スラスト受け機能評価装置
【課題】実機に近い状態でスラスト受けを評価することができるスラスト受け機能評価装置を提供する。
【解決手段】スラスト受け機能評価装置２１は、先端に偏心部３０を有する駆動軸２２と、スラスト受け１１に含まれる第一および第二の軌道輪１２ａ、１２ｂのうち、第一の軌道輪１２ａを固定する第一の固定部材２４と、第一の固定部材２４と対面する位置に設けられ、偏心部３０に装着されて、第一および第二の軌道輪１２ａ、１２ｂのうち、第二の軌道輪１２ｂとともに偏心回転運動を行う旋回プレート２３と、スラスト受け１１にスラスト荷重を負荷するスラスト荷重負荷手段２６とを備え、スラスト受け１１を機能評価できる。
【解決手段】スラスト受け機能評価装置２１は、先端に偏心部３０を有する駆動軸２２と、スラスト受け１１に含まれる第一および第二の軌道輪１２ａ、１２ｂのうち、第一の軌道輪１２ａを固定する第一の固定部材２４と、第一の固定部材２４と対面する位置に設けられ、偏心部３０に装着されて、第一および第二の軌道輪１２ａ、１２ｂのうち、第二の軌道輪１２ｂとともに偏心回転運動を行う旋回プレート２３と、スラスト受け１１にスラスト荷重を負荷するスラスト荷重負荷手段２６とを備え、スラスト受け１１を機能評価できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラスト受け機能評価装置に関し、特にスクロール形コンプレッサ等に使用されるスラスト受けの偏心回転性能等を評価するスラスト受け機能評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用給湯機のスクロール形コンプレッサは、旋回スクロールと固定スクロールが組み合わさり、旋回スクロールが旋回運動をして、吸入、圧縮をおこなっている。ここで、スクロール形コンプレッサの作動原理について、簡単に説明する。図６（Ａ）〜（Ｄ）は、スクロール形コンプレッサの作動原理の概略を示す図である。まず、図６（Ａ）を参照して、スクロール形コンプレッサ１０１は、渦巻き形状の旋回スクロール１０２と、同じく渦巻き形状の固定スクロール１０３と、互いの渦巻き形状の中心に位置する圧縮冷媒ガスの吐出部１０５を含む。固定スクロール１０３は、他部材に固定されており、公転運動を行うことはできない。旋回スクロール１０２は、自転運動を行うことはできないが、公転運動を行うことができるよう構成されている。旋回スクロール１０２の公転運動により、旋回スクロール１０２と固定スクロール１０３との間に生じる吸入口１０６ａ、１０６ｂが開口し、圧縮室１０４ａ、１０４ｂに、冷媒ガスが吸入される。旋回スクロール１０２が、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）の順に公転運動し、旋回すると、徐々に圧縮室１０４ａ、１０４ｂの容積が小さくなり、圧縮室１０４ａ、１０４ｂ内に吸入された冷媒ガスが圧縮され、吐出部１０５から吐出される。
【０００３】
このような構造のスクロール形コンプレッサ、すなわち、固定スクロール１０３が固定され、旋回スクロール１０２が偏心回転運動を行うスクロール形コンプレッサにおいては、相互間に発生する偏心スラスト荷重を受ける必要がある。このような偏心スラスト荷重を受けるスラスト受けが、特開２０００−１８６６８０号公報（特許文献１）、特開２００２−２４２８５７号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００４】
特許文献１および特許文献２によると、ころ軸受の転動軸心を、互いに垂直な方向に向きを変えて上下に２列に配列し、偏心回転運動によるスラスト荷重を受けることにしている。図７は、この場合のスラスト受けの基本構造を示す分解斜視図である。また、図８は、この場合のスラスト受けの一部を示す断面図である。図７および図８を参照して、スラスト受け１１１は、一対の軌道輪１１２ａ、１１２ｂと、軌道輪１１２ａ、１１２ｂとの間に配置される中間輪１１３とを含む。軌道輪１１２ａと中間輪１１３との間には、第一のころ１１４ａが配置され、図７において縦方向（紙面上下方向）に転動軸心を有するように、保持器１１５ａによって保持されている。また、軌道輪１１２ｂと中間輪１１３との間には、第二のころ１１４ｂが配置され、図７において横方向（紙面左右方向）に転動軸心を有するように、保持器１１５ｂによって保持されている。すなわち、第一のころ１１４ａと第二のころ１１４ｂとの転動軸心は、互いに垂直な方向に配列されている。このように構成することにより、スラスト受け１１１は、偏心回転運動によるスラスト荷重を受けている。
【０００５】
ここで、特開２００３−１２０６６４号公報（特許文献３）には、スラスト荷重を受けるスラスト軸受の回転性能を評価するために、スラスト軸受に偏心スラスト荷重を加え、これによりスラスト軸受の回転性能を評価する試験装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１８６６８０号公報（段落番号００１９〜００２１、図３）
【特許文献２】特開２００２−２４２８５７号公報（段落番号００２９、図５）
【特許文献３】特開２００３−１２０６６４号公報（段落番号０００８〜００１４、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したスラスト受け１１１の偏心回転性能を評価するためには、評価装置を用いて評価する必要がある。従来において、スラスト荷重を受けるスラスト軸受を評価する試験装置があるが、このような試験装置は、偏心スラスト荷重を負荷することができず、また、図９に示すように、放射状にころ１１７が配置されたスラスト軸受１１６を評価対象としているため、上記したスラスト受け１１１と構成が異なり、評価することはできない。
【０００７】
