JP2008138707A - スラスト転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】スラスト転がり軸受に供給される潤滑油の保持器内径側から外径側への通り抜け性を良くし、軸受回転に伴う潤滑油の撹拌抵抗を低減することである。
【解決手段】円環状の保持器３の表裏両面側に、各ポケット３ａの間で、回転体の回転方向、すなわち、保持器３の回転方向と対向する方向へ、内径側から外径側に傾斜して連なる油溝３ｂを設けることにより、供給される潤滑油の保持器３の内径側から外径側への通り抜け性を良くし、軸受回転に伴う潤滑油の撹拌抵抗を低減できるようにした。
【選択図】図２

Description

この発明は、回転体の回転端面を支持するスラスト転がり軸受に関する。

斜板式コンプレッサ等のエアコンディショナ用コンプレッサのハウジング内に配設された主軸等の回転体には、その回転端面をスラスト転がり軸受で支持されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような回転体が配設されたコンプレッサのハウジング内の各部は、撹拌抵抗を小さくするために低粘度の潤滑油で潤滑され、回転体を支持するスラスト転がり軸受も、この低粘度の潤滑油を軸受外部から供給されて潤滑される。

前記スラスト転がり軸受は、円周方向に配列されたボールやころ等の複数の転動体を、円環状の保持器の円周方向で間隔を開けて設けたポケットに保持したものであり、軸受外部から供給される潤滑油は、軸受中心側である保持器の内径側に供給されることが多く、回転体の回転に伴う遠心力によって保持器の外径側に通り抜け、転動体が配列された軸受内部を潤滑する。

特開２００６−１４４８４５号公報

上述したコンプレッサのハウジング内に配設された回転体を支持し、保持器の内径側から外径側に通り抜ける潤滑油で潤滑されるスラスト転がり軸受は、潤滑油の通り抜け性が悪くなると、軸受内部に滞留する潤滑油の軸受回転に伴う撹拌抵抗が大きくなって、回転体の回転効率が低下する問題がある。

そこで、本発明の課題は、スラスト転がり軸受に供給される潤滑油の保持器内径側から外径側への通り抜け性を良くし、軸受回転に伴う潤滑油の撹拌抵抗を低減することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、円周方向に配列された複数の転動体を、円環状の保持器の円周方向で間隔を開けて設けたポケットに保持して、回転体の回転端面を支持し、外部から供給される潤滑油で潤滑されるスラスト転がり軸受において、前記円環状の保持器の少なくとも片面側に、前記ポケットの間で内径側から外径側に連なり、前記潤滑油を通す油溝を設けた構成を採用した。

すなわち、円環状の保持器の少なくとも片面側に、ポケットの間で内径側から外径側に連なり、潤滑油を通す油溝を設けることにより、スラスト転がり軸受に供給される潤滑油の保持器内径側から外径側への通り抜け性を良くし、軸受回転に伴う潤滑油の撹拌抵抗を低減できるようにした。

前記回転体が一方向へ回転するものであるときは、この回転体の回転方向と対向する方向へ、前記保持器の油溝を内径側から外径側に傾斜させて形成することにより、内径側から油溝に入った潤滑油を、回転体の回転方向、すなわち保持器の回転方向と対向する方向へ内径側から外径側に傾斜する油溝に沿わせて、より迅速に外径側へ通り抜けさせることができる。

前記回転体が両方向へ回転するものであるときは、前記保持器の油溝を内径側から外径側へ扇形に拡がるように形成することにより、内径側から油溝に入った潤滑油を、回転体の両方向への回転方向、すなわち保持器の両方向への回転方向と対向する方向へ内径側から外径側に拡がる扇形の油溝で、より迅速に外径側へ通り抜けさせることができる。

前記保持器を樹脂で形成することにより、射出成形等によって油溝を容易に形成することができる。

前記円周方向に配列された複数の転動体の少なくとも片側に、前記各転動体が転走する軌道盤を配設することにより、転動体を回転体や固定部材に直接接触させないようにして、消耗部品ではない回転体や固定部材の摩耗や転動疲労を防止することができる。

