(57)【要約】【課題】従動プーリ４ｂを支持する転がり軸受として単列深溝型のラジアル玉軸受１４ａを使用する構造で、各玉１７の直径に対する内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａの曲率半径の合計の比を小さくする様な場合でも、耐久性と軸受剛性との確保を図る。【解決手段】従動プーリ４ｂの外周面で無端ベルト１１と接触する部分の幅方向中央位置と上記ラジアル玉軸受１４ａの軸方向中央位置とのこの軸方向に関する距離であるオフセット量δを、各玉１７のピッチ円直径の３２％以下、好ましくは１７％以下に規制する。【選択図】　　図１
2004084731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の支持部分と、この固定の支持部分に支持された転がり軸受と、この転がり軸受によりこの支持部分に対し回転自在に支持された、無端ベルトを掛け渡す為のプーリとを備えたプーリ用回転支持装置に於いて、上記転がり軸受は、外周面に深溝型の内輪軌道を有する内輪と、内周面に深溝型の外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉とを備えた単列深溝型のラジアル玉軸受であり、上記プーリの外周面で上記無端ベルトと接触する部分の幅方向中央位置と上記ラジアル玉軸受の軸方向中央位置とのこの軸方向に関する距離であるオフセット量が、上記各玉のピッチ円直径の３２％以下である事を特徴とするプーリ用回転支持装置。
【請求項２】
オフセット量が、各玉のピッチ円直径の１７％以下である、請求項１に記載したプーリ用回転支持装置。
【請求項３】
外輪軌道の断面形状の曲率半径をＲｅ　とし、内輪軌道の断面形状の曲率半径をＲｉ　とし、各玉の直径をＤａ　とし、これら各玉のピッチ円直径をＤＰ　とした場合に、１．０＜（Ｒｅ　＋Ｒｉ　）／Ｄａ　≦０．９７４６（Ｄａ　／ＤＰ　）−０．０３０４　を満たす、請求項１又は請求項２に記載した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】
この発明に係るプーリ用回転支持装置は、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等の固定の部分に、このコンプレッサを回転駆動する為の従動プーリを回転自在に支持したり、ベルト式無段変速機のプーリを、ハウジング等の固定の部分に回転自在に支持する為に使用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空気調和装置に組み込んで冷媒を圧縮するコンプレッサは、走行用エンジンにより回転駆動する。この為、このコンプレッサの回転軸の端部に設けた従動プーリと、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の間に無端ベルトを掛け渡し、この無端ベルトの循環に基づいて、上記回転軸を回転駆動する様にしている。
【０００３】
図５は、コンプレッサの回転軸１の回転駆動部分の構造を示している。この回転軸１は、図示しない転がり軸受により、ケーシング２内に回転自在に支持している。このケーシング２の端部外面に設けた、請求項に記載した支持部分に相当する支持筒部３の周囲に従動プーリ４を、複列アンギュラ玉軸受５により、回転自在に支持している。この従動プーリ４は、断面コ字形で全体を円環状に構成しており、上記ケーシング２の端面に固定したソレノイド６を、上記従動プーリ４の内部空間に配置している。一方、上記回転軸１の端部で上記ケーシング２から突出した部分には取付ブラケット７を固定しており、この取付ブラケット７の周囲に磁性材製の環状板８を、板ばね９を介して支持している。この環状板８は、上記ソレノイド６への非通電時には、上記板ばね９の弾力により、図５に示す様に上記従動プーリ４から離隔しているが、上記ソレノイド６への通電時にはこの従動プーリ４に向け吸着されて、この従動プーリ４から上記回転軸１への回転力の伝達を自在とする。即ち、上記ソレノイド６と上記環状板８と上記板ばね９とにより、上記従動プーリ４と上記回転軸１とを係脱する為の電磁クラッチ１０を構成している。
