ用回転支持装置を図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
図１は、本発明の実施の形態に係るプーリ用回転支持装置の断面図である。図２（ａ）は、図１に示したプーリ用回転支持装置に用いる軸受の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った矢視図である。
【００３５】
図１に示すように、コンプレッサの端部ケーシング２から突出した支持軸部７（取付ブラケット）の外周に、軸受１５を介して断面コ字型の従動プーリ４を支持している。
【００３６】
この断面コ字型の空間には、端部ケーシング２側に固定したソレノイド６を配置しており、このソレノイド６に対して従動プーリ４の環状壁部５を挟んだ対向位置に、磁性材料からなる環状板１６を配置している。
【００３７】
環状板１６は、ソレノイド６が通電していないときには、図示のように従動プーリ４の環状壁部５から離れており、従動プーリ４が無端ベルトにより回転させられても、環状板１６は、回転することが無く、したがってコンプレッサは作動しない。
【００３８】
それに対して、ソレノイド６が通電されると、その磁力により磁性材からなる環状板１６が吸引され、従動プーリ４の環状壁部５に押し付けられる。これにより電磁クラッチが結合状態となり、従動プーリ４が回転すると、環状板１６も一体的に回転し、板ばね８、取付ブラケット７、回転軸１への回転力の伝達を自在とする。すなわち、上記ソレノイド６と上記環状板１６と上記板ばね８とにより、従動プーリ４と回転軸１とを係脱するための電磁クラッチを構成している。
【００３９】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、複列アンギュラ玉軸受１５は、外周面に２列の内輪軌道１１ａ，１１ｂを有する内輪９と、内周面に深溝型の２列の外輪軌道１２ａ，１２ｂを有する外輪１０と、を備えている。
【００４０】
２列の内輪軌道１１ａ，１１ｂと、２列の外輪軌道１２ａ，１２ｂとの間には、それぞれ、２列の複数個の球状転動体１３ａ，１３ｂが転動自在に介装してある。
【００４１】
また、これら複数の転動体１３ａ，１３ｂは、夫々、円環状に形成した保持器１８ａ，１８ｂにより、円周方向に所定間隔をあけた状態で、転動自在に保持してある。
【００４２】
さらに、内輪９と外輪１０との両端部開口周縁部には、円環状に形成したシール板１７の外周縁部が止めてあり、複数の球状転動体１３ａ，１３ｂが設置された空間の両端開口部を塞いでいる。
【００４３】
本実施の形態では、一方の列の内輪軌道１１ａ及び外輪軌道１２ａと、他方の列の内輪軌道１１ｂ及び外輪軌道１２ｂとは、これらの中央部分において、一方の列の球状転動体１３ａが他方の列の球状転動体１３ｂのための転動空間に入り込むように、互いに接して形成してある。
【００４４】
すなわち、一方の列の球状転動体１３ａと他方の列の球状転動体１３ｂとは、軸受１５の径方向から視れば、相互に重なりあっているようになっていることから、軸受１５の幅寸法を小さくすることができる。
【００４５】
また、この際、球状転動体１３ａ，１３ｂの径は、従前のものと同様であり、小さくしていないことから、従来の軸受と同等の定格荷重を望むことができ、高負荷等にも十分に耐えることができ、耐久性を著しく向上することができる。
【００４６】
従って、本実施の形態によれば、球状転動体１３ａ，１３ｂの径を小さくすることなく（寿命を短くすること無く）、軸受１５の幅を小さくすることができ、これにより、顕著な小型化を図りつつ、高速回転に伴う高振動や高荷重に耐えるような長寿命化をも図ることができる。
【００４７】
また、エンジン用補機類の回転軸をハウジングに回転自在に支持する軸受１５は、複列アンギュラ玉軸受１５であることから、ラジアル荷重に加えて、従動プーリ４からのモーメント荷重が作用して軸受１５が傾斜する虞れがある場合にも、軸受１５の傾斜を十分に防止することができる。即ち、本実施の形態によれば、顕著な小型化を図っているにも関わらず、従動プーリ４からのモーメント荷重に対処することができ、軸受の傾斜の虞れをなくすことができる。
【００４８】
以上から、プーリ用回転支持装置をコンパクトな構造にしつつ、プーリ用回転支持装置の耐久性向上を図ることができる。
【００４９】
また、本実施の形態に係るエンジン補機用転がり軸受１５では、両列の接触角が互いに軸受１５の内径側に開く形式のものを用いているが、接触角がゼロの形式のものを用いてもよい。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一方の列の内輪軌道及び外輪軌道と、他方の列の内輪軌道及び外輪軌道とは、これらの中央部分において、一方の列の球状転動体が他方の列の球状転動体のための転動空間に入り込むように、互いに接して形成してある。
【００５２】
すなわち、一方の列の球状転動体と他方の列の球状転動体とは、軸受の径方向から視れば（図１及び図２参照）、相互に重なりあっているようになっていることから、軸受の幅寸法を小さくすることができる。
【００５３】
また、この際、球状転動体の径は、従来のものと同様であり、小さくしていないことから、従来の軸受と同等の定格荷重を望むことができ、高負荷等にも十分に耐えることができ、耐久性を著しく向上することができる。
【００５４】
従って、本発明によれば、球状転動体の径を小さくすることなく（寿命を短くすること無く）、軸受の幅を小さくすることができ、これにより、顕著な小型化を図りつつ、高速回転に伴う高振動や高荷重に耐えるような長寿命化をも図ることができる。
【００５５】
また、エンジン用補機類の回転軸をハウジングに回転自在に支持する軸受は、複列アンギュラ玉軸受であることから、ラジアル荷重に加えて、プーリからのモーメント荷重が作用して軸受が傾斜する虞れがある場合にも、軸受の傾斜を十分に防止することができる。即ち、本発明によれば、顕著な小型化を図っているにも関わらず、プーリからのモーメント荷重に対処することができ、軸受の傾斜の虞れをなくすことができる。
【００５６】
以上から、プーリ用回転支持装置をコンパクトな構造にしつつ、プーリ用回転支持装置の耐久性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプーリ用回転支持装置の断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示したプーリ用回転支持装置に用いる軸受の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った矢視図である。
【図３】自動車のエアコン用コンプレッサの回転支持部分の断面図であり、その構造の第１従来例を示す。
【図４】図３に示したコンプレッサの回転支持部分に用いる軸受のみの断面図である。
【図５】自動車のエアコン用コンプレッサの回転支持部分断面図であり、その構造の第２従来例を示す。
【符号の説明】
１  回転軸
２  ケーシング
３  支持筒部
４  従動プーリ
５  環状壁部
６  ソレノイド
７  支持軸部（取付ブラケット）
８  板ばね
９  内輪
１０  外輪
１１ａ，１１ｂ  内輪軌道
１２ａ，１２ｂ  外輪軌道
１３ａ，１３ｂ  球状転動体
１４  複列ラジアル玉軸受（従来）
１５  複列ラジアル玉軸受
１６  環状板
１７  シール板
１８ａ，１８ｂ  保持器
１９  単列ラジアル玉軸受
【図１】
2004190763.tif 000003
【図２】
2004190763.tif 000004
【図３】
2004190763.tif 000005
【図４】
2004190763.tif 000006
【図５】
2004190763.tif 000007