(57)【要約】【課題】簡単な構成で、高速回転時に各転動体に加わる遠心力に拘らず、各転動体の公転運動が確実に行われる様にして、これら各転動体の転動面と内輪軌道とに、スミアリング或いはスキッディングと呼ばれる損傷が発生する事を防止できる構造を実現する。【解決手段】保持器１５ａの軸方向端縁に、この保持器１５ａの回転方向前方に向かう程浅くなる方向に傾斜した動圧溝１９、１９を設ける。運転時に上記保持器１５ａの端縁に、潤滑油を含む冷媒等の流体を衝突させ、この保持器１５ａに、上記各転動体の公転方向のトルクを付与する。【選択図】図２
2009127650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、これら各転動体を転動自在に保持した状態で上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に配置された、円環状の保持器とを備え、これら外輪の内周面と内輪の外周面との間に流体を、これら外輪及び内輪の軸方向に流通させる状態で使用されるラジアル転がり軸受に於いて、上記保持器の軸方向両端縁のうち、少なくとも上記流体の流通方向に関して上流側の端縁に、この保持器の回転方向前方に向かう程浅くなる方向に傾斜した溝を設けた事を特徴とするラジアル転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばスクロール型コンプレッサの回転軸の如く、高速で回転する回転軸を、ハウジング等の固定の部分に支持する為の、ラジアル転がり軸受の改良に関する。具体的には、簡単な構成で、高速回転時に各転動体に加わる遠心力に拘らず、これら各転動体の公転運動が確実に行われる様にして、これら各転動体の転動面と内輪軌道とに、スミアリング或いはスキッディングと呼ばれる損傷が発生する事を防止できる構造を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
空調機等を構成する蒸気圧縮式冷凍機に組み込まれるコンプレッサとして、例えば特許文献１〜３に記載された様な、スクロール型コンプレッサが広く知られている。図６は、このうちの特許文献２に記載された構造を示している。電動機１により回転駆動されて冷媒圧縮部２の可動スクロール３を偏心運動させる回転軸４は、上端部をラジアル転がり軸受５により、下端部を支持フレーム２３により、ケース２２内に、回転自在に支持している。上記電動機１への通電に基づいて上記回転軸４を回転させると、上記冷媒圧縮部２が、吸入管６から吸入した冷媒を圧縮し、吐出管７から吐出する。この冷媒圧縮部２が圧縮した、潤滑油を含む高圧の冷媒の一部は、上記回転軸４の中心部に設けた補助吐出孔８を通じて上記ラジアル転がり軸受５の上方に送り出し、軸受カバー９で跳ね返して、このラジアル転がり軸受５を通過させる。そして、上記高圧の冷媒に含まれる潤滑油により、このラジアル転がり軸受５を潤滑する。
【０００３】
このラジアル転がり軸受５の運転速度は相当に高くなる場合があり、この場合には、このラジアル転がり軸受５を構成する各転動体１０、１０に加わる遠心力も大きくなる。そして、この遠心力に基づいて、これら各転動体１０、１０が、外輪１１の内周面の外輪軌道１２に、強く押し付けられた状態となる。この状態では、上記各転動体１０、１０の転動面と、内輪１３の外周面の内輪軌道１４との当接圧が低下乃至は喪失し、上記回転軸４の回転に伴うこの内輪１３の回転速度に見合う程の速度で、上記各転動体１０、１０が転動（自転及び公転）する事がなくなる。言い換えれば、上記内輪１３の回転速度に比べて、上記各転動体１０、１０の自転速度及び公転速度が遅くなる。この状態では、これら各転動体１０、１０の転動面と上記内輪軌道１４との接触部で、滑り摩擦の割合が多くなり、この接触部に、スミアリング或いはスキッディングと呼ばれる損傷が発生し易くなる。
【０００４】
この様な原因でのスミアリング或いはスキッディングの発生を防止する為の技術として従来から、特許文献４に記載された構造が知られている。この特許文献４に記載された従来技術は、円筒ころ軸受に関してスミアリング或いはスキッディングを抑えるもので、この円筒ころ軸受の外輪軌道の形状を非円形とし、一部のころに予圧を付与する事で公転滑りを小さくする。又、特許文献５に記載された従来技術の場合、図７に示す様に、保持器１５の軸方向端面に形成した凹溝１６、１６にノズル１７から流体を、斜め方向に吹き付けて上記保持器１５を回転させる事により公転滑りを抑え、上記スミアリング或いはスキッディングを抑える。
【０００５】
