JP2008256024A - Rolling bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクロール圧縮機の旋回スクロール部材等のように、ラジアル荷重とスラスト荷重が同時に作用する回転軸を有する機械装置において、この回転軸を支持するのに適した転がり軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a rolling bearing device suitable for supporting a rotating shaft in a mechanical device having a rotating shaft on which a radial load and a thrust load act simultaneously, such as a turning scroll member of a scroll compressor. .
スクロール圧縮機は、図6に示すように、旋回スクロール部材1と固定スクロール部材2に渦巻状隔壁3をそれぞれ設け、両渦巻状隔壁3間に形成される圧縮室4を旋回スクロール部材1の偏心回転に伴って容積変化させることにより圧縮動作を行うものである(例えば、特許文献1参照。)。
As shown in FIG. 6, the scroll compressor is provided with a
旋回スクロール部材1は、その下部に突設した軸部5が、主軸ロータ6の先端の偏心孔7にすべり軸受8を介して嵌合されることにより、主軸ロータ6と連結されている。偏心孔7に嵌合された旋回スクロール部材1の軸部5の回転中心軸La(偏心孔7の中心軸線と一致)は、主軸ロータ6の回転中心軸Lbに対して偏心量εだけ偏心しており、主軸ロータ6が回転することにより、旋回スクロール部材1は偏心量εの旋回半径で偏心回転するようになっている。
The orbiting
主軸ロータ6は、モータハウジング9に一端側(図中上端側)の軸受10と他端側(図中下側)の軸受(図示略)を介して回転自在に支持されており、モータハウジング9内には、主軸ロータ6に回転駆動力を与えるステータ11が設けられている。固定スクロール部材2は、モータハウジング9の一端側に中間ハウジング12を介して取り付けられている。
The
旋回スクロール部材1は、偏心回転した時に、圧縮室4のガス圧によりラジアル荷重およびスラスト荷重を受け、これら荷重が主軸ロータ6に伝達されるため、主軸ロータ6を回転する一端側の軸受10には、ラジアル荷重を受けるころ軸受13とスラスト荷重を受けるスラスト軸受14とが設けられており、スラスト軸受14としては、一般的に汎用のすべり軸受が用いられている。
ところで、特許文献1に記載のように、スラスト軸受としてすべり軸受を用いた場合には、摩擦損失が大きくなるため、すべり軸受の摩耗が発生し、圧縮機の作動効率が低下するという問題がある。
By the way, as described in
本発明は、上記事情を鑑みて為されたものであり、その目的は、軸受の摩耗特性を向上することができる、低コストな転がり軸受装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a low-cost rolling bearing device capable of improving the wear characteristics of the bearing.
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
(1) ラジアル荷重とスラスト荷重が同時に作用する回転軸を支持する転がり軸受装置であって、
前記ラジアル荷重を受けるころ軸受部と、
該ころ軸受部に隣接して配置され、前記スラスト荷重を受ける玉軸受部と、
を備え、
前記ころ軸受部のころが転動する第1の内輪軌道面と、前記玉軸受部の玉が転動する第2の内輪軌道面とは、単一の内輪の外周面にそれぞれ形成されることを特徴とする転がり軸受装置。
(2) 前記内輪には、そのころ軸受部側で第1の軸を嵌合するための第1の嵌合孔と、その玉軸受部側で第2の軸を嵌合するための第2の嵌合孔と、が形成されることを特徴とする(1)に記載の転がり軸受装置。
(3) 前記第1の嵌合孔の中心軸線と前記第2の嵌合孔の中心軸線とは、互いに偏心していることを特徴とする(2)に記載の転がり軸受装置。
(4) 前記ころ軸受部の外輪の外径寸法より前記玉軸受部の外輸の外径寸法が小さく設定されていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の転がり軸受装置。
(5) 前記ころ軸受部のころが転動する第1の外輪軌道面と、前記玉軸受部の玉が転動する第2の外輪軌道面とは、単一の外輪の内周面に形成されることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の転がり軸受装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) A rolling bearing device for supporting a rotating shaft on which a radial load and a thrust load act simultaneously,
A roller bearing that receives the radial load;
A ball bearing portion disposed adjacent to the roller bearing portion and receiving the thrust load;
With
The first inner ring raceway surface on which the roller of the roller bearing portion rolls and the second inner ring raceway surface on which the ball of the ball bearing portion rolls are formed on the outer peripheral surface of a single inner ring. A rolling bearing device characterized by.
(2) The inner ring has a first fitting hole for fitting the first shaft on the roller bearing portion side, and a second for fitting the second shaft on the ball bearing portion side. The rolling bearing device according to (1), wherein a fitting hole is formed.
(3) The rolling bearing device according to (2), wherein a center axis of the first fitting hole and a center axis of the second fitting hole are eccentric from each other.
