JP2003021149A

JP2003021149A - コンプレッサ用プーリの回転支持装置

Info

Publication number: JP2003021149A
Application number: JP2001210265A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Iso; 賢一磯
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】小型・軽量に構成できる構造で、しかも十分
な耐久性を確保する。【解決手段】ケーシング２に対して従動プーリ４ｂ
を、４点接触型のラジアル玉軸受１４ｂにより支持す
る。このラジアル玉軸受１４ｂに封入するグリースとし
て、基油が合成油であり、増ちょう剤がウレア化合物で
あり、添加剤としてZnＤＴＣを含むものを使用する。
又、好ましくは、無端ベルト１１から加わるラジアル荷
重のオフセット量を小さく抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るコンプレッサ
用プーリの回転支持装置は、自動車用空気調和装置用の
コンプレッサを構成するハウジング等の固定の部分に、
このコンプレッサを回転駆動する為の従動プーリを回転
自在に支持する為、このコンプレッサの回転駆動装置に
組み込んだ状態で使用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空気調和装置に組み込んで冷媒
を圧縮するコンプレッサは、走行用エンジンにより回転
駆動する。この為、このコンプレッサの回転軸の端部に
設けた従動プーリと、上記走行用エンジンのクランクシ
ャフトの端部に固定した駆動プーリとの間に無端ベルト
を掛け渡し、この無端ベルトの循環に基づいて、上記回
転軸を回転駆動する様にしている。

【０００３】図８は、コンプレッサの回転軸１の回転駆
動部分の構造を示している。この回転軸１は、図示しな
い転がり軸受により、ケーシング２内に回転自在に支持
している。このケーシング２の端部外面に設けた、請求
項に記載した支持部分に相当する支持筒部３の周囲に従
動プーリ４を、複列ラジアル玉軸受５により、回転自在
に支持している。この従動プーリ４は、断面コ字形で全
体を円環状に構成しており、上記ケーシング２の端面に
固定したソレノイド６を、上記従動プーリ４の内部空間
に配置している。一方、上記回転軸１の端部で上記ケー
シング２から突出した部分には取付ブラケット７を固定
しており、この取付ブラケット７の周囲に磁性材製の環
状板８を、板ばね９を介して支持している。この環状板
８は、上記ソレノイド６への非通電時には、上記板ばね
９の弾力により、図８に示す様に上記従動プーリ４から
離隔しているが、上記ソレノイド６への通電時にはこの
従動プーリ４に向け吸着されて、この従動プーリ４から
上記回転軸１への回転力の伝達を自在とする。即ち、上
記ソレノイド６と上記環状板８と上記板ばね９とによ
り、上記従動プーリ４と上記回転軸１とを係脱する為の
電磁クラッチ１０を構成している。

【０００４】上述の様な、複列ラジアル玉軸受５により
従動プーリ４を回転自在に支持する構造の場合には、こ
の従動プーリ４に掛け渡した無端ベルト１１からこの従
動プーリ４に多少の偏荷重が加わった場合でも、上記複
列ラジアル玉軸受５を構成する外輪１２の中心軸と内輪
１３の中心軸とが不一致になる（傾斜する）事は殆どな
い。従って、上記複列ラジアル玉軸受５の耐久性を十分
に確保すると共に、上記従動プーリ４の回転中心が傾斜
する事を防止して、上記無端ベルト１１の偏摩耗を防止
できる。但し、上記複列ラジアル玉軸受５を使用する事
に伴って、軸方向寸法が嵩む事が避けられない。従動プ
ーリ４の回転支持部は、限られた空間内に設置しなけれ
ばならない場合が多く、軸方向寸法が嵩む事は好ましく
ない。しかも、軸方向寸法が嵩む事に伴い、構成各部品
のコストが嵩んでしまう。

【０００５】上記従動プーリ４を支持する為の転がり軸
受として、上述の様な複列ラジアル玉軸受５に代えて単
列深溝型のラジアル玉軸受を使用すれば、軸方向寸法を
短縮して限られた空間内への設置が容易になる。但し、
単純な単列深溝型のラジアル玉軸受の場合には、上記従
動プーリ４がモーメント荷重を受けた場合にこの従動プ
ーリ４の傾斜を防止する為の力が小さく、上記ラジアル
玉軸受を構成する外輪の中心軸と内輪の中心軸とが不一
致になる程度が著しくなる。この結果、上記ラジアル玉
軸受の耐久性が不十分になるだけでなく、上記従動プー
リ４に掛け渡した無端ベルト１１に著しい偏摩耗が発生
し易くなる。

【０００６】この様な事情に鑑みて、従動プーリを支持
する為に、単列で４点接触型のラジアル玉軸受を使用す
る事が、例えば特開平９−１１９５１０号公報、同１１
−３３６７９５号公報に記載されている様に、従来から
考えられている。図９〜１０は、このうちの特開平９−
１１９５１０号公報に記載された、従来構造の第２例を
示している。

【０００７】この従来構造の第２例では、金属板にプレ
ス加工等による曲げ加工を施して成る従動プーリ４ａ
を、単列で４点接触型のラジアル玉軸受１４により、図
示しない支持部分の周囲に回転自在に支持できる様にし
ている。このラジアル玉軸受１４は、互いに同心に支持
された外輪１５及び内輪１６と、複数個の玉１７、１７
とを備える。このうちの外輪１５の内周面には外輪軌道
１８を、内輪１６の外周面には内輪軌道１９を、それぞ
れ全周に亙って形成している。これら各軌道１８、１９
の断面形状はそれぞれ、上記各玉１７、１７の直径の１
／２よりも大きな曲率半径を有する円弧同士を中間部で
交差させた、所謂ゴシックアーチ状である。従って、上
記各軌道１８、１９と上記各玉１７、１７の転動面と
は、それぞれ２点ずつ、これら各玉１７、１７毎に合計
４点ずつで接触する。

【０００８】この様な４点接触型のラジアル玉軸受１４
は、一般的な単列深溝型のラジアル玉軸受に比べてモー
メント荷重に対する剛性が大きく、モーメント荷重を受
けた場合でも上記外輪１５の中心軸と上記内輪１６の中
心軸とがずれにくくなる。この為、一般的な単列深溝型
のラジアル玉軸受を使用してコンプレッサ用プーリの回
転支持装置を構成した場合に比べて、従動プーリ４に掛
け渡した無端ベルト１１（図８参照）に発生する偏摩耗
を緩和できる。尚、前記特開平１１−３３６７９５号公
報には、コンプレッサ駆動用の従動プーリの回転支持部
に上述の様な４点接触型のラジアル玉軸受を組み付け、
更にこの従動プーリとコンプレッサの回転軸との間に電
磁クラッチを設けた構造が記載されている。

