(57)【要約】【課題】  周辺部材の熱が伝達されにくいアンギュラ玉軸受を提供することである。【解決手段】  アンギュラ玉軸受Ｂ１を構成する内輪１の内周面（軸受内径面）に、アンギュラ玉軸受Ｂ１のラジアル荷重及びアキシャル荷重が作用する作用線４と軸受内径面との交点１３を中心に、アキシャル方向に等分に振り分けた形態で嵌合部１１を形成すると共に、軸受幅Ｗ内で各嵌合部１１を除く部分に軸部材５の外径Ｄ１よりも大きな内径Ｄ２を有する各段差部１２を形成し、軸部材５が発熱したときに、軸部材５から内輪１に伝達される熱量を少なくする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の玉を介装させて、それらを転動可能に支持するために同心に配置され、かつ前記複数個の玉に対して所定の接触角を有して取付けられる内輪と外輪とを備え、前記内輪に嵌合装着される軸部材を回転可能に支持するためのアンギュラ玉軸受であって、
前記内輪と軸部材とが当接する嵌合部は、前記接触角に対応してラジアル荷重及びアキシャル荷重の作用する作用線が軸受内径面と交わる交点を含み、かつ軸受幅内で複数個の玉の中心を結ぶピッチ円を基準として前記交点の位置する側に形成されていて、前記嵌合部を除く軸受幅内には、軸部材の外径よりも大きな内径を有する段差部が形成されていることを特徴とするアンギュラ玉軸受。
【請求項２】
複数個の玉を複列に介装させて、それらを転動可能に支持するために同心に配置され、かつ前記複数個の玉に対して所定の接触角を有して取付けられる内輪と外輪とを備え、前記内輪に嵌合装着される軸部材が軸受内径面と交わる交点を含み、かつ軸受幅内で各列における複数個を回転可能に支持するための複列型のアンギュラ玉軸受であって、
前記内輪と軸部材とが当接する嵌合部は、前記接触角に対応してラジアル荷重及びアキシャル荷重の作用する作用線の玉の中心を結ぶピッチ円を基準として前記交点の位置する側に形成されていて、前記嵌合部を除く軸受幅内には、軸部材の外径よりも大きな内径を有する段差部が形成されていることを特徴とする複列列型のアンギュラ玉軸受。
【請求項３】
前記嵌合部の幅は、前記交点を中心にアキシャル方向に等分に振り分けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンギュラ玉軸受。
【請求項４】
前記嵌合部の幅は、前記軸受幅の１／２以下に設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンギュラ玉軸受。
【請求項５】
前記嵌合部の幅Ａは、ｋを定数、Ｂｄを玉の外径、αを接触角としたとき、
Ａ＝ｋ×Ｂｄ×ｃｏｓαで表されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のアンギュラ玉軸受。
【請求項６】
前記段差部には、その段差部を埋める形で断熱部材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のアンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサ装置等に使用され、軸部材（コンプレッサシャフト）を回転可能に支持するためのアンギュラ玉軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンプレッサ装置Ｃについて簡単に説明する。図３に示されるように、コンプレッサ装置Ｃを構成するハウジング５１の端部に略円筒形状のスリーブ５２が突設されている。スリーブ５２に、アンギュラ玉軸受Ｂ’の内輪５３が嵌合されている。また、アンギュラ玉軸受Ｂ’の外輪５４にプーリ５５が嵌合装着されている。プーリ５５の外周面に掛装された複数本（本実施例の場合、６本）のベルト（図示せず）が周回走行されることにより、アンギュラ玉軸受Ｂ’の内輪５３と外輪５４との間に配置された複数個の玉５６を介してプーリ５５が回転され、それに伴ってプーリ５５に固着されたハブ５７が回転される。このハブ５７は、コンプレッサシャフト５８の先端部に嵌合装着されている。エンジン（図示せず）からの回転動力によりプーリ５５が回転させられることにより、ハブ５７を介してコンプレッサシャフト５８が回転される。
【０００３】
コンプレッサ用軸受装置に使用されているアンギュラ玉軸受においては、コンプレッサの発熱がシャフトを通して軸受に伝達されるため、軸受の温度が上昇する。これにより、軸受に貯留されている潤滑油（グリース等）が外部に流出して潤滑油の欠損が生じ、焼付きが発生したり、軸受の寿命が短くなったりしてしまう。上記した不具合を解消するため、各種の技術が開示されている。例えば、特許文献１に開示された技術は、軸受を構成するシールリングを金属材より成る芯金と弾性材より構成し、その外側端部にかしめ部を設けることにより、軸受内に封入された潤滑油の漏出を抑止しようとするものである。しかし、上記した技術では、軸受自体の温度上昇を抑止することは困難である。
【特許文献１】特開２００２−５２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記した不具合に鑑み、周辺部材の熱が伝達されにくいアンギュラ玉軸受を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００５】
