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JP2008101689A - Pulley support bearing and pulley support structure for electromagnetic clutch - Google Patents

Pulley support bearing and pulley support structure for electromagnetic clutch Download PDF

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JP2008101689A
JP2008101689A JP2006284612A JP2006284612A JP2008101689A JP 2008101689 A JP2008101689 A JP 2008101689A JP 2006284612 A JP2006284612 A JP 2006284612A JP 2006284612 A JP2006284612 A JP 2006284612A JP 2008101689 A JP2008101689 A JP 2008101689A
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JP
Japan
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pulley
inner ring
bearing
pulley support
aluminum
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2006284612A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasumitsu Ishikawa
恭光 石川
Nobuyuki Mori
信之 毛利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
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Publication of JP2008101689A publication Critical patent/JP2008101689A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/63Gears with belts and pulleys

Landscapes

  • Pulleys (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulley support bearing reducing the possibility of peeling of raceway surfaces. <P>SOLUTION: The pulley support bearing 11 is a sealing type double row angular contact ball bearing provided with an inner ring 12 of which inner diameter dimension d<SB>1</SB>is &ge;30 mm, an outer ring 13 of which outer diameter dimension d<SB>2</SB>is &ge;45 mm and &le;65 mm and axial dimension l is &lt;18 mm and 0.19 &le; l/d<SB>2</SB>&le; 0.39, a plurality of balls 14 arranged between inner ring raceway surfaces 12a and outer ring raceway surfaces 13a and sealing seals 16 arranged between the inner ring 12 and the outer ring 13 and sealing a bearing inner space. A descaling process for removing scales generated during heat treatment is applied to seal rubbing faces 12c where the sealing seals 16 rub against the inner ring 12 or the outer ring 13. A grease composition 17 is filled in the bearing inner space. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、プーリ支持軸受、特に、電磁クラッチのプーリを支持する軸受に関するものである。   The present invention relates to a pulley support bearing, and more particularly to a bearing that supports a pulley of an electromagnetic clutch.

自動車用空気調和装置等に組み込んで冷媒を圧縮する従来のコンプレッサは、例えば、特開平11−280644号(特許文献1)に記載されている。また、同公報に記載されているコンプレッサは、エンジンの駆動力によって回転軸を回転させるので、エンジンとコンプレッサとの機械的な連結を制御する装置として電磁クラッチが採用されることが多い。   A conventional compressor that compresses a refrigerant by being incorporated in an air conditioner for an automobile is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-280644 (Patent Document 1). Moreover, since the compressor described in the publication rotates the rotating shaft by the driving force of the engine, an electromagnetic clutch is often employed as a device for controlling the mechanical connection between the engine and the compressor.

電磁クラッチは、転がり軸受によって回転自在に支持され、無端ベルトによってエンジンと接続されているプーリと、プーリの一方側端面と所定の隙間を設けて配置され、コンプレッサの回転軸に固定される磁性環状板と、プーリを挟んで磁性環状板と対向する位置に固定されるソレノイドとを有する。また、プーリを回転自在に支持する転がり軸受としては、深溝玉軸受、3点接触玉軸受、および4点接触玉軸受等が使用されることが多い。   The electromagnetic clutch is rotatably supported by a rolling bearing, and is arranged with a pulley connected to the engine by an endless belt, a predetermined clearance from one end surface of the pulley, and fixed to the rotating shaft of the compressor. A plate and a solenoid fixed at a position facing the magnetic annular plate across the pulley. Further, as a rolling bearing that rotatably supports a pulley, a deep groove ball bearing, a three-point contact ball bearing, a four-point contact ball bearing, and the like are often used.

上記構成の電磁クラッチは、ソレノイドの非通電時にはプーリと磁性環状板とが離れた状態となってプーリの回転を回転軸に伝達しない。一方、ソレノイドの通電時にはソレノイドの吸着力によって磁性環状板がプーリに当接してプーリの回転を回転軸に伝達する。
特開平11−280644号公報
In the electromagnetic clutch having the above configuration, when the solenoid is not energized, the pulley and the magnetic annular plate are separated from each other, and the rotation of the pulley is not transmitted to the rotating shaft. On the other hand, when the solenoid is energized, the magnetic annular plate comes into contact with the pulley by the attraction force of the solenoid, and the rotation of the pulley is transmitted to the rotating shaft.
JP-A-11-280644

上記構成の電磁クラッチにおいて、プーリを支持する転がり軸受には、無端ベルトの張力に起因するラジアル荷重やプーリの軸方向中央部を通る仮想線と転がり軸受の軸方向中央部を通る仮想線との距離(以下「オフセット」という)に起因するモーメント荷重が負荷される。特に、近年のコンプレッサの軽量化、コンパクト化や高速化に伴い、電磁クラッチの高速化が進んでいることから、転がり軸受に負荷される荷重も大きくなっている。   In the electromagnetic clutch having the above-described configuration, the rolling bearing that supports the pulley includes a radial load caused by the tension of the endless belt, an imaginary line that passes through the axial center portion of the pulley, and an imaginary line that passes through the axial center portion of the rolling bearing. A moment load due to the distance (hereinafter referred to as “offset”) is applied. In particular, with the recent reduction in weight, compactness, and speed of compressors, the speed of electromagnetic clutches has increased, and the load applied to rolling bearings has also increased.

ここで、単列の深溝玉軸受はモーメント荷重に対する剛性が低い。また、3点接触玉軸受や4点接触玉軸受は、単列の深溝玉軸受よりもモーメント荷重に対する剛性が高いとはいえ、必ずしも十分とは言えない場合がある。この結果、運転時に振動並びに騒音を発生し易くなる他、耐久性確保が難しくなる。また、単列の4点接触玉軸受においては、オフセットが大きくなると接触角の変化およびボールのすべり率が大きくなり、グリース寿命が著しく低下する。そうすると、潤滑不良を引き起こし、軌道面の剥離が発生する恐れがある。   Here, the single row deep groove ball bearing has low rigidity against moment load. In addition, although the three-point contact ball bearing and the four-point contact ball bearing have higher rigidity against moment load than the single row deep groove ball bearing, it may not always be sufficient. As a result, vibration and noise are easily generated during operation, and durability is difficult to ensure. Further, in a single row four-point contact ball bearing, when the offset is increased, the contact angle changes and the ball slip rate increases, and the grease life is significantly reduced. If it does so, it may cause lubrication failure and the raceway surface may be peeled off.

一方、上記した転がり軸受に備えられる内輪や外輪は、その製造工程において、熱処理が施される。ここで、内輪や外輪が密封部材と摺擦する摺擦面については、熱処理前の旋削加工のままとされているため、熱処理時に発生するスケールによって表面粗さが粗くなっている。そうすると、接触する密封部材が早期に摩耗して、密封性能が低下し、軸受内部に水分等が侵入してしまう。そうすると、潤滑不良を引き起こし、これも軌道面の剥離に繋がる恐れがある。   On the other hand, the inner ring and the outer ring provided in the rolling bearing described above are subjected to heat treatment in the manufacturing process. Here, the rubbing surfaces on which the inner ring and the outer ring rub against the sealing member are left in the turning process before the heat treatment, so the surface roughness is rough due to the scale generated during the heat treatment. If it does so, the sealing member which contacts will wear out early, sealing performance will fall, and a water | moisture content will penetrate | invade inside a bearing. If it does so, it will cause lubrication failure and this may also lead to peeling of a raceway surface.

さらに、上記した転がり軸受を高温下において、高速回転等使用条件が過酷な状況で使用すると、転がり軸受の軌道面に白色組織変化を伴った特異的な剥離が早期に生じ、問題となる。このような特異的な剥離として、水素を要因とする水素脆性による剥離と考えられる。このような剥離に対しても、対策を講じる必要がある。   Further, when the rolling bearing described above is used under severe conditions such as high-speed rotation at high temperatures, specific peeling accompanied with white structure change occurs at an early stage on the raceway surface of the rolling bearing, which causes a problem. Such specific exfoliation is considered to be exfoliation due to hydrogen embrittlement caused by hydrogen. It is necessary to take measures against such peeling.

そこで、この発明の目的は、軌道面の剥離の恐れを低減したプーリ支持軸受を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a pulley support bearing that reduces the risk of separation of the raceway surface.

