JP2003254326A - シャフト支持装置 - Google Patents
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- shaft support
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/583—Details of specific parts of races
- F16C33/585—Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/70—Diameters; Radii
- F16C2240/76—Osculation, i.e. relation between radii of balls and raceway groove
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機能低下を招くことなく、支持するシャフト
の軸方向寸法の短縮化を図るとともに寿命低下を防止す
ることができ、例えばカーエアコン用スクロールコンプ
レッサの寸法を、メインシャフトの軸方向に同等の機能
を保持しつつ短縮する。 【解決手段】 本発明のシャフト支持装置２０の単列玉
軸受２１は、エアコン用スクロールコンプレッサ１０の
メインシャフト１１をハウジング１２に回転自在に支持
する。この単列玉軸受２１は、内外輪２２，２３の各軌
道溝間に、環状方向に１列に配置された複数のセラミッ
ク製の玉２４を備えている。また、単列玉軸受２１は、
３点接触であり、内輪２２の軌道溝の断面形状がゴシッ
クアーチ形状であるとともに、内外輪２２，２３の軌道
溝曲率が玉径に対して、０．５０５〜０．５５５倍であ
り、内輪２２の接触角が１０〜３０°である。
の軸方向寸法の短縮化を図るとともに寿命低下を防止す
ることができ、例えばカーエアコン用スクロールコンプ
レッサの寸法を、メインシャフトの軸方向に同等の機能
を保持しつつ短縮する。 【解決手段】 本発明のシャフト支持装置２０の単列玉
軸受２１は、エアコン用スクロールコンプレッサ１０の
メインシャフト１１をハウジング１２に回転自在に支持
する。この単列玉軸受２１は、内外輪２２，２３の各軌
道溝間に、環状方向に１列に配置された複数のセラミッ
ク製の玉２４を備えている。また、単列玉軸受２１は、
３点接触であり、内輪２２の軌道溝の断面形状がゴシッ
クアーチ形状であるとともに、内外輪２２，２３の軌道
溝曲率が玉径に対して、０．５０５〜０．５５５倍であ
り、内輪２２の接触角が１０〜３０°である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏心軸を有するシ
ャフトを、転がり軸受によりハウジングに回転自在に支
持するシャフト支持装置に関し、詳しくはカーエアコン
用スクロールコンプレッサの旋回スクロールが取り付け
られるメインシャフトの支持装置に関する。
ャフトを、転がり軸受によりハウジングに回転自在に支
持するシャフト支持装置に関し、詳しくはカーエアコン
用スクロールコンプレッサの旋回スクロールが取り付け
られるメインシャフトの支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１に示したように、カーエアコン用
スクロールコンプレッサ３０のメインシャフト３１を支
持する従来のシャフト支持装置として、複列アンギュラ
玉軸受４０を用いたものが、特開２０００−４６０６０
号公報等に記載されている。
スクロールコンプレッサ３０のメインシャフト３１を支
持する従来のシャフト支持装置として、複列アンギュラ
玉軸受４０を用いたものが、特開２０００−４６０６０
号公報等に記載されている。
【０００３】すなわち、カーエアコン用スクロールコン
プレッサ３０のメインシャフト３１は、複列アンギュラ
玉軸受４０を介してハウジング３２に回転自在に支持さ
れる。メインシャフト３１の図中右端部には偏心軸３３
が設けられており、偏心軸３３には旋回スクロール３４
が軸受３５を介して支持されている。旋回スクロール３
５は、ハウジング３２に固定された固定スクロール３６
に係合しながら回転し、冷媒圧縮動作を行う。
プレッサ３０のメインシャフト３１は、複列アンギュラ
玉軸受４０を介してハウジング３２に回転自在に支持さ
れる。メインシャフト３１の図中右端部には偏心軸３３
が設けられており、偏心軸３３には旋回スクロール３４
が軸受３５を介して支持されている。旋回スクロール３
５は、ハウジング３２に固定された固定スクロール３６
に係合しながら回転し、冷媒圧縮動作を行う。
【０００４】旋回スクロール３４及び固定スクロール３
６の相対運動による冷媒圧縮動作において、旋回スクロ
ール３４に作用する荷重は、旋回スクロール３４の径方
向に作用する。このため、複列アンギュラ玉軸受４０へ
の入力荷重としては、モーメント荷重として作用する。
６の相対運動による冷媒圧縮動作において、旋回スクロ
ール３４に作用する荷重は、旋回スクロール３４の径方
向に作用する。このため、複列アンギュラ玉軸受４０へ
の入力荷重としては、モーメント荷重として作用する。
【０００５】なお、複列アンギュラ玉軸受４０は、上述
したようなカーエアコン用スクロールコンプレッサ３０
のメインシャフト３１を支持するシャフト支持装置の軸
受として用いられるほか、例えば電磁クラッチ軸、プー
リ軸、ホイール軸など、片持ち軸や、荷重が一方の支持
点に偏って作用する軸の軸受としても使用されており、
ラジアル荷重とアキシャル荷重の両方を支えることがで
きる。
したようなカーエアコン用スクロールコンプレッサ３０
のメインシャフト３１を支持するシャフト支持装置の軸
