JP2001124098A - 軸受の組み付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被水を原因とする軸受を腐食を防止する。 【解決手段】 ボス部６ａの軸方向寸法Ｌｃを軸受７の
軸方向寸法Ｌｂより長くするとともに、放射状に突出す
る突起部６ｃに軸受７の軸方向一端面７ｄを接触させる
ことにより軸受７をボス部６ａに対して位置決する。こ
れにより、フロントハウジング６の表面を伝って軸受７
側に向かって流れる水の多くは、軸受７に到達する前
に、重力により外周面６ｂの最上部で分かれるようにし
て下方側に流れる。また、ボス部６ａの外周面６ｂと軸
受７の内周面との接触面を除けば、軸受７の軸方向端部
７ｄとボス部６ａとの接触部位の面積を極めて小さくす
ることができる。したがって、水が溜まる部位（箇所）
を小さくすることができるので、軸受７に到達する水量
が減少したことと相まって、被水を原因とする軸受７を
腐食を未然に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸受の取付構造に
関するもので、圧縮機に動力を断続可能に伝達する電磁
クラッチ（動力伝達装置）に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁クラッチにおいて、
電磁コイルを回転部材（ロータ）側に設置するコイル回
転型が実開平１−１３１０２８号公報、実開平２−５４
９２８号公報等で提案されている。これらのコイル回転
型の電磁クラッチは、磁気回路を回転部材と回転部材に
吸引されるアーマチャのみで構成されているので、コイ
ル固定型（回転部材と固定部材とアーマチャとにより磁
気回路を構成する）に比べて磁気抵抗を非常に小さくす
ることができ、吸引力を増大及び電磁クラッチの小型化
を図ることができるという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コイル固定
型の電磁クラッチでは、円盤状の支持部材（サポートア
ーム）を介して電磁コイル（ステータコイル）が圧縮機
のフロントハウジングに固定されているとともに、支持
部材が回転部材（ロータ）内に配置された軸受（ベアリ
ング）を覆うように配置されていた。このため、支持部
材が回転部材内に水が進入することを防止する遮断壁と
して機能していたため、圧縮機が被水しても回転部材内
の軸受が被水していしまうこと防止できた。

【０００４】これに対して、コイル回転型の電磁クラッ
チは、図６に示すように、支持部材を有していないの
で、圧縮機が被水すると、フロントハウジング５の表面
を伝って流れてきた水が、軸受７の軸方向端部（図６の
Ａ部）とフロントハウジング６との接触部位に溜まって
しまい、軸受の腐食を招くおそれがある。なお、図６に
示す電磁クラッチは、発明者等が試作検討したものであ
る。

【０００５】因みに、軸受の腐食と言う問題は、電磁ク
ラッチ固有の問題ではなく、被水環境に置かれる軸受全
てにおいて発生し得る問題である。

【０００６】本発明は、上記点に鑑み、被水を原因とす
る軸受を腐食を防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、軸方向が略
水平となる軸受（７）をボス部（６ａ）の外周面（６
ｂ）に組み付けるための軸受の組み付け構造において、
ボス部（６ａ）の軸方向寸法（Ｌｃ）は、軸受（７）の
軸方向寸法（Ｌｂ）より長く、ボス部（６ａ）には、径
外方側に突出する突起部（６ｃ）が設けられ、さらに、
突起部（６ｃ）が軸受（７）の軸方向端面（７ｄ）に接
触することにより、軸受（７）がボス部（６ａ）に対し
て位置決めされていることを特徴とする。

【０００８】これにより、第１に、ボス部（６ａ）の軸
方向寸法（Ｌｃ）が軸受（７）の軸方向寸法（Ｌｂ）よ
り長いので、軸受（７）側に向かって流れる水の多く
は、軸受（７）に到達する前に、重力によりボス部（６
ａ）の外周面（６ｂ）の最上部で分かれるようにして下
方側に流れる。