【０００９】又、図１１に示す様な、単列で３点接触型
の玉軸受１４ａでも、一般的な単列深溝型のラジアル玉
軸受に比べてモーメント荷重に対する剛性が大きく、モ
ーメント荷重を受けた場合でも外輪１５の中心軸と内輪
１６ａの中心軸とがずれにくくなる。この３点接触型の
玉軸受１４ａは、この内輪１６ａの外周面に、玉１７の
転動面と１点で接触する断面が単一曲率を有する円弧状
の内輪軌道１９ａを、上記外輪１５の内周面に、上記図
１０に示した４点接触型のラジアル玉軸受１４と同様
に、上記玉１７の転動面と２点で接触する、ゴシックア
ーチ状の外輪軌道１８を、それぞれ形成している。この
様な３点接触型の玉軸受１４ａを使用してコンプレッサ
用プーリを支持する場合でも、一般的な単列深溝型のラ
ジアル玉軸受を使用してコンプレッサ用プーリの回転支
持装置を構成した場合に比べて、従動プーリ４に掛け渡
した無端ベルト１１（図８参照）に発生する偏摩耗を緩
和できる。図１１に記載した構造とは逆に、各玉の転動
面と外輪軌道とが１点ずつで、内輪軌道とが２点ずつ
で、それぞれ接触する３点接触型の玉軸受の場合も同様
である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した様に、コンプ
レッサ駆動用の従動プーリの回転支持部に上述の様な４
点接触型或は３点接触型のラジアル玉軸受を組み付けた
場合には、小型・軽量化と耐久性の確保とを高次元で両
立させられる可能性がある。但し、４点接触型或は３点
接触型のラジアル玉軸受１４、１４ａの場合には、一般
的に深溝型のラジアル玉軸受に比べて、各玉１７、１７
の転動面と外輪軌道１８及び内輪軌道１９、１９ａとの
転がり接触部で発生するスピン損失に基づく転がり抵抗
が大きい。この結果、上記ラジアル玉軸受１４、１４ａ
の内部で発生する摩擦熱が多くなり、このラジアル玉軸
受１４、１４ａの内部の温度上昇が著しくなる。この結
果、このラジアル玉軸受１４、１４ａの内部に一般的な
グリースを封入したのでは、このグリースが早期に熱劣
化して十分な潤滑性能を発揮できなくなり、上記ラジア
ル玉軸受１４、１４ａの耐久性が不十分となる。本発明
のコンプレッサ用プーリの回転支持装置は、この様な事
情に鑑みて発明したものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のコンプレッサ用
プーリの回転支持装置は、前述した様な従来から知られ
ているコンプレッサ用プーリの回転支持装置と同様に、
回転軸と、この回転軸の周囲に設けられた固定の支持部
分と、この固定の支持部分に支持された転がり軸受と、
この転がり軸受により上記支持部分の周囲に回転自在に
支持された、無端ベルトを掛け渡す為のプーリとを備え
る。そして、上記転がり軸受は、前述した特開平９−１
１９５１０号公報、同１１−３３６７９５号公報に記載
されている様に、外周面に玉の転動面と１点又は２点で
接触する形状の内輪軌道を有する内輪と、内周面に玉の
転動面と１点又は２点で接触する形状の外輪軌道を有す
る外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在
に設けられた複数個の玉とを備え、これら内輪軌道と外
輪軌道とのうちの少なくとも一方の軌道とこれら各玉の
転動面とがそれぞれ２点ずつで接触する、単列で３点又
は４点接触型のラジアル玉軸受である。

【００１２】特に、本発明のコンプレッサ用プーリの回
転支持装置に於いては、上記ラジアル玉軸受内に、基油
がエーテル系とエステル系とポリαオレフィン系とのう
ちから選択される１種又は２種以上の合成油であり、増
ちょう剤がウレア化合物であり、添加剤として少なくと
もZnＤＴＣを含むグリースを封入している。又、好まし
くは、上記プーリの外周面で上記無端ベルトと接触する
部分の幅方向中央部位置と上記ラジアル玉軸受の中心と
の軸方向距離であるオフセット量を、このラジアル玉軸
受のピッチ円直径の４０％以下とする。又、好ましく
は、上記ラジアル玉軸受の単品時（内輪及び外輪を相手
部材に嵌合固定する以前の状態）でのラジアル隙間を、
上記ラジアル玉軸受のピッチ円直径の０．２％以下、又
は上記各玉の直径の１．５％以下とする。又、好ましく
は、上記オフセット量を、上記ピッチ円直径の２０％以
下、更に好ましくは１０％以下とする。更に、必要に応
じて、上記オフセット量の下限値を１mm以上としても良
い。

【００１３】更に好ましくは、次の〜のうちの１又
は２以上の構成を、上述した本発明と組み合わせる事も
できる。内輪軌道及び外輪軌道の溝深さを、玉の直径の１８
％以上とする。内輪と外輪と玉とのうちの少なくとも１種の部品
に、窒化処理と寸法安定化処理とのうちの少なくとも一
方の処理を施す。各玉を保持器に設けたポケット内に転動自在に保持
すると共に、この保持器の周方向に関するこれら各ポケ
ットの内寸を、上記各玉の直径の１．０３倍以上とす
る。ラジアル玉軸受の断面形状の幅寸法を、同じく径方
向の高さ寸法の１．３倍以上とする。尚、これら〜の構成は、本発明とは別に、それぞれ
単独で、或は任意に組み合わせて、コンプレッサ用プー
リの回転支持装置を構成する３点又は４点接触型のラジ
アル玉軸受に適用する事もできる。

【００１４】

【作用】上述の様に構成する本発明のコンプレッサ用プ
ーリの回転支持装置によれば、グリースの寿命を向上さ
せる事により、プーリを支持しているラジアル玉軸受の
耐久性向上を図れる。

【００１５】又、好ましい構造として示した様に、オフ
セット量を上記ラジアル玉軸受のピッチ円直径の４０％
以下に抑えれば、このラジアル玉軸受の回転抵抗の増大
を抑えつつ、このラジアル玉軸受を構成する内輪の中心
軸と外輪の中心軸とがずれる事をより十分に抑える事が
できる。即ち、上記ラジアル玉軸受の中心に対する無端
ベルトの巻き掛け位置のオフセット量を、このラジアル
玉軸受のピッチ円直径の４０％以下に抑えれば、プーリ
を介して上記外輪に加わるモーメント荷重を小さく抑え
られる。これにより、これらプーリ及び外輪の上記内輪
に対する傾斜を抑えて、上記ラジアル玉軸受の転がり接
触部分に過大な面圧が作用するのを防止し、このラジア
ル玉軸受の耐久性確保を図れる。又、上記プーリに掛け
渡した無端ベルトの偏摩耗を抑えて、この無端ベルトの
耐久性確保も図れる。又、好ましい構造として、上記ラ
ジアル玉軸受の単品時でのラジアル隙間を、このラジア
ル玉軸受のピッチ円直径の０．２％以下、又は、各玉の
直径の１．５％以下に抑えれば、上記両中心軸同士がず
れにくくなって、上記作用をより良好な状態で得られ
る。