受として用いられるほか、例えば電磁クラッチ軸、プー
リ軸、ホイール軸など、片持ち軸や、荷重が一方の支持
点に偏って作用する軸の軸受としても使用されており、
ラジアル荷重とアキシャル荷重の両方を支えることがで
きる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のシャフト支持装置では、複列アンギュラ玉軸受
４０が、当然ながら支持するメインシャフト３１の軸方
向（図１１中左右方向）に長い構造となっているため、
コンプレッサ３０全体の軸方向寸法の短縮化を阻害して
いるという問題があった。また、メインシャフト３１が
複列アンギュラ玉軸受４０を介してハウジング３２に回
転自在に支持されているので、複列アンギュラ玉軸受４
０は、旋回スクロール３４のある側の列の玉４１のみ
で、圧縮反力のほとんどを支持することになり、旋回ス
クロール３４側の面圧が大きくなって寿命が短くなると
いう問題があった。
た従来のシャフト支持装置では、複列アンギュラ玉軸受
４０が、当然ながら支持するメインシャフト３１の軸方
向（図１１中左右方向）に長い構造となっているため、
コンプレッサ３０全体の軸方向寸法の短縮化を阻害して
いるという問題があった。また、メインシャフト３１が
複列アンギュラ玉軸受４０を介してハウジング３２に回
転自在に支持されているので、複列アンギュラ玉軸受４
０は、旋回スクロール３４のある側の列の玉４１のみ
で、圧縮反力のほとんどを支持することになり、旋回ス
クロール３４側の面圧が大きくなって寿命が短くなると
いう問題があった。
【０００７】本発明は、機能低下を招くことなく、支持
するシャフトの軸方向寸法の短縮化を図るとともに寿命
低下を防止することができ、例えばカーエアコン用スク
ロールコンプレッサの寸法を、メインシャフトの軸方向
に、同等の機能を保持しつつ短縮することができるシャ
フト支持装置を提供することを目的としている。
するシャフトの軸方向寸法の短縮化を図るとともに寿命
低下を防止することができ、例えばカーエアコン用スク
ロールコンプレッサの寸法を、メインシャフトの軸方向
に、同等の機能を保持しつつ短縮することができるシャ
フト支持装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
シャフト支持装置は、偏心軸を有するシャフトを、転が
り軸受によりハウジングに回転自在に支持するシャフト
支持装置において、前記転がり軸受が、内外輪の各軌道
溝間に環状方向に１列に配置された複数の玉を有する単
列玉軸受であるとともに、内外輪のうちの少なくともい
ずれか一方が、２点接触以上であることを特徴とする。
シャフト支持装置は、偏心軸を有するシャフトを、転が
り軸受によりハウジングに回転自在に支持するシャフト
支持装置において、前記転がり軸受が、内外輪の各軌道
溝間に環状方向に１列に配置された複数の玉を有する単
列玉軸受であるとともに、内外輪のうちの少なくともい
ずれか一方が、２点接触以上であることを特徴とする。
【０００９】前記構成のシャフト支持装置によれば、偏
心軸を有するシャフトを、２点接触以上の単列玉軸受に
よりハウジングに回転自在に支持することで、支持する
シャフトの軸方向寸法の短縮化を図ることができる。こ
の場合、例えば複列アンギュラ玉軸受に比較して、みか
けの負荷容量は低下するものの、実質的な寿命低下はな
い。
心軸を有するシャフトを、２点接触以上の単列玉軸受に
よりハウジングに回転自在に支持することで、支持する
シャフトの軸方向寸法の短縮化を図ることができる。こ
の場合、例えば複列アンギュラ玉軸受に比較して、みか
けの負荷容量は低下するものの、実質的な寿命低下はな
い。
【００１０】また、請求項２記載のシャフト支持装置
は、前記転がり軸受が３点接触であり、内輪の軌道溝の
断面形状がゴシックアーチ形状であるとともに、内外輪
の軌道溝曲率が玉径の０．５０５〜０．５５５倍であ
り、内輪接触角が１０〜３０°であることを特徴とする
請求項１記載のシャフト支持装置。
は、前記転がり軸受が３点接触であり、内輪の軌道溝の
断面形状がゴシックアーチ形状であるとともに、内外輪
の軌道溝曲率が玉径の０．５０５〜０．５５５倍であ
り、内輪接触角が１０〜３０°であることを特徴とする
請求項１記載のシャフト支持装置。
【００１１】前記構成のシャフト支持装置によれば、偏
心軸を有するシャフトを、３点接触の単列玉軸受により
ハウジングに回転自在に支持することで、支持するシャ
フトの軸方向寸法の短縮化を図ることができる。この場
合、例えば複列アンギュラ玉軸受に比較して、みかけの
負荷容量は低下するものの、実質的な寿命低下はない。
心軸を有するシャフトを、３点接触の単列玉軸受により
ハウジングに回転自在に支持することで、支持するシャ
フトの軸方向寸法の短縮化を図ることができる。この場
合、例えば複列アンギュラ玉軸受に比較して、みかけの
負荷容量は低下するものの、実質的な寿命低下はない。
【００１２】また、単列玉軸受の内輪の軌道溝の断面形
状をゴシックアーチ形状とするとともに、内外輪の軌道
溝曲率を玉径の０．５０５〜０．５５５倍とし、内輪に
１０〜３０°の接触角を持たせることで、シャフトの偏
心軸から入力するモーメント荷重による接触面圧の上
昇、及び玉乗り上げ率が抑制され、軸受軸方向変位（倒
れ）量が抑制される。
状をゴシックアーチ形状とするとともに、内外輪の軌道
溝曲率を玉径の０．５０５〜０．５５５倍とし、内輪に
１０〜３０°の接触角を持たせることで、シャフトの偏
心軸から入力するモーメント荷重による接触面圧の上
昇、及び玉乗り上げ率が抑制され、軸受軸方向変位（倒
れ）量が抑制される。
