JPH06129371A - オイルフリースクリュー圧縮機 - Google Patents
オイルフリースクリュー圧縮機Info
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- JPH06129371A JPH06129371A JP4277109A JP27710992A JPH06129371A JP H06129371 A JPH06129371 A JP H06129371A JP 4277109 A JP4277109 A JP 4277109A JP 27710992 A JP27710992 A JP 27710992A JP H06129371 A JPH06129371 A JP H06129371A
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- load side
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- F01C21/02—Arrangements of bearings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04C2220/10—Vacuum
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- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04C2240/50—Bearings
- F04C2240/52—Bearings for assemblies with supports on both sides
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オイルフリースクリュー圧縮機のスラスト荷
重用軸受の寿命を延長することを目的とする。 【構成】 負荷側のスラスト荷重を担持するアンギュラ
玉軸受と反負荷側のスラスト荷重を担持するアンギュラ
玉軸受とを組合せた軸受構造において、反負荷側のアン
ギュラ玉軸受のボールのピッチ円径を負荷側のそれより
小さくすることにより、負荷側軸受にかかる内部スラス
ト荷重を小さくし、その結果、組合せ軸受の寿命を延長
させる。 【効果】 組合せ軸受の寿命を２〜３倍に延長すること
ができる。
重用軸受の寿命を延長することを目的とする。 【構成】 負荷側のスラスト荷重を担持するアンギュラ
玉軸受と反負荷側のスラスト荷重を担持するアンギュラ
玉軸受とを組合せた軸受構造において、反負荷側のアン
ギュラ玉軸受のボールのピッチ円径を負荷側のそれより
小さくすることにより、負荷側軸受にかかる内部スラス
ト荷重を小さくし、その結果、組合せ軸受の寿命を延長
させる。 【効果】 組合せ軸受の寿命を２〜３倍に延長すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速回転軸を有するオ
イルフリースクリュー圧縮機の軸受構造に関する。
イルフリースクリュー圧縮機の軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は本発明を適用するオイルフリース
クリュー圧縮機の断面図である。この図に示すように、
オイルフリースクリュー圧縮機は、互いに噛合う雄ロー
タ１ａと雌ロータ１ｂの両端部を軸受によって回転自在
に支持し、ロータケーシング６と両ロータ１ａ，１ｂと
によって圧縮室を形成し、その雄ロータ１ａの一方の先
端部に駆動ピニオン４を固定し、他方先端部および雌ロ
ータの他方先端部に一対のタイミングギヤ５を固定し、
駆動ピニオン４を駆動すると、上記一対のタイミングギ
ヤによって一対のロータ１ａ，１ｂが同期回転して吸入
口（図示を省略した）から吸入した空気を吐出口（図示
を省略した）から吐出するように構成されている。そし
て。従来技術においては、図９および特開昭５９−９３
９８３号に示す如く、スクリューロータの吐出側軸上に
負荷側のスラスト荷重を担持するアンギュラ玉軸受２と
反負荷側のスラスト荷重を担持するアンギュラ玉軸受３
とを組み合せて用いている。前記組合せアンギュラ玉軸
受は、負荷側２、反負荷側３とも同じ大きさ、同じ型式
のものを用いている。なお、図９において、９はスクリ
ューロータに発生するラジアル方向の荷重を支える円筒
ころ軸受、７は円筒ころ受９とアンギュラ玉軸受２との
間に組込まれた給油用スペーサ、８は反負荷側のスラス
ト荷重を担持するアンギュラ玉軸受の外輪を押える押え
板である。