また、この発明の他の目的は、長寿命を実現した電磁クラッチのプーリ支持構造を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a pulley support structure for an electromagnetic clutch realizing a long life.

この発明に係るプーリ支持軸受は、プーリの内径面に嵌合して、プーリを回転自在に支持する。また、プーリ支持軸受は、熱処理が施され、外径面に複列の内輪軌道面を有し、内径寸法dが、d≧30mmの内輪と、熱処理が施され、内径面の内輪軌道面に対面する位置に複列の外輪軌道面を有し、外径寸法dが45mm≦d≦65mm、軸方向寸法lがl<18mm、0.19≦l/d≦0.39の外輪と、内輪軌道面および外輪軌道面の間に配置される複数の玉と、内輪および外輪の間に配置されて、軸受内部空間を密封する密封部材とを備える密封型複列アンギュラ玉軸受である。ここで、密封部材が内輪または外輪と摺擦する摺擦面には、熱処理時に発生するスケールを除去するスケール除去加工が施されている。また、軸受内部空間には、グリース組成物が封入されており、グリース組成物は、基油と、増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなるグリース組成物である。添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選択された少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、アルミニウム系添加剤の配合比率は、ベースグリース100重量部に対して0.05〜100重量部である。 The pulley support bearing according to the present invention is fitted to the inner diameter surface of the pulley and rotatably supports the pulley. The pulley support bearing is heat-treated, has an inner ring raceway surface with double rows on the outer diameter surface, an inner ring having an inner diameter dimension d 1 of d 1 ≧ 30 mm, and a heat treatment, and the inner ring raceway having an inner diameter face. There are double-row outer ring raceway surfaces facing the surface, the outer diameter dimension d 2 is 45 mm ≦ d 2 ≦ 65 mm, the axial dimension l is l <18 mm, 0.19 ≦ l / d 2 ≦ 0.39. Sealed double-row angular contact ball bearings including a plurality of balls disposed between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface, and a sealing member disposed between the inner ring and the outer ring to seal the bearing internal space. It is. Here, the rubbing surface on which the sealing member rubs against the inner ring or the outer ring is subjected to a scale removing process for removing the scale generated during the heat treatment. In addition, a grease composition is sealed in the bearing internal space, and the grease composition is a grease composition obtained by adding an additive to a base grease composed of a base oil and a thickener. The additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and an aluminum compound, and the mixing ratio of the aluminum-based additive is 0.05 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. .

上記構成とすることにより、接触角の変化および玉のすべり率を小さくしてグリース寿命の低下を防止することができる。また、密封性能を向上させることもできる。従って、潤滑不良を抑制して、軌道面の剥離を低減することができる。また、水素脆性による剥離も低減することができる。   By adopting the above configuration, the change in the contact angle and the slip ratio of the balls can be reduced to prevent the grease life from being reduced. Further, the sealing performance can be improved. Therefore, poor lubrication can be suppressed and peeling of the raceway surface can be reduced. In addition, peeling due to hydrogen embrittlement can be reduced.

好ましくは、摺擦面の表面粗さRmaxは、2.0μm以下である。摺擦面の表面粗さをこの範囲にすると、密封部材の摩耗を低減することができる。なお、表面粗さRmaxとは、基準長毎最大高さの最大値である(ISO4287:1997)。   Preferably, the surface roughness Rmax of the rubbing surface is 2.0 μm or less. When the surface roughness of the rubbing surface is within this range, the wear of the sealing member can be reduced. The surface roughness Rmax is the maximum value of the maximum height for each reference length (ISO 4287: 1997).

この発明に係る電磁クラッチのプーリ支持構造は、プーリと、プーリの軸方向一方側に配置されて、回転軸に固定連結される磁性環状板と、プーリの他方側の磁性環状板に対面する位置に固定されるソレノイドと、プーリを回転自在に支持するプーリ支持軸受とを備える。プーリ支持軸受は、熱処理が施され、外径面に複列の内輪軌道面を有し、内径寸法dが、d≧30mmの内輪と、熱処理が施され、内径面の内輪軌道面に対面する位置に複列の外輪軌道面を有し、外径寸法dが45mm≦d≦65mm、軸方向寸法lがl<18mm、0.19≦l/d≦0.39の外輪と、内輪軌道面および外輪軌道面の間に配置される複数の玉と、内輪および外輪の間に配置されて、軸受内部空間を密封する密封部材とを備える密封型複列アンギュラ玉軸受である。ここで、密封部材が内輪または外輪と摺擦する摺擦面には、熱処理時に発生するスケールを除去するスケール除去加工が施されている。また、軸受内部空間には、グリース組成物が封入されており、グリース組成物は、基油と、増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなるグリース組成物である。添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選択された少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、アルミニウム系添加剤の配合比率は、ベースグリース100重量部に対して0.05〜100重量部である。 A pulley support structure for an electromagnetic clutch according to the present invention includes a pulley, a magnetic annular plate disposed on one side in the axial direction of the pulley and fixedly connected to the rotating shaft, and a position facing the magnetic annular plate on the other side of the pulley. And a pulley support bearing that rotatably supports the pulley. The pulley support bearing is heat-treated, has a double row inner ring raceway surface on the outer diameter surface, an inner ring having an inner diameter dimension d 1 of d 1 ≧ 30 mm, and a heat treatment, on the inner ring raceway surface of the inner diameter face. An outer ring having double-row outer ring raceway surfaces facing each other, with an outer diameter d 2 of 45 mm ≦ d 2 ≦ 65 mm, an axial dimension l of 1 <18 mm, and 0.19 ≦ l / d 2 ≦ 0.39 And a plurality of balls disposed between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface, and a sealed double-row angular contact ball bearing that is disposed between the inner ring and the outer ring and seals the bearing internal space. . Here, the rubbing surface on which the sealing member rubs against the inner ring or the outer ring is subjected to a scale removing process for removing the scale generated during the heat treatment. In addition, a grease composition is sealed in the bearing internal space, and the grease composition is a grease composition obtained by adding an additive to a base grease composed of a base oil and a thickener. The additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and an aluminum compound, and the mixing ratio of the aluminum-based additive is 0.05 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. .

上記構成のプーリ支持軸受を採用することにより、軌道面の剥離を低減することができるため、長寿命を実現した電磁クラッチを得ることができる。   By adopting the pulley support bearing configured as described above, it is possible to reduce the separation of the raceway surface, and thus it is possible to obtain an electromagnetic clutch that achieves a long life.

好ましくは、プーリの軸方向中央部を通る仮想線と、プーリ支持軸受の軸方向中央部を通る仮想線との距離δは、δ≦4mmを満たす。オフセットをこの範囲内に設定することにより、プーリ支持軸受を長寿命化することができる。   Preferably, a distance δ between an imaginary line passing through the axial central portion of the pulley and an imaginary line passing through the axial central portion of the pulley support bearing satisfies δ ≦ 4 mm. By setting the offset within this range, it is possible to extend the life of the pulley support bearing.

この発明によれば、接触角の変化および玉のすべり率を小さくしてグリース寿命の低下を防止することができる。また、密封性能を向上させることもできる。従って、潤滑不良を抑制して、軌道面の剥離を低減することができる。また、水素脆性による剥離も低減することができる。   According to this invention, the change in the contact angle and the slip ratio of the balls can be reduced to prevent the grease life from decreasing. Further, the sealing performance can be improved. Therefore, poor lubrication can be suppressed and peeling of the raceway surface can be reduced. In addition, peeling due to hydrogen embrittlement can be reduced.

また、このようなプーリ支持軸受を備える電磁クラッチのプーリ支持構造は、軌道面の剥離を低減することができるため、長寿命を実現することができる。   Moreover, since the pulley support structure of an electromagnetic clutch provided with such a pulley support bearing can reduce peeling of a raceway surface, it can implement | achieve a long life.

図1〜図4を参照して、この発明の一実施形態に係るプーリ支持軸受を説明する。なお、図1はプーリ支持軸受11を示す図、図2はプーリ支持軸受11を採用したコンプレッサ21を示す図、図3および図4は電磁クラッチ32の部分拡大図である。なお、図2〜図4中のプーリ支持軸受11は、簡略化して示している。   With reference to FIGS. 1-4, the pulley support bearing which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. 1 is a view showing the pulley support bearing 11, FIG. 2 is a view showing a compressor 21 employing the pulley support bearing 11, and FIGS. 3 and 4 are partially enlarged views of the electromagnetic clutch 32. FIG. In addition, the pulley support bearing 11 in FIGS. 2-4 is simplified and shown.

