JP2007170539A - スラスト受け機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】軌道輪の摩耗を低減させたスラスト受け機構を提供する。
【解決手段】スラスト受け機構は、第一の軌道輪12aと、中間輪13と、第一の軌道輪12aおよび中間輪13の軌道面と接する複数の第一のころ14aと、複数の第一のころ14aを保持する複数のポケット21aを含む第一の保持器15aとを備える。ここで、第一の保持器15aは、その幅面25a、25bから軸方向に突出した突起部22aを有し、軌道輪案内とされている。
【選択図】図1
【解決手段】スラスト受け機構は、第一の軌道輪12aと、中間輪13と、第一の軌道輪12aおよび中間輪13の軌道面と接する複数の第一のころ14aと、複数の第一のころ14aを保持する複数のポケット21aを含む第一の保持器15aとを備える。ここで、第一の保持器15aは、その幅面25a、25bから軸方向に突出した突起部22aを有し、軌道輪案内とされている。
【選択図】図1
Description
この発明は、スラスト受け機構に関し、特にスクロール圧縮機等に使用されるスラスト受け機構に関する。
スクロール型圧縮機等に使用され、スラスト荷重を受けるスラスト受け機構は、偏心回転運動によるスラスト荷重を受ける必要があるため、玉軸受が使用されていた。
しかし、玉軸受は点接触で荷重を受ける構造であるため、高荷重を受けるには不向きである。ここで、線接触で荷重を受けるころ軸受によりスラスト荷重を受けるスラスト受け機構が、特開2000−186680号公報(特許文献1)、特開2002−242857号公報(特許文献2)に開示されている。
特許文献1および特許文献2によると、ころ軸受の転動軸心を、互いに直交する方向に向きを変えて上下に2列に配列し、偏心回転運動によるスラスト荷重を受けることにしている。図13は、この場合のスラスト受け機構の基本構造を示す分解斜視図である。また、図14は、この場合のスラスト受け機構の一部を示す断面図である。図13および図14を参照して、スラスト受け機構101は、2つの軌道輪102a、102bと、軌道輪102a、102bとの間に配置される中間輪103とを含む。軌道輪102aと中間輪103との間には、ころ104aが配置され、図13において縦方向(紙面上下方向)に転動軸心を有するように、保持器105aによって保持されている。また、軌道輪102bと中間輪103との間には、ころ104bが配置され、図13において横方向(紙面左右方向)に転動軸心を有するように、保持器105bによって保持されている。すなわち、ころ104aところ104bとの転動軸心は、互いに垂直な方向に配列されている。このように構成することにより、スラスト受け機構101は、偏心回転運動によるスラスト荷重を受けている。また、このようなスラスト受け機構101は、転動体がころであるため、高荷重を受けることができる。なお、上記した保持器105a、105bには、一体型の樹脂製保持器等の他に、2枚の鋼板から構成される箱形保持器がある。
特開2000−186680号公報(段落番号0019〜0021、図3)
特開2002−242857号公報(段落番号0029、図5)
上記したように、スラスト受け機構は、転動軸心が垂直な方向に2列のころが配列されることにより、偏心回転運動によるスラスト荷重を受けている。
ここで、ころを保持する保持器は、偏心回転運動により、ころの転動軸線方向と直交する方向に移動するが、特許文献2に示されるように、保持器がころ案内、すなわち、転動体案内であると、以下のような問題を生ずる。
図15は、従来におけるスラスト受け機構に備えられる保持器の一部を示す断面図である。図15を参照して、スラスト受け機構は、軌道輪111と、中間輪112と、ころ113と、ころ113を保持する保持器114とを備える。保持器114には、ポケット115に保持しているころ113の脱落を防止するために、中間輪112側および軌道輪111側にころ止め部116a、116bが設けられている。保持器114は、ころ案内であり、中間輪112側に設けられたころ止め部116aところ113とが接触して案内されている。
スラスト受け機構が偏心回転運動によるスラスト荷重を受け、ころ113が矢印Xの方向に転走する際に、ころ113は保持器114に対して、ころ止め部116aを起点として、矢印Yの方向に荷重を加える。そうすると、矢印Xで示すころ113の転走方向と、矢印Yで示す保持器114に加えられる荷重方向が一致せず、保持器114の挙動が不安定になる。その結果、ころ113のスキューが生じたり、軌道輪111や中間輪112ところ113との滑りが生じ、軌道輪111および中間輪112の摩耗が進行することになる。
