JP2017048834A - Waveform cage and ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波形保持器、及び波形保持器を備えた玉軸受に関し、特に、自動車の電装・補機用軸受に用いられる波形保持器、及び波形保持器を備えた玉軸受に関する。 The present invention relates to a corrugated cage and a ball bearing provided with the corrugated cage, and more particularly, to a corrugated cage used in a bearing for an electrical equipment / auxiliary machine of an automobile and a ball bearing provided with the corrugated cage.
従来、自動車に搭載されるカーエアコンは、エンジンの回転動力をベルトにより電磁クラッチに伝え、クラッチを連結させることによりコンプレッサを駆動させて作動する構成となっているものが一般的であった。 2. Description of the Related Art Conventionally, car air conditioners mounted on automobiles are generally configured to operate by driving the compressor by transmitting the rotational power of the engine to an electromagnetic clutch by a belt and connecting the clutch.
近年、地球温暖化に対する炭酸ガス排出量の低減要求が高まり、自動車においては従来のガソリン車に対し、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車の比重が増加しつつある。これらハイブリッド車等においては、エンジンが常時回転していないことにより、エンジンの動力により例えばカーエアコンを作動させようとすると、エンジンが回転していないときの対策を講じる必要がでてくる。 In recent years, there has been an increasing demand for reduction of carbon dioxide emission due to global warming, and in automobiles, the specific gravity of hybrid cars, electric cars, and fuel cell cars is increasing compared to conventional gasoline cars. In these hybrid vehicles and the like, since the engine is not always rotating, it is necessary to take measures when the engine is not rotating, for example, when the car air conditioner is operated by the power of the engine.
このため、従来のエンジンの回転動力にてコンプレッサを駆動させる方式に代え、電動モータによりコンプレッサを駆動させる電動コンプレッサが採用されてきている。そして、電動モータ駆動とする場合は、例えばスクロールタイプのコンプレッサであれば、よりコンパクト化が可能となっている。即ち、従来はエンジンの回転数が低速回転の場合であっても、所定量の冷媒ガスを供給しなければならないため、吐出量を大容量にしておかなければならなかった。これに対し、電動コンプレッサの場合は、スクロールの回転数を任意に制御できるため、カーエアコンとして必要なときに必要な量の冷媒ガスを供給できるようになっていればよく、吐出量を小容量に抑えることができる。かかる電動コンプレッサの一例が例えば特許文献1に開示されている。
For this reason, instead of the conventional method of driving the compressor with the rotational power of the engine, an electric compressor that drives the compressor with an electric motor has been adopted. When the electric motor is driven, for example, a scroll type compressor can be made more compact. That is, conventionally, a predetermined amount of refrigerant gas has to be supplied even when the engine speed is low, so the discharge amount has to be large. On the other hand, in the case of an electric compressor, the number of rotations of the scroll can be controlled arbitrarily, so that it is sufficient that the necessary amount of refrigerant gas can be supplied when necessary as a car air conditioner, and the discharge amount is small. Can be suppressed. An example of such an electric compressor is disclosed in
図5は、特許文献1に開示されている電動コンプレッサの構成を示す図である。モータ115のロータ114と一体の駆動軸107の図中右方端には偏心軸120が設けられている。偏心軸120にはブッシュ121が嵌合固定され、ブッシュ121の外周と可動スクロール体122との間にベアリング(玉軸受)123が設けられている。可動スクロール体122に形成された可動渦巻壁125と、固定スクロール体116に形成された固定渦巻壁118との間で複数の圧縮室126が形成され、可動スクロール体122が旋回運動をすることにより、圧縮された冷媒ガスが吐出口140から、吐出されるようになっている。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the electric compressor disclosed in
玉軸受123は、従来、荷重条件が厳しいためニードル軸受を使用(例えば特許文献2参照)していたのに代えて、採用が可能となったものである。これは、従来エンジンの回転動力にてコンプレッサを駆動させていたときは、大容量の冷媒ガスを供給しなければならないため負荷容量の大きいニードル軸受が採用されていたが、電動コンプレッサの場合は、上述の通り吐出量を小容量に抑えることが可能となったため、必ずしも負荷容量の大きい軸受を使用しなくても良くなったためである。 The ball bearing 123 can be used instead of a needle bearing (see, for example, Patent Document 2) because of the severe load conditions. This is because when a compressor is driven by the rotational power of an engine in the past, a large-capacity refrigerant gas has to be supplied, so a needle bearing with a large load capacity has been adopted. This is because the discharge amount can be suppressed to a small capacity as described above, and it is not necessary to use a bearing having a large load capacity.