まず、図2を参照して、コンプレッサ21は、ケーシング22と、回転軸29と、斜板30と、ピストン31と、電磁クラッチ32とを備える。このコンプレッサ21は、自動車用空気調和装置の蒸気圧縮式冷凍機等に組み込まれる。   First, referring to FIG. 2, the compressor 21 includes a casing 22, a rotating shaft 29, a swash plate 30, a piston 31, and an electromagnetic clutch 32. The compressor 21 is incorporated in a vapor compression refrigerator of an automobile air conditioner.

ケーシング22は、低圧室26および高圧室27を有するヘッドケース23と、ピストン31が往復運動する複数のシリンダ28を有するシリンダケース24と、斜板30を収容する斜板ケース25とをボルト(図示省略)によって固定している。   The casing 22 includes a head case 23 having a low-pressure chamber 26 and a high-pressure chamber 27, a cylinder case 24 having a plurality of cylinders 28 in which pistons 31 reciprocate, and a swash plate case 25 that houses a swash plate 30. (Omitted).

低圧室26は、ヘッドケース23に設けられた吸入ポート(図示省略)と、各シリンダ28に連通する吸入孔26aと、吸入孔26aから冷媒蒸気の逆流を防止する弁26bとを有する。また、吸入ポートは蒸気圧縮式冷凍機を構成するエバポレータ(図示省略)の出口に連通する。そして、吸入ポートから吸入した冷媒蒸気を吸入孔26aを通じてシリンダ28に供給する。   The low-pressure chamber 26 includes a suction port (not shown) provided in the head case 23, a suction hole 26a communicating with each cylinder 28, and a valve 26b for preventing the reverse flow of the refrigerant vapor from the suction hole 26a. The suction port communicates with the outlet of an evaporator (not shown) that constitutes the vapor compression refrigerator. Then, the refrigerant vapor sucked from the suction port is supplied to the cylinder 28 through the suction hole 26a.

一方、高圧室27は、ヘッドケース23に設けられた吐出ポート(図示省略)と、シリンダ28に連通する吐出口27aと、吐出口27aから冷媒蒸気の逆流を防止する弁27bとを有する。また、吐出ポートは蒸気圧縮式冷凍機を構成するコンデンサ(図示省略)の入り口に連通する。そして、ピストン31によって圧縮されたシリンダ28内部の冷媒蒸気が吐出口27aを通じて高圧室27に供給される。   On the other hand, the high-pressure chamber 27 has a discharge port (not shown) provided in the head case 23, a discharge port 27a communicating with the cylinder 28, and a valve 27b for preventing the reverse flow of the refrigerant vapor from the discharge port 27a. The discharge port communicates with an inlet of a condenser (not shown) that constitutes the vapor compression refrigerator. Then, the refrigerant vapor inside the cylinder 28 compressed by the piston 31 is supplied to the high pressure chamber 27 through the discharge port 27a.

回転軸29は、ケーシング22および電磁クラッチ32に連通し、ラジアル針状ころ軸受29aおよびスラスト針状ころ軸受29bによって、シリンダケース24および斜板ケース25の2箇所で回転自在に支持されている。また、斜板ケース25の内部で斜板30を保持している。   The rotating shaft 29 communicates with the casing 22 and the electromagnetic clutch 32, and is rotatably supported at two locations of the cylinder case 24 and the swash plate case 25 by a radial needle roller bearing 29a and a thrust needle roller bearing 29b. Further, the swash plate 30 is held inside the swash plate case 25.

斜板30は、回転軸29の回転軸線に直交する平面に対して所定角度傾いた状態で回転軸29に固定連結されている。また、その円周上の複数箇所にはピストン31がスライディングシュー30aによって連結されている。   The swash plate 30 is fixedly connected to the rotating shaft 29 in a state where it is inclined at a predetermined angle with respect to a plane orthogonal to the rotating axis of the rotating shaft 29. Further, pistons 31 are connected to a plurality of locations on the circumference by a sliding shoe 30a.

ピストン31は、斜板30に連結されており、回転軸29の回転に伴って、シリンダ28の内部を軸線方向(図2中の左右方向)に往復運動する。また、シリンダ28とピストン31と囲まれる領域には、冷媒蒸気を圧縮する圧縮室28aが形成されている。   The piston 31 is connected to the swash plate 30, and reciprocates in the axial direction (left-right direction in FIG. 2) in the cylinder 28 as the rotary shaft 29 rotates. A compression chamber 28 a for compressing the refrigerant vapor is formed in a region surrounded by the cylinder 28 and the piston 31.

電磁クラッチ32は、プーリ33と、ソレノイド34と、磁性環状板35と、プーリ支持軸受11とを有する。   The electromagnetic clutch 32 includes a pulley 33, a solenoid 34, a magnetic annular plate 35, and a pulley support bearing 11.

プーリ33は、外径面に無端ベルト33aを保持する溝33bと、一方側端面にソレノイド34を収容する凹部33cとを有し、プーリ支持軸受11によってケーシング22に回転自在に支持されている。   The pulley 33 has a groove 33b for holding the endless belt 33a on the outer diameter surface and a recess 33c for housing the solenoid 34 on one end surface, and is rotatably supported by the casing 22 by the pulley support bearing 11.

ソレノイド34は、凹部33cの内部に所定の隙間を設けた状態で配置されており、ケーシング22に固定されている。磁性環状板35は、磁性材料によって形成された円環形状の部材であって、プーリ33を挟んでソレノイド34と対面するように配置されている。また、板ばね35aによって回転軸29に固定されている。この板ばね35aは、磁性環状板35をプーリ33から遠ざける方向に付勢する。   The solenoid 34 is disposed in a state where a predetermined gap is provided inside the recess 33 c and is fixed to the casing 22. The magnetic annular plate 35 is an annular member formed of a magnetic material, and is disposed so as to face the solenoid 34 with the pulley 33 interposed therebetween. Moreover, it is being fixed to the rotating shaft 29 by the leaf | plate spring 35a. The leaf spring 35 a biases the magnetic annular plate 35 in a direction away from the pulley 33.

次に図1を参照して、プーリ支持軸受11は、外径面に複列の内輪軌道面12aを有する内輪12と、内径面の内輪軌道面12aに対面する位置に複列の外輪軌道面13aを有する外輪13と、内輪軌道面12aおよび外輪軌道面13aの間に配置される複数の玉14と、隣接する玉14の間隔を保持する保持器15と、軸受内部空間(「内輪12の外径面と外輪13の内径面との間の空間」を指す)を密封する密封部材としての密封シール16とを備える密封型複列アンギュラ玉軸受である。なお、プーリ支持軸受11の内部には、グリース組成物17が封入されている。   Next, referring to FIG. 1, the pulley support bearing 11 includes an inner ring 12 having a double row inner ring raceway surface 12a on the outer diameter surface, and a double row outer ring raceway surface at a position facing the inner ring raceway surface 12a on the inner diameter surface. An outer ring 13 having 13a, a plurality of balls 14 disposed between the inner ring raceway surface 12a and the outer ring raceway surface 13a, a retainer 15 for holding a space between adjacent balls 14, and a bearing inner space ("inner ring 12 of This is a sealed double-row angular contact ball bearing provided with a sealing seal 16 as a sealing member for sealing a space between the outer diameter surface and the inner diameter surface of the outer ring 13. A grease composition 17 is enclosed in the pulley support bearing 11.

なお、このプーリ支持軸受11は、内輪12の内径寸法dがd≧30mm、外輪13の外径寸法dが45mm≦d≦65mm、軸方向寸法lがl<18mm、0.19≦l/d2≦0.39の範囲内に設定されている。なお、この実施形態においては、内輪12と外輪13との軸方向寸法は同一である。 The pulley support bearing 11 has an inner diameter d 1 of the inner ring 12 of d 1 ≧ 30 mm, an outer diameter d 2 of the outer ring 13 of 45 mm ≦ d 2 ≦ 65 mm, an axial dimension l of 1 <18 mm, 0.19. ≦ l / d2 ≦ 0.39 is set. In this embodiment, the inner ring 12 and the outer ring 13 have the same axial dimension.

