JPH0752421Y2

JPH0752421Y2 - 転がり軸受支持用スリーブ

Info

Publication number: JPH0752421Y2
Application number: JP1989055253U
Authority: JP
Inventors: 茂一千葉
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2004-05-16
Also published as: JPH02146213U

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８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、回転自在に支承していた。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
金により造る場合でも、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は、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。この為、上記コンプレッサ等の機器の温度が上
昇した場合には、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。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。しかも、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36−2255
号公報、同39−21584号公報、同40−13082号公報、実公
昭44−22006号公報、同57−53873号公報、実開昭56−13
1024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、金属板製で全体
を筒状に造られた芯材と、この芯材の外周面に形成され
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
成る。このうちの芯材は、軸方向に亙る断面形状を屈曲
させる事により、外周面に上記凹溝を設けている。又、
この芯材の軸と直角方向の断面形状は円形である。又、
この芯材は、上記凹溝から外れた部分に付与された半径
方向の弾力に基づき、周面を抑え付けられない自由状態
に於いて半径方向の厚さ寸法を大きくする。そして、常
温時に上記芯材の周面を抑え付けた状態で、この芯材の
一部外周面と上記スペーサ部の一部外周面とが単一の外
周面を構成する。

（作用）上述の様に本考案の転がり軸受支持用スリーブは、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
の円筒状のスペーサ部とにより造られている。この為、
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
なった場合でも、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、この芯材の外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。

（実施例）第１〜４図は本考案の第一実施例を示している。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であ
る。

本考案の転がり軸受支持用スリーブ８は、金属ばね板製
の芯材９と、この芯材９の外周面に、射出成形によって
積層された合成樹脂製のスペーサ部10とから構成されて
いる。尚、第１〜２図では転がり軸受支持用スリーブ８
の外周面を抑え付けていないが、芯材９の断面形状は、
この芯材９の外周面を抑え付け、この芯材９の外周面と
スペーサ部10の外周面とが単一の外周面を構成した状態
で描いている。実際に上記転がり軸受支持用スリーブ８
の外周面を抑え付けていない状態では、上記芯材９は、
その両端部の直径が大きくなる方向に僅かに傾斜する。

上記芯材９は、軸方向（図１〜４の左右方向）に亙る断
面形状を屈曲させる事により、外周面に凹溝11を設けて
いる。又、この芯材９の軸と直角方向の断面形状は円形
である。上記凹溝11の底部には、円周方向に亙って、複
数の透孔12、12を穿設している。又、上記芯材９は、上
記凹溝11から外れた部分に付与された半径方向（図１〜
４の上下方向）の弾力に基づき、周面を抑え付けられな
い自由状態に於いて半径方向の厚さ寸法を大きくする。

即ち、ばね鋼板等の金属ばね板により造られた芯材９
は、透孔12、12の形状を除き、全体が保持器の如き絞り
加工された形状とされている。そして、幅方向中央に存
在し、上記凹溝11の底面を構成する内周側平坦部13と、
幅方向両端部に存在する外周側平坦部14、14とを、傾斜
部15、15で互いに連続させている。

尚、転がり軸受支持用スリーブ８の外周面を抑え付けて
いない未装着状態で上記各外周側平坦部14、14は、その
両端部の直径が大きくなる方向に傾斜している。但し、
この傾斜は僅かであり、自由状態でもこれら各外周側平
坦部14、14の形状はほぼ円筒状である。それぞれが円形
に形成された上記各透孔12、12は、上記内周側平坦部13
の中央部に、円周方向に亙り等間隔で設けている。

上述の様な形状を有する金属ばね板製の芯材９の外周面
に形成された凹溝11には、合成樹脂製のスペーサ部10
が、射出成形によって積層されている。このスペーサ部
10の内周面に、成形時の流出によって形成された凸部16
は、上記透孔12、12と結合している。実際の場合には、
芯材９を合成樹脂の成形用型の内側にセットした状態で
スペーサ部10の射出成形を行ない、芯材９とスペーサ部
10とを一体的に結合する。

上述の様なスペーサ部10を構成する合成樹脂の膨張係数
α₁₀は、ハウジング２（第３〜４図、第８図）を構成す
るアルミニウム合金の膨張係数α₂や、芯材９を構成す
る金属ばね板材の膨張係数α₉、更には転がり軸受の外
輪５を構成する軸受鋼の膨張係数α₅よりも大きくして
いる（α₁₀＞α₂＞α₉≧α₅）。そして、合成樹脂によ
りスペーサ部10を成形する際には、成形用の型内にセッ
トした芯材９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、第１図に示す様に、芯材９の
内周側平坦部13と外周側平坦部14、14とを互いに平行に
しておく。この様に、芯材９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10を成形する結果、
常温時に上記芯材９の外周面を抑え付けた状態では、こ
の芯材９の外周側平坦部14、14の外周面とスペーサ部10
の外周面とが単一の外周面17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８は、第２図に示す様に、転がり軸受18を構成する
外輪19に外嵌固定して、スリーブ付転がり軸受20を構成
する。尚、上記外輪19の内周面には内方軌道21を形成し
ており、外輪19の内側に配置され、保持器22によって保
持された複数の転動体23、23（ころ）を上記内方軌道21
と転接させる事により、転がり軸受18としている。