【００１３】また、請求項３記載のシャフト支持装置
は、前記転がり軸受が４点接触であり、内外輪の軌道溝
の断面形状がゴシックアーチ形状であるとともに、内外
輪の軌道溝曲率が玉径の０．５０５〜０．５６５倍であ
り、内外輪接触角が１０〜３０°であることを特徴とす
る請求項１記載のシャフト支持装置。
は、前記転がり軸受が４点接触であり、内外輪の軌道溝
の断面形状がゴシックアーチ形状であるとともに、内外
輪の軌道溝曲率が玉径の０．５０５〜０．５６５倍であ
り、内外輪接触角が１０〜３０°であることを特徴とす
る請求項１記載のシャフト支持装置。
【００１４】前記構成のシャフト支持装置によれば、偏
心軸を有するシャフトを、４点接触の単列玉軸受により
ハウジングに回転自在に支持することで、支持するシャ
フトの軸方向寸法の短縮化を図ることができる。この場
合、例えば複列アンギュラ玉軸受に比較して、みかけの
負荷容量は低下するものの、実質的な寿命低下はない。
心軸を有するシャフトを、４点接触の単列玉軸受により
ハウジングに回転自在に支持することで、支持するシャ
フトの軸方向寸法の短縮化を図ることができる。この場
合、例えば複列アンギュラ玉軸受に比較して、みかけの
負荷容量は低下するものの、実質的な寿命低下はない。
【００１５】また、単列玉軸受の内外輪の軌道溝の断面
形状を、ゴシックアーチ形状とするとともに、内外輪の
軌道溝曲率を玉径の０．５０５〜０．５６５倍とし、内
外輪に１０〜３０°の接触角を持たせることで、シャフ
トの偏心軸から入力するモーメント荷重による接触面圧
の上昇、及び玉乗り上げ率が抑制され、軸受軸方向変位
（倒れ）量が抑制される。
形状を、ゴシックアーチ形状とするとともに、内外輪の
軌道溝曲率を玉径の０．５０５〜０．５６５倍とし、内
外輪に１０〜３０°の接触角を持たせることで、シャフ
トの偏心軸から入力するモーメント荷重による接触面圧
の上昇、及び玉乗り上げ率が抑制され、軸受軸方向変位
（倒れ）量が抑制される。
【００１６】更に、請求項４記載のシャフト支持装置
は、前記転がり軸受の前記玉がセラミック製であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシャフト
支持装置。
は、前記転がり軸受の前記玉がセラミック製であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシャフト
支持装置。
【００１７】前記構成のシャフト支持装置によれば、偏
心軸を有するシャフトを、複数点接触で、且つ各玉がセ
ラミック製の単列玉軸受であるので、ハウジングに回転
自在に支持する。単列玉軸受を用いることで、支持する
シャフトの軸方向寸法の短縮化を図ることができる。こ
の場合、例えば複列アンギュラ玉軸受に比較して、みか
けの負荷容量は低下するものの、実質的な寿命低下はな
い。
心軸を有するシャフトを、複数点接触で、且つ各玉がセ
ラミック製の単列玉軸受であるので、ハウジングに回転
自在に支持する。単列玉軸受を用いることで、支持する
シャフトの軸方向寸法の短縮化を図ることができる。こ
の場合、例えば複列アンギュラ玉軸受に比較して、みか
けの負荷容量は低下するものの、実質的な寿命低下はな
い。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のシャフト支持装置
の第１実施形態を図１乃至図５に基づいて詳細に説明す
る。図１は本発明のシャフト支持装置の第１実施形態を
適用したカーエアコン用スクロールコンプレッサを示す
縦断面図、図２は図１における単列玉軸受の内外輪の軌
道溝曲率に対する最大接触面圧変化を示すグラフ、図３
は図１における単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対す
る内輪の玉乗り上げ率変化を示すグラフ、図４は図１に
おける単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する外輪の
玉乗り上げ率変化を示すグラフ、図５は図１における単
列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受軸方向変位
（倒れ）量変化を示すグラフである。
の第１実施形態を図１乃至図５に基づいて詳細に説明す
る。図１は本発明のシャフト支持装置の第１実施形態を
適用したカーエアコン用スクロールコンプレッサを示す
縦断面図、図２は図１における単列玉軸受の内外輪の軌
道溝曲率に対する最大接触面圧変化を示すグラフ、図３
は図１における単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対す
る内輪の玉乗り上げ率変化を示すグラフ、図４は図１に
おける単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する外輪の
玉乗り上げ率変化を示すグラフ、図５は図１における単
列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受軸方向変位
（倒れ）量変化を示すグラフである。
【００１９】図１に示すように、本実施形態のシャフト
支持装置２０を適用したカーエアコン用スクロールコン
プレッサ１０は、メインシャフト１１がシャフト支持装
置２０の単列玉軸受２１によりハウジング１２に回転自
在に支持されている。このメインシャフト１１は、先端
側（図１中右側）に偏心軸１３が設けられており、旋回
スクロール１４が針状ころ軸受１５を介して偏心軸１３
に支持されている。この旋回スクロール１４は、ハウジ
ング１２に固定された固定スクロール１６に係合しなが
