(57)【要約】【課題】焼付きが生じにくく長寿命な転がり軸受装置を提供する。【解決手段】電動圧縮機は、略筒状のハウジング１と、ハウジング１の内側に同軸に配された回転軸２と、ハウジング１と回転軸２との間に配されてハウジング１に回転軸２を回転自在に支持する転がり軸受１０，１０と、を備えている。転がり軸受１０は、予圧負荷用ばね２１により定圧予圧が付与されている。また、ハウジング１の内周面と転がり軸受１０の外輪１２の外周面との間には径方向隙間Ｃが設けられており、外輪１２が軸方向に変位可能にハウジング１の内周面に嵌合されている。さらに、外輪１２の外周面に、フレッチングを抑制する表面処理被膜１５が形成されている。【選択図】図２
2015052384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジングの内側に配された回転軸と、前記ハウジングと前記回転軸との間に配されて前記ハウジングに前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、を備える転がり軸受装置であって、
前記転がり軸受は定圧予圧が付与されているとともに、前記転がり軸受の外輪が軸方向に変位可能に前記ハウジングの内周面に嵌合されており、
前記外輪の外周面、及び、前記ハウジングの内周面のうち前記外輪の外周面に対向する部分の少なくとも一方に、フレッチングを抑制する表面処理被膜が形成されていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
ハウジングと、前記ハウジングの内側に配された回転軸と、前記ハウジングと前記回転軸との間に配されて前記ハウジングに前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、前記転がり軸受の外輪の外周面に対向するように前記ハウジングの内周面に嵌合されたスリーブと、を備える転がり軸受装置であって、
前記転がり軸受は定圧予圧が付与されているとともに、前記転がり軸受の外輪が軸方向に変位可能に前記スリーブの内周面に嵌合されており、
前記外輪の外周面及び前記スリーブの内周面の少なくとも一方に、フレッチングを抑制する表面処理被膜が形成されていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
前記表面処理被膜は、潤滑性を有する潤滑被膜であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハウジングと、羽根車を端部に備えた回転軸と、ハウジングに回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、回転軸の外周面に設けられたロータと、ハウジングの内周面に設けられたステータと、を備え、ロータとステータとが径方向に対向配置された転がり軸受装置は、例えば車載用過給機や空気圧送機に組み込まれ、電動圧縮機、電動送風機として使用される（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、車載用過給機に用いられる電動圧縮機（転がり軸受装置）は、一般に数万〜数十万ｒｐｍという高い回転速度で使用されるので、転動体と軌道面との間に滑りが発生して焼付き、軸受寿命が低下するおそれがあった。そのため、上記のような転がり軸受装置には、焼付きの防止が要求されていた。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高い回転速度で使用されても焼付きが生じにくく長寿命な転がり軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明の一態様に係る転がり軸受装置は、ハウジングと、前記ハウジングの内側に配された回転軸と、前記ハウジングと前記回転軸との間に配されて前記ハウジングに前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、を備える転がり軸受装置であって、前記転がり軸受は定圧予圧が付与されているとともに、前記転がり軸受の外輪が軸方向に変位可能に前記ハウジングの内周面に嵌合されており、前記外輪の外周面、及び、前記ハウジングの内周面のうち前記外輪の外周面に対向する部分の少なくとも一方に、フレッチングを抑制する表面処理被膜が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の他の態様に係る転がり軸受装置は、ハウジングと、前記ハウジングの内側に配された回転軸と、前記ハウジングと前記回転軸との間に配されて前記ハウジングに前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、前記転がり軸受の外輪の外周面に対向するように前記ハウジングの内周面に嵌合されたスリーブと、を備える転がり軸受装置であって、前記転がり軸受は定圧予圧が付与されているとともに、前記転がり軸受の外輪が軸方向に変位可能に前記スリーブの内周面に嵌合されており、前記外輪の外周面及び前記スリーブの内周面の少なくとも一方に、フレッチングを抑制する表面処理被膜が形成されていることを特徴とする。