【０００９】第２に、軸受（７）の腐食を招く水が溜ま
る部位は、軸受（７）とボス部（６ａ）との接触部位で
あるが、本発明では、軸受（７）の軸方向一端面（７
ｄ）が突起部（６ｃ）に接触することにより、軸受
（７）がボス部（６ａ）に対して位置決めされた状態で
組み付けられているので、ボス部（６ａ）の外周面（６
ｂ）と軸受（７）との接触面を除けば、軸受（７）の軸
方向端部（７ｄ）とボス部（６ａ）との接触部位の面積
を極めて小さくすることができる。

【００１０】したがって、水が溜まる部位（箇所）を小
さくすることができるので、軸受（７）に到達する水量
が減少したことと相まって、被水を原因とする軸受
（７）を腐食を未然に防止することができる。

【００１１】請求項２に記載の発明では、突起部（６
ｃ）は、ボス部（６ａ）の外周に複数本設けられてお
り、さらに、少なくともボス部（６ａ）の上端側に突起
部（６ｃ）が設けられているとともに、その上端側に突
起部（６ｃ）は、ボス部（６ａ）の軸方向に延びた突条
のものであることを特徴とする。

【００１２】これにより、水をより確実に最上部で分か
れさせて下方側に流すことができるので、被水を原因と
する軸受（７）を腐食をさらに確実に防止することがで
きる。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する
実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例で
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る軸受
の取付構造を車両用冷凍サイクルの圧縮機に動力を伝達
するコイル回転型の電磁クラッチ（動力伝達装置）１０
０に適用したものであり、図１は本実施形態に係る圧縮
装置の一部断面図である。なお、圧縮機は、軸方向（シ
ャフト）が略水平方向と一致するように車両に搭載され
る。

【００１４】図１中、１は駆動側ロータ（以下、ロータ
と略す。）であり、その外周部には多重Ｖベルトが掛け
られる多重Ｖ溝を持ったプーリ部１ａが一体に形成され
ている。なお、ロータ１は、Ｖベルト（図示せず）を介
して走行用エンジン（外部駆動源）から回転力（駆動
力）を受けて回転する駆動側回転部材であって、炭素含
有量の少ない鉄系金属（強磁性体）にて断面コの字形状
とした２重リング形状に形成されている。因みに、ロー
タ１の開口側端面は、後述するアーマチャ８と接触して
回転力を伝達する摩擦面１ｅが形成されている。

【００１５】ロータ１の内周円筒部１ｂと外周円筒部１
ｃの間には、環状の凹部１ｄが形成されており、この凹
部１ｄ内には、通電されることにより磁界を発生させる
電磁コイル（励磁コイル）２が収納されている。この電
磁コイル２（以下、コイル２と略す。）は、図２に示す
ように、樹脂製の巻枠３に銅線（巻き線）が巻かれたも
ので、コイル２に電力を供給するスリップリング１９、
２０と共に樹脂にてモールド（一体化）されて凹部１ｄ
内に収納されている。なお、この一体化されたものをコ
イルユニット４と呼ぶ。

【００１６】また、図１中、５は従動側機器（回転機
械）である圧縮機であり、６は圧縮機５のうち、電磁ク
ラッチ１００側に位置するフロントハウジングである。
このフロントハウジング６はアルミニウムダイカスト製
であり、その中心部に軸方向外方に突出する円筒状のボ
ス部（固定部材）６ａが一体成形されている。ここで、
圧縮機５は公知の斜板型、ベーン型、スクロール型等の
いずれのタイプでもよい。

【００１７】７はロータ１をフロントハウジング６のボ
ス部６ａ上に回転自在に支持する軸受であり、この軸受
７は本例ではロータ１の内周面（内周円筒部１ｂ）にし
まりばめで圧入固定された外輪７ａと、ボス部６ａの外
周面６ｂにすきまばめで嵌合される内輪７ｂと、この両
者７ａ、７ｂの間に転動自在に保持された転動体７ｃと
からなる転がり軸受である。

