JP2013160291A - Thrust ball bearing - Google Patents
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Description
本発明は、スラスト玉軸受に関し、より詳細には、冷凍冷蔵庫やエアコンなどの密封型のコンプレッサに使用されるスラスト玉軸受に関する。 The present invention relates to a thrust ball bearing, and more particularly to a thrust ball bearing used in a hermetic compressor such as a refrigerator-freezer or an air conditioner.
冷凍冷蔵庫やエアコンなどの密封型のコンプレッサは、近年の環境対応にも応えるべく、消費電力の低減化、騒音の防止など高い効率化が求められている。その対策の一環として、コンプレッサのシャフトを回転自在に支承する部分に、スラスト玉軸受が使用される。この部分にスラスト玉軸受が使用されることにより、回転特性が向上してコンプレッサの効率が向上する。 Sealed compressors such as refrigerators and air conditioners are required to be highly efficient, such as reducing power consumption and preventing noise, in order to respond to recent environmental concerns. As part of the countermeasure, a thrust ball bearing is used in a portion that rotatably supports the compressor shaft. By using a thrust ball bearing in this portion, the rotational characteristics are improved and the efficiency of the compressor is improved.
次に、図3を参照して、冷凍冷蔵庫やエアコンなどの密封型のコンプレッサに使用される従来のスラスト玉軸受50について説明する。このスラスト玉軸受50は、環状に形成され、互いに軸方向で離間して平行配置される一対のレース51,52と、一対のレース51,52間に転動自在に配置される複数の玉53と、一対のレース51,52間に配置され、複数の玉を略等間隔に保持する保持器54と、を備える。また、一対のレース51,52は平板でそれぞれ形成される。このため、複数の玉53が接する一対のレース51,52の転動面51a,52aはフラット形状にそれぞれ形成されている。
Next, a conventional thrust ball bearing 50 used in a hermetic compressor such as a refrigerator or an air conditioner will be described with reference to FIG. The thrust ball bearing 50 is formed in an annular shape, and a pair of
そして、スラスト玉軸受50がコンプレッサのシャフトを支承する際には、保持器54は複数の玉53に案内されることになるが、転動面51a,52aがフラット形状であるため、保持器54がそのシャフトに接触してしまい、連れ回されることが起きる。このとき、保持器54と複数の玉53との相互作用で、複数の玉53の正常な自転及び公転が阻害され、複数の玉53と転動面51a,52aとの間に滑りが発生してしまう。そして、この滑りの発生がレース51,52の早期摩耗に繋がり、その結果、軸受回転時の騒音化、非効率化となって、コンプレッサの信頼性が低下する可能性がある。
When the thrust ball bearing 50 supports the compressor shaft, the
そこで、従来技術として、複数の玉をレースの周方向に複列に千鳥配置して高剛性とし軸受の長寿命化を図るものが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、シャフトとレースとの間に所定の軸方向隙間を設けて、この軸方向隙間を潤滑油の流路として形成することにより、潤沢な潤滑油の供給を行なって軸受回転時の低騒音化、高効率化を図るものが知られている(例えば、特許文献2参照)。また、玉1個の重量をm[g]、玉の数をZ[個]、玉の転動径をd[mm]、シャフトの最高回転数をn[r/s]、スラスト玉軸受に掛かる重力方向の荷重をFa[N]としたとき、これらの値がFa>2.0×10−3・m・Z・d・nの関係式を満たすことにより、玉の滑りを低減して摩耗を防ぐものが知られている(例えば、特許文献3参照)。また、スラスト玉軸受を重力方向で支持する弾性支持部材を設け、これにより、外力が加わったときのレースと玉との接触荷重を抑制して、軸受回転時の低騒音化、高効率化を図るものが知られている(例えば、特許文献4参照)。 Thus, as a conventional technique, there is known a technique in which a plurality of balls are arranged in a staggered manner in a double row in the circumferential direction of the race so as to achieve high rigidity and to extend the life of the bearing (for example, see Patent Document 1). In addition, a predetermined axial clearance is provided between the shaft and the race, and this axial clearance is formed as a lubricating oil flow path, so that abundant lubricating oil is supplied to reduce noise during bearing rotation. In order to improve efficiency, there is known (for example, see Patent Document 2). In addition, the weight of one ball is m [g], the number of balls is Z [pieces], the rolling diameter of the balls is d [mm], the maximum rotation speed of the shaft is n [r / s], and the thrust ball bearing When the applied load in the direction of gravity is Fa [N], these values satisfy the relational expression of Fa> 2.0 × 10 −3 · m · Z · d · n. What prevents wear is known (see, for example, Patent Document 3). In addition, an elastic support member that supports the thrust ball bearing in the direction of gravity is provided, which suppresses the contact load between the race and the ball when an external force is applied, thereby reducing noise and increasing efficiency during rotation of the bearing. What is shown is known (see, for example, Patent Document 4).