また、特許文献３に示す試験装置においては、偏心スラスト荷重を負荷することができるが、この場合も、スラスト受け１１１と構成が異なるスラスト軸受を評価対象としている。さらに、スラスト受け１１１に含まれる一対の軌道輪のうち、一方の軌道輪を偏心回転運動させ、他方の軌道輪を固定することができず、実機と大きく異なる条件となるため、評価を適切に行うことができない。
【０００８】
この発明の目的は、実機に近い状態でスラスト受けを評価することができるスラスト受け機能評価装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るスラスト受け機能評価装置は、相互間で偏心回転運動を行う第一の部材と第二の部材との間に介在してスラスト荷重を支持するスラスト受けを評価する。また、スラスト受け機能評価装置は、第一の部材に固定した第一の軌道輪と、第二の部材に固定した第二の軌道輪と、第一の軌道輪と第二の軌道輪との間に配置した中間輪と、第一の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第一のころと、第一のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第一の保持器と、第二の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第二のころと、第二のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第二の保持器とを具備し、第一のころの転動軸心と第二のころの転動軸心とが直交し、かつ、第一の部材から第一の軌道輪および第一の保持器を貫通して中間輪まで延在する第一のガイドピン、ならびに、第二の部材から第二の軌道輪および第二の保持器を貫通して中間輪まで延在する第二のガイドピンを具備し、第一のガイドピンが第一のころの転動軸線と直交する方向に、第一の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能で、第二のガイドピンが第二のころの転動軸線と直交する方向に、第二の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能としたことを特徴とするスラスト受けを評価する。ここで、スラスト受け機能評価装置は、先端に偏心部を有する駆動軸と、第一の軌道輪を固定する第一の固定部材と、第一の固定部材と対面する位置に設けられ、偏心部に装着されて、第二の軌道輪とともに偏心回転運動を行う旋回プレートと、スラスト受けにスラスト荷重を負荷するスラスト荷重負荷手段とを備え、上記スラスト受けを機能評価できる。
【００１０】
このように構成することにより、スラスト受けに含まれる第一および第二の軌道輪のうち、第二の軌道輪は、旋回プレートとともに偏心回転運動を行い、第一の軌道輪は、第一の固定部材に固定される。具体的には、先端に偏心部を有する駆動軸を回転させることにより、旋回プレートおよび第二の軌道輪に、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。ここで、スラスト受けには、スラスト荷重負荷手段によって、スラスト荷重が負荷される。このような評価条件は、上記したスクロール形コンプレッサ等において使用される条件に近いものである。したがって、このようなスラスト受け機能評価装置を用いることにより、実機に近い状態でスラスト受けを評価することができる。
【００１１】
好ましくは、ラジアル軸受と、一対の玉軸受軌道輪および一対の玉軸受軌道輪の間に配置される玉を含み偏心スラスト荷重を受ける偏心スラスト玉軸受と、一対の玉軸受軌道輪のうち、一方の玉軸受軌道輪を固定する第二の固定部材とを備える。ラジアル軸受は、偏心部および旋回プレートの間に設けられる。旋回プレートの一方の面に第二の軌道輪が配置され、旋回プレートの他方の面に一対の玉軸受軌道輪のうち、旋回プレートとともに偏心回転運動を行う他方の玉軸受軌道輪が配置される。
【００１２】
このように構成することにより、偏心部の外径部と旋回プレートとの間に設けられたラジアル軸受を介して、旋回プレートおよびこれに配置される第二の軌道輪、他方の玉軸受軌道輪に、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。したがって、より適切に、スラスト受けを評価することができる。
【００１３】
より好ましくは、旋回プレートを挟んで、スラスト受けは、駆動軸側に配置され、偏心スラスト玉軸受は、スラスト荷重負荷手段側に配置される。こうすることにより、スラスト受けに、適切にスラスト荷重を負荷することができる。
【００１４】
さらに好ましくは、スラスト荷重負荷手段は、駆動軸の中心軸線から偏心された位置にスラスト荷重を負荷する荷重点を含む。こうすることにより、スラスト受けに対し、偏心した位置にスラスト荷重を負荷することができるため、さらに実機に近い状態となる。
【００１５】
さらに好ましくは、スラスト荷重負荷手段は、駆動軸の回転中心軸から偏心された位置に、球面状の突部を備える。こうすることにより、適切に、偏心した位置に、スラスト荷重を負荷することができる。
【００１６】
さらに好ましくは、駆動軸の回転中心軸から偏心された位置に、軸方向に凹んだ凹部が設けられ、凹部には、凹部の中心軸上に中心が位置する荷重負荷用玉が備えられ、球面状の突部は、凹部内に備えられた荷重負荷用玉の一部である。このように構成することにより、容易に、偏心した位置に、スラスト荷重を負荷することができる。
【００１７】