【０００４】
上述の様な、複列アンギュラ玉軸受５により従動プーリ４を回転自在に支持する構造の場合には、この従動プーリ４に掛け渡した無端ベルト１１からこの従動プーリ４に多少の偏荷重が加わった場合でも、上記複列アンギュラ玉軸受５を構成する外輪１２の中心軸と内輪１３、１３の中心軸とが不一致になる（傾斜する）事は殆どない。従って、上記複列アンギュラ玉軸受５の耐久性を十分に確保すると共に、上記従動プーリ４の回転中心が傾斜する事を防止して、上記無端ベルト１１の偏摩耗を防止できる。又、上記複列アンギュラ玉軸受５を使用する場合には、軸方向の剛性を大きくできる為、電磁クラッチ１０が切断された状態での、従動プーリ４の片面（図５の左側面）と環状板８の片面（図５の右側面）との間の隙間の軸方向に関する寸法を所望値に規制し易くなる。この為、電磁クラッチ１０の断接状態を確実に切り換える事ができると共に、この電磁クラッチ１０の切断時に、上記従動プーリ４と環状板８とが擦れ合う事を防止して、これら各部材４、８の摩耗及び異音の発生を抑える事ができる。
【０００５】
但し、上記複列アンギュラ玉軸受５を使用する事に伴って、軸方向寸法が嵩む事が避けられない。近年は自動車用部品の小型化の要求が強まっており、この要求に対応する為に、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なっている。この為、軸方向寸法が嵩む事は好ましくない。しかも、軸方向寸法が嵩む事に伴い、構成各部品のコストが嵩む為、コンプレッサのコストが増大する原因となる。
【０００６】
この様な事情に鑑みて、従動プーリ４を支持する為に、単列で４点接触型のラジアル玉軸受を使用する事や、単列で３点接触型のラジアル玉軸受を使用する事が、例えば後述する特許文献１〜４等に記載されている様に、従来から考えられている。図６は、このうちの特許文献１に記載された、従来構造の第２例で使用するラジアル玉軸受１４を示している。
【０００７】
このラジアル玉軸受１４は、単列で４点接触型である。即ち、このラジアル玉軸受１４は、互いに同心に配置された外輪１５及び内輪１６と、複数個の玉１７とを備える。このうちの外輪１５の内周面には外輪軌道１８を、内輪１６の外周面には内輪軌道１９を、それぞれ全周に亙って形成している。これら各軌道１８、１９の断面形状はそれぞれ、上記各玉１７の直径の１／２よりも大きな曲率半径を有する円弧同士を中間部で交差させた、所謂ゴシックアーチ状である。従って、上記各軌道１８、１９と上記各玉１７の転動面とは、それぞれ２点ずつ、これら各玉１７毎に合計４点ずつで転がり接触する。
【０００８】
この様な４点接触型のラジアル玉軸受１４は、小型且つ安価な構造であるにも拘らず、一般的な単列深溝型のラジアル玉軸受に比べて軸方向の剛性及びモーメント荷重に対する剛性が大きくなる。この為、電磁クラッチ１０（図５参照）の断接を良好に切り換える事ができると共に、従動プーリ４と環状板８（図５参照）とが擦れ合う事を防止して、これら各部材４、８の摩耗及び異音の発生を抑える事ができる。
【０００９】
又、各玉の転動面と外輪軌道及び内輪軌道との接触点が、一方の軌道に関しては２点あるが他方の軌道に関しては１点である、所謂３点接触型の単列深溝型のラジアル玉軸受の場合も、一般的な単列深溝型のラジアル玉軸受に比べて軸方向の剛性が大きくなる。この為、３点接触型の単列深溝型のラジアル玉軸受を使用する事によっても、電磁クラッチの断接を良好に切り換える事ができると共に、構成部品の摩耗及び異音の発生を抑える事ができる。
【００１０】
［特許文献１］
特開平９−１１９５１０号公報
［特許文献２］
特開平１１−３３６７９５号公報