また、上記した保持器は一体型の保持器であるが、2枚の鋼板から構成される箱形保持器の場合についても同様である。図16は、ころを保持する保持器を箱形保持器とした場合の保持器の一部を示す断面図である。図16を参照して、箱形保持器117は、中間輪112側に配置される上側保持器118aと、軌道輪111側に配置される下側保持器118bとから構成される。上側保持器118aと下側保持器118bは、その端部を、軸方向に互いに対向するように爪状に折り曲げられている。箱形保持器117は、上側保持器118aと下側保持器118bの爪状部分(図示せず)を係合することにより構成される。箱形保持器117はころ案内であり、上側保持器118aのころ止め部120ところ113とが接触して案内されている。
ここで、箱形保持器117のポケット119に保持されるころ113が矢印Xの方向に転走すると、上側保持器118aに対して、ころ113からころ止め部120を起点として、図16中の矢印Zの方向に荷重が加えられる。この場合も、矢印Xで示すころ113の転走方向と、矢印Zで示す箱形保持器117に加えられる荷重方向は一致しないため、箱形保持器117の挙動が安定しないことになる。そうすると、上記した図15に示す一体型の保持器114と同様に、ころ113のスキューが生じたり、軌道輪111や中間輪112ところ113との滑りが生じたりして、摩耗が進行することになる。
また、箱形保持器117がころ案内の場合、ころ113の径を小さくすると、上側保持器118aおよび下側保持器118bの厚み寸法を小さく、すなわち、鋼板の板厚も薄くする必要がある。そうすると、上側保持器118aおよび下側保持器118bが大きく反ったり、爪の位置や爪間の寸法がばらついて適切に係合することができなくなり、箱形保持器117と軌道輪111、中間輪112とが接触するおそれがある。その結果、軌道輪111等と箱形保持器117との間の潤滑油の被膜形成を阻害し、ころ113や軌道輪111、中間輪112の摩耗を促進することになる。
このように、一体型の保持器においても、2枚の鋼板から構成される箱形保持器においても、ころ案内である場合には、軌道輪の摩耗を促進するおそれがある。
この発明の目的は、軌道輪の摩耗を低減することができるスラスト受け機構を提供することである。
この発明に係るスラスト受け機構は、相互間で偏心回転運動を行う第一の部材と第二の部材との間に介在してスラスト荷重を支持する。また、スラスト受け機構は、第一の部材に固定した第一の軌道輪と、第二の部材に固定した第二の軌道輪と、第一の軌道輪と第二の軌道輪との間に配置した中間輪と、第一の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第一のころと、第一のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第一の保持器と、第二の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第二のころと、第二のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第二の保持器とを具備し、第一のころの転動軸心と第二のころの転動軸心とが直交し、かつ、第一の部材から第一の軌道輪および第一の保持器を貫通して中間輪まで延在する第一のガイドピン、ならびに、第二の部材から第二の軌道輪および第二の保持器を貫通して中間輪まで延在する第二のガイドピンを具備し、第一のガイドピンが第一のころの転動軸線と直交する方向に、第一の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能で、第二のガイドピンが第二のころの転動軸線と直交する方向に、第二の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能としたことを特徴とする。ここで、保持器は、その幅面から軸方向に突出した突起部を有し、軌道輪案内とされている。
このように構成することにより、保持器は、その幅面から軸方向に突出した突起部によって、容易に、軌道輪案内とされる。そうすると、ころの動きに関わらず、保持器の動きは安定する。したがって、ころのスキューや、ころと軌道輪との間の滑りが低減され、軌道輪の摩耗を低減することができる。
より好ましくは、保持器の軸方向の寸法は、ころの径方向の寸法よりも、0.1〜0.5mm小さい。こうすることにより、保持器と軌道輪との間隔を適切に保って、保持器を軌道輪案内とすることができる。具体的には、0.1mmよりも大きくすることにより、軌道面の被膜形成を阻害するおそれはなくなる。また、0.5mmよりも小さくすることにより、保持器の動きを安定させることができる。