前記軌道盤を高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ３またはＳＵＪ５で形成し、その焼入れ温度を８５０〜８８０℃、その冷却条件を３００〜１５０℃の温度範囲のみ、Ｈ＝０．２ｃｍ^−１以下の冷却能として熱処理することにより、軌道盤の摩耗や転動疲労を抑制することができる。

上述した各スラスト転がり軸受は、前記転動体をボールとしたスラスト玉軸受に好適である。

上述した各スラスト転がり軸受は、コンプレッサのハウジング内に配設された前記回転体の回転端面を支持するものに好適である。

本発明のスラスト転がり軸受は、円環状の保持器の少なくとも片面側に、ポケットの間で内径側から外径側に連なり、潤滑油を通す油溝を設けたので、スラスト転がり軸受に供給される潤滑油の保持器内径側から外径側への通り抜け性を良くし、軸受回転に伴う潤滑油の撹拌抵抗を低減することができる。

前記回転体が一方向へ回転するものであるときは、この回転体の回転方向と対向する方向へ、保持器の油溝を内径側から外径側に傾斜させて形成することにより、内径側から油溝に入った潤滑油を、回転体の回転方向、すなわち保持器の回転方向と対向する方向へ内径側から外径側に傾斜する油溝に沿わせて、より迅速に外径側へ通り抜けさせることができる。

前記回転体が両方向へ回転するものであるときは、保持器の油溝を内径側から外径側へ扇形に拡がるように形成することにより、内径側から油溝に入った潤滑油を、回転体の両方向への回転方向、すなわち保持器の両方向への回転方向と対向する方向へ内径側から外径側に拡がる扇形の油溝で、より迅速に外径側へ通り抜けさせることができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は、第１の実施形態を示す。このスラスト転がり軸受は、図１に示すように、円周方向に配列された複数の転動体としてのボール２を、円環状の保持器３の円周方向で間隔を開けて設けられたポケット３ａに保持し、配列されたボール２の両側に軌道盤４が配設されるスラスト玉軸受１である。このスラスト玉軸受１は、一方向に回転する回転体の回転端面を支持し、軸受中心側に外部から供給される潤滑油で潤滑される。

前記円環状の保持器３は樹脂で形成され、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、その表裏両面側に各ポケット３ａの間で内径側から外径側に連なる油溝３ｂが設けられている。これらの表裏両面側の各油溝３ｂは、前記回転体の回転方向、すなわち、図中に矢印で示す保持器３の回転方向と対向する方向へ、内径側から外径側に湾曲しながら傾斜している。したがって、軸受中心側である保持器３の内径側に供給され、回転体の回転に伴う遠心力で内径側から各油溝３ｂに入る潤滑油が、保持器３の回転方向と対向する方向へ内径側から外径側に傾斜する各油溝３ｂに沿って、迅速に外径側へ通り抜ける。

また、前記各軌道盤４は、高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ３またはＳＵＪ５で形成され、その焼入れ温度を８５０〜８８０℃、その冷却条件を３００〜１５０℃の温度範囲のみ、Ｈ＝０．２ｃｍ^−１以下の冷却能として熱処理されている。

図３は、上述したスラスト玉軸受１を用いた斜板式コンプレッサを示す。この斜板式コンプレッサは片斜板タイプのものであり、ハウジング２０内の主軸２１に連結された連結部材２２の回転により、連結部材２２の傾斜面２２ａに支持された斜板２３を揺動運動させ、斜板２３の揺動運動をピストンロッド２４を介して、片頭形のピストン２５の往復運動に変換するものであり、回転体としての主軸２１に連結された連結部材２２の回転端面がスラスト玉軸受１で支持されている。主軸２１は一方向に回転し、図２に示した保持器３の各油溝３ｂは、この主軸２１の回転方向と対向する方向へ内径側から外径側に傾斜している。なお、ハウジング２０内の各部は、スラスト玉軸受１も含めて、主軸２１の回転中心側から供給される低粘度の潤滑油によって潤滑される。