さらに好ましくは、スラスト受け機能評価装置は、冷媒雰囲気での希薄潤滑に近似させ、低粘度油で評価することが可能であり、さらに好ましくは、たとえば、白灯油とＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）オイルとを含む潤滑剤を用いて評価することができる。また、スラスト受け機能評価装置は、白灯油およびＰＡＧオイルに対して耐性を有するシールを備える。シールの材質は、たとえば、四フッ化エチレン樹脂、水素化ニトリルゴムである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、スラスト受けに含まれる第一および第二の軌道輪のうち、第二の軌道輪は、旋回プレートとともに偏心回転運動を行い、第一の軌道輪は、第一の固定部材に固定される。具体的には、先端に偏心部を有する駆動軸を回転させることにより、旋回プレートおよび第二の軌道輪に、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。ここで、スラスト受けには、スラスト荷重負荷手段によって、スラスト荷重が負荷される。このような評価条件は、上記したスクロール形コンプレッサ等において使用される条件に近いものである。
【００１９】
その結果、実機に近い状態でスラスト受けを評価することができるスラスト受け機能評価装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図２は、この発明の一実施形態に係るスラスト受け機能評価装置によって評価されるスラスト受けを示す分解斜視図である。図２を参照して、スラスト受け１１は、第一の部材であるハウジング２０ａと、ハウジング２０ａに対して偏心回転運動を行う第二の部材として回転部材２０ｂとの間に介在して、ハウジング２０ａと回転部材２０ｂとの間に発生するスラスト荷重を支持する。
【００２１】
スラスト受け１１は、平板状の環状部材であって片面に軌道面を有し、軌道面と反対側の面がハウジング２０ａに取り付けられる第一の軌道輪１２ａと、平板状の環状部材であって片面に軌道面を有し、軌道面と反対側の面が回転部材２０ｂに取り付けられる第二の軌道輪１２ｂと、平板状の環状部材であってその両面に軌道面を有する中間輪１３とを備える。第一の軌道輪１２ａと第二の軌道輪１２ｂとは、軌道面が対向するように配置される。中間輪１３は、双方の軌道面が、第一の軌道輪１２ａの軌道面および第二の軌道輪１２ｂの軌道面と対向するように、第一の軌道輪１２ａと第二の軌道輪１２ｂとの間に配置される。
【００２２】
スラスト受け１１は、第一の軌道輪１２ａと中間輪１３との間に配置され、第一の軌道輪１２ａおよび中間輪１３の軌道面と接する複数の第一のころ１４ａと、第二の軌道輪１２ｂと中間輪１３との間に配置され、第二の軌道輪１２ｂおよび中間輪１３の軌道面と接する複数の第二のころ１４ｂとを備える。第一のころ１４ａは、上下方向に配置される第一の軌道輪１２ａの軌道面および中間輪１３の軌道面を転動する。第二のころ１４ｂは、上下方向に配置される第二の軌道輪１２ｂの軌道面および中間輪１３の軌道面を転動する。
【００２３】
スラスト受け１１は、平板状の環状部材であって複数の第一のころ１４ａを保持する第一の保持器１５ａと、平板状の環状部材であって複数の第二のころ１４ｂを保持する第二の保持器１５ｂとを備える。複数の第一のころ１４ａは、その転動軸心が矢印Ａの方向に整列して向くように、第一の保持器１５ａによって互いに平行になるように保持されている。同様に、第二のころ１４ｂは、その転動軸心が矢印Ａの方向と直交する矢印Ｂの方向に整列して向くように、第二の保持器１５ｂによって互いに平行になるように保持されている。第一の保持器１５ａには、ポケットに保持した第一のころ１４ａの脱落を防止するため、中間輪１３側および第一の軌道輪１２ａ側にころ止め部（図示せず）が設けられている。同様に、第二の保持器１５ｂについても、ポケットに保持した第二のころ１４ｂの脱落を防止するため、中間輪１３側および第二の軌道輪１２ｂ側にころ止め部（図示せず）が設けられている。
【００２４】
第一の軌道輪１２ａには、１８０度間隔で相互に対向する位置に一対の丸孔１７ａが設けられており、中間輪１３および第一の保持器１５ａには、１８０度間隔で相互に対向し、長手方向が揃うように、一対の長孔１８ａ、１９ａが設けられている。一対の長孔１８ａ、１９ａは、半径方向に延びており、第一のころ１４ａの転動軸線方向（矢印Ａの方向）と直交する方向へのそれら自身の移動を許容し、その寸法関係は１９ａ＜１８ａとなっている。
【００２５】
スラスト受け１１は、ハウジング２０ａから第一の軌道輪１２ａおよび第一の保持器１５ａを貫通して中間輪１３まで延在するよう、一対の第一のガイドピン１６ａを備える。一対の第一のガイドピン１６ａを、丸孔１７ａ、長孔１８ａ、１９ａに挿通することにより、各部材の周方向が位置決めされるとともに、第一の軌道輪１２ａはハウジング２０ａに固定される。また、中間輪１３および第一の保持器１５ａは、長孔１８ａ、１９ａの許容範囲内で、第一のころ１４ａの転動軸線方向と直交する方向、すなわち、矢印Ｂの方向またはその逆の方向に移動可能である。
【００２６】
同様に、第二の軌道輪１２ｂには、１８０度間隔で相互に対向する位置に一対の丸孔１７ｂが設けられており、中間輪１３および第二の保持器１５ｂには、１８０度間隔で相互に対向し、長手方向が揃うように、一対の長孔１８ｂ、１９ｂが設けられている。なお、中間輪１３に設けられた一対の長孔１８ａ、１８ｂは、相互に９０度間隔で設けられている。一対の長孔１８ｂ、１９ｂは、半径方向に延びており、第二のころ１４ｂの転動軸線方向（矢印Ｂの方向）と直交する方向へのそれら自身の移動を許容し、その寸法関係は１９ｂ＜１８ｂとなっている。
【００２７】
スラスト受け１１は、回転部材２０ｂから第二の軌道輪１２ｂおよび第二の保持器１５ｂを貫通して中間輪１３まで延在するよう、一対の第二のガイドピン１６ｂを備える。一対の第二のガイドピン１６ｂを、丸孔１７ｂ、長孔１８ｂ、１９ｂに挿通することにより、各部材の周方向が位置決めされるとともに、第二の軌道輪１２ｂは回転部材２０ｂに固定され、中間輪１３および第二の保持器１５ｂは、長孔１８ｂ、１９ｂの許容範囲内で、第二のころ１４ｂの転動軸線方向と直交する方向、すなわち、矢印Ａの方向またはその逆の方向に移動可能である。
