JPH064090Y2 - 転がり軸受支持用スリーブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案に係る転がり軸受支持用スリーブは、例えばコ
ンプレッサを構成するアルミニウム合金製のハウジング
に、コンプレッサを構成するロータの回転軸の端部を、
回転自在に支承する場合に利用する。

（従来の技術） 例えば、自動車用空調機を構成するコンプレッサとし
て、ベーン型等、各種構造のコンプレッサを使用する。

この様な空調機用コンプレッサ等、ハウジングの内側で
回転する回転軸を有する機器の場合、この回転軸の端部
をハウジングに対して、回転自在に支承する必要があ
る。

この為従来から、第２４図に示した様な構造を有する支
持部により、回転軸１の端部をハウジング２の壁面３に
対して、回転自在に支承していた。

即ち、この支持部は、ハウジング２の壁面３に形成し
た、円筒状の受凹部４（図示の様な有底円筒状の他、単
なる円筒状の場合もある。）に、内周面に内方軌道７を
有する円筒状の外輪５を内嵌固定し、この外輪５内周面
の内方軌道７と上記回転軸１の端部外周面との間に、例
えば複数の転動体６、６（ころ）を設ける事で構成され
ている。

回転軸１端部の支持部を上述の様に構成する事で、この
回転軸１は、複数の転動体６、６の転動に基づいて軽い
力で回転自在となり、上記回転軸１を設けたコンプレッ
サ等の機器の運転が円滑に行なわれる様になる。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上述の様に構成され作用する、従来の支持部
の場合、次に述べる様な不都合を生じる。

即ち近年、コンプレッサ等、各種機器の軽量化を図る
為、これら機器のハウジングをアルミニウム合金により
造る場合が多くなっている。この様に、ハウジングをア
ルミニウム合金により造る場合に於いても、大きな剛性
及び耐摩耗性を要求される回転軸１、並びに転がり軸受
を構成する外輪５、転動体６、６、鋼製のままである。

鋼とアルミニウム合金との熱膨張率を比較した場合、ア
ルミニウム合金の熱膨張率が鋼の熱膨張率よりも相当に
大きい為、上記コンプレッサ等の機器の温度が上昇した
場合、ハウジング２の熱膨張量と外輪５の熱膨張量との
間に、大きな差が生じてしまう。

この様に、温度上昇に基づき、ハウジング２の熱膨張量
と外輪５の熱膨張量との間に、大きな差が生じた場合、
ハウジング２に形成した受凹部４の内周面と外輪５の外
周面との間に隙間が形成されてしまう。

そして、この様に受凹部４の内周面と外輪５の外周面と
の間に隙間が生じた場合、外輪５が受凹部４の内側でが
たつき、回転軸１がその回転に伴なってハウジング２に
対し、上記隙間の幅に相当する分だけの偏心運動をす
る。

回転軸１がこの様な偏心運動をした場合、受凹部４の内
周面と外輪５の外周面との衝突音に基づいて発生する騒
音により、この回転軸１を設けたコンプレッサ等の機器
の運転音が大きくなるだけでなく、コンプレッサ等を構
成するロータリーとシリンダ室内周面との間に隙間が生
じる等により、コンプレッサ等の機器の性能が低下する
原因ともなる。

この様な不都合を解消する為従来から、特公昭３６−２
２５５号公報、同３９−２１５８４号公報、同４０−１
３０８２号公報、実公昭４４−２２００６号公報、同５
７−５３８７３号公報、実開昭５６−１３１０２４号公
報、同６２−６２０２３号公報等に示されている様に、
板ばね、合成樹脂、板ばねとゴムとの組み合わせ体等に
より造られた円環状のスリーブを、ハウジングと転がり
軸受の外輪との間に装着する技術が知られている。

ところが、上述の様な従来から知られたスリーブの場
合、圧縮方向の荷重に対する剛性が十分でなかったり、
或は熱膨張に伴なう隙間幅の変動に対する追従性が悪い
等、必ずしも満足出来る性能を得る事が出来なかった。

実公昭５７−６１２２０号公報には、ピンによりハウジ
ングに対する外輪の回転（クリープ）を防止する技術が
記載されているが、ハウジングに対して外輪が偏心する
事の防止は出来ない。

本考案の転がり軸受支持用スリーブは、上述の様な不都
合を何れも解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本考案の転がり軸受支持用スリーブは、幅方向に亙って
屈曲した断面形状を有する円筒状に造られ、自由状態に
於いて半径方向の厚さ寸法を大きくする弾力を有する、
金属製の芯材と、この芯材の少なくとも外周面に形成さ
れた凹溝部分に積層された合成樹脂製のスペーサ部とか
ら成り、常温時に於ける芯材の一部外周面とスペーサ部
の一部外周面とにより、単一の外周面を構成している。

