JP3736149B2 - 3点接触玉軸受を有する電磁クラッチ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジアル荷重を負荷して用いられる軸方向の位置決め性能に優れた3点接触玉軸受を有する電磁クラッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
転がり軸受を用いて軸方向の変位を抑えるためには、通常、アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受を用いる。しかし、これらの軸受は単独では一方向のアキシアル荷重しか支持できないため、両方向のアキシアル荷重に対する変位を抑えるためには、これらの軸受を2個以上組み合わせて用いるか、もしくは複列軸受を採用する必要がある。従って、軸方向にある程度のスペースを必要とし、機械装置のコンパクト化および軽量化設計が難しい。
【0003】
図1に示すように、単列の深みぞ玉軸受Aは、両方向のアキシアル荷重を支持できるが、内外輪2,3のみぞ断面形状がともに単一円弧であるため、軸方向のアキシアル変位が大きい。
【0004】
このようなアキシアル変位を抑える目的で、図2に示すような4点接触玉軸受Cが用いられることがある。4点接触玉軸受Cにおいては、内輪6および外輪7の軌道面が対向しており、玉8を軌道面に押し付けたとき、玉8の中心と接触点とを結ぶ線は軸受の中心線に対してある角度β(レストアングル)をとる。4点接触玉軸受Cは荷重条件によらず常に玉8が内外輪6,7とある角度をもって接触するため、コンパクトでありながら、アキシアル剛性が高く、軸方向の位置決め性能に優れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、4点接触玉軸受Cにラジアル荷重を負荷すると、内外輪6,7と玉8との接触点においてスピン運動によるすべりが大きくなる。玉8や回転荷重を受ける軌道輪では、最大荷重を受ける接触点の位置が刻々変化するため、すべりによって部材表面の特定の箇所が損傷を受ける可能性は低いと考えられる。しかし、静止荷重を受ける軌道輪では、最大荷重を受ける位置が一定であるため、軌道面には繰り返し大きなすべり運動にさらされる部分が存在する。この部分では、接触点での発熱による温度上昇から、焼付きが起こる危険性が高くなる。また、すべりが大きい部位で軌道表面が偏摩耗することにより、軸受の運転に支障をきたす可能性がある。
【0006】
また、電磁クラッチ用軸受においてはベルト荷重が軸面中央から変位する箇所に作用するため、複列の玉軸受が使用されている。玉軸受とプーリとは電磁クラッチをできるだけ小型化するために、軸方向に位置がずれている。Vベルトの張力によって生じるラジアル荷重は、プーリと玉軸受とが軸方向に位置ずれしているために、傾きを伴うモーメント荷重として玉軸受に作用する。このため、玉軸受の外輪と内輪との間に相対的な傾きが生じてしまい、外輪に嵌合されたロータに傾きを伴う軸方向変位が生じる。複列の玉軸受を用いると、ロータの傾きが小さくなり、図9に示すロータ35とアーマチュア37とが接触し、電磁クラッチが損傷するのが防止される。しかし、複列の玉軸受は幅寸法が大きい(幅広)ため、電磁クラッチのコンパクト化を困難とし、また電磁クラッチのコンパクト化に伴うコスト低減を困難としている。