【００２８】
このような構成により、ハウジング２０ａが固定された状態で、回転部材２０ｂが偏心回転運動を行っても、第一の保持器１５ａ、第二の保持器１５ｂおよび中間輪１３は、矢印Ａ、Ｂの方向またはその逆の方向への移動が許容され、第一のころ１４ａおよび第二のころ１４ｂが転動することにより、スラスト受け１１は、回転部材２０ｂと、ハウジング２０ａとの間の偏心スラスト荷重を支持することができる。
【００２９】
次に、上記したスラスト受け１１の偏心回転性能を評価するスラスト受け機能評価装置について説明する。図１は、スラスト受け機能評価装置２１の構成を示す概略図である。図１および図２を参照して、スラスト受け機能評価装置２１は、先端に偏心部３０を有する駆動軸２２と、スラスト受け１１に含まれる第一および第二の軌道輪１２ａ、１２ｂのうち、第一の軌道輪１２ａを固定する第一の固定部材２４と、第一の固定部材２４と対面する位置に設けられ、偏心部３０に装着されて、第二の軌道輪１２ｂとともに偏心回転運動を行う旋回プレート２３と、スラスト受け１１に偏心スラスト荷重を負荷するスラスト荷重負荷手段２６と、偏心スラスト荷重を受ける偏心スラスト玉軸受２９とを備える。偏心スラスト玉軸受２９は、一対の玉軸受軌道輪４１ａ、４１ｂと、玉４２とを含む。また、スラスト受け機能評価装置２１は、偏心スラスト玉軸受２９に含まれる一対の玉軸受軌道輪４１ａ、４１ｂのうち、一方の玉軸受軌道輪４１ａを固定する第二の固定部材２５とを備える。
【００３０】
上述したように、スラスト受け１１は、上記したハウジング２０ａを第一の固定部材２４とし、回転部材２０ｂを旋回プレート２３とするように配置され、取り付けられる。具体的には、第一の軌道輪１２ａは、一対の第一のガイドピン１６ａによって第一の固定部材２４に固定される。第二の軌道輪１２ｂは、一対の第二のガイドピン１６ｂによって旋回プレート２３に装着される。
【００３１】
偏心スラスト玉軸受２９に含まれる一対の玉軸受軌道輪４１ａ、４１ｂのうち、他方の玉軸受軌道輪４１ｂは、旋回プレート２３に装着され、一方の玉軸受軌道輪４１ａは、第二の固定部材２５に固定される。他方の玉軸受軌道輪４１ｂが装着される位置は、スラスト受け１１の一方の軌道輪が装着された位置と反対側である。すなわち、旋回プレート２３の一方の面に、第二の軌道輪１２ｂが装着され、旋回プレート２３の他方の面に、玉軸受軌道輪４１ｂが装着される。また、旋回プレート２３を挟んで、スラスト受け１１は、駆動軸２２側に配置され、偏心スラスト玉軸受２９は、スラスト荷重負荷手段２６側に配置される。こうすることにより、旋回プレート２３を介して、適切に、スラスト受け１１にスラスト荷重を負荷することができる。
【００３２】
ここで、スラスト受け機能評価装置２１に備えられる偏心スラスト玉軸受２９の構成について、説明する。図３は、偏心スラスト玉軸受２９の要部を示す断面図である。また、図４は、偏心スラスト玉軸受２９に含まれる一方の玉軸受軌道輪４１ａを、軸方向からみた図である。図１、図２、図３および図４を参照して、玉軸受軌道輪４１ａ、４１ｂのうち、旋回プレート２３および第二の固定部材２５に取り付けられた面と反対の面には、玉４２が転動するための複数の玉軸受軌道面４３ａ、４３ｂが、同一円周上に形成されている。各玉軸受軌道面４３ａ、４３ｂは、環状であり、各玉軸受軌道面４３ａ、４３ｂ上に配置されている玉４２は、偏心回転運動によって、玉軸受軌道面４３ａ、４３ｂのピッチ円ＰＣＤ（Ｐｉｔｃｈ Ｃｉｒｃｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）上を転動する。
【００３３】
次に、上記したスラスト受け機能評価装置２１の動作について説明する。駆動軸２２は、回転可能であり、駆動軸２２の回転中心軸３４と、駆動軸２２の先端に設けられた偏心部３０の回転中心軸３３とは、寸法Ｄだけ偏心しているため、駆動軸２２の回転により、偏心部３０は、偏心回転運動を行う。偏心部３０と旋回プレート２３との間には、ラジアル軸受２７が配置されており、偏心部３０と旋回プレート２３との間に発生するラジアル荷重を受けている。第一の固定部材２４および第二の固定部材２５は、その径方向および周方向の位置がケーシング２８によって定められている。なお、上記したピッチ円ＰＣＤの直径は、偏心量Ｄに等しい。
【００３４】
このように構成することにより、旋回プレート２３およびこれに装着される第二の軌道輪１２ｂに、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。具体的には、上記のように構成することにより、偏心部３０の外径部と旋回プレート２３との間に設けられたラジアル軸受２７を介して、旋回プレート２３およびこれに配置される第二の軌道輪１２ｂ、玉軸受軌道輪４１ｂに、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。
【００３５】
スラスト荷重負荷手段２６は、駆動軸２２の回転中心軸３４から寸法Ｃだけ偏心された位置にスラスト荷重を負荷する荷重点を含む。この荷重点から矢印Ｅの方向に力を付与することにより、スラスト受け１１に対し、偏心スラスト荷重を負荷することができる。第二の固定部材２５の上側には、軸方向に凹んだ凹部３２が設けられている。凹部３２内には、凹部３２の中心軸３１上に中心、すなわち、荷重点が位置するよう、荷重を負荷する荷重負荷用玉３５が備えられている。凹部３２の径方向の位置は、凹部３２の中心軸３１が、回転中心軸３４よりも寸法Ｃだけ偏心した位置に設けられている。この荷重負荷用玉３５を通じて、スラスト荷重負荷手段２６によって、矢印Ｅの方向に荷重を加えることにより、スラスト受け１１に偏心スラスト荷重を負荷することができる。なお、荷重負荷用玉３５は一部に球面を有するため、荷重負荷用玉３５を通じて、荷重を負荷することにより、偏心した位置に、容易に、かつ、適切に、スラスト荷重を負荷することができる。また、この場合、荷重負荷用玉３５および凹部３２の代わりに、球面状の突部を設けることにしてもよい。こうすることによっても、適切に、偏心した位置に、スラスト荷重を負荷することができる。
