(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金製のハウジングに形成された非貫通孔の内周面に、転がり軸受の外輪外周面を嵌め込んだ状態で、当該転がり軸受をハウジング内に支持・固定するオルタネータ用の転がり軸受装置において、
上記ハウジングの孔の入口部分から所定の距離だけ奥側の位置の内周面には、ハウジング側周溝が形成され、上記転がり軸受の外輪外周面における上記周溝に対向する位置には、軸受側周溝が形成され、これら２つの周溝の間には、双方に係合する止め輪が嵌め入れられ、上記孔の軸受挿入方向奥側内壁面と上記外輪の軸受挿入方向奥側端面との間には、付勢手段が介在配置されているとともに、
上記転がり軸受の外輪が、上記付勢手段による軸方向への付勢力が作用した状態でハウジング内に組み込まれた場合、上記外輪の軸受挿入方向奥側端面と付勢手段の間、および、上記軸受側周溝の奥側内壁面と止め輪の間に働く摩擦力によって、上記ハウジングに対する該外輪の回転が阻止されていることを特徴とするアルミニウム合金製ハウジングを有するオルタネータ用の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転がり軸受装置に関し、特に、アルミニウム合金からなるオルタネータのハウジングに組み込むのに適した転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用交流発電機（オルタネータ）においては、一般に、そのリアフレームにはアルミニウム合金が使用され、このアルミニウム合金製のフレームをハウジングとしてその内部に転がり軸受が組み込まれる。
【０００３】
アルミニウム合金は、転がり軸受の材料である軸受鋼などの鉄系材料に比してその熱膨張係数が大きく、従って、オルタネータの駆動時等における熱により転がり軸受に比してハウジング側がより膨張し、転がり軸受の外輪がハウジングに対して回転する、いわゆるクリープを生じる可能性がある。
【０００４】
そこで、従来、図２に軸平行断面図を示すように、転がり軸受４１の外輪４１１の外周面に偏心溝４２、つまり周方向に深さが変化する溝、を形成し、その偏心溝４２内に樹脂４３をインジェクションして一体化することにより、樹脂４３と外輪４１１との間の相対回転を不能とするとともに、ハウジング４４に転がり軸受４１を嵌め込んだときには、ハウジング４４の内周面４４ａと樹脂４３とが当接してこれらの間の相対回転を防止するように構成することで、外輪４１１とハウジング４４との間の相対回転を防止するなどの対策が採られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような偏心溝４２に樹脂４３をインジェクションする従来のクリープ対策によると、外輪４１１の特殊加工と樹脂４３のインジェクション工程が必要であり、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
また、以上の従来の対策では、転がり軸受のハウジングへの組み付け時に、ハウジングを加熱して転がり軸受を嵌め込むための孔の径を大きくする必要があり、その手間も必要であるために組付コストも高くなるという問題があった。本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、オルタネータのリアフレームをはじめとして、アルミニウム合金などの鉄系材料よりも熱膨張係数の大きなハウジングに収容してもクリープを生じにくく、しかも従来の偏心溝と樹脂インジェクションを施す場合に比して、製造コストコストおよび組付コストを低く抑えることのできるオルタネータ用の転がり軸受装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の転がり軸受装置は、アルミニウム合金製のハウジングに形成された非貫通孔の内周面に、転がり軸受の外輪外周面を嵌め込んだ状態で、当該転がり軸受をハウジング内に支持・固定するオルタネータ用の転がり軸受装置において、上記ハウジングの孔の入口部分から所定の距離だけ奥側の位置の内周面には、ハウジング側周溝が形成され、上記転がり軸受の外輪外周面における上記周溝に対向する位置には、軸受側周溝が形成され、これら２つの周溝の間には、双方に係合する止め輪が嵌め入れられ、上記孔の軸受挿入方向奥側内壁面と上記外輪の軸受挿入方向奥側端面との間には、付勢手段が介在配置されているとともに、上記転がり軸受の外輪が、上記付勢手段による軸方向への付勢力が作用した状態でハウジング内に組み込まれた場合、上記外輪の軸受挿入方向奥側端面と付勢手段の間、および、上記軸受側周溝の奥側内壁面と止め輪の間に働く摩擦力によって、上記ハウジングに対する該外輪の回転が阻止されていることによって特徴づけられる。
【０００８】
本発明は、転がり軸受の外輪のアルミニウム合金製のハウジングに対する回転を防止するために、従来のようにハウジングの内周面と外輪の外周面との間の摩擦を大きくするのではなく、外輪に軸方向への押圧力を作用させた状態でハウジング内に組み込むことによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【０００９】
すなわち、アルミニウム合金製ハウジングの軸受挿入方向奥側内壁面と転がり軸受の外輪の一端面との間に付勢手段を介在させることによって外輪を軸方向に付勢する一方、外輪の軸方向への移動を止め輪により阻止することで、転がり軸受の外輪は、付勢手段による押圧位置である一端面と、止め輪による移動阻止位置（外周面に形成された周溝）との間で両側から押圧された状態となり、これら双方の押圧位置における摩擦によってハウジングに対する転がり軸受の外輪の相対回転が防止され、クリープの発生を抑制することができる。
