(57)【要約】【課題】保持器とシャフトとの接触を防止して、軸受の長寿命化を図ることができるスラスト玉軸受を提供する。【解決手段】スラスト玉軸受３０は、円環状に形成され、互いに軸方向で離間して平行配置される一対のレース３１，３２と、一対のレース３１，３２間に転動自在に配置される複数の玉３３と、一対のレース３１，３２間に配置され、複数の玉３３を略等間隔に保持する保持器３４と、を備え、一対のレース３１，３２の少なくとも一方に、玉３３と接する転動溝３１ａ，３２ａが少なくとも１つ設けられ、転動溝３１ａ，３２ａの半径Ｒは、玉３３の直径Ｄの６０％以上に設定され、転動溝３１ａ，３２ａの深さＨは、６０μｍ以下に設定される。【選択図】図２
2013160291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に形成され、互いに軸方向で離間して平行配置される一対のレースと、
前記一対のレース間に転動自在に配置される複数の玉と、
前記一対のレース間に配置され、前記複数の玉を略等間隔に保持する保持器と、を備えるスラスト玉軸受であって、
前記一対のレースの少なくとも一方に、前記玉と接する転動溝が少なくとも１つ設けられ、
前記転動溝の半径は、前記玉の直径の６０％以上に設定され、
前記転動溝の深さは、６０μｍ以下に設定されることを特徴とするスラスト玉軸受。
【請求項２】
前記転動溝は、前記レースがプレス加工されるときに同時に形成されることを特徴とする請求項１に記載のスラスト玉軸受。
【請求項３】
冷凍冷蔵庫又はエアコンに内蔵されるコンプレッサに使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載のスラスト玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラスト玉軸受に関し、より詳細には、冷凍冷蔵庫やエアコンなどの密封型のコンプレッサに使用されるスラスト玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍冷蔵庫やエアコンなどの密封型のコンプレッサは、近年の環境対応にも応えるべく、消費電力の低減化、騒音の防止など高い効率化が求められている。その対策の一環として、コンプレッサのシャフトを回転自在に支承する部分に、スラスト玉軸受が使用される。この部分にスラスト玉軸受が使用されることにより、回転特性が向上してコンプレッサの効率が向上する。
【０００３】
次に、図３を参照して、冷凍冷蔵庫やエアコンなどの密封型のコンプレッサに使用される従来のスラスト玉軸受５０について説明する。このスラスト玉軸受５０は、環状に形成され、互いに軸方向で離間して平行配置される一対のレース５１，５２と、一対のレース５１，５２間に転動自在に配置される複数の玉５３と、一対のレース５１，５２間に配置され、複数の玉を略等間隔に保持する保持器５４と、を備える。また、一対のレース５１，５２は平板でそれぞれ形成される。このため、複数の玉５３が接する一対のレース５１，５２の転動面５１ａ，５２ａはフラット形状にそれぞれ形成されている。
【０００４】
そして、スラスト玉軸受５０がコンプレッサのシャフトを支承する際には、保持器５４は複数の玉５３に案内されることになるが、転動面５１ａ，５２ａがフラット形状であるため、保持器５４がそのシャフトに接触してしまい、連れ回されることが起きる。このとき、保持器５４と複数の玉５３との相互作用で、複数の玉５３の正常な自転及び公転が阻害され、複数の玉５３と転動面５１ａ，５２ａとの間に滑りが発生してしまう。そして、この滑りの発生がレース５１，５２の早期摩耗に繋がり、その結果、軸受回転時の騒音化、非効率化となって、コンプレッサの信頼性が低下する可能性がある。
【０００５】
そこで、従来技術として、複数の玉をレースの周方向に複列に千鳥配置して高剛性とし軸受の長寿命化を図るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、シャフトとレースとの間に所定の軸方向隙間を設けて、この軸方向隙間を潤滑油の流路として形成することにより、潤沢な潤滑油の供給を行なって軸受回転時の低騒音化、高効率化を図るものが知られている（例えば、特許文献２参照）。また、玉１個の重量をｍ［ｇ］、玉の数をＺ［個］、玉の転動径をｄ［ｍｍ］、シャフトの最高回転数をｎ［ｒ／ｓ］、スラスト玉軸受に掛かる重力方向の荷重をＦａ［Ｎ］としたとき、これらの値がＦａ＞２．０×１０−３・ｍ・Ｚ・ｄ・ｎの関係式を満たすことにより、玉の滑りを低減して摩耗を防ぐものが知られている（例えば、特許文献３参照）。また、スラスト玉軸受を重力方向で支持する弾性支持部材を設け、これにより、外力が加わったときのレースと玉との接触荷重を抑制して、軸受回転時の低騒音化、高効率化を図るものが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−３２００１８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５５５５６号公報
【特許文献３】特開２００８−１２１６２８号公報
【特許文献４】特開２０１０−１０１２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜４のいずれも、別途部材を用意する、或いは新たな加工を施すなど、構造を複雑にしてしまうものであり、製造コストが上昇してしまう可能性があった。また、上記特許文献１〜４のいずれも、保持器とシャフトとの接触を防止する点で、具体的な解決策を提示するものではなかった。
【０００８】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持器とシャフトとの接触を防止して、軸受の長寿命化を図ることができるスラスト玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）円環状に形成され、互いに軸方向で離間して平行配置される一対のレースと、一対のレース間に転動自在に配置される複数の玉と、一対のレース間に配置され、複数の玉を略等間隔に保持する保持器と、を備えるスラスト玉軸受であって、一対のレースの少なくとも一方に、玉と接する転動溝が少なくとも１つ設けられ、転動溝の半径は、玉の直径の６０％以上に設定され、転動溝の深さは、６０μｍ以下に設定されることを特徴とするスラスト玉軸受。