【００３６】
ここで、スラスト受け機能評価装置２１は、冷媒雰囲気での希薄潤滑に近似させ、低粘度油で評価することが可能であり、たとえば、白灯油とＰＡＧオイルとを含む潤滑剤を用いて評価することができる。また、スラスト受け機能評価装置２１は、白灯油およびＰＡＧオイルに対して耐性を有するシールを備える。シールの材質は、たとえば、四フッ化エチレン樹脂、水素化ニトリルゴムである。こうすることにより、より適切に、スラスト受け１１を評価することができる。
【００３７】
上記したスラスト受け機能評価装置２１を用いて、スラスト受け１１に含まれる軌道輪の摩耗量を評価する試験を行った。軌道輪の母線形状曲線４４ａ、４４ｂ、４４ｃを、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００３８】
なお、寸法Ｃ、寸法Ｄを含む具体的な試験条件は以下の通りである。
【００３９】
スラスト荷重 ：１０００Ｎ（荷重位置：中心軸線から１２．５ｍｍの位置）
回転速度 ：１５００ｒ／ｍｉｎ（公転半径２．５ｍｍ）
潤滑剤 ：ＰＡＧ＋白灯油
図５（Ａ）は、実機、すなわち、上述したスクロール形コンプレッサ等に備えられたスラスト受けの軌道輪の母線形状曲線４４ａ、図５（Ｂ）は、この発明に係るスラスト受け機能評価装置に備えられたスラスト受けのうち、第一の固定部材２４側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線４４ｂ、図５（Ｃ）は、この発明に係るスラスト受け機能評価装置に備えられたスラスト受けのうち、旋回プレート２３側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線４４ｃを示す。
【００４０】
図５（Ａ）を参照して、実機に備えられたスラスト受けに含まれる軌道輪の母線形状曲線４４ａは、３．０μｍ程度摩耗している。これに対し、図５（Ｂ）を参照して、第一の固定部材２４側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線４４ｂも、３．８μｍ程度摩耗している。また、図５（Ｃ）を参照して、旋回プレート２３側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線４４ｃについても、２．５μｍ程度摩耗している。
【００４１】
このように、軌道輪の摩耗量は、ほぼ同じである。したがって、実機における軌道輪の最大摩耗量と、この発明に係るスラスト受け機能評価装置における軌道輪の最大摩耗量がほぼ同じとなる。
【００４２】
以上より、スラスト受け機能評価装置を用いることにより、実機に近い状態でスラスト受けの評価試験を行うことができる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態において、偏心部３０と旋回プレート２３との間に、ラジアル軸受２７を配置し、支持することにしたが、これに限らず、すべり軸受により支持することにしてもよい。また、第二の固定部材２５と旋回プレート２３との間に、偏心スラスト玉軸受２９を配置し、支持することにしたが、これに限らず、すべり軸受により支持することにしてもよい。
【００４４】
なお、上記の実施の形態においては、スラスト受け１１を第一の固定部材２４と旋回プレート２３との間に配置し、偏心スラスト玉軸受２９を第二の固定部材２５と旋回プレート２３との間に配置することにしたが、これに限らず、スラスト受け１１を第二の固定部材２５と旋回プレート２３との間に配置し、偏心スラスト玉軸受２９を第一の固定部材２４と旋回プレート２３との間に配置することにしてもよい。
【００４５】
また、上記の実施の形態において、寸法Ｃだけ偏心させた位置にスラスト荷重を負荷することにしたが、これに限らず、寸法Ｃを０として、偏心させない条件でスラスト荷重を負荷することもできる。
【００４６】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明に係るスラスト受け機能評価装置は、実機に近い状態で評価試験を行うことができるため、スクロール形コンプレッサ等に備えられるスラスト受けの偏心回転性能を評価する際に、有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の一実施形態に係るスラスト受け機能評価装置の概略図である。
【図２】スラスト受け機能評価装置によって評価されるスラスト受けを示す分解斜視図である。
【図３】スラスト受け機能評価装置に含まれる偏心スラスト玉軸受の要部を示す断面図である。
【図４】スラスト受け機能評価装置に含まれる偏心スラスト玉軸受に備えられる玉軸受軌道輪を示す図である。
【図５】スラスト受け機能評価装置によって試験されたスラスト受けに含まれる軌道輪の摩耗量を表す図であり、（Ａ）実機におけるスラスト受けに備えられる軌道輪の母線形状曲線、（Ｂ）スラスト受け機能評価装置によって偏心スラスト荷重が加えられたスラスト受けのうち、第一の固定部材側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線、（Ｃ）スラスト受け機能評価装置によって偏心スラスト荷重が加えられたスラスト受けのうち、旋回プレートに取り付けられた軌道輪の母線形状曲線を示す図である。
【図６】スクロール形コンプレッサの作動原理を示す概略図である。
【図７】従来におけるスラスト受けを表す分解斜視図である。
【図８】従来におけるスラスト受けの一部を示す断面図である。