ら回転し、冷媒圧縮動作を行う。
支持装置２０を適用したカーエアコン用スクロールコン
プレッサ１０は、メインシャフト１１がシャフト支持装
置２０の単列玉軸受２１によりハウジング１２に回転自
在に支持されている。このメインシャフト１１は、先端
側（図１中右側）に偏心軸１３が設けられており、旋回
スクロール１４が針状ころ軸受１５を介して偏心軸１３
に支持されている。この旋回スクロール１４は、ハウジ
ング１２に固定された固定スクロール１６に係合しなが
ら回転し、冷媒圧縮動作を行う。
【００２０】単列玉軸受２１は、内外輪２２，２３の各
軌道溝間に、環状方向に１列に配置された複数のセラミ
ック製の玉２４を備えている。単列玉軸受２１は３点接
触であり、内輪２２の軌道溝の断面形状がゴシックアー
チ形状である。また、内外輪２２，２３の軌道溝曲率
（Ｒ）が玉径Ｄａに対して、０．５０５Ｄａ〜０．５５
５Ｄａである。また、内輪２２の接触角が１０〜３０°
である。
軌道溝間に、環状方向に１列に配置された複数のセラミ
ック製の玉２４を備えている。単列玉軸受２１は３点接
触であり、内輪２２の軌道溝の断面形状がゴシックアー
チ形状である。また、内外輪２２，２３の軌道溝曲率
（Ｒ）が玉径Ｄａに対して、０．５０５Ｄａ〜０．５５
５Ｄａである。また、内輪２２の接触角が１０〜３０°
である。
【００２１】本実施形態のシャフト支持装置２０の作用
を説明する。カーエアコン用スクロールコンプレッサ１
０において、旋回スクロール１４及び固定スクロール１
６の相対運動による冷媒圧縮動作は、旋回スクロール１
４に作用する荷重が旋回スクロール１４の径方向に作用
する。このため、シャフト支持装置２０の単列玉軸受２
１への入力荷重は、モーメント荷重として作用する。
を説明する。カーエアコン用スクロールコンプレッサ１
０において、旋回スクロール１４及び固定スクロール１
６の相対運動による冷媒圧縮動作は、旋回スクロール１
４に作用する荷重が旋回スクロール１４の径方向に作用
する。このため、シャフト支持装置２０の単列玉軸受２
１への入力荷重は、モーメント荷重として作用する。
【００２２】したがって、シャフト支持装置２０は、単
列玉軸受２１を用いた場合でも、みかけの負荷容量は低
下するものの、実質的な寿命低下はない。しかも、単列
玉軸受２１の内輪２２に１０〜３０°の接触角を持たせ
ることで、旋回スクロール１４及び固定スクロール１６
の相対運動による冷媒圧縮動作に伴って入力するモーメ
ント荷重による接触面圧の上昇、及び玉乗り上げ率が抑
制され、軸受軸方向変位（倒れ）量が抑制される。
列玉軸受２１を用いた場合でも、みかけの負荷容量は低
下するものの、実質的な寿命低下はない。しかも、単列
玉軸受２１の内輪２２に１０〜３０°の接触角を持たせ
ることで、旋回スクロール１４及び固定スクロール１６
の相対運動による冷媒圧縮動作に伴って入力するモーメ
ント荷重による接触面圧の上昇、及び玉乗り上げ率が抑
制され、軸受軸方向変位（倒れ）量が抑制される。
【００２３】次に、本実施形態のシャフト支持装置２０
において、単列玉軸受２１の内外輪２２，２３の軌道溝
曲率に対する最大接触面圧変化、内輪２２の玉乗り上げ
率変化、外輪２３の玉乗り上げ率変化、及び軸受軸方向
変位（倒れ）量変化を計算した。計算条件としては、軸
受サイズ：内径φ２９×外径φ５５×幅１２．５、荷
重：１８０［kgf］／オフセット２０[mm]×内輪回転数
７０００[min-1]である。
において、単列玉軸受２１の内外輪２２，２３の軌道溝
曲率に対する最大接触面圧変化、内輪２２の玉乗り上げ
率変化、外輪２３の玉乗り上げ率変化、及び軸受軸方向
変位（倒れ）量変化を計算した。計算条件としては、軸
受サイズ：内径φ２９×外径φ５５×幅１２．５、荷
重：１８０［kgf］／オフセット２０[mm]×内輪回転数
７０００[min-1]である。
【００２４】上記結果を図２〜図５にそれぞれ示す。各
図中、グラフ内の数字はそれぞれ内輪２２の接触角を示
している。接触角０°の場合には、２点接触となる。ま
た、図３及び図４中、玉乗り上げ率は、接触楕円長半径
の何％が軌道溝肩からはみ出しているかを表した値であ
る。玉２４の利上げ率＋の場合には、接触楕円が軌道溝
肩にかかっている状態であり、−の場合には、かかって
いない状態である。
図中、グラフ内の数字はそれぞれ内輪２２の接触角を示
している。接触角０°の場合には、２点接触となる。ま
た、図３及び図４中、玉乗り上げ率は、接触楕円長半径
の何％が軌道溝肩からはみ出しているかを表した値であ
る。玉２４の利上げ率＋の場合には、接触楕円が軌道溝
肩にかかっている状態であり、−の場合には、かかって
いない状態である。
【００２５】図２から理解されるように、内輪２２の接
触角を４０°とした場合に、最大接触面圧が最小とな
る。また、図３から理解されるように、内輪２２の接触
角を１０°とした場合に、内輪２２の玉乗り上げ率が最
小となる。また、図４から理解されるように、内輪２２
の接触角を１０°とした場合に、外輪２３の玉乗り上げ
率が最小となる。更に、図５から理解されるように、内
輪２２の接触角を２０°，３０°又は４０°とした場合
に、軸方向変位量が略最小となる。
触角を４０°とした場合に、最大接触面圧が最小とな
る。また、図３から理解されるように、内輪２２の接触
角を１０°とした場合に、内輪２２の玉乗り上げ率が最
小となる。また、図４から理解されるように、内輪２２
の接触角を１０°とした場合に、外輪２３の玉乗り上げ
率が最小となる。更に、図５から理解されるように、内
輪２２の接触角を２０°，３０°又は４０°とした場合
に、軸方向変位量が略最小となる。
【００２６】次に、本発明のシャフト支持装置の第２実