上述の様な特許文献４に記載された従来技術の場合、スクロール型コンプレッサの回転軸の支持部の如く、高速回転する部分に使用すると、異常発熱により焼き付き等のより重大な損傷の原因となる為、採用できない場合が多い。又、特許文献５に記載された従来技術の場合、保持器を回転駆動する為の流体を斜め方向に噴出する為のノズルが必要になる。流体を斜め方向に噴出するノズルは、噴出角度や噴出速度の調整が難しく、コストが嵩み易い。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１６８０号公報
【特許文献２】特開平５−１６９０号公報
【特許文献３】特開２００２−３３９９７５号公報
【特許文献４】特開２００１−１９３７４４号公報
【特許文献５】特開２００６−９０４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、簡単な構成で、高速回転時に各転動体に加わる遠心力に拘らず、各転動体の公転運動が確実に行われる様にして、これら各転動体の転動面と内輪軌道とに、スミアリング或いはスキッディングと呼ばれる損傷が発生する事を防止できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のラジアル転がり軸受は、内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、これら各転動体を転動自在に保持した状態で上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に配置された、円環状の保持器とを備える。そして、これら外輪の内周面と内輪の外周面との間に流体を、これら外輪及び内輪の軸方向に流通させる状態で使用される。
特に、本発明のラジアル転がり軸受に於いては、上記保持器の軸方向両端縁のうち、少なくとも上記流体の流通方向に関して上流側の端縁に、この保持器の回転方向前方に向かう程浅くなる方向に傾斜した溝を設けている。
【発明の効果】
【０００９】
上述の様に構成する本発明のラジアル転がり軸受の場合、外輪の内周面と内輪の外周面との間に、これら外輪及び内輪の軸方向に流通する流体が、保持器端縁の溝に衝突する事で、この保持器に回転方向の力が加わる。この結果、この保持器に保持された各転動体の公転運動が促進され、これら各転動体の転動面と内輪軌道との接触部に、大きな滑りが発生する事がなくなり、これら各転動体の転動面と内輪軌道とに、スミアリング或いはスキッディングと呼ばれる損傷が発生する事を防止できる。
上記外輪の内周面と内輪の外周面との間に流体を、これら外輪及び内輪の軸方向に流通させる為には、ノズルを設ける必要がないか、設ける場合でも、流体を軸方向に噴出する為の簡単なもので済む為、簡単な構成で、上記損傷防止を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［実施の形態の第１例］
図１〜２は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のラジアル転がり軸受５ａは、外輪１１ａと、内輪１３ａと、複数個の転動体１０と、保持器１５ａとを備える。このうちの外輪１１ａは、内周面にアンギュラ型の外輪軌道１２ａを設けている。又、上記内輪１３ａは、外周面に深溝型の内輪軌道１４ａを設けている。又、上記各転動体１０は、この内輪軌道１４ａと上記外輪軌道１２ａとの間に、転動自在に設けられている。又、上記保持器１５ａは、円環状のもみ抜き保持器で、上記外輪１１ａの内周面と上記内輪１３ａの外周面との間に、これら外輪１１ａ及び内輪１３ａと同心に配置されている。上記保持器１５ａには、それぞれが円形である複数のポケット１８、１８を、円周方向に関して等間隔に配置しており、これら各ポケット１８、１８内に上記各転動体１０を、転動自在に保持している。
【００１１】
更に、上記保持器１５ａの軸方向両端縁に、径方向から見た形状がくさび形の溝１９、１９を、両端縁毎に複数ずつ設けている。同じ端縁に形成した溝１９、１９の底面２０、２０は、円周方向に関して同じ方向に向かう程浅くなる方向に傾斜している。又、本例の場合には、一方の端縁に形成した溝１９、１９の底面２０、２０の傾斜方向と、他方の端縁に形成した溝１９、１９の底面２０、２０の傾斜方向とは、互いに逆にしている。この様な保持器１５ａを組み込んだラジアル転がり軸受５ａの使用時に、上記外輪１１ａの内周面と上記内輪１３ａの外周面との間の空間２１内に、潤滑油或いは潤滑油を含んだ冷媒等の流体を、ノズル１７ａにより送り込み、この流体を上記空間２１の軸方向に流通させる。
【００１２】