次に、図2、図3および図4を参照して、上記構成のコンプレッサ21の動作を説明する。まず、無端ベルト33aはエンジン(図示省略)によって回転駆動される駆動プーリ(図示省略)に掛け渡されている。そのため、プーリ33は、エンジンの回転に伴って回転する。   Next, the operation of the compressor 21 configured as described above will be described with reference to FIGS. 2, 3 and 4. First, the endless belt 33a is stretched around a driving pulley (not shown) that is rotationally driven by an engine (not shown). Therefore, the pulley 33 rotates with the rotation of the engine.

図3を参照して、ソレノイド34の非通電時には、プーリ33と磁性環状板35との間には隙間が形成されている。その結果、プーリ33の回転は回転軸29に伝達されない。一方、図4を参照して、ソレノイド34の通電時には、ソレノイド34の吸着力によって磁性環状板35が板ばね35aに逆らってプーリ33に当接する。その結果、プーリ33の回転が磁性環状板35を介して回転軸29に伝達される。なお、図3および図4の斜線部分は回転部分を指す。   Referring to FIG. 3, a gap is formed between pulley 33 and magnetic annular plate 35 when solenoid 34 is not energized. As a result, the rotation of the pulley 33 is not transmitted to the rotating shaft 29. On the other hand, referring to FIG. 4, when the solenoid 34 is energized, the magnetic annular plate 35 abuts against the pulley 33 against the leaf spring 35 a by the attractive force of the solenoid 34. As a result, the rotation of the pulley 33 is transmitted to the rotating shaft 29 via the magnetic annular plate 35. 3 and FIG. 4 indicates a rotating portion.

回転軸29が回転すると、斜板30に取り付けられたピストン31がシリンダ28の内部を往復運動する。ピストン31が圧縮室28aの容積を大きくする方向(図2中の左方向)に移動すると、弁26bが開放されて冷媒蒸気が低圧室26から吸入孔26aを通って圧縮室28aに移動する。このとき、弁27bは閉鎖されて高圧室27内の冷媒蒸気が圧縮室28aに逆流するのを防止している。   When the rotary shaft 29 rotates, the piston 31 attached to the swash plate 30 reciprocates inside the cylinder 28. When the piston 31 moves in the direction of increasing the volume of the compression chamber 28a (leftward in FIG. 2), the valve 26b is opened, and the refrigerant vapor moves from the low pressure chamber 26 to the compression chamber 28a through the suction hole 26a. At this time, the valve 27b is closed to prevent the refrigerant vapor in the high pressure chamber 27 from flowing back to the compression chamber 28a.

次に、ピストン31が圧縮室28aの容積を小さくする方向(図2中の右方向)に移動すると、ピストン31が圧縮室28a内の冷媒蒸気を圧縮すると共に、弁27bが開放されて圧縮された冷媒蒸気が吐出口27aを通って高圧室27に移動する。このとき、弁26bは閉鎖されて圧縮室28a内の冷媒蒸気が低圧室26に逆流するのを防止している。   Next, when the piston 31 moves in the direction of reducing the volume of the compression chamber 28a (right direction in FIG. 2), the piston 31 compresses the refrigerant vapor in the compression chamber 28a, and the valve 27b is opened and compressed. The refrigerant vapor thus moved moves to the high-pressure chamber 27 through the discharge port 27a. At this time, the valve 26 b is closed to prevent the refrigerant vapor in the compression chamber 28 a from flowing back to the low pressure chamber 26.

上記構成とすることにより、エンジンの駆動力を利用して冷媒蒸気を圧縮することが可能となる。ここで、電磁クラッチ32は、無端ベルト33aとプーリ33との間での滑りを防止して確実に動力伝達を行うために、無端ベルト33aの張力を大きくしている。そのため、プーリ33を支持するプーリ支持軸受11には、無端ベルト33aの張力に起因するラジアル荷重やオフセットに起因するモーメント荷重が負荷される。そこで、プーリ支持軸受11を図1に示すような寸法関係の複列のアンギュラ玉軸受とすることによって、プーリ33から負荷される荷重を適切に支持することができる。   With the above configuration, the refrigerant vapor can be compressed using the driving force of the engine. Here, the electromagnetic clutch 32 increases the tension of the endless belt 33a in order to prevent slippage between the endless belt 33a and the pulley 33 and reliably transmit power. Therefore, the pulley support bearing 11 that supports the pulley 33 is loaded with a radial load due to the tension of the endless belt 33a or a moment load due to offset. Therefore, by using the pulley support bearing 11 as a double row angular ball bearing having a dimensional relationship as shown in FIG.

ここで、回転軸29の回転数はプーリ33の外径寸法に依存するので、コンプレッサ21に必要な回転数を確保する観点からプーリ33の外径寸法を自由に設定することはできない。また、プーリ33の内径寸法はプーリ33の強度等を考慮して決定されるので、外径寸法が決まれば自ずと内径寸法も決まる。   Here, since the rotation speed of the rotating shaft 29 depends on the outer diameter dimension of the pulley 33, the outer diameter dimension of the pulley 33 cannot be freely set from the viewpoint of securing the rotation speed necessary for the compressor 21. Further, since the inner diameter dimension of the pulley 33 is determined in consideration of the strength of the pulley 33 and the like, the inner diameter dimension is naturally determined when the outer diameter dimension is determined.

その結果、プーリ支持軸受11は、設計時においてケーシング22に嵌合する内輪12の内径寸法より、プーリ33に嵌め込まれる外輪13の外径寸法の制約が大きい。そこで、制約の大きい外輪13の外径寸法dと軸方向寸法lとの関係を最適化することにより、軸受機能を最大限に発揮させることができる。 As a result, the pulley support bearing 11 has a larger restriction on the outer diameter of the outer ring 13 fitted into the pulley 33 than the inner diameter of the inner ring 12 fitted into the casing 22 at the time of design. Therefore, by optimizing the relationship between the outer diameter d 2 and the axial dimension l of the larger outer ring 13 of the restriction, it is possible to maximize the bearing function.

次に、プーリ支持軸受11に備えられる密封シール16について説明する。密封シール16は、芯金16aと弾性部材16bとを含む。密封シール16は、外輪13の内周面に設けられた係止溝13bに固定されている。密封シール16の内周側先端部には、軸受内部側に突出したシールリップ16cが設けられている。シールリップ16cは、内輪12の外周面に設けられたシール溝12bの内側壁に設けられたシール摺擦面12cと接触している。   Next, the sealing seal 16 provided in the pulley support bearing 11 will be described. The hermetic seal 16 includes a cored bar 16a and an elastic member 16b. The hermetic seal 16 is fixed to a locking groove 13 b provided on the inner peripheral surface of the outer ring 13. A seal lip 16c is provided at the inner peripheral end of the seal seal 16 so as to protrude toward the bearing inner side. The seal lip 16 c is in contact with the seal rubbing surface 12 c provided on the inner wall of the seal groove 12 b provided on the outer peripheral surface of the inner ring 12.

シール摺擦面12cが設けられた内輪12は、図5に示す製造工程で製造されている。内輪12の素材は、鍛造と旋削で成形された後、焼入れ等の熱処理が施され、この後、シール摺擦面12cに熱処理時に発生する熱処理スケールを除去するスケール除去加工が施されている。この後の工程は、図6に示す従来の軌道輪の製造工程と同じであり、順に幅研削、軌道面研削、内径研削、軌道面超仕上げを施されて完成品とされる。   The inner ring 12 provided with the seal rubbing surface 12c is manufactured by the manufacturing process shown in FIG. The material of the inner ring 12 is formed by forging and turning, and then subjected to a heat treatment such as quenching, and thereafter, a scale removing process for removing a heat treatment scale generated during the heat treatment is performed on the seal rubbing surface 12c. The subsequent steps are the same as the manufacturing steps of the conventional bearing ring shown in FIG. 6, and are subjected to width grinding, raceway surface grinding, inner diameter grinding, and raceway surface superfinishing in this order to obtain a finished product.