【００１６】更に、必要に応じて前述した〜のうち
から選択する１又は２以上の構成を付加する事により、
上記ラジアル玉軸受の耐久性を、より一層向上させる事
ができる。先ず、の様に内輪軌道及び外輪軌道の溝深
さを、玉の直径の１８％以上確保すれば、玉の転動面が
これら内輪軌道及び外輪軌道の端縁に乗り上げる事を防
止して、この転動面に過大な面圧が加わる事を防止し、
この転動面の転がり疲れ寿命を確保して、上記ラジアル
玉軸受の耐久性向上を図れる。又、の様に、窒化処理
又は寸法安定化処理を施せば、当該処理を施した部品並
びにこの部品と接触する他の部品の転がり疲れ寿命を向
上させて、上記ラジアル玉軸受の耐久性向上を図れる。
又、の様に、保持器の各ポケットの内寸を確保すれ
ば、これら各ポケット内に保持した玉がこれら各ポケッ
トの内面を強く押圧する事を防止して、上記保持器の損
傷を防止し、この保持器を含む上記ラジアル玉軸受の耐
久性向上を図れる。更に、の様に、ラジアル玉軸受の
断面形状の幅寸法を確保すれば、このラジアル玉軸受の
内部空間の容積を大きくしてこの内部空間内に封入可能
なグリースの量を多くし、結果としてこのグリースの耐
久寿命を長くして、上記ラジアル玉軸受の耐久性向上を
図れる。尚、上述の説明から明らかな通り、上記〜
の構成は、それぞれ単独で、或は任意に組み合わせて本
発明のコンプレッサ用プーリの回転支持装置に適用でき
る。更には、３点又は４点接触型のラジアル玉軸受に限
らずに単列の玉軸受全般に関し、本発明のコンプレッサ
用プーリの回転支持装置とは独立して（別個に）も実施
できる。この場合にも、上記〜の構成は、それぞれ
単独で、或は任意に組み合わせて実施できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜４は、本発明の実施の形態
の２例を示している。尚、本例の特徴は、ケーシング２
の支持筒部３等の固定の支持部分の周囲に従動プーリ４
ｂ、４ｃを回転支持する為の転がり軸受として４点接触
型のラジアル玉軸受１４ｂを使用する構造で、このラジ
アル玉軸受１４ｂ内に封入するグリースとして十分な耐
熱性を有するものを使用してこのラジアル玉軸受１４ｂ
の耐久性を確保すると共に、このラジアル玉軸受１４ｂ
と上記従動プーリ４ｂ、４ｃとの位置関係を、このラジ
アル玉軸受１４ｂの諸元との関係で適正に規制する事に
より、このラジアル玉軸受１４ｂ及び上記従動プーリ４
ｂ、４ｃに掛け渡した無端ベルト１１の耐久性確保を図
る点にある。その他の部分の構造及び作用は、図１に示
した第１例の構造に関しては、前述の図８に示した従来
構造と同様である。これに対して、図２に示した第２例
の構造の場合には、可変容量型のコンプレッサ用プーリ
の回転支持装置に関するものである。

【００１８】この様な図２に示した第２例の構造は、電
磁クラッチ１０（図１）を持たない。従動プーリ４ｃと
回転軸１の先端部に固定した連結ブラケット２０とを、
過大トルクが加わった場合を除いて、回転力をそのまま
伝達する様に結合している。この為に、上記従動プーリ
４ｃの外側面（図２の左側面）に全周に亙って突設した
円筒状支持部２１の外周面に焼き付け等により結合固定
したゴムダンパ２２の外周面と、上記連結ブラケット２
０の外周縁部に形成した庇部２３の内周面とを凹凸係合
させている。即ち、この庇部２３の内周面と上記ゴムダ
ンパ２２の外周面との断面形状を、互いに相似形の非円
形（例えば花弁状）とし、これら両周面同士を当接若し
くは近接対向させている。この為、上記回転軸１を回転
駆動する為に要するトルクが通常の値である場合には、
上記従動プーリ４ｃの回転が上記ゴムダンパ２２を介し
て上記連結ブラケット２０に伝わり、上記回転軸１が回
転駆動される。これに対して、コンプレッサの焼き付き
等によりこの回転軸１を回転駆動する為に要するトルク
が過大になると、上記ゴムダンパ２２が弾性変形若しく
は裂断して、上記従動プーリ４ｃが上記回転軸１と独立
して回転する事を可能にする。そして、上記コンプレッ
サの故障時にも、エンジンが停止する事を防止する。

【００１９】図２に示した第２例の構造の場合、前述し
た第１例の構造から電磁クラッチ１０（図１）を省略し
た分、上記従動プーリ４ｃの外径を小さくして上記回転
軸１の高速回転を可能にし、コンプレッサの圧縮性能の
向上を図れる。このコンプレッサが、例えば特開平１１
−２１０６１９号公報、或は実開昭６４−２７４８２号
公報に記載された様な斜板式可変容量型コンプレッサの
場合には、斜板の傾斜角度を極く小さく（更には傾斜角
度をゼロに）する事により、コンプレッサの回転軸の回
転トルクを極く小さくできる。従って、上記電磁クラッ
チ１０を省略しても、冷房を必要としない場合に、上記
コンプレッサがエンジンの回転に対する抵抗となる事を
防止できる。

【００２０】前述の図１に示した第１例の構造の場合
も、上述の図２に示した第２例の構造を、何れも、前述
の図８に示した従来構造の第１例の場合と同様に、ケー
シング２に設けた、請求項の支持部分に相当する支持筒
部３の周囲に従動プーリ４ｂ、４ｃを、図３に示す様な
ラジアル玉軸受１４ｂにより回転自在に支持している。
このラジアル玉軸受１４ｂは、互いに同心に支持された
外輪１５ａ及び内輪１６ｂと、複数個の玉１７とを備え
る。このうちの外輪１５ａの内周面には外輪軌道１８ａ
を、内輪１６ｂの外周面には内輪軌道１９ｂを、それぞ
れ全周に亙って形成している。これら各軌道１８ａ、１
９ｂの断面形状はそれぞれ、上記各玉１７の直径Ｄａの
１／２よりも大きな曲率半径Ｒｏ、Ｒｉを有し互いに中
心が異なる１対ずつの円弧同士を中間部で交差させた、
所謂ゴシックアーチ状である。本例の場合には、上記外
輪軌道１８ａの曲率半径Ｒｏを、上記各玉１７の直径Ｄ
ａの０．５３倍（Ｒｏ＝０．５３Ｄａ）とし、上記内輪
軌道１９ｂの曲率半径Ｒｉを、上記各玉１７の直径Ｄａ
の０．５１５倍（Ｒｉ＝０．５１５Ｄａ）としている。

【００２１】各部を上述の様に形成するのに伴って、上
記各軌道１８ａ、１９ｂと上記各玉１７の転動面とは、
それぞれ２点ずつ、これら各玉１７毎に合計４点ずつで
接触する。本例の場合、これら各軌道１８ａ、１９ｂと
各玉１７の転動面との転がり接触部の位置をこれら各軌
道１８ａ、１９ｂの中央からのずれ角度で表す、レスト
アングルθは、それぞれ２０度としている。又、上記外
輪１５ａ及び内輪１６ｂと複数個の玉１７とを組み合わ
せて上記ラジアル玉軸受１４ｂを構成した状態で、この
ラジアル玉軸受１４ｂには、正又は負のラジアル隙間が
存在するが、正の隙間が存在する場合でも、その値を、
前記ラジアル玉軸受１４ｂのピッチ円直径Ｄｐの０．２
％以下、又は、上記各玉１７の直径Ｄａの１．５％以下
に抑えている。

【００２２】尚、上記外輪軌道１８ａの曲率半径Ｒｏを
上記内輪軌道１９ｂの曲率半径Ｒｉよりも大きくした理
由は、これら各軌道１８ａ、１９ｂの円周方向に関する
凹凸形状が、外輪軌道１８ａと内輪軌道１９ｂとで互い
に逆になる為である。即ち、円周方向に関する形状が凹
となる上記外輪軌道１８ａの曲率半径Ｒｏを、円周方向
に関する形状が凸となる上記内輪軌道１９ｂの曲率半径
Ｒｉよりも大きくして、上記各接触部の接触面積、延て
は接触圧に大きな差が生じない様にし、上記各軌道１８
ａ、１９ｂの転がり疲れ寿命を揃える事により、無駄の
ない設計をする為である。又、前記外輪１５ａ及び内輪
１６ｂには、使用環境に応じて、１９０〜２３０℃、又
は２３０〜２７０℃程度での、高温テンパー処理（焼き
戻し処理）を施して、上記各軌道１８ａ、１９ｂの転が
り疲れ寿命の向上を図っている。尚、実際に高温テンパ
ー処理を施す場合には、上記温度範囲内で、例えば２０
０℃、２１０℃、２２０℃、２４０℃、２５０℃、２６
０℃と言ったノミナル値を目標として行なう。