クリュー圧縮機の断面図である。この図に示すように、
オイルフリースクリュー圧縮機は、互いに噛合う雄ロー
タ１ａと雌ロータ１ｂの両端部を軸受によって回転自在
に支持し、ロータケーシング６と両ロータ１ａ，１ｂと
によって圧縮室を形成し、その雄ロータ１ａの一方の先
端部に駆動ピニオン４を固定し、他方先端部および雌ロ
ータの他方先端部に一対のタイミングギヤ５を固定し、
駆動ピニオン４を駆動すると、上記一対のタイミングギ
ヤによって一対のロータ１ａ，１ｂが同期回転して吸入
口（図示を省略した）から吸入した空気を吐出口（図示
を省略した）から吐出するように構成されている。そし
て。従来技術においては、図９および特開昭５９−９３
９８３号に示す如く、スクリューロータの吐出側軸上に
負荷側のスラスト荷重を担持するアンギュラ玉軸受２と
反負荷側のスラスト荷重を担持するアンギュラ玉軸受３
とを組み合せて用いている。前記組合せアンギュラ玉軸
受は、負荷側２、反負荷側３とも同じ大きさ、同じ型式
のものを用いている。なお、図９において、９はスクリ
ューロータに発生するラジアル方向の荷重を支える円筒
ころ軸受、７は円筒ころ受９とアンギュラ玉軸受２との
間に組込まれた給油用スペーサ、８は反負荷側のスラス
ト荷重を担持するアンギュラ玉軸受の外輪を押える押え
板である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】オイルフリースクリュ
ー圧縮機では、雄・雌ロータを各々１万〜２万回転／毎
分以上の高速で回転させて使用するため、軸受の玉自体
の発生する遠心力が大きくなり、軸受の外部荷重、即ち
圧縮によって発生するガス荷重に対して無視できない値
となる。
ー圧縮機では、雄・雌ロータを各々１万〜２万回転／毎
分以上の高速で回転させて使用するため、軸受の玉自体
の発生する遠心力が大きくなり、軸受の外部荷重、即ち
圧縮によって発生するガス荷重に対して無視できない値
となる。
【０００４】スラスト荷重を支えるアンギュラ玉軸受
は、外輪とハウジングの間にスキマを設けて、スラスト
荷重のみを分担するように設計されている。通常、圧縮
によって発生するスラスト荷重は一方向のみであり、こ
れを支えるために負荷側のアンギュラ玉軸受２が設けら
れている。しかし、起動・停止時等の過渡状態で起こり
得る反スラスト方向のロータの動きに対しても、ロータ
吐出端面とケーシング吐出側内壁面が接触せぬように、
反対の接触角を持ったもう一つのアンギュラ玉軸受３を
対向させて組合せている（図９および図１０）。
は、外輪とハウジングの間にスキマを設けて、スラスト
荷重のみを分担するように設計されている。通常、圧縮
によって発生するスラスト荷重は一方向のみであり、こ
れを支えるために負荷側のアンギュラ玉軸受２が設けら
れている。しかし、起動・停止時等の過渡状態で起こり
得る反スラスト方向のロータの動きに対しても、ロータ
吐出端面とケーシング吐出側内壁面が接触せぬように、
反対の接触角を持ったもう一つのアンギュラ玉軸受３を
対向させて組合せている（図９および図１０）。
【０００５】負荷側のアンギュラ玉軸受２の内輪２ａに
作用する荷重は、図１０中のガス荷重ＦGと、ボール２
ｂの回転によって生じる遠心力ＦBが内輪を押しつける
方向の分力ＦBTの合計となる。
作用する荷重は、図１０中のガス荷重ＦGと、ボール２
ｂの回転によって生じる遠心力ＦBが内輪を押しつける
方向の分力ＦBTの合計となる。
【０００６】一方、反負荷側の軸受３には、ガス荷重は
作用しないが、同じくボール３ｂの回転によって生じる
遠心力ＦBは内輪３ａを負荷側軸受内輪２ａ側へ押しつ
けようとする力ＦBTを発生させる。このため、負荷側軸
受内輪２ａは反負荷側軸受の存在により余分に荷重ＦBT
を負荷されることになり、特に軸径φ２０〜φ３０程度
で２００００ｒｐｍ以上の高速で運転されるロータ軸の
アンギュラ玉軸受の寿命にとって、ＦBTによる寿命の低
下は、これが存在しない時に較べて３０〜６０％と大き
な値となる。
作用しないが、同じくボール３ｂの回転によって生じる
遠心力ＦBは内輪３ａを負荷側軸受内輪２ａ側へ押しつ
けようとする力ＦBTを発生させる。このため、負荷側軸
受内輪２ａは反負荷側軸受の存在により余分に荷重ＦBT
を負荷されることになり、特に軸径φ２０〜φ３０程度
で２００００ｒｐｍ以上の高速で運転されるロータ軸の
アンギュラ玉軸受の寿命にとって、ＦBTによる寿命の低
下は、これが存在しない時に較べて３０〜６０％と大き
な値となる。
【０００７】本発明は、前記の如き従来技術の問題点を
改善し、反スラスト方向のロータの動きに対しても充分
