JP2008101668A

JP2008101668A - オルタネータ用転がり軸受

Info

Publication number: JP2008101668A
Application number: JP2006283615A
Authority: JP
Inventors: Makoto Muramatsu; 誠村松
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-05-01

Abstract

【課題】オルタネータの電気容量の増大傾向に伴い、オルタネータ用軸受においても高温化対策が必要となっている実情にかんがみ、グリース、その他の構成部材の材質を従来のものと変えることなくコストの上昇を抑えながら、潤滑寿命の長期化により、高温化に対処できるようにすることである。
【解決手段】オルタネータ用転がり軸受の外輪２の軌道溝４の両側に沿ってグリース溜り１４を設け、グリースをそのグリース溜り１４に滞留させて繰り返し潤滑作用に寄与できるようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等のオルタネータのロータ回転軸を支持するオルタネータ用転がり軸受に関するものである。

自動車のオルタネータは、自動車部品の電動化の進展に伴い要求される発電容量が増大し、これに伴いオルタネータ自体の発熱量が大きくなる傾向がある。オルタネータのロータ回転軸を支持する軸受についても、従来、要求温度は１５０℃とされていたが、近時は１８０℃程度の高い要求温度もみられるようになっている。

オルタネータ用軸受の高温化対策として、シール部材の高温化対策が提案され（特許文献１参照）、また、音響機器の分野において提案された含油ポリマ材料で保持器を構成することによりグリースの保持機能を改善する提案（特許文献２参照）をオルタネータ用軸受の高温化対策として転用することも考えられている。

図４は、従来一般に用いられているオルタネータ用転がり軸受である。この軸受は、内輪１と外輪２、及び前記内輪１と外輪２の対向した軌道溝３、４間に介在された複数の転動体５、前記転動体５の保持器６、及び前記内輪１と外輪２の軸方向両端部間に設けられたシール部材７、７からなる。この軸受の内部には転動体５の潤滑のためのグリースが封入される。
特開２００５−２６８３０号公報（段落０００８）特開平８−０２１４５０号公報（段落００１８）

前掲の従来技術は、いずれも軸受の一部の部材の材質変更又は潤滑の長寿命化を図ることによって、オルタネータの高温化に対処しようとするものであり、一応有効な手段であるということができる。

しかし、これらの対策はいずれも一部の材料が特殊化するため、コスト高になる問題があり、厳しい低コスト化が要求される自動車部品としては、主としてコスト面から一層の見直しが求められるものである。この観点から従来技術を見ると、軸受の回転に伴い軌道溝３、４から押し出されたグリースが両側のシール部材７、７の近傍に偏在的に滞留する傾向があり、また、全体に遠心力の作用を受けて外輪２側に滞留し易くなる。

グリースは、回転する転動体５や保持器６に接触することにより攪拌され、その攪拌によって軌道溝３、４側へ押し戻されることによって、潤滑作用に寄与することができる。しかし、従来の場合は、軌道溝３、４とシール部材７、７の間の内輪１の外径面８及び外輪２の内径面９は平坦面であったので、軌道溝３、４から押し出されたグリースはシール部材７、７に付着して滞留し易く、軌道溝側に押し戻され難い構造であった。このため、潤滑の必要な軌道溝近辺にグリースが不足する傾向があり、グリースの寿命が比較的短寿命であり、高温化オルタネータの軸受としては不十分なものであった。

そこで、この発明は、軸受の高温化対策として、従来一般の材料を用いながら、潤滑の長寿命化を図ることによって、高温化オルタネータに適応可能な低コストの転がり軸受を提供することを課題とする。

前記の課題を解決するために、この発明は、図１、図２に示したように、内輪１と外輪２、及び前記内輪１と外輪２の相互に対向した軌道溝間３、４に介在された複数の転動体５、前記転動体５の保持器６、前記内輪１と外輪２の軸方向両端部間に装着されたシール部材７、７からなる転がり軸受であって、エンジン出力で回転駆動されるオルタネータ１１のロータ回転軸１２をケーシング１３に対して支持するオルタネータ用転がり軸受１５において、前記内輪１と外輪２の少なくとも一方の軌道溝３、４の両側に沿ってグリース溜り１４が設けられた構成を採用した。

前記の構成によると、転動体５の回転に伴い内輪１及び外輪２の軌道溝３又は４から押し出されたグリースや、保持器６によって攪拌されたグリースは、グリース溜り１４を構成する段差部１６において抵抗を受けるため、軌道溝３、４側に押し戻され、軌道溝３、４に接近したグリース溜り１４に滞留し、回転に伴う攪拌により繰り返し潤滑作用に寄与することができる。

なお、前記のグリース溜り１４が、前記軌道溝３、４とシール部材７、７との間の内輪外径面８又は外輪内径面９から該軌道溝３、４側に段差部１６によって落ち込んだ凹部によって形成され、そのグリース溜り１４の内側端が前記軌道溝３、４に連続している構成をとることが望ましい。

前記のように、この発明は、内輪１と外輪２の少なくとも一方の軌道溝３、４の両側に沿って設けたグリース溜り１４の段差部１６によってグリースが押し戻され、グリース溜り１４に滞留したグリースが繰り返して転動体５の潤滑作用に寄与するので、長期間にわたり十分な潤滑を行うことができる。また、グリースを始め、軸受の構成部材の材料は従来のものを使用することができるので、低コストで提供することができ、潤滑性能の点及びコストの点から高温化傾向にあるオルタネータの軸受として好適である。