しかしながら、上記特許文献1〜4のいずれも、別途部材を用意する、或いは新たな加工を施すなど、構造を複雑にしてしまうものであり、製造コストが上昇してしまう可能性があった。また、上記特許文献1〜4のいずれも、保持器とシャフトとの接触を防止する点で、具体的な解決策を提示するものではなかった。 However, any of the above-mentioned Patent Documents 1 to 4 complicates the structure, such as preparing a separate member or performing a new process, which may increase the manufacturing cost. In addition, none of the above Patent Documents 1 to 4 presents a specific solution in terms of preventing contact between the cage and the shaft.
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持器とシャフトとの接触を防止して、軸受の長寿命化を図ることができるスラスト玉軸受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 of the present invention is to provide a thrust ball bearing capable of preventing the contact between the cage and the shaft and extending the life of the bearing. is there.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)円環状に形成され、互いに軸方向で離間して平行配置される一対のレースと、一対のレース間に転動自在に配置される複数の玉と、一対のレース間に配置され、複数の玉を略等間隔に保持する保持器と、を備えるスラスト玉軸受であって、一対のレースの少なくとも一方に、玉と接する転動溝が少なくとも1つ設けられ、転動溝の半径は、玉の直径の60%以上に設定され、転動溝の深さは、60μm以下に設定されることを特徴とするスラスト玉軸受。
(2)転動溝は、レースがプレス加工されるときに同時に形成されることを特徴とする(1)に記載のスラスト玉軸受。
(3)冷凍冷蔵庫又はエアコンに内蔵されるコンプレッサに使用されることを特徴とする(1)又は(2)に記載のスラスト玉軸受。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A pair of races that are formed in an annular shape and are arranged in parallel apart from each other in the axial direction, a plurality of balls that are arranged to freely roll between the pair of races, and a pair of races, A thrust ball bearing comprising a cage for holding a plurality of balls at substantially equal intervals, wherein at least one rolling groove in contact with the ball is provided in at least one of the pair of races, and the radius of the rolling groove is The thrust ball bearing is characterized in that it is set to 60% or more of the diameter of the ball and the depth of the rolling groove is set to 60 μm or less.
(2) The thrust ball bearing according to (1), wherein the rolling groove is formed simultaneously when the race is pressed.
(3) The thrust ball bearing according to (1) or (2), which is used for a compressor incorporated in a refrigerator-freezer or an air conditioner.
本発明のスラスト玉軸受によれば、一対のレースの少なくとも一方に、玉と接する転動溝が少なくとも1つ設けられ、転動溝の半径が玉の直径の60%以上に設定され、転動溝の深さが60μm以下に設定されるため、玉の転動位置が転動溝によって規制され、玉に案内される保持器がシャフトに接触するのを防止することができる。これにより、玉とレースとの間の滑りを防止して、レースの摩耗を防止することができるので、スラスト玉軸受の長寿命化を図ることができる。 According to the thrust ball bearing of the present invention, at least one of the pair of races is provided with at least one rolling groove in contact with the ball, and the radius of the rolling groove is set to 60% or more of the diameter of the ball. Since the depth of the groove is set to 60 μm or less, the rolling position of the ball is regulated by the rolling groove, and the cage guided by the ball can be prevented from coming into contact with the shaft. Thereby, the slip between the ball and the race can be prevented and the wear of the race can be prevented, so that the life of the thrust ball bearing can be extended.
また、本発明のスラスト玉軸受によれば、転動溝は、レースがプレス加工されるときに同時に形成されるため、製造コストの上昇を抑制することができる。 Further, according to the thrust ball bearing of the present invention, the rolling groove is formed at the same time when the race is pressed, so that an increase in manufacturing cost can be suppressed.