安全で、かつ、スラスト荷重用組合せ軸受の組合せ寿命
を最大にすることができる軸受構造を提供することを目
的とする。
改善し、反スラスト方向のロータの動きに対しても充分
安全で、かつ、スラスト荷重用組合せ軸受の組合せ寿命
を最大にすることができる軸受構造を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】反負荷側のスラスト荷重
を分担するアンギュラ玉軸受は、運転状態においてはボ
ールの遠心力によって発生する荷重のみを受けるため、
負荷側のスラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受と同じ
ものでなくてもよい。そこで下記の手段を採用する。
を分担するアンギュラ玉軸受は、運転状態においてはボ
ールの遠心力によって発生する荷重のみを受けるため、
負荷側のスラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受と同じ
ものでなくてもよい。そこで下記の手段を採用する。
【０００９】（１） 反負荷側のスラスト荷重を受ける
アンギュラ玉軸受のボールのピッチ円径を、負荷側のス
ラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受のボールのピッチ
円径より小さくする。
アンギュラ玉軸受のボールのピッチ円径を、負荷側のス
ラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受のボールのピッチ
円径より小さくする。
【００１０】（２） 反負荷側のスラスト荷重を受ける
アンギュラ玉軸受のボールの材質を、負荷側のスラスト
荷重を受けるボールの材質より比重の小さいセラミック
等で構成する。
アンギュラ玉軸受のボールの材質を、負荷側のスラスト
荷重を受けるボールの材質より比重の小さいセラミック
等で構成する。
【００１１】（３） 反負荷側のスラスト荷重を受ける
アンギュラ玉軸受の接触角を、負荷側のスラスト荷重を
受けるアンギュラ玉軸受の接触角より小さくする。
アンギュラ玉軸受の接触角を、負荷側のスラスト荷重を
受けるアンギュラ玉軸受の接触角より小さくする。
【００１２】（４） 負荷側のスラスト荷重を受ける軸
受として四点接触型軸受を使用し、反負荷側のスラスト
荷重を受ける軸受としてアンギュラ玉軸受を使用する。
受として四点接触型軸受を使用し、反負荷側のスラスト
荷重を受ける軸受としてアンギュラ玉軸受を使用する。
【００１３】
（１） 反負荷側のアンギュラ玉軸受のボールのビッチ
円径を小さくすることによって、反負荷側軸受の内輪に
発生する遠心力によって生ずる力の軸方向分力を小さく
することができる。従って、負荷側の軸受の内輪に働く
荷重が小さくなり、負荷側の軸受寿命を伸ばせる。
円径を小さくすることによって、反負荷側軸受の内輪に
発生する遠心力によって生ずる力の軸方向分力を小さく
することができる。従って、負荷側の軸受の内輪に働く
荷重が小さくなり、負荷側の軸受寿命を伸ばせる。
【００１４】（２） 反負荷側の軸受のボールの材質を
負荷側の軸受のボールの材質より軽いものにすれば、ボ
ールに発生する遠心力も小さくなり、（１）と同じ効果
が得られる。
負荷側の軸受のボールの材質より軽いものにすれば、ボ
ールに発生する遠心力も小さくなり、（１）と同じ効果
が得られる。
【００１５】（３） 反負荷側の軸受の接触角を負荷側
の軸受の接触角より小さいものとすれば、遠心力によっ
て発生する力の軸方向の分力が小さくなるため、（１）
と同じ効果が得られる。
の軸受の接触角より小さいものとすれば、遠心力によっ
て発生する力の軸方向の分力が小さくなるため、（１）
と同じ効果が得られる。
【００１６】（４） 負荷側の軸受を四点接触型とする
ことにより、スラスト負荷能力が高まるため、負荷側の
寿命が伸びる。但し、これは反負荷側にアンギュラ玉軸
受を組合せて用い、スラスト方向のスキマ即ち可動範囲
を四点接触型軸受固有のそれより小さくすることによ
り、ロータ吐出端面とケーシング吐出側内壁面との接触
の危険性を防止することができる。
ことにより、スラスト負荷能力が高まるため、負荷側の
寿命が伸びる。但し、これは反負荷側にアンギュラ玉軸
受を組合せて用い、スラスト方向のスキマ即ち可動範囲
を四点接触型軸受固有のそれより小さくすることによ
り、ロータ吐出端面とケーシング吐出側内壁面との接触
の危険性を防止することができる。
【００１７】
【実施例】図１により、本発明の第１の実施例を説明す
る。
る。
【００１８】図１は本発明のオイルフリースクリュー圧