上述の様な本例のラジアル転がり軸受５ａを組み込んだコンプレッサ等の運転時には、上記ノズル１７ａから上記空間２１内に送り込まれた流体が、上記保持器１５ａの両端縁のうち、この流体の流通方向上流側端縁の溝１９、１９の底面２０、２０に、図２に矢印で示す様に、次々に衝突する。この流体は、上記保持器１５ａの軸方向に流れるが、上記各溝１９、１９の底面２０、２０は傾斜している為、上記流体の動圧に基づいて上記保持器１５ａに、上記各溝１９、１９が浅くなっている方向（図２の下向き）のトルクが加わる。この結果、上記保持器１５ａに保持された上記各転動体１０の公転運動が促進され、これら各転動体１０の転動面と前記内輪軌道１４ａとの接触部に、大きな滑りが発生する事がなくなり、これら各転動体１０の転動面とこの内輪軌道１４ａとに、スミアリング或いはスキッディングと呼ばれる損傷が発生する事を防止できる。上記空間２１に流体を流通させる為のノズル１７ａは、この流体を軸方向に噴出する為の簡単なもので済む為、簡単な構成で、上記損傷防止を図れる。
【００１３】
［実施の形態の第２例］
図３は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例は、前述の図６に示した、回転軸４の上端部をケース２２内に回転自在に支持する為のラジアル転がり軸受５に本発明を適用する場合に就いて示している。前述した通りこのラジアル転がり軸受５内には、スクロール型コンプレッサの運転時に潤滑油を含む冷媒が、軸方向に流通（上方から下方に流下）する。本例の場合には、この潤滑油を含む冷媒により保持器１５ａに、各転動体の公転方向のトルクを付与すべく、この保持器１５ａの端縁を、上記潤滑油を含む冷媒の流れに対向させている。
【００１４】
［実施の形態の第３例］
図４は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、保持器１５ｂの軸方向両端縁に形成した溝１９ａ、１９ａの底面２０ａ、２０ａの傾斜方向を、上述した第１〜２例と逆にして、流体の流れに伴って上記保持器１５ｂに加わる回転トルクの方向を、これら第１〜２例と逆にしている。
【００１５】
［実施の形態の第４例］
図５は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、保持器１５ｃの軸方向両端縁に形成した溝１９、１９ａの底面２０、２０ａの傾斜方向を、円周方向に関して互いに同じとしている。従って、流体の流れ方向を同じとした場合、上記保持器１５ｃの組み付け方向に応じて、この保持器１５ｃに加わる回転トルクの方向が逆になる。即ち、上述した第１〜３例の場合には、組み付け作業性の向上を主眼として、保持器１５〜１５ｂの組み付け方向に拘らず、この保持器１５〜１５ｂに加わる回転トルクの方向が同じになる様にしている。これに対して本例の場合には、部品製作、部品管理の容易化を主眼として、同種の保持器１５ｃの組み付け方向を変える事により、この保持器１５ｃに加わる回転トルクの方向を変えられる様にしている。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、スクロール型コンプレッサに限らず、高速で回転する回転軸を有する各種回転機械装置に組み込まれるラジアル転がり軸受に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。
【図２】保持器を取り出して径方向から見た図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。
【図４】同第３例を示す、図２と同様の図。
【図５】同第４例を示す、図２と同様の図。
【図６】本発明の対象となるラジアル転がり軸受を組み込んだスクロール型コンプレッサの１例を示す断面図。
【図７】従来構造の１例を示す、図２と同様の図。
【符号の説明】
【００１８】
１    電動機
２    冷媒圧縮部
３    可動スクロール
４    回転軸
５、５ａ  ラジアル転がり軸受
６    吸入管
７    吐出管
８    補助吐出孔
９    軸受カバー
１０    転動体
１１、１１ａ  外輪
１２、１２ａ  外輪軌道
１３、１３ａ  内輪
１４、１４ａ  内輪軌道
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  保持器
１６    凹溝
１７、１７ａ  ノズル
１８    ポケット
１９、１９ａ  溝
２０、２０ａ  底面
２１    空間
２２    ケース
２３    支持フレーム
【図１】
2009127650.tif 000003
【図２】
2009127650.tif 000004
【図３】
2009127650.tif 000005
【図４】
2009127650.tif 000006
【図５】
2009127650.tif 000007
【図６】
2009127650.tif 000008
【図７】
2009127650.tif 000009