【図９】従来におけるスラスト軸受を軸方向からみた概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１，１１１ スラスト受け、１２ａ 第一の軌道輪、１２ｂ 第二の軌道輪、１３，１１３ 中間輪、１４ａ，１１４ａ 第一のころ、１４ｂ，１１４ｂ 第二のころ、１５ａ 第一の保持器、１５ｂ 第二の保持器、１６ａ 第一のガイドピン、１６ｂ 第二のガイドピン、１７ａ，１７ｂ 丸孔、１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ 長孔、２０ａ ハウジング、２０ｂ 回転部材、２１ スラスト受け機能評価装置、２２ 駆動軸、２３ 旋回プレート、２４ 第一の固定部材、２５ 第二の固定部材、２６ スラスト荷重負荷手段、２７ ラジアル軸受、２８ ケーシング、２９ 偏心スラスト玉軸受、３０ 偏心部、３１ 中心軸、３２ 凹部、３３，３４ 回転中心軸、３５ 荷重負荷用玉、４１ａ，４１ｂ 玉軸受軌道輪、４２ 玉、４３ａ，４３ｂ 玉軸受軌道面、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ 母線形状曲線、１０１ スクロール形コンプレッサ、１０２ 旋回スクロール、１０３ 固定スクロール、１０４ａ，１０４ｂ 圧縮室、１０５ 吐出部、１０６ａ，１０６ｂ 吸入口、１１２ａ，１１２ｂ 軌道輪、１１５ａ，１１５ｂ 保持器、１１６ スラスト軸受、１１７ ころ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラスト受け機能評価装置に関し、特にスクロール形コンプレッサ等に使用されるスラスト受けの偏心回転性能等を評価するスラスト受け機能評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用給湯機のスクロール形コンプレッサは、旋回スクロールと固定スクロールが組み合わさり、旋回スクロールが旋回運動をして、吸入、圧縮をおこなっている。ここで、スクロール形コンプレッサの作動原理について、簡単に説明する。図６（Ａ）〜（Ｄ）は、スクロール形コンプレッサの作動原理の概略を示す図である。まず、図６（Ａ）を参照して、スクロール形コンプレッサ１０１は、渦巻き形状の旋回スクロール１０２と、同じく渦巻き形状の固定スクロール１０３と、互いの渦巻き形状の中心に位置する圧縮冷媒ガスの吐出部１０５を含む。固定スクロール１０３は、他部材に固定されており、公転運動を行うことはできない。旋回スクロール１０２は、自転運動を行うことはできないが、公転運動を行うことができるよう構成されている。旋回スクロール１０２の公転運動により、旋回スクロール１０２と固定スクロール１０３との間に生じる吸入口１０６ａ、１０６ｂが開口し、圧縮室１０４ａ、１０４ｂに、冷媒ガスが吸入される。旋回スクロール１０２が、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）の順に公転運動し、旋回すると、徐々に圧縮室１０４ａ、１０４ｂの容積が小さくなり、圧縮室１０４ａ、１０４ｂ内に吸入された冷媒ガスが圧縮され、吐出部１０５から吐出される。
【０００３】
このような構造のスクロール形コンプレッサ、すなわち、固定スクロール１０３が固定され、旋回スクロール１０２が偏心回転運動を行うスクロール形コンプレッサにおいては、相互間に発生する偏心スラスト荷重を受ける必要がある。このような偏心スラスト荷重を受けるスラスト受けが、特開２０００−１８６６８０号公報（特許文献１）、特開２００２−２４２８５７号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００４】
特許文献１および特許文献２によると、ころ軸受の転動軸心を、互いに垂直な方向に向きを変えて上下に２列に配列し、偏心回転運動によるスラスト荷重を受けることにしている。図７は、この場合のスラスト受けの基本構造を示す分解斜視図である。また、図８は、この場合のスラスト受けの一部を示す断面図である。図７および図８を参照して、スラスト受け１１１は、一対の軌道輪１１２ａ、１１２ｂと、軌道輪１１２ａ、１１２ｂとの間に配置される中間輪１１３とを含む。軌道輪１１２ａと中間輪１１３との間には、第一のころ１１４ａが配置され、図７において縦方向（紙面上下方向）に転動軸心を有するように、保持器１１５ａによって保持されている。また、軌道輪１１２ｂと中間輪１１３との間には、第二のころ１１４ｂが配置され、図７において横方向（紙面左右方向）に転動軸心を有するように、保持器１１５ｂによって保持されている。すなわち、第一のころ１１４ａと第二のころ１１４ｂとの転動軸心は、互いに垂直な方向に配列されている。このように構成することにより、スラスト受け１１１は、偏心回転運動によるスラスト荷重を受けている。
【０００５】
ここで、特開２００３−１２０６６４号公報（特許文献３）には、スラスト荷重を受けるスラスト軸受の回転性能を評価するために、スラスト軸受に偏心スラスト荷重を加え、これによりスラスト軸受の回転性能を評価する試験装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１８６６８０号公報（段落番号００１９〜００２１、図３）
【特許文献２】特開２００２−２４２８５７号公報（段落番号００２９、図５）
【特許文献３】特開２００３−１２０６６４号公報（段落番号０００８〜００１４、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したスラスト受け１１１の偏心回転性能を評価するためには、評価装置を用いて評価する必要がある。従来において、スラスト荷重を受けるスラスト軸受を評価する試験装置があるが、このような試験装置は、偏心スラスト荷重を負荷することができず、また、図９に示すように、放射状にころ１１７が配置されたスラスト軸受１１６を評価対象としているため、上記したスラスト受け１１１と構成が異なり、評価することはできない。