縮機の吐出側軸部の構造を示している。円筒ころ軸受９
はスクリューロータに発生するラジアル方向の荷重を支
えている。本図において圧縮によって発生するスラスト
方向のガス荷重は矢印ＦGの方向に発生し、これを負荷
側アンギュラ玉軸受２で支える。オイルフリースクリュ
ー圧縮機では、ロータ間のスキマや、ロータとケーシン
グ間のスキマは２０〜４０μｍ程度と非常に小さく作ら
れており、起動・停止時を含む過渡状態において発生し
うるロータの反スラスト方向（通常のガス荷重と反対方
向）のロータの動きは、ロータ吐出端面の接触や、ロー
タ間での接触を発生させる危険性がある。従って、これ
を防止するために反スラスト方向の荷重を受けられる反
負荷側アンギュラ玉軸受３を設けてある。組合わせられ
た２つの玉軸受の内部スキマは前記振動の発生を防止す
るために極めて小さな値に調整してある。
縮機の吐出側軸部の構造を示している。円筒ころ軸受９
はスクリューロータに発生するラジアル方向の荷重を支
えている。本図において圧縮によって発生するスラスト
方向のガス荷重は矢印ＦGの方向に発生し、これを負荷
側アンギュラ玉軸受２で支える。オイルフリースクリュ
ー圧縮機では、ロータ間のスキマや、ロータとケーシン
グ間のスキマは２０〜４０μｍ程度と非常に小さく作ら
れており、起動・停止時を含む過渡状態において発生し
うるロータの反スラスト方向（通常のガス荷重と反対方
向）のロータの動きは、ロータ吐出端面の接触や、ロー
タ間での接触を発生させる危険性がある。従って、これ
を防止するために反スラスト方向の荷重を受けられる反
負荷側アンギュラ玉軸受３を設けてある。組合わせられ
た２つの玉軸受の内部スキマは前記振動の発生を防止す
るために極めて小さな値に調整してある。
【００１９】ロータ軸端にはタイミングギヤ５が装置さ
れており、軸受内輪３ａを固定するとともに、もう一方
のロータ軸を同期回転させることにより互いのロータを
非接触で回転させ、オイルフリー状態での圧縮を可能に
している。
れており、軸受内輪３ａを固定するとともに、もう一方
のロータ軸を同期回転させることにより互いのロータを
非接触で回転させ、オイルフリー状態での圧縮を可能に
している。
【００２０】円筒ころ軸受９とアンギュラ玉軸受２の間
には給油用スペーサ７が組込まれ、軸受内輪の転走面を
潤滑するための油がノズル１０を通して噴射される。ま
たアンギュラ玉軸受３の外輪は、押え板８とボルト１１
でケーシング６内に固定されている。
には給油用スペーサ７が組込まれ、軸受内輪の転走面を
潤滑するための油がノズル１０を通して噴射される。ま
たアンギュラ玉軸受３の外輪は、押え板８とボルト１１
でケーシング６内に固定されている。
【００２１】ロータ軸１２の回転により、各軸受のボー
ルは公転運動を行なう。これによって軸受内部にはボー
ルの遠心力によって内部荷重が発生する。これと、ガス
の圧縮により発生するスラスト荷重ＦGの両方を負荷側
アンギュラ玉軸受２で受けることになる。また、反負荷
側のアンギュラ玉軸受３に発生する遠心力による荷重が
負荷側アンギュラ玉軸受２に更に加わる。
ルは公転運動を行なう。これによって軸受内部にはボー
ルの遠心力によって内部荷重が発生する。これと、ガス
の圧縮により発生するスラスト荷重ＦGの両方を負荷側
アンギュラ玉軸受２で受けることになる。また、反負荷
側のアンギュラ玉軸受３に発生する遠心力による荷重が
負荷側アンギュラ玉軸受２に更に加わる。
【００２２】しかし、本発明においては、図１に示すよ
うに、反負荷側アンギュラ玉軸受３のボール３ｂのピッ
チ円径を負荷側のアンギュラ玉軸受２のボール２ｂのピ
ッチ円径より小さくしているために、また、ボール３ｂ
の径をボール２ｂの径より小さくしているために、従来
技術の構造（図９）よりも、負荷側アンギュラ玉軸受２
に加わる荷重をかなり小さな値にすることができる。一
般に玉軸受の寿命は荷重の３乗倍に比例するために、オ
イルフリー形の空気用スクリュー圧縮機のように、ガス
荷重が比較的小さく、遠心力の影響が大きい用途におい
ては、反負側の軸受から発生する遠心力によるスラスト
荷重を小さくするだけでも、容易に３倍以上の寿命を得
ることができる。
うに、反負荷側アンギュラ玉軸受３のボール３ｂのピッ
チ円径を負荷側のアンギュラ玉軸受２のボール２ｂのピ
ッチ円径より小さくしているために、また、ボール３ｂ
の径をボール２ｂの径より小さくしているために、従来
技術の構造（図９）よりも、負荷側アンギュラ玉軸受２
に加わる荷重をかなり小さな値にすることができる。一
般に玉軸受の寿命は荷重の３乗倍に比例するために、オ