図7は、スケール除去加工として、ショットブラスト加工を行ったときのシール摺擦面の表面粗さを示す。なお、図8は、従来のように、熱処理後のスケール除去加工を行わなかったときのシール摺擦面の表面粗さを示す。これらのグラフを比較すると、従来のシール摺擦面の表面粗さRmaxが、2.6μmであるのに対し、ショットブラスト加工を行ったシール摺擦面の表面粗さRmaxは、0.79μmと非常に滑らかになっている。   FIG. 7 shows the surface roughness of the seal rubbing surface when shot blasting is performed as scale removal processing. FIG. 8 shows the surface roughness of the seal rubbing surface when the scale removal processing after the heat treatment is not performed as in the conventional case. When these graphs are compared, the surface roughness Rmax of the conventional seal rubbing surface is 2.6 μm, whereas the surface roughness Rmax of the seal rubbing surface subjected to shot blasting is 0.79 μm. It is very smooth.

図9は、スケール除去加工としてバレル研摩加工を行ったときのシール摺擦面の表面粗さを示す。バレル研摩加工を行ったもののシール摺擦面の表面粗さRmaxは、1.30μmであり、ショットブラスト加工を行ったものと同様に、2.0μm以下の滑らかさになっている。   FIG. 9 shows the surface roughness of the seal rubbing surface when barrel polishing is performed as scale removal processing. The surface roughness Rmax of the seal rubbing surface of the barrel polished is 1.30 μm, and is as smooth as 2.0 μm or less, similar to the shot blasted.

図10は、スケール除去加工として焼入れ後切削加工を行ったときのシール摺擦面の表面粗さを示す。切削加工を行ったもののシール摺擦面の表面粗さRmaxは1.03μmであり、ショットブラスト加工を行ったものおよびバレル研摩加工を行ったものと同様に、2.0μm以下の滑らかさになっている。   FIG. 10 shows the surface roughness of the seal rubbing surface when the post-quenching cutting process is performed as the scale removal process. The surface roughness Rmax of the seal rubbing surface after cutting was 1.03 μm, and it was as smooth as 2.0 μm or less, similar to those subjected to shot blasting and barrel polishing. ing.

このように、内輪または外輪のシール摺擦面に、熱処理時に発生するスケールを除去するスケール除去加工を施したので、シール摺擦面の表面粗さを十分に滑らかにして、密封性能の低下を防止することができる。   In this way, the seal rubbing surface of the inner ring or outer ring has been subjected to scale removal processing to remove the scale generated during heat treatment, so that the surface roughness of the seal rubbing surface is sufficiently smoothed to reduce the sealing performance. Can be prevented.

次に、プーリ支持軸受11の内部に封入されているグリース組成物17について説明する。グリース組成物17は、基油と、増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなるグリース組成物である。添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選択された少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有する。   Next, the grease composition 17 enclosed in the pulley support bearing 11 will be described. The grease composition 17 is a grease composition formed by adding an additive to a base grease composed of a base oil and a thickener. The additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and an aluminum compound.

アルミニウム化合物としては、炭酸アルミニウム、硫化アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウムおよびその水和物、硫酸アルミニウム、フッ化アルミニウム、臭化アルミニウム、よう化アルミニウム、酸化アルミニウムおよびその水和物、水酸化アルミニウム、セレン化アルミニウム、テルル化アルミニウム、りん酸アルミニウム、りん化アルミニウム、アルミン酸リチウム、アルミン酸マグネシウム、セレン酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、ジルコン酸アルミニウム等の無機アルミニウム、安息香酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム等の有機アルミニウムが挙げられる。これらアルミニウム系添加剤は、1種類または2種類を混合して、グリースに添加してもよい。特に好ましいのは、耐熱耐久性に優れ、熱分解しにくいため、極圧性効果の高いアルミニウム粉末である。   Aluminum compounds include aluminum carbonate, aluminum sulfide, aluminum chloride, aluminum nitrate and its hydrate, aluminum sulfate, aluminum fluoride, aluminum bromide, aluminum iodide, aluminum oxide and its hydrate, aluminum hydroxide, selenium Aluminum fluoride, aluminum telluride, aluminum phosphate, aluminum phosphide, lithium aluminate, magnesium aluminate, aluminum selenate, aluminum titanate, aluminum zirconate and other inorganic aluminum, aluminum benzoate, aluminum citrate and other organic aluminum Is mentioned. These aluminum-based additives may be added to grease by mixing one type or two types. Particularly preferred is an aluminum powder having a high extreme pressure effect because it has excellent heat resistance and resistance to thermal decomposition.

アルミニウム系添加剤の配合割合は、ベースグリース100重量部に対して、0.05〜10重量部である。すなわち、アルミニウム系添加剤がアルミニウム粉末のみである場合、ベースグリース100重量部に対してアルミニウム粉末を0.05〜10重量部、アルミニウム系添加剤がアルミニウム化合物のみである場合、ベースグリース100重量部に対してアルミニウム化合物を0.05〜10重量部、アルミニウム系添加剤がアルミニウム粉末とアルミニウム化合物とである場合、ベースグリース100重量部に対して、アルミニウム粉末とアルミニウム化合物とを合わせて0.05〜10重量部配合する。   The compounding ratio of the aluminum-based additive is 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. That is, when the aluminum-based additive is only aluminum powder, 0.05 to 10 parts by weight of aluminum powder with respect to 100 parts by weight of the base grease, and when the aluminum-based additive is only aluminum compound, 100 parts by weight of the base grease When the aluminum compound is 0.05 to 10 parts by weight relative to the base grease and the aluminum-based additive is aluminum powder and aluminum compound, the total amount of the aluminum powder and aluminum compound is 0.05 to 100 parts by weight of the base grease. -10 weight part is mix | blended.

アルミニウム系添加剤の配合割合がこの配合範囲未満であると、水素脆性による軌道面での剥離を効果的に防止できない。また、上記範囲を超えても、剥離防止効果がそれ以上に向上しない。   If the blending ratio of the aluminum-based additive is less than this blending range, peeling on the raceway surface due to hydrogen embrittlement cannot be effectively prevented. Moreover, even if it exceeds the said range, the peeling prevention effect does not improve any more.

ここで、基油としては、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油等の鉱油、高精製度鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、フィッシャー・トロプシュ法により合成されたGTL油、ポリーαーオレフィン油、アルキルナフタレン、脂環式化合物等の炭化水素系合成油、または、天然油脂、ポリオールエステル油、りん酸エステル油、ポリマーエステル油、芳香族エステル油、炭酸エステル油、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、アルキルベンゼン油、フッ素化油等の非炭化水素系合成油等が挙げられる。これらの中で、耐熱性と潤滑性に優れたアルキルジフェニルエーテル油、または、ポリーαーオレフィン油を用いることが好ましい。   Here, as base oil, mineral oil such as spindle oil, refrigerating machine oil, turbine oil, machine oil, dynamo oil, highly refined mineral oil, liquid paraffin, polybutene, GTL oil synthesized by Fischer-Tropsch method, poly α-olefin Oils, hydrocarbon synthetic oils such as alkyl naphthalene and alicyclic compounds, or natural oils, polyol ester oils, phosphate ester oils, polymer ester oils, aromatic ester oils, carbonate ester oils, diester oils, polyglycol oils And non-hydrocarbon synthetic oils such as silicone oil, polyphenyl ether oil, alkyl diphenyl ether oil, alkyl benzene oil, and fluorinated oil. Among these, it is preferable to use an alkyl diphenyl ether oil or a poly α-olefin oil excellent in heat resistance and lubricity.

また、増ちょう剤としては、ベントン、シリカゲル、フッ素化合物、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、カルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられる。   In addition, as thickeners, urea compounds such as benton, silica gel, fluorine compound, lithium soap, lithium complex soap, calcium soap, calcium complex soap, aluminum soap, aluminum complex soap, diurea compound, polyurea compound, etc. Is mentioned.

ウレア系化合物は、イソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させることにより得られる。反応性のある遊離基を残すことは好ましくないため、イソシアネート化合物のイソシアネート基とアミン化合物のアミノ基とは、略当量となるように配合することが好ましい。   A urea compound is obtained by reacting an isocyanate compound and an amine compound. Since it is not preferable to leave a reactive free radical, it is preferable to mix the isocyanate group of the isocyanate compound and the amino group of the amine compound so as to be approximately equivalent.

ジウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデジルアミン、アテアリルアミン、オレイルアミン、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。ポリウレア系化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。   A diurea compound is obtained by reaction of a diisocyanate and a monoamine, for example. Diisocyanates include phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, and monoamines include octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, atarylamine, oleylamine, aniline. , P-toluidine, cyclohexylamine and the like. The polyurea compound is obtained, for example, by reaction of diisocyanate with monoamine or diamine. Examples of the diisocyanate and monoamine include those similar to those used for the production of the diurea compound. Examples of the diamine include ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, hexanediamine, octanediamine, phenylenediamine, tolylenediamine, xylenediamine, And diaminodiphenylmethane.

基油にウレア系化合物等の増ちょう剤を配合して、上記アルミニウム系添加剤等を配合するためのベースグリースが得られる。ウレア系化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中でイソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させて作製する。   By adding a thickener such as a urea compound to the base oil, a base grease for blending the aluminum additive and the like can be obtained. A base grease using a urea compound as a thickener is prepared by reacting an isocyanate compound and an amine compound in a base oil.

ベースグリース100重量部中に占める増ちょう剤の配合割合は、1〜40重量部、好ましくは、3〜25重量部配合される。増ちょう剤の含有量が1重量部未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化が困難となり、40重量部を超えると得られたベースグリースが硬くなりすぎ、所期の効果が得られ難くなる。   The blending ratio of the thickener in 100 parts by weight of the base grease is 1 to 40 parts by weight, preferably 3 to 25 parts by weight. If the content of the thickener is less than 1 part by weight, the thickening effect is reduced, making it difficult to form a grease, and if it exceeds 40 parts by weight, the obtained base grease becomes too hard and it is difficult to obtain the desired effect. Become.

また、アルミニウム系添加剤とともに、必要に応じて公知のグリース用添加剤を含有させることができる。この添加剤として、例えば、有機亜鉛化合物、アミン系、フェノール系化合物等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレン等の粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、金属スルホネート、多価アルコールエステルなどの防錆剤、有機モリブデンなどの摩擦低減剤、エステル、アルコールなどの油性剤、りん系化合物などの摩耗防止剤等が上げられる。これらを単独または2種類以上組合わせて添加できる。   In addition to the aluminum-based additive, a known grease additive may be included as necessary. Examples of the additives include antioxidants such as organic zinc compounds, amines, and phenolic compounds, metal deactivators such as benzotriazole, viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene, molybdenum disulfide, and graphite. Examples thereof include solid lubricants, metal sulfonates, antirust agents such as polyhydric alcohol esters, friction reducing agents such as organic molybdenum, oily agents such as esters and alcohols, and antiwear agents such as phosphorus compounds. These can be added alone or in combination of two or more.

以上より、上記した構成のプーリ支持軸受、すなわち、プーリ支持軸受の構成部材が上記した寸法関係を有し、シール摺擦面にスケール除去加工を施し、内部に封入されるグリース組成物が、上記構成となっているプーリ支持軸受は、接触角の変化および玉のすべり率を小さくしてグリース寿命の低下を防止することができる。また、密封性能を向上させることもできる。従って、潤滑不良を抑制して、軌道面の剥離を低減することができる。また、水素脆性による剥離も低減することができる
また、上記構成のプーリ支持軸受を採用することにより、軌道面の剥離を低減することができるため、長寿命を実現した電磁クラッチを得ることができる。
As described above, the pulley support bearing having the above-described configuration, that is, the constituent member of the pulley support bearing has the above-described dimensional relationship, the seal rubbing surface is subjected to scale removal processing, and the grease composition sealed inside is the above-described grease composition. The pulley support bearing having the configuration can prevent a decrease in grease life by reducing a change in contact angle and a slip ratio of balls. Further, the sealing performance can be improved. Therefore, poor lubrication can be suppressed and peeling of the raceway surface can be reduced. Also, separation due to hydrogen embrittlement can be reduced. Also, by adopting the pulley support bearing with the above configuration, it is possible to reduce the separation of the raceway surface, so that an electromagnetic clutch having a long life can be obtained. .

次に、グリース寿命を測定する試験を行った。図11〜図13を参照して、試験方法および試験結果を説明する。なお、図11および図12は試験装置41を示す図、図13は試験結果を示すグラフである。   Next, a test for measuring the grease life was performed. A test method and a test result are demonstrated with reference to FIGS. 11 and 12 are diagrams showing the test apparatus 41, and FIG. 13 is a graph showing the test results.

まず、試験装置41は、駆動プーリ42と、無端ベルト43によって駆動プーリ42と連結された従動プーリ44と、駆動プーリ42を回転駆動するモータ45とを備える。また、従動プーリ44を支持する軸受として、図1に示すようなプーリ支持軸受11としての複列アンギュラ玉軸受(以下「本発明品」という)と、比較例としての4点接触単列玉軸受(以下「従来品」という)を使用して試験を行った。   First, the test apparatus 41 includes a drive pulley 42, a driven pulley 44 connected to the drive pulley 42 by an endless belt 43, and a motor 45 that rotationally drives the drive pulley 42. Further, as a bearing for supporting the driven pulley 44, a double-row angular contact ball bearing (hereinafter referred to as “the product of the present invention”) as a pulley support bearing 11 as shown in FIG. 1 and a four-point contact single-row ball bearing as a comparative example. (Hereinafter referred to as “conventional product”).

試験条件としては、従動プーリ44の回転速度を7000rpm、無端ベルト43の張力等によって軸受に負荷されるラジアル荷重を1470N、オフセット量δを0.5mm、4mmとする。また、試験時における雰囲気および軸受の温度をヒータにより管理している。   As test conditions, the rotational speed of the driven pulley 44 is 7000 rpm, the radial load applied to the bearing by the tension of the endless belt 43, etc. is 1470 N, and the offset amount δ is 0.5 mm and 4 mm. The atmosphere and the temperature of the bearing at the time of the test are managed by a heater.

図13を参照して、従動プーリ44を支持する軸受として本発明品を採用した場合、オフセット量δを4mmとしても500時間以上の軸受寿命を得られることが確認された。一方従来品を使用した場合、オフセット量δが0.5mmであれば350〜520時間程度の軸受寿命を得ることができるが、オフセット量δを4mmとすると試験開始直後に保持器が破損した。これにより、図1に示すようなこの発明の一実施形態に係るプーリ支持軸受11は、プーリに組み込んだ際のオフセット量δがδ≦4mmであれば、長期間にわたって使用可能であることが確認された。   Referring to FIG. 13, it was confirmed that when the product of the present invention is adopted as a bearing for supporting the driven pulley 44, a bearing life of 500 hours or more can be obtained even when the offset amount δ is 4 mm. On the other hand, when a conventional product is used, a bearing life of about 350 to 520 hours can be obtained if the offset amount δ is 0.5 mm. However, if the offset amount δ is 4 mm, the cage was damaged immediately after the start of the test. Accordingly, it is confirmed that the pulley support bearing 11 according to one embodiment of the present invention as shown in FIG. 1 can be used for a long period of time if the offset amount δ when incorporated in the pulley is δ ≦ 4 mm. It was done.

また、上記した内輪を用いた密封型転がり軸受を、それぞれ水と泥の異物が飛散する環境下で回転試験機に取り付け、軸受空間への異物の侵入量を調査する異物侵入試験を行った。軸受の回転速度は2000rpm、試験時間は3時間とし、異物の侵入量は、試験前後の軸受の質量増加量Wを測定することにより求めた。
この異物侵入試験の結果、従来のものは、質量増加量Wが0.46gであったのに対し、スケール除去加工を行ったものは、質量増加量Wが0.02gであった。従って、スケール除去加工を行ったものは異物の侵入がほとんどなく、優れたシール性能を確保できることが確認された。
In addition, the sealed rolling bearing using the inner ring described above was attached to a rotating test machine in an environment where foreign matter of water and mud was scattered, and a foreign matter penetration test was conducted to investigate the amount of foreign matter entering the bearing space. The rotational speed of the bearing was 2000 rpm, the test time was 3 hours, and the intrusion amount of the foreign matter was determined by measuring the mass increase amount W of the bearing before and after the test.
As a result of the foreign matter intrusion test, the conventional product had a mass increase amount W of 0.46 g, whereas the one subjected to scale removal processing had a mass increase amount W of 0.02 g. Therefore, it has been confirmed that the scale-removed material has almost no foreign matter invaded and can secure excellent sealing performance.