(4) The rolling according to any one of (1) to (3), wherein the outer diameter of the outer bearing of the ball bearing portion is set smaller than the outer diameter of the outer ring of the roller bearing portion. Bearing device.
(5) The first outer ring raceway surface on which the roller of the roller bearing portion rolls and the second outer ring raceway surface on which the ball of the ball bearing portion rolls are formed on the inner peripheral surface of a single outer ring. The rolling bearing device according to any one of (1) to (4), wherein:
本発明の転がり軸受装置によれば、ラジアル荷重を受けるころ軸受部と、ころ軸受部に隣接して配置され、スラスト荷重を受ける玉軸受部と、を備えるので、軸受の摩耗特性を向上することができ、圧縮機に組み込んだ場合には、圧縮機の作動効率を向上して長寿命とすることができる。また、ころ軸受部のころが転動する第1の内輪軌道面と、玉軸受部の玉が転動する第2の内輪軌道面とは、単一の内輪の外周面にそれぞれ形成されるので、内輪が共用されることで、低コストなものとなる。 According to the rolling bearing device of the present invention, since the roller bearing portion that receives the radial load and the ball bearing portion that is disposed adjacent to the roller bearing portion and receives the thrust load are provided, the wear characteristics of the bearing are improved. When incorporated in a compressor, the operating efficiency of the compressor can be improved and the life can be extended. Further, the first inner ring raceway surface on which the rollers of the roller bearing portion roll and the second inner ring raceway surface on which the balls of the ball bearing portion roll are formed on the outer peripheral surface of the single inner ring. By sharing the inner ring, the cost becomes low.
以下、本発明の各実施形態に係る転がり軸受装置について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a rolling bearing device according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の転がり軸受装置を組み込んだスクロール圧縮機の断面図、図2は第1実施形態の転がり軸受装置の断面図である。図1に示すスクロール圧縮機は、旋回スクロール部材1と固定スクロール部材2に渦巻状隔壁3をそれぞれ設け、両渦巻状隔壁3間に形成される圧縮室4を旋回スクロール部材1の偏心回転に伴って容積変化させることにより圧縮動作を行うものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view of a scroll compressor incorporating the rolling bearing device of the first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view of the rolling bearing device of the first embodiment. In the scroll compressor shown in FIG. 1, a
旋回スクロール部材1の下部に突設された軸部5は、本実施形態の転がり軸受装置30を介して、主軸ロータ6の先端と連結されており、主軸ロータ6は、モータハウジング9内に設けられたステータ11によってに回転駆動力を与えられる。また、固定スクロール部材2は、モータハウジング9の一端側に中間ハウジング(図6中の符号12)を介さずに直接取り付けられている。
The
転がり軸受装置30は、旋回スクロール部材1の軸部5及び主軸ロータ6を回転支持しており、ラジアル荷重を受ける円筒ころ軸受部31とスラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受部32とを互いに軸線方向に隣接して備えている。
The rolling bearing
図2に示すように、円筒ころ軸受部31とアンギュラ玉軸受部32は内輪35を共用しており、内輪35の外周面には、円筒ころ軸受部31の円筒ころ41が転動する第1の内輪軌道面35aとアンギュラ玉軸受部32の玉42が転動する第2の内輪軌道面35bを有している。
As shown in FIG. 2, the cylindrical roller bearing
一方、円筒ころ軸受部31とアンギュラ玉軸受部32の外輪33、34は、別体のものとして構成されており、各外輪33、34の内周面には第1及び第2の外輪軌道面33a、34aがそれぞれ形成されている。そして、内輪35の第1の内輪軌道面35aと外輪33の第1の外輪軌道面33aとの間には、円筒ころ41が保持器43によって等間隔に保持された状態で転動自在に配置され、内輪35の第2の内輪軌道面35bと外輪34の第2の外輪軌道面34aとの間には、玉42が保持器44で等間隔に保持された状態で転動自在に配置されている。
On the other hand, the
