(57)【要約】【課題】外輪の強度やハウジングへの組み付け性を低下させることなく、アルミニウム合金製のハウジングの内径面の摩耗を防止できるようにすることである。【解決手段】アルミニウム合金で形成されたハウジングの内径面に内嵌される外輪３の外径面に銅めっき７を施すことにより、外輪３の強度やハウジングへの組み付け性を低下させることなく、クリープが発生しても、アルミニウム合金製のハウジングの内径面の摩耗を防止できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪の間に複数の転動体が配列され、前記外輪が回転機器のアルミニウム合金で形成されたハウジングの内径面に内嵌される転がり軸受において、前記外輪の外径面に銅めっきを施したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記銅めっきを硫酸銅浴で形成したものとした請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記銅めっきをシアン化銅浴で形成したものとした請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記外輪を前記ハウジングの内径面にルーズに内嵌し、前記外輪を軸方向に押圧する予圧ばねを設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記ハウジングがアルミニウム合金で形成された回転機器が自動車用の電装補機である請求項１乃至４のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記転がり軸受が玉軸受である請求項１乃至５のいずれかに記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングがアルミニウム合金で形成された回転機器の支持に用いられる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受を用いる回転機器には、自動車用の電装補機であるオルタネータやカーエアコン用コンプレッサ等のように、ハウジングをアルミニウム合金で形成したものがある。このハウジングを形成するアルミニウム合金には、強度が高く、機械的性質や切削性に優れている合金元素として銅を添加したＡｌ−Ｃｕ系のアルミニウム合金が多く用いられている。
【０００３】
このようなアルミニウム合金製のハウジングの内径面に外輪が内嵌され、回転機器の回転部材を支持する転がり軸受では、ハウジングを形成するアルミニウム合金の熱膨張率が外輪を形成する鋼の熱膨張率よりも大きいので、温度上昇時にハウジングに対する外輪の締め代が低下し、ハウジングに固定された外輪が回転する、いわゆるクリープが発生することがある。このようなクリープが発生すると、鋼よりも軟質のアルミニウム合金で形成されたハウジングの内径面が摩耗し、回転部材の支持にがたつきが生じる問題がある。
【０００４】
前記クリープを防止する手段としては、外輪の側面にノックピン嵌入用穴を設け、このノックピン嵌入用穴にハウジングに取り付けたノックピンを軸方向から嵌入する手段や（例えば、特許文献１参照）、外輪の外径面に形成した環状溝や環状偏心溝に、外輪よりも熱膨張率が大きい樹脂製バンドや樹脂製偏心リングを装着し、温度上昇時にこれらをハウジングの内径面との間に突っ張らせる手段が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００５】
【特許文献１】実開昭５１−１４８５４４号公報
【特許文献２】特開平９−２６９００９号公報
【特許文献３】特開平１０−８２４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１乃至３に記載されたクリープ防止手段は、クリープの発生を防止して、アルミニウム合金製のハウジングの内径面の摩耗を防止できるが、外輪にノックピン嵌入用穴や環状溝等を加工する必要があるので、外輪の強度がこれらの加工部位における応力集中等によって低下する問題がある。また、外輪のハウジングへの組み付け作業が繁雑になる問題もある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、外輪の強度やハウジングへの組み付け性を低下させることなく、アルミニウム合金製のハウジングの内径面の摩耗を防止できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、外輪と内輪の間に複数の転動体が配列され、前記外輪が回転機器のアルミニウム合金で形成されたハウジングの内径面に内嵌される転がり軸受において、前記外輪の外径面に銅めっきを施した構成を採用した。
【０００９】
すなわち、外輪の外径面に銅めっきを施すことにより、外輪の強度やハウジングへの組み付け性を低下させることなく、クリープが発生しても、アルミニウム合金製のハウジングの内径面の摩耗を防止できるようにした。銅めっきは、硬さがビッカース硬さＨｖで４０〜２３０程度と軟らかく、かつ、ハウジングに多用されるＡｌ−Ｃｕ系のアルミニウム合金となじみ性がよいので、クリープが発生してもハウジングの内径面が摩耗することはない。
【００１０】
前記銅めっきを硫酸銅浴で形成したものとすることにより、優れためっき表面の平滑性を確保して、アルミニウム合金製のハウジングとのなじみ性をより高めることができる。
【００１１】
前記銅めっきをシアン化銅浴で形成したものとすることによっても、優れためっき表面の平滑性を確保して、アルミニウム合金製のハウジングとのなじみ性をより高めることができる。
【００１２】