【００１８】ここで、ボス部６ａの軸方向寸法Ｌｃは、
軸受７の軸方向寸法Ｌｂより長く、かつ、ボス部６ａの
外周壁には、図３に示すように、ボス部６ａの軸方向に
突条に延びるとともに、軸受７（ボス部６ａ）の径外方
側に向けて放射状（花びら状）に突出する突起部６ｃが
複数本（本実施形態では、４本）一体形成されている。

【００１９】そして、図１に示すように、突起部６ｃが
軸受７の軸方向一端面７ｄ（フロントハウジング６側の
端面）に接触することにより、軸受７がボス部６ａに対
して軸方向一端側の位置決めされ、一方、軸受７の軸方
向他端面７ｄ（フロントハウジング６と反対側の端面）
はボス部６ａに装着されたサークリップ（固定手段）１
４ａにより軸方向他端側の位置決めされている。このた
め、軸受７は、突起部６ｃ及びサークリップ１４ａによ
り挟まれた状態となるので、ボス部６ａに位置決め固定
される。

【００２０】８はロータ１の摩擦面１ｅに対向配設され
たアーマチャで、リング状の平板形状に鉄系金属（強磁
性体）で形成されている。このアーマチャ８は電磁コイ
ル２の非通電時にはロータ１の摩擦面１ｅから所定の微
小距離離れた位置（図１に示す位置）に板ばね（弾性連
結部材）９のばね力で保持されるようになっている。

【００２１】この板ばね９は本例では中心穴９ａを持つ
円板状の皿バネから構成されており、板ばね９の外周部
は複数のリベット１０ａによりアーマチャ８の外周部に
連結され、板ばね９の内周部は複数のリベット１０ｂに
よりハブ１１に連結されている。なお、板ばね９にはア
ーマチャ８側へ突出する突出部９ｂが円周方向に複数個
一体成形されており、この突出部９ｂにより板ばね９に
初期撓みを与えて、電磁コイル２の非通電時にアーマチ
ャ８を図１の所定位置に保持するばね力（初期反力）を
得る。

【００２２】ハブ１１は従動側回転部材であって、鉄系
金属にて半径方向に延びる板部１１ａと中心円筒部１１
ｂとを有する形状に成形されている。ハブ１１の中心円
筒部１１ｂは、圧縮機５の回転軸１２にスプライン結合
等により回り止めして嵌合している。そして、回転軸１
２の先端ネジ穴部（図示せず）にボルト１３をネジ込む
ことによりハブ１１を回転軸１２に一体に連結してい
る。

【００２３】また、２２、２３はスリップリング１９、
２０に摺動可能に接触してスリップリング１９、２０
（コイル２）に電力を供給する炭素系の導電材料からな
るものである。

【００２４】次に、コイルユニット４の詳細構造及びそ
の組み付け方法について述べる。

【００２５】図２はコイルユニット４の断面図であり、
図４はコイルユニット４の正面図である。そして、コイ
ルユニット４は、径方向に延びる円板部４０と、この円
板部４０の外周部から軸方向に突出する円環部４１とを
有する形状に樹脂（電気絶縁材）により成形されてい
る。前者の円板部４０にスリップリング１９、２０を、
また、後者の円環部４１に樹脂製の巻枠３と電磁コイル
２をそれぞれインサート成形の手法にて一体成形してい
る。４２はハブ１１の中心円筒部１１ｂの外周側に所定
間隔を開けて嵌合する中心穴である。

【００２６】正極側及び負極側のスリップリング１９、
２０は図４に示すように、そのいずれか一方の径を大、
他方の径を小に設定して、径方向において重合するよう
にコイルユニット４と同心状に配置されている。この両
スリップリング１９、２０はボス部６ａの内周側に位置
するように配置される。