これと共に、上記芯材の端縁部から突出した第一の舌片
を外方に向け折り曲げる事で、転がり軸受を支持するハ
ウジングの内周面に形成した第一の係止凹部との係合自
在な第一の折り曲げ片を形成し、同じく芯材の端縁部か
ら突出した第二の舌片を内方に向け折り曲げる事で、転
がり軸受を構成する外輪の外周面に形成した第二の係止
凹部との係合自在な第二の折り曲げ片を形成している。

（作用） 上述の様に構成される、本考案の転がり軸受支持用スリ
ーブは、スリーブが弾性を有する金属製の芯材と、熱膨
張率の大きな合成樹脂製のスペーサ部とにより造られて
いる為、温度上昇に伴なって鋼製の外輪の外周面とアル
ミニウム合金製のハウジングの内周面との間の隙間寸法
が大きくなった場合に於いても、この隙間を塞ぎ、外輪
の内側に支持された回転軸ががたつくのを防止する。

特に本考案の場合、屈曲した断面形状を有する金属製の
芯材と、この芯材の内外両周面に積層された合成樹脂製
のスペーサ部との共同作用により、上記がたつき防止作
用と、回転軸の直角方向に加わる荷重を支承する作用と
が確実になる。

更に、芯材の端縁部から突出した第一の舌片を折り曲げ
る事で形成された第一の折り曲げ片と、転がり軸受を支
持するハウジングの内周面に形成した第一の係止凹部と
の係合、並びに芯材の端縁部から突出した第二の舌片を
折り曲げる事で形成された第二の折り曲げ片と、転がり
軸受を構成する外輪の外周面に形成した第二の係止凹部
との係合により、ハウジングに対してスリーブと外輪と
が相対的に回転する事が、確実に防止される。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本考案を更に詳しく
説明する。

第１〜５図は本考案の第一実施例を示しており、第１図
は転がり軸受支持用スリーブを示す半部断面図、第２図
はこのスリーブを組み付けたスリーブ付転がり軸受の断
面図、第３図はこのスリーブ付転がり軸受により構成さ
れた回転軸支持装置の部分断面図、第４図は、温度上昇
時に於けるスリーブの変形状態を示す部分断面図、第５
図は芯材の端縁部に形成した折り曲げ片を示す、第１図
のＡ矢視図である。

本考案の転がり軸受支持用スリーブ１６は、金属ばね板
製の芯材８と、この芯材８をインサート成形した合成樹
脂製のスペーサ部９とから構成されている。

この内の芯材８は、幅方向（第１〜３図の左右方向）に
亙って屈曲した断面形状を有すると共に、円周方向に亙
って複数の透孔１０、１０を設けた円筒状に造られ、自
由状態に於いて半径方向の厚さ寸法を大きくする方向の
弾力を有する。

即ち、ばね鋼板等により造られた芯材８は、全体が保持
器の如き絞り加工された形状とされており、幅方向中央
に存在する内周側平坦部１１と、幅方向両端部に存在す
る外周側平坦部１２、１２とを、傾斜部１３、１３で互
いに連続させており、それぞれが保持器のポケットの如
く、矩形に形成された透孔１０、１０は、上記内周側平
坦部１１から傾斜部１３、１３に亙って、互いに平行
に、且つ等間隔で設けている。

更に、上記芯材８の一端縁部（第１〜４図の左端縁部）
には、それぞれこの芯材８の端縁部から突出する状態
で、第一、第二の舌片を形成しており、この内の第一の
舌片を外方に向け直角に折り曲げる事で第一の折り曲げ
片２５とし、第二の舌片を内方に向け直角に折り曲げる
事で第二の折り曲げ片２６としている。そして、各折り
曲げ片２５、２６は、第５図に示す様に、ぞれぞれ転が
り軸受支持用スリーブ１６の外周面或は外周面から、外
方或は内方に突出する様にしている。

上述の様な形状を有する金属ばね板製の芯材８の内周面
と外周面とには、合成樹脂製のスペーサ部９が、上記芯
材８を型にインサートした状態で、射出成形により積層
されているが、このスペーサ部９の外周部９ａと内周部
９ｂ、９ｂとは、上記透孔１０、１０を介して、一体に
結合されている。