［特許文献３］
特開２０００−１２０６６８号公報
［特許文献４］
特開平１１−２１０７６６号公報
【００１１】
又、上記特許文献１〜４以外で、本出願の発明に関連する先行技術文献として、次のものがある。
【００１２】
［特許文献５］
特開２０００−２４０６６３号公報
［特許文献６］
特開平１１−２１０６１９号公報
［特許文献７］
実開昭６４−２７４８２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した様に、コンプレッサ駆動用の従動プーリの回転支持部に上述の様な３点接触型或は４点接触型のラジアル玉軸受を組み付けた場合には、小型化と耐久性の確保とを高次元で両立させられる可能性がある。但し、この様なラジアル玉軸受を組み付けた構造の場合には、各玉の転動面と、外輪軌道と内輪軌道とのうちの少なくとも一方の軌道とが２点で転がり接触する。この為、当該転がり接触部分でのスピンに基づく滑り運動が大きくなって、この転がり接触部分での発熱量が多くなる。この様に転がり接触部分での発熱量が多くなると、この転がり接触部分の温度上昇が著しくなって、早期摩耗や焼き付き等の損傷を発生し易くなる。
【００１４】
これに対して、固定部分に対し従動プーリを回転自在に支持する為の転がり軸受として、各玉の転動面と内輪、外輪各軌道とが、それぞれ１点ずつで接触する、単列深溝型のラジアル玉軸受を使用する構造で、このラジアル玉軸受の諸元を工夫する事により、軸方向の剛性を大きくする事が、例えば上記特許文献５に記載されている様に、従来から考えられている。この特許文献５に記載された従来構造の場合には、固定部分に対し従動プーリを、単列深溝型のラジアル玉軸受により回転自在に支持すると共に、各玉の直径に対する内輪、外輪各軌道の断面形状の曲率半径の合計の比を小さくしている。この様な特許文献５に記載された従来構造によれば、軸方向の剛性及びモーメント荷重に対する剛性を大きくできる為、電磁クラッチの断接状態を確実に切り換える事ができると共に、構成部品の摩耗及び異音の発生を抑える事ができる。しかも、単列深溝型のラジアル玉軸受を使用する為、上述の様な３点接触型或は４点接触型のラジアル玉軸受を使用する場合と同様に、小型化とコストの低減とを図れる。
【００１５】
更に、上記特許文献５に記載された従来構造の場合には、各玉の転動面と内輪、外輪各軌道とが、それぞれ１点ずつで転がり接触する為、当該転がり接触部分でのスピンに基づく滑り運動が小さくなる。この為、この転がり接触部分での発熱量を少なく抑えられる可能性がある。
【００１６】
但し、上記特許文献５に記載された従来構造の場合には、各部の諸元を必ずしも十分に検討していない為、発熱量を抑える面から、必ずしも十分な効果を得られない可能性がある。即ち、この従来構造の場合には、内輪、外輪各軌道の断面形状の曲率半径が小さくなる傾向となる為、当該転がり接触部分に形成される接触楕円が大きくなり易い。この為、この接触楕円部分での相対滑り運動が大きくなり、この接触楕円部分での発熱量が増大し易い。特に、コンプレッサ駆動用の従動プーリの回転支持部は、高温となるエンジンルーム内に設置される為、上記接触楕円部分での発熱量の増大と相俟って、ラジアル玉軸受内部での温度上昇が著しくなり易い。そして、この様に温度上昇が著しくなった場合には、このラジアル玉軸受内部に封入したグリースが熱劣化して潤滑性が損なわれ、早期摩耗や焼き付き等の損傷が発生し易くなる。
【００１７】
又、上記接触楕円部分での相対滑り運動が大きくなると、各玉の転動面と内輪、外輪各軌道との転がり接触部で局所的な摩耗が生じ易くなる。この様に局所的な摩耗が生じた場合には、軸受寿命が低下し易くなったり、摩耗粉が生じる事により潤滑不良が生じ易くなったり、軸受剛性が不足し易くなる。