以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１（ａ）に示した実施例のオルタネータ用転がり軸受１５は、図２に示したオルタネータ１１のロータ回転軸１２をケーシング１３に対して支持する部分に用いられる。ロータ回転軸１２の外端部にプーリ１７が設けられ、またケーシング１３の内部においてロータ１８が設けられる。

前記の転がり軸受１５は、図１（ａ）に示したように、内輪１と外輪２、及び前記内輪１と外輪２の相互に対向した軌道溝３、４間に介在された複数の転動体５（図示の場合は玉）、前記転動体５の保持器６、前記内輪１と外輪２の軸方向両端部間に装着されたシール部材７、７から構成される。各シール部材７の外周縁部が外輪２の内径面に形成された装着溝１９に嵌合固定され、内周縁部のリップ部２０が内輪１の外径面に形成されたシール溝２１に摺接される。

前記外輪２の内径面９において、軌道溝４の両側に沿って段差部１６によって落ち込んだ凹部が軌道溝４に連続するように形成され、グリース溜り１４となっている。前記の軸受の内部にグリースが封入され、シール部材７、７によってその漏出が防止される。

図３に示したように、同様のグリース溜り１４を内輪１の外径面８に形成してもよく、また、内輪１、外輪２の両方に設けてもよい。

また、保持器６は、図１及び図２の場合は保持部を有する１枚の環状体により構成されたものであるが、図３に示したように、２枚の環状体を向かい合わせに結合一体化したものであってもよい。図１のように１枚の環状体からなる保持器６の場合は、グリースの封入量を多くできる利点がある。

前記の内輪１又は外輪２は冷間ローリング加工によって製造されるが、マンドレルにグリース溜り１４と補完形状をなす成形部を設けておくことにより、通常の冷間ローリング加工によって製造できるので、製造コストに影響を与えることがない。

実施例の転がり軸受は以上のような構成であり、図２に示したように、オルタネータ１１のロータ回転軸１２の転がり軸受１５として使用に供される。転動体５及び保持器６の回転に伴い内部のグリースが攪拌され、その内部のグリースが軌道溝３、４から押し出されたグリースとともにシール部材７、７の近辺に滞留する傾向があるが、この実施例の場合は、グリース溜り１４の段差部１６において抵抗を受け軌道溝３、４側に押し戻され（図１（ｂ）の矢印参照）、グリース溜り１４に滞留する。グリース溜り１４は軌道溝３、４に連続しているので、ここに滞留したグリースは繰り返し潤滑作用に寄与することができる。

図１及び図２に示したように、外輪２の内径面にのみグリース溜り１４を設けたのは、内輪１が回転する型式においては遠心力の影響を受けてグリースが外輪２側に集まる傾向があるため、グリース溜り１４を設け外輪２側のグリース量の増大に対処できるようにするためである。

前記のように、軌道溝３、４に通じたグリース溜り１４を設けることは、シール部材７、７に付着して潤滑に貢献しないグリースを少なくし、段差部１６において押し戻すことにより（図１（ｂ）の矢印参照）、繰り返し潤滑に寄与するグリースを増加させるという点で、外輪２側に限らず、内輪１側にも設けることが望ましい。

いずれにしても、グリース溜り１４の存在により、潤滑に寄与するグリースが増えるので、グリースその他の部材の材質は通常のままで、高温環境にあるオルタネータ用の軸受として長期にわたり所望の潤滑作用を維持することができる。

（ａ）実施例の一部省略断面図、（ｂ）（ａ）図の一部拡大断面図実施例の使用状態における断面図他の実施例の一部省略断面図従来例の一部省略断面図

符号の説明

１内輪
２外輪
３軌道溝
４軌道溝
５転動体
６保持器
７シール部材
８外径面
９内径面
１１オルタネータ
１２ロータ回転軸
１３ケーシング
１４グリース溜り
１５転がり軸受
１６段差部
１７プーリ
１８ロータ
１９装着溝
２０リップ部
２１シール溝

Claims

内輪(１)と外輪(２)、及び前記内輪(１)と外輪(２)の相互に対向した軌道溝(３)、(４)間に介在された複数の転動体(５)、前記転動体(５)の保持器(６)、前記内輪(１)と外輪(２)の軸方向両端部間に装着されたシール部材(７)、(７)からなる転がり軸受(１５)であって、エンジン出力で回転駆動されるオルタネータ(１１)のロータ回転軸(１２)をケーシング(１３)に対して支持するオルタネータ用転がり軸受において、前記内輪(１)と外輪(２)の少なくとも一方の軌道溝(３)、(４)の両側に沿ってグリース溜り(１４)が設けられたことを特徴とするオルタネータ用転がり軸受。
前記のグリース溜り(１４)が、前記軌道溝(３)、(４)とシール部材(７)、(７)との間の内輪外径面(８)又は外輪内径面(９)から該軌道溝(３)、(４)側に段差部(１６)によって落ち込んだ凹部によって形成され、そのグリース溜り(１４)の内側端が前記軌道溝(３)、(４)に連続していることを特徴とする請求項１に記載のオルタネータ用転がり軸受。