JP2000120668A

JP2000120668A - 電磁クラッチ用軸受

Info

Publication number: JP2000120668A
Application number: JP10296558A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takada; 隆高田; Kazuo Azuma; 一夫東
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ラジアル荷重と、曲げモーメント荷重とを受
けても傾きが少なく、高速回転が可能で、かつ安価でコ
ンパクトな電磁クラッチ用軸受を提供。【解決手段】内輪２、及び外輪３はそれぞれ一体にさ
れ、内輪（外輪）の軌道面４の断面の曲率半径Ｒi1、Ｒ
i2（Ｒe1、Ｒe2）は軌道溝の底６の中心６ａを通る中心
面６ｂ対称にされ、他方の外輪（内輪）の軌道面の断面
形状は単一の曲率半径有する３点接触の単列玉軸受を用
いる。ゴシックアーチ形状の内輪（外輪）の曲率半径は
鋼球８の寸法の５１〜５５％とし、曲率中心Ｃi1、Ｃi2
（Ｃe1、Ｃe2）位置はそれぞれ軸受の径方向は同一で、
中心面に対称に鋼球寸法の０．８〜５．７％の距離Ｓi
（Ｓe）で交差して配置させ、かつ、鋼球と内輪（外
輪）との接触角αを１５〜３５度とし、さらに軌道面を
超仕上げする。他方の外輪（内輪）の単一曲率半径Ｒe
又はＲiは５０．５〜５６％とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーエアコンのコ
ンプレッサーと電磁クラッチの回転支持部に用いられ外
輪が回転し、かつベルトによるラジアル荷重と電磁クラ
ッチによるスラスト荷重を受け、さらには、軸方向に回
転モーメントを受ける軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】カーエアコンのコンプレッサーは図１２
に示すように、エンジン動力が図示しないエンジンクラ
ンクプーリー、ベルトにより電磁クラッチプーリー３１
に伝達される。伝達された駆動力をコンプレッサー３２
の回転軸３３端部３３ａに形成された円盤３４と円盤に
取り付けられた（アーマチュア）３５と電磁クラッチプ
ーリー３１の端部に形成された摩擦板３６を電磁コイル
（ヨーク）３７の電磁力により吸着させ、エンジン駆動
力をコンプレッサー回転軸３３に伝達させてコンプレッ
サーを駆動するようにされている。コンプレッサー回転
軸３３を囲むようにしてコンプレッサーカバー３８から
突出した固定軸３８ａに内輪３９を固定された軸受４０
が設けられ、該軸受の外輪４１が電磁クラッチプーリー
３１の凹部３１ａに嵌合され、固定軸３８ａに電磁クラ
ッチプーリー３１が回転支持可能にされている。

【０００３】かかる構成において、軸受４０にはベルト
の張力によりラジアル荷重が負荷され、電磁クラッチ作
動時にはさらにスラスト荷重が加わる。また、多くの場
合エンジン周り補機の配置の制限より電磁クラッチプー
リー３１と軸受４０の相互の軸方向中心位置がずれてお
り、このずれにより軸受にはモーメント荷重が負荷され
る。このモーメント荷重により軸受４０には外輪４１と
内輪３９に相対的傾きが発生する。そして、この傾きが
大きい場合には、アーマチュア３５と摩擦板３６との軸
方向すきまＧが変化する。この軸方向すきまＧが大きい
場合はヨーク３７の電磁力による吸着力が弱くなりアー
マチュア３５と摩擦板３６の結合ができず、又は弱く滑
りが発生し回転をコンプレッサー３２に伝達できず、ま
た、ヨーク、アーマチュア間の発熱の原因ともなる。逆
に、軸方向すきまＧが小さすぎる場合は、アーマチュア
３５と摩擦板３６の一部が常時接触し擦れ合うため発熱
や摩耗による故障の原因となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、ベルトにより
発生するラジアル荷重と曲げモーメント荷重を同時に負
荷された時の軸受の傾きは０．３度以下が要求され、さ
らに、回転数も１０，０００ｒｐｍ前後の高速回転が要
求される。そこで、電磁クラッチ用軸受４０において
は、電磁クラッチプーリー３１と軸受４０の相互の軸方
向中心位置のずれにより発生するモーメント荷重を受け
た時の軸受の傾きを小さくするために、複列アンギュラ
玉軸受又は２個の単列ラジアル玉軸受を組み合わせて使
用されている。しかしながら、かかる複列アンギュラ玉
軸受又は２個の単列ラジアル玉軸受を組み合わせた軸受
は、軸方向の寸法が大きく、また、軸受のコストも高い
という問題があった。