さらに好ましくは、突起部は、保持器の片面に2以上設けられる。こうすることにより、少なくとも2点以上で保持器を案内することができるため、保持器の傾きを防止することができる。
さらに好ましくは、突起部は、保持器の両面に設けられる。このように構成することにより、上下方向に位置する両軌道輪に対し、適切に軌道輪案内とすることができる。
さらに好ましくは、突起部は、軌道輪と点で接触する。このように構成することにより、必要以上に保持器と軌道輪が接触することはなくなり、軌道輪の摩耗を低減することができる。
また、突起部は、軌道輪と線で接触してもよい。こうすることにより、軌道面と保持器の接触部分が多くなり、より安定して保持器を軌道輪案内とすることができる。
さらに好ましくは、突起部は、軌道輪のうち、ころが転走しない領域で、軌道輪と接触する。このように構成することにより、軌道面のうち、転走面以外で突起部が接触するため、転走面における摩耗を防止することができる。
この発明の他の局面においては、スラスト受け機構は、相互間で偏心回転運動を行う第一の部材と第二の部材との間に介在してスラスト荷重を支持する。また、スラスト受け機構は、第一の部材に固定した第一の軌道輪と、第二の部材に固定した第二の軌道輪と、第一の軌道輪と第二の軌道輪との間に配置した中間輪と、第一の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第一のころと、第一のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第一の保持器と、第二の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第二のころと、第二のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第二の保持器とを具備し、第一のころの転動軸心と第二のころの転動軸心とが直交し、かつ、第一の部材から第一の軌道輪および第一の保持器を貫通して中間輪まで延在する第一のガイドピン、ならびに、第二の部材から第二の軌道輪および第二の保持器を貫通して中間輪まで延在する第二のガイドピンを具備し、第一のガイドピンが第一のころの転動軸線と直交する方向に、第一の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能で、第二のガイドピンが第二のころの転動軸線と直交する方向に、第二の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能としたことを特徴とする。ここで、軌道輪は、ころが転走しない領域で、軸方向の保持器側に突出した保持器側突起部を有し、保持器は、軌道輪案内とされている。
このように、軌道輪上で、ころが転動しない領域において、保持器側に突起部を設けることによっても、保持器を軌道輪案内とすることが可能である。
この発明によれば、保持器は、その幅面から軸方向に突出した突起部によって、容易に、軌道輪案内とされる。そうすると、ころの動きに関わらず、保持器の動きは安定する。したがって、ころのスキューや、ころと軌道輪との間の滑りが低減される。
また、軌道輪上で、ころが転走しない領域において、保持器側に突起部を設けることによっても、軌道輪案内とすることができ、ころのスキューや、ころと軌道輪との間の滑りが低減される。
その結果、軌道輪の摩耗を低減させたスラスト受け機構を提供することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図2は、この発明の一実施形態に係るスラスト受け機構を示す分解斜視図である。図3は、上記した図2に示すスラスト受け機構11に含まれる第一の保持器15aを、軸方向からみた図である。また、図1は、図3に示す第一の保持器15aの要部を示す断面図である。
図2、図3および図4を参照して、スラスト受け機構11は、第一の部材であるハウジング20aと、ハウジング20aに対して偏心回転運動を行う第二の部材として回転部材20bとの間に介在して、ハウジング20aと回転部材20bとの間に発生するスラスト荷重を支持する。