イルフリー形の空気用スクリュー圧縮機のように、ガス
荷重が比較的小さく、遠心力の影響が大きい用途におい
ては、反負側の軸受から発生する遠心力によるスラスト
荷重を小さくするだけでも、容易に３倍以上の寿命を得
ることができる。
【００２３】このような構造を採用することにより、反
負荷側のアンギュラ玉軸受３の定格荷重は小さくなるた
め、反負荷側の軸受寿命は従来の構造より低下するが、
二つのアンギュラ玉軸受の組合せ寿命ＬAは
負荷側のアンギュラ玉軸受３の定格荷重は小さくなるた
め、反負荷側の軸受寿命は従来の構造より低下するが、
二つのアンギュラ玉軸受の組合せ寿命ＬAは
【００２４】
【数１】
【００２５】ここにＬ1：負荷例軸受の寿命 Ｌ2：反負荷側軸受の寿命 で表わされ、組合せ寿命は、短寿命側の数値に大きく影
響される。従って、一般的に寿命の短い負荷側の軸受の
寿命を伸ばすことで反負荷側の寿命の低下はあっても、
組合せ寿命としては従来の寿命の２倍以上にすることが
可能である。
響される。従って、一般的に寿命の短い負荷側の軸受の
寿命を伸ばすことで反負荷側の寿命の低下はあっても、
組合せ寿命としては従来の寿命の２倍以上にすることが
可能である。
【００２６】また、図２に示すように、前記の構成に加
えて、反負荷側のアンギュラ玉軸受３のボール３ｂとし
て、セラミック等の鉄鋼より比重の軽い材料を用いたも
ので構成すれば、さらに遠心力による内部荷重を小さく
できるため、更に大きな効果を得ることができる。
えて、反負荷側のアンギュラ玉軸受３のボール３ｂとし
て、セラミック等の鉄鋼より比重の軽い材料を用いたも
ので構成すれば、さらに遠心力による内部荷重を小さく
できるため、更に大きな効果を得ることができる。
【００２７】図３は、前記と異なる実施例を示すもので
ある。すなわち、この実施例は、図１に示す実施例に加
えて、反負荷側のアンギュラ玉軸受３の接触角α3を負
荷側アンギュラ玉軸受２の接触角α2より小さくしたも
のである。このようにすると、反負荷側のアンギュラ玉
軸受３の内輪３ａに発生するスラスト荷重が接触角をα
とするとｔａｎαに比例することを利用して負荷側アン
ギュラ玉受軸２に作用するスラスト荷重をさらに低減す
ることができる。
ある。すなわち、この実施例は、図１に示す実施例に加
えて、反負荷側のアンギュラ玉軸受３の接触角α3を負
荷側アンギュラ玉軸受２の接触角α2より小さくしたも
のである。このようにすると、反負荷側のアンギュラ玉
軸受３の内輪３ａに発生するスラスト荷重が接触角をα
とするとｔａｎαに比例することを利用して負荷側アン
ギュラ玉受軸２に作用するスラスト荷重をさらに低減す
ることができる。
【００２８】図４は、本発明の第２の実施例を示すもの
である。この実施例は、負荷側および反負荷側とも同じ
ピッチ円のアンギュラ玉軸受２，３を使用し、その反負
荷側アンギュラ玉軸受３の接触角α3を負荷側アンギュ
ラ玉軸受２の接触角α2よりも小さくしたものである。
このようにすれば、図３に示す例と同様の理由により負
荷側アンギュラ玉軸受２に作用するスラスト荷重を低減
することができる。
である。この実施例は、負荷側および反負荷側とも同じ
ピッチ円のアンギュラ玉軸受２，３を使用し、その反負
荷側アンギュラ玉軸受３の接触角α3を負荷側アンギュ
ラ玉軸受２の接触角α2よりも小さくしたものである。
このようにすれば、図３に示す例と同様の理由により負
荷側アンギュラ玉軸受２に作用するスラスト荷重を低減
することができる。
【００２９】図５は、本発明の第３の実施例を示すもの
である。この実施例は、負荷側および反負荷側とも同じ
ピッチ円のアンギュラ玉軸受２，３であるが、負荷側ア
ンギュラ玉軸受２のボール２ｂは通常の鉄鋼製であるの
に対し、反負荷側のアンギュラ玉軸受３のボール３ｂを
セラミックなどの鉄鋼より比重の小さい材料で構成した
例を示すものである。このようにすれば、反負荷側アン
ギュラ玉軸受３に発生する遠心力が小さくなり、それだ
け負荷側アンギュラ玉軸受２に作用するスラスト荷重を
低減することができる。
である。この実施例は、負荷側および反負荷側とも同じ
ピッチ円のアンギュラ玉軸受２，３であるが、負荷側ア
ンギュラ玉軸受２のボール２ｂは通常の鉄鋼製であるの
に対し、反負荷側のアンギュラ玉軸受３のボール３ｂを
セラミックなどの鉄鋼より比重の小さい材料で構成した
例を示すものである。このようにすれば、反負荷側アン
ギュラ玉軸受３に発生する遠心力が小さくなり、それだ
け負荷側アンギュラ玉軸受２に作用するスラスト荷重を
低減することができる。
【００３０】図６は、本発明の第４の実施例を示すもの