この様なスペーサ部９を構成する合成樹脂の膨張係数α
_９は、ハウジング２（第２４図）を構成するアルミニウ
ム合金の膨張係数α_２や、芯材８を構成するばね板材の
膨張係数α_８、更には転がり軸受の外輪５を構成する軸
受綱の膨張係数α_５よりも大きくしている（α_９＞α_２
＞α_８≧α_５）が、合成樹脂により芯材８をインサート
成形する際には、この芯材８の厚さ寸法（第１〜４図の
上下方向の寸法）を弾性的に少し縮め、芯材８の内周側
平坦部１１と外周側平坦部１２とを互いに平行にしてお
く。

芯材８を上述の様に弾性的に圧縮した状態で、合成樹脂
製のスペーサ部９を成形する結果、常温時に於ける芯材
８の内周側平坦部１１の内周面とスペーサ部９の内周部
９ｂ、９ｂの内周面とが単一の内周面１４を構成し、芯
材８の外周側平坦部１２、１２の外周面とスペーサ部９
の外周部９ａの外周面とが単一の外周面１５を構成す
る。

上述の様に構成された、本考案の転がり軸受支持用スリ
ーブ１６は、第２図に示す様に、転がり軸受１７を構成
する外輪１８に外嵌固定して、スリーブ付転がり軸受１
９を構成する。尚、上記外輪１８の内周面には内方軌道
２０を形成しており、外輪１８の内側に配置され、保持
器２１によって保持された複数の転動体２２、２２（こ
ろ）を上記内方軌道２０と転接させる事により、転がり
軸受１７としている。この転がり軸受１７を構成する外
輪１８の端部外周面には、第二の係止凹部２７を形成し
ており、転がり軸受支持用スリーブ１６を転がり軸受１
７を構成する外輪１８に外嵌固定した状態に於いて、上
記第二の係止凹部２７内には、前記第二の折り曲げ片２
６が係合し、スリーブ１６と外輪１８とが相対的に回転
しない（スリーブ１６の内周面と外輪１８の外周面とが
摺動しない）様になる。

更に、上述の様に構成されたスリーブ付転がり軸受１９
は、第３図に示す様に、アルミニウム合金等、鋼に比べ
て大きな熱膨張率を有する材質により造られたハウジン
グ２に形成した、例えば有底円筒状の受凹部４に内嵌固
定し、転がり軸受１７を構成する転動体２２の内側に回
転軸１の端部を挿入する事により、この回転軸１の支持
装置を構成する。この様に組み立てた状態に於いて、ス
リーブ１６は、転がり軸受１７を構成する外輪１８の外
周面と、ハウジング２の受凹部４の内周面との間で、厚
さ方向（図面の上下方向）に亙って、強く押圧された状
態となる。

上記受凹部４の開口端部内周面には、第一の係止凹部２
８を形成しており、転がり軸受支持用スリーブ１６を受
凹部４に内嵌固定した状態に於いて、上記第一の係止凹
部２８には、前記第一の折り曲げ片２５が係合し、スリ
ーブ１６が受凹部４内で回転しない（スリーブ１６の外
周面と受凹部４の内周面とが摺動しない）様になる。

上述の様に構成される、本考案の転がり軸受支持用スリ
ーブ１６は、スリーブ１６が弾性を有する金属ばね板製
の芯材８と、熱膨張率の大きな合成樹脂製のスペーサ部
９とにより造られている為、温度上昇に伴なって鋼製の
外輪１８の外周面とアルミニウム合金製ハウジング２に
形成された受凹部４の内周面との間に隙間寸法が大きく
なった場合に於いても、上記スリーブ１６の厚さ寸法が
大きくなる事によってこの隙間を塞ぎ、外輪１８の内側
に支持された回転軸１が、がたつくのを防止する。

即ち、転がり軸受支持用スリーブ１６を構成するスペー
サ部９は、ハウジング２を構成するアルミニウム合金よ
りも大きな熱膨張率を有する合成樹脂により造られてい
る為、回転軸支持装置の温度が上昇した場合に於いて
も、このスリーブ１６の外周面と上記受凹部４の内周面
との間に隙間が生じる事はない。本考案の転がり軸受支
持用スリーブ１６の温度が上昇した場合には、合成樹脂
製のスペーサ部９と金属ばね板製の芯材８とが、上記ス
ペーサ部９の熱膨張によって、第４図に誇張して示す様
に変形し、スペーサ部９と芯材８との両方が、外輪１８
の外周面と受凹部４の内周面との間で突っ張る為、上記
外輪１８の支持は確実なものとなる。

尚、支持部の温度上昇が少なく、合成樹脂製のスペーサ
部９の熱膨張量が未だ少ない場合には、芯材８の弾性に
よって、外輪１８が受凹部４の内側でしっかりと支持さ
れる。