【0007】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、軌道輪と玉との接触点においてスピン運動によるすべりが小さく、偏摩耗を低減することができ、かつ、モーメント荷重が作用する場合であっても軸方向変位量を抑えることができる3点接触玉軸受を有する電磁クラッチを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る3点接触玉軸受を有する電磁クラッチは、ハウジングに固定されるステータと、該ステータ内に固定される電磁コイルと、回転動力を伝えるベルトと、該ベルトが巻き掛けられたプーリと、該プーリが外周に取付けられたロータと、該ロータを回転可能に支持する玉軸受と、前記電磁コイルの発生する磁力によって前記ロータに吸引されるアーマチュアを備え、前記玉軸受とプーリとは軸方向にずれており、ベルト荷重が軸面中央から変位する箇所に作用する電磁クラッチにおいて、
前記玉軸受は、前記ロータと前記ハウジングとの間に嵌めこまれて、前記ロータを回転自在に支持する単列の3点接触玉軸受であり、
前記3点接触玉軸受は、単一円弧形状の軌道を有する外輪と、軸平行断面が単一円弧形状でなく、かつ、転動体と2点で接触する軌道を有する内輪とを具備し、前記外輪の軌道みぞ曲率半径を転動体の玉直径の50.3%以上、51.2%以下とし、前記電磁コイルの通電を停止しているときに前記ロータと前記アーマチュアとの間に所定の隙間が存在することを特徴とする。
【0009】
本発明では単一円弧形状を有する外輪の軌道みぞ曲率(Re/Ra)を玉直径Daの50.3%以上、51.2%以下の範囲とする。このようにすると、スピンによる偏摩耗を小さくでき、かつ、深みぞ玉軸受より耐モーメント荷重性能を向上させることができる。
【0010】
なお、電磁クラッチの3点接触玉軸受では内輪及び外輪、転動体のうちの少なくとも一つの構成部材の表面に窒化処理を施すことが好ましい。このようにすると構成部材の耐摩耗性が高まる。
【0011】
また、軸受はラジアル荷重を支持し、軸方向の位置決めを目的として使用されることが好ましい。
【0015】
また、3点接触玉軸受は、電磁クラッチにおいて、摩擦面を有し回転するロータを回転支持する箇所に用いられる。
【0016】
さらに、転動体および内輪をセラミックス製とすることが望ましい。
【0017】
【作用】
本発明に係る3点接触玉軸受を有する電磁クラッチにおいては、外輪の軌道断面形状を単一円弧としているため、4点接触玉軸受に比べてラジアル荷重負荷時に、スピンすべりが小さくなり、同軌道面の偏摩耗が防止される。
【0018】
また、本発明の電磁クラッチでは、3点接触玉軸受において内輪の軌道面が対向しており、常に玉が軌道面と大きな接触角で接触するため、モーメント荷重が作用する場合であっても軸方向変位量が抑えられ、高い耐モーメント荷重性能を示すようになる。
【0019】
さらに、外輪、内輪、転動体のうち少なくとも1つをセラミックス製とすると、セラミックスは鋼材よりも線膨張係数が小さく、温度が変化したときに軸受の隙間の変動が少なくなるので、焼付きを生じにくくなる。また、転動体をセラミックスにすると、同一の溝の曲率に対して外輪の軸方向変位量を小さくすることができるので、設計の自由度が高まる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面と表を参照しながら本発明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
(実施例1)
表1に示す同じ寸法の深みぞ玉軸受A、3点接触玉軸受B、4点接触玉軸受Cの各特性を計算機によってそれぞれシミュレート解析した。この解析手法には「4点接触玉軸受の性能解析」(谷口、荒牧、正田;(社)日本トライボロジー学会、トライボロジー会議1996年春の東京講演予稿集)に記載の方法を採用した。
【0021】