【００１０】
このような本発明の構成において、アルミニウム合金製ハウジングを有するオルタネータ用の転がり軸受は、標準的な止め輪溝付き転がり軸受を用いることができるため、製造コストを低く抑えることができる。また、ハウジング内への組み付け作業でも、ハウジングを加熱膨張させて組み付ける従来の作業に比してより簡素化することができ、組付コストをも低減させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【００１２】
転がり軸受１は、外周に軌道面１ａが形成された内輪１１と、内周に軌道面１２ａが形成された外輪１２の間に、複数のボール１３を保持器１４により周方向に一定のピッチで保持した状態で、内輪１１および外輪１２の軌道面１１ａおよび１２ａの双方に転動自在に配置した構造を有しており、外輪１２の軸方向両側には、それぞれ内周にそれぞれシールド板１５が装着されている。
【００１３】
ハウジング２は、アルミニウム合金製であって、転がり軸受１を嵌め込むための孔２１を備えているとともに、この孔２１は転がり軸受１の挿入方向奥側は貫通しておらずに袋状となっており、その奥側内壁面２２には、外周部分が突出する段部２２ａが形成されている。
【００１４】
さて、ハウジング２の孔２１の奥側内壁面２２の段部２２ａと、転がり軸受１の外輪１２の一方の端面１２ｂとの間に皿バネ３が介挿されている。
【００１５】
また、この例では、転がり軸受１の外輪１２の外周面に周溝１２ｄを形成するとともに、ハウジング２の孔２１にはその入口部分から所定の距離だけ奥側の位置に周溝２４を形成し、止め輪４をこれらの各周溝１２ｄ，２４の双方に嵌め込んでいる。この例のように、転がり軸受１をハウジング２内に挿入して、周溝１２ｄ，２４の双方に止め輪４を嵌め込んだ状態では、皿バネ３が撓んだ状態となって、その復元力によって外輪１２が奥側の端面１２ｂと周溝１２ｄの奥側の内壁面の間で押圧された状態となる。
【００１６】
従ってこの図の構成においては、温度上昇によりハウジング２側がより大きく膨張しても、転がり軸受１の外輪１２は、一方の端面１２ｂと皿バネ３との間、および周溝１２ｄの奥側内壁面と止め輪４の間に働く摩擦力によってハウジング２に対する回転が阻止され、クリープの発生を防止することができる。そして、この転がり軸受１は、その外輪１２に周溝１２ｄを形成してはいるものの、外輪１２に周溝を備えた転がり軸受は、止め輪溝付き軸受として標準的に製造されているため、特にコストを上昇させる原因とはならず、組付けの容易さも併せて、従来のクリープ対策に比してトータルコストを大幅に低減させることができる。
【００１７】
なお、この図の例を組み付けるには、外輪１２のチャンファ等を利用して止め輪４を周溝２４内に押し込んだ状態で、転がり軸受１をハウジング２の孔２１内に挿入して皿バネ３を撓ませる。周溝１２ｄが止め輪４の位置に一致するまで転がり軸受１を挿入することにより、止め輪４がその収縮力によって周溝１２ｄ内に嵌まり込むため、簡単な作業によって組み付けることができる。
【００１８】
また、以上の実施の形態においては、転がり軸受１の外輪１２を軸方向に付勢するための手段として皿バネ３を用いた例を示したが、本発明においては、皿バネ以外の付勢手段を用いることもでき、例えば皿バネ３に代えて、段部２２ａと外輪１２の奥側の端面１２ｂとの間にＯリングを介在させても、上記と同等の作用効果を奏することができる。また、以上の実施の形態では、転がり軸受１として玉軸受を用いた例を示したが、本発明は玉軸受に限定されることなく、例えばころ軸受など、他の型式の転がり軸受にも等しく適用し得ることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ハウジングの軸受挿入方向奥側内壁面と転がり軸受の外輪の一端面との間に付勢手段を介在させるとともに、その付勢手段による押圧力に抗して転がり軸受の外輪の軸方向への移動を阻止する止め輪を設けて、転がり軸受の外輪を、付勢手段による軸方向への押圧力が作用した状態でハウジング内に組み込んでいるので、外輪はその両側の押圧位置における摩擦力によってハウジングに対する回転が阻止されるので、オルタネータのリアフレームのように、アルミニウム合金製のハウジングに組み込んだとき、転がり軸受よりも熱膨張係数が大きいことに起因して運転等による温度上昇時に外輪の外周面とハウジングとの間の隙間が大きくなっても、外輪がハウジングに対して回転するクリープが発生することがない。
【００２０】
しかも、本発明は、従来のクリープ対策のように、外輪外周面に偏心溝を形成して樹脂をインジェクションする場合に比して、特殊な加工が不要で組み付けも容易であることから、そのトータルコストを大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図２】クリープ防止対策を施した従来の転がり軸受装置の構成例を示す軸平行断面図である。
【符号の説明】
１  転がり軸受
１１  内輪
１２  外輪
１２ｂ  端面
１２ｄ  周溝
１３  ボール
１４  保持器
１５  シールド板
２  ハウジング
２１  孔
２２  奥側内壁面
２２ａ  段部
２３，２４  周溝
３  皿バネ
４  止め輪
【図１】
0004054963.tif 000002
【図２】
0004054963.tif 000003