スラスト受け機構11は、平板状の環状部材であって片面に軌道面を有し、軌道面と反対側の面がハウジング20aに取り付けられる第一の軌道輪12aと、平板状の環状部材であって片面に軌道面を有し、軌道面と反対側の面が回転部材20bに取り付けられる第二の軌道輪12bと、平板状の環状部材であってその両面に軌道面を有する中間輪13とを備える。第一の軌道輪12aと第二の軌道輪12bとは、軌道面が対向するように配置される。中間輪13は、双方の軌道面が、第一の軌道輪12aの軌道面および第二の軌道輪12bの軌道面と対向するように、第一の軌道輪12aと第二の軌道輪12bとの間に配置される。
スラスト受け機構11は、第一の軌道輪12aと中間輪13との間に配置され、第一の軌道輪12aおよび中間輪13の軌道面と接する複数の第一のころ14aと、第二の軌道輪12bと中間輪13との間に配置され、第二の軌道輪12bおよび中間輪13の軌道面と接する複数の第二のころ14bとを備える。第一のころ14aは、上下方向に配置される第一の軌道輪12aの軌道面および中間輪13の軌道面を転動する。第二のころ14bは、上下方向に配置される第二の軌道輪12bの軌道面および中間輪13の軌道面を転動する。
スラスト受け機構11は、平板状の環状部材であって複数の第一のころ14aを保持する第一の保持器15aと、平板状の環状部材であって複数の第二のころ14bを保持する第二の保持器15bとを備える。複数の第一のころ14aは、その転動軸心が矢印Aの方向に整列して向くように、第一の保持器15aによって互いに平行になるように保持されている。同様に、第二のころ14bは、その転動軸心が矢印Aの方向と直交する矢印Bの方向に整列して向くように、第二の保持器15bによって互いに平行になるように保持されている。第一の保持器15aには、ポケット21aに保持した第一のころ14aの脱落を防止するため、中間輪13側および第一の軌道輪12a側にころ止め部23a、23bが設けられている。同様に、第二の保持器15bについても、ポケットに保持した第二のころ14bの脱落を防止するため、中間輪13側および第二の軌道輪12b側にころ止め部(図示せず)が設けられている。
第一の軌道輪12aには、180度間隔で相互に対向する位置に一対の丸孔17aが設けられており、中間輪13および第一の保持器15aには、180度間隔で相互に対向し、長手方向が揃うように、一対の長孔18a、19aが設けられている。一対の長孔18a、19aは、半径方向に延びており、第一のころ14aの転動軸線方向(矢印Aの方向)と直交する方向へのそれら自身の移動を許容し、その寸法関係は19a<18aとなっている。
スラスト受け機構11は、ハウジング20aから第一の軌道輪12aおよび第一の保持器15aを貫通して中間輪13まで延在するよう、一対の第一のガイドピン16aを備える。一対の第一のガイドピン16aを、丸孔17a、長孔18a、19aに挿通することにより、各部材の周方向が位置決めされるとともに、第一の軌道輪12aはハウジング20aに固定される。また、中間輪13および第一の保持器15aは、長孔18a、19aの許容範囲内で、第一のころ14aの転動軸線方向と直交する方向、すなわち、矢印Bの方向またはその逆の方向に移動可能である。
同様に、第二の軌道輪12bには、180度間隔で相互に対向する位置に一対の丸孔17bが設けられており、中間輪13および第二の保持器15bには、180度間隔で相互に対向し、長手方向が揃うように、一対の長孔18b、19bが設けられている。なお、中間輪13に設けられた一対の長孔18a、18bは、相互に90度間隔で設けられている。一対の長孔18b、19bは、半径方向に延びており、第二のころ14bの転動軸線方向(矢印Bの方向)と直交する方向へのそれら自身の移動を許容し、その寸法関係は19b<18bとなっている。
スラスト受け機構11は、回転部材20bから第二の軌道輪12bおよび第二の保持器15bを貫通して中間輪13まで延在するよう、一対の第二のガイドピン16bを備える。一対の第二のガイドピン16bを、丸孔17b、長孔18b、19bに挿通することにより、各部材の周方向が位置決めされるとともに、第二の軌道輪12bは回転部材20bに固定され、中間輪13および第二の保持器15bは、長孔18b、19bの許容範囲内で、第二のころ14bの転動軸線方向と直交する方向、すなわち、矢印Aの方向またはその逆の方向に移動可能である。
このような構成により、ハウジング20aが固定された状態で、回転部材20bが偏心回転運動を行っても、第一の保持器15a、第二の保持器15bおよび中間輪13は、矢印A、Bの方向またはその逆の方向への移動が許容され、第一のころ14aおよび第二のころ14bが転動することにより、スラスト受け機構11は、回転部材20bと、ハウジング20aとの間の偏心スラスト荷重を支持することができる。