【００２３】尚、図示の例では、上記各軌道１８ａ、１
９ｂの幅方向中央部に、これら各軌道１８ａ、１９ｂを
加工する際に使用する工具との干渉を防止する為の逃げ
溝２４ａ、２４ｂを形成している。但し、この様な逃げ
溝２４ａ、２４ｂは、前述の図１０に示した従来構造の
場合と同様に、省略する事もできる。何れにしても、上
記外輪１５ａの溝底部（外輪軌道１８ａの中央部で最も
肉厚が小さい部分）の肉厚Ｔ₁₅は、上記各玉１７の直径
Ｄａの２０％以上、好ましくは２０〜４０％｛Ｔ₁₅＝
（０．２〜０．４）Ｄａ｝とする。上記逃げ溝２４ａを
形成する場合には上記肉厚Ｔ₁₅は、この逃げ溝２４ａの
底部と上記外輪１５ａの外周面との距離を言う。この肉
厚Ｔ₁₅を上記範囲に規制する事により、前記ラジアル玉
軸受１４ｂの外径が徒に大きくなる事を防止し、上記外
輪１５ａを含むラジアル玉軸受１４ｂの大型化を抑えつ
つ、この外輪１５ａの強度確保を図れる。

【００２４】又、好ましくは、上記内輪軌道１９ｂ及び
外輪軌道１８ａの溝深さを、上記各玉１７の直径Ｄａの
１８％以上とする。尚、４点接触型のラジアル玉軸受１
４ｂを構成する内輪軌道１９ｂ及び外輪軌道１８ａの溝
深さとは、図４に示す様に、前記曲率半径Ｒｉ（Ｒｏ）
を有する曲線の底部から上記内輪軌道１９ｂ及び外輪軌
道１８ａの縁部まで（縁部に面取りが存在する場合には
その面取り部分まで）の距離Ｈを言う。この様な溝深さ
Ｈを上記各玉１７の直径Ｄａの１８％以上とすれば、上
記各玉１７の転動面が上記内輪軌道１９ｂ及び外輪軌道
１８ａの端縁に乗り上げる事を防止して、この転動面に
過大な面圧が加わる事を防止し、この転動面の転がり疲
れ寿命を確保して、上記ラジアル玉軸受１４ｂの耐久性
向上を図れる。この理由に就いて、図４〜５により説明
する。

【００２５】上記各玉１７の転動面と上記内輪軌道１９
ｂ及び外輪軌道１８ａとの接触部には周知の接触楕円２
５、２５が、これら各軌道１９ｂ、１８ａ毎に左右（左
右方向は図４による）１対ずつ存在するが、これら各接
触楕円２５、２５の大きさは、上記ラジアル玉軸受１４
ｂに加わるラジアル荷重やモーメント荷重の大きさによ
って変化する。そして、モーメント荷重が加わる場合に
は、上記左右１対の接触楕円２５、２５同士の大きさが
互いに異なる。何れにしても、この様な接触楕円２５、
２５全体が上記内輪軌道１９ｂ及び外輪軌道１８ａ部分
に存在すれば、上記各玉１７の転動面に過大な面圧が加
わる事はないが、モーメント荷重に伴って何れかの接触
楕円２５が上記内輪軌道１９ｂ又は外輪軌道１８ａから
外れる（厳密に言えば、外れた場合には接触楕円を構成
しないが、説明の簡略化の為に、接触部が端縁にまで達
した場合にも接触楕円の語を使用する）と、当該転動面
に、エッジロードに基づく過大な面圧が作用する。従っ
て、上記各玉１７の転動面の転がり疲れ寿命を確保し、
上記ラジアル玉軸受１４ｂの耐久性を確保する為には、
上記接触楕円２５が上記内輪軌道１９ｂ及び外輪軌道１
８ａから外れない、言い換えれば接触楕円２５がこれら
各軌道１９ｂ、１８ａの端縁にまで達しない様にする必
要がある。

【００２６】そこで、モーメント荷重を受けつつ運転さ
れる４点接触型のラジアル玉軸受１４ｂに関する、有効
ラジアル隙間と接触楕円２５、２５の高さとの関係を求
める為の実験を行なった。実験は、前述の図３により説
明した仕様で、ピッチ円直径Ｄｐが４３．５mmであるラ
ジアル玉軸受１４ｂに、１０００Ｎのラジアル荷重を
８．７mmのオフセット量（図１、２のδ＝８．７mm、δ
／Ｄｐ＝０．２＝２０％）で加え、上記有効ラジアル隙
間の変動に応じた上記接触楕円２５、２５の高さの変化
を求めた。尚、接触楕円２５、２５は、４点接触型のラ
ジアル玉軸受１４ｂを構成する各玉１７毎に４点ずつ存
在するが、このうちで最も軌道の縁部の近くにまで達し
た接触楕円２５の端縁部の高さｈを、当該ラジアル玉軸
受１４ｂの接触楕円２５の高さとした。そして、この高
さｈの上記各玉１７の直径Ｄａに対する割り合い（ｈ／
Ｄａ）と上記有効ラジアル隙間との関係を求めた。

【００２７】この結果を図５に示す。一方、本発明の対
象となるコンプレッサ用プーリの回転支持装置に組み込
む、４点接触型のラジアル玉軸受１４ｂは、−４０℃〜
１６０℃程度の温度環境の下で使用されるが、この場合
に於ける上記ラジアル玉軸受１４ｂの有効ラジアル隙間
は、−０．０１０mm（負の隙間）から０．０２０mm（正
の隙間）までの間である。そして、この範囲内で最も有
効ラジアル隙間が大きく、これに伴って上記接触楕円２
５の高さｈが大きくなる、この有効ラジアル隙間が０．
０２０mmの場合に於ける、接触楕円２５の高さｈの上記
各玉１７の直径Ｄａに対する割り合いは、１８％であ
る。この事から、前述したの様に、前記内輪軌道１９
ｂ及び外輪軌道１８ａの溝深さＨを、上記各玉１７の直
径の１８％以上確保すれば、これら各玉１７の転動面が
上記内輪軌道１９ｂ及び外輪軌道１８ａの端縁に乗り上
げる事を防止できる事が分かる。この乗り上げを防止す
れば、上記各玉１７の転動面に過大な面圧が加わる事を
防止し、この転動面の転がり疲れ寿命を確保して、上記
ラジアル玉軸受１４ｂの耐久性向上を図れる。尚、上記
溝深さＨの上記各玉１７の直径Ｄａに対する割り合い
（Ｈ／Ｄａ）の最大値は、上記内輪軌道１９ｂと外輪軌
道１８ａとの間への玉１７の組み込み等の組立作業を考
慮して、４０％以下とする。この様に、内輪軌道１９ｂ
及び外輪軌道１８ａの溝深さＨを各玉１７の直径Ｄａの
１８％以上確保して４点接触型のラジアル玉軸受１４ｂ
の耐久性向上を図る技術は、コンプレッサ用プーリの回
転支持装置を対象とした本発明と組み合わせた場合は勿
論、他の用途で実施した場合にも有用である。

