JPH0625622U - スラスト玉軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクロール圧縮機等における公転スクロール
部材を自転不能に支持するスラスト玉軸受において、ボ
ールの長寿命化および保持器の摩耗防止を図る。 【構成】 公転部材を自転することなく支持するスラス
ト玉軸受１において、ボール８をセラミックス製とす
る。公転運動を行う公転部材３は、固定部材２に近接対
面して配置する。これら固定部材２と公転部材３の対向
面に、それぞれ複数個の軌道凹部１１を相対峙して形成
する。この相対峙する軌道凹部１１，１１間に前記のセ
ラミックス製のボール８を介在させる。また、各ボール
８を収容するポケット孔１３が形成されたリング板状の
保持器１２を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、スクロール圧縮機等に使用されて、公転スクロール部材等の公転 部材を、自転しないように支持するスラスト玉軸受に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

スクロール圧縮機は、図４に示すように公転スクロール部材５１および静止ス クロール部材５２に螺旋状隔壁５３，５４を各々設け、両各壁５３，５４間に形 成される圧縮室５５を、公転スクロール部材５１の公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。

【０００３】 公転スクロール部材５１は、自転を伴うことなく公転半径Ｅで公転させるもの であり、この自転阻止および公転支持のために、ボール５６を公転スクロール部 材５１と固定フレーム５７との間に介在させている。これら公転スクロール部材 ５１および固定フレーム５７には、ボール５６の移動範囲を拘束する円形の軌道 凹部５８が設けてあり、軌道凹部５８の直径は、ボール５６が円軌道で転がり自 在なように、公転半径Ｅに略等しく設計される。各ボール５６は、円板状の保持 器５９に形成したポケット孔６０に遊嵌させる。 ボール５６には、高炭素クロム軸受鋼製の鋼球や、それに表面硬化処理を施し て表面高度を高めた鋼球が使用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

公転スクロール部材５１には圧縮室５５の圧縮ガス圧のために、大きな軸方向 荷重が作用し、この荷重がボール５６と軌道凹部５８の底面との接触面に加わる 。そのため、ボール５６の摩耗や転がり疲れが生じ易い。また、ボール５６の接 触面は、冷媒と冷凍機油の混合液で潤滑されており、潤滑性能に乏しい。これら のため、ボール５６の長寿命化が問題となる。 さらに、ボール５６は軌道凹部５８内で円軌道で転がるが、高速回転する場合 、ボール５６の遠心力のために、ボール５６と保持器５９のポケット内面との接 触面圧が大きなものとなり、保持器５９の摩耗が生じ易い。この摩耗が進行する と、保持器５９による各ボール５６の相互の運動規制が不充分となる。

【０００５】 この考案の目的は、ボールの長寿命化、および保持器の摩耗防止が図れるスラ スト玉軸受を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、公転部材を自転することなく支持するスラスト玉軸受において、 ボールをセラミックス製としたものである。この公転支持用のスラスト玉軸受は 、固定部材に近接対面して公転運動を行う公転部材を設け、これら固定部材と公 転部材の対向面に、それぞれ複数個の軌道凹部を相対峙して形成し、この相対峙 する軌道凹部間にボールを介在させた形式のものである。

【０００７】

【作用】

セラミックス製のボールは、一般の鋼球に比べて転がり疲れ寿命が長く、硬度 が高くて耐摩耗性も優れている。また、セラミックスのボールは潤滑不良に対し ても損傷が生じ難く、長寿命化が期待できる。 さらに、保持器付きの軸受の場合は、次の作用が得られる。すなわち、ボール がセラミックスであるため、比重が小さく軽量であり、そのため高速回転時にお いても遠心力が小さく、ボールと保持器との接触面圧が緩和されて保持器の摩耗 が減少する。これによっても軸受が長寿命となる。

【０００８】

【実施例】

この考案の一実施例を図１および図２に基づいて説明する。この実施例はスク ロール圧縮機に適用した例であり、スラスト玉軸受１は、各々固定部材および公 転部材となる固定フレーム２と公転スクロール部材３との間に設けられている。

【０００９】 公転スクロール部材３は、中心部に突出した筒部３ａが駆動軸４にニードル軸 受等の軸受５を介して回転自在に嵌合している。駆動軸４はモータ等の回転軸（ 図示せず）に偏心して設けられて、回転軸の軸心となる公転中心Ｑの回りに公転 半径Ｅで公転駆動される。したがって、公転スクロール部材３は、駆動軸４と共 に公転中心Ｑの回りに公転半径Ｅで公転運動を行う。

【００１０】 固定フレーム２と一体のハウジング６には、公転スクロール部材３の上面と対 面する固定スクロール部材（図示せず）が設けてあり、これら公転スクロール部 材３と固定スクロール部材とに各々設けた螺旋状隔壁（図示せず）の間で、スク ロール圧縮機の圧縮室が図４の例と同様に構成される。