【０００７】
また、特許文献３に示す試験装置においては、偏心スラスト荷重を負荷することができるが、この場合も、スラスト受け１１１と構成が異なるスラスト軸受を評価対象としている。さらに、スラスト受け１１１に含まれる一対の軌道輪のうち、一方の軌道輪を偏心回転運動させ、他方の軌道輪を固定することができず、実機と大きく異なる条件となるため、評価を適切に行うことができない。
【０００８】
この発明の目的は、実機に近い状態でスラスト受けを評価することができるスラスト受け機能評価装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るスラスト受け機能評価装置は、相互間で偏心回転運動を行う第一の部材と第二の部材との間に介在してスラスト荷重を支持するスラスト受けを評価する。また、スラスト受け機能評価装置は、第一の部材に固定した第一の軌道輪と、第二の部材に固定した第二の軌道輪と、第一の軌道輪と第二の軌道輪との間に配置した中間輪と、第一の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第一のころと、第一のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第一の保持器と、第二の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第二のころと、第二のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第二の保持器とを具備し、第一のころの転動軸心と第二のころの転動軸心とが直交し、かつ、第一の部材から第一の軌道輪および第一の保持器を貫通して中間輪まで延在する第一のガイドピン、ならびに、第二の部材から第二の軌道輪および第二の保持器を貫通して中間輪まで延在する第二のガイドピンを具備し、第一のガイドピンが第一のころの転動軸線と直交する方向に、第一の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能で、第二のガイドピンが第二のころの転動軸線と直交する方向に、第二の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能としたことを特徴とするスラスト受けを評価する。ここで、スラスト受け機能評価装置は、先端に偏心部を有する駆動軸と、第一の軌道輪を固定する第一の固定部材と、第一の固定部材と対面する位置に設けられ、偏心部に装着されて、第二の軌道輪とともに偏心回転運動を行う旋回プレートと、スラスト受けにスラスト荷重を負荷するスラスト荷重負荷手段とを備え、上記スラスト受けを機能評価できる。
【００１０】
このように構成することにより、スラスト受けに含まれる第一および第二の軌道輪のうち、第二の軌道輪は、旋回プレートとともに偏心回転運動を行い、第一の軌道輪は、第一の固定部材に固定される。具体的には、先端に偏心部を有する駆動軸を回転させることにより、旋回プレートおよび第二の軌道輪に、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。ここで、スラスト受けには、スラスト荷重負荷手段によって、スラスト荷重が負荷される。このような評価条件は、上記したスクロール形コンプレッサ等において使用される条件に近いものである。したがって、このようなスラスト受け機能評価装置を用いることにより、実機に近い状態でスラスト受けを評価することができる。
【００１１】
好ましくは、ラジアル軸受と、一対の玉軸受軌道輪および一対の玉軸受軌道輪の間に配置される玉を含み偏心スラスト荷重を受ける偏心スラスト玉軸受と、一対の玉軸受軌道輪のうち、一方の玉軸受軌道輪を固定する第二の固定部材とを備える。ラジアル軸受は、偏心部および旋回プレートの間に設けられる。旋回プレートの一方の面に第二の軌道輪が配置され、旋回プレートの他方の面に一対の玉軸受軌道輪のうち、旋回プレートとともに偏心回転運動を行う他方の玉軸受軌道輪が配置される。
【００１２】
このように構成することにより、偏心部の外径部と旋回プレートとの間に設けられたラジアル軸受を介して、旋回プレートおよびこれに配置される第二の軌道輪、他方の玉軸受軌道輪に、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。したがって、より適切に、スラスト受けを評価することができる。
【００１３】
より好ましくは、旋回プレートを挟んで、スラスト受けは、駆動軸側に配置され、偏心スラスト玉軸受は、スラスト荷重負荷手段側に配置される。こうすることにより、スラスト受けに、適切にスラスト荷重を負荷することができる。
【００１４】
さらに好ましくは、スラスト荷重負荷手段は、駆動軸の中心軸線から偏心された位置にスラスト荷重を負荷する荷重点を含む。こうすることにより、スラスト受けに対し、偏心した位置にスラスト荷重を負荷することができるため、さらに実機に近い状態となる。
【００１５】
さらに好ましくは、スラスト荷重負荷手段は、駆動軸の回転中心軸から偏心された位置に、球面状の突部を備える。こうすることにより、適切に、偏心した位置に、スラスト荷重を負荷することができる。
【００１６】
さらに好ましくは、駆動軸の回転中心軸から偏心された位置に、軸方向に凹んだ凹部が設けられ、凹部には、凹部の中心軸上に中心が位置する荷重負荷用玉が備えられ、球面状の突部は、凹部内に備えられた荷重負荷用玉の一部である。このように構成することにより、容易に、偏心した位置に、スラスト荷重を負荷することができる。
【００１７】