本発明のプーリ用回転支持装置は、この様な事情に鑑みて、単列深溝型のラジアル玉軸受を使用する構造で、各玉の直径に対する内輪、外輪各軌道の曲率半径の合計の比を小さくする様な場合でも、耐久性と軸受剛性との確保を図るべく発明したものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプーリ用回転支持装置は、前述した様な従来から知られているプーリ用回転支持装置と同様に、固定の支持部分と、この固定の支持部分に支持された転がり軸受と、この転がり軸受によりこの支持部分に対し回転自在に支持された、無端ベルトを掛け渡す為のプーリとを備える。
【００１９】
特に、本発明のプーリ用回転支持装置に於いては、上記転がり軸受は、外周面に深溝型の内輪軌道を有する内輪と、内周面に深溝型の外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉とを備えた、単列深溝型のラジアル玉軸受である。そして、上記プーリの外周面で上記無端ベルトと接触する部分の幅方向中央位置と上記ラジアル玉軸受の軸方向中央位置とのこの軸方向に関する距離であるオフセット量が、上記各玉のピッチ円直径の３２％以下である。又、好ましくは、請求項２に記載した様に、このオフセット量が、上記ラジアル玉軸受のピッチ円直径の１７％以下である。
【００２０】
又、請求項３に記載したプーリ用回転支持装置の場合には、上記外輪軌道の断面形状の曲率半径をＲｅ　とし、上記内輪軌道の断面形状の曲率半径をＲｉ　とし、上記各玉の直径をＤａ　とし、これら各玉のピッチ円直径をＤＰ　とした場合に、１．０＜（Ｒｅ　＋Ｒｉ　）／Ｄａ　≦０．９７４６（Ｄａ　／ＤＰ　）−０．０３０４　を満たす。
【００２１】
【作用】
上述の様に構成する本発明のプーリ用回転支持装置によれば、単列深溝型のラジアル玉軸受を使用する為、小型且つ安価な構造を得られる。しかも、本発明の場合には、ラジアル玉軸受の軸方向中央位置に対する無端ベルトの巻き掛け位置のオフセット量を、各玉のピッチ円直径の３２％以下としている。この為、外輪の中心軸が内輪の中心軸に対し傾斜しにくくなり、これら各玉の直径に対する内輪、外輪各軌道の断面形状の曲率半径の合計の比を小さくする様な場合でも、これら各玉の転動面と内輪、外輪各軌道との転がり接触部分での相対滑り運動を小さくして、局所的な発熱を抑える事ができる。従って、周囲が高温になる状態で使用する場合でも、ラジアル玉軸受の内部での温度上昇を抑え、この内部に封入したグリースの劣化を抑えて、早期摩耗や焼き付き等の損傷の発生防止を図れる。又、上記転がり接触部分での相対滑り運動を小さくできる為、この転がり接触部分での局所的な摩耗を抑えて、耐久性の向上と軸受剛性の確保とを図れる。又、好ましい構成によれば、上記転がり接触部分での局所的な発熱と摩耗とを、より十分に抑える事ができる。
【００２２】
又、請求項３に記載したプーリ用回転支持装置の様に、各曲率半径Ｒｉ　、Ｒｅ　と、各玉の直径Ｄａ　と、これら各玉のピッチ円直径ＤＰ　とを規制すれば、軸方向の剛性及びモーメント荷重に対する剛性を十分に確保できる。この為、電磁クラッチを設けたプーリの回転支持部に使用した場合に、この電磁クラッチの断接状態を確実に切り換えられると共に、構成部品の摩耗及び異音の発生を抑える事ができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、ケーシング２の支持筒部３等の固定の支持部分に対し従動プーリ４ｂを回転支持する為の転がり軸受として、単列深溝型のラジアル玉軸受１４ａを使用する構造で、このラジアル玉軸受１４ａと上記従動プーリ４ｂとの位置関係を、このラジアル玉軸受１４ａの諸元との関係で規制する事により、耐久性と軸受剛性との確保を図る点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図５に示した従来構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２４】