次に、上記したグリース組成物の実施例を示す。表1に示した基油の半量に、4,4−ジフェニルメタンジイソシアナート(日本ポリウレタン工業社製商品名のミリオネートMT、以下、MDIと記す)を表1に示す割合で溶解し、残りの半量の基油にMDIの2倍当量となるモノアミンを溶解した。それぞれの配合割合および種類は表1のとおりである。   Next, examples of the above-described grease composition will be shown. In half of the base oil shown in Table 1, 4,4-diphenylmethane diisocyanate (trade name Millionate MT manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., hereinafter referred to as MDI) is dissolved in the proportion shown in Table 1, and the remaining half In this base oil, a monoamine that was twice the equivalent of MDI was dissolved. The respective blending ratios and types are shown in Table 1.

MDIを溶解した溶液を攪拌しながらモノアミンを溶解した溶液を加えた後、100〜120℃で30分間攪拌を続けて反応させて、ジウレア化合物を基油中に生成させた。   A solution in which monoamine was dissolved was added while stirring the solution in which MDI was dissolved, and then the reaction was continued at 100 to 120 ° C. for 30 minutes to produce a diurea compound in the base oil.

これにアルミニウム系添加剤および酸化防止剤を表1に示す配合割合で加えてさらに100〜120℃で10分間攪拌した。その後冷却し、三本ロールで均質化し、グリース組成物を得た。   To this, an aluminum-based additive and an antioxidant were added at the blending ratio shown in Table 1, and the mixture was further stirred at 100 to 120 ° C. for 10 minutes. Thereafter, the mixture was cooled and homogenized with three rolls to obtain a grease composition.

表1において、基油として用いた合成炭化水素油は、40℃における動粘度30mm/secの新日鉄化学社製商品名のシンフルード601を、アルキルジフェニルエーテル油は40℃における動粘度97mm/secの松村石油社製商品名のモレスコハイルーブLB100を、それぞれ用いた。また、酸化防止剤は、住友化学社製ヒンダードフェノールを用いた。 In Table 1, the synthetic hydrocarbon oil used as the base oil is Shinflud 601 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. having a kinematic viscosity of 30 mm 2 / sec at 40 ° C., and the alkyl diphenyl ether oil is a kinematic viscosity of 97 mm 2 / sec at 40 ° C. Moresco HighLube LB100 manufactured by Matsumura Oil Co., Ltd. was used. Moreover, the hindered phenol by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was used for antioxidant.

得られたグリース組成物の急加減速試験を行った。試験方法および試験条件を以下に示す。また、結果を表1に示す。   The obtained grease composition was subjected to a rapid acceleration / deceleration test. Test methods and test conditions are shown below. The results are shown in Table 1.

<急加減速試験>
電装補機の一例であるオルタネータを模擬し、回転軸を支持する内輪回転の転がり軸受に上記グリース組成物を封入し、急加減速試験を行った。急加減速試験条件は、回転軸先端に取り付けたプーリに対する負荷荷重を1960N、回転速度は0〜18000rpmで運転条件を設定し、さらに、試験軸受内に0.1Aの電流が流れる状態で試験を実施した。そして、軸受内に異常剥離が発生し、振動検出器の振動が設定値以上になって発電機が停止する時間(剥離発生寿命時間、h)を計測した。なお、試験は、500時間で打ち切った。
<Rapid acceleration / deceleration test>
An alternator, which is an example of an electrical accessory, was simulated, and the grease composition was sealed in a rolling bearing for rotating an inner ring that supports a rotating shaft, and a rapid acceleration / deceleration test was performed. The rapid acceleration / deceleration test conditions are as follows: the load is applied to the pulley attached to the tip of the rotating shaft at 1960 N, the rotational speed is set to 0 to 18000 rpm, and the test is performed with a current of 0.1 A flowing in the test bearing. Carried out. Then, abnormal peeling occurred in the bearing, and the time when the vibration of the vibration detector exceeded the set value and the generator stopped (peeling life time, h) was measured. The test was terminated after 500 hours.

比較例1〜3
実施例1に準じる方法で、表1に示す配合割合で、増ちょう剤、基油を選択してベースグリースを調整し、さらに添加剤を配合してグリース組成物を得た。得られたグリース組成物を実施例1と同様の試験を行って評価した。結果を表1に示す。
Comparative Examples 1-3
In accordance with the method according to Example 1, the base grease was prepared by selecting the thickener and the base oil at the blending ratio shown in Table 1, and the additive was further blended to obtain a grease composition. The obtained grease composition was evaluated by conducting the same test as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2008101689
Figure 2008101689

表1に示すように、各実施例では、急加減速試験は全て400時間以上(剥離発生寿命時間)の優れた結果を示した。これは、アルミニウム系添加剤を所定割合で添加したことにより転走面で生じる白色組織変化を伴った特異的な剥離を効果的に防止できたためであると考えられる。   As shown in Table 1, in each Example, all the rapid acceleration / deceleration tests showed excellent results of 400 hours or more (peeling life time). This is considered to be because the specific exfoliation accompanied by the white texture change that occurs on the rolling surface can be effectively prevented by adding the aluminum-based additive at a predetermined ratio.

なお、上記の実施形態におけるプーリ支持軸受11は、隣接する玉14の間隔を保持する保持器15を有する例を示したが、これに限ることなく、保持器15を省略した総ころ軸受であってもよい。   In addition, although the pulley support bearing 11 in said embodiment showed the example which has the holder | retainer 15 which hold | maintains the space | interval of the adjacent ball | bowl 14, it is not limited to this but is a full complement roller bearing which abbreviate | omitted the holder | retainer 15. May be.

また、上記の実施形態における電磁クラッチ32は、エンジンとコンプレッサ21との機械的な連結を制御するために用いられた例を示したが、これに限ることなく、任意の用途に用いることができる。さらに、上記の実施形態におけるプーリ支持軸受11は、電磁クラッチ32のプーリ33を支持するために用いられた例を示したが、これに限ることなく、無段変速機(CVT)等の任意の用途に用いることができる。   Moreover, although the electromagnetic clutch 32 in said embodiment showed the example used in order to control mechanical connection with an engine and the compressor 21, it can use for arbitrary uses, without restricting to this. . Furthermore, although the example in which the pulley support bearing 11 in the above-described embodiment is used to support the pulley 33 of the electromagnetic clutch 32 has been shown, the invention is not limited to this, and an arbitrary transmission such as a continuously variable transmission (CVT) is shown. Can be used for applications.

なお、上記の実施形態におけるシール摺動面は、内輪側に設けることにしたが、これに限ることなく、外輪側に設けることにしてもよい。   In addition, although the seal sliding surface in said embodiment was provided in the inner ring | wheel side, you may decide to provide in the outer ring | wheel side, without restricting to this.

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明は、電磁クラッチ等のプーリを支持する軸受に有利に利用される。   The present invention is advantageously used for a bearing that supports a pulley such as an electromagnetic clutch.

この発明の一実施形態に係るプーリ支持軸受を示す図である。It is a figure which shows the pulley support bearing which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すプーリ支持軸受を採用したコンプレッサを示す図である。It is a figure which shows the compressor which employ | adopted the pulley support bearing shown in FIG. 図2に示す電磁クラッチの非伝達状態を示す図である。It is a figure which shows the non-transmission state of the electromagnetic clutch shown in FIG. 図2に示す電磁クラッチの伝達状態を示す図である。It is a figure which shows the transmission state of the electromagnetic clutch shown in FIG. 図1に示す内輪の製造工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing process of the inner ring | wheel shown in FIG. 従来の転がり軸受に含まれる内輪の製造工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing process of the inner ring | wheel contained in the conventional rolling bearing. ショットブラストを行ったシール摺擦面の表面粗さを示すグラフである。It is a graph which shows the surface roughness of the seal | sticker rubbing surface which performed shot blasting. スケールを除去していないシール摺擦面の表面粗さを示すグラフである。It is a graph which shows the surface roughness of the seal rubbing surface which has not removed the scale. バレル研摩処理を行ったシール摺擦面の表面粗さを示すグラフである。It is a graph which shows the surface roughness of the seal | sticker rubbing surface which performed the barrel polishing process. 切削加工を行ったシール摺擦面の表面粗さを示すグラフである。It is a graph which shows the surface roughness of the seal | sticker rubbing surface which performed the cutting process. この発明の効果を確認するための試験装置を示す図である。It is a figure which shows the test device for confirming the effect of this invention. 図11に示す試験装置の従動プーリの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the driven pulley of the test apparatus shown in FIG. 効果確認試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of an effect confirmation test.

