JP2004251392A - スラスト針状ころ軸受 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のスラスト針状ころ軸受5は、保持器内径面51aを案内するためのリップ52を有する静止軌道輪53と、回転部材である軸54とともに回転する回転軌道輪55とを備えている。このスラスト針状ころ軸受5は、保持器内径面51aと、保持器内径面51aを案内するリップ52との最小案内隙間Δminが50μm以上である。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエアコンディショナーに用いられるコンプレッサーやオートマチックトランスミッションに好適なスラスト針状ころ軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
図9は、従来のカーエアコン用コンプレッサーの一つの形式である斜板式コンプレッサー1を示す(例えば特許文献1参照)。
この斜板式コンプレッサー1は、主軸11に固定された斜板の回転により、斜板17上を摺動するシュー23を介してピストン21が往復作動するように構成されている。
【0003】
すなわち、ハウジング4内に、斜板17を固定した主軸11が、ラジアル軸受14を介して回転自在に支持されている。また、上記ハウジング4には、円周方向の等間隔位置に複数のシリンダボア10が形成されている。
各シリンダボア10内に両頭形のピストン21が摺動自在に収容されている。各ピストン21の中央部分に斜板の外周部を跨ぐようにして凹陥部が形成されている。この凹陥部の軸方向対向面に球面座を形成して球または半球状のシュー23を着座させてある。
【0004】
シュー23が斜板17とピストン21の間に介在して斜板17の回転運動をピストン21の往復運動に円滑に変換させる働きをする。斜板17は主軸11に固定されていて、主軸11とともに回転する。
そして、上述のように斜板17はピストン21を往復運動させる働きをするものであるため、主軸11の軸方向にスラスト荷重が発生する。このスラスト荷重を受けるため、スラスト軸受16が介在されている。このスラスト軸受16としては、一般に針状ころ軸受が使用される。
【0005】
一方、カーエアコン用コンプレッサーにおいては、油をよく融解する特性を有するフルオン系の冷媒の中に冷凍機油が混在している。これによりサイクル内を循環することにより冷媒中に融解している油が各磨耗個所に供給されて潤滑が行われる。しかし冷凍機油は冷媒の冷房能力を低下させるので適切な循環油量は必然的に少量となり、コンプレッサーに使用する軸受は一般の油潤滑で使用される軸受に比べ過酷潤滑となる。
この際、保持器案内隙間を0.3mm以上1.0mm以下にすることにより適切な案内
を行い、軸受に焼きつきを発生させないスラスト針状ころ軸受が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−050156
【特許文献2】
特開2002−13537
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の特許文献2に記載されたスラスト針状ころ軸受は、一般の円筒ころ軸受などと異なり、ニードル軸受の軌道輪と保持器がプレス加工で製造されるので真円度が悪く、平均案内隙間が最小案内隙間と100μm以上大きく異なる場合があるという問題があった。
【0008】
また、上記の特許文献2で述べられている案内隙間は平均案内隙間であり、実際には、保持器内径面とそれを案内するリップを有する静止軌道輪の最小案内隙間が適切に保たれていないと異常接触が起こり、保持器の回転、すなわちころの公転にブレーキがかけられ、転動面に摩擦が生じピーリング損傷や早期剥離に到るなどの問題が発生する。
【0009】
そこで本発明は、従来の問題点に着目してなされたものであり、保持器の最小案内隙間を適切に保ち、保持器の回転を円滑に促すことにより耐摩擦、耐ピーリング特性に優れたスラスト針状ころ軸受を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、保持器内径面もしくは外径面を案内するためのリップを有する静止軌道輪と、回転部材とともに回転する回転軌道輪とを備えたスラスト針状ころ軸受において、前記保持器内径面と前記保持器内径面を案内する前記リップとの最小案内隙間、もしくは前記保持器外径面と前記保持器外径面を案内する前記リップとの最小案内隙間が50μm以上であることを特徴とする(請求項1)。
【0011】
本発明によれば、保持器内径面と、保持器内径面を案内するリップとの最小案内隙間、もしくは保持器外径面と保持器外径面を案内するリップとの最小案内隙間が50μm以上に保たれるので、異常な接触が発生せずに円滑な保持器の公転、ころの公転が保たれる(請求項1)。
【0012】
ここで、最小案内隙間があまり大きすぎると、軸受の触れ回りが大きく、それにより保持器が異常破損する虞れがあるので、1000μm以下とすることが望ましい。
【0013】
また、本発明は、スラスト荷重を支持するスラスト針状ころ軸受において、保持器内径面と前記保持器内径面を案内するための回転軸との最小案内隙間、もしくは保持器外径面と前記保持器外径面を案内するためのハウジングとの最小案内隙間が50μm以上であることを特徴とする(請求項2)。
【0014】
本発明によれば、保持器内径面と保持器内径面を案内するための回転軸との最小案内隙間もしくは保持器外径面と前記保持器外径面を案内するためのハウジングとの最小案内隙間が50μm以上に保たれるので、異常な接触が発生せずに円滑な保持器の公転、ころの公転が保たれる(請求項2)。
【0015】