上記ラジアル玉軸受１４ａは、互いに同心に支持された外輪１５ａ及び内輪１６ａと、複数個の玉１７、１７とを備える。このうちの外輪１５ａの内周面には断面が単一の円弧形である単列深溝型の外輪軌道１８ａを、内輪１６ａの外周面にはやはり断面が単一の円弧形である単列深溝型の内輪軌道１９ａを、それぞれ形成している。又、上記各玉１７、１７は、これら内輪、外輪両軌道１９ａ、１８ａの間に転動自在に設けている。
【００２５】
又、本例の場合には、上記各玉１７、１７の直径をＤａ　とし、これら各玉１７、１７のピッチ円直径をＤＰ　とし、上記外輪軌道１８ａの断面形状の曲率半径をＲｅ　とし、上記内輪軌道１９ａの断面形状の曲率半径をＲｉ　とした場合に、１＜（Ｒｅ　＋Ｒｉ　）／Ｄａ　≦０．９７４６（Ｄａ　／ＤＰ　）−０．０３０４　を満たす様に、各部の寸法を規制している。
【００２６】
上述の様な構成を有する上記ラジアル玉軸受１４ａは、図１に示す様に、上記従動プーリ４ｂの内周面と上記ケーシング２の支持筒部３との間に組み付けて、本発明のプーリ用回転支持装置を構成する。又、この様にプーリ用回転支持装置を構成した状態で、上記従動プーリ４ｂの外周面に掛け渡す無端ベルト１１の幅方向中央位置（図１の鎖線α）と、上記ラジアル玉軸受１４ａの軸方向中央位置（図１の鎖線βで示す、玉の中心位置）とは、図１に示したδ（オフセット量）分だけこの軸方向（図１の左右方向）に関してずれている。本発明のプーリ用回転支持装置の場合には、上記オフセット量δを、上記各玉１７、１７のピッチ円直径ＤＰ　の３２％以下（０．３２ＤＰ　≧δ）としている。尚、好ましくは、上記オフセット量δを、このピッチ円直径の１７％以下（０．１７ＤＰ　≧δ）とする。
【００２７】
上述の様に構成する本発明のプーリ用回転支持装置によれば、支持筒部３に対し従動プーリ４ｂを支持する為に、単列深溝型のラジアル玉軸受１４ａを使用している為、小型且つ安価な構造を得られる。しかも、本発明の場合には、上記オフセット量δを、上記ピッチ円直径ＤＰ　の３２％以下（０．３２ＤＰ　≧δ）としている。この為、前記外輪１５ａの中心軸が前記内輪１６ａの中心軸に対し傾斜しにくくなる。従って、本例の様に、各玉１７、１７の直径Ｄａ　に対する内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａの曲率半径Ｒｉ　、Ｒｅ　の合計の比｛（Ｒｅ　＋Ｒｉ　）／Ｄａ　｝を小さくした様な場合でも、上記各玉１７、１７の転動面と内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａとの転がり接触部分での相対滑り運動を小さくして、局所的な発熱を抑える事ができる。この結果、周囲が高温になる状態で使用する場合でも、上記ラジアル玉軸受１４ａの内部での温度上昇を抑え、この内部に封入したグリースの劣化を抑えて、早期摩耗や焼き付き等の損傷の発生防止を図れる。又、上記転がり接触部分での相対滑り運動を小さくできる為、この転がり接触部分での局所的な摩耗を抑えて、耐久性の向上と軸受剛性の確保とを図れる。又、上記オフセット量δを、上記ピッチ円直径の１７％以下とした場合には、上記転がり接触部分での局所的な発熱と摩耗とを、より十分に抑える事ができる。
【００２８】
更に、本例の場合には、内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａの断面形状の曲率半径Ｒｉ　、Ｒｅ　と、各玉の直径Ｄａ　と、これら各玉のピッチ円直径ＤＰ　とを、１＜（Ｒｅ　＋Ｒｉ　）／Ｄａ　≦０．９７４６（Ｄａ　／ＤＰ　）−０．０３０４　を満たす様に規制している為、軸方向の剛性を十分に確保できる。この為、本例の様に、従動プーリ４ｂと回転軸１との間に電磁クラッチ１０を設けた場合に、この電磁クラッチ１０の断接状態を確実に切り換える事ができると共に、構成部品の摩耗及び異音の発生を抑える事ができる。
【００２９】