これらの転がり軸受装置においては、前記表面処理被膜は、潤滑性を有する潤滑被膜であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の転がり軸受装置は、適正な予圧が付与された外輪がハウジングに対して滑らかに変位可能であるため、高い回転速度で使用されても焼付きが生じにくく長寿命である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る転がり軸受装置の第一実施形態である電動圧縮機の構造を示す断面図である。
【図２】図１における転がり軸受及びその周辺部分を拡大して示した部分断面図である。
【図３】第一実施形態の変形例を示す部分断面図である。
【図４】第二実施形態の電動圧縮機の構造を示す部分断面図である。
【図５】第二実施形態の変形例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る転がり軸受装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明に係る転がり軸受装置の第一実施形態である電動圧縮機の構造を示す断面図である。また、図２は、図１における転がり軸受及びその周辺部分を拡大して示した部分断面図である。
図１の電動圧縮機は、略筒状のハウジング１と、ハウジング１の内側に同軸に配された回転軸２と、ハウジング１と回転軸２との間に配されてハウジング１に回転軸２を回転自在に支持する一対の転がり軸受１０，１０と、を備えている。この転がり軸受１０としては、例えば、図１，２に示されるように、内輪１１と、外輪１２と、内輪１１及び外輪１２の間に転動自在に配された複数の転動体（玉）１３と、を備えるアンギュラ玉軸受が使用される。
【００１０】
なお、転がり軸受１０の内部（内輪１１の外周面と外輪１２の内周面との間に形成される内部空間）には、図示しない潤滑剤（例えば潤滑油、グリース）が封入されている。この潤滑剤により、転がり軸受１０の内輪１１、外輪１２、及び転動体１３の潤滑がなされていて、摩擦の低減や焼付きの抑制がなされている。また、転がり軸受１０は、図１，２のようにシール装置を備えていてもよいが、備えていなくてもよい。さらに、転がり軸受１０は、図２のように保持器を備えていてもよいが、備えていなくてもよい。
【００１１】
回転軸２の一端部（図１においては右方の端部）は、ハウジング１の開口部１ａから外部に突出している。ハウジング１の外部に突出した回転軸２の端部には、空気を圧縮するためのインペラ３がナット２２によって取り付けられていて、インペラ３はハウジング１の外部に配されている。そして、ハウジング１の軸方向端部のうちインペラ３が位置する側の軸方向端部（図１においては右方の端部）には、インペラ３を内包する送気管２３が一体的に形成されている。
なお、開口部１ａには、ラビリンスシール、メカニカルシール等の密封装置（図示せず）が備えられており、回転軸２とハウジング１との間を密封している。また、これ以降においては、ハウジング１や回転軸２の軸方向端部のうち、インペラ３が位置する側の軸方向端部（図１においては右方の端部）を「インペラ側端部」、その反対側の軸方向端部（図１においては左方の端部）を「反インペラ側端部」と記すこともある。
【００１２】
転がり軸受１０は例えば２個用いられ、これら２個の転がり軸受１０，１０は、正面組合せ（ＤＦ）でハウジング１と回転軸２との間に介装され、且つ、軸方向に間隔を空けて配されている。また、図２に示すように、ハウジング１の内周面と外輪１２の外周面との間には、微小な径方向隙間Ｃ（以下、「クリアランス」と記すこともある）が設けられている。
【００１３】
すなわち、２個の転がり軸受１０，１０は、回転軸２の外周面及びハウジング１の内周面の間に配され、それぞれの内輪１１，１１が回転軸２に圧入等により固定され、それぞれの外輪１２，１２がハウジング１に径方向隙間Ｃを介して保持されている。ハウジング１の内周面と外輪１２の外周面との間に径方向隙間Ｃが設けられているので、外輪１２，１２はハウジング１の内周面に嵌合されているものの軸方向に変位可能となっている。
