JP2013522558A - スラスト転がり軸受、特に片面作用式スラスト溝付き玉軸受 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の環状軸受ディスク（２）と、該環状軸受ディスクに間隔を置いて配置され該環状軸受ディスクと共通の中心軸線（３）を有する第２の環状軸受ディスク（４）とを備え、前記両軸受ディスク（２，４）は各内側ディスク面（６，７）に互いに向き合う溝状軌道（１０，１１）を有して形成されており、該溝状軌道内では、少なくとも一列に配置され、少なくとも１つの保持器（１３）によって互いに等間隔で保持された複数の転動体（１４）が転動する、片面作用式のスラスト溝付き玉軸受として形成されたスラスト転がり軸受（１）に関する。本発明によれば、前記両軸受ディスク（２，４）のそれぞれの外側ディスク面（５，８）が、前記両内側ディスク面（６，７）における前記軌道（１０，１１）と、位置、直径、溝深さが同じである別の溝状軌道（９，１２）を備えて形成されており、該軌道（９，１２）により、前記軸受ディスク（２，４）は、所定の組み込み配属関係とは関係なく選択的に、第１の軸受ディスク（２）として又は第２の軸受ディスク（４）として、所定の軸受位置に組み込み可能であり、生じ得るあらゆる組み付け状態で互いに、転動体（１４）のために必要数の互いに向き合う軌道（１０，１１）を有している。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のスラスト転がり軸受に関し、特に、片面作用式スラスト溝付き玉軸受において使用可能であって、例えば、家庭用冷却機器のためのコンプレッサにおけるロータ軸を軸受するために使用される。

本発明の背景技術
家庭用冷却機器のためのコンプレッサとしてはとりわけ、小型の単シリンダ往復ピストンコンプレッサが使用され、このコンプレッサでは気体の冷却媒体が吸引され、圧縮される。このような往復ピストンコンプレッサは主として、気密にシールされたケーシングから成っており、このケーシング内にシリンダブロックがばね支承されており、該シリンダブロックは、電気モータの、１つのコイルパッケージから成るステータを収容している。ステータ内に配置され、永久磁石を備えて形成された電気モータのロータは、この場合、中央のロータ軸に取り付けられていて、このロータ軸はシリンダブロックを貫通してガイドされていて、その端部で、偏心的に装着されたクランクピンを備えた軸軌道盤を有している。このクランクピンには、コネクティングロッドのコンロッドアイが装着されていて、コンロッドは、コンプレッサユニット内に配置された往復ピストンに結合されているので、ロータ軸の回転運動は、往復ピストンの並進運動に変換される。この場合、コンプレッサユニットはシリンダブロックに配置されていて、吸引管及び圧送管に接続された中空シリンダを有している。この中空シリンダ内では往復ピストンが往復運動し、往復ピストンの前に位置する圧縮室を交互に拡大縮小している。

ロータ及びロータ軸の重量により生じる、軸軌道盤とシリンダブロックとの間の摩擦をできるだけ小さいレベルに減じるために、最近の往復ピストンコンプレッサでは、ロータ軸の軸軌道盤とシリンダブロックとの間に、付加的にスラスト溝付き玉軸受が配置されている。このようなスラスト溝付き玉軸受は例えば、ＤＥ２０２００６０１６３２１Ｕ１又はＵＳ７１６８８５９Ｂ２により公知であり、シリンダヘッド側の第１の環状軸受ディスクを有しており、この軸受ディスクに間隔を置いて、軸軌道盤側の第２の環状軸受ディスクが共通の中心軸線を有して配置されている。この場合、軸受ディスクのそれぞれの内側ディスク面は、互いに向かい合う溝状軌道を備えて形成されており、この軌道内では、一列に配置され、保持器によって互いに等間隔を置いて保持されている複数の転動体が転動する。このようなスラスト溝付き玉軸受は、往復ピストンコンプレッサの組み付けの際には、構成形式条件により、組み付けられていない状態で、即ち別個に軸受ディスクと、保持器内に予め組み付けられているボールセットとして提供され、往復ピストンコンプレッサの組み付け中に初めて完成される。