しかしながら、偏心軸120は先端がフリーとなっていて駆動軸107に対して片もち状態で支持されているため、偏心軸120の先端は変形がし易くなっている。この変形がし易くなっている状態にて、偏心軸120の先端で玉軸受123が可動スクロール体122を支持しているが、この可動スクロール体122には、固定スクロール体116との間で圧縮された冷媒ガスからの反力が径方向に作用するため、玉軸受123にはモーメント荷重が作用する。但し、このモーメント荷重の作用する方向は、圧縮された冷媒ガスから作用する反力の方向が一定でないため、不特定である。
However, since the tip of the
このため、各玉(転動体)には、断続的に荷重が作用したり、作用しなかったりという状態が発生する。荷重が作用している回転軸の両端を支持している軸受の場合、回転軸1回転の間に、各転動体は非負荷圏→負荷圏、負荷圏→非負荷圏へ各1回ずつ規則的に移行する。このような定常的な回転に比べ、上述したように、各転動体に、断続的に荷重が作用したり、作用しなかったりという状態が発生する場合は、特定の転動体に、非負荷圏→負荷圏と、負荷圏→非負荷圏への移行が集中する虞れがある。この移行時には、転動体の公転速度が急激に変化するため、転動体とこの転動体を保持している保持器との間に衝突が発生する。 For this reason, a state where a load acts intermittently or does not act on each ball (rolling element) occurs. In the case of a bearing that supports both ends of a rotating shaft on which a load is applied, each rolling element is regulated once each from non-load zone to load zone and load zone to non-load zone during one rotation of the rotary shaft. Move on. Compared to such steady rotation, as described above, when a state in which a load is intermittently applied or not applied to each rolling element is generated, a specific rolling element is → There may be a concentration of the transition from the load zone to the load zone to the non-load zone. At the time of this transition, the revolution speed of the rolling element changes abruptly, so that a collision occurs between the rolling element and the cage holding the rolling element.
転動体を保持するための保持器として、玉を保持するためのポケット部と平板部が周方向に交互に形成される一対の環状部材を備え、一対の環状部材の平板部同士をリベットでかしめ結合することにより、一対の環状部材を軸方向に結合する波形保持器が知られている(例えば、特許文献3参照)。 As a cage for holding rolling elements, a pair of annular members in which pocket portions and flat plate portions for holding balls are alternately formed in the circumferential direction are provided, and the flat plate portions of the pair of annular members are caulked with rivets. A corrugated cage that couples a pair of annular members in the axial direction by coupling is known (see, for example, Patent Document 3).
ところで、上記特許文献3に記載の波形保持器を備える転がり軸受において、上述した通り、もし特定の転動体に断続的に荷重が作用したり、作用しなかったりという状態が発生したとしても、玉と波形保持器との衝突により波形保持器の破損を防ぐためには、波形保持器の強度を少しでも向上させておく必要がある。特に、リベットはかしめ変形させるために、相対的に環状部材よりも硬度が低くなっている場合が多いため、少しでも大きな(特に径方向で)サイズを有していることが望ましい。
By the way, in the rolling bearing provided with the waveform holder described in the above-mentioned
しかしながら、よりコンパクトな玉軸受が採用可能となるにつれ、かしめを実施するために使用できるかしめ空間も小さくなり、リベットかしめ工程においてかしめ治具と保持器との干渉を回避することが難しく、径方向のサイズが大きいリベットを使用するのが困難となっている。 However, as more compact ball bearings become available, the caulking space that can be used for caulking also becomes smaller, and it is difficult to avoid interference between the caulking jig and the cage in the rivet caulking process. It is difficult to use rivets with large sizes.