前記外輪を前記ハウジングの内径面にルーズに内嵌し、前記外輪を軸方向に押圧する予圧ばねを設けることにより、温度上昇時のハウジングと外輪との軸方向の熱膨張差によるがたつきを防止することができる。また、軸受のアキシアル隙間を殺して、転動体を安定して転動させ、回転時の騒音の発生も抑制することができる。
【００１３】
上述した転がり軸受は、前記ハウジングがアルミニウム合金で形成された回転機器が自動車用の電装補機であるものに好適である。
【００１４】
上述した転がり軸受は、玉軸受とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の転がり軸受は、アルミニウム合金で形成されたハウジングの内径面に内嵌される外輪の外径面に銅めっきを施したので、外輪の強度やハウジングへの組み付け性を低下させることなく、クリープが発生しても、アルミニウム合金製のハウジングの内径面の摩耗を防止することができる。
【００１６】
前記銅めっきを硫酸銅浴で形成したものとすることにより、優れためっき表面の平滑性を確保して、アルミニウム合金製のハウジングとのなじみ性をより高めることができる。
【００１７】
前記銅めっきをシアン化銅浴で形成したものとすることによっても、優れためっき表面の平滑性を確保して、アルミニウム合金製のハウジングとのなじみ性をより高めることができる。
【００１８】
前記外輪を前記ハウジングの内径面にルーズに内嵌し、外輪を軸方向に押圧する予圧ばねを設けることにより、温度上昇時のハウジングと外輪との軸方向の熱膨張差によるがたつきを防止することができる。また、軸受のアキシアル隙間を殺して、転動体を安定して転動させ、回転時の騒音の発生も抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。この転がり軸受は、図１に示すように、内輪２と外輪３の間に複数の転動体としてのボール４が保持器５に保持されて配列され、軸受内部がシール部材６でシールされた深溝玉軸受１であり、外輪３の外径面と側面に銅めっき７が施されている。この銅めっき７は硫酸銅浴で形成されたものであり、ビッカース硬度Ｈｖが４０〜１８０とされ、優れた平滑性を有する。なお、外輪３は高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２で形成されている。
【００２０】
図２は、前記深溝玉軸受１を採用した自動車用の電装補機であるオルタネータを示す。このオルタネータは、Ａｌ−Ｃｕ系のアルミニウム合金で形成されたハウジング２１に固定されたステータ２２と、エンジンの回転力を伝達するプーリ２３がフロント側に取り付けられたロータ軸２４に設けられたロータ２５とから成り、ロータ軸２４のリヤ側に取り付けられたスリップリング２６から、発電された電流がブラシ２７で取り出されるようになっており、ロータ軸２４のフロント側とリヤ側が、それぞれ深溝玉軸受１ａ、１ｂで支持され、これらの外輪３ａ、３ｂがハウジング２１の内径面２１ａ、２１ｂに内嵌されている。
【００２１】
前記フロント側の深溝玉軸受１ａの外輪３ａは、ハウジング２１の内径面２１ａにルーズに内嵌され、内径面２１ａのフロント側に形成された内向きの鍔２１ｃとハウジング２１の内側面に取り付けられた押さえプレート２８との間で、予圧ばね８によって、押さえプレート２８側へ軸方向に押圧されている。一方、リヤ側の深溝玉軸受１ｂの外輪３ｂは、ハウジング２１とロータ軸２４との熱膨張差を許容できるように、軸方向を拘束されずにハウジング２１の内径面２１ｂに内嵌されている。
【００２２】
図３は、第２の実施形態を示す。この転がり軸受は、内輪１２と外輪１３の間に２列のボール１４が保持器１５に保持されて配列され、軸受内部がシール部材１６でシールされた複列アンギュラ玉軸受１１であり、外輪１３の外径面と側面に銅めっき１７が施されている。この銅めっき１７はシアン化銅浴で形成されたものであり、ビッカース硬度Ｈｖが１００〜２３０とされ、優れた平滑性を有する。なお、この外輪１３も高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２で形成され、アルミニウム合金で形成されたハウジングの内径面に内嵌される。
【００２３】
上述した各実施形態では、外輪の外径面と側面に銅めっきを施したが、外輪の全面に銅めっきを施すか、外径面のみに銅めっきを施すこともできる。また、転がり軸受を深溝玉軸受とアンギュラ玉軸受としたが、本発明に係る転がり軸受は、外輪がアルミニウム合金で形成されたハウジングの内径面に内嵌されるものであればよく、ころ軸受や円錐ころ軸受等とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態の転がり軸受を示す縦断面図
【図２】図１の転がり軸受を採用したオルタネータを示す縦断面図
【図３】第２の実施形態の転がり軸受を示す縦断面図
【符号の説明】
【００２５】
１、１ａ、１ｂ  深溝玉軸受
２  内輪
３、３ａ、３ｂ  外輪
４  ボール
５  保持器
６  シール部材
７  銅めっき
８  予圧ばね
１１  複列アンギュラ玉軸受
１２  内輪
１３  外輪
１４  ボール
１５  保持器
１６  シール部材
１７  銅めっき
２１  ハウジング
２１ａ、２１ｂ  内径面
２１ｃ  鍔
２２  ステータ
２３  プーリ
２４  ロータ軸
２５  ロータ
２６  スリップリング
２７  ブラシ
２８  押さえプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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