更に、上述の様に構成されたスリーブ付転がり軸受20
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、円筒状の受凹部４に内嵌固定する。こ
の際、上記外周側平坦部14、14の外径を弾性的に縮めつ
つ、上記スリーブ付転がり軸受20を上記受凹部４に内嵌
する。内嵌した状態で、これら外周側平坦部14、14の外
周面と上記スペーサ部10の外周面とが、上記単一の外周
面17を構成する。

そして、転がり軸受18を構成する転動体23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
置を構成している。この様に組み立てた状態で上記スリ
ーブ８は、転がり軸受18を構成する外輪19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）に亙り強く押圧された状態となる。

上述の様に回転軸１の支持部に組み付けられる、本考案
の転がり軸受支持用スリーブ８は、スリーブ８が弾性を
有する金属ばね板製の芯材９と、熱膨張率の大きな合成
樹脂製のスペーサ部10とにより造られている。この為、
温度上昇に伴なって鋼製の外輪19の外周面とアルミニウ
ム合金製のハウジング２に形成された受凹部４の内周面
との間の隙間寸法が大きくなった場合でも、上記スリー
ブ８の厚さ寸法が大きくなる事によってこの隙間を塞
ぐ。そして、外輪19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８を構成するスペーサ
部10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。この為、回転軸支持装置の温度が上昇した場合で
も、このスリーブ８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８の温度が上昇した
場合には、合成樹脂製のスペーサ部10と金属ばね板製の
芯材９とが、上記スペーサ部10の熱膨張によって、第４
図に誇張して示す様に変形する。即ち、膨張係数の大き
な合成樹脂製のスペーサ部10の厚さ寸法が大きくなる事
に伴って、上記各外周側平坦部14、14の外周面と上記受
凹部４の内周面との間に微小な隙間が形成される傾向と
なる。これに対して、上記各外周側平坦部14、14が、そ
れぞれの外端部（スペーサ部10から遠い側の端部）が直
径方向外方に弾性変位する。この結果、上記スペーサ部
10と芯材９とが、外輪19の外周面と受凹部４の内周面と
の間で、互いに並列に突っ張る。この為、上記外輪19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10の熱膨張量が未だ少ない場合には、芯材９の弾性に
よって、外輪19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10と金属ばね板製の芯材９との双方
が、これを受ける。この為、スリーブ８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８がへたる事はない。

尚、本考案の転がり軸受支持用スリーブ８を構成する金
属ばね板製の芯材９の断面形状は、第１〜４図の様な形
状に限定されず、他にも第５〜７図に示す様な断面形状
を採用する事が出来る。

このうち、先ず、第５図に示した第二実施例の断面形状
は、内周側平坦部13、13を２箇所、外周側平坦部14、14
を３箇所、両平坦部13、14同士を結ぶ傾斜部15、15を４
箇所、それぞれ設けたもの、第６図に示した第三実施例
は、上記第二実施例の断面形状の内外周を変換したもの
である。

又、第７図に示した第四実施例の断面形状は、円弧部2
4、24を２箇所に、平坦部25、25を３箇所に、それぞれ
設け、上記円弧部24、24の外周側部分を合成樹脂製のス
ペーサ部10、10を設ける為の凹溝11、11としたものであ
る。

但し、何れの実施例の場合も、芯材９の外周面を抑え付
けた状態では、この芯材９の外周面とスペーサ部10の外
周面とが、単一の外周面17を構成する。この芯材９とス
ペーサ部10とから成るスリーブ８を外輪19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10だけでなく、金属ばね板製の芯材９
も、上記受凹部４の内周面に接触する。

尚、本考案の転がり軸受支持用スリーブ８を組み込んだ
スリーブ付転がり軸受20、或はスリーブ付転がり軸受20
を組み付けた回転支持装置を構成する場合、スペーサ部
10の射出成形時に、転がり軸受18の外輪19とスリーブ８
（更には受凹部４）とを一体に結合する事も出来る。

又、芯材９の一部に、半径方向の内方及び外方に向けて
折り曲げた係止片を設け、この係止片を外輪19及びハウ
ジング２に設けた凹部に係合させる事で、ハウジング２
に対するスリーブ８及び外輪19の回動防止を、確実に図
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でも、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。

【図面の簡単な説明】

第１〜４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
〜７図は、本考案の転がり軸受支持用スリーブの第二〜
四実施例を示す、それぞれ第１図と同様の断面図、第８
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:転がり軸受支持用スリーブ、
9:芯材、10:スペーサ部、11:凹溝、12:透孔、13:内周側
平坦部、14:外周側平坦部、15:傾斜部、16:凸部、17:外
周面、18:転がり軸受、19:外輪、20:スリーブ付転がり
軸受、21:内方軌道、22:保持器、23:転動体、24:円弧
部、25:平坦部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】金属板製で全体を筒状に造られた芯材と、
この芯材の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、このうちの芯材は、
軸方向に亙る断面形状を屈曲させる事により外周面に上
記凹溝を設けており、この芯材の軸と直角方向の断面形
状は円形であり、この芯材は、上記凹溝から外れた部分
に付与された半径方向の弾力に基づき、周面を抑え付け
られない自由状態に於いて半径方向の厚さ寸法を大きく
するものであり、常温時に上記芯材の周面を抑え付けた
状態で、この芯材の一部外周面と上記スペーサ部の一部
外周面とが単一の外周面を構成する転がり軸受支持用ス
リーブ。
【請求項２】金属製の芯材が、周方向に亙って複数の透
孔を有し、合成樹脂製のスペーサ部の内周面の一部が、
この透孔と結合している、請求項１に記載の転がり軸受
支持用スリーブ。