ここで、解析対象となる軸受は外輪に静止荷重がかかり、内輪回転で用いられるものとする。図4に示すように、本発明の3点接触玉軸受Bでは、静止荷重を受ける外輪13の軌道溝面13aを半径Reからなる単一円弧状の断面形状とする一方で、回転荷重を受ける内輪12の軌道溝面12aの断面形状を、玉14とレストアングルβで接触するゴシックアーチ形状としている。なお、本実施形態では内輪の軌道溝面12aにおける玉14のレストアングルβを30゜とした。一方、比較例の4点接触玉軸受Cでは、内外輪6,7の両者ともに玉8とレストアングルβで接触するゴシックアーチ形状とした。なお、各軸受A,B,Cの軌道溝面の表面粗さは同一とした。
【0022】
表2に各シミュレーション解析に用いた運転条件を示す。上記の各軸受A,B,Cに対し、解析1では純ラジアル荷重を負荷し、解析2では純アキシアル荷重を負荷した。内輪の回転数は解析1,2ともに10000rpmとした。
【0023】
シミュレーション解析結果を図6に示す。図6のグラフの横軸は、純ラジアル荷重下の解析1による玉と外輪軌道面の接触点におけるPV値の最大値を示している。図5に示すように、玉と軌道輪との接触点は、実際には表面の弾性変形によりヘルツの弾性接触理論に基づき楕円形で表される領域(図中にて斜線領域)となる。すなわち、二次曲面同士の点接触の場合は、幾何学的条件から相互接触部は楕円形状となり、転動体荷重をQとした場合に、その最大接触圧力PmaxはQ1/3 に比例し、その弾性変位量δはQ2/3 に比例する。
【0024】
PV値は、この接触面内の面圧Pとすべり速度Vとの積である。解析1,2では、各玉と外輪との接触面内において、PV値を計算しており、ここではその最大値を示している。PV値はすべりによる発熱や摩耗の指標として広く用いられている。このPV値に表面間のすべり摩擦係数μを乗じたμPV値は、単位面積・単位時間当たりのすべりによる摩擦損失を与える。また、軸受鋼を使用した4点接触玉軸受Cの場合は、本解析によるPV値が1.5〜2.0GPam/sを越えると、静止荷重を受ける軌道輪では局所的な摩耗につながることが、実験結果から得られている。
【0025】
内外輪の軌道みぞ曲率半径をともに50.5%としたものと、52%としたものについて解析をそれぞれ行った。各々について、本発明による3点接触玉軸受Bの純ラジアル荷重下の外輪最大PV値は、4点接触玉軸受Cに比べて小さく、深みぞ玉軸受Aとほぼ同等であった。4点接触玉軸受Cの外輪最大PV値は、1.5GPam/sを越えており、外輪軌道面に局所的な摩耗を生じる危険性がある。しかし、3点接触玉軸受BのPV値は、軌道みぞ曲率半径が50. 5%のときでも、およそ1.1GPam/sにすぎないので、外輪13に偏摩耗が生じる可能性は小さい。
【0026】
図6及び図8に示すグラフの縦軸は、純アキシアル荷重下の解析2による軸受の軸方向変位である。ここでアキシアル変位は、軸受の内部すきまによる軸方向の移動量と、荷重によって玉や軌道が弾性変形することによる変位とを含んでいる。図から明らかなように、本発明の3点接触玉軸受Bのアキシアル変位は、4点接触玉軸受Cよりは大きいが、深みぞ玉軸受Aに比べ、40〜50%小さい。また、本発明の3点接触玉軸受Bは、深みぞ玉軸受Aに比べて位置決めの効果が高いことを示している。
【0027】
なお、上記の解析では、軸受A,B,Cのいずれも一般的な深みぞ玉軸受6308に玉数を一致させている。しかし、玉14と内輪12が2点で接触するタイプの3点接触玉軸受Bや、4点接触玉軸受Cは、中心軸に垂直な平面で2分割された内輪をもつ場合がある。このような3点接触玉軸受Bや4点接触玉軸受Cは、同サイズの一般的な深みぞ玉軸受Aに比べて組立てが容易であることから、玉数を増やすことが容易である。玉数が増えることにより、玉1個当たりの荷重が減り、軌道輪との接触点の面圧や、軸受の弾性変形量が減少する。本発明の3点接触玉軸受Bでも、玉数を増やすことにより、ラジアル荷重下のPV値、アキシアル荷重下のアキシアル変位とも、図6に示したものより減少し、さらに優れた特性をもつ軸受を供することができる。