第一の保持器15aの一対の長孔19aの内径側には、その幅面25a、25bから軸方向に突出した4つの球面状の突起部22aが、円周方向に90度間隔で設けられている。突起部22aの突出量を含めた第一の保持器15aの軸方向の寸法は、第一のころ14aの径方向の寸法よりも若干小さくする。このように構成することにより、第一の保持器15aの軸方向の位置を、第一の軌道輪12aおよび中間輪13によって安定させることができ、第一の保持器15aを軌道輪案内とすることができる。そうすると、第一の保持器15aの各ポケット21aに保持される第一のころ14aの動きに関わらず、第一の保持器15aの挙動を安定させることができる。この場合、第一のころ14aが転走しない領域で、突起部22aが第一の軌道輪12aおよび中間輪13と接触するため、転走面における摩耗を防止することができる。
また、突起部22aは、軸方向に突出した部分が球面状であるため、第一の軌道輪12aおよび中間輪13と点で接触することができる。そうすると、第一の保持器15aと第一の軌道輪12a等とが必要以上に接触することはなくなり、第一の軌道輪12a等の摩耗を低減することができる。
さらに、突起部22aは、第一の保持器15aの両面、すなわち、第一の軌道輪12a側および中間輪13側に設けられている。こうすることにより、いずれの軌道輪に対しても、適切に第一の保持器15aとの距離を確保することができる。
ここで、突起部22aを含む第一の保持器15aの軸方向の寸法をCとし、第一の軌道輪12aと中間輪13との間の寸法、すなわち、ころの径方向の寸法をDとすると、寸法Cは、寸法Dよりも、0.1〜0.5mm小さくする。寸法Dに対して、寸法Cが、0.1mmより小さいと、第一の軌道輪12aおよび中間輪13と第一の保持器15aとの間隔が必要以上に狭くなり、第一の保持器15aと第一の軌道輪12aおよび中間輪13とが接触し、潤滑油の被膜形成を阻害してしまうおそれがあるためである。また、寸法Dに対して、寸法Cが、0.5mmより大きいと、第一の軌道輪12a等と第一の保持器15aとの間隔が必要以上に広くなり、第一の保持器15aが、第一の軌道輪12a等に安定して案内されないおそれがあるためである。
次に、このような第一の保持器15aを備えるスラスト受け機構が、偏心回転運動を受ける場合について説明する。スラスト受け機構11が静止している状態では、第一の保持器15aは、上下方向に位置する第一の軌道輪12aおよび中間輪13のほぼ中央部分に配置されている。すなわち、第一のころ14aは、第一の軌道輪12a側および中間輪13側に位置するころ止め部23a、23bと接触していない。
スラスト受け機構11が偏心回転運動によるスラスト荷重を受けると、第一のころ14aは、図1中の矢印Bの方向に向かって転動する。そうすると、第一のころ14aは、第一の保持器15aのうち、ころ止め部23aところ止め部23bとの間のポケット21aの中央部24において接触し、転動方向、すなわち、矢印Bの方向に荷重を加えることになる。したがって、矢印Bで示す第一のころ14aの転動方向と、中央部24において第一の保持器15aに加えられる荷重方向とが同じ方向になり、第一の保持器15aの挙動が安定することになる。その結果、第一のころ14aのスキューや、第一のころ14aと第一の軌道輪12aおよび中間輪13との滑りは抑制され、第一の軌道輪12aおよび中間輪13の摩耗は低減される。
なお、上記の実施の形態においては、突起部22aを一対の長孔19aの内径側に設けることにしたが、これに限らず、図4に示すように、第一の保持器26に設けられた一対の長孔27aの外径側に、円周方向に90度間隔で突起部28を4つ設けることにしてもよい。こうすることによっても、上記と同様、第一の保持器26を軌道輪案内とすることができる。この場合、突起部28は、より外径側に配置されるため、より安定して第一の保持器26を軌道輪案内とすることができる。
なお、上記の実施の形態においては、突起部22a、28は、90度間隔で4つ設けることにしたが、これに限らず、たとえば、円周方向に120度間隔で3つ設ける等、少なくとも、片側の面に2つ以上設ければよい。こうすることにより、第一の保持器15aが傾くことなく、突起部22a等によって安定して案内される。
また、上記の実施の形態においては、第一の保持器15a、26は、樹脂製保持器、すなわち、一体型の保持器としたが、これに限らず、2枚の鋼板から構成される箱形保持器においても適用される。