次に、上記オフセット量δを、上記ピッチ円直径ＤＰ　の３２％以下、好ましくは１７％以下とする事により、上記ラジアル玉軸受１４ａでの発熱及び摩耗を抑える事ができる事を確認する為、本発明者が行なった計算に就いて説明する。
この計算は、前記図２に示した仕様を有するラジアル玉軸受１４ａをラジアル荷重を負荷しつつ運転した場合に於ける、上記各玉１７、１７と上記内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａとの接触楕円毎での面圧Ｐと滑り速度Ｖとの積であるＰＶ値の最大値を、コンピュータにより求めた（シミュレーションした）。尚、この様にＰＶ値の最大値を求めるとした理由は、ＰＶ値が、各玉１７、１７の転動面と内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａとの接触部での発熱量及び摩耗に大きく影響を及ぼすパラメータとして従来から多く用いられているものであるからである。又、ＰＶ値に当該接触部での摩擦係数μを乗じて得た値であるμＰＶは、この接触部での、単位面積当たりで、単位時間当たりでの滑りによる摩擦損失を表す。
【００３０】
又、上記計算の前提として、次の（１）式が満たされるとした。
（Ｒｅ　＋Ｒｉ　）／Ｄａ　≦０．９７４６（Ｄａ　／ＤＰ　）−０．０３０４　−−−（１）
この理由は、この（１）式の関係が満たされる場合には、ラジアル玉軸受１４ａの軸方向の剛性及びモーメント荷重に対する剛性を十分に確保できるからである。次に、上記（１）式を満たした場合に軸方向の剛性を確保できる事を確認する為に行なった計算に就いて説明する。この計算は、次の表１で示す諸元を有する、ケース１〜４の４種類の単列深溝型のラジアル玉軸受１４ａを使用した。
【００３１】
【表１】
2004084731.tif 000003
【００３２】
又、この表１から明らかな様に、各ケース１〜４のラジアル玉軸受１４ａで、各玉１７、１７のピッチ円直径ＤＰ　に対する各玉の直径Ｄａ　の比Ｄａ　／ＤＰ　は、互いに異なっている。そして、これら各ケース１〜４のラジアル玉軸受１４ａで、内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａの断面形状の曲率半径Ｒｉ　、Ｒｅ　を変化させた場合での、内輪１６ａに対する外輪１５ａの最大アキシアル変位量を計算した。又、この計算では、９８０Ｎ（＝１００ｋｇｆ　）のラジアル荷重をラジアル玉軸受１４ａの中心（各玉１７、１７の中心）から軸方向に１０ｍｍずれた（オフセットした）位置に負荷した。又、上記計算では、簡略化の為に、上記内輪軌道１９ａの断面形状の曲率半径Ｒｉ　、Ｒｅ　を同じにした（Ｒｉ　＝Ｒｅ　）。
【００３３】
この様な条件で行なった計算の結果を、図３に示している。この図３の横軸は、各玉１７、１７の直径Ｄａ　に対する内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａの曲率半径Ｒｉ　、Ｒｅ　の割合を％［｛Ｒｉ　（＝Ｒｅ　）／Ｄａ　｝×１００］で表し、縦軸は、内輪１６ａに対する外輪１５ａの最大アキシアル変位量を表している。又、この図３には、一般的な複列アンギュラ玉軸受及び４点接触型の単列ラジアル玉軸受の場合を、参考として示している。そして、この図３に示した計算結果から、上記各ケース毎に、上記最大アキシアル変位量が０．１５ｍｍと十分に小さくなる、内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａの曲率半径Ｒｉ　、Ｒｅ　を求め、求めたＲｉ　、Ｒｅ　と、上記各ケースでの各玉１７、１７の直径Ｄａ　と、これら各玉１７、１７のピッチ円直径ＤＰ　とから、最小自乗法によって、次の（２）式を得た。
（Ｒｅ　＋Ｒｉ　）／Ｄａ　＝０．９７４６（Ｄａ　／ＤＰ　）−０．０３０４　−−−（２）
