(57)【要約】【課題】ころの転動面がストレート部とクラウニング部で形成されたころ軸受における、クラウニング部の接触領域での局部的な摩耗と表面損傷を防止することである。【解決手段】円筒ころ４のクラウニング部４ｂの表面粗さＲａを０．０６μｍ以下と滑らかにすることにより、クラウニング部４ｂと内外輪２、３の軌道面２ａ、３ａとの転動接触領域で滑りが生じても、この接触領域で局部的な摩耗や表面損傷が生じないようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に複数のころを配列し、これらのころの転動面を中央部のストレート部と両端部のクラウニング部とで形成したころ軸受において、前記クラウニング部の表面粗さＲａを０．０６μｍ以下としたことを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
前記ころの転動面のストレート部とクラウニング部との繋ぎ部を７００Ｒ以上の曲面で形成した請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記ころ軸受が、スクロールコンプレッサの駆動軸に取り付けられるものである請求項１または２に記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に複数のころを配列した円筒ころ軸受や円錐ころ軸受等のころ軸受には、ころの両端部と内外輪の軌道面との間でのエッジロードの発生を防止するために、ころの転動面を中央部のストレート部と両端部のクラウニング部とで形成したものがある。
【０００３】
このようなころ軸受では、ころの転動面のストレート部とクラウニング部との周速差によって、クラウニング部と内外輪の軌道面との転動接触領域で滑りが生じ、この滑りが生じるクラウニング部の接触領域が局部的に摩耗しやすくなる問題がある。
【０００４】
特に、スクロールコンプレッサの駆動軸に取り付けられるころ軸受のように、低粘度の潤滑油と一緒に冷媒が存在するケーシング内で使用されるものでは、内外輪の軌道面ところの転動面の間で油膜切れが起こりやすく、滑りが生じるころのクラウニング部と内外輪の軌道面との接触領域には、局部摩耗のみでなく、ピーリングやスミアリングのような表面損傷も発生しやすくなる（例えば、特許文献１参照）。なお、ピーリングとは、直径が１０μｍ程度の局部的な微小剥離現象であり、スミアリングとは微小な溶着を伴う一種の焼付き現象である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３１５９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ころの転動面がストレート部とクラウニング部で形成されたころ軸受における、クラウニング部の接触領域での局部的な摩耗と表面損傷を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に複数のころを配列し、これらのころの転動面を中央部のストレート部と両端部のクラウニング部とで形成したころ軸受において、前記クラウニング部の表面粗さＲａを０．０６μｍ以下とした構成を採用した。
【０００８】
すなわち、クラウニング部の表面粗さＲａを０．０６μｍ以下と滑らかにすることにより、クラウニング部と内外輪の軌道面との転動接触領域で滑りが生じても、この接触領域で局部的な摩耗や表面損傷が生じないようにした。なお、クラウニング部の表面粗さＲａを０．０６μｍ以下としたのは、後述する軸受回転試験の結果に基づくものである。
【０００９】
前記ころの転動面のストレート部とクラウニング部との繋ぎ部を７００Ｒ以上の曲面で形成することにより、この繋ぎ部での過大な接触圧力の発生を防止することができる。
【００１０】
上述した各ころ軸受は、スクロールコンプレッサの駆動軸に取り付けられるものに好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のころ軸受は、クラウニング部の表面粗さＲａを０．０６μｍ以下と滑らかにしたので、クラウニング部と内外輪の軌道面との転動接触領域で滑りが生じても、この接触領域で局部的な摩耗や表面損傷が生じないようにすることができる。
【００１２】