【０００５】一方、小型化、コストダウンのために、軸
方向変位のすくない３点又は４点等の多点接触軸受の使
用が考えられるが、一般に多点接触軸受はスラスト荷重
を受けるような場合に使用されラジアル荷重を受け、さ
らに、曲げモーメント荷重を受け、高速回転する電磁ク
ラッチ用軸受に使用された例はなかった。

【０００６】本発明の課題は、かかる電磁クラッチ用軸
受において、多点接触軸受を用い、傾きが少なく、高速
回転が可能で、かつ安価でコンパクトな電磁クラッチ用
軸受を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ところで、軸受を多点接
触玉軸受にすることにより、ラジアル荷重、曲げモーメ
ントを支持することはできるが、多点接触玉軸受は荷重
がかかった場合、鋼球が軸回りの公転と、軸とは方向が
異なる自転（スピン）をするため、鋼球が内外輪転動面
に対して滑りを生じる。この滑りがラジアル荷重及び曲
げモーメント荷重に対して発生が極小となるようにすれ
ばよい。

【０００８】そこで、本発明者等は鋭意研究の結果、滑
りが４点接触玉軸受より小さい３点接触玉軸受の構造と
し、さらに内輪、又は外輪のいずれか一方の軌道輪の軌
道面の断面の曲率半径は溝底の中心を通る中心面対称の
ゴシックアーチ形状とする。又、曲率半径を鋼球寸法の
５１〜５５％とすることにより鋼球と内外輪転動面に発
生する接触面圧を小さくでき滑りによる発熱を低減でき
る。かつ、外輪又は内輪のいずれかの曲率中心位置を軸
受の径方向で同一とし、軸方向には中心面対称に鋼球寸
法の０．８〜５．７％の距離で互いに交差させて配置さ
れたゴシックアーチ形状とすることにより、鋼球と内外
輪転動面の接触部に鋼球のスピンを抑制でき、かつ、鋼
球と外輪又は鋼球と内輪との接触角を１５度〜３５度と
小さくすることにより、鋼球に発生するスピンモーメン
トが小さくなり、負荷がかかった場合の鋼球の内外輪転
動面に対する滑りを極小にすることを知得した。

【０００９】かかる知得によって、本発明においては、
内輪が軸に固定され、外輪がベルト車と一体に回転可能
に取付られ、掛けられたベルトによるラジアル荷重と、
ベルト車の軸方向に接触又は離間させることによって回
転力を伝達するようにされた電磁クラッチによるアキシ
ャル荷重と、ベルト車と軸受の軸方向中心のずれのため
に発生する曲げモーメント荷重とをうけるようにされた
軸受において、軸受は外輪及び内輪はそれぞれ一体にさ
れ、内輪、又は外輪のいずれか一方の軌道面の断面の曲
率半径は軌道面底部の中心を通る中心面対称にされたゴ
シックアーチ形状とし、他方の外輪又は内輪の軌道面の
断面が単一曲率である３点接触の単列玉軸受であって、
ゴシックアーチ形状をなすいずれか一方の軌道の曲率半
径は鋼球寸法の５１〜５５％とし、曲率中心位置はそれ
ぞれ軸受の径方向は同一で、軸方向には前記中心面対称
に鋼球寸法の０．８〜５．７％の距離で互いに交差する
ように配置され、かつ、鋼球と外輪、又は鋼球と内輪と
の接触角が１５度〜３５度とし、さらに、単一曲率側の
軌道面の断面が鋼球寸法の５０．５〜５６％の単一曲率
にされた電磁クラッチ用軸受を提供することにより上記
課題を解決した。