【００２７】この両スリップリング１９、２０は銅等の
導体金属からなるもので、それぞれ接続片１９ａ、２０
ａを切削加工、プレス加工等の方法で一体成形してい
る。ここで、接続片１９ａ、２０ａはそれぞれ１８０°
対称位置において径方向の外方に延びるように細長形状
に成形されている。そして、接続片１９ａ、２０ａの外
周端部にはそれぞれ端子片１９ｂ、２０ｂを一体成形し
ている。この端子片１９ｂ、２０ｂに電磁コイル２の巻
き始め端部及び巻き終わり端部のリード線１５、１６
（図４）を機械的にかしめ結合した上で半田付けするこ
とにより、機械的及び電気的に結合している。

【００２８】両スリップリング１９、２０のうち、ブラ
シ２２、２３に対向する面は、リング状の溝部４３、４
４を通して外部に露出している。ブラシ２２、２３の先
端部は溝部４３、４４内に挿入されてスリップリング１
９、２０の表面に接触する。ここで、溝部４３、４４を
ブラシ２２、２３側からスリップリング１９、２０の表
面に向かって徐々に断面積が減少するテーパ状に成形す
ることにより、ブラシ２２、２３の先端部が常にスリッ
プリング１９、２０表面に安定的に接触するようになっ
ている。

【００２９】樹脂製コイルユニット４の円板部４０にお
いて、両スリップリング１９、２０の中間部位にはブラ
シ摩耗粉の排出穴４５が形成されている。この排出穴４
５はコイルユニット４の円周方向に複数（本例では図４
のように３個）設けられ、かつ、内周側の溝部４４内に
開口している。

【００３０】また、樹脂製コイルユニット４の円板部４
０において外周寄りの部位に、円周方向の略半周に及ぶ
２つの円弧状溝部４６が板厚方向に貫通して設けられ、
この円弧状溝部４６をロータ１の内周円筒部１ｂが貫通
することにより、内周円筒部１ｂの先端部１ｂ’がアー
マチャ８に直接対向できるようになっている。なお、ロ
ータ１の内周円筒部１ｂの先端部１ｂ’には円板部４０
における接続片１９ａ、２０ａ部分が嵌合する溝部が形
成されている。

【００３１】また、樹脂製コイルユニット４の円板部４
０にはロータ１の内周円筒部１ｂの内周面に嵌合する円
環状の嵌合面４７が軸方向に突出成形してあり、この嵌
合面４７と円環部４１の両方においてロータ１の内周円
筒部１ｂの内外の両面に嵌合することにより、樹脂製コ
イルユニット４の円板部４０の径方向とロータ１の軸方
向との直角度の精度を高めるようになっている。また、
樹脂製コイルユニット４の円板部４０には、樹脂製コイ
ルユニット４をロータ１から取り外す時に用いる取り外
し用工具を係合するためのねじ穴（係合穴）４８が開け
てある。

【００３２】そして、コイルユニット４は、図１に示す
ように、その円環部４１をロータ１の凹部１ｄ内に挿入
した後に、サークリップ（固定手段）１４ｂによりロー
タ１に固定される。これにより、コイルユニット４をロ
ータ１に一体化することができ、コイルユニット４はロ
ータ１と一体に回転する。

【００３３】一方、圧縮機５の回転軸１２及びハブ１１
の中心円筒部１１ｂと、ボス部６ａの内周面との間には
円筒状の空間２１が形成されており、この空間２１には
正極側、負極側のブラシ２２、２３及びこのブラシ２
２、２３の保持部材２４が配置されている。

【００３４】ブラシ保持部材２４はブラシ収納凹部２４
ａ、２４ｂとリング状の底面部２４とを有する円環状に
樹脂等の電気絶縁材で成形されている。ブラシ収納凹部
２４ａ、２４ｂはブラシ保持部材２４の円周方向に概略
１８０°離れた対称位置に断面円弧状に形成され、ブラ
シ保持部材２４の軸方向に沿って延びる十分な軸方向寸
法（深さ）を持つ形状に形成され、その底部は底面部２
４ｃにて閉塞されている。