径方向隙間Ｃの大きさは特に限定されるものではないが、ハウジング１に対する外輪１２の傾き（以下、「ミスアライメント」と記すこともある）が０．００２５ｒａｄ以下（より好ましくは０．００２０ｒａｄ以下）となるような大きさに設定されていることが好ましい。つまり、ハウジング１の内周面の中心軸線と外輪１２の中心軸線とのなす角度が、０．００２５ｒａｄ以下（より好ましくは０．００２０ｒａｄ以下）となるように、径方向隙間Ｃの大きさが設定されていることが好ましい。
【００１４】
また、２個の転がり軸受１０，１０の間には、回転軸２の外周面に嵌合された内輪間座２４が介在している。そして、これら転がり軸受１０，１０の各内輪１１，１１は、その内側面（互いに対向する側面）が内輪間座２４に突き当てられ、その外側面（対向していない軸方向外側の側面）が、回転軸２の両端部近傍部分に形成された段部の側壁２ａに突き当てられている。これにより、２個の転がり軸受１０，１０の内輪１１，１１の軸方向の変位が規制されている。
【００１５】
一方、２個の転がり軸受１０，１０の外輪１２，１２のうち一方（図１においては左側の転がり軸受１０の外輪１２）は、その外側面（対向していない軸方向外側の側面）に予圧負荷用ばね２１が突き当てられていて、予圧負荷用ばね２１により軸方向の予圧が付与されている。
このような構成により、予圧負荷用ばね２１が突き当てられている転がり軸受１０には適正な定圧予圧が付与され、ハウジング１の内側に回転軸２をがたつきなく回転自在に支持している。なお、転がり軸受１０として玉軸受を用いた場合は、定圧予圧を負荷することにより、転がり軸受１０の軸方向の位置決めを正確にし、回転軸２の振れを抑え、転動体１３の滑りを抑制することができる。予圧負荷用ばね２１としては、例えば圧縮コイルばねを使用することができる。
【００１６】
さらに、電動圧縮機は、ロータ５とステータ６からなる電動モータを備えている。回転軸２の外周面の軸方向中間部で且つ２個の転がり軸受１０，１０の間の部分には、界磁マグネットを有するロータ５が締り嵌めにより固定されている。また、ハウジング１の内周面でロータ５の外周面と対向する部分には、ステータ６が固定されている。ロータ５は、複数枚の磁性金属薄板を軸方向に積層してなる積層コアとし、マグネットを有しない構成とすることもできる。また、ステータ６の種類は特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、複数枚の磁性金属薄板を軸方向に積層してなる積層コア６ａに、電機子コイル６ｂを巻き付けることにより構成されるものがあげられる。
【００１７】
この電機子コイル６ｂをモータインバータ２７に接続して通電すると、電動モータにより回転軸２が回転駆動されるので、回転軸２に固定されているインペラ３が回転する。そして、インペラ３の回転によって、空気が送気管２３内を圧送される。また、本実施形態の電動圧縮機は、回転軸２にロータ５及び転がり軸受１０，１０が固定されているので、軽量化、小型化、高効率化、及びシステム簡略化がなされている。
【００１８】
このような本実施形態の電動圧縮機は、気体を圧縮する種々の用途に使用可能であり、例えば車載用過給機（電動モータ駆動方式の過給機）に好適に使用可能である。車載用過給機に用いられる電動圧縮機は、一般に数万〜数十万ｒｐｍという高い回転速度で使用されるため、転動体と軌道面との間に滑りが発生して焼付きが生じやすい。しかしながら、本実施形態の電動圧縮機は、上記のようにハウジング１の内周面と外輪１２の外周面との間にクリアランスＣが設けられていて、外輪１２が軸方向に変位可能となっているので、転がり軸受１０に適正な予圧を付与することができる。そして、転動体１３と内輪１１の軌道面との間の滑りが増加しない最低限の予圧を付与するので、滑りが増加せず転がり軸受１０に焼付きが生じにくい。
【００１９】
また、上記のようにハウジング１の内周面と外輪１２の外周面との間に適正なクリアランスＣを設けて、ハウジング１に対する外輪１２の傾きを例えば０．００２５ｒａｄ以下（より好ましくは０．００２０ｒａｄ以下）としているので、公転する転動体１３と内輪１１の軌道面との間に発生する滑りが抑制される。そのため、転動体１３と内輪１１の軌道面との間に焼付きが生じにくいので、本実施形態の電動圧縮機は、数万〜数十万ｒｐｍという高い回転速度で使用されても焼付きが生じにくく長寿命である。
【００２０】