施形態を図６乃至図１０に基づいて詳細に説明する。図
６は本発明のシャフト支持装置の第２実施形態を示し、
単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受発熱量変
化を示すグラフ、図７は単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲
率に対する最大接触面圧変化を示すグラフ、図８は単列
玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する内輪の玉乗り上げ
率変化を示すグラフ、図９は単列玉軸受の内外輪の軌道
溝曲率に対する外輪の玉乗り上げ率変化を示すグラフ、
図１０は単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受
軸方向変位（倒れ）量変化を示すグラフである。
施形態を図６乃至図１０に基づいて詳細に説明する。図
６は本発明のシャフト支持装置の第２実施形態を示し、
単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受発熱量変
化を示すグラフ、図７は単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲
率に対する最大接触面圧変化を示すグラフ、図８は単列
玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する内輪の玉乗り上げ
率変化を示すグラフ、図９は単列玉軸受の内外輪の軌道
溝曲率に対する外輪の玉乗り上げ率変化を示すグラフ、
図１０は単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受
軸方向変位（倒れ）量変化を示すグラフである。
【００２７】本実施形態のシャフト支持装置は、４点接
触であり、内外輪の軌道溝の断面形状がゴシックアーチ
形状であるとともに、内外輪の軌道溝曲率（Ｒ）が、玉
径Ｄａに対して、０．５０５Ｄａ〜０．５６５Ｄａであ
る。また、内外輪接触角が１０〜３０°である。なお、
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と
同様である。
触であり、内外輪の軌道溝の断面形状がゴシックアーチ
形状であるとともに、内外輪の軌道溝曲率（Ｒ）が、玉
径Ｄａに対して、０．５０５Ｄａ〜０．５６５Ｄａであ
る。また、内外輪接触角が１０〜３０°である。なお、
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と
同様である。
【００２８】次に、本実施形態のシャフト支持装置にお
いて、単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受発
熱量変化、最大接触面圧変化、内輪の玉乗り上げ率変
化、外輪の玉乗り上げ率変化、及び軸受軸方向変位（倒
れ）量変化を計算した。計算条件としては、軸受サイ
ズ：内径φ２９×外径φ５５×幅１２．５、荷重：１８
０［kgf］／オフセット２０[mm]×内輪回転数７０００
[min-1]である。
いて、単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受発
熱量変化、最大接触面圧変化、内輪の玉乗り上げ率変
化、外輪の玉乗り上げ率変化、及び軸受軸方向変位（倒
れ）量変化を計算した。計算条件としては、軸受サイ
ズ：内径φ２９×外径φ５５×幅１２．５、荷重：１８
０［kgf］／オフセット２０[mm]×内輪回転数７０００
[min-1]である。
【００２９】上記結果を図６〜図１０にそれぞれ示す。
各図中、グラフ内の数字はそれぞれ内外輪の接触角を示
している。接触角０°の場合には、２点接触となる。ま
た、図６中、軸受発熱量は、接触角０°、内外輪の軌道
溝曲率０．５０５Ｄａの場合の値を１として表してい
る。更に、図８及び図９中、玉乗り上げ率は、接触楕円
長半径の何％が軌道溝肩からはみ出しているかを表した
値である。玉の利上げ率＋の場合には接触楕円が軌道溝
肩にかかっている状態であり、利上げ率−の場合にはか
かっていない状態である。
各図中、グラフ内の数字はそれぞれ内外輪の接触角を示
している。接触角０°の場合には、２点接触となる。ま
た、図６中、軸受発熱量は、接触角０°、内外輪の軌道
溝曲率０．５０５Ｄａの場合の値を１として表してい
る。更に、図８及び図９中、玉乗り上げ率は、接触楕円
長半径の何％が軌道溝肩からはみ出しているかを表した
値である。玉の利上げ率＋の場合には接触楕円が軌道溝
肩にかかっている状態であり、利上げ率−の場合にはか
かっていない状態である。
【００３０】図６から理解されるように、内輪の接触角
を１０°又は２０°とした場合に、軸受発熱量が略最小
となる。また、図７から理解されるように、内輪の接触
角を４０°とした場合に、最大接触面圧が最小となる。
また、図８から理解されるように、内輪の接触角を１０
°とした場合に、内輪の玉乗り上げ率が最小となる。ま
た、図９から理解されるように、内輪の接触角を１０°
とした場合に、外輪の玉乗り上げ率が最小となる。更
に、図１０から理解されるように、内輪の接触角を４０
°とした場合に、軸方向変位量が最小となる。
を１０°又は２０°とした場合に、軸受発熱量が略最小
となる。また、図７から理解されるように、内輪の接触
角を４０°とした場合に、最大接触面圧が最小となる。
また、図８から理解されるように、内輪の接触角を１０
°とした場合に、内輪の玉乗り上げ率が最小となる。ま
た、図９から理解されるように、内輪の接触角を１０°