【００１１】 スラスト玉軸受１は、固定フレーム２および公転スクロール部材３に装着され た一対の対面するリング状軌道輪７，７と、これら軌道輪７，７の間に介在させ たボール８とを備える。一対の軌道輪７の対向面には、ボール８を転走させる円 形の軌道凹部１１が周方向複数箇所に等配してある。各軌道凹部１１のボール８ が転がり可能な円周軌道の直径ｅは、公転スクロール部材３の公転半径Ｅに略等 しく設定してある。

【００１２】 各ボール８は、セラミックス製のものである。また、各ボール８は、図２のよ うにリング板状に形成した保持器１２の周方向複数箇所の各ポケット孔１３内に 配置してある。

【００１３】 上記構成の動作を説明する。公転スクロール部材３は、駆動軸４の駆動により 、公転半径Ｅで公転運動をする。このとき、固定フレーム２と公転スクロール部 材３とは、軌道輪７，７間に介在したボール８を介して係合しており、ボール８ の転走範囲が局部的な軌道凹部１１の内部に制限されるため、公転スクロール部 材３の自転が阻止される。すなわち、各ボール８は、公転スクロール部材３の公 転運動に伴って、両軌道輪７，７の円形の軌道凹部１１内を、公転半径Ｅと等し い直径ｅの円周軌道で転走する。したがって、公転スクロール部材３は、固定フ レーム２に対して常に一定の角度関係を保ちながら公転運動をすることになり、 このような動作によりスクロール圧縮機の圧縮動作が行われる。

【００１４】 圧縮ガス圧により、公転スクロール部材３には大きな軸方向荷重が作用し、こ の軸方向荷重がボール８と各軌道輪７，７との接触面に加わる。しかし、ボール ８はセラミックス製であるため、一般の鋼球に比べて転がり疲れ寿命が長く、ま た硬度が高くて耐摩耗性も優れている。 また、この種のスラスト玉軸受では、一般に潤滑状態は非常に厳しく、完全な 潤滑油膜の形成を期待することが難しい。しかし、ボール８がセラミックス製で あるため、潤滑不足によって金属ボールの場合のような凝着等の問題が発生せず 、損傷が生じ難い。このため、このような厳しい潤滑条件でも長寿命が期待でき る。

【００１５】 さらに、ボール８がセラミックス製であるため、高速回転時においても、比重 が軽くて遠心力が小さく、ボール８と保持器１２との接触面圧が緩和されて保持 器１２の摩耗が減少する。これによっても軸受が長寿命となる。

【００１６】 図３は他の実施例を示す。この例は、軌道凹部１１′を円弧状断面の環状溝と したものである。このように軌道凹部１１′の内面を円弧状断面に形成した場合 、ボール８との接触面積が広くなって接触面圧が低下し、そのため摩耗や転がり 疲れが生じ難くて軸受寿命がさらに向上する。

【００１７】 なお、前記実施例では公転スクロール部材３の荷重を全てボール８で支持する ようにしたが、このスラスト玉軸受１とは別に滑り接触式のスラスト軸受（図示 せず）等を公転スクロール部材３と固定フレーム２との間に介在させても良い。 その場合、このスラスト玉軸受１は、主にボール８によって公転スクロール部材 ３の自転阻止用に使用される。また、前記各実施例では軌道輪７を設けたが、公 転スクロール部材３や固定フレーム２に直接に軌道凹部１１，１１′を形成して も良い。保持器１２は、必ずしも設けなくても良い。

【００１８】

【考案の効果】

この考案の軸受は、公転部材を自転することなく支持するスラスト玉軸受にお いて、ボールをセラミックス製としたものであるため、ボールの転がり疲れ寿命 が長く、耐摩耗性にも優れ、また潤滑不良による損傷も生じ難い。そのため、ス クローク圧縮機等の厳しい荷重条件、潤滑条件で使用される場合にも、軸受の優 れた寿命が期待できる。 また、保持器付きの軸受の場合、次の効果が得られる。すなわち、ボールがセ ラミックス製であって軽量のため、高速回転時のボールの遠心力による保持器と ボールの接触面圧が小さく、保持器の摩耗が減少する。これによっても軸受寿命 が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例のスラスト玉軸受をスクロ
ール装置に組み込んだ状態を示す断面図である。

【図２】その保持器と下側の軌道輪との関係を示す平面
図である。

【図３】従来のスラスト玉軸受とスクロール装置との関
係を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１…スラスト玉軸受、２…固定フレーム（固定部材）、
３…公転スクロール部材（公転部材）、４…駆動軸、７
…軌道輪、８…ボール、１１，１１′…軌道凹部、１２
…保持器

【手続補正書】

【提出日】平成５年４月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】この考案の一実施例のスラスト玉軸受をスクロ
ール装置に組み込んだ状態を示す断面図である。

【図２】その保持器と下側の軌道輪との関係を示す平面
図である。

【図３】従来のスラスト玉軸受とスクロール装置との関
係を示す部分断面図である。

【図４】従来例の断面図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部材に近接対面して公転運動を行う
   公転部材を設け、これら固定部材と公転部材の対向面
   に、それぞれ複数個の軌道凹部を相対峙して形成し、こ
   の相対峙する軌道凹部間にボールを介在させたスラスト
   玉軸受において、前記ボールをセラミックス製としたこ
   とを特徴とするスラスト玉軸受。