言い換えれば、この（２）式が満たされる場合には、最大アキシアル変位量を、０．１５ｍｍと十分に小さな値に抑える事ができ、ラジアル玉軸受１４ａの軸方向の剛性及びモーメント荷重に対する剛性を十分に確保できる。
【００３４】
一方、上記図３で示した計算結果から明らかな様に、上記（２）式で、左辺を右辺よりも小さくする程、上記最大アキシアル変位量をより小さくでき、上記軸方向の剛性及びモーメント荷重に対する剛性の向上を図れる。この事から、前記（１）式が満たされる場合には、最大アキシアル変位量を十分に小さくでき、ラジアル玉軸受１４ａの軸方向の剛性を十分に確保できる事を確認できた。従って、前述した様に、前記オフセット量δを各玉１７、１７のピッチ円直径ＤＰ　の３２％以下、好ましくは１７％以下とする事により、ラジアル玉軸受１４ａの発熱及び摩耗を抑える事ができる事を確認する為、本発明者が行なった計算の前提として、上記（１）式が満たされるとした。
【００３５】
例えば、この計算の前提として、上記ラジアル玉軸受１４ａの仕様を、上記各玉１７、１７のピッチ円直径ＤＰ　に関しては４３．５ｍｍとし、有効ラジアル隙間に関しては０．０ｍｍとした。又、これら各玉１７、１７の直径Ｄａ　を５．５５６ｍｍとし、外輪軌道１８ａの断面形状の曲率半径Ｒｅ　を２．８８９ｍｍ（＝各玉１７、１７の直径Ｄａ　の５２％）とし、内輪軌道１９ａ　の断面形状の曲率半径Ｒｉ　を２．８３４ｍｍ（＝各玉１７、１７の直径Ｄａ　の５１％）とした。この様な前提条件は、前記（１）式を満たしている。
【００３６】
そして、上述の様な仕様を有するラジアル玉軸受１４ａを、１０００Ｎのラジアル荷重をこのラジアル玉軸受１４ａの中心（各玉１７、１７の中心）から軸方向にずれた位置又は軸方向に関して互いに一致する位置に負荷した状態で、外輪１５ａを１００００ｍｉｎ−１　の速度で回転させるとした。そして、この条件下で当該各転がり接触部分でのＰＶ値の最大値を算出した。又、このＰＶ値の最大値の計算に当たって、上記ラジアル荷重を負荷する位置と上記ラジアル玉軸受１４ａの中心との軸方向に関するずれであるオフセット量δを、０〜２６．１ｍｍの範囲で、種々に変化させた。尚、このオフセット量δが０〜２６．１ｍｍである範囲は、上記各玉１７、１７のピッチ円直径ＤＰ　に対するこのオフセット量δの割合｛（δ／ＤＰ　）×１００｝が０〜６０％である範囲に相当する。
【００３７】
この様な条件で行なった計算の結果を、図４に示している。この図４の横軸は、上記各玉１７、１７のピッチ円直径ＤＰ　に対する上記オフセット量δの割合を％｛（δ／ＤＰ　）×１００｝で表し、縦軸は各転がり接触部分毎のＰＶ値の最大値をＧＰａ・ｍ／ｓで表している。又、図４では、実線が内輪軌道１９ａと各玉１７、１７との転がり接触部に関するＰＶ値の最大値を、破線が外輪軌道１８ａと各玉１７、１７との転がり接触部に関するＰＶ値の最大値を、それぞれ表している。図４で示した計算結果から明らかな通り、上記内輪軌道１９ａと各玉１７、１７との転がり接触部に関するＰＶ値の最大値は、これら各玉１７、１７のピッチ円直径ＤＰ　に対する上記オフセット量δの割合に拘らず、上記外輪軌道１８ａと各玉１７、１７との転がり接触部に関するＰＶ値の最大値を上回った。
【００３８】
又、前記特許文献４に記載されている様に、本発明者等が行なった実験によれば、ＰＶ値が１．５〜２．０ＧＰａ・ｍ／ｓを越えると、局所的な摩耗が生じる事が分かっている。言い換えれば、ＰＶ値を１．５〜２．０ＧＰａ・ｍ／ｓ以下に抑える事により、ラジアル玉軸受１４ａでの局所的な摩耗を抑える事ができる。図４に示した計算結果から明らかな様に、上記オフセット量δを、上記ピッチ円直径ＤＰ　の３２％以下にすると、上記内輪軌道１９ａと各玉１７、１７との転がり接触部に関するＰＶ値の最大値を、２．０ＧＰａ・ｍ／ｓ以下にでき、上記摩耗を抑える事ができる。又、上記オフセット量δを、上記ピッチ円直径ＤＰ　の１７％以下にすると、上記内輪軌道１９ａと各玉１７、１７との転がり接触部に関するＰＶ値の最大値を、１．