(実施例2)
第1実施例と同様の解析手法を用いて、上記の3点接触玉軸受Bについて軸受特性に及ぼす外輪みぞ曲率半径の影響を調べた。内輪12のみぞ曲率半径は玉径Daの52%とした。その他の軸受の諸元は表1に示す通りである。
【0028】
図7に表2の解析1による結果を示す。横軸は外輪のみぞ曲率半径Reを玉径Daに対する比率で表示している。縦軸は純ラジアル荷重下の運転において、玉と外輪軌道面の接触点におけるPV値の最大値を示している。みぞ曲率半径が大きいほど外輪の最大PV値は小さく、過大な発熱や摩耗の危険性が低いことを表している。上述の通り、PV値が1.5GPam/sを越えると、静止荷重を受ける外輪13の局所的な摩耗が発生し得る。従って、図7より、本実施例で外輪軌道面13aの偏摩耗を防止するためには、外輪のみぞ曲率半径Reは玉径Daの50.3%以上でなければならない。製造上あるいは運転上の誤差を考慮し、外輪軌道のPV値を1.0GPam/s以下に抑えるためには、さらに好ましくは外輪のみぞ曲率半径Reは玉径Daの50. 5%以上であることがよい。
【0029】
図8に表2の解析2による結果を示す。ここで、縦軸は純アキシアル荷重下の軸受のアキシアル変位である。外輪13のみぞ曲率半径Reが小さいほどアキシアル変位が小さく、位置決め性能に優れていることを表している。ここで、グラフ上の破線は、標準的な深みぞ玉軸受6308のアキシアル変位を示す。この図より明らかなように、本発明による3点接触玉軸受Bでは、外輪みぞ曲率半径Reが玉径Daの53%以下のとき、標準的な深みぞ玉軸受6308に比べ、アキシアル変位が小さくなるという利点がある。
【0030】
以上の実施例では、外輪が静止荷重を受け、内輪が回転する場合について本発明の3点接触玉軸受の効果について示した。内輪静止荷重、外輪回転荷重のときには、軌道断面が単一円弧からなる内輪と、断面が単一円弧形状でない2つの軌道をもつ外輪を有する3点接触玉軸受を用いることにより、軌道輪と玉との接触点においてスピン運動によるすべりが小さく、偏摩耗を低減することができ、かつ、アキシャル剛性を大きくすることができるという効果が得られる。
【0031】
本発明による3点接触玉軸受Bでは、回転荷重を受ける軌道輪と玉との接触点ではすべりが大きいが、これらの軌道や玉の表面では、最大荷重を受ける位置が変化するため、特定の部位が偏摩耗する可能性は低い。しかし、長期の運転を行ううちに、玉や軌道の表面が全体的に摩耗してくることが考えられる。従って、好ましくは鋼材表面に窒化処理を行い、耐摩耗性を高める。また静止荷重を受ける軌道輪についても、すべりが小さいとはいえ偏摩耗防止の観点から、また潤滑油中のごみによる摩耗を防止する意味から、同様の耐摩耗性の材料を使用することが好ましい。
【0032】
このような3点接触玉軸受Bは、軸方向の位置決めのために用いられるが、4点接触玉軸受Cの適用が難しいラジアル荷重の大きい荷重条件下で使用することが可能である。定常運転時にラジアル荷重を支持する用途はもちろん、起動時などに一時的に大きなラジアル荷重を受ける用途についても、本発明の3点接触玉軸受Bは有効である。
【0033】
このような用途の一例として、自動車などに用いられる、金属などのベルトを使用した無段変速機において、ベルトをかけるプーリ軸の荷重を支持する軸受が挙げられる。また、自動車などに用いられるトロイダル型の無段変速機において、ラジアル荷重を受けながら軸の位置決めを行う軸受としても使用できる。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