【００３５】そして、ブラシ２２、２３はブラシ収納凹
部２４ａ、２４ｂに沿った断面円弧状に形成され、一方
のブラシ２２は一方のブラシ収納凹部２４ａ内に軸方向
に摺動可能に収納され、このブラシ２２の一端部とブラ
シ収納凹部２４ａの底面部２４ｃとの間に弾性押圧部材
としてコイルスプリング２５が配置されている。従っ
て、このブラシ２２の他端部はコイルスプリング２５の
ばね力により常に一方のスリップリング１９に圧接す
る。

【００３６】同様に、他方のブラシ２３は他方のブラシ
収納凹部２４ｂ内に軸方向に摺動可能に収納され、この
ブラシ２３の一端部とブラシ収納凹部２４ｂの底面部２
４ｃとの間に弾性押圧部材としてコイルスプリング２６
が配置されている。従って、このブラシ２３の他端部は
コイルスプリング２６のばね力により常に他方のスリッ
プリング２０に圧接する。

【００３７】なお、ブラシ保持部材２４はボス部６ａの
内周面に適宜の手段により回転方向の位置決めをしてフ
ロントハウジング６にねじ止め等の固定手段により保
持、固定される。

【００３８】ブラシ２２及びブラシ２３にはそれぞれ正
極側、負極側のリード線（ピグテール）２７、２８の一
端が電気接続され、このリード線２７、２８の他端部は
ブラシ保持部材２４の底面部２４ｃを貫通して、ブラシ
保持部材２４のうち圧縮機５側の表面（図１の右側端
面）に取り出し、更にフロントハウジング６を通して、
電磁コイル２の通電を断続する外部制御回路に電気接続
されるようになっている。

【００３９】次に、本実施形態の特徴を述べる。

【００４０】ボス部６ａの軸方向寸法Ｌｃが軸受７の軸
方向寸法Ｌｂより長いので、フロントハウジング６の表
面を伝って軸受７側に向かって流れる水の多くは、軸受
７に到達する前に、重力により外周面６ｂの最上部で分
かれるようにして下方側に流れる。

【００４１】ところで、軸受７の腐食を招く水が溜まる
部位は、軸受７のとフロントハウジング６（ボス部６
ａ）との接触部位であるが、本実施形態では、軸受７の
軸方向一端面７ｄが突起部６ｃに接触することにより、
軸受７がボス部６ａに対して位置決めされた状態で組み
付けられているので、ボス部６ａの外周面６ｂと軸受７
の内周面との接触面を除けば、軸受７の軸方向端部７ｄ
とフロントハウジング６（ボス部６ａ）との接触部位の
面積を極めて小さくすることができる。

【００４２】したがって、水が溜まる部位（箇所）を小
さくすることができるので、軸受７に到達する水量が減
少したことと相まって、被水を原因とする軸受７を腐食
を未然に防止することができる。

【００４３】また、本実施形態のごとく、少なくともボ
ス部６ａの上端側に位置する部位に突起部６ｃを設けれ
ば、突起部６ｃによりフロントハウジング６の表面を伝
って軸受７側に向かって流れる水を、より確実に最上部
で分かれさせて下方側に流すことができるので、被水を
原因とする軸受７を腐食をさらに確実に防止することが
できる。

【００４４】ところで、本実施形態は、ボス部６ａの軸
方向寸法Ｌｃが軸受７の軸方向寸法Ｌｂより長くするこ
とで、フロントハウジング６の表面を伝って軸受７側に
向かって流れる水の多くを、軸受７に到達する前に下方
側に流すものであるので、突起部６ｃのうちボス部６ａ
の軸方向と平行な部位の寸法（以下、突起部長さＬａと
呼ぶ。）が長いほど、多くの水を軸受７に到達する前に
下方側に流すことができる。

【００４５】しかし、突起部長さＬａが長くなると、図
１から明らかなように、圧縮機５の軸方向寸法の大型化
を招くので、ボス部６ａの表面粗さ、撥水性及び強度等
を考慮して適宜選定する必要があるが、少なくとも３ｍ
ｍ以上とすることが望ましい。