ここで、最小案内隙間があまり大きすぎると、軸受の触れ回りが大きく、それにより保持器が異常破損する虞れがあるので、1000μm以下とすることが望ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスラスト針状ころ軸受の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0017】
(第1実施形態)
図1は、本発明に係る第1実施形態のスラスト針状ころ軸受5を示す。このスラスト針状ころ軸受5は、複数の針状ころ50と、これらの針状ころ50を保持する保持器51と、この保持器51の内径面51aを案内するためのリップ52を有する静止軌道輪53と、回転部材である軸54とともに回転する回転軌道輪55とを備えている。なお、図1中の符号56はハウジングである。
【0018】
そして、このスラスト針状ころ軸受5は、保持器51の内径面51aと、保持器51の内径面51aを案内するリップ52との最小案内隙間ΔminがΔmin=50μmに設定されている。
【0019】
次に、このスラスト針状ころ軸受5の作用について説明する。図2に示すように、上記の保持器51の内径面51aとリップ52との平均案内隙間Δは、リップ52の外径の平均径d1と保持器51の内径の平均径d2の差(Δ=d2−d1)とされている。
【0020】
しかし、真円度を考慮したリップ52の最大直径d1max(=d1+2×δ1/2)と保持器内径の最小直径d2min(=d2−2×δ2/2)の差である最小案内隙間Δmin(Δmin=d2min−d1max=(d2−2×δ2/2)−(d1+2×δ1/2)=Δ−(δ2+δ1))が、真の案内隙間となる。すなわち両者の真円度の和を考慮しなければ適切な案内隙間を保証できない。なお、δ1はリップ真円度、δ2は保持器真円度である。
【0021】
ここで、50μm以上の最小案内隙間Δminを保つことにより、保持器51とリップ52間の異常な接触が発生することなく、円滑な保持器の公転、ころの公転が保たれる。
【0022】
一方、最小案内隙間Δminがあまり大きすぎると、軸受の触れ回りが大きく、それにより保持器51が異常破損する虞れがあるので、この最小案内隙間Δminを1000μm以下とすることが望ましい。
【0023】
(第2実施形態)
図3は、本発明に係る第5実施形態のスラスト針状ころ軸受6を示す。このスラスト針状ころ軸受6は、複数の針状ころ60と、これらの針状ころ60を保持する保持器61と、この保持器61の外径面61aを案内するためのリップ62を有する静止軌道輪63と、回転部材である軸64とともに回転する回転軌道輪65とを備えている。なお、図3中の符号66はハウジングである。
【0024】
このスラスト針状ころ軸受6は、保持器61の外径面61aと、保持器61の外径面61aを案内するリップ62との最小案内隙間ΔminがΔmin=50μmに設定されている。
【0025】
このスラスト針状ころ軸受6も、50μm以上の最小案内隙間Δminを保つことにより、保持器61とリップ62間の異常な接触が発生することなく、円滑な保持器61の公転、ころの公転が保たれる。
【0026】
一方、最小案内隙間Δminがあまり大きすぎると、軸受の触れ回りが大きく、それにより保持器51が異常破損する虞れがあるので、この最小案内隙間Δminを1000μm以下とすることが望ましい。
【0027】
(第3実施形態)
図4は、本発明に係る第5実施形態のスラスト針状ころ軸受7を示す。このスラスト針状ころ軸受7は、複数の針状ころ70と、これらの針状ころ70を保持する保持器71と、静止軌道輪73と、回転部材である軸74とともに回転する回転軌道輪75とを備えている。なお、図4中の符号76はハウジングである。
このスラスト針状ころ軸受7は、保持器71の内径面71aと、軸74との最小案内隙間ΔminがΔmin=50μmに設定されている。
【0028】
このスラスト針状ころ軸受7も、50μm以上の最小案内隙間Δminを保つことにより、保持器71と軸74間の異常な接触が発生することなく、円滑な保持器71の公転、ころの公転が保たれる。
【0029】
一方、最小案内隙間Δminがあまり大きすぎると、軸受の触れ回りが大きく、それにより保持器71が異常破損する虞れがあるので、この最小案内隙間Δminを1000μm以下とすることが望ましい。
【0030】
(第4実施形態)
図5は、本発明に係る第5実施形態のスラスト針状ころ軸受8を示す。このスラスト針状ころ軸受8は、複数の針状ころ80と、これらの針状ころ80を保持する保持器81と、静止軌道輪83と、回転部材である軸84とともに回転する回転軌道輪85とを備えている。なお、図5中符号86はハウジングであり、保持器81の外径面81aを案内する。
【0031】
このスラスト針状ころ軸受8は、保持器81の外径面81aと、ハウジング86との最小案内隙間ΔminがΔmin=50μmに設定されている。
このスラスト針状ころ軸受8も、50μm以上の最小案内隙間Δminを保つことにより、保持器81と軸84間の異常な接触が発生することなく、円滑な保持器81の公転、ころの公転が保たれる。
【0032】
一方、最小案内隙間Δminがあまり大きすぎると、軸受の触れ回りが大きく、それにより保持器81が異常破損する虞れがあるので、この最小案内隙間Δminを1000μm以下とすることが望ましい。
【0033】
(実験例)
図1に示したスラスト針状ころ軸受5を用いて、摩擦・ピーリング試験を行った。図6は試験装置100を示す。図6中の符号90は受け台、91は回転軸である。回転軸91にはスラスト荷重Fが作用する。
【0034】