【００２８】又、図３に示す様に、前記外輪１５ａの両
端部内周面に形成した係止溝２６、２６には、それぞれ
シールリング２７、２７の外周縁部を係止している。こ
れら各シールリング２７、２７は、それぞれ心金２８に
より弾性材２９を補強して成るもので、この弾性材２９
の外周縁を上記各係止溝２６、２６に、弾性的に係合さ
せている。この状態でこの弾性材２９の内周縁部に設け
たシールリップ３０の先端縁を、上記内輪１６ｂの一部
に、全周に亙り摺接させて、上記各玉１７を設置した内
部空間３１の両端開口部を密閉している。尚、上記各シ
ールリング２７、２７を構成する上記弾性材２９として
好ましくは、ニトリルゴム又はアクリルゴムを使用す
る。

【００２９】そして、この様にして外部空間と遮蔽し
た、上記内部空間３１内に、本発明の特徴であるグリー
スを封入している。このグリースは、基油がエーテル系
とエステル系とポリαオレフィン（ＰＡＯ）系とのうち
から選択される１種又は２種以上の合成油であり、増ち
ょう剤がウレア化合物であり、添加剤として少なくとも
ZnＤＴＣを含むものを使用する。又、好ましくは、４０
℃の雰囲気中での粘度が５０〜１２０mm²/ｓ（ｃｓ
ｔ）、更に好ましくは７０〜１００mm²/ｓであるものを
使用する。この様なグリースは、上記各玉１７の転動面
と前記各軌道１８ａ、１９ｂとの転がり接触部に良好な
油膜を形成して、これら各軌道１８ａ、１９ｂの転がり
疲れ寿命の確保に寄与する。即ち、４点接触型の前記ラ
ジアル玉軸受１４ｂの内部の発熱が著しくなると、上記
内部空間３１に封入したグリースの寿命が、熱劣化に基
づいて短くなる。上述の様な組成を有するグリースは、
優れた耐熱性を有する為、上記内部空間３１内の温度上
昇によっても寿命低下は僅かであり、上記ラジアル玉軸
受１４ｂの耐久性向上に寄与できる。

【００３０】上述の様なグリースを封入する事により、
上記ラジアル玉軸受１４ｂの耐久性向上を図れる事を確
認する為に行なった実験に就いて説明する。実験に使用
した上記ラジアル玉軸受１４ｂは、前述の図３により説
明した仕様で、内輪１６ｂの内径が３５mm、外輪１５ａ
の外径が５２mm、幅が１２mm、ピッチ円直径Ｄｐが４
３．５mmの４点接触型のものである。又、使用したグリ
ースは、次の表１に示す、本発明に属するもの５種類
（実施例１〜５）と、次の表２に示す、本発明からは外
れるもの４種類（比較例１〜４）との９種類である。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】前述の様な仕様のラジアル玉軸受１４ｂに
それぞれ上記表１、２に示す様なグリースを封入して９
種類の試料を造り、これら各試料に就いて、焼き付き寿
命に関する試験と、低温時の保持器音に関する試験とを
行なった。このうち、焼き付き寿命に関する試験では、
上記ラジアル玉軸受１４ｂの内部空間３１内に１．０ｇ
のグリースを封入して、中央部に２０００Ｎのラジアル
荷重を加えつつ、常温下で上記外輪１５ａを１００００
min^-1 で回転させた。この条件で、定常運転時に於ける
上記内部空間３１内の温度は１６０℃となる。そこで、
この内部空間３１内の温度が１７０℃にまで上昇した場
合に、当該試料に関して焼き付き寿命に達したと判断し
て、試験を中止した。この焼き付き寿命に至るまでの時
間を測定し、この時間が実車の搭載に耐えられるだけの
長さがあるか否かで、上記グリースの適否を判断した。
そして、適の場合には「○」印を、不適の場合には
「×」印を、それぞれ上記表１、２の焼き付き寿命の欄
に記載した。又、低温時の保持器音に関する試験では、
上記焼き付き寿命に関する試験で使用したラジアル玉軸
受１４ｂのシールリングを非接触のものに変えて、この
ラジアル玉軸受１４ｂの内部空間３１内に１．０ｇのグ
リースを封入し、周囲温度が−３０℃の条件下で３９．
２Ｎのラジアル荷重を加えつつ、内輪１６ｂを６０００
min^-1 で回転させた。そして、保持器音の発生の有無
を、耳で聞いて判定した。この結果、保持器音が発生し
ていないと判定された場合には「○」印を、発生したと
判定された場合には「×」印を、それぞれ上記表１、２
の低温性の欄に記載した。

【００３４】各グリースの組成と、上述の様な条件で行
なった実験の結果とを表した、前記表１、２を見れば明
らかな通り。本発明の技術範囲に属するグリースを使用
する事により、４点接触型のラジアル玉軸受１４ｂの耐
焼き付き性を向上させると共に、低温時に発生する振動
並びに騒音の低減を図れる。即ち、増ちょう剤として優
れた耐熱性を有するウレア化合物を使用すると共に、添
加剤としてZnＤＴＣを添加している為、優れた耐焼き付
き性を確保できる。又、基油として、優れた低温流動性
を有する、エーテル系とエステル系とポリαオレフィン
（ＰＡＯ）系とのうちから選択される１種又は２種以上
の合成油を使用している為、−３０℃と言った低温下で
も保持器音の発生を防止して、優れた音響特性を得られ
る。

【００３５】又、本例の場合には、前記各玉１７を、冠
型の保持器３２により、転動自在に保持している。この
保持器３２は、補強材としてのガラス繊維を５〜３５重
量％（好ましくは１０〜２５重量％）含有した、ポリア
ミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の合成樹
脂を射出成形する事により、一体に造っている。この様
な保持器３２の底部、即ち円環状のリム部３３のうちで
最も薄くなった、ポケット３４の奥部に対応する部分の
軸方向に関する厚さＴ₃₃を、上記各玉１７の直径Ｄａの
１０〜４０％｛Ｔ₃₃＝（０．１〜０．４）Ｄａ｝として
いる。上記保持器３２の諸元をこの様に規制する事によ
り、この保持器３２の軸方向寸法の増大を抑えつつ、こ
の保持器３２の強度を確保し、前記従動プーリ４ｃの高
速回転時に加わる遠心力に拘らず、この保持器３２の弾
性変形を実用上問題がない程度に抑えられる様にしてい
る。

【００３６】又、好ましくは、上記保持器３２の周方向
（図１〜３の表裏方向）に関する上記各ポケット３４の
内寸を、前記各玉１７の直径Ｄａの１．０３倍以上とす
る。この様に上記保持器３２の各ポケット３４の内寸を
確保すれば、これら各ポケット３４内に保持した玉１７
がこれら各ポケット３４の内面を強く押圧する事を防止
して、上記保持器３２の損傷を防止し、この保持器３２
を含む前記ラジアル玉軸受１４ｂの耐久性向上を図れ
る。この理由に就いて、図６を参照しつつ説明する。

【００３７】上記保持器３２は上記各玉１７の公転に伴
って回転するが、これら各玉１７の公転速度は前記外輪
軌道１８ａ及び内輪軌道１９ｂとの接触角の影響を受け
る。又、上記ラジアル玉軸受１４ｂがモーメント荷重を
受けた状態で回転する場合に上記各玉１７の接触角は、
上記外輪軌道１８ａ及び内輪軌道１９ｂの円周方向に関
して微妙に変化する。この結果、上記各玉１７の公転速
度は、この円周方向に関して不同になる。言い換えれ
ば、円周方向に関する位相によって、微妙に早くなった
り遅くなったりする。この結果、上記各玉１７の円周方
向に関する位置は、これら各玉１７の公転運動が均一に
（円周方向に関して公転速度が変化せずに）行なわれた
と仮定した場合の位置（以下「正規位置」とする。）に
比べて微妙に変化する。