【００４６】また、突起部６ａは、ダイカストにてボス
部６ａ（フロントハウジング６）と一体成形されている
ので、ボス部６ａ（フロントハウジング６）の製造原価
上昇を招くことなく、被水を原因とする軸受７を腐食を
防止できる。

【００４７】なお、本実施形態では、上端側に位置する
部位に突起部６ｃにより、フロントハウジング６の表面
を伝って軸受７側に向かって流れる水を最上部で分かれ
させて下方側に流すものであるので、突起部６ｃの断面
形状波は、図３（ａ）に示すように、ボス部６ａの径外
方側に向けて凸となった略三角状とするが望ましいが、
本実施形態は、これに限定されるものではなく、半円形
状等その他の形状であってもよい。

【００４８】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、ボス部６ｂのうち突起部６ｃが形成された部位の外
周面は、ボス部６ａ軸方向と略平行であったが、図５に
示すように、軸受７と反対が側に向かうほど、切削加工
等によりその径寸法が縮小するようにテーパ状としても
よい。

【００４９】また、上述の実施形態では、車両用冷凍サ
イクルの圧縮装置に本発明に係る軸受の取付構造を適用
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プー
リ等のその他の回転体を支持する軸受にも適用すること
ができる。

【００５０】また、上述の実施形態では、ボス部６ａの
上端側に位置する部位に突起部６ｃを設けたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、ボス部６ａの上端側
からずれた位置に形成してもよい。

【００５１】また、上述の実施形態では、突起部６ｃが
４本設けられていたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、軸受７を圧入する際の押圧力に応じて適宜選
定されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る圧縮装置の一部面図で
ある。

【図２】本発明の実施形態に係る圧縮装置のコイルユニ
ットの断面図である。

【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係るフロントハウ
ジングの正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ断面図
である。

【図４】本発明の実施形態に係る圧縮装置のコイルユニ
ットの正面図である。

【図５】本発明の変形例に係るボス部の断面図である。

【図６】試作に係る圧縮装置の一部面図である。

【符号の説明】

１…ロータ、６…フロントハウジング、６ａ…ボス部、
６ｃ…突起部、７…軸受。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田渕 泰生 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 大口 純一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3J017 AA02 AA10 DB04 DB06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向が略水平となる軸受（７）をボス
   部（６ａ）の外周面（６ｂ）に組み付けるための軸受の
   組み付け構造であって、 前記ボス部（６ａ）の軸方向寸法（Ｌｃ）は、前記軸受
   （７）の軸方向寸法（Ｌｂ）より長く、 前記ボス部（６ａ）には、径外方側に突出する突起部
   （６ｃ）が設けられ、 さらに、前記突起部（６ｃ）が前記軸受（７）の軸方向
   端面（７ｄ）に接触することにより、前記軸受（７）が
   前記ボス部（６ａ）に対して位置決めされていることを
   特徴とする軸受の組み付け構造。
2. 【請求項２】 前記突起部（６ｃ）は、前記ボス部（６
   ａ）の外周に複数本設けられており、 さらに、少なくとも前記ボス部（６ａ）の上端側に前記
   突起部（６ｃ）が設けられているとともに、その上端側
   に前記突起部（６ｃ）は、前記ボス部（６ａ）の軸方向
   に延びた突条のものであることを特徴とする請求項１に
   記載の軸受の組み付け構造。
3. 【請求項３】 外部駆動源から動力を受けて稼働する圧
   縮機（５）と、 前記外部駆動源からの駆動力を断続可能に伝達する動力
   伝達装置（１００）とを有し、 前記動力伝達装置（１００）の回転部材（１）は、請求
   項１又は２記載の軸受の組み付け構造にて前記圧縮機
   （５）のハウジング（６）に組み付けられいることを特
   徴とする圧縮装置。