しかしながら実際には、往復ピストンコンプレッサの組み付け中、スラスト溝付き玉軸受の個々の部品を組み込む際にはしばしば、軸受ディスクを誤って組み付けてしまうことがあり、このような誤組み付けの際には、両軸受ディスクの少なくとも一方が逆になってしまい、即ち１８０°回転されて組み込まれてしまうことが示されている。これによりボールセットは、往復ピストンコンプレッサの運転中、片側では軸受玉用に設けられた軌道でガイドされるのではなく、軸受ディスクの軌道を有していない扁平なディスク面上で転動する。従って、軌道により得られる適合性の代わりに、軸受玉は軸受ディスクに対して継続的に点接触しかせず、これは高いヘルツの接触応力を伴い、これにより軸受玉と対応する軸受ディスクとに大きな摩耗が生じ、スラスト溝付き玉軸受、並びに往復ピストンコンプレッサ全体の故障となってしまう。

本発明の課題
公知の背景技術の上記欠点を前提として本発明の課題は、スラスト溝付き玉軸受の個別部品を組み付ける際に、軸受ディスクの意図しない誤組み付けを確実に回避できるようなスラスト転がり軸受、特に片面作用式スラスト溝付き玉軸受を提供することである。

発明の詳細な説明
この課題は、本発明によれば請求項１の上位概念に記載の形式のスラスト転がり軸受において、両軸受ディスクのそれぞれの外側ディスク面が、前記両内側ディスク面における前記軌道と、位置、直径、溝深さが同じである別の溝状軌道を備えて形成されており、該軌道により、前記軸受ディスクは、所定の組み込み配属関係とは関係なく選択的に、第１の軸受ディスクとして又は第２の軸受ディスクとして、所定の軸受位置に組み込み可能であり、この場合、生じ得るあらゆる組み付け状態で互いに、転動体のために必要数の互いに向き合う軌道を有することにより解決される。

本発明によればこの場合、単に手中の感覚に基づくのではなく、実際の軸受機能のためには意味のない別の軌道を軸受ディスクの背面に配置することにより、簡単かつ安価に、スラスト溝付き玉軸受の個別部品を組み付ける際に軸受ディスクの意図しない誤組み付けを確実に回避することができる。軸受ディスクの背面に付加的に設けられた軌道が、軸受ディスクの内面における軌道と同じものであるので、正しい軸受組み付けのために、軸受ディスクが第１の軸受ディスクとして設けられているのか、第２の軸受ディスクとして設けられているのか、あり得る２つの状態のうちどちらで軸受ディスクが組み付けられているのかは全く問題ではない。どちらの可能な組み付け状態においても、軸受ディスクは確実に、転動体のために必要数の互いに向き合う軌道を有し、従って、軸受玉と軸受ディスクの早期摩耗や、これに起因する本発明によるスラスト転がり軸受の故障は効果的に回避される。

本発明により形成されたスラスト転がり軸受の好ましい構成及び別の構成は従属請求項に記載されている。

従って請求項２によれば、本発明により形成されたスラスト転がり軸受は、片面作用式スラスト溝付き玉軸受として形成されており、その両軸受ディスクはそれぞれ内側のディスク面でそれぞれ１つの溝状軌道を有し、それぞれ外側のディスク面でもそれぞれ１つの溝状軌道を有している。しかしながら、２つまたはそれ以上のスラスト溝付き球軸受又は単列又は複列のスラスト円錐ころ軸受又はスラスト自動調心ころ軸受としての本発明による構成も考えられる。

請求項３による、本発明により形成されたスラスト転がり軸受の別の特徴は、軸受ディスクを所定の軸受位置に組み付けた後、軸受ディスクの外側ディスク面に配置された軌道は、軸受作動において、別の転動体と転がり接触しない、というものである。ここに本発明により形成されるスラスト転がり軸受の特殊性が見られる。何故ならばこのスラスト転がり軸受は、軸受ディスクの組み付け後に転動体の軌道としては機能せず、何の意味も持たない軌道を有しているからである。

請求項４によれば、本発明によるスラスト転がり軸受は、両軸受ディスクが、同じ内径及び外径と、同じ材料厚とを有し、それぞれ旋削加工ではなく打ち抜き加工により鋼板から打ち抜かれ、次いで後加工は行われない熱処理により製造されることを特徴としている。この場合、このように形成され製造されたスラスト転がり軸受は、特に、僅かな製造コストという点で特に有利である。何故ならば、軸受ディスクの同じ構成と材料選択は、僅かな工具コストと材料コストしか要さないからである。