【００３８】図６は、上記ラジアル玉軸受１４ｂがモー
メント荷重を受けた状態で回転する場合に於ける、上記
各玉１７の正規位置からのずれを、これら各玉１７の直
径Ｄａに対する割り合いで示している。この図６の横軸
は円周方向位置を角度で表し、縦軸は上記正規位置から
のずれの大きさの上記各玉の直径Ｄａに対する割合を％
で表している。この様な図６から明らかな通り、上記各
玉１７は１公転の間に、凡そ±１．７％、正規位置を中
心に回転方向に関して前後に移動する。この結果、上記
各玉１７の転動面と前記各ポケット３４の内面とが近接
していると、公転速度が早い玉１７は、公転方向に関し
てポケット３４の前側内面を押圧し、同じく公転速度が
遅い玉１７は後側内面を押圧する。この結果、円周方向
に隣り合うポケット３４同士の間に存在する爪部３５
（図３）に、大きな力が円周方向に関して交互に作用
し、この爪部３５を含む前記保持器３２の耐久性が損な
われる。

【００３９】これに対して、前述した通り、上記保持器
３２の周方向に関する上記各ポケット３４の内寸を、前
記各玉１７の直径Ｄａの１．０３倍以上とすれば、これ
ら各ポケット３４内に保持した玉１７がこれら各ポケッ
ト３４の内面を強く押圧する事を防止できる。尚、上記
内寸が上記直径Ｄａの１．０３倍である場合には、上記
各玉１７の転動面が上記各ポケット３４の内面に押し付
けられる可能性があるが、その力は極く小さく、上記爪
部３５の無理のない弾性変形により、十分に吸収でき
る。更に、上記内寸を上記直径Ｄａの１．０３５倍以上
にすれば、上記各玉１７の転動面が上記各ポケット３４
の内面に押し付けられる事を十分に防止できる。

【００４０】尚、上記保持器３２の円周方向に関して、
上記各ポケット３４の内寸を大きくする為には、これら
各ポケット３４の内径全体を大きくする他、これら各ポ
ケット３４の形状を、円周方向に長い長円形とする事に
よっても対応できる。何れにしても、上記円周方向に関
する内寸の最大値は、上記保持器３２全体の強度を考慮
して、上記直径Ｄａとの関係で規制する。一般的には、
上記内寸の最大値をこの直径Ｄａの１．１倍以下、好ま
しくは１．０５倍以下に規制する。又、この様に上記各
ポケット３４の円周方向に関する内寸を大きくして保持
器の耐久性向上を図る技術は、図示の様な冠型の保持器
に限らず、軸方向両端にリム部を有する、もみ抜き保持
器にも適用できる。更には、コンプレッサ用プーリの回
転支持装置を対象とした本発明と組み合わせた場合は勿
論、他の用途で実施した場合にも有用である。

【００４１】上述の様な構成を有する前記ラジアル玉軸
受１４ｂは、図１、２に示す様に、前記従動プーリ４
ｂ、４ｃの内周面と前記ケーシング２の支持筒部３との
間に組み付けて、本発明のコンプレッサ用プーリの回転
支持装置を構成する。この様にコンプレッサ用プーリの
回転支持装置を構成した場合、上記従動プーリ４ｂ、４
ｃの外周面に掛け渡す無端ベルト１１の幅方向中央位置
（図１、２の鎖線α）と、上記ラジアル玉軸受１４ｂの
幅方向中央位置（図１、２の鎖線βで示す、玉１７の中
心位置）とは、図１、２に示したδ（オフセット量）分
だけ軸方向（図１、２の左右方向）に関してずれる。本
例のコンプレッサ用プーリの回転支持装置の場合には、
上記オフセット量δを、上記ラジアル玉軸受１４ｂのピ
ッチ円直径Ｄｐ（図３）の４０％以下（０．４Ｄｐ≧
δ）としている。尚、好ましくは、上記オフセット量δ
を、上記ピッチ円直径の２０％以下（０．２Ｄｐ≧
δ）、更に好ましくは１０％以下（０．１Ｄｐ≧δ）と
して、上記ラジアル玉軸受１４ｂの耐久性を確保する様
にしている。

【００４２】この点に就いて先に行なった実験の結果を
示す図７を参照しつつ説明する。この図７は、ラジアル
荷重の作用位置の上記ラジアル玉軸受１４ｂの中心（前
記各玉１７の中心）に対するオフセット量δと、このラ
ジアル玉軸受１４ｂを構成する複数の玉１７のピッチ円
直径Ｄｐとの比が、このラジアル玉軸受１４ｂの寿命に
及ぼす影響を知る為に行なった耐久実験の結果を示す線
図である。この図７は、横軸に上記オフセット量δとピ
ッチ円直径Ｄｐとの比（％）を、縦軸に寿命比（無次元
数）を、それぞれ表している。又、この縦軸に表された
寿命比は、１が実用上必要とされる寿命を表しており、
この寿命比が１以上であれば実用に耐えられる構造であ
り、この寿命比が１未満であれば、実用に耐えられない
構造である。尚、この寿命比は、以下の条件で上記ラジ
アル玉軸受１４ｂを、内輪１６ｂを固定し、外輪１５ａ
を回転させる状態で運転する事により求めた。回転数：１００００min^-1 温度：常温ラジアル荷重：２２５４Ｎ

【００４３】実験では、上記オフセット量δを、１１．
５％〜４６％の間で、全部で５通りに変化させて、それ
ぞれの場合の寿命（耐久性）を、それぞれの場合に就い
て複数個ずつの試料に就いて測定した。尚、図７の破線
ａの途中に、上記５通りのオフセット量δに対応する部
分に示した縦方向の線分は、上記複数個ずつの試料に関
しての実験結果のばらつきの範囲を、これら各線分上の
黒点は同じく平均値を、それぞれ表している。この様な
実験結果を表す図７から明らかな通り、上記オフセット
量δを上記ラジアル玉軸受１４ｂのピッチ円直径Ｄｐの
４０％以下に抑えれば、実用上必要とされる寿命を確保
して実用に耐えられる構造を実現できる。これに対し
て、上記オフセット量δが上記ラジアル玉軸受１４ｂの
ピッチ円直径Ｄｐの４０％を越えると、上記ラジアル玉
軸受１４ｂの耐久性が急激に悪化する。又、上記オフセ
ット量δを上記ピッチ円直径の２０％以下に抑えれば、
上記ラジアル玉軸受１４ｂの寿命を、実用上必要とされ
る値の８倍以上確保できる。更に、上記オフセット量δ
を上記ピッチ円直径の１０％以下に抑えれば、上記ラジ
アル玉軸受１４ｂの寿命を、実用上必要とされる値の１
０倍程度確保できる。

【００４４】上述の様なコンプレッサ用プーリの回転支
持装置の使用時には、上記オフセット量δに比例するモ
ーメント荷重が、上記無端ベルト１１の張力に基づき、
上記従動プーリ４ｂ、４ｃを介して上記ラジアル玉軸受
１４ｂに加わる。そして、このラジアル玉軸受１４ｂを
構成する外輪１５ａの中心軸と内輪１６ｂの中心軸と
が、互いに不一致になる（傾斜する）傾向になる。但
し、本例の場合には、この様な場合でも、上記ラジアル
玉軸受１４ｂの回転抵抗の増大を抑えつつ、このラジア
ル玉軸受１４ｂを構成する外輪１５ａの中心軸と内輪１
６ｂの中心軸とがずれる事を抑える事ができる。