このとき、焼付きが発生しやすい内輪１１の軌道面（軌道溝）の溝半径を適切に設定することにより、焼付きの発生をより抑制することができる。すなわち、内輪１１が備える軌道溝の溝半径は、転動体１３である玉の直径の５４％以上６０％以下とすることが好ましい。このような構成とすれば、ハウジング１に対して外輪１２が傾斜（ミスアライメント）していても、公転する転動体１３と内輪１１の軌道面との間に発生する滑りが抑制されやすいので、焼付きの発生をより抑制することができる。
【００２１】
そして、このような構成は、反インペラ側端部に配置された転がり軸受１０（図１においては左側の転がり軸受１０）に対して適用することが特に好ましい。その理由は以下の通りである。インペラ３が回転して空気を圧送している際には、回転軸２には反インペラ側端部からインペラ側端部に向かう方向の力（図１においては右方向の力）が作用する。よって、インペラ側端部に配置された転がり軸受１０は、インペラ３の回転速度の上昇に伴って予圧が高まり、公転する転動体１３と内輪１１の軌道面との間に発生する滑りが低下するのに対して、反インペラ側端部に配置された転がり軸受１０には、上記力が作用しないので、インペラ３の回転速度が上昇しても予圧は高まらず、予圧が過小になる場合もある。その結果、反インペラ側端部に配置された転がり軸受１０の滑りが相対的に高くなるので、インペラ側端部に配置された転がり軸受１０よりも焼付きが生じやすい。このような理由から、上記構成は、反インペラ側端部に配置された転がり軸受１０（図１においては左側の転がり軸受１０）に対して適用することが特に好ましい。
【００２２】
ただし、ハウジング１の内周面と外輪１２の外周面との間にクリアランスＣがあると、転がり軸受１０の回転時又は停止時の振動により、外輪１２の外周面やハウジング１の内周面のうち外輪１２の外周面に対向する部分にフレッチングが生じるおそれがある。その際に、クリアランスＣが小さいと、発生した摩耗粉を噛み込みやすいので、外輪１２の軸方向変位が円滑に行われにくくなる。その結果、転がり軸受１０に適正な予圧が付与されず、予圧過小又は予圧過大により早期に焼付き又は剥離を引き起こすおそれがある。
【００２３】
そこで、本実施形態の電動圧縮機においては、図２に示すように、外輪１２の外周面に表面処理が施され、フレッチングを抑制する表面処理被膜１５が形成されている。この表面処理被膜１５は、潤滑性を有する潤滑被膜であり、外輪１２の外周面やハウジング１の内周面のうち外輪１２の外周面に対向する部分にフレッチングが生じることを抑制することができるので、クリアランスＣが小さい場合でも外輪１２の軸方向変位が円滑に行われる。その結果、転がり軸受１０に適正な予圧が付与されるため、電動圧縮機が高い回転速度で使用されても転がり軸受１０に焼付きや剥離が生じにくく、電動圧縮機は長寿命となる。なお、表面処理被膜１５の表面に潤滑油、グリース等の潤滑剤を塗布してもよい。
【００２４】
フレッチングを抑制することが可能であれば、表面処理被膜の種類は特に限定されるものではないが、例えば以下のようなものがあげられる。すなわち、固体潤滑剤被膜、ダイヤモンドライクカーボン被膜、金属被膜、化成処理被膜、黒染め処理被膜、硬質クロムメッキ被膜、ニッケル亜鉛メッキ被膜などがあげられる。
固体潤滑剤被膜を構成する固体潤滑剤としては二硫化モリブデン、二硫化タングステン等があげられ、固体潤滑剤被膜はデフリックコート等の表面処理により形成することができる。また、金属被膜を構成する金属としては金、銀、銅、亜鉛、鉛、錫、チタン、ニッケル、アルミニウム等があげられ、金属被膜はショットピーニング、めっき等の表面処理により形成することができる。金属被膜の膜厚は１０μｍ以下が好ましい。さらに、化成処理被膜を構成する化合物としてはリン酸マンガン、リン酸亜鉛等があげられる。
【００２５】
図２に示した例においては、外輪１２の外周面に表面処理被膜１５が形成されているが、図３に示した変形例のように、ハウジング１の内周面のうち外輪１２の外周面に対向する部分に表面処理被膜１５を形成してもよく、この場合でも上記と同様の効果が奏される。また、図示はしないが、外輪１２の外周面及びハウジング１の内周面（外輪１２の外周面に対向する部分）の両方に表面処理被膜１５を形成してもよく、この場合でも上記と同様の効果が奏される。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、２個の転がり軸受１０，１０は、正面組合せ（ＤＦ）とされていたが、背面組合せ（ＤＢ）とすることもできる。
【００２６】
また、本実施形態においては、転がり軸受の例としてアンギュラ玉軸受をあげて説明したが、本発明においてはアンギュラ玉軸受以外の様々な種類の転がり軸受を使用することができる。例えば、深溝玉軸受，４点接触玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【００２７】