【００１０】さらに、高速回転においては、外輪及び内
輪軌道面の粗さが悪い場合グリース等での潤滑が不十分
となり、鋼球と軌道面の一部でミクロ的な金属接触を発
生し、軸受の焼き付き破損に至るので、外輪及び内輪の
軌道面の粗さを平滑にする必要がある。そこで、請求項
２の発明においては、ゴシックアーチ形状とした外輪又
は内輪の軌道面の一部に軌道部の交差部が曲線で連結さ
れ鋼球と接することのない鋼球寸法の５〜２０％の幅の
非接触部を設け、少なくとも非接触部を除く軌道面を超
仕上げするようにした。なお、軌道面底部にわずかに超
仕上げ加工の砥石が当たらない部分があるが、この部分
は非接触部となり鋼球との接触は発生せず、軸受性能へ
の影響はない。又、単一曲率側の軌道面も超仕上げすれ
ばよいことはいうまでもない。

【００１１】非接触部は超仕上げは不要であるので、最
初から溝加工としても良い。そこで、請求項３の発明に
おいては、外輪、又は内輪の非接触部を溝加工し、この
溝幅を鋼球寸法の５〜２０％とし、他の軌道面を超仕上
げするようにした。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照して説明する。図１は本発明の電磁クラッチ用
軸受が取り付けられたコンプレッサーの縦断面図、図２
は本発明の内輪軌道の断面がゴシックアーチ形状である
３点接触玉軸受の上半分断面図、図３は本発明の外輪軌
道の断面が単一曲率半径である３点接触玉軸受の外輪の
上半分断面図、図４は本発明の内輪軌道の断面がゴシッ
クアーチ形状である３点接触玉軸受の内輪の上半分断面
図である。

【００１３】図１に示すようにコンプレッサー本体１１
から回転自在に突出されたコンプレッサー１２を駆動す
る駆動軸１３の先端１３ａに回転円盤１４が設けられ回
転円盤のコンプレッサー寄りに円盤状のアーマチュア
（電機子）１５が取付けられている。駆動軸１３を取り
囲むように本体１１に固定された円筒軸１１ａが突出し
ており、円筒軸には３点接触玉軸受１の内輪２が固定さ
れている。３点接触玉軸受１の外輪３には外周１６ａに
ベルトが掛け渡され回転力が伝達可能にされたプーリ１
６が取付けられている。プーリ１６の反本体側にはアー
マチュア１５と接触して摩擦伝達可能にされた摩擦板１
７が設けられている。摩擦板面１７ａとアーマチュア面
１５ａとは微少隙間Ｇで対向するようにされている。

【００１４】プーリ外周１６ａと内周１６ｂの間に凹部
１６ｃが設けられ、該凹部に銅線が巻き回されたヨーク
（電機子枠）１８がプーリ１６と接触しないように没入
して本体１１側に固定されている。ヨーク１８に電流を
流すと磁界が発生し、アーマチュア１５をヨーク側に引
きつけ、摩擦板１７と押圧接触させ、プーリの回転力を
摩擦板１７、アーマチュア１５、回転円盤１４、駆動軸
１３を介して伝達させコンプレッサー１２を駆動するよ
うにされている。

【００１５】

【実施例】（実施例１）本発明の第１の実施例について
説明する。第１実施例においては図２乃至図４に示すよ
うに内輪軌道の断面がゴシックアーチ形状である３点接
触玉軸受１であって、軸受の大きさは内輪内径φ３２、
外輪外径φ５５、幅１４ｍｍである。内輪２及び外輪３
はそれぞれ一体形であり、図３に示すように外輪３の軌
道面５の断面形状は単一の曲率半径３．７５０ｍｍ（Ｒ
ｅ）にされている。一方、図４に示すように、内輪２の
軌道面４の断面形状は軌道面底部６の中心６ａを通る中
心面６ｂ対称に曲率半径３．７１５ｍｍ（Ｒi1、Ｒi2）
とされている。内輪２の軌道面４の２つの曲率中心Ｃi
1、Ｃi2の位置は軸受の径方向では軸受の中心から４
３．７６９ｍｍ（Ｃi1、Ｃi2）の位置とされ軸方向には
中心面６ｂを挟んで互いに交差した位置にされ、その中
心間距離は鋼球寸法の１．４％（Ｓi）にされ、軌道断
面がゴシックアーチ形状となるようにされている。ま
た、図２に示すように、鋼球８と内輪２との接触角αは
２０度とされている。