である。この実施例では、負荷側の軸受に四点接触玉軸
受２０を用いている。四点接触玉軸受は、負荷容量が大
きいという特徴を有するが、小型のオイルフリースクリ
ュー圧縮機のように、ロータ間、ロータ、ケーシング間
のギャップが小さい機械に使用するには内部スラストス
キマが大きすぎる。そこでアンギュラ玉軸受３をこれに
隣接させて配置し、反負荷方向のロータの動きを拘束す
る。四点接触玉軸受２０と反負荷側のアンギュラ玉軸受
３で構成される組合せ軸受の内部スキマを微少量に調整
しておくことにより、前記四点接触玉軸受の内部すきま
が大きいという欠点を解消できる。また、第１の実施例
と同様に、この反負荷側アンギュラ玉軸受３のボールの
ピッチ円径を、四点接触玉軸受２０のそれより小さくし
ておき、ボール自体の径も四点接触玉軸受２０のそれよ
り小さくしておくことにより、遠心力による内部スラス
ト荷重の発生を最小限にすることができるため、四点接
触玉軸受の高負荷特性により得られる長寿命を最大限に
生かすことができる。
である。この実施例では、負荷側の軸受に四点接触玉軸
受２０を用いている。四点接触玉軸受は、負荷容量が大
きいという特徴を有するが、小型のオイルフリースクリ
ュー圧縮機のように、ロータ間、ロータ、ケーシング間
のギャップが小さい機械に使用するには内部スラストス
キマが大きすぎる。そこでアンギュラ玉軸受３をこれに
隣接させて配置し、反負荷方向のロータの動きを拘束す
る。四点接触玉軸受２０と反負荷側のアンギュラ玉軸受
３で構成される組合せ軸受の内部スキマを微少量に調整
しておくことにより、前記四点接触玉軸受の内部すきま
が大きいという欠点を解消できる。また、第１の実施例
と同様に、この反負荷側アンギュラ玉軸受３のボールの
ピッチ円径を、四点接触玉軸受２０のそれより小さくし
ておき、ボール自体の径も四点接触玉軸受２０のそれよ
り小さくしておくことにより、遠心力による内部スラス
ト荷重の発生を最小限にすることができるため、四点接
触玉軸受の高負荷特性により得られる長寿命を最大限に
生かすことができる。
【００３１】また、図７に示すように、反負荷例アンギ
ュラ玉軸受３のボール３ｂをセラミックなどの鉄鋼より
比重の小さい材料で構成することによって、遠心力は更
に小さくでき、組合せ寿命をさらに伸ばすことができ
る。
ュラ玉軸受３のボール３ｂをセラミックなどの鉄鋼より
比重の小さい材料で構成することによって、遠心力は更
に小さくでき、組合せ寿命をさらに伸ばすことができ
る。
【００３２】なお、第１ないし第４の実施例とも、負荷
側の軸受のボールにもセラミック等、鉄鋼材料よりも比
重が小さく高強度の材料を使用することにより、負荷側
軸受自体の内部で発生する遠心力を小さくすることがで
きるため、一層の軸受寿命の延長がはかれる。
側の軸受のボールにもセラミック等、鉄鋼材料よりも比
重が小さく高強度の材料を使用することにより、負荷側
軸受自体の内部で発生する遠心力を小さくすることがで
きるため、一層の軸受寿命の延長がはかれる。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、オ
イルフリースクリュー圧縮機のスラスト軸受として使用
される玉軸受の組合せ寿命を、ロータ軸の振動やロータ
の接触などの信頼性を損なうことなく顕著に向上させる
ことができる効果がある。
イルフリースクリュー圧縮機のスラスト軸受として使用
される玉軸受の組合せ寿命を、ロータ軸の振動やロータ
の接触などの信頼性を損なうことなく顕著に向上させる
ことができる効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す軸受部の断面図
【図２】本発明の第１の実施例の変形例を示す軸受部の
断面図
断面図
【図３】本発明の第１の実施例の他の変形例を示す軸受
部の断面図
部の断面図
【図４】本発明の第２の実施例を示す軸受部の断面図
【図５】本発明の第３の実施例を示す軸受部の断面図
【図６】本発明の第４の実施例を示す軸受部の断面図
【図７】本発明の第４の実施例の変形例を示す軸受部の
断面図
断面図
【図８】本発明を適用するオイルフリースクリュー圧縮
機の断面図
機の断面図
【図９】従来技術の軸受部の断面図
【図１０】アンギュラ玉軸受部に作用するスラスト荷重
の説明図
の説明図
２…負荷側アンギュラ玉軸受、２ａ…負荷側アンギュラ
玉軸受の内輪、２ｂ…負荷側アンギュラ玉軸受のボー
ル、３…反負荷側アンギュラ玉軸受、３ａ…反負荷側ア
ンギュラ玉軸受の内輪、３ｂ…反負荷側玉軸受のボー
ル、２０…四点接触玉軸受、ＦG…ガス圧縮により発生