以下、本発明に係るスラスト玉軸受の一実施形態が使用されたコンプレッサについて、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a compressor using an embodiment of a thrust ball bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態のコンプレッサ10は、図1に示すように、密閉容器11を有し、その内部に駆動系などが配置される構造である。密閉容器11の内部には、固定子12及び回転子13を有する回転駆動部14、回転駆動部14の動作により圧縮又は膨張する冷媒(例えば、冷媒ガスなど)などが設けられている。なお、コンプレッサ10は、冷凍冷蔵庫やエアコンなどに内蔵されている。
As shown in FIG. 1, the
回転子13は、圧入により一体化された状態でシャフト15に連結される。シャフト15は、回転子13が固定される主軸部16と、主軸部16の上端部に形成される鍔部17と、鍔部17の上面に形成され、主軸部16に対し偏心して配置される偏心軸部18と、を有する。
The
シャフト15の上部片側位置には、シリンダブロック20が設けられる。シリンダブロック20は、略円筒形の圧縮室21を有する。この圧縮室21にピストン22が往復自在に嵌挿される。また、ピストン22は、偏心軸部18との間を連結部材23により連結されている。
A
そして、シャフト15の主軸部16は、主軸受19に対して上下方向に沿って挿通されている。また、シャフト15の鍔部17の下面と主軸受19の上面との間にはスラスト玉軸受30が配置されている。これらにより、シャフト15が回転自在に支承されると共に、シャフト15と回転子13の重力方向の荷重(自重)が支持される。
The
スラスト玉軸受30は、図2に示すように、円環状に形成され、互いに軸方向で離間して平行配置される上下一対の上下レース31,32と、上下レース31,32間に転動自在に配置される複数の玉33と、上下レース31,32間に配置され、複数の玉33を略等間隔に保持する保持器34と、を備え、主軸部16に遊嵌されている。なお、本実施形態では、上下レース31,32及び複数の玉33は金属製である。また、潤滑成分が混合された冷媒が、上下レース31,32間の軸受空間を循環経路としている。
As shown in FIG. 2, the thrust ball bearing 30 is formed in an annular shape, and can freely roll between a pair of upper and lower upper and
上下レース31,32は、円環状の平板でそれぞれ形成されており、上下レース31,32の玉33と接する面には、転動溝31a,32aがそれぞれ形成されている。そして、この転動溝31a,32aの半径(曲率)Rは玉の直径Dの60%以上に設定されると共に、転動溝31a,32aの深さHは60μm以下に設定されている。また、転動溝31a,32aは、上下レース31,32がプレス加工されるときに同時に形成される。
The upper and
以上説明したように、本実施形態のスラスト玉軸受30によれば、上下レース31,32に、玉33と接する転動溝31a,32aがそれぞれ設けられ、転動溝31a,32aの半径Rが玉33の直径Dの60%以上に設定され、転動溝31a,32aの深さHが60μm以下に設定されるため、玉33の転動位置が転動溝31a,32aによって規制され、玉33に案内される保持器34がシャフト15に接触するのを防止することができる。これにより、玉33とレース31,32との間の滑りを防止して、レース31,32の摩耗を防止することができるので、スラスト玉軸受30の長寿命化を図ることができる。
As described above, according to the thrust ball bearing 30 of the present embodiment, the upper and
また、本実施形態のスラスト玉軸受30によれば、転動溝31a,32aは、レース31,32がプレス加工されるときに同時に形成されるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
Moreover, according to the thrust ball bearing 30 of this embodiment, since the rolling
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、転動溝が一列である場合を例示したが、これに限定されず、軌道溝は二列以上の複列であってもよい。
また、上記実施形態では、上下レースの両方に転動溝が形成される場合を例示したが、これに限定されず、上下レースの一方のみに転動溝が形成されていてもよい。
In addition, this invention is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
For example, in the above-described embodiment, the case where the rolling grooves are in a single row has been illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the raceway grooves may be in two or more rows.
Moreover, although the case where the rolling groove was formed in both upper and lower races was illustrated in the said embodiment, it is not limited to this, The rolling groove may be formed only in one side of the upper and lower race.
10 コンプレッサ
30 スラスト玉軸受
31 上レース
31a 転動溝
32 下レース
32a 転動溝
33 玉
34 保持器
R 転動溝の半径
H 転動溝の深さ
D 玉の直径
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記一対のレース間に転動自在に配置される複数の玉と、
前記一対のレース間に配置され、前記複数の玉を略等間隔に保持する保持器と、を備えるスラスト玉軸受であって、
前記一対のレースの少なくとも一方に、前記玉と接する転動溝が少なくとも1つ設けられ、
前記転動溝の半径は、前記玉の直径の60%以上に設定され、
前記転動溝の深さは、60μm以下に設定されることを特徴とするスラスト玉軸受。 A pair of races formed in an annular shape and spaced apart in parallel in the axial direction;
A plurality of balls arranged to roll freely between the pair of races;
A thrust ball bearing comprising: a cage disposed between the pair of races and holding the plurality of balls at substantially equal intervals;
At least one rolling groove in contact with the ball is provided in at least one of the pair of races,
The radius of the rolling groove is set to 60% or more of the diameter of the ball,
A thrust ball bearing, wherein the rolling groove has a depth of 60 μm or less.
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