【００１６】なお、内輪２の曲率半径Ｒi1、Ｒi2は鋼球
８の寸法の５２％（Ｒi1、Ｒi2）である。又、外輪３の
曲率半径は鋼球８の寸法の５２．５％（Ｒe）の単一曲
率半径である。また、内輪２の軌道面４の底部６（幅寸
法は鋼球８の寸法の１０％以内）の非接触部を除き、軌
道面４には超仕上げを行い、その表面粗さは０．８μm
Ｒz以下とされている。なお、鋼球寸法は直径７．１４
４ｍｍである。

【００１７】かかる構成によれば、３点接触玉軸受に、
ラジアル及び曲げモーメント荷重がかかっても、軌道面
４と鋼球８とが接触回転する位置が図２に示すような３
点接触となり、曲げモーメントに対しても傾きが少な
く、また、すべりも少なく、焼き付くことがない。

【００１８】上述した本発明の３点接触玉軸受にカーエ
アコン電磁クラッチと同様な試験荷重を加え、ベンチテ
ストを実施した。

【００１９】１．軸受の傾き試験（ａ）試験軸受 φ５５×φ３２×１４（ｂ）試験条件ラジアル荷重５０〜１５０ｋｇｆモーメント荷重２５０〜１，２００ｋｇｆ−ｍｍの条件で、軸受の傾き試験をした。その結果、傾きは
０．２３度と要求の０．３度以下の小さな傾きであり良
好な結果を確認した。

【００２０】２．高速耐久試験（ａ）試験軸受 φ５５×φ３２×１４（ｂ）試験条件ラジアル荷重１５０ｋｇｆモーメント荷重７５０ｋｇｆ−ｍｍ外輪回転数１０，０００ｒｐｍ次に、上記条件で高速耐久試験を行った。この結果、寿
命は２．５×１０⁹回転となり、いままでの３点接触玉
軸受の場合の計算寿命８．１×１０⁸回転の３倍の寿命
を得ることができ、本発明の電磁クラッチ用軸受は高速
回転性能、耐久性能が充分であることが確認された。

【００２１】（実施例２）次に本発明の第２実施例につ
いて述べる。第２実施例の電磁クラッチ用軸受が取り付
けられたコンプレッサーは図１に示す第１実施例と同様
である。図５は内輪軌道の断面がゴシックアーチ形状で
溝付きの３点接触玉軸受の上半分断面図、図６は内輪軌
道の断面がゴシックアーチ形状で溝付きの３点接触玉軸
受の内輪の上半分断面図である。なお、外輪は前述した
図３に示すものと同様である。第１実施例の内輪軌道底
部の非接触部が円弧及び円弧が交差されているのに対
し、第２実施例においては、溝２６が加工されている点
で異なる。又、軸受の大きさ（内輪内径φ３２、外輪外
径φ５５、幅１４ｍｍ）や、その他については、第１実
施例と同様なので同符号を付し説明の一部を省略する。

【００２２】本発明の第２実施例の３点接触玉軸受を説
明すると、図５及び図６に示すように内輪２及び外輪３
はそれぞれ一体形であり、内輪の軌道面４の断面形状は
軌道面溝部２６の中心２６ａを通る中心面２６ｂ対称に
同じ曲率半径３．７１５ｍｍ（Ｒi1、Ｒi2）でそれぞれ
の曲率中心Ｃi1、Ｃi2を有している。内輪２の軌道面４
の２つの曲率中心Ｃi1、Ｃi2の位置は軸受の径方向では
軸中心より４３．７６９ｍｍ（Ｃi1、Ｃi2）とされ軸方
向に鋼球寸法の１．４％（Ｓi）の中心間距離で交差し
た中心面２６ｂ対称のゴシックアーチ形状とされてい
る。また、鋼球８と内輪２との接触角αは２０度とされ
ている。内輪２の曲率半径Ｒi1、Ｒi2は鋼球８の寸法の
５２％（Ｒi1、Ｒi2）である。又、外輪３の曲率半径Ｒ
eは３．７５０ｍｍで、鋼球８の寸法（７．１４４ｍ
ｍ）の５２．５％である。又、溝２６の幅Ｂiは０．７
ｍｍで、鋼球８の寸法（７．１４４ｍｍ）の９．８％で
ある。