図5は、この場合の箱形保持器の一部を示す断面図であり、上記した図1に示す樹脂製の第一の保持器15aに対応する図である。図5を参照して、箱形保持器29は、鋼板から形成され、中間輪13側に配置される上側保持器30aと、鋼板から形成され、第一の軌道輪12a側に配置される下側保持器30bとから構成される。上側保持器30aおよび下側保持器30bの端部には、互いに対向する方向に折り曲げられた爪部(図示せず)を有し、この爪部を係合することにより、互いに径方向の位置決めをして1つの箱形保持器29を構成している。上側保持器30aおよび下側保持器30bは、ころ径よりも小さい貫通孔が設けられており、ポケット31を形成している。貫通孔の端部は、第一のころ14aが脱落を防止するころ止め部33a、33bとなっている。箱形保持器29は、ポケット31に、第一のころ14aを保持している。
ここで、箱形保持器29のうち、上側保持器30aには、中間輪13側に、下側保持器30bには、第一の軌道輪12a側にそれぞれ突出する突起部32a、32bが設けられている。設けられている箇所、突出量等は、上記した図1に示す樹脂製の第一の保持器15aと同じである。この場合、上側保持器30aおよび下側保持器30bは薄い鋼板で形成されているため、突起部32a、32bを形成する側の面と反対の面を押し出すことにより、容易に突起部32a、32bを形成することができる。
こうすることにより、箱形保持器29を、軌道輪案内とすることができる。この場合、第一のころ14aの径方向の寸法に影響されることなく、上側保持器30aおよび下側保持器30bを形成する鋼板の厚み寸法を規定することができる。すなわち、第一のころ14aの径方向寸法を小さくしても、鋼板の板厚を必要以上に薄くする必要はなくなり、鋼板が大きく反ったり、爪部の位置や爪間寸法のばらつきを生じない程度の鋼板の板厚を確保することができる。
次に、箱形保持器29を含むスラスト受け機構11が偏心回転運動をする場合について説明する。静止状態においては、箱形保持器29は、第一の軌道輪12aと中間輪13との間のほぼ中央部に位置し、上側保持器30aおよび下側保持器30bは、ころ止め部33a、33bにおいて、第一のころ14aと接触している。
偏心回転運動により、第一のころ14aが図5中の矢印Bの方向に転動すると、第一のころ14aは、ころ止め部33aを通じて、上側保持器30aに対して、矢印Eの方向に荷重を加える。また、ころ止め部33bを通じて、下側保持器30bに対して、矢印Fの方向に荷重を加える。そうすると、結果として、箱形保持器29は、矢印Eの方向の力と矢印Fの方向の力の合力の方向である図5中の矢印Gの方向に、荷重が加えられることになる。したがって、箱形保持器29においても、矢印Bで示す第一のころ14aの転動方向と、矢印Gで示す箱形保持器29に加えられる荷重方向とが同じ方向となり、箱形保持器29の挙動が安定することになる。
また、上記の実施の形態においては、第一の保持器15の両面、すなわち、第一の軌道輪12a側および中間輪13側の双方に、突起部22aを設けることにしたが、これに限らず、いずれか一方の面において、突起部22aを設けることにしてもよい。
図6は、この場合における第一の保持器34の要部を示す断面図である。図6を参照して、第一の保持器34は、第一の軌道輪12a側にのみ突起部35が設けられている。この場合、突起部35により、第一の保持器34と第一の軌道輪12aとの距離が確保されており、軌道輪案内とされている。すなわち、第一のころ14aところ止め部37a、37bとは接触していない。そうすると、第一のころ14aが転動する際に、ポケットの中央部36において、第一のころ14aの転動方向と同じ方向の荷重が加えられることになり、第一の保持器34の挙動が安定することになる。
また、2枚の鋼板から構成される箱形保持器についても、同様に、いずれか一方の鋼板に突起部を形成することにしてもよい。図7は、この場合における箱形保持器38の要部を示す断面図である。図7を参照して、上側保持器39aおよび下側保持器39bから構成される箱形保持器38のうち、第一の軌道輪12a側に位置する下側保持器39bにのみ、突起部40を設けることにしてもよい。こうすることによっても、第一のころ14aの転動方向と箱形保持器38に加えられる荷重方向を同じ方向にすることができ、箱形保持器38の挙動を安定させることができる。
ここで、上記の実施の形態においては、突起部22a等は、球面状であったが、これに限らず、周方向に連なる断面円弧形状の突起部であってもよい。図8は、この場合における第一の保持器を軸方向からみた図である。また、図9は、図8中の矢印IX−IXで切断した第一の保持器の断面図である。なお、図8および図9において、ポケットに保持される第一のころも示している。図8および図9を参照して、複数の第一のころ45を保持する第一の保持器41の一対の長孔42aの外径側には、円周方向に、円弧の1/4の長さに連なる突起部43が設けられている。また、突起部43の突出する面44は、断面が円弧状である。