又、回転軸１と直角方向に加わる荷重に就いては、合成
樹脂製のスペーサ部９と金属ばね板製の芯材８との双方
が、これを受ける為、スリーブ１６は十分に大きな負荷
荷重も受ける事が出来、回転軸１の直角方向に加わる荷
重により、この回転軸１ががたついたり、或はスリーブ
１６がへたる事はない。

更に、芯材８の端縁部から突出した第一の舌片を折り曲
げる事で構成した第一の折り曲げ片２５を、転がり軸受
１７を支持するハウジング２に形成した受凹部４の内周
面に形成した第一の係止凹部２８に係合させる事で、ス
リーブ１６がハウジング２の受凹部４内で回転する事を
防止し、同じく芯材８の端縁部から突出した第二の舌片
を折り曲げる事で構成した第二の折り曲げ片２６を、転
がり軸受１７を構成する外輪１８の外周面に形成した第
二の係止凹部２７に係合させる事により、スリーブ１６
の内側で外輪１８が回転する事を防止している為、転が
り軸受支持用スリーブ１６を外輪１８の外周面と受凹部
４の内周面との間の隙間内に押し込む際の締め代があま
りなくても（スリーブ１６を隙間内に軽い力で押し込め
る様にしても）、受凹部４内で外輪１８が回転する事を
確実に防止出来る。

尚、本考案の転がり軸受支持用スリーブ１６を構成する
金属ばね板製の芯材８の端縁部に形成する第一、第二の
折り曲げ片２５、２６は、必ずしも芯材８の同一端縁に
形成する必要はなく、第二実施例を表した第６〜８図に
示す様に、第一の折り曲げ片２５と第二の折り曲げ片２
６とを、芯材８の反対側端縁に形成する事も出来る。

又、各折り曲げ片２５、２６の形状及び数も、上述の第
一〜二実施例の様な、幅の狭い折り曲げ片２５、２６を
１個ずつ形成する様な形状に限定されず、例えば第９〜
１１図に示した第三実施例の様に、幅の広い第一の折り
曲げ片２５、２５を等間隔に、複数固形成する事も出来
る。

更に、芯材８の断面形状も上述の様な形状に限定され
ず、他にも例えば第１２〜２３図に示す様な断面形状を
採用する事が出来る。

この内、先ず、第１２〜１４図に示した第四実施例の断
面形状は、前記第６〜８図に示した第二実施例の断面形
状の内外周を逆方向に変換したものである。

又、第１５〜１７図に示した第五実施例の場合、第１〜
５図に示した第一実施例の断面形状の内外周を逆方向に
変換すると共に、芯材８の他端縁を、その全周に亙り内
方に折り曲げる事で内向フランジ部２９とし、この内向
フランジ部２９により、スリーブ１６と外輪１８との幅
方向（第１５図の左右方向）に亙る位置決めを図れる様
にしている。本実施例の場合、芯材８の一端縁（第１５
図の左端縁）に設ける第二の折り曲げ片２６は、芯材８
を転がり軸受１７の外輪１８に外嵌した後に、折り曲げ
形成する。

又、第１８図に示した第六実施例の断面形状は、内周側
平坦部１１、１１を２箇所、外周側平坦部１２、１２を
３箇所、両平坦部１１、１２同士を結ぶ傾斜部１３、１
３を４箇所、それぞれ設けたもの、第１９図に示した第
七実施例は、上記第六実施例の断面形状の内外周を変換
したものである。

又、第２０図に示した第八実施例の断面形状は、中央部
に形成し、一部がスリーブ１６の内周面に露出した円弧
部２３の両端部に、それぞれ平坦部２４、２４を形成し
たもの、第２１図に示した第九実施例は、上記第八実施
例の断面形状の内外周を変換したものである。

更に、第２２図に示した第十実施例の場合、円弧部２
３、２３を２箇所に、平坦部２４、２４を３箇所に、そ
れぞれ設けたもの、第２３図に示した第十一実施例は、
上記第十実施例の断面形状の内外周を変換したものであ
る。

但し、何れの実施例の場合も、芯材８はスリーブ１６の
内周面と外周面との何れにも露出しており、このスリー
ブ１６を外輪１８の外周面と受凹部４の内周面との間に
押し込んだ場合には、合成樹脂製のスペーサ部９だけで
なく、金属ばね板製の芯材８も、上記外輪１８の外周面
と受凹部４の内周面との両方に接触する。

尚、スリーブ付転がり軸受１９、或はスリーブ付転がり
軸受１９を組み付けた回転軸支持装置を構成する場合、
スペーサ部９の射出成形時に、転がり軸受１７の外輪１
８とスリーブ１６（更には受凹部４）とを一体に結合す
る事も出来る。