上記課題を達成するための本発明は、複数個の玉を介装させて、それらを転動可能に支持するために同心に配置され、かつ前記複数個の玉に対して所定の接触角を有して取付けられる内輪と外輪とを備え、前記内輪に嵌合装着される軸部材を回転可能に支持するためのアンギュラ玉軸受であって、前記内輪と軸部材とが当接する嵌合部は、前記接触角に対応してラジアル荷重及びアキシャル荷重の作用する作用線が軸受内径面と交わる交点を含み、かつ軸受幅内で複数個の玉の中心を結ぶピッチ円を基準として前記交点の位置する側に形成されていて、前記嵌合部を除く軸受幅内には、軸部材の外径よりも大きな内径を有する段差部が形成されていることを特徴としている。
【０００６】
本発明に係るアンギュラ玉軸受は、軸受内径面において最も大きく荷重を受圧する部分であるラジアル荷重及びアキシャル荷重の作用する作用線と軸受内径面との交点を含む面に、軸部材を嵌合するための嵌合部が形成されていて、前記嵌合部を除くアンギュラ玉軸受の軸受幅内には、軸部材の外径よりも大きな段差部が形成されている。このため、本発明のアンギュラ玉軸受に軸部材が嵌合されたとき、前記軸部材は嵌合部によってのみ支持され、軸部材と段差部との間には隙間が形成される。これにより、軸受内径面と軸部材との接触面積が小さくなって、軸部材が発熱しても、アンギュラ玉軸受の内輪に伝達される熱量が少なくなる。この結果、アンギュラ玉軸受内の潤滑油の欠損や漏出が抑止されて、異音の発生や焼付きを防止できる。
【０００７】
請求項２の発明は、複数個の玉を複列に介装させて、それらを転動可能に支持するために同心に配置され、かつ前記複数個の玉に対して所定の接触角を有して取付けられる内輪と外輪とを備え、前記内輪に嵌合装着される軸部材が軸受内径面と交わる交点を含み、かつ軸受幅内で各列における複数個を回転可能に支持するための複列型のアンギュラ玉軸受であって、前記内輪と軸部材とが当接する嵌合部は、前記接触角に対応してラジアル荷重及びアキシャル荷重の作用する作用線の玉の中心を結ぶピッチ円を基準として前記交点の位置する側に形成されていて、前記嵌合部を除く軸受幅内には、軸部材の外径よりも大きな内径を有する段差部が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明により、複列のアンギュラ玉軸受であっても、請求項１の発明と同様な効果が奏される。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明を前提として、前記嵌合部の幅は、前記交点を中心にアキシャル方向に等分に振り分けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明では、嵌合部の幅が、作用線と軸受内径面との交点を中心にアキシャル方向に等分に振り分けられているため、前記交点を中心にラジアル荷重及びアキシャル荷重を均等に受圧することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明を前提として、前記嵌合部の幅は、前記軸受幅の１／２以下に設定されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明では、嵌合部の幅を最小にすることができるため、ラジアル荷重及びアキシャル荷重を受圧できるという利点を損なうことなく、軸部材の熱の伝達をより効果的に抑止できる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明を前提として、前記嵌合部の幅Ａは、ｋを定数、Ｂｄを玉の外径、αを接触角としたとき、Ａ＝ｋ×Ｂｄ×ｃｏｓαで表されることを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明により、嵌合部の幅を具体的に決めることができるため、その設計が容易になる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明を前提として、前記段差部には、その段差部を埋める形で断熱部材が配置されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項６の発明では、段差部に断熱部材が配置されているため、一層効果的に軸部材の熱の伝達を遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施例を説明する。図１は本発明の第１実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ１の断面図、図２は同じく第２実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ２の断面図である。
【実施例１】
【００１８】
本発明の第１実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ１について説明する。なお、前述したコンプレッサ装置Ｃに使用されているアンギュラ玉軸受Ｂ’は、内輪５３がスリーブ５２に固定されていて、玉５６を介して外輪５４が回転する構成のものである。しかし、本発明の実施例においては、説明を容易にするため、固定状態の外輪に対して内輪と軸部材が一体になって回転される構成のアンギュラ玉軸受について説明する。
【００１９】