とした場合に、外輪の玉乗り上げ率が最小となる。更
に、図１０から理解されるように、内輪の接触角を４０
°とした場合に、軸方向変位量が最小となる。
【００３１】上述したように上記各実施形態によれば、
シャフト支持装置２０の単列玉軸受２１は、エアコン用
スクロールコンプレッサ１０のメインシャフト１１をハ
ウジング１２に回転自在に支持する。単列玉軸受２１
は、内外輪２２，２３の各軌道溝間に、環状方向に１列
に配置された複数のセラミック製の玉２４を備えてい
る。この単列玉軸受２１は、３点接触（第１実施形態）
又は４点接触（第２実施形態）であり、内輪２２の軌道
溝の断面形状がゴシックアーチ形状である。また、内外
輪２２，２３の軌道溝曲率（Ｒ）が玉径Ｄａに対して、
０．５０５Ｄａ〜０．５５５Ｄａ（第１実施形態）又は
０．５０５Ｄａ〜０．５６５Ｄａ（第２実施形態）であ
る。更に、内輪２２の接触角（第１実施形態）又は内外
輪２２，２３の接触角（第２実施形態）が１０〜３０°
である。
シャフト支持装置２０の単列玉軸受２１は、エアコン用
スクロールコンプレッサ１０のメインシャフト１１をハ
ウジング１２に回転自在に支持する。単列玉軸受２１
は、内外輪２２，２３の各軌道溝間に、環状方向に１列
に配置された複数のセラミック製の玉２４を備えてい
る。この単列玉軸受２１は、３点接触（第１実施形態）
又は４点接触（第２実施形態）であり、内輪２２の軌道
溝の断面形状がゴシックアーチ形状である。また、内外
輪２２，２３の軌道溝曲率（Ｒ）が玉径Ｄａに対して、
０．５０５Ｄａ〜０．５５５Ｄａ（第１実施形態）又は
０．５０５Ｄａ〜０．５６５Ｄａ（第２実施形態）であ
る。更に、内輪２２の接触角（第１実施形態）又は内外
輪２２，２３の接触角（第２実施形態）が１０〜３０°
である。
【００３２】したがって、カーエアコン用スクロールコ
ンプレッサ１０において、シャフト支持機能の低下を招
くことなく、支持するメインシャフト１１の軸方向に沿
って、シャフト支持装置２０の寸法を短縮することがで
きる。これにより、カーエアコン用スクロールコンプレ
ッサ１０の寸法を、メインシャフト１１の軸方向に、同
等の機能を保持しつつ短縮することができる。よって、
カーエアコン用スクロールコンプレッサ１０全体とし
て、特にメインシャフト１１の軸方向の小型化を図るこ
とができる。
ンプレッサ１０において、シャフト支持機能の低下を招
くことなく、支持するメインシャフト１１の軸方向に沿
って、シャフト支持装置２０の寸法を短縮することがで
きる。これにより、カーエアコン用スクロールコンプレ
ッサ１０の寸法を、メインシャフト１１の軸方向に、同
等の機能を保持しつつ短縮することができる。よって、
カーエアコン用スクロールコンプレッサ１０全体とし
て、特にメインシャフト１１の軸方向の小型化を図るこ
とができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１記
載のシャフト支持装置によれば、転がり軸受が内外輪の
各軌道溝間に環状方向に１列に配置された複数の玉を有
する単列玉軸受であるとともに、内外輪のうちの少なく
ともいずれか一方が２点接触以上であるので、シャフト
支持機能の低下を招くことなく、支持するシャフトの軸
方向寸法の短縮化を図るとともに寿命低下を防止するこ
とができる。したがって、例えばカーエアコン用スクロ
ールコンプレッサの寸法を、メインシャフトの軸方向
に、同等の機能を保持しつつ短縮することができる。
載のシャフト支持装置によれば、転がり軸受が内外輪の
各軌道溝間に環状方向に１列に配置された複数の玉を有
する単列玉軸受であるとともに、内外輪のうちの少なく
ともいずれか一方が２点接触以上であるので、シャフト
支持機能の低下を招くことなく、支持するシャフトの軸
方向寸法の短縮化を図るとともに寿命低下を防止するこ
とができる。したがって、例えばカーエアコン用スクロ
ールコンプレッサの寸法を、メインシャフトの軸方向
に、同等の機能を保持しつつ短縮することができる。
【００３４】また、本発明の請求項２記載のシャフト支
持装置によれば、転がり軸受が、内外輪の各軌道溝間に
環状方向に１列に配置された複数の玉を有する３点接触
の単列玉軸受であるので、シャフト支持機能の低下を招
くことなく、支持するシャフトの軸方向寸法の短縮化を
確実に図ることができる。また、単列玉軸受の内輪の軌
道溝の断面形状が、ゴシックアーチ形状であるととも
に、内外輪の軌道溝曲率が玉径に対して、０．５０５〜
０．５５５倍であり、内輪接触角が、１０〜３０°であ
るので、モーメント荷重による接触面圧の上昇及び玉乗
り上げ率を抑制することができ、軸受の軸方向変位（倒
れ）量を小さくすることができる。したがって、メイン
シャフトの軸方向に同等の機能を保持しつつ確実に短縮
することができる。
持装置によれば、転がり軸受が、内外輪の各軌道溝間に
環状方向に１列に配置された複数の玉を有する３点接触
の単列玉軸受であるので、シャフト支持機能の低下を招
くことなく、支持するシャフトの軸方向寸法の短縮化を
確実に図ることができる。また、単列玉軸受の内輪の軌
道溝の断面形状が、ゴシックアーチ形状であるととも
に、内外輪の軌道溝曲率が玉径に対して、０．５０５〜
０．５５５倍であり、内輪接触角が、１０〜３０°であ
るので、モーメント荷重による接触面圧の上昇及び玉乗
り上げ率を抑制することができ、軸受の軸方向変位（倒
れ）量を小さくすることができる。したがって、メイン
シャフトの軸方向に同等の機能を保持しつつ確実に短縮
することができる。
【００３５】また、発明の請求項３記載のシャフト支持
装置によれば、転がり軸受が、内外輪の各軌道溝間に環
状方向に１列に配置された複数の玉を有する４点接触の