又、スペーサ部９は、少なくとも外周部９ａがあれば足
り、内周部９ｂは省略する事も出来る。

（考案の効果） 本考案の転がり軸受支持用スリーブは、以上に述べた通
り構成され作用する為、鋼等により造られた、転がり軸
受を構成する部材と、アルミニウム合金等により造られ
た、ハウジングを構成する部材との熱膨張量の差に基づ
き、転がり軸受の外周面とハウジングの内周面との間に
存在する隙間が大きくなった場合に於いても、上記ハウ
ジング内で転がり軸受ががたつく事を確実に防止出来
る。

この結果、アルミニウム合金製のハウジングを有するコ
ンプレッサ等の機器の運転音の低減を図れるだけでな
く、温度上昇に基づき、この様な機器の性能が低下する
事の防止も図る事が出来る。

又、芯材に形成された第一、第二の折り曲げ片により、
スリーブに対してハウジングと外輪とが相対的に回転す
る事が確実に防止される為、スリーブの締め代をあまり
大きくしなくても（締め代を殆どとらなくても）スリー
ブがハウジングや外輪に対して回転する事を防止出来、
スリーブ装着部分でのクリープ発生を確実に防止して、
スリーブの耐久性を確保出来る。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本考案の第一実施例を示しており、第１図
は転がり軸受支持用スリーブを示す半部断面図、第２図
はこのスリーブを組み付けたスリーブ付転がり軸受の断
面図、第３図はこのスリーブ付転がり軸受により構成さ
れた回転軸支持装置の部分断面図、第４図は、温度上昇
時に於けるスリーブの変形状態を示す部分断面図、第５
図は芯材の端縁部に形成した折り曲げ片を示す、第１図
のＡ矢視図、第６〜８図は本考案の第二実施例を示して
おり、第６図は軸受支持用スリーブの半部断面図、第７
図は第６図の左方から見た図、第８図は同じく右方から
見た図、第９〜１１図は本考案の第三実施例を、第１２
〜１４図は同じく第四実施例を、第１５〜１７図は同じ
く第五実施例を示す、それぞれ第６〜８図と同様の図、
第１８〜２３図は、本考案の軸受支持用スリーブの第六
〜十一実施例を示す、それぞれ第１図と同様の断面図、
第２４図は従来の回転軸支持部の１例を示す断面図であ
る。 １：回転軸、２：ハウジング、３：壁面、４：受凹部、
５：外輪、６：転動体、７：内方軌道、８：芯材、９：
スペーサ部、９ａ：外周部、９ｂ：内周部、１０：透
孔、１１：内周側平坦部、１２：外周側平坦部、１３：
傾斜部、１４：内周面、１５：外周面、１６：転がり軸
受支持用スリーブ、１７：転がり軸受、１８：外輪、１
９：スリーブ付転がり軸受、２０：内方軌道、２１：保
持器、２２：転動体、２３：円弧部、２４：平坦部、２
５：第一の折り曲げ片、２６：第二の折り曲げ片、２
７：第二の係止凹部、２８：第一の係止凹部、２９：内
向フランジ部。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】幅方向に亙って屈曲した断面形状を有する
   円筒状に造られ、自由状態に於いて半径方向の厚さ寸法
   を大きくする弾力を有する、金属製の芯材と、この芯材
   の少なくとも外周面に形成された凹溝部分に積層された
   合成樹脂製のスペーサ部とから成り、常温時に於ける芯
   材の一部外周面とスペーサ部の一部外周面とにより単一
   の外周面を構成すると共に、上記芯材の端縁部から突出
   した第一の舌片を外方に向け折り曲げる事で、転がり軸
   受を支持するハウジングの内周面に形成した第一の係止
   凹部との係合自在な第一の折り曲げ片を形成し、同じく
   芯材の端縁部から突出した第二の舌片を内方に向け折り
   曲げる事で、転がり軸受を構成する外輪の外周面に形成
   した第二の係止凹部との係合自在な第二の折り曲げ片を
   形成した転がり軸受支持用スリーブ。
2. 【請求項２】合成樹脂製のスペーサ部が、金属製の芯材
   の外周面と内周面とに形成されている、請求項１に記載
   の転がり軸受支持用スリーブ。
3. 【請求項３】金属製の芯材が、周方向に亙って複数の透
   孔を有し、この透孔を介して上記芯材の内周面と外周面
   とに積層されたスペーサ部同士が互いに結合されてい
   る、請求項２に記載の転がり軸受支持用スリーブ。