【００２３】かかる構成によれば、３点接触玉軸受に、
ラジアル及び曲げモーメント荷重がかかっても、軌道面
４と鋼球８とが接触回転する位置が図５に示すような３
点接触となり、曲げモーメントに対しても傾きが少な
く、また、すべりも少なく、焼き付くことがない。

【００２４】上述した本発明の３点接触玉軸受にカーエ
アコン電磁クラッチと同様な試験荷重を加え、ベンチテ
ストを実施した。

【００２５】１．軸受の傾き試験（ａ）試験軸受 φ５５×φ３２×１４（ｂ）試験条件ラジアル荷重５０〜１５０ｋｇｆモーメント荷重２５０〜１，２００ｋｇｆ−ｍｍの条件で、軸受の傾き試験をした。その結果、傾きは
０．２３度と要求の０．３度以下の小さな傾きであり良
好な結果を確認した。

【００２６】２．高速耐久試験（ａ）試験軸受 φ５５×φ３２×１４（ｂ）試験条件ラジアル荷重１５０ｋｇｆモーメント荷重７５０ｋｇｆ−ｍｍ外輪回転数１０，０００ｒｐｍ次に、上記条件で高速耐久試験を行った。この結果、寿
命は２．６×１０⁹回転となり、いままでの３点接触玉
軸受の場合の計算寿命８．１×１０⁸回転の３倍の寿命
を得ることができ、本発明の電磁クラッチ用軸受は高速
回転性能、耐久性能が充分であることが確認された。

【００２７】（実施例３）次に本発明の第３実施例につ
いて述べる。第３実施例の電磁クラッチ用軸受が取り付
けられたコンプレッサーは図１と同様である。図７は外
輪軌道の断面がゴシックアーチ形状である３点接触玉軸
受の上半分断面図、図８は外輪軌道の断面がゴシックア
ーチ形状である３点接触玉軸受の外輪の上半分断面図、
図９は内輪軌道の断面が単一曲率半径である内輪の上半
分断面図である。第１、２実施例の内輪軌道底部に非接
触部が設けられているのに対し、第３実施例において
は、非接触部が外輪軌道側に設けられている点で異な
る。又、鋼球寸法は直径７．１４４ｍｍである。なお、
軸受の大きさ（内輪内径φ３２、外輪外径φ５５、幅１
４ｍｍ）や、その他については、第１、２実施例と同様
なので同符号を付し説明の一部を省略する。

【００２８】本発明の第３実施例の３点接触玉軸受を説
明すると、図７乃至図９に示すように内輪２及び外輪３
はそれぞれ一体形であり、図９に示すように内輪２の軌
道面の断面形状は単一の曲率半径３．６２５ｍｍ（Ｒ
i）にされている。一方、図８に示すように、外輪３の
軌道面５の断面形状は軌道面底部７の中心７ａを通る中
心面７ｂ対称に同じ曲率半径３．７８６ｍｍ（Ｒe1、Ｒ
e2）にされている。外輪３の２つの曲率中心Ｃe1、Ｃe2
の位置は軸受の径方向では軸受の中心から４３．０９７
ｍｍ（Ｃe1、Ｃe2）の位置とされ、軸方向には中心面７
ｂを挟んで互いに交差した位置にされ、その中心間距離
は鋼球寸法の２．１％（Ｓe）にされ、軌道断面がゴシ
ックアーチ形状となるようにされている。また、図７に
示すように鋼球８と外輪３との接触角αは２０度とされ
ている。