このような突起部43を設けることによっても、第一の保持器41を軌道輪案内とすることができる。この場合、突起部43と第一の軌道輪12a等とが接触する面44は、断面が円弧状であるため、第一の保持器41は、第一の軌道輪12a等と線で接触することになる。そうすると、より安定して第一の保持器41を案内することができる。
また、周方向に連なる突起部43を設ける位置は、一対の長孔42aの外径側ではなく、一対の長孔42aから90度ずらした位置の外径側に設けてもよい。図10は、この場合における第一の保持器を軸方向からみた図である。また、図11は、図10中の矢印XI−XIで切断した第一の保持器の断面図である。図10および図11を参照して、複数の第一のころ50を保持する第一の保持器46の一対の長孔47aから90度ずらした位置の外径側には、周方向に連なる突起部48が設けられている。突起部48の突出する面49は、断面が円弧状である。このように構成することによっても、第一の保持器46は、第一の軌道輪12a等と線で接触することができ、安定して第一の軌道輪12a等に案内される。
なお、この場合においても、一対の長孔42a、47aの内径側に、上記した周方向に連なる突起部を設けてもよいし、2枚の鋼板から構成される箱形保持器において、上記した周方向に連なる突起部を設け、同様の構成としてもよい。
また、スラスト受け機構に含まれ、第二のころ14bを保持し、突起部22bを有する第二の保持器15bについては、上記した第一の保持器15a等と同様の構成であるため、その説明を省略する。
上記した突起部を設けた第一の保持器15a等を備えるスラスト受け機構11について、軌道輪の摩耗試験を行った。具体的な試験条件を、表1に示す。また、軌道輪の母線形状曲線を、図12(A)〜(C)に示す。
図12(A)を参照して、従来の保持器を備えたスラスト受け機構に含まれる軌道輪の母線形状曲線51aは、その中央部が大きく下方向に凹んでおり、軌道輪の摩耗量は、5.4μmである。これに対し、図12(B)を参照して、この発明に係る箱形保持器を備えたスラスト受け機構に含まれる軌道輪の母線形状曲線51bは、その中央部においてもほとんど真直ぐであり、軌道輪の摩耗量は、1.5μmである。また、図12(C)を参照して、この発明に係る一体型の樹脂製保持器を備えたスラスト受け機構に含まれる軌道輪の母線形状曲線51cについても、その中央部においてもほとんど真直ぐであり、軌道輪の摩耗量は、1.0μmである。したがって、第一の保持器に突起部を設け、軌道輪案内とすることにより、軌道輪の摩耗量は1.0〜1.5μmとなり、大きく低減することができる。
以上より、保持器に、その幅面から軸方向に突出した突起部を設け、軌道輪案内とすることにより、ころの動きに関わらず、保持器の動きを安定させることができる。そうすると、ころのスキューや、ころと軌道輪の間の滑りを抑制し、軌道輪の摩耗を低減することができる。
なお、上記の実施の形態において、スラスト受け機構に含まれる保持器については、一体型の保持器として樹脂製保持器、2枚の鋼板から構成される保持器として箱形保持器を用いたが、これに限らず、アルミ保持器、削り保持器、プレス保持器等、様々な材質、形状、加工方法の保持器を適用することができる。
また、上記の実施の形態においては、保持器は、その幅面から軸方向に突出した突起部を有することとし、これにより保持器を軌道輪案内とすることにしたが、これに限らず、ころが転動しない領域で、軌道輪は、軸方向の保持器側に突出した保持器側突起部を有することとし、これにより、保持器を、軌道輪案内とするようにしてもよい。こうすることによっても、容易に、保持器を軌道輪案内とすることができる。
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。
この発明に係るスラスト受け機構は、軌道輪の摩耗を低減することができるため、スクロール圧縮機等に含まれるスラスト受け機構に、有効に利用される。
11 スラスト受け機構、12a 第一の軌道輪、12b 第二の軌道輪、13 中間輪、14a,45,50 第一のころ、14b 第二のころ、15a,26,34,41,46 第一の保持器、15b 第二の保持器、16a 第一のガイドピン、16b 第二のガイドピン、17a,17b 丸孔、18a,18b,19a,19b,27a,42a,47a 長孔、20a ハウジング、20b 回転部材、21a,31 ポケット、22a,22b,28,32a,32b,35,40,43,48 突起部、23a,23b,33a,33b,37a,37b ころ止め部、24,36 中央部、25a,25b 幅面、29,38 箱形保持器、30a,39a 上側保持器、30b,39b 下側保持器、44,49 面、51a,51b,51c 母線形状曲線、52 実線。