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、波形保持器のリベットかしめ工程におけるかしめ治具と保持器との干渉を回避し、径方向のサイズの大きなリベットを使用することができる波形保持器及び玉軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to avoid interference between the caulking jig and the cage in the rivet caulking process of the corrugated cage, and use a rivet having a large radial size. An object of the present invention is to provide a corrugated cage and a ball bearing that can be used.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)玉を保持するための凹状の複数のポケット部と、該ポケット部同士を連結している平板部とを有し、前記ポケット部と前記平板部とが周方向に交互に形成されている一対の環状部材と、
前記一対の環状部材の前記平板部同士を、前記凹状のポケット部が互いに対向する状態で結合するリベットと、
を備える波形保持器であって、
前記平板部には前記リベットが貫通する貫通穴が形成され、該貫通穴の周縁部が周縁部周辺部に対し肉厚とされている波形保持器。
(2)内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、前記複数の玉を周方向に略等間隔に保持する波形保持器と、を備える玉軸受であって、
前記波形保持器が(1)に記載の波形保持器である玉軸受。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) It has a plurality of concave pocket portions for holding balls and flat plate portions connecting the pocket portions, and the pocket portions and the flat plate portions are alternately formed in the circumferential direction. A pair of annular members,
A rivet that joins the flat plate portions of the pair of annular members with the concave pocket portions facing each other;
A waveform holder comprising:
A corrugated cage in which a through hole through which the rivet passes is formed in the flat plate portion, and a peripheral portion of the through hole is thicker than a peripheral portion of the peripheral portion.
(2) An outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface, and a plurality of balls arranged so as to be able to roll between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface; A ball bearing that holds the plurality of balls in the circumferential direction at substantially equal intervals,
A ball bearing in which the waveform holder is the waveform holder described in (1).
本発明によれば、一対の環状部材の平板部に形成されたリベット穴の周縁部が周縁部周辺部よりも厚肉とされていることにより、かしめ治具は保持器と干渉する手前で、かしめを完了させることができ、リベットかしめ工程におけるかしめ治具と保持器との干渉を回避しつつ、サイズの大きなリベットを使用することが可能となる。 According to the present invention, the peripheral edge portion of the rivet hole formed in the flat plate portion of the pair of annular members is thicker than the peripheral edge portion, so that the caulking jig is in front of the interference with the cage, Caulking can be completed, and a large rivet can be used while avoiding interference between the caulking jig and the cage in the rivet caulking process.
以下、本発明の実施形態について、図1〜4を参照して詳細に説明する。本実施形態の玉軸受1は、外周面に内輪軌道2aを有する内輪2と、内周面に外輪軌道3aを有する外輪3と、これら内輪軌道2aと外輪軌道3aとの間に転動自在に設けられた複数個の玉4と、これら各玉4を転動自在に保持する保持器5とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The ball bearing 1 of the present embodiment is capable of rolling between an
このうちの保持器5は、波形保持器と呼ばれるもので、図2に示す様に、1対の環状部材10、10を複数本のリベット20により接合して成る。
Among these, the
両環状部材10、10は、鋼板、ステンレス鋼板等の金属板製の素材に、プレスによる打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により、全体を波形の円環状に造られている。この様な両環状部材10、10は、部分球殻状のポケット部11、11と、隣り合うポケット部11、11同士を連結している平板部12、12とを有し、これらポケット部11、11と平板部12、12とが円周方向に交互に形成されている。また、図3に詳細に示すように、平板部12、12の中央部にはリベット20が貫通する貫通穴13、13が形成されている。この貫通穴13、13の周縁部14、14は、貫通穴の径方向において周縁部14、14のより外側に位置する周縁部周辺部15、15よりも肉厚とされている。なお周縁部は、貫通穴の全周にわたって肉厚とされている必要は必ずしもない。
The two
リベット20は、鋼、ステンレス鋼等の金属製で、胴部21と、この胴部21の両端に位置する頭部22、及びかしめ部23とを備える。以下に説明するごとく、リベット20をかしめるために、リベット20の硬度は環状部材10の硬度よりも相対的に低目となっているのが好ましい。
The