【００４５】即ち、上記ラジアル玉軸受１４ｂの単品時
でのラジアル隙間を、このラジアル玉軸受１４ｂのピッ
チ円直径Ｄｐの０．２％以下、又は、前記各玉１７の直
径Ｄａの１．５％以下に抑えているので、上記両中心軸
同士がずれにくい。しかも、上記ラジアル玉軸受１４ｂ
に対する上記無端ベルト１１の巻き掛け位置のオフセッ
ト量δを、上記ピッチ円直径Ｄｐの４０％以下、更に好
ましくは２０％、１０％以下に抑えているので、上記従
動プーリ４ｂ、４ｃを介して上記外輪１５ａに加わるモ
ーメント荷重を小さく抑えられる。これらにより、これ
ら従動プーリ４ｂ、４ｃ及び外輪１５ａの上記内輪１６
ｂに対する傾斜を抑えて、上記ラジアル玉軸受１４ｂの
転がり接触部分に過大な面圧が作用するのを防止し、こ
のラジアル玉軸受１４ｂの耐久性確保を図れる。又、上
記従動プーリ４ｂ、４ｃに掛け渡した上記無端ベルト１
１の偏摩耗を抑えて、この無端ベルト１１の耐久性確保
も図れる。

【００４６】尚、上記両中心軸同士のずれを防止すべ
く、このずれの発生に結び付く上記モーメント荷重をな
くす為には、上記オフセット量δをゼロにする、即ち、
上記従動プーリ４ｂ、４ｃの外周面の無端ベルト１１の
巻き掛け位置の軸方向中心位置αを、上記ラジアル玉軸
受１４ｂの軸方向中心位置βに一致させる事が考えられ
る。但し、この様にすると、前記各玉１７の転動面と前
記外輪軌道１８ａ及び内輪軌道１９ｂとの接触点での滑
りに基づく摩耗や発熱が大きくなり易い。即ち、上記モ
ーメント荷重をなくすべく、上記オフセット量δをゼロ
にすると、上記各玉１７の転動面と上記外輪軌道１８ａ
及び内輪軌道１９ｂとの間にこれら各玉１７毎に２点ず
つ、合計４点存在する接触点の面圧が、軸方向両側でほ
ぼ同じとなる。この状態で上記従動プーリ４ｂ、４ｃが
回転すると、上記各接触点での滑りが大きくなり易く、
上記ラジアル玉軸受１４ｂの発熱が大きくなり易い。そ
して、この発熱等に伴って、上記ラジアル玉軸受１４ｂ
の転がり疲れ寿命が低下する可能性がある。本発明の場
合には、前述の様にグリースの組成を工夫する事によ
り、発熱に伴う温度上昇時にも潤滑性を確保する様にし
ているが、より優れた耐久性を確保する為には、温度上
昇を低く抑える事が好ましい。そこで、本発明を実施す
る場合に、この様な事情を考慮して、上記オフセット量
δの最小値を１mm以上（δ≧１mm）としても良い。この
オフセット量δの最小値を１mm以上とする事により、軸
方向両側の接触点の面圧に差を設けて、上記各接触点で
大きな滑りが発生するのを防止し、上記ラジアル玉軸受
１４ｂの転がり疲れ寿命をより長くできる。

【００４７】又、以上の説明は、玉１７の転動面が外輪
軌道１８ａと内輪軌道１９ｂとにそれぞれ２点ずつ、合
計４点で接触する４点接触型のラジアル玉軸受１４ｂに
関する実施の形態及び実験結果に就いて行なったが、前
述の図１１に示す様な、玉１７の転動面と内輪軌道１９
ａ（又は外輪軌道）が１点で接触し、この玉１７の転動
面と外輪軌道１８（又は内輪軌道）とが２点で接触する
３点接触型のラジアル玉軸受１４ａの場合でも、同様に
構成して同様の効果を得られる。本発明者は、この様な
３点接触型のラジアル玉軸受１４ａに関しても、オフセ
ット量と寿命比との関係を求めた。その実験の結果を、
上記４点接触型のラジアル玉軸受１４ｂの場合と合わせ
て、前記図７に示す。この図７の実線ｂの途中に、上記
５通りのオフセット量δに対応する部分に示した縦方向
の線分は、３点接触型のラジアル玉軸受１４ａに関する
複数個ずつの試料に関しての実験結果のばらつきの範囲
を、これら各線分上の白点は同じく平均値を、それぞれ
表している。

【００４８】この様な実験結果を表す図７から明らかな
通り、３点接触型のラジアル玉軸受１４ａに関しても、
上記オフセット量δを上記ラジアル玉軸受１４ａのピッ
チ円直径Ｄｐの４０％以下に抑えれば、実用上必要とさ
れる寿命を確保して実用に耐えられる構造を実現でき
る。これに対して、上記オフセット量δが上記ラジアル
玉軸受１４ａのピッチ円直径Ｄｐの４０％を越えると、
上記ラジアル玉軸受１４ａの耐久性が急激に悪化する。
又、上記オフセット量δを上記ピッチ円直径の２０％以
下に抑えれば、上記ラジアル玉軸受１４ａの寿命を、実
用上必要とされる値の１２倍以上確保できる。更に、上
記オフセット量δを上記ピッチ円直径の１０％以下に抑
えれば、上記ラジアル玉軸受１４ａの寿命を、実用上必
要とされる値の１３倍程度確保できる。この様な図７か
ら明らかな通り、ラジアル玉軸受の寿命を比較した場合
には、３点接触型のラジアル玉軸受１４ａの寿命が４点
接触型の玉軸受１４ｂの寿命よりも長くなる。

【００４９】但し、これら各玉軸受１４ａ、１４ｂによ
り支持した従動プーリにモーメント荷重が加わった場合
のこの従動プーリの傾斜角度に関しては、３点接触型の
ラジアル玉軸受１４ａにより支持された従動プーリの傾
斜角度が、４点接触型の玉軸気１４ｂにより支持された
従動プーリの傾斜角度よりも大きくなる。従って、３点
接触型のラジアル玉軸受１４ａにより支持された従動プ
ーリに掛け渡された無端ベルトの寿命が、４点接触型の
ラジアル玉軸受１４ｂにより支持された従動プーリに掛
け渡された無端ベルトの寿命よりも短くなる。この為、
実際の場合には、用途等に応じ、ラジアル玉軸受１４
ａ、１４ｂの寿命と無端ベルトの寿命とのバランスを勘
案して、３点接触型、４点接触型、何れのラジアル玉軸
受１４ａ、１４ｂを使用するかを選択する。

【００５０】又、前記ラジアル玉軸受１４ａ、１４ｂを
構成する、内輪１６ａ、１６ｂと外輪１５ａ、１５と玉
１７、１７（図１、２、３、１１参照）とのうちの少な
くとも１種の部材が、炭素鋼、軸受鋼、ステンレス鋼等
の鉄系金属製である場合には、これら各部材１６ａ、１
６ｂ、１５ａ、１５、１７のうちの少なくとも１種の部
材に、窒化処理と寸法安定化処理とのうちの少なくとも
一方の処理を施す事が、上記ラジアル玉軸受１４ａ、１
４ｂの耐久性を確保する面からは好ましい。即ち、単列
の玉軸受であるこれらラジアル玉軸受１４ａ、１４ｂ
を、オフセット荷重を加えた状態で運転すると、上記各
玉１７、１７の転動面と前記内輪軌道１９ａ、１９ｂ及
び外輪軌道１８ａ、１８との当接部の面圧が高くなる。
この面圧に基づく弾性変形が大きくなると、当該部材の
転がり疲れ寿命が低下して上記ラジアル玉軸受１４ａ、
１４ｂの耐久性が低下するので、上記窒化処理により当
該部材の表面硬度を高くし、上記弾性変形を抑えると共
に摩耗防止も図る。又、上記オフセット荷重を受けた状
態での運転時には発熱量が多くなり、この発熱に伴って
上記ラジアル玉軸受１４ａ、１４ｂの構成各部材の寸法
が変化し易い為、上記寸法安定化処理により、上記発熱
に拘らず、寸法変化を抑える。