図１に示されるように、第１実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ１は複列（２列）であり、同心に配置された内輪１と外輪２との間には、複数個の玉３が２列にして介装されている。各玉３と内輪１及び外輪２との接触角αはいずれも３０°であり、それらの作用線４と軸部材５の軸線６との交点７は、各列の玉３のピッチ円８よりも外側に配置されている。即ち、第１実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ１は、複列外向き軸受である。各列の玉３は、それぞれ保持器９によって、それらの周方向の間隔が一定に保持されている。また、内輪１と外輪２の端面部には、各列の玉３の周辺部に封入された潤滑油（グリース等）の漏出を防止するために、各シール１０が取付けられている。
【００２０】
内輪１の内周面（軸受内径面）でその軸受幅Ｗ内には、内輪１と軸部材５とが嵌合される嵌合部１１と、複数箇所（第１実施例の場合、３箇所）の段差部１２が設けられている。即ち、内輪１の内周面において、各列の玉３の接触角αに対応する作用線４との交点１３は、各列の複数個の玉３どうしを結ぶピッチ円８よりも外側（内輪１の端面部寄り）に形成される。そして、嵌合部１１は、交点１３を中心として内輪１の幅方向に等分に振り分けられている。
【００２１】
ここで、アンギュラ玉軸受Ｂ１に作用するラジアル荷重及びアキシャル荷重は、玉３の中心を通る作用線４上で作用する。換言すれば、ラジアル荷重及びアキシャル荷重は作用線４上で最大となり、軸部材５との嵌合部１１においては、作用線４と軸受内径面との交点１３において最大となる。そして、交点１３からアキシャル方向に離れるにしたがって荷重の大きさは徐々に低下する。これは、軸受内径面では、作用線４との交点１３を中心とする一定幅Ａの部分においてのみラジアル荷重及びアキシャル荷重を受圧しており、軸受幅Ｗ内におけるそれ以外の部分は、荷重の受圧面として寄与していない（或いは、僅かしか寄与していない）ことを意味している。
【００２２】
よって、第１実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ１では、軸受内径面において、上記した荷重の受圧面として寄与していない部分を切除している。即ち、軸受内径面において、作用線４との交点１３を中心として、左右方向（アキシャル方向）に（Ａ×１／２）だけ離れた部分を、軸部材５を嵌合させる嵌合部１１とし、それ以外の部分を、軸部材５の外径Ｄ１よりも大きな内径Ｄ２を有する段差部１２としている。この結果、軸部材５と軸受内径面との間には、隙間が形成されている。第１実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ１は複列型であるため、アキシャル方向に２箇所の嵌合部１１と、同じく３箇所の段差部１２が設けられている。これにより、軸受幅Ｗ内で、軸部材５の熱が軸受内径面を介して内輪１に直接伝達されるのは、各嵌合部１１においてのみとなる。
【００２３】
各嵌合部１１の幅Ａは、アンギュラ玉軸受Ｂ１に作用するラジアル荷重及びアキシャル荷重を受圧できる最小幅であることが望ましい。そして、ｋを定数、Ｂｄを玉３の外径、αを接触角として、嵌合部１１の幅Ａを、Ａ＝ｋ×Ｂｄ×ｃｏｓαで表した場合、定数ｋは、０．３〜０．８である。特に、嵌合部１１の幅Ａは、軸受幅Ｗの１／２以下に設定することが望ましい。これにより、内輪１に伝達される軸部材５の熱量を、より少なくすることができる。
【実施例２】
【００２４】
次に、第２実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ２について説明する。第２実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ２は、上記した第１実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ１において、軸受内径面に設けられた各段差部１２に、それぞれ断熱部材１４（例えば、樹脂、ゴム等）を配置した場合である。この実施例の場合、各段差部１２に配置された断熱部材により、軸部材５の熱が内輪１に更に伝達されにくくなるため、アンギュラ玉軸受Ｂ２の温度上昇が一層抑制される。
【００２５】
なお、上記した各実施例では、固定状態の外輪２に対して、内輪１と軸部材５とを一体に回転させる場合である。しかし、内輪１を固定させ、外輪２と外輪装着部材（例えば、プーリ）を一体に回転させる場合であってもよい。この場合には、嵌合部１１と段差部１２は、外輪２の外周面に形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ１の断面図である。
【図２】同じく第２実施例のアンギュラ玉軸受Ｂ２の断面図である。
【図３】コンプレッサ装置Ｃの断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ：嵌合部の幅
Ｂ１，Ｂ２：アンギュラ玉軸受
Ｄ１：外径
Ｄ２：内径
Ｗ：軸受幅
α：接触角
１：内輪
２：外輪
３：玉
４：作用線
５：軸部材
７：交点
８：ピッチ円
１１：嵌合部
１２：段差部
１４：断熱部材
【図１】
2007315567.tif 000003
【図２】
2007315567.tif 000004
【図３】
2007315567.tif 000005