また、共用された内輪35の円筒ころ軸受部31側には、第1の軸である旋回スクロール部材1の軸部5をすべり軸受8を介して嵌合するための第1の嵌合孔36が設けられ、内輪35のアンギュラ玉軸受部32側には、第2の軸である主軸ロータ6を嵌合するための第2の嵌合孔37が第1の嵌合孔36と連通して設けられている。従って、旋回スクロール部材1の軸部5と主軸ロータ6とが内輪35によって連結される。
Further, a
第1の嵌合孔36の中心軸線L1と第2の嵌合孔37の中心軸線L2とは、互いに偏心量εだけ偏心しており、第2の嵌合孔37の中心軸線L2は、転がり軸受装置30の回転中心軸線(内輪35の回転中心線)L上に設けられている。また、アンギュラ玉軸受部32の外輸34の外径寸法D1は、円筒ころ軸受部31の外輪33の外径寸法D2よりも小さく形成されている。
The center axis L1 of the
すべり軸受8は、旋回スクロール部材1側の軸部5の外周面、又は内輪35の第2の嵌合孔37の内周面のいずれか一方に圧入嵌合させ、他方に対してはすきま嵌合されている。
The slide bearing 8 is press-fitted into either the outer peripheral surface of the
また、転がり軸受装置30は、図1に示すように、モータハウジング9の一端側に形成した軸受収容穴9aに、円筒ころ軸受部31側を軸方向の外側(スクロール部側)に位置させると共にアンギュラ玉軸受部32側を内側(モータ側)に位置させた状態で収容されている。円筒ころ軸受部31の外輪33は、モータハウジング9の軸受収容穴9aの内周面に圧入嵌合され、また、アンギュラ玉軸受部32の外輪34の端面は、軸受収容穴9aの壁端面9bと当接する。
In addition, as shown in FIG. 1, the rolling bearing
転がり軸受装置30に組み付けられた旋回スクロール部材1及び主軸ロータ6では、主軸ロータ6の回転中心軸線Lbが転がり軸受装置30の回転中心軸線Lに一致し、旋回スクロール部材1の軸部5の中心軸線Laが主軸ロータ6の回転中心軸線Lbに対して偏心量εだけ偏心した関係になる。従って、主軸ロータ6が回転することにより、旋回スクロール部材1は偏心量εの旋回半径で偏心回転するようになる。
In the orbiting
また、旋回スクロール部材1の軸部5には鍔部5aが設けられており、その鍔部5aがすべり軸受8の鍔部を介して、転がり軸受装置30の内輪35の一方の端面に当たることで、旋回スクロール部材1に作用するスラスト荷重を内輪35に伝達するようになっている。なお、内輪35の他方の端面には、主軸ロータ6の鍔部6aが当接している。旋回スクロール部材1及び主軸ロータ6には、転がり軸受装置30のスクロール部側へ潤滑剤を供給するための油孔5b、6cがそれぞれ形成されている。
Further, the
このように構成されたスクロール圧縮機では、主軸ロータ6が回転すると、旋回スクロール部材1が偏心量εの旋回半径で偏心回転し、それにより、渦巻状隔壁3間に形成される圧縮室4が容積変化させられて圧縮動作を行う。このとき、圧縮室4より発生したラジアル荷重は円筒ころ軸受部31で受けられ、スラスト荷重はアンギュラ玉軸受部32で受けられる。
In the scroll compressor thus configured, when the
従って、本実施形態の転がり軸受装置30によれば、ラジアル荷重を受ける円筒ころ軸受部31と、円筒ころ軸受部31に隣接して配置され、スラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受部32と、を備えるので、軸受の摩耗特性を向上することができ、スクロール圧縮機に組み込んだ場合には、スクロール圧縮機の作動効率を向上して長寿命とすることができる。また、ころ軸受部31のころ41が転動する第1の内輪軌道面35aと、アンギュラ玉軸受部32の玉42が転動する第2の内輪軌道面35bとは、単一の内輪35の外周面にそれぞれ形成されるので、内輪35が共用され、加工が容易となり、低コストなものとなる。
Therefore, according to the rolling
また、内輪35には、すべり軸受8を介して旋回スクロール部材1の軸部5が嵌合される第1の嵌合孔36と、主軸ロータ6の先端が圧入嵌合される第2の嵌合孔37が形成されるので、内輪35を主軸ロータ6と旋回スクロール部材1の軸部5とを繋ぐ軸継手として機能させることができ、主軸ロータ6側の加工負担(偏心部分を設ける加工)を減らすことができる。これにより、内輪35は、その軸方向長さを長くすることなく、第1及び第2の両内輪軌道面35a,35bが形成されると共に、軸継手として機能させることができる。
The
また、第1の嵌合孔36の中心軸線L1と第2の嵌合孔37の中心軸線L2とは、互いに偏心しているので、旋回スクロール部材1と主軸ロータ6とを転がり軸受装置30に組み付けることで、主軸ロータ6の回転によって旋回スクロール部材1を偏心回転させることができる。
Further, since the center axis L1 of the first
さらに、円筒ころ軸受部31の外輪33の外径寸法よりアンギュラ玉軸受部32の外輸34の外径寸法を小さく形成しているので、一様内径のハウジング9の軸受収容穴9aに円筒ころ軸受部31の外輪33を嵌合することによって、軸受収容穴9aの内周面とアンギュラ玉軸受部32の外輪34の外周面との間に隙間を確保することができ、アンギュラ玉軸受部32にラジアル荷重が作用しないようにすることができる。
Furthermore, since the outer diameter of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る転がり軸受装置について、図3及び図4を参照して説明する。なお、本実施形態では、スクロール圧縮機に使用される転がり軸受装置130の内輪135が、第1実施形態のような円筒状の代わりに、中実状の軸部材として形成される点を特徴としている。このため、第1実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略、或いは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a rolling bearing device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the