図４および図５は、第２の実施形態を示す。このスラスト転がり軸受も、第１の実施形態のものと同様のスラスト玉軸受１１であり、環状の保持器１３の表裏両面側で各ポケット１３ａの間に設けられた油溝１３ｂが、内径側から外径側へ拡がる扇形に形成されている点が異なる。その他の部分は、第１の実施形態のものと同じであり、保持器１３に保持されたボール１２の両側には、軌道盤１４が配設されている。

このスラスト玉軸受１１は、両方向に回転する回転体の回転端面を支持し、軸受中心側に外部から供給される潤滑油で潤滑されるものであり、図５（ａ）、（ｂ）に矢印で示すように、保持器１３が両方向へ回転するときに、回転体の回転に伴う遠心力で内径側から各油溝１３ｂに入る潤滑油が、保持器の両方向への回転方向と対向する方向へ内径側から外径側に拡がる扇形に沿って、迅速に外径側へ通り抜ける。

上述した各実施形態では、スラスト転がり軸受をスラスト玉軸受とし、保持器の両面側に内径側から外径側へ連なる油溝を設けたが、本発明に係るスラスト転がり軸受は、スラストころ軸受やスラスト針状ころ軸受にも採用することができ、保持器の油溝は片面側のみに設けてもよい。

第１の実施形態のスラスト転がり軸受を示す分解斜視図 ａ、ｂは、それぞれ図１の保持器の表面側と裏面側を示す平面図 図１のスラスト転がり軸受を用いた斜板式コンプレッサを示す縦断面図 第２の実施形態のスラスト転がり軸受を示す分解斜視図 ａ、ｂは、それぞれ図４の保持器の表面側と裏面側を示す平面図

符号の説明

１、１１ スラスト玉軸受
２、１２ ボール
３、１３ 保持器
３ａ、１３ａ ポケット
３ｂ、１３ｂ 油溝
４、１４ 軌道盤
２０ ハウジング
２１ 主軸
２２ 連結部材
２２ａ 傾斜面
２３ 斜板
２４ ピストンロッド
２５ ピストン

Claims (8)

1. 円周方向に配列された複数の転動体を、円環状の保持器の円周方向で間隔を開けて設けたポケットに保持して、回転体の回転端面を支持し、外部から供給される潤滑油で潤滑されるスラスト転がり軸受において、前記円環状の保持器の少なくとも片面側に、前記ポケットの間で内径側から外径側に連なり、前記潤滑油を通す油溝を設けたことを特徴とするスラスト転がり軸受。
2. 前記回転体が一方向へ回転するものであるときに、この回転体の回転方向と対向する方向へ、前記保持器の油溝を内径側から外径側に傾斜させて形成した請求項１に記載のスラスト転がり軸受。
3. 前記回転体が両方向へ回転するものであるときに、前記保持器の油溝を内径側から外径側へ扇形に拡がるように形成した請求項１に記載のスラスト転がり軸受。
4. 前記保持器を樹脂で形成した請求項１乃至３のいずれかに記載のスラスト転がり軸受。
5. 前記円周方向に配列された複数の転動体の少なくとも片側に、前記各転動体が転走する軌道盤を配設した請求項１乃至４のいずれかに記載のスラスト転がり軸受。
6. 前記軌道盤を高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ３またはＳＵＪ５で形成し、その焼入れ温度を８５０〜８８０℃、その冷却条件を３００〜１５０℃の温度範囲のみ、Ｈ＝０．２ｃｍ^−１以下の冷却能として熱処理した請求項５に記載のスラスト転がり軸受。
7. 前記スラスト転がり軸受が、前記転動体をボールとしたスラスト玉軸受である請求項１乃至６のいずれかに記載のスラスト転がり軸受。
8. 前記スラスト転がり軸受が、コンプレッサのハウジング内に配設された前記回転体の回転端面を支持するものである請求項１乃至７のいずれかに記載のスラスト転がり軸受。

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