【００２９】なお、外輪３の曲率半径Ｒe1、Ｒe2は鋼球
８の寸法の５３％（Ｒe1、Ｒe2）、内輪２の曲率半径は
５０．８％（Ｒi）の単一曲率半径である。また、外輪
３の軌道面５の底部７（幅寸法は鋼球８の寸法の１０％
以内）を除き、軌道面５には超仕上げを行い、その表面
粗さは０．８μmＲz以下とされている。

【００３０】かかる構成によれば、３点接触玉軸受に、
ラジアル及び曲げモーメント荷重がかかっても、軌道面
５と鋼球８とが接触回転する位置が図７に示すような３
点接触となり、曲げモーメントに対しても傾きが少な
く、また、すべりも少なく、焼き付くことがない。

【００３１】上述した第３実施例の３点接触玉軸受にカ
ーエアコン電磁クラッチと同様な試験荷重を加え、ベン
チテストを実施した。

【００３２】１．軸受の傾き試験（ａ）試験軸受 φ５５×φ３２×１４（ｂ）試験条件ラジアル荷重５０〜１５０ｋｇｆモーメント荷重２５０〜１，２００ｋｇｆ−ｍｍの条件で、軸受の傾き試験をした。その結果、傾きは
０．２０度と要求の０．３度以下の小さな傾きであり良
好な結果を確認した。

【００３３】２．高速耐久試験（ａ）試験軸受 φ５５×φ３２×１４（ｂ）試験条件ラジアル荷重１５０ｋｇｆモーメント荷重７５０ｋｇｆ−ｍｍ外輪回転数１０，０００ｒｐｍ次に、上記条件で高速耐久試験を行った。この結果、寿
命は２．４×１０⁹回転となり、いままでの３点接触玉
軸受の場合の計算寿命８．１×１０⁸回転の３倍の寿命
を得ることができ、本発明の電磁クラッチ用軸受は高速
回転性能、耐久性能が充分であることが確認された。

【００３４】（実施例４）次に本発明の第４実施例につ
いて述べる。第４実施例の電磁クラッチ用軸受が取り付
けられたコンプレッサーは図１と同様である。図１０は
外輪軌道の断面がゴシックアーチ形状で溝付きの３点接
触玉軸受の上半分断面図、図１１は外輪軌道の断面がゴ
シックアーチ形状で溝付きの３点接触玉軸受の外輪の上
半分断面図である。なお、内輪は実施例３で述べた図９
に示すものと同様である。第３実施例では外輪軌道底部
の非接触部が円弧及び円弧が交差されているのに対し、
第４実施例においては、溝２７が加工されている点で異
なる。又、軸受の大きさ（内輪内径φ３２、外輪外径φ
５５、幅１４ｍｍ）や、鋼球寸法（直径７．１４４ｍ
ｍ）、その他については、第３実施例と同様なので同符
号を付し説明の一部を省略する。

【００３５】本発明の第４実施例の３点接触玉軸受を説
明すると、図９乃至図１１に示すように内輪２及び外輪
３はそれぞれ一体形であり、図９に示すように、内輪２
の軌道面の断面形状は単一の曲率半径３．６２５ｍｍ
（Ｒi）にされている。一方、図１１に示すように、外
輪３の軌道面５の断面形状は軌道面底部２７の中心２７
ａを通る中心面２７ｂ対称に同じ曲率半径３．７８６ｍ
ｍ（Ｒe1、Ｒe2）にされている。外輪３の２つの曲率中
心Ｃe1、Ｃe2の位置は軸受の径方向では軸受の中心から
４３．０９７ｍｍ（Ｃe1、Ｃe2）の位置とされ、軸方向
には中心面２７ｂを挟んで互いに交差した位置にされ、
その中心間距離Ｓeは鋼球寸法の２．１％にされ、軌道
面がゴシックアーチ形状となるようにされている。ま
た、鋼球８と外輪３との接触角αは２０度とされてい
る。