前記ころの転動面のストレート部とクラウニング部との繋ぎ部を７００Ｒ以上の曲面で形成することにより、この繋ぎ部での過大な接触圧力の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）に示すように、このころ軸受１は、内輪２の軌道面２ａと外輪３の軌道面３ａとの間に、複数の円筒ころ４を保持器５に保持して配列した円筒ころ軸受であり、外輪３側に鍔３ｂが設けられている。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、前記ころ４の転動面は、中央部のストレート部４ａと、両端部のクラウニング部４ｂと、これらの繋ぎ部４ｃとで形成されており、クラウニング部４ｂの表面粗さＲａは０．０６μｍ以下とされ、繋ぎ部４ｃは７００Ｒ以上の曲面で形成されている。
【００１５】
図２は、上述したころ軸受１（１ａ、１ｂ、１ｃ）を使用したスクロールコンプレッサを示す。このスクロールコンプレッサは、モータ１１で回転駆動される駆動軸１２がケーシング１３に挿入され、駆動軸１２の先端部に設けられた偏心部１２ａに、旋回スクロール１４がころ軸受１ａで支持され、旋回スクロール１４と対峙するように固定スクロール１５がケーシング１３に取り付けられており、旋回スクロール１４と固定スクロール１５との間に、ケーシング１３に流入する冷媒を圧縮する渦巻状の圧縮動作室１６が形成されている。圧縮動作室１６は外周側から内周側へ向けて容積が漸減するように形成されており、圧縮動作室１６で圧縮された冷媒は、その中心部に設けられた排出孔１７から排出される。
【００１６】
前記駆動軸１２は、中央部をころ軸受１ｂでケーシング１３に支持され、基端部をころ軸受１ｃでモータ１１のケーシング１１ａに支持されている。冷媒が流入するケーシング１３内には低粘度の潤滑油ＶＧ２が供給されるようになっており、ころ軸受１ａ、１ｂはこの低粘度潤滑油ＶＧ２で潤滑される。なお、モータ１１のケーシング１１ａに支持されたころ軸受１ｃは、別途にグリース潤滑される。
【実施例】
【００１７】
表１に示すように、実施例として、前記ころ４の転動面のクラウニング部４ｂの表面粗さＲａを０．０６μｍ以下とした円筒ころ軸受（実施例１〜３）と、比較例として、クラウニング部４ｂの表面粗さＲａを０．０６μｍよりも粗くした円筒ころ軸受（比較例１〜４）とを用意した。表１には、前記繋ぎ部４ｃの形状も併記した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
これらの各実施例と比較例の円筒ころ軸受を回転試験機に取り付けて軸受回転試験を行い、内輪の軌道面の摩耗状態を調査した。試験条件は以下の通りである。
・軸受サイズ：外径９０ｍｍ、内径４０ｍｍ、幅２３ｍｍ
・回転速度  ：２３００ｒｐｍ
・ラジアル荷重：２．５ｋＮ
・潤滑油      ：ＶＧ２
・運転時間    ：１５時間（連続）
【００２０】
表１に、上記軸受回転試験における内輪軌道面の摩耗状態の調査結果を併せて示す。クラウニング部４ｂの表面粗さＲａを０．０６μｍよりも粗くした各比較例のものはいずれも、図３に示すように、内輪２の軌道面２ａのころ４のクラウニング部４ｂとの転動接触部に顕著な局部摩耗が認められた。これに対して、クラウニング部４ｂの表面粗さＲａを０．０６μｍ以下とした各実施例のものは、いずれも内輪２の軌道面２ａに局部摩耗が認められなかった。
【００２１】
上述した実施形態では、ころ軸受を円筒ころ軸受としたが、本発明に係るころ軸受は、円錐ころ軸受等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ａはころ軸受の実施形態を示す縦断面図、ｂはａのころを示す正面図
【図２】図１のころ軸受を使用したスクロールコンプレッサを示す縦断面図
【図３】軸受回転試験における比較例の内輪軌道面の摩耗状態を示す模式図
【符号の説明】
【００２３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  ころ軸受
２  内輪
２ａ  軌道面
３  外輪
３ａ  軌道面
３ｂ  鍔
４  ころ
４ａ  ストレート部
４ｂ  クラウニング部
４ｃ  繋ぎ部
５  保持器
１１  モータ
１１ａ  ケーシング
１２  駆動軸
１２ａ  偏心部
１３  ケーシング
１４  旋回スクロール
１５  固定スクロール
１６  圧縮動作室
１７  排出孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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