するスラスト荷重、ＦBT…ボールの回転により発生する
遠心力の分力。
玉軸受の内輪、２ｂ…負荷側アンギュラ玉軸受のボー
ル、３…反負荷側アンギュラ玉軸受、３ａ…反負荷側ア
ンギュラ玉軸受の内輪、３ｂ…反負荷側玉軸受のボー
ル、２０…四点接触玉軸受、ＦG…ガス圧縮により発生
するスラスト荷重、ＦBT…ボールの回転により発生する
遠心力の分力。
Claims (12)
- 【請求項１】 スクリューロータに発生するスラスト荷
重を分担するころがり軸受に２つのアンギュラ玉軸受を
使用し、負荷側のスラスト荷重を受ける玉軸受と反負荷
側のスラスト荷重を受ける玉軸受とをその接触角を反対
方向にして互いに接触配置した軸受構造において、反負
荷側のスラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受のボール
のピッチ円径を負荷側のスラスト荷重を受けるアンギュ
ラ玉軸受のボールのピッチ円径より小さくしたことを特
徴とするオイルフリースクリュー圧縮機。 - 【請求項２】 請求項１において、反負荷側のスラスト
荷重を受ける玉軸受のボールの径を負荷側のスラスト荷
重を受ける玉軸受のボールの径より小さくしたことを特
徴とするオイルフリースクリュー圧縮機。 - 【請求項３】 請求項１または２において、反負荷側の
スラスト荷重を受ける玉軸受のボールを、負荷側のスラ
スト荷重を受ける玉軸受のボールの材質より比重の小さ
い材料により構成したことを特徴とするオイルフリース
クリュー圧縮機。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れかにおいて、反負荷
側のスラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受の接触角を
負荷側のスラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受の接触
角より小さくしたことを特徴とするオイルフリースクリ
ュー圧縮機。 - 【請求項５】 スクリューロータに発生するスラスト荷
重を分担するころがり軸受に２つのアンギュラ玉軸受を
使用し、負荷側のスラスト荷重を受ける玉軸受と反負荷
側のスラスト荷重を受ける玉軸受の接触角を反対方向に
して互いに接触配置した軸受構造において、反負荷側の
スラスト荷重を受ける玉軸受のボールを、負荷側のスラ
スト荷重を受ける玉軸受のボールの材質より比重の小さ
い材料により構成したことを特徴とするオイルフリース
クリュー圧縮機。 - 【請求項６】 スクリューロータに発生するスラスト荷
重を分担するころがり軸受に２つのアンギュラ玉軸受を
使用し、負荷側のスラスト荷重を受ける玉軸受と反負荷
側のスラスト荷重を受ける玉軸受の接触角を反対方向に
して互いに接触配置した軸受構造において、反負荷側の
スラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受の接触角を負荷
側のスラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受の接触角よ
り小さくしたことを特徴とするオイルフリースクリュー
圧縮機。 - 【請求項７】 請求項６において、反負荷側のスラスト
荷重を受ける玉軸受のボールを、負荷側のスラスト荷重
を受ける玉軸受の材質より比重の小さい材料により構成
したことを特徴とするオイルフリースクリュー圧縮機。 - 【請求項８】 スクリューロータに発生するスラスト荷
重を分担するころがり軸受のうち、負荷側のスラスト荷
重を分担する軸受として四点接触玉軸受を使用し、反負
荷側のスラスト荷重を分担する軸受としてアンギュラ玉
軸受を使用したことを特徴とするオイルフリースクリュ
ー圧縮機。 - 【請求項９】 請求項８において、反負荷側のスラスト
荷重を分担するアンギュラ玉軸受のピッチ円径を負荷側
のスラスト荷重を分担する四点接触玉軸受のピッチ円径
より小さくしたことを特徴とするオイルフリースクリュ
ー圧縮機。 - 【請求項１０】 請求項８または９において、反負荷側
のスラスト荷重を分担するアンギュラ玉軸受のボール
を、負荷側のスラスト荷重を分担する四点接触玉軸受の
ボールの材質よりも比重の小さい材料で構成したことを
特徴とするオイルフリースクリュー圧縮機。 - 【請求項１１】 請求項８，９，１０の何れかにおい
て、四点接触玉軸受の個有の軸受スラストスキマより、
四点接触玉軸受とアンギュラ玉軸受で構成される軸受組
品のスラストスキマを小さくしたことを特徴とするオイ