Claims (8)
- 相互間で偏心回転運動を行う第一の部材と第二の部材との間に介在してスラスト荷重を支持するスラスト受け機構であって、第一の部材に固定した第一の軌道輪と、第二の部材に固定した第二の軌道輪と、第一の軌道輪と第二の軌道輪との間に配置した中間輪と、第一の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第一のころと、第一のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第一の保持器と、第二の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第二のころと、第二のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第二の保持器とを具備し、第一のころの転動軸心と第二のころの転動軸心とが直交し、かつ、第一の部材から第一の軌道輪および第一の保持器を貫通して中間輪まで延在する第一のガイドピン、ならびに、第二の部材から第二の軌道輪および第二の保持器を貫通して中間輪まで延在する第二のガイドピンを具備し、第一のガイドピンが第一のころの転動軸線と直交する方向に、第一の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能で、第二のガイドピンが第二のころの転動軸線と直交する方向に、第二の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能としたことを特徴とするスラスト受け機構において、
前記保持器は、その幅面から軸方向に突出した突起部を有し、軌道輪案内とされている、スラスト受け機構。 - 前記保持器の軸方向の寸法は、前記ころの径方向の寸法よりも、0.1〜0.5mm小さい、請求項1に記載のスラスト受け機構。
- 前記突起部は、前記保持器の片面に2以上設けられる、請求項1または2に記載のスラスト受け機構。
- 前記突起部は、前記保持器の両面に設けられる、請求項1〜3のいずれかに記載のスラスト受け機構。
- 前記突起部は、前記軌道輪と点で接触する、請求項1〜4のいずれかに記載のスラスト受け機構。
- 前記突起部は、前記軌道輪と線で接触する、請求項1〜4のいずれかに記載のスラスト受け機構。
- 前記突起部は、前記軌道輪のうち、前記ころが転走しない領域で、前記軌道輪と接触する、請求項1〜6のいずれかに記載のスラスト受け機構。
- 相互間で偏心回転運動を行う第一の部材と第二の部材との間に介在してスラスト荷重を支持するスラスト受け機構であって、第一の部材に固定した第一の軌道輪と、第二の部材に固定した第二の軌道輪と、第一の軌道輪と第二の軌道輪との間に配置した中間輪と、第一の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第一のころと、第一のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第一の保持器と、第二の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第二のころと、第二のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第二の保持器とを具備し、第一のころの転動軸心と第二のころの転動軸心とが直交し、かつ、第一の部材から第一の軌道輪および第一の保持器を貫通して中間輪まで延在する第一のガイドピン、ならびに、第二の部材から第二の軌道輪および第二の保持器を貫通して中間輪まで延在する第二のガイドピンを具備し、第一のガイドピンが第一のころの転動軸線と直交する方向に、第一の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能で、第二のガイドピンが第二のころの転動軸線と直交する方向に、第二の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能としたことを特徴とするスラスト受け機構において、
前記軌道輪は、前記ころが転走しない領域で、軸方向の保持器側に突出した保持器側突起部を有し、
前記保持器は、軌道輪案内とされている、スラスト受け機構。
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