(実施例3)
次に、図9〜図11を参照しながら第3の実施例として本発明の3点接触玉軸受を電磁クラッチに用いる場合について説明する。
【0037】
電磁クラッチ31は車両走行用エンジンに発生する回転動力を冷凍サイクルのコンプレッサに伝達したり遮断したりするものである。電磁クラッチ用軸受36にはベルト荷重が軸面中央から変位する箇所に作用するため、傾きを伴う軸方向変位量を極力抑えることが要求される。
【0038】
電磁クラッチ31は、コンプレッサハウジング40に固定されるステータ32と、このステータ32内に収容された電磁コイル33と、エンジンの回転動力を伝える多段式Vベルト41が巻き掛けられたプーリ34と、このプーリ34が外周に取り付けられたロータ35と、このロータ35を回転可能に支持する3点接触玉軸受36と、電磁コイル33の発生する磁力によってロータ35に吸引されるアーマチュア37と、このアーマチュア37の回転動力をコンプレッサ(図示しない)に伝える単一あるいは複数の部材からなるアーマチュア支持部38とコンプレッサ軸39と、を備えている。
【0039】
ロータ35は、磁性体金属製(例えば鉄製)であり、断面略コ字型を呈しており、アーマチュア37の反対側を向く凹所35aを有する。この凹所35aにはステータ32が収容されている。
【0040】
単列の3点接触玉軸受36がロータ35とコンプレッサハウジング40との間に嵌め込まれている。この玉軸受36によりロータ35はコンプレッサハウジング40に対して回転自在に支持されている。なお、玉軸受36の外輪13はロータ35の内周に嵌め合い接触し、玉軸受36の内輪12はコンプレッサハウジング40のハブ外周に嵌め合い接触している。
【0041】
ロータ35の外周には多段式のVベルト41が掛け渡されるプーリ34が溶接等の接合技術により固着されている。このプーリ34は、エンジンの回転をVベルト41を介して常に受け、固着されたロータ35とともに回転するようになっている。
【0042】
玉軸受36とプーリ34とは、できるだけ電磁クラッチ31をコンパクトにするために、通常は軸方向に位置がずれている。Vベルト41の張力によって生じるラジアル荷重は、プーリ34と玉軸受36とが軸方向に位置ずれしているために、傾きを伴うモーメント荷重として玉軸受36に作用する。したがって、玉軸受36の外輪13と内輪12との間に相対的な傾きが生じてしまい、外輪13に嵌合されたロータ35に傾きを伴う軸方向変位が生じる。
【0043】
ここで、電磁コイル33の通電が停止している場合に、ロータ35とアーマチュア37との間には所定の隙間g(例えば0.5mm)が存在するように設計される。この隙間gは、各種部材の寸法許容差あるいは、取り付け誤差を見込んで決められる。ここで、隙間gをあまり大きくすると、電磁コイル33による磁力も大きくしなければならないので、これらを見込んだ最小の値になるように隙間gは設定される。
【0044】
上述の理由により軸受36の傾きに伴う軸方向変位量を極力抑えるために、従来は電磁クラッチのロータ35の支持に供する軸受として複列の玉軸受が用いられている。複列の玉軸受を用いると、ロータ35の傾きが小さくなり、ロータ35とアーマチュア37とが接触し、電磁クラッチが損傷するのを防いでいる。しかし、複列の玉軸受は幅寸法が大きい(幅広)ため、電磁クラッチのコンパクト化を困難とし、また電磁クラッチのコンパクト化に伴うコスト低減を困難としている。
【0045】
これに対して本実施例の3点接触玉軸受36では、軸方向の最大変位量を小さく抑え、かつ、電磁クラッチ31のコンパクト化とコスト低減を実現することができる。表3に示す計算条件を用いて外輪13の外径面の軸方向最大変位量をコンピュータシミュレーション演算して得た結果を示す。