この転がり軸受装置130では、内輪135の軸方向の両端部が、円筒ころ軸受部31とアンギュラ玉軸受部32の外輪33、34の両端面よりそれぞれ軸方向外方に突出しており、第1の嵌合孔136が、内輪135の円筒ころ軸受部31側の突出部の端面に有底穴として形成され、また、第2の嵌合孔137が、内輪135のアンギュラ玉軸受部32側の突出部の端面に有底穴として形成されている。第1の嵌合孔136の中心軸線L1と、第2の嵌合孔137の中心軸線L2とは、第1実施形態と同様、互いに偏心量εだけ偏心している。
In this rolling
第1の嵌合孔136と第2の嵌合孔137の両孔底部136a、137aは、円筒ころ軸受部31とアンギュラ玉軸受部32の外輪33,34の両端面の外側にあり、且つ、両孔底部136a、137a間の内輪部分が中実に構成されている。共用の内輪135の外周面には、円筒ころ41が転動する第1の内輪軌道面135aと玉42が転動する第2の内輪軌道面135bが設けられている。
Both
このように、内輪135は、玉42や円筒ころ41が外周に配置される軸方向中間部分を中実とする中実状の軸部材として構成されるので、スクロール圧縮機に適用する場合に、図3に示すように、内輪135を、主軸ロータ6と旋回スクロール部材1の軸部5とを繋ぐ中間軸のような役割で組み込むことができ、主軸ロータ6や旋回スクロール部材1の寸法短縮を図ることができる。なお、本実施形態では、中軸状の軸部材である内輪135には、主軸ロータ6の油孔6cと連通して、転がり軸受装置30のスクロール部側へ潤滑剤を供給するための油孔135cが形成されている。
その他の構成及び作用については第1実施形態のものと同様である。
As described above, the
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る転がり軸受装置について、図5を参照して説明する。なお、第2実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a rolling bearing device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the equivalent part to 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.
図5に示すように、この転がり軸受装置230は、第2実施形態の転がり軸受装置130の円筒ころ軸受部31およびアンギュラ玉軸受部32の両外輪33、34を、単一の外輪233で構成した点を特徴としている。即ち、単一の外輪233は、その内周面に、円筒ころ41が転動する第1の外輪軌道面233aと玉42が転動する第2の外輪軌道面233bとを有する。これにより、転がり軸受装置230の構造をさらに簡略化することができる。
その他の構成及び作用については、第2実施形態のものと同様である。
As shown in FIG. 5, this rolling
Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良などが可能である。例えば、本実施形態では、玉軸受部32にアンギュラ玉軸受を採用した場合について説明したが、アンギュラ玉軸受の代わりに深みぞ玉軸受を採用してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. For example, in the present embodiment, the case where an angular ball bearing is employed for the
5 旋回スクロール部材の軸部(第1の軸)
6 主軸ロータ(第2の軸)
30,130,230 転がり軸受装置
31 円筒ころ軸受部
32 アンギュラ玉軸受部
33 円筒ころ軸受部の外輪
34 アンギュラ玉軸受部の外輪
35,135 内輪
35a 第1の内輪軌道面
35b 第2の内輪軌道面
36,136 第1の嵌合孔
37,137 第2の嵌合孔
233 外輪
L 転がり軸受装置の回転中心軸線
L1 第1の嵌合孔の中心軸線
L2 第2の嵌合孔の中心軸線
D1 アンギュラ玉軸受部の外輸の外径寸法
D2 円筒ころ軸受部の外輪の外径寸法
5 Shaft portion of the orbiting scroll member (first shaft)
6 Spindle rotor (second shaft)
30, 130, 230
Claims (5)
前記ラジアル荷重を受けるころ軸受部と、
該ころ軸受に隣接して配置され、前記スラスト荷重を受ける玉軸受部と、
を備え、
前記ころ軸受部のころが転動する第1の内輪軌道面と、前記玉軸受部の玉が転動する第2の内輪軌道面とは、単一の内輪の外周面にそれぞれ形成されることを特徴とする転がり軸受装置。 A rolling bearing device for supporting a rotating shaft on which a radial load and a thrust load act simultaneously,
A roller bearing that receives the radial load;
A ball bearing portion disposed adjacent to the roller bearing and receiving the thrust load;
With
The first inner ring raceway surface on which the roller of the roller bearing portion rolls and the second inner ring raceway surface on which the ball of the ball bearing portion rolls are formed on the outer peripheral surface of a single inner ring. A rolling bearing device characterized by.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2007096705A JP2008256024A (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Rolling bearing device |
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- 2007-04-02 JP JP2007096705A patent/JP2008256024A/en active Pending
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