図1は、本発明の実施形態に係る転がり軸 受装置を用いたオルタネータ(発電装置)9の断 面図である。このオルタネータ9は、ハウジ� �グ12と、回転軸14とを有している。ハウジン� ��12は、フロントハウジング10とリヤハウジン グ11とをボルト結合してなる。回転軸14は、� �ウジング12内に2つの転がり軸受13,13を介して 回転自在に支持されている。ハウジング12に� ��、コイル15を巻回したステータ16が設けられ ている。回転軸14には、コイル17を巻回した� �ータ18が設けられている。ハウジング12から� ��出する回転軸14の端部には、ファン一体型� �プーリー19が取り付けられている。このプー リー19には、図示しない伝動ベルトを介して� ��ンジンからの動力が伝達される。

 転がり軸受13は、ハウジング12内の軸方向 両端部に形成された支持筒部20内に取り付け� ��れている。具体的に転がり軸受13は、外輪23 と、外輪23の径方向内側に配置された内輪24� �、外輪23及び内輪24の間に配置された多数の� ��(転動体)25とを備え、外輪23と内輪24とが相� �回転可能となっている。転がり軸受13の内輪 内周面には回転軸14が嵌合され、転がり軸受1 3の外輪外周面と支持筒部20の内周面との間に は、回転軸14の回転に伴って発生する振動を� ��衰するためのダンパ部材60が設けられてい� �。そして、転がり軸受13とダンパ部材60とに� ��って本発明の転がり軸受装置が構成されて� ��る。

 図2は、ダンパ部材60の斜視図であり、ダ� ��パ部材60は、リング形状に形成され、幅wと� ��さtとを有する断面略4角形状に形成されて� �る。ダンパ部材60の内周面は、転がり軸受13� ��外輪外周面に嵌合され、ダンパ部材60の外� �面は、支持筒部20の内周面に当接している。

 図3は、図2のIII部拡大図である。ダンパ� �材60は、ステンレス等の金属製のワイヤ64を� ��料として形成されている。具体的には、1本 又は複数本の金属製のワイヤ64を複雑に屈曲� ��せつつ立体的に編み上げる(ワイヤ64を寄せ� ��め、捻り合わせ、交錯させ、及び/又は、絡 み合わせる)ことにより、全体として断面略4� ��形状のリング形状に形成されている。

 ダンパ部材60を構成する金属製ワイヤ64の 相互間には、全体的に又は部分的に隙間(空� �)が形成されている。ダンパ部材60は、ワイ� �64が隙間の範囲で弾性変形したり、隣合うワ イヤ同士が長手方向に位置ズレしたりするこ とによって、全体的に径方向(図1におけるX方 向(紙面貫通方向)、Y方向等)及び軸心Z方向に� ��性変形(収縮)可能となっている。そして、� �1に示すように、ダンパ部材60は、支持筒部20 の内径よりもやや大きな外径に形成され、転 がり軸受13と支持筒部20との間に、径方向に� �定の締め代で圧縮された状態で取り付けら� �ている。

 図3に示すように、ダンパ部材60内のワイ� ��64間の隙間には、潤滑剤が充填されている� �潤滑剤としては、潤滑オイルやグリースを� �いることができる。潤滑オイルとしては、� �えば、エステル、エーテル、シリコン、フ� �素、合成炭化水素系のものが用いられる。� �リースとしては、例えば、エステル油、エ� �テル油、シリコン油、フッ素油、合成炭化� �素油を基油として、リチウム系、ウレア系� �増ちょう剤を添加したものが用いられる。� �属製のワイヤ64としては、例えば、外径が0.4 mmのものが用いられる。ダンパ部材60の全体� �に占める隙間の割合(空孔率)は、例えば60%と することができる。

 ダンパ部材60は、次のように製造される� �まず、最終成形品よりも外径、厚さt、幅wが やや大きく、内径が小さいリング状の中間品 を形成する。この中間品は、最終成形品の空 孔率(例えば、60%)よりも空孔率が大きくなる� ��うに、金属製ワイヤ64を緩やかに編み上げ� �形成する。そして、その中間品を、金型を� �いて圧縮することによりワイヤ64間の隙間を 小さくし、所望の寸法、空孔率の最終成型品 を成形する。

 以上の構成において、伝動ベルトから回転� ��14を介して転がり軸受13に伝わる振動は、ダ ンパ部材60によって減衰されてハウジング12� �伝達される。この際、ダンパ部材60は、径方 向(X,Y)及び軸心Z方向に弾性変形可能であるた め、3次元的、全方位的に振動を減衰するこ� �ができ、高いダンピング性能を発揮するこ� �ができる。
 また、金属製ワイヤ64自体の弾性変形だけ� �なく、ワイヤ64の編み込み構造からもたらさ れるフリクションや、ワイヤ64の絡み合い等� ��状態により、全方位の振動エネルギーを単� ��な粘弾性を超える性能で受け止めて、緩和� ��ることが可能である。

 そのため、回転軸14から転がり軸受13を介 してハウジング12に伝わる振動が小さくなり� ��転がり軸受13やハウジング12、ひいてはオル タネータ9全体の耐久性を向上することがで� �る。特に、転がり軸受13については白層剥離 を抑制することができる。また、振動の低減 に伴って騒音も低減することができる。