５ＧＰａ・ｍ／ｓ以下にでき、上記摩耗をより十分に抑える事ができる。この様な計算結果から、本発明によれば、各玉１７、１７の直径Ｄａ　に対する内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａの断面形状の曲率半径Ｒｉ　、Ｒｅ　の合計の比を小さくする様な場合でも、ラジアル玉軸受１４ａでの摩耗を抑える事ができる事を確認できた。又、上述した計算結果から明らかな様に、本発明によれば、ＰＶ値の最大値を小さくできる為、各玉１７、１７の転動面と内輪、外輪各軌道１９ａ、１８ａとの接触楕円部分での局所的な発熱を抑えて、グリースの劣化を防止する事もできる。この為、潤滑不良による焼き付きを防止して、良好なプーリの回転支持を長時間安定して実現できる。
【００３９】
尚、以上の説明は、プーリと回転軸とを係脱する為の電磁クラッチを設けた、プーリ用回転支持装置に本発明を適用した場合に就いて示したが、本発明は、プーリから回転軸に回転力の伝達を自在とした構造であれば、電磁クラッチを設けない、単なるプーリ用回転支持装置にも適用できる。即ち、例えば前記特許文献６或は特許文献７に記載された様な、斜板式可変容量型コンプレッサの場合には、斜板の傾斜角度を極く小さく（更には傾斜角度を零に）する事により、コンプレッサの回転軸の回転トルクを極く小さくできる。
【００４０】
この様な構造の場合には、図７に示す様に、ケーシング２の端部に形成した支持筒部３の周囲に転がり軸受２１を介して回転自在に支持した従動プーリ４ｃと回転軸１とを、トルクヒューズとして機能する緩衝材２２を介して、過大なトルクが加わらない限り回転力の伝達自在に結合し、電磁クラッチを設けない場合もある。この様な構造で、転がり軸受２１と従動プーリ４ｃとの位置関係を、この転がり軸受２１の諸元との関係で、前述の図１〜２で示した様に規制すれば、本発明の作用・効果を得られる。尚、上記緩衝材２２を省略する代わりに、回転軸１の端部に固定した円環状部材の側面と、従動プーリ４ｃの端面との間に、過大なトルクが加わらない限り、これら両部材４ｃ同士の回転力の伝達を自在とするトルクリミッタ機構を設ける場合もある。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のプーリ用回転支持装置は、以上に述べた通り、単列深溝型のラジアル玉軸受を使用する構造で、各玉の直径に対する内輪、外輪各軌道の曲率半径の合計の比を小さくする様な場合でも、上記ラジアル玉軸受での発熱と摩耗とを抑えて、耐久性と軸受剛性との確保を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す部分断面図。
【図２】ラジアル玉軸受のみを取り出して示す拡大断面図。
【図３】各玉の直径に対する内輪、外輪各軌道の曲率半径の割合が、内輪に対する外輪の最大アキシアル変位量に及ぼす影響を示す線図。
【図４】オフセット量とピッチ円直径との比がＰＶ値に及ぼす影響を知る為に行なった計算結果を示す線図。
【図５】従来構造の第１例を示す部分断面図。
【図６】同第２例を、ラジアル玉軸受のみを取り出して示す部分断面図。
【図７】本発明の対象となる構造の別例を示す断面図。
【符号の説明】
１　　回転軸
２　　ケーシング
３　　支持筒部
４、４ａ、４ｂ、４ｃ　従動プーリ
５　　複列アンギュラ玉軸受
６　　ソレノイド
７　　取付ブラケット
８　　環状板
９　　板ばね
１０　　電磁クラッチ
１１　　無端ベルト
１２　　外輪
１３　　内輪
１４、１４ａ　ラジアル玉軸受
１５、１５ａ　外輪
１６、１６ａ　内輪
１７　　玉
１８、１８ａ　外輪軌道
１９、１９ａ　内輪軌道
２１　　転がり軸受
２２　　緩衝材
【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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