さらに、本実施形態のように複数の転がり軸受を備える場合は、１種又は２種以上の転がり軸受を用いても差し支えない。そして、２種以上の転がり軸受を備える場合は、その種類の組み合わせは特に限定されない。さらに、回転軸２を支持する転がり軸受１０の数は、特に限定されるものではなく、１個でもよいし２個以上でもよい。
さらに、転がり軸受１０の軌道輪（内輪１１及び外輪１２）の材質は特に限定されるものではないが、鋼等の金属が好ましい。具体例としては、Ｍ５０等の耐熱鋼（耐熱性，耐摩耗性を必要とする場合）、ＳＵＳ４４０Ｃ等のステンレス鋼、ＳＵＪ２等の軸受鋼、浸炭鋼があげられる。
【００２８】
さらに、転動体１３の材質は特に限定されるものではないが、鋼等の金属やセラミックが好ましく、回転軸２が数万〜数十万ｒｐｍという高速回転で使用される場合にはセラミックがより好ましい。セラミックの具体例としては、窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等があげられる。
【００２９】
本実施形態の電動圧縮機は、ハウジング２の内部に電動モータが設置されているため、この電動モータの発熱により、転がり軸受１０の温度が上昇し、転がり軸受１０の軌道面と転動体１３の転動面との間に存在する油膜が薄くなるおそれがある。転動体１３の材質として、一般的に使用する軸受鋼に比べて密度が小さいセラミックを使用すれば、回転軸２の回転時に転動体１３に作用する遠心力が小さくなり、転がり軸受１０に負荷される荷重を抑えて、発熱量の上昇を抑えることができる。
【００３０】
また、転動体１３が金属製である場合は、摩耗が発生して焼付きが生じるおそれがあるが、転動体１３をセラミック製とすれば、摩耗が抑制される。また、軌道輪１１，１２を耐熱鋼等の鋼製、転動体１３をセラミック製とすれば、軌道輪１１，１２と転動体１３とが異種材料であるため、上記油膜が不十分になっても両者の凝着が生じにくく、耐摩耗性，耐焼付き性が優れる。よって、転がり軸受１０が長寿命となり、その結果、電動圧縮機が長寿命となる。
【００３１】
なお、圧縮や圧送を行う気体が高温の場合は、軌道輪１１，１２の材質を耐熱鋼とし、転動体１３の材質をセラミックとすることが好ましいが、異質の材質であるため、線膨張係数の差による予圧変化が生じるおそれがある。よって、線膨張係数の差による予圧変化を抑えるため、定圧予圧とすることが好ましい。
さらに、本実施形態の電動圧縮機と同様の構成の転がり軸受装置は、電動送風機としても使用できる。電動送風機は気体を送る種々の用途に使用可能であり、例えば、燃料電池用の空気圧送機、水蒸気圧送機に好適に使用可能である。
【００３２】
〔第二実施形態〕
本発明に係る転がり軸受装置の第二実施形態である電動圧縮機の構造を、図４を参照しながら詳細に説明する。図４は、第二実施形態の電動圧縮機が備える転がり軸受及びその周辺部分を拡大して示した部分断面図である。ただし、第二実施形態の電動圧縮機の構成及び作用効果は、第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。また、図４においては、図２と同一又は相当する部分には、図２と同一の符号を付してある。
【００３３】
図４に示すように、ハウジング１の内周面には、金属製の円筒形状部材であるスリーブ８が圧入されており、スリーブ８の径方向内側に転がり軸受１０が配されている。そして、スリーブ８の内周面とこれに対向する外輪１２の外周面との間には、微小な径方向隙間Ｃが設けられている。
すなわち、２個の転がり軸受１０，１０は、回転軸２の外周面及びスリーブ８の内周面の間に配され、それぞれの内輪１１，１１が回転軸２に圧入等により固定され、それぞれの外輪１２，１２がスリーブ８に径方向隙間Ｃを介して保持されている。スリーブ８の内周面と外輪１２の外周面との間に径方向隙間Ｃが設けられているので、外輪１２，１２はスリーブ８の内周面に嵌合されているものの軸方向に変位可能となっている。
【００３４】
径方向隙間Ｃの大きさは特に限定されるものではないが、スリーブ８に対する外輪１２の傾き（以下、「ミスアライメント」と記すこともある）が０．００２５ｒａｄ以下（より好ましくは０．００２０ｒａｄ以下）となるような大きさに設定されていることが好ましい。つまり、スリーブ８の中心軸線と外輪１２の中心軸線とのなす角度が、０．００２５ｒａｄ以下（より好ましくは０．００２０ｒａｄ以下）となるように、径方向隙間Ｃの大きさが設定されていることが好ましい。なお、スリーブ８の軸方向長さは、外輪１２の幅以上とすることが好ましい。また、スリーブ８の厚さは、転がり軸受１０に作用するラジアル荷重によって変形しない厚さとすることが好ましい。