 ダンパ部材60は、金属製のワイヤ64を用いて 成形されているので、高い強度と耐熱性とを 有することができる。したがって、高振動(� �荷重)、高温の使用条件下においても早期に� ��化することはなく、長期の使用が可能とな� ��。
 また、ダンパ部材60内のワイヤ64の隙間には 、グリースが充填されているので、弾性変形 に伴う擦り合いでワイヤ64が摩耗することも� ��とんどない。

 ダンパ部材60は、空孔率や編み上げの方� �、ワイヤ64の外径等を適宜選択することによ って、弾性率(バネ定数)を自由に変化させる� ��とができる。また、弾性変形の方向(径方向 、軸方向)によって弾性率を異ならせること� �できる。したがって、必要なダンピング特� �に応じてダンパ部材60を容易に製造すること ができる。また、ダンパ部材60の形状(外径寸 法、内径寸法、幅w、厚さt、断面形状等)を自 由に設計することができるので、オルタネー タ9の設計の自由度も増し、最適なオルタネ� �タ9を製造することができる。

 以下、参考として、ダンパ部材60を用いた� �ルタネータ9の性能試験結果を示す。
 当該試験は、ダンパ部材60を用いたオルタ� �ータ9について、プーリーを介して回転軸14� �回転動力を伝達し、この回転に伴って発生� �るハウジング12の振動値(Vibration value)を測定 するものであり、図4及び図5は、その試験結� ��を示すグラフである。図4(a)は、時間の経過 に伴う回転数の変化を示し、図4(b)及び図5は� ��図4(a)に示された回転数の変化に伴うハウジ ングのX方向、Y方向、Z方向の振動値の変化を 示したものである。

 図4(b)に示す試験では、空孔率60%のダンパ部 材60を用い、図5に示す試験では空孔率50%のダ ンパ部材60を用いた。また、ワイヤ64間の隙� �にはフッ素系グリースを充填した。
 また、図6は、比較例として、ダンパ部材60� ��省略した状態のオルタネータ9(支持筒部20に 直接転がり軸受13を取り付けたもの)について 、図4及び図5で行った試験と同様の条件で振� ��値を測定したものである。

 図6において、比較例では、回転軸14の回転� ��を160,000r/min程度としたとき、X,Y,Z方向の最� �の振動値が、約1.4~1.9m/sec ² の範囲にある。また、始動後から振動値が急 激に上昇し、不整な変動も見られる。これに 対して、空孔率60%のダンパ部材60を設けた場� ��は、図4に示すように、X方向に関しては最� �約1.6m/sec ² の振動値であり、Y,Z方向では、振動値が約1.0 ~1.3m/sec ² の範囲内に収まり、大きく低減されている。 また、始動からの振動値の立ち上がりも緩や かで、比較例よりも早期に振動値が安定して いる。
 したがって、本実施形態のダンパ部材60を� �えることにより、振動を効果的に低減でき� �ことがわかる。

 また、空孔率50%のダンパ部材60を設けた場� �は、図5に示すように、比較例(図6(b)参照)に� ��べてX,Y方向の振動値が若干高くなるが、Z方 向については振動値が1m/sec ² 以下となり、かなり低減されていることがわ かる。ただ、X,Y,Zの全方向についてバランス� ��く振動値を低減することを考慮すれば、空� ��率50%のダンパ部材60よりも空孔率60%のダン� �部材60を用いる方が好ましいといえる。また 、図示はしていないが、空孔率が70%以上にな ると、ダンパ部材60の強度が小さくなり、転� ��り軸受13を支持するための剛性が低くなる� �め、この点でも空孔率60%のダンパ部材60を用 いる方が好ましいと考えられる。

 以上のことから、X,Y,Zの全方向について� �ランスよく振動値を低減し、且つ、転がり� �受13を支持するための十分な剛性を保つため には50%を超え、70%未満となる範囲にダンパ部 材60の空孔率を設定すればよく、空孔率を55%~ 65%に設定することがより好ましい。

 本発明のダンパ部材60は、金属製ワイヤ� �ら構成されているため、高温時においても� �振効果が維持される。したがって、高温時� �物性が変化して制振効果が劣化する合成樹� �材やゴム等からなる従来のダンパ部材より� �優れている。

 本発明は、上記実施形態に限定されるこ� ��なく適宜設計変更可能である。例えば、ダ� ��パ部材60を形成する金属製ワイヤ64の材質や 外径寸法、ダンパ部材60の空孔率等は適宜変� ��することができる。また、上記実施形態で� ��、ダンパ部材60をリング状に形成している� �、周方向に分断した円弧形状やブロック形� �とすることもできる。ダンパ部材60の断面形 状は、円形状や、4角形以外の多角形状とす� �こともできる。転がり軸受13は、玉軸受に限 らずころ軸受であってもよい。また、発電装 置は、交流発電装置(オルタネータ)に限らず� ��直流発電装置であってもよい。また、本発� ��は、発電装置に限らず、転がり軸受を使用� ��る他の装置にも適用可能である。