【００３６】なお、外輪３の曲率半径Ｒe1、Ｒe2は鋼球
８の寸法の５３％、内輪２の曲率半径Ｒiは５０．８％
の単一曲率半径である。また、外輪３の軌道面５の底部
７（幅寸法は鋼球８の寸法の１０％以内）を除き、軌道
面５には超仕上げを行い、その表面粗さは０．８μmＲz
以下とされている。また、溝２６の幅Ｂeは０．７ｍｍ
で、鋼球８の寸法（７．１４４ｍｍ）の９．８％であ
る。

【００３７】かかる構成によれば、３点接触玉軸受に、
ラジアル及び曲げモーメント荷重がかかっても、軌道面
５と鋼球８とが接触回転する位置が図１０に示すような
３点接触となり、曲げモーメントに対しても傾きが少な
く、また、すべりも少なく、焼き付くことがない。

【００３８】上述した第４実施例の３点接触玉軸受にカ
ーエアコン電磁クラッチと同様な試験荷重を加え、ベン
チテストを実施した。

【００３９】１．軸受の傾き試験（ａ）試験軸受 φ５５×φ３２×１４（ｂ）試験条件ラジアル荷重５０〜１５０ｋｇｆモーメント荷重２５０〜１，２００ｋｇｆ−ｍｍの条件で、軸受の傾き試験をした。その結果、傾きは
０．２１度と要求の０．３度以下の小さな傾きであり良
好な結果を確認した。

【００４０】２．高速耐久試験（ａ）試験軸受 φ５５×φ３２×１４（ｂ）試験条件ラジアル荷重１５０ｋｇｆモーメント荷重７５０ｋｇｆ−ｍｍ外輪回転数１０，０００ｒｐｍ次に、上記条件で高速耐久試験を行った。この結果、寿
命は２．５×１０⁹回転となり、いままでの３点接触玉
軸受の場合の計算寿命８．１×１０⁸回転の３倍の寿命
を得ることができ、本発明の電磁クラッチ用軸受は高速
回転性能、耐久性能が充分であることが確認された。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、３点接触単列玉軸受の
外輪及び内輪をそれぞれ一体にし、内輪、又は外輪のい
ずれかの軌道面の断面の曲率半径は軌道底の中心を通る
中心面を対称に同寸法にされ、曲率半径は鋼球寸法の５
１〜５５％とし、外輪、又は内輪のいずれかの曲率中心
位置はそれぞれ軸受の径方向は同一で、軸方向に中心面
対称に鋼球寸法の０．８〜５．７％の中心間距離で交差
するようにし、鋼球と外輪、又は鋼球と内輪との接触角
が１５度〜３５度とし、また、他方の外輪、又は内輪の
いずれかの軌道面の断面形状が５０．５〜５６％の単一
曲率半径とするようにしたので、ラジアル荷重及び曲げ
モーメントがかかっても、軸受の傾きが少ない電磁クラ
ッチに使用可能な電磁クラッチ用軸受を提供するものと
なった。

【００４２】さらに、外輪、又は内輪のいずれかのゴシ
ックアーチ形状の軌道面底部を鋼球と接することのない
鋼球寸法の５〜２０％の幅で軌道面の交差部を曲線で連
結された非接触部、又は溝を有し、かつ、少なくとも非
接触部、又は溝を除く軌道面を超仕上げするので、高速
回転が可能になった。また、３点接触玉軸受は４点接触
玉軸受に比較して鋼球と軌道面との接触部が１点少なく
したことにより、鋼球が軸回りの公転と、軸とは方向が
異なる自転（スピン）による発熱を低減することが可能
となる。

【００４３】また、軌道面底の非接触部分、又は溝を超
仕上げしなくてもよいので、超仕上げを外輪、又は内輪
の左側半分、右側半分と別々に超仕上げすることなく、
１工程で加工することが可能となり、コスト低減が可能
となった。

【００４４】かかる構成により、電磁クラッチ用３点接
触単列玉軸受を用いることで、従来の複列アンギュラ玉
軸受より軸受の幅寸法を約１／２と大幅に小さくするこ
とが可能となり、さらにカーエアコンユニットとしても
コンパクトとなり、大幅なコスト低減が可能となった。
また、外輪、又は内輪の一方の軌道輪の軌道面断面形状
を単一な曲率半径とすることにより、加工が単純とな
り、４点接触玉軸受よりさらにコストを低減させること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁クラッチ用軸受が取りつけられた
コンプレッサーの断面図である。