このような構成により、予圧負荷用ばね２１が突き当てられている転がり軸受１０には適正な定圧予圧が付与され、ハウジング１の内側に回転軸２をがたつきなく回転自在に支持している。
【００３５】
このような本実施形態の電動圧縮機は、気体を圧縮する種々の用途に使用可能であり、例えば車載用過給機（電動モータ駆動方式の過給機）に好適に使用可能である。車載用過給機に用いられる電動圧縮機は、一般に数万〜数十万ｒｐｍという高い回転速度で使用されるため、転動体と軌道面との間に滑りが発生して焼付きが生じやすい。しかしながら、本実施形態の電動圧縮機は、上記のようにスリーブ８の内周面と外輪１２の外周面との間にクリアランスＣが設けられていて、外輪１２が軸方向に変位可能となっているので、転がり軸受１０に適正な予圧を付与することができる。そして、転動体１３と内輪１１の軌道面との間の滑りが増加しない最低限の予圧を付与するので、滑りが増加せず転がり軸受１０に焼付きが生じにくい。
【００３６】
また、上記のようにスリーブ８の内周面と外輪１２の外周面との間に適正なクリアランスＣを設けて、スリーブ８に対する外輪１２の傾きを例えば０．００２５ｒａｄ以下（より好ましくは０．００２０ｒａｄ以下）としているので、公転する転動体１３と内輪１１の軌道面との間に発生する滑りが抑制される。そのため、転動体１３と内輪１１の軌道面との間に焼付きが生じにくいので、本実施形態の電動圧縮機は、数万〜数十万ｒｐｍという高い回転速度で使用されても焼付きが生じにくく長寿命である。
【００３７】
このとき、焼付きが発生しやすい内輪１１の軌道面（軌道溝）の溝半径を適切に設定することにより、焼付きの発生をより抑制することができる。すなわち、内輪１１が備える軌道溝の溝半径は、転動体１３である玉の直径の５４％以上６０％以下とすることが好ましい。このような構成とすれば、スリーブ８に対して外輪１２が傾斜（ミスアライメント）していても、公転する転動体１３と内輪１１の軌道面との間に発生する滑りが抑制されやすいので、焼付きの発生をより抑制することができる。
【００３８】
ただし、スリーブ８の内周面と外輪１２の外周面との間にクリアランスＣがあると、転がり軸受１０の回転時又は停止時の振動により、スリーブ８の内周面及び外輪１２の外周面にフレッチングが生じるおそれがある。その際に、クリアランスＣが小さいと、発生した摩耗粉を噛み込みやすいので、外輪１２の軸方向変位が円滑に行われにくくなる。その結果、転がり軸受１０に適正な予圧が付与されず、予圧過小又は予圧過大により早期に焼付き又は剥離を引き起こすおそれがある。
【００３９】
そこで、第二実施形態の電動圧縮機においては、図４に示すように、外輪１２の外周面に表面処理が施され、フレッチングを抑制する表面処理被膜１５が形成されている。この表面処理被膜１５は、潤滑性を有する潤滑被膜であり、外輪１２の外周面やスリーブ８の内周面にフレッチングが生じることを抑制することができるので、クリアランスＣが小さい場合でも外輪１２の軸方向変位が円滑に行われる。その結果、転がり軸受１０に適正な予圧が付与されるため、電動圧縮機が高い回転速度で使用されても転がり軸受１０に焼付きや剥離が生じにくく、電動圧縮機は長寿命となる。なお、表面処理被膜１５の表面に、潤滑油、グリース等の潤滑剤を塗布してもよい。また、表面処理被膜の種類については、第一実施形態と同様である。
【００４０】
なお、図４に示した例においては、外輪１２の外周面に表面処理被膜１５が形成されているが、図５に示した変形例のように、スリーブ８の内周面に表面処理被膜１５を形成してもよく、この場合でも上記と同様の効果が奏される。また、図示はしないが、外輪１２の外周面及びスリーブ８の内周面の両方に表面処理被膜１５を形成してもよく、この場合でも上記と同様の効果が奏される。
【符号の説明】
【００４１】
１      ハウジング
２      回転軸
３      インペラ
５      ロータ
６      ステータ
８      スリーブ
１０      転がり軸受
１１      内輪
１２      外輪
１３      転動体
１５      表面処理被膜
Ｃ      クリアランス
【図１】
2015052384.tif 000003
【図２】
2015052384.tif 000004
【図３】
2015052384.tif 000005
【図４】
2015052384.tif 000006
【図５】
2015052384.tif 000007