JP2007170539A

JP2007170539A - スラスト受け機構

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Publication number: JP2007170539A
Application number: JP2005368589A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Terada; 智秋寺田; Moriji Kanbara; 盛二神原; Kosuke Obayashi; 光介尾林; Tomoaki Kawamura; 智明川村
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-07-05

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

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）は、従来における保持器を備えたスラスト受け機構の軌道輪の母線形状曲線、図１２（Ｂ）は、この発明に係る箱形保持器を備えたスラスト受け機構の軌道輪の母線形状曲線、図１２（Ｃ）は、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の軌道輪の母線形状曲線を示す。なお、図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）中の太い実線５２で示す部分は、軌道輪の摩耗部以外、すなわち、ころが転走しない部分の軌道面を示す。

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。

スラスト受け機構に備えられる第一の保持器の要部を示す断面図である。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。スラスト受け機構に含まれる第一の保持器を、軸方向からみた図である。一対の長孔の外径側に突起部を設けた第一の保持器を、軸方向からみた図である。スラスト受け機構に備えられる第一の保持器を箱形保持器とした場合の箱形保持器の要部を示す断面図である。片方の面に突起部を設けた第一の保持器を、軸方向からみた図である。片方の面に突起部を設けた第一の保持器を箱形保持器とした場合の箱形保持器を軸方向からみた図である。一対の長孔の外周側に、周方向に連なる突起部を設けた第一の保持器を、軸方向からみた図である。一対の長孔の外周側に、周方向に連なる突起部を設けた第一の保持器の断面図である。一対の長孔から９０度ずらした位置の外周側に、周方向に連なる突起部を設けた第一の保持器を、軸方向からみた図である。一対の長孔から９０度ずらした位置の外周側に、周方向に連なる突起部を設けた第一の保持器の断面図である。スラスト摩耗試験による軌道輪の摩耗量を表す図であり、（Ａ）従来におけるスラスト受け機構に備えられる軌道輪、（Ｂ）この発明の一実施形態に係る、保持器を箱形保持器とした場合のスラスト受け機構に備えられる軌道輪、（Ｃ）この発明の一実施形態に係る、保持器を樹脂製保持器とした場合のスラスト受け機構に備えられる軌道輪の母線形状曲線を示す図である。従来におけるスラスト受け機構を表す分解斜視図である。従来におけるスラスト受け機構の一部を示す断面図である。従来におけるスラスト受け機構に備えられる第一の保持器を樹脂製保持器とした場合の第一の保持器の一部を示す断面図である。従来におけるスラスト受け機構に備えられる第一の保持器を箱形保持器とした場合の第一の保持器の一部を示す断面図である。

符号の説明

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

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。