【００５１】このうちの窒化処理とは、Ｃ、Ｎの固溶に
より表面層を硬化させるものであり、処理後には表面の
硬度が高くなる。従って、窒化処理を施せば、上記内輪
１６ａ、１６ｂと、上記外輪１５ａ、１５と、上記各玉
１７、１７との表面には、硬度が高い窒化処理層が存在
する状態となる。尚、上記内輪１６ａ、１６ｂ及び外輪
１５ａ、１５に関しては、上記内輪軌道１９ａ、１９ｂ
或は外輪軌道１８ａ、１８部分に窒化処理層が存在すれ
ば、他の部分に存在する必要はない。但し、これら内輪
軌道１９ａ、１９ｂ或は外輪軌道１８ａ、１８部分にの
み、窒化処理層を形成する作業は面倒である為、実際の
場合には、上記内輪１６ａ、１６ｂ及び外輪１５ａ、１
５の表面全体に窒化処理層を形成する事が好ましい。
尚、上記面圧に基づく弾性変形は、上記内輪１６ａ、１
６ｂと外輪１５ａ、１５と玉１７、１７とに同じ様に生
じる訳ではなく、形状並びに材質により生じる程度が異
なる。例えば、材質が同じとすれば、外輪軌道１８ａ、
１８及び内輪軌道１９ａ、１９ｂが弾性変形し易いのに
対して、玉１７、１７の転動面は弾性変形しにくい。従
って、上記窒化処理は、総ての部材に施す事が好ましい
が、材質や寸法・形状等に応じて、上記内輪１６ａ、１
６ｂ及び外輪１５ａ、１５の様に、一部の部材にのみ施
しても良い。

【００５２】又、前記寸法安定化処理とは、残留オース
テナイト量γ_R の低減を目的とした熱処理であり、例え
ば上記内輪１６ａ、１６ｂと外輪１５ａ、１５とを造る
為の素材を徐々に冷却する事により、上記処理後の残留
オーステナイト量γ_R を６％容量以下とするものであ
る。この様な寸法安定化処理を施す事により、前記ラジ
アル玉軸受１４ａ、１４ｂの構成各部材の温度が上昇し
ても、これら各部材の寸法・形状が正規のものから大き
くずれる事を防止し、上記ラジアル玉軸受１４ａ、１４
ｂの諸元が正規のものからずれるのを防止して、これら
各ラジアル玉軸受１４ａ、１４ｂの耐久性向上を図れ
る。尚、この様な窒化処理或は寸法安定化処理に関して
も、コンプレッサ用プーリの回転支持装置を対象とした
本発明と組み合わせた場合は勿論、他の用途で実施した
場合にも有用である。

【００５３】更に、図示は省略するが、ラジアル玉軸受
の断面形状の幅寸法を、同じく径方向の高さ寸法の１．
３倍以上とすれば、このラジアル玉軸受の内部空間の容
積を大きくして、この内部空間内に封入可能なグリース
の量を多くできる。そして、結果としてこのグリースの
耐久寿命をより長くして、上記ラジアル玉軸受の耐久性
向上を図れる。この様な断面形状の幅寸法を大きくする
技術に関しても、コンプレッサ用プーリの回転支持装置
を対象とした本発明と組み合わせた場合は勿論、他の用
途で実施した場合にも有用である。

【００５４】

【発明の効果】本発明のコンプレッサ用プーリの回転支
持装置は、以上に述べた通り構成し作用する為、軸方向
寸法を大きくする事なく、許容モーメント荷重を確保
し、しかも十分な耐久性を確保できる。この為、上記コ
ンプレッサ用プーリの回転支持装置に組み込む転がり軸
受並びにこの転がり軸受に支持されたプーリに掛け渡し
た無端ベルトの寿命延長を図れる等、自動車用空気調和
装置のコンプレッサ等、各種機械装置の小型化、高性能
化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面
図。

【図２】同第２例を示す部分断面図。

【図３】ラジアル玉軸受のみを取り出して示す部分拡大
断面図。

【図４】溝深さの概念を説明する為の軌道輪の部分断面
図。

【図５】有効ラジアル隙間と接触楕円の高さとの関係を
示す線図。

【図６】正規位置からの玉の変位量と円周方向位置との
関係を示す線図。

【図７】オフセット量とピッチ円直径との比が耐久性に
及ぼす影響を知る為に行なった耐久実験の結果を示す線
図。

【図８】従来構造の第１例を示す部分断面図。

【図９】同第２例を示す断面図。

【図１０】４点接触型のラジアル玉軸受のみを取り出し
て示す部分拡大断面図。

【図１１】３点接触型のラジアル玉軸受のみを取り出し
て示す部分拡大断面図。

【符号の説明】

１回転軸２ケーシング３支持筒部４、４ａ、４ｂ、４ｃ従動プーリ５複列ラジアル玉軸受６ソレノイド７取付ブラケット８環状板９板ばね１０電磁クラッチ１１無端ベルト１２外輪１３内輪１４、１４ａ、１４ｂラジアル玉軸受１５、１５ａ外輪１６、１６ａ、１６ｂ内輪１７玉１８、１８ａ外輪軌道１９、１９ａ、１９ｂ内輪軌道２０連結ブラケット２１円筒状支持部２２ゴムダンパ２３庇部２４ａ、２４ｂ逃げ溝２５接触楕円２６係止溝２７シールリング２８心金２９弾性材３０シールリップ３１内部空間３２保持器３３リム部３４ポケット３５爪部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンプレッサの回転軸と、この回転軸の
周囲に設けられた固定の支持部分と、この固定の支持部
分に支持された転がり軸受と、この転がり軸受により上
記支持部分の周囲に回転自在に支持された、無端ベルト
を掛け渡す為のプーリとを備え、上記転がり軸受は、外
周面に玉の転動面と１点又は２点で接触する形状の内輪
軌道を有する内輪と、内周面に玉の転動面と１点又は２
点で接触する形状の外輪軌道を有する外輪と、これら内
輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個
の玉とを備え、これら内輪軌道と外輪軌道とのうちの少
なくとも一方の軌道とこれら各玉の転動面とがそれぞれ
２点ずつで接触する、単列で３点又は４点接触型のラジ
アル玉軸受であるコンプレッサ用プーリの回転支持装置
に於いて、このラジアル玉軸受内に、基油がエーテル系
とエステル系とポリαオレフィン系とのうちから選択さ
れる１種又は２種以上の合成油であり、増ちょう剤がウ
レア化合物であり、添加剤として少なくともZnＤＴＣを
含むグリースを封入している事を特徴とするコンプレッ
サ用プーリの回転支持装置。
【請求項２】プーリの外周面で無端ベルトと接触する
部分の幅方向中央部位置とラジアル玉軸受の中心との軸
方向距離であるオフセット量を、このラジアル玉軸受の
ピッチ円直径の４０％以下とした、請求項１に記載した
コンプレッサ用プーリの回転支持装置。