【0046】
表3では、2点接触する軌道輪12のみぞ曲率半径を玉径の52%に固定し、単一円弧の軌道輪13のみぞ曲率半径を変化させた。その計算結果を図10に示す。図10は、横軸に玉径Daに対する外輪のみぞ曲率半径Reの比率(百分率)をとり、縦軸に外輪の軸方向最大変位量(mm)をとって両者の関係につき調べた結果を示す特性線図である。図中にて特性線Aは3点接触玉軸受における両者の相関を表わす。ちなみに従来の複列玉軸受では軸方向最大変位量は0.09mm程度になる。部品精度および組立て精度を向上させることにより、軸方向最大変位量としては従来の90%程度大きい0.17mm程度以下までは許容することができ、この許容値を満足するためには、単一円弧軌道輪のみぞ曲率半径Reを玉径Daの53.3%以下にしなければならない。また、好ましくは部品精度や組立て精度を変えることなく、コンパクト化を実現するために単一円弧軌道輪のみぞ曲率半径を玉直径Daの51.9%以下とし、軸方向最大変位量を0125mm以下とする。
【0047】
さらに好ましくは軸方向最大変位量を0.1mm以下に抑え、従来の複列玉軸受と同等程度にするためには、単一円弧軌道輪のみぞ曲率半径Reを玉径の51.2%以下にすることが必要である。なお、みぞ曲率半径Reの最小値は、理論上玉径Daの50%であるが、図7で述べたようにPV値が上昇し、摩耗の危険性が高いため玉径Daの50.3%以上とする。さらに製造上あるいは運転上の誤差を考慮すると、玉径Daの50.5%以上であることが好ましい。
【0048】
【表3】
【0049】
以上の結果より、3点接触玉軸受は、電磁クラッチの場合のようにモーメント荷重が作用する場合にも軸方向変位量を抑えることができる。なお、電磁クラッチ用軸受の場合、静止輪である内輪みぞを単一円弧形状にしても回転輪である外輪みぞを単一円弧形状にしても軸方向最大変位量は変わらないためどちらでもよい。しかし、電磁クラッチ用軸受の場合、内輪での面圧が高く内輪軌道面での剥離が発生するため、内輪荷重を2個所に分散できる3点接触玉軸受にすると寿命が延びるので好ましい。また、電磁クラッチ用軸受においても偏摩耗を抑える観点から、鋼材に窒化処理を行い、耐摩耗性を高めることが好ましい。
【0050】
また、剛性を上げ、外輪の軸方向最大変位量を減らす観点から、転動体に鋼よりヤング率の大きな窒化珪素あるいは炭化珪素等のセラミックスを使用するのが好ましい。図11は、横軸に玉径Daに対する外輪のみぞ曲率半径Reの比率(百分率)をとり、縦軸に外輪の軸方向最大変位量(mm)をとって両者の関係につき調べた結果を示す特性線図である。図中にて特性線Bは転動体に鋼球を用いた結果を、特性線Cは転動体にセラミックス球(窒化珪素)を用いた結果をそれぞれ示す。図から明らかなように、転動体を窒化珪素セラミックにすると、軸受の傾き剛性がさらに高まるので、軸受36の傾きに伴う軸方向変位量をさらに低減でき、これによって設計の自由度も高くなる。
【0051】
【発明の効果】
本発明の電磁クラッチによれば、外輪の軌道輪を軸平行断面が単一円弧形状とし、内輪を軸平行断面が単一円弧形状でなく、かつ、転動体と2点で接触する2つの軌道を有し、外輪のみぞ曲率半径が転動体直径の50.3%以上、51.2%以下とし、電磁コイルの通電を停止しているときにロータとアーマチュアとの間に所定の隙間を存在させることにより、ロータとアーマチュアとの接触を防止して偏摩耗を低減し、かつ、モーメント荷重が作用する場合であっても軸方向変位量を低く抑え、耐モーメント荷重性能を向上させることができる。
【0052】