ルフリースクリュー圧縮機。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１の何れかにおいて、負
荷側のスラスト荷重を受ける玉軸受と反負荷側のスラス
ト荷重を受ける玉軸受を相接して配置したことを特徴と
するオイルフリースクリュー圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27710992A JP3286692B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | オイルフリースクリュー圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27710992A JP3286692B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | オイルフリースクリュー圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129371A true JPH06129371A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3286692B2 JP3286692B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=17578913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27710992A Expired - Lifetime JP3286692B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | オイルフリースクリュー圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3286692B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007211639A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | オイルフリースクリュー圧縮機 |
| US20110135528A1 (en) * | 2008-07-29 | 2011-06-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Oil-free screw compressor |
| EP2891764A1 (de) * | 2013-12-10 | 2015-07-08 | Aktiebolaget SKF | Verdrängerpumpe und verfahren zum lagern eines verdrängers einer verdrängerpumpe bezüglich eines gehäuses |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP27710992A patent/JP3286692B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007211639A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | オイルフリースクリュー圧縮機 |
| US20110135528A1 (en) * | 2008-07-29 | 2011-06-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Oil-free screw compressor |
| US8435020B2 (en) * | 2008-07-29 | 2013-05-07 | Kobe Steel, Ltd. | Oil-free screw compressor |
| EP2891764A1 (de) * | 2013-12-10 | 2015-07-08 | Aktiebolaget SKF | Verdrängerpumpe und verfahren zum lagern eines verdrängers einer verdrängerpumpe bezüglich eines gehäuses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3286692B2 (ja) | 2002-05-27 |
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