符号の説明Explanation of symbols

11 プーリ支持軸受、12 内輪、12a 内輪軌道面、12b シール溝、12c シール摺擦面、13 外輪、13a 外輪軌道面、13b 係止溝、14 玉、15 保持器、16 密封シール、16a 芯金、16b 弾性部材、16c シールリップ、17 グリース組成物、21 コンプレッサ、22 ケーシング、23 ヘッドケース、24 シリンダケース、25 斜板ケース、26 低圧室、26a 吸入孔、26b,27b 弁、27 高圧室、27a 吐出口、28 シリンダ、28a 圧縮室、29 回転軸、29a ラジアル針状ころ軸受、29b スラスト針状ころ軸受、30 斜板、30a スライディングシュー、31 ピストン、32 電磁クラッチ、33 プーリ、33a,43 無端ベルト、33b 溝、33c 凹部、34 ソレノイド、35 磁性環状板、35a 板ばね、41 試験装置、42 駆動プーリ、44 従動プーリ、45 モータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Pulley support bearing, 12 Inner ring, 12a Inner ring raceway surface, 12b Seal groove, 12c Seal rubbing surface, 13 Outer ring, 13a Outer ring raceway surface, 13b Locking groove, 14 balls, 15 Cage, 16 Seal seal, 16a Metal core 16b Elastic member, 16c Seal lip, 17 Grease composition, 21 Compressor, 22 Casing, 23 Head case, 24 Cylinder case, 25 Swash plate case, 26 Low pressure chamber, 26a Suction hole, 26b, 27b Valve, 27 High pressure chamber, 27a Discharge port, 28 cylinder, 28a compression chamber, 29 rotating shaft, 29a radial needle roller bearing, 29b thrust needle roller bearing, 30 swash plate, 30a sliding shoe, 31 piston, 32 electromagnetic clutch, 33 pulley, 33a, 43 Endless belt, 33b groove, 33c recess, 34 Solenoid, 35 magnetic annular plate, 35a leaf spring, 41 testing device, 42 driving pulley, 44 driven pulley, 45 motor.

Claims (4)

プーリの内径面に嵌合して、プーリを回転自在に支持するプーリ支持軸受であって、
前記プーリ支持軸受は、
熱処理が施され、外径面に複列の内輪軌道面を有し、内径寸法dが、d≧30mmの内輪と、
熱処理が施され、内径面の前記内輪軌道面に対面する位置に複列の外輪軌道面を有し、外径寸法dが45mm≦d≦65mm、軸方向寸法lがl<18mm、0.19≦l/d≦0.39の外輪と、
前記内輪軌道面および前記外輪軌道面の間に配置される複数の玉と、
前記内輪および前記外輪の間に配置されて、軸受内部空間を密封する密封部材とを備える密封型複列アンギュラ玉軸受であり、
前記密封部材が前記内輪または前記外輪と摺擦する摺擦面には、前記熱処理時に発生するスケールを除去するスケール除去加工が施されており、
前記軸受内部空間には、グリース組成物が封入されており、
前記グリース組成物は、基油と、増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなるグリース組成物であって、
前記添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選択された少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、
前記アルミニウム系添加剤の配合比率は、ベースグリース100重量部に対して0.05〜100重量部である、プーリ支持軸受。
A pulley support bearing that is fitted to the inner diameter surface of the pulley and rotatably supports the pulley,
The pulley support bearing is
An inner ring that is heat-treated and has double-row inner ring raceway surfaces on the outer diameter surface and an inner diameter dimension d 1 of d 1 ≧ 30 mm;
Heat treatment is performed and the inner ring raceway surface has double row outer ring raceway surfaces facing the inner raceway surface, the outer diameter dimension d 2 is 45 mm ≦ d 2 ≦ 65 mm, the axial dimension l is l <18 mm, 0 An outer ring with 19 ≦ l / d 2 ≦ 0.39;
A plurality of balls disposed between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface;
A sealed double-row angular contact ball bearing comprising a sealing member disposed between the inner ring and the outer ring and sealing a bearing internal space;
The rubbing surface on which the sealing member rubs against the inner ring or the outer ring is subjected to a scale removal process for removing scale generated during the heat treatment,
In the bearing internal space, a grease composition is enclosed,
The grease composition is a grease composition obtained by adding an additive to a base grease composed of a base oil and a thickener,
The additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and an aluminum compound,
The pulley support bearing is a blending ratio of the aluminum-based additive that is 0.05 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease.
前記摺擦面の表面粗さRmaxは、2.0μm以下である、請求項1に記載のプーリ支持軸受。   The pulley support bearing according to claim 1, wherein the rubbing surface has a surface roughness Rmax of 2.0 μm or less. プーリと、
前記プーリの軸方向一方側に配置されて、回転軸に固定連結される磁性環状板と、
前記プーリの他方側の前記磁性環状板に対面する位置に固定されるソレノイドと、
前記プーリを回転自在に支持するプーリ支持軸受とを備え、
前記プーリ支持軸受は、
熱処理が施され、外径面に複列の内輪軌道面を有し、内径寸法dが、d≧30mmの内輪と、
熱処理が施され、内径面の前記内輪軌道面に対面する位置に複列の外輪軌道面を有し、外径寸法dが45mm≦d≦65mm、軸方向寸法lがl<18mm、0.19≦l/d≦0.39の外輪と、
前記内輪軌道面および前記外輪軌道面の間に配置される複数の玉と、
前記内輪および前記外輪の間に配置されて、軸受内部空間を密封する密封部材とを備える密封型複列アンギュラ玉軸受であり、
前記密封部材が前記内輪または前記外輪と摺擦する摺擦面には、前記熱処理時に発生するスケールを除去するスケール除去加工が施されており、
前記軸受内部空間には、グリース組成物が封入されており、
前記グリース組成物は、基油と、増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなるグリース組成物であって、
前記添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選択された少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、
前記アルミニウム系添加剤の配合比率は、ベースグリース100重量部に対して0.05〜100重量部である、電磁クラッチのプーリ支持構造。
Pulley,
A magnetic annular plate disposed on one side of the pulley in the axial direction and fixedly connected to the rotating shaft;
A solenoid fixed at a position facing the magnetic annular plate on the other side of the pulley;
A pulley support bearing for rotatably supporting the pulley,
The pulley support bearing is
An inner ring that is heat-treated and has double-row inner ring raceway surfaces on the outer diameter surface and an inner diameter dimension d 1 of d 1 ≧ 30 mm;
Heat treatment is performed and the inner ring raceway surface has double row outer ring raceway surfaces facing the inner raceway surface, the outer diameter dimension d 2 is 45 mm ≦ d 2 ≦ 65 mm, the axial dimension l is l <18 mm, 0 An outer ring with 19 ≦ l / d 2 ≦ 0.39;
A plurality of balls disposed between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface;
A sealed double-row angular contact ball bearing comprising a sealing member disposed between the inner ring and the outer ring and sealing a bearing internal space;
The rubbing surface on which the sealing member rubs against the inner ring or the outer ring is subjected to a scale removal process for removing scale generated during the heat treatment,
In the bearing internal space, a grease composition is enclosed,
The grease composition is a grease composition obtained by adding an additive to a base grease composed of a base oil and a thickener,
The additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and an aluminum compound,
The aluminum clutch additive blending ratio is 0.05 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease.
前記プーリの軸方向中央部を通る仮想線と、前記プーリ支持軸受の軸方向中央部を通る仮想線との距離δは、
δ≦4mmを満たす、請求項3に記載の電磁クラッチのプーリ支持構造。
A distance δ between an imaginary line passing through the central portion in the axial direction of the pulley and a virtual line passing through the central portion in the axial direction of the pulley support bearing is:
The pulley support structure for an electromagnetic clutch according to claim 3, wherein δ ≦ 4 mm is satisfied.
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