単列玉軸受であるので、シャフト支持機能の低下を招く
ことなく、支持するシャフトの軸方向寸法の短縮化を確
実に図ることができる。また、単列玉軸受の内外輪の軌
道溝の断面形状が、ゴシックアーチ形状であるととも
に、内外輪の軌道溝曲率が玉径に対して、０．５０５〜
０．５６５倍であり、内外輪接触角が、１０〜３０°で
あるので、モーメント荷重による接触面圧の上昇及び玉
乗り上げ率を抑制することができ、軸受の軸方向変位
（倒れ）量を小さくすることができる。したがって、例
えばカーエアコン用スクロールコンプレッサの寸法を、
メインシャフトの軸方向に、同等の機能を保持しつつ確
実に短縮することができる。
装置によれば、転がり軸受が、内外輪の各軌道溝間に環
状方向に１列に配置された複数の玉を有する４点接触の
単列玉軸受であるので、シャフト支持機能の低下を招く
ことなく、支持するシャフトの軸方向寸法の短縮化を確
実に図ることができる。また、単列玉軸受の内外輪の軌
道溝の断面形状が、ゴシックアーチ形状であるととも
に、内外輪の軌道溝曲率が玉径に対して、０．５０５〜
０．５６５倍であり、内外輪接触角が、１０〜３０°で
あるので、モーメント荷重による接触面圧の上昇及び玉
乗り上げ率を抑制することができ、軸受の軸方向変位
（倒れ）量を小さくすることができる。したがって、例
えばカーエアコン用スクロールコンプレッサの寸法を、
メインシャフトの軸方向に、同等の機能を保持しつつ確
実に短縮することができる。
【００３６】更に、発明の請求項４記載のシャフト支持
装置によれば、転がり軸受が、内外輪の各軌道溝間に環
状方向に１列に配置された複数のセラミック製の玉を有
する複数点接触の単列玉軸受であるので、シャフト支持
機能の低下を招くことなく、支持するシャフトの軸方向
寸法の短縮化を一層確実に図ることができる。したがっ
て、例えばカーエアコン用スクロールコンプレッサの寸
法を、メインシャフトの軸方向に、同等の機能を保持し
つつ一層確実に短縮することができる。
装置によれば、転がり軸受が、内外輪の各軌道溝間に環
状方向に１列に配置された複数のセラミック製の玉を有
する複数点接触の単列玉軸受であるので、シャフト支持
機能の低下を招くことなく、支持するシャフトの軸方向
寸法の短縮化を一層確実に図ることができる。したがっ
て、例えばカーエアコン用スクロールコンプレッサの寸
法を、メインシャフトの軸方向に、同等の機能を保持し
つつ一層確実に短縮することができる。
【図１】本発明のシャフト支持装置の第１実施形態を適
用したカーエアコン用スクロールコンプレッサを示す縦
断面図である。
用したカーエアコン用スクロールコンプレッサを示す縦
断面図である。
【図２】図１における単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率
に対する最大接触面圧変化を示すグラフである。
に対する最大接触面圧変化を示すグラフである。
【図３】図１における単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率
に対する内輪の玉乗り上げ率変化を示すグラフである。
に対する内輪の玉乗り上げ率変化を示すグラフである。
【図４】図１における単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率
に対する外輪の玉乗り上げ率変化を示すグラフである。
に対する外輪の玉乗り上げ率変化を示すグラフである。
【図５】図１における単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率
に対する軸受軸方向変位（倒れ）量変化を示すグラフで
ある。
に対する軸受軸方向変位（倒れ）量変化を示すグラフで
ある。
【図６】本発明のシャフト支持装置の第２実施形態を適
用した単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受発
熱量変化を示すグラフである。
用した単列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受発
熱量変化を示すグラフである。
【図７】第２実施形態のシャフト支持装置における単列
玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する最大接触面圧変化
を示すグラフである。
玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する最大接触面圧変化
を示すグラフである。
【図８】第２実施形態のシャフト支持装置における単列
玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する内輪の玉乗り上げ
率変化を示すグラフである。
玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する内輪の玉乗り上げ
率変化を示すグラフである。
【図９】第２実施形態のシャフト支持装置における単列
玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する外輪の玉乗り上げ
率変化を示すグラフである。
玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する外輪の玉乗り上げ
率変化を示すグラフである。
【図１０】第２実施形態のシャフト支持装置における単
列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受軸方向変位
（倒れ）量変化を示すグラフである。