前記保持器5の製造に際しては、先ず、前記両環状部材10、10の各平板部12、12同士は、凹状のポケット部11、11が互いに対向する状態で重ね合わされ、互いに整合する各貫通孔13、13を頭部22のみが形成されたリベット20の胴部21が貫通し、リベット20のストレートとされた他端側を平板部12から突出させた状態にする(図4の2点鎖線の状態参照)。次いで、各胴部21の他端側を押し潰してかしめ部23を形成する。これにより、互いに重ね合わせた前記各平板部12、12同士を、各リベット20の頭部22とかしめ部23とで挟持して接合する。
In the manufacture of the
そして、本実施形態では、図3に示すように、貫通穴13の周縁部14が周縁部周辺部15よりも肉厚となっているために、かしめ部23を形成する際に、より大径のリベット20を使用することが可能となっている。つまり、かしめ治具30、30は保持器5のポケット部11と平板部12との境界部16と干渉する手前で、かしめを完了させることができるようになっている。このため、リベットかしめ工程におけるかしめ治具30、30と環状部材10の境界部16との干渉を回避することができる。
And in this embodiment, since the
図3には比較のために、二点鎖線で従来例を示している。従来例においては、本実施形態と同一のかしめ治具30、30を使用すると、かしめ治具30、30がポケット部11と平板部12との境界部16と干渉する。この境界部16は、応力の集中やプレス成形時の割れ等を回避するために折曲させることはできず、例えば大きなR寸法でもって、なるべくなだらかに連続させる必要がある。このために、境界部16と干渉しないかしめ治具530、530を使用せざるを得ないが、この場合にはリベット径がφd2の寸法のリベット520までしか使用できなかった。
For comparison, FIG. 3 shows a conventional example with a two-dot chain line. In the conventional example, when the same caulking jigs 30 and 30 as in this embodiment are used, the caulking jigs 30 and 30 interfere with the
これに対し、本実施形態では、同一のかしめ空間でありながら、かしめ治具30、30と境界部16との干渉を回避できるため、リベット径がφd1のリベット20を使用可能である。(φd1>φd2)
On the other hand, in the present embodiment, since the interference between the caulking jigs 30 and 30 and the
両平板部12、12同士の接合状態で、前記ポケット部11、11に囲まれた部分により、それぞれ各玉4を転動自在に保持する為のポケット17が形成される。図1に示すように。ポケット17に玉4が収容された状態では、玉4の自由な転動を許容するために、玉4とポケット17との間には隙間が形成されている。
A
次に、本実施形態の作動について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
玉軸受1が、例えば図5に示すような電動コンプレッサの可動スクロール体を支持するために使用されるような場合、上述したとおり、かかる玉軸受1には、モーメント荷重が作用する。このため、各玉4には、断続的に荷重が作用したり、作用しなかったりという状態が発生し、保持器5との間で相対的に公転速度差が発生すると、玉4と保持器5との衝突が生じる。しかし、本実施形態の玉軸受1では、サイズの大きいリベット20を使用して、一対の環状部材10をかしめているために、従来よりかしめ部分の強度は向上しており、同一サイズの軸受であれば、より厳しい条件にも耐えることが可能になっている。
When the
以上説明したように、本実施形態の玉軸受1によれば、リベットかしめ工程におけるかしめ治具30と、環状部材10の境界部16との干渉を回避することができるため、よりサイズの大きいリベット20を使用することが可能となる。
As described above, according to the
本実施形態の変形例として、図4に示すように、リベット40の頭部42の上端及びかしめ部43の下端を平坦面としても良い。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the upper end of the
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、リベットの断面は円形とされているが、これに限らず角形であってもよい。 In addition, this invention is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. For example, in the above embodiment, the rivet has a circular cross section, but is not limited thereto, and may be a square.
また、玉軸受は、スクロールタイプのコンプレッサの偏心軸に使用される例を説明したが、例えば図5中の玉軸受8、9のように、駆動軸を支持する玉軸受に適用されても良い。また、スクロールタイプのコンプレッサに限らず、ベーンタイプや斜板タイプのコンプレッサに使用される玉軸受に適用することもできる。さらに、電装品用軸受だけでなく、オルタネータ等の補機用の軸受にも適用することができる。
Moreover, although the ball bearing demonstrated the example used for the eccentric shaft of a scroll type compressor, for example, it may be applied to the ball bearing which supports a drive shaft like the
1 玉軸受
2 内輪
2a 内輪軌道面
3 外輪
3a 外輪軌道面
4 玉
5 波形保持器
10 環状部材
11 ポケット部
12 平板部
13 貫通穴
14 周縁部
15 周縁部周辺部
20、40 リベット
30 かしめ治具
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記波形保持器が、請求項1に記載の波形保持器であることを特徴とする玉軸受。 An outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface, a plurality of balls that are rotatably arranged between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface, and the plurality A ball bearing comprising:
The said waveform holder is a waveform holder of Claim 1, The ball bearing characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2015171794A JP2017048834A (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Waveform cage and ball bearing |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=58279961
Family Applications (1)
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