ここで使用したスラスト針状ころ軸受5は、外径69mm、内径40mm、針状ころ(転動体)50の直径30mm、長さ6.7mm、針状ころの材料はSUJ2でありこれを38本使用している。Ra0.02μmとした。
保持器51は0.05%の炭素鋼を使用しプレスにより作製、軌道輪材料はSCM415を使用し浸炭窒化熱処理を施した。
【0035】
試験は、図7に示すよぅに、NO.1〜NO.5の5種類について行った。試験条件は次の通りである。
軸受動定格荷重:37600N
試験荷重:11290N
回転数:700/min
潤滑剤:コンプレッサー用冷凍機油を使用し流量を制御した枯渇潤滑とした。
試験時間:200Hr
【0036】
試験結果を図8に示す。図8から分かるように、実施例NO2〜NO4については、レースおよびころの摩擦は軽微であり、ピーリング、剥離は発生しなかった。これに対して、NO.1については、ころおよびレースが18μmほど磨耗しており、ころはピーリング、レースは剥離に至っていた。またNO.5については、ころ、レースの磨耗は軽微であるが保持器が破損した。
【0037】
従って、保持器内径面51aを案内するためのリップ52を有する静止軌道輪53と、軸54と共に回転する回転軌道輪55を備えたスラスト針状ころ軸受5において、保持器内径面51aと保持器51を案内するリップ52の最小案内隙間Δminを50μm以上に設定することにより、コンプレッサーのように一般の油潤滑に比べ過酷潤滑下で使用される場合においても、優れた耐磨耗・耐ピーリング特性を示し、耐久性を大幅に向上させることができる。
これは、上記のスラスト針状ころ軸受6、7、8についても同様である。
【0038】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、保持器内径面と保持器内径面を案内するリップとの最小案内隙間、保持器外径面と保持器外径面を案内するリップとの最小案内隙間、保持器内径面と回転部材との最小案内隙間、または保持器外径面とハウジングとの最小案内隙間が50μm以上に保たれるので、異常な接触が発生せずに円滑な保持器の公転、ころの公転が保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明に係る第1実施形態の作用を説明する図である。
【図3】本発明に係る第2実施形態を示す断面図である。
【図4】本発明に係る第3実施形態を示す断面図である。
【図5】本発明に係る第4実施形態を示す断面図である。
【図6】本発明に係るスラスト針状ころ軸受の試験装置を示す図である。
【図7】本発明に係るスラスト針状ころ軸受の試験に用いたテスト番号とその最小案内隙間を示す図である。
【図8】本発明に係るスラスト針状ころ軸受の試験結果を示す図である。
【図9】従来例の斜板式コンプレッサーを示す図である。
【符号の説明】
5〜8 スラスト針状ころ軸受
51 保持器
51a 内径面
52 リップ
53 静止軌道輪
54 軸
55 回転軌道輪
56 ハウジング
61 保持器
61a 外径面
62 リップ
63 静止軌道輪
64 軸
65 回転軌道輪
66 ハウジング
71 保持器
71a 内径面
73 静止軌道輪
74 軸
75 回転軌道輪
81 保持器
81a 外径面
83 静止軌道輪
84 軸
85 回転軌道輪
86 ハウジング
Δmin 最小案内隙間
Claims (2)
- 保持器内径面もしくは外径面を案内するためのリップを有する静止軌道輪と、
回転部材とともに回転する回転軌道輪とを備えたスラスト針状ころ軸受において、
前記保持器内径面と前記保持器内径面を案内する前記リップとの最小案内隙間、もしくは前記保持器外径面と前記保持器外径面を案内する前記リップとの最小案内隙間が50μm以上であることを特徴とするスラスト針状ころ軸受。 - スラスト荷重を支持するスラスト針状ころ軸受において、
保持器内径面と前記保持器内径面を案内するための回転軸との最小案内隙間、もしくは保持器外径面と前記保持器外径面を案内するためのハウジングとの最小案内隙間が50μm以上であることを特徴とするスラスト針状ころ軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003042968A JP2004251392A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | スラスト針状ころ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003042968A JP2004251392A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | スラスト針状ころ軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004251392A true JP2004251392A (ja) | 2004-09-09 |
Family
ID=33026107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003042968A Pending JP2004251392A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | スラスト針状ころ軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004251392A (ja) |
-
2003
- 2003-02-20 JP JP2003042968A patent/JP2004251392A/ja active Pending
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