列玉軸受の内外輪の軌道溝曲率に対する軸受軸方向変位
（倒れ）量変化を示すグラフである。
【図１１】従来のシャフト支持装置を適用したカーエア
コン用スクロールコンプレッサを示す縦断面図である。
コン用スクロールコンプレッサを示す縦断面図である。
１０ カーエアコン用スクロールコンプレッサ
１１ メインシャフト
１２ ハウジング
１３ 偏心軸
１４ 旋回スクロール
１５ 針状ころ軸受
２０ シャフト支持装置
２１ 単列玉軸受
２２ 内輪
２３ 外輪
２４ 玉
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3J101 AA03 AA04 AA42 AA54 AA62
BA01 BA10 BA51 BA55 FA53
GA29
Claims (4)
- 【請求項１】 偏心軸を有するシャフトを、転がり軸受
によりハウジングに回転自在に支持するシャフト支持装
置において、 前記転がり軸受が、内外輪の各軌道溝間に環状方向に１
列に配置された複数の玉を有する単列玉軸受であるとと
もに、内外輪のうちの少なくともいずれか一方が、２点
接触以上であることを特徴とするシャフト支持装置。 - 【請求項２】 前記転がり軸受が３点接触であり、内輪
の軌道溝の断面形状がゴシックアーチ形状であるととも
に、内外輪の軌道溝曲率が玉径の０．５０５〜０．５５
５倍であり、内輪接触角が１０〜３０°であることを特
徴とする請求項１記載のシャフト支持装置。 - 【請求項３】 前記転がり軸受が４点接触であり、内外
輪の軌道溝の断面形状がゴシックアーチ形状であるとと
もに、内外輪の軌道溝曲率が玉径の０．５０５〜０．５
６５倍であり、内外輪接触角が１０〜３０°であること
を特徴とする請求項１記載のシャフト支持装置。 - 【請求項４】 前記転がり軸受の前記玉がセラミック製
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
のシャフト支持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060523A JP2003254326A (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | シャフト支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060523A JP2003254326A (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | シャフト支持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254326A true JP2003254326A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28669848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002060523A Pending JP2003254326A (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | シャフト支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003254326A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057029A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Koyo Seiko Co., Ltd. | ピニオン軸支持用軸受装置およびピニオン軸支持装置 |
| WO2005057030A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Koyo Seiko Co., Ltd. | ピニオン軸支持用軸受装置 |
| JP2007187032A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Nsk Ltd | ターボ圧縮機 |
| JP2011174439A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Nsk Ltd | ロータリコンプレッサ |
-
2002
- 2002-03-06 JP JP2002060523A patent/JP2003254326A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057029A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Koyo Seiko Co., Ltd. | ピニオン軸支持用軸受装置およびピニオン軸支持装置 |
| WO2005057030A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Koyo Seiko Co., Ltd. | ピニオン軸支持用軸受装置 |
| JP2007187032A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Nsk Ltd | ターボ圧縮機 |
| JP2011174439A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Nsk Ltd | ロータリコンプレッサ |
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