【図２】本発明の第１実施例である３点接触玉軸受の上
半分断面図である。

【図３】本発明の第１実施例、及び第２実施例である３
点接触玉軸受の外輪の上半分断面図である。

【図４】本発明の第１実施例である３点接触玉軸受の内
輪の上半分断面図である。

【図５】本発明の第２実施例である３点接触玉軸受の上
半分断面図である。

【図６】本発明の第２実施例である３点接触玉軸受の内
輪の上半分断面図である。

【図７】本発明の第３実施例である３点接触玉軸受の上
半分断面図である。

【図８】本発明の第３実施例である３点接触玉軸受の外
輪の上半分断面図である。

【図９】本発明の第３実施例、及び第４実施例である３
点接触玉軸受の内輪の上半分断面図である。

【図１０】本発明の第４実施例である３点接触玉軸受の
上半分断面図である。

【図１１】本発明の第４実施例である３点接触玉軸受の
外輪の上半分断面図である。

【図１２】従来のコンプレッサーの縦断面図である。

【符号の説明】

１３点接触（単列）玉軸受２内輪３外輪４内輪軌道面５外輪軌道面６内輪軌道面底部（非接触部）６ａ内輪軌道面底部の中心６ｂ、７ｂ、２６ｂ、２７ｂ中心面７外輪軌道面底部（非接触部）７ａ外輪軌道面底部の中心８鋼球１３駆動軸１６ベルト車（プーリ）２６内輪溝（非接触部）２６ａ内輪溝の中心２７外輪溝（非接触部）２７ａ外輪溝の中心Ｂi 内輪溝幅Ｂe 外輪溝幅Ｃi1、Ｃi2 内輪曲率中心Ｃe1、Ｃe2 外輪曲率中心Ｒi、Ｒi1、Ｒi2 内輪曲率半径Ｒe、Ｒe1、Ｒe2 外輪曲率半径Ｓi 内輪曲率中心間距離Ｓe 外輪曲率中心間距離 α 接触角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内輪が軸に固定され、外輪がベルト車と
一体に回転可能に取り付けられ、掛けられたベルトによ
るラジアル荷重と、ベルト車の軸方向に接触又は離間さ
せることによって回転力を伝達するようにされた電磁ク
ラッチによるスラスト荷重と、ベルト車と軸受の軸方向
中心のずれのために発生する曲げモーメント荷重と、を
受けるようにされた電磁クラッチ用軸受において、該軸
受は外輪及び内輪はそれぞれ一体にされ、内輪又は外輪
の一方の軌道面の断面の曲率半径は軌道面底部の中心を
通る中心面対称にされたゴシックアーチ形状とし、他方
の外輪又は内輪の軌道面の断面が単一曲率である３点接
触の単列玉軸受であって、前記ゴシックアーチ形状の曲
率半径は鋼球寸法の５１〜５５％とし、外輪、内輪の曲
率中心位置はそれぞれ軸受の径方向は同一で、軸方向に
は前記中心面対称に鋼球寸法の０．８〜５．７％の距離
で互いに交差するように配置され、かつ、鋼球と外輪及
び鋼球と内輪との接触角が１５度〜３５度とされ、単一
曲率側の軌道面の断面が鋼球寸法の５０．５〜５６％の
単一曲率にされていることを特徴とする電磁クラッチ用
軸受。
【請求項２】前記ゴシックアーチ形状とした外輪又は内
輪の軌道面の一部に軌道部の交差部が曲線で連結され前
記鋼球と接することのない鋼球寸法の５〜２０％の幅の
非接触部を設け、かつ、少なくとも前記非接触部を除く
軌道面が超仕上げされていることを特徴とする請求項１
記載の電磁クラッチ用軸受。
【請求項３】前記ゴシックアーチ形状とした外輪又は内
輪の非接触部は溝加工されており、該溝幅は鋼球寸法の
５〜２０％とされ、軌道面が超仕上げされていることを
特徴とする請求項２記載の電磁クラッチ用軸受。