（２）転動溝は、レースがプレス加工されるときに同時に形成されることを特徴とする（１）に記載のスラスト玉軸受。
（３）冷凍冷蔵庫又はエアコンに内蔵されるコンプレッサに使用されることを特徴とする（１）又は（２）に記載のスラスト玉軸受。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスラスト玉軸受によれば、一対のレースの少なくとも一方に、玉と接する転動溝が少なくとも１つ設けられ、転動溝の半径が玉の直径の６０％以上に設定され、転動溝の深さが６０μｍ以下に設定されるため、玉の転動位置が転動溝によって規制され、玉に案内される保持器がシャフトに接触するのを防止することができる。これにより、玉とレースとの間の滑りを防止して、レースの摩耗を防止することができるので、スラスト玉軸受の長寿命化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明のスラスト玉軸受によれば、転動溝は、レースがプレス加工されるときに同時に形成されるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るスラスト玉軸受の一実施形態が使用されたコンプレッサを説明する断面図である。
【図２】図１に示すスラスト玉軸受を説明する拡大断面図である。
【図３】従来のスラスト玉軸受を説明する拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るスラスト玉軸受の一実施形態が使用されたコンプレッサについて、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
本実施形態のコンプレッサ１０は、図１に示すように、密閉容器１１を有し、その内部に駆動系などが配置される構造である。密閉容器１１の内部には、固定子１２及び回転子１３を有する回転駆動部１４、回転駆動部１４の動作により圧縮又は膨張する冷媒（例えば、冷媒ガスなど）などが設けられている。なお、コンプレッサ１０は、冷凍冷蔵庫やエアコンなどに内蔵されている。
【００１５】
回転子１３は、圧入により一体化された状態でシャフト１５に連結される。シャフト１５は、回転子１３が固定される主軸部１６と、主軸部１６の上端部に形成される鍔部１７と、鍔部１７の上面に形成され、主軸部１６に対し偏心して配置される偏心軸部１８と、を有する。
【００１６】
シャフト１５の上部片側位置には、シリンダブロック２０が設けられる。シリンダブロック２０は、略円筒形の圧縮室２１を有する。この圧縮室２１にピストン２２が往復自在に嵌挿される。また、ピストン２２は、偏心軸部１８との間を連結部材２３により連結されている。
【００１７】
そして、シャフト１５の主軸部１６は、主軸受１９に対して上下方向に沿って挿通されている。また、シャフト１５の鍔部１７の下面と主軸受１９の上面との間にはスラスト玉軸受３０が配置されている。これらにより、シャフト１５が回転自在に支承されると共に、シャフト１５と回転子１３の重力方向の荷重（自重）が支持される。
【００１８】
スラスト玉軸受３０は、図２に示すように、円環状に形成され、互いに軸方向で離間して平行配置される上下一対の上下レース３１，３２と、上下レース３１，３２間に転動自在に配置される複数の玉３３と、上下レース３１，３２間に配置され、複数の玉３３を略等間隔に保持する保持器３４と、を備え、主軸部１６に遊嵌されている。なお、本実施形態では、上下レース３１，３２及び複数の玉３３は金属製である。また、潤滑成分が混合された冷媒が、上下レース３１，３２間の軸受空間を循環経路としている。
【００１９】
上下レース３１，３２は、円環状の平板でそれぞれ形成されており、上下レース３１，３２の玉３３と接する面には、転動溝３１ａ，３２ａがそれぞれ形成されている。そして、この転動溝３１ａ，３２ａの半径（曲率）Ｒは玉の直径Ｄの６０％以上に設定されると共に、転動溝３１ａ，３２ａの深さＨは６０μｍ以下に設定されている。また、転動溝３１ａ，３２ａは、上下レース３１，３２がプレス加工されるときに同時に形成される。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態のスラスト玉軸受３０によれば、上下レース３１，３２に、玉３３と接する転動溝３１ａ，３２ａがそれぞれ設けられ、転動溝３１ａ，３２ａの半径Ｒが玉３３の直径Ｄの６０％以上に設定され、転動溝３１ａ，３２ａの深さＨが６０μｍ以下に設定されるため、玉３３の転動位置が転動溝３１ａ，３２ａによって規制され、玉３３に案内される保持器３４がシャフト１５に接触するのを防止することができる。これにより、玉３３とレース３１，３２との間の滑りを防止して、レース３１，３２の摩耗を防止することができるので、スラスト玉軸受３０の長寿命化を図ることができる。
【００２１】
また、本実施形態のスラスト玉軸受３０によれば、転動溝３１ａ，３２ａは、レース３１，３２がプレス加工されるときに同時に形成されるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、転動溝が一列である場合を例示したが、これに限定されず、軌道溝は二列以上の複列であってもよい。
また、上記実施形態では、上下レースの両方に転動溝が形成される場合を例示したが、これに限定されず、上下レースの一方のみに転動溝が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０    コンプレッサ
３０    スラスト玉軸受
３１    上レース
３１ａ  転動溝
３２    下レース
３２ａ  転動溝
３３    玉
３４    保持器
Ｒ    転動溝の半径
Ｈ    転動溝の深さ
Ｄ    玉の直径
【図１】
2013160291.tif 000003
【図２】
2013160291.tif 000004
【図３】
2013160291.tif 000005