以下に本発明によるスラスト転がり軸受の好ましい実施の形態を詳しく説明する。

本発明による単列スラスト溝付き玉軸受を示す図である。

図面の詳細な説明
図面には、単列スラスト溝付き玉軸受として形成されたスラスト転がり軸受１が示されており、このスラスト転がり軸受１は第１の環状軸受ディスク２と、これに対して間隔を置いて配置された共通の中心軸線３を有する第２の環状軸受ディスク４とを有している。軸受ディスク２，４のそれぞれの内側ディスク面６，７は、互いに向かい合う溝状軌道１０，１１を備えて形成されており、この溝状軌道内では、一列に配置され、保持器１３によって互いに等間隔を置いて保持されている複数の転動体１４が転動する。

さらに図面により、両軸受ディスク２，４のそれぞれの外側ディスク面５，８が、本発明によれば、両内側ディスク面６，７における軌道１０，１１と、位置、直径、溝深さが同じである別の溝状軌道９，１２を備えて形成されていることが判る。これらの軌道９，１２により、軸受ディスク２，４は、所定の組み込み配属関係とは関係なく選択的に、第１の軸受ディスク２として又は第２の軸受ディスク４として、所定の軸受位置に組み込み可能であり、この場合、生じ得るあらゆる組み付け状態で互いに、転動体１４のために必要数の互いに向き合う軌道１０，１１を有する。両軸受ディスク２，４はこの場合、同じ内径及び外径と、同じ材料厚とを有し、それぞれ旋削加工ではなく、打ち抜き加工により鋼板から打ち抜かれ、次いで後加工は行われない熱処理により製造される。軸受ディスク２，４の組み付け後は、軸受ディスク２，４の外側ディスク面５，８に配置された軌道９，１２は、軸受作動において何の意味も持っていない。

１ スラスト転がり軸受
２ 第１の軸受ディスク
３ 中心軸線
４ 第２の軸受ディスク
５ 第１の軸受ディスクの外側ディスク面
６ 第１の軸受ディスクの内側ディスク面
７ 第２の軸受ディスクの内側ディスク面
８ 第２の軸受ディスクの外側ディスク面
９ 第１の軸受ディスクの外側ディスク面の溝状軌道
１０ 第１の軸受ディスクの内側ディスク面の溝状軌道
１１ 第２の軸受ディスクの内側ディスク面の溝状軌道
１２ 第２の軸受ディスクの外側ディスク面の溝状軌道
１３ 保持器
１４ 転動体

Claims (4)

1. 第１の環状軸受ディスク（２）と、該環状軸受ディスクに間隔を置いて配置され該環状軸受ディスクと共通の中心軸線（３）を有する第２の環状軸受ディスク（４）とを備え、前記両軸受ディスク（２，４）は各内側ディスク面（６，７）に互いに向き合う溝状軌道（１０，１１）を有して形成されており、該溝状軌道内では、少なくとも一列に配置され、少なくとも１つの保持器（１３）によって互いに等間隔で保持された複数の転動体（１４）が転動するスラスト転がり軸受、特に片面作用式のスラスト溝付き玉軸受であって、
   前記両軸受ディスク（２，４）のそれぞれの外側ディスク面（５，８）が、前記両内側ディスク面（６，７）における前記軌道（１０，１１）と、位置、直径、溝深さが同じである別の溝状軌道（９，１２）を備えて形成されており、該軌道（９，１２）により、前記軸受ディスク（２，４）は、所定の組み込み配属関係とは関係なく選択的に、第１の軸受ディスク（２）として又は第２の軸受ディスク（４）として、所定の軸受位置に組み込み可能であり、生じ得るあらゆる組み付け状態で互いに、転動体（１４）のために必要数の互いに向き合う軌道（１０，１１）を有することを特徴とする、スラスト転がり軸受。
2. 単列スラスト溝付き玉軸受として形成されており、前記軸受ディスク（２，４）の前記内側ディスク面（６，７）にそれぞれ１つの溝状軌道（１０，１１）を有しており、前記外側ディスク面（５，８）にもそれぞれ１つの溝状軌道（９，１２）を有している、請求項１記載のスラスト転がり軸受。
3. 所定の軸受位置に前記軸受ディスク（２，４）を組み付けた後、該軸受ディスク（２，４）の前記外側ディスク面（５，８）に配置された前記軌道（９，１２）は、軸受作動中、別の転動体と転がり接触しない、請求項１記載のスラスト転がり軸受。
4. 前記両軸受ディスク（２，４）は、同じ内径及び外径と、同じ材料厚とを有し、それぞれ旋削加工ではなく打ち抜き加工により鋼板から打ち抜かれ、次いで後加工は行われない熱処理により製造される、請求項１記載のスラスト転がり軸受。

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