また、本発明の3点接触玉軸受では、軸方向の位置決め機能を有しながら、ラジアル荷重を負荷したときにも発熱や摩耗が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の深みぞ玉軸受の一例を示す断面図。
【図2】従来の4点接触玉軸受の一例を示す断面図。
【図3】本発明の実施形態に係る3点接触玉軸受を示す断面図。
【図4】本発明の実施形態に係る3点接触玉軸受の一部を示す拡大断面図。
【図5】玉と軌道溝面との弾性接触を説明するための模式図。
【図6】深みぞ玉軸受、3点接触玉軸受、4点接触玉軸受のそれぞれについて、純ラジアル荷重下の外輪軌道面におけるPV値の最大値と、純アキシアル荷重下のアキシアル変位との関係を計算機によって解析した結果を示すシミュレート解析図。
【図7】3点接触玉軸受の外輪みぞ曲率半径と純ラジアル荷重下の外輪軌道面におけるPV値の最大値との関係を計算機によって解析した結果を示すシミュレート解析図。
【図8】3点接触玉軸受の外輪みぞ曲率半径と純アキシアル荷重下のアキシアル変位との関係を計算機によって解析した結果を示すシミュレート解析図である。
【図9】本発明の実施形態に係る3点接触玉軸受を用いた電磁クラッチを示す概略断面図。
【図10】本発明の3点接触玉軸受を電磁クラッチに適用した場合について、外輪外径面の軸方向最大変位量と単一円弧軌道輪のみぞ曲率半径の関係を計算機によって解析した結果を示すシミュレーション解析図。
【図11】本発明の3点接触玉軸受を電磁クラッチに適用した場合について、鋼球とセラミック球(窒化珪素)での外輪外径面の軸方向最大変位量と単一円弧軌道輪のみぞ曲率半径の関係の差を計算機によって解析した結果を示すシミュレーション解析図。
【符号の説明】
12…内輪(第2の軌道輪)、12a…軌道溝面、
13…外輪(第1の軌道輪)、13a…軌道溝面、
14…玉(転動体)、
A…深みぞ玉軸受、
B…3点接触玉軸受、
C…4点接触玉軸受、
β…レストアングル、
31…電磁クラッチ、
32…ステータ、
33…電磁コイル、
34…プーリ、
35…ロータ、
36…電磁クラッチ用3点接触玉軸受、
37…アーマチュア、
38…アーマチュア支持部、
39…コンプレッサ軸、
40…コンプレッサハウジング(電磁クラッチ用軸受の内輪支持部)。
Claims (3)
- ハウジングに固定されるステータと、該ステータ内に固定される電磁コイルと、回転動力を伝えるベルトと、該ベルトが巻き掛けられたプーリと、該プーリが外周に取付けられたロータと、該ロータを回転可能に支持する玉軸受と、前記電磁コイルの発生する磁力によって前記ロータに吸引されるアーマチュアを備え、前記玉軸受とプーリとは軸方向にずれており、ベルト荷重が軸面中央から変位する箇所に作用する電磁クラッチにおいて、
前記玉軸受は、前記ロータと前記ハウジングとの間に嵌めこまれて、前記ロータを回転自在に支持する単列の3点接触玉軸受であり、
前記3点接触玉軸受は、単一円弧形状の軌道を有する外輪と、軸平行断面が単一円弧形状でなく、かつ、転動体と2点で接触する軌道を有する内輪とを具備し、前記外輪の軌道みぞ曲率半径を転動体の玉直径の50.3%以上、51.2%以下とし、前記電磁コイルの通電を停止しているときに前記ロータと前記アーマチュアとの間に所定の隙間が存在することを特徴とする3点接触玉軸受を有する電磁クラッチ。 - 前記内輪の軌道溝面の断面形状はゴシックアーチ形状であることを特徴とする請求項1記載の電磁クラッチ。
- 前記内輪及び外輪の軌道みぞの表面は窒化処理が施されていることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項記載の電磁クラッチ。
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