さらに好ましくは、スラスト受け機能評価装置は、冷媒雰囲気での希薄潤滑に近似させ、低粘度油で評価することが可能であり、さらに好ましくは、たとえば、白灯油とＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）オイルとを含む潤滑剤を用いて評価することができる。また、スラスト受け機能評価装置は、白灯油およびＰＡＧオイルに対して耐性を有するシールを備える。シールの材質は、たとえば、四フッ化エチレン樹脂、水素化ニトリルゴムである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、スラスト受けに含まれる第一および第二の軌道輪のうち、第二の軌道輪は、旋回プレートとともに偏心回転運動を行い、第一の軌道輪は、第一の固定部材に固定される。具体的には、先端に偏心部を有する駆動軸を回転させることにより、旋回プレートおよび第二の軌道輪に、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。ここで、スラスト受けには、スラスト荷重負荷手段によって、スラスト荷重が負荷される。このような評価条件は、上記したスクロール形コンプレッサ等において使用される条件に近いものである。
【００１９】
その結果、実機に近い状態でスラスト受けを評価することができるスラスト受け機能評価装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図２は、この発明の一実施形態に係るスラスト受け機能評価装置によって評価されるスラスト受けを示す分解斜視図である。図２を参照して、スラスト受け１１は、第一の部材であるハウジング２０ａと、ハウジング２０ａに対して偏心回転運動を行う第二の部材として回転部材２０ｂとの間に介在して、ハウジング２０ａと回転部材２０ｂとの間に発生するスラスト荷重を支持する。
【００２１】
スラスト受け１１は、平板状の環状部材であって片面に軌道面を有し、軌道面と反対側の面がハウジング２０ａに取り付けられる第一の軌道輪１２ａと、平板状の環状部材であって片面に軌道面を有し、軌道面と反対側の面が回転部材２０ｂに取り付けられる第二の軌道輪１２ｂと、平板状の環状部材であってその両面に軌道面を有する中間輪１３とを備える。第一の軌道輪１２ａと第二の軌道輪１２ｂとは、軌道面が対向するように配置される。中間輪１３は、双方の軌道面が、第一の軌道輪１２ａの軌道面および第二の軌道輪１２ｂの軌道面と対向するように、第一の軌道輪１２ａと第二の軌道輪１２ｂとの間に配置される。
【００２２】
スラスト受け１１は、第一の軌道輪１２ａと中間輪１３との間に配置され、第一の軌道輪１２ａおよび中間輪１３の軌道面と接する複数の第一のころ１４ａと、第二の軌道輪１２ｂと中間輪１３との間に配置され、第二の軌道輪１２ｂおよび中間輪１３の軌道面と接する複数の第二のころ１４ｂとを備える。第一のころ１４ａは、上下方向に配置される第一の軌道輪１２ａの軌道面および中間輪１３の軌道面を転動する。第二のころ１４ｂは、上下方向に配置される第二の軌道輪１２ｂの軌道面および中間輪１３の軌道面を転動する。
【００２３】
スラスト受け１１は、平板状の環状部材であって複数の第一のころ１４ａを保持する第一の保持器１５ａと、平板状の環状部材であって複数の第二のころ１４ｂを保持する第二の保持器１５ｂとを備える。複数の第一のころ１４ａは、その転動軸心が矢印Ａの方向に整列して向くように、第一の保持器１５ａによって互いに平行になるように保持されている。同様に、第二のころ１４ｂは、その転動軸心が矢印Ａの方向と直交する矢印Ｂの方向に整列して向くように、第二の保持器１５ｂによって互いに平行になるように保持されている。第一の保持器１５ａには、ポケットに保持した第一のころ１４ａの脱落を防止するため、中間輪１３側および第一の軌道輪１２ａ側にころ止め部（図示せず）が設けられている。同様に、第二の保持器１５ｂについても、ポケットに保持した第二のころ１４ｂの脱落を防止するため、中間輪１３側および第二の軌道輪１２ｂ側にころ止め部（図示せず）が設けられている。
【００２４】
第一の軌道輪１２ａには、１８０度間隔で相互に対向する位置に一対の丸孔１７ａが設けられており、中間輪１３および第一の保持器１５ａには、１８０度間隔で相互に対向し、長手方向が揃うように、一対の長孔１８ａ、１９ａが設けられている。一対の長孔１８ａ、１９ａは、半径方向に延びており、第一のころ１４ａの転動軸線方向（矢印Ａの方向）と直交する方向へのそれら自身の移動を許容し、その寸法関係は１９ａ＜１８ａとなっている。
【００２５】
スラスト受け１１は、ハウジング２０ａから第一の軌道輪１２ａおよび第一の保持器１５ａを貫通して中間輪１３まで延在するよう、一対の第一のガイドピン１６ａを備える。一対の第一のガイドピン１６ａを、丸孔１７ａ、長孔１８ａ、１９ａに挿通することにより、各部材の周方向が位置決めされるとともに、第一の軌道輪１２ａはハウジング２０ａに固定される。また、中間輪１３および第一の保持器１５ａは、長孔１８ａ、１９ａの許容範囲内で、第一のころ１４ａの転動軸線方向と直交する方向、すなわち、矢印Ｂの方向またはその逆の方向に移動可能である。
【００２６】
同様に、第二の軌道輪１２ｂには、１８０度間隔で相互に対向する位置に一対の丸孔１７ｂが設けられており、中間輪１３および第二の保持器１５ｂには、１８０度間隔で相互に対向し、長手方向が揃うように、一対の長孔１８ｂ、１９ｂが設けられている。なお、中間輪１３に設けられた一対の長孔１８ａ、１８ｂは、相互に９０度間隔で設けられている。一対の長孔１８ｂ、１９ｂは、半径方向に延びており、第二のころ１４ｂの転動軸線方向（矢印Ｂの方向）と直交する方向へのそれら自身の移動を許容し、その寸法関係は１９ｂ＜１８ｂとなっている。
【００２７】
スラスト受け１１は、回転部材２０ｂから第二の軌道輪１２ｂおよび第二の保持器１５ｂを貫通して中間輪１３まで延在するよう、一対の第二のガイドピン１６ｂを備える。一対の第二のガイドピン１６ｂを、丸孔１７ｂ、長孔１８ｂ、１９ｂに挿通することにより、各部材の周方向が位置決めされるとともに、第二の軌道輪１２ｂは回転部材２０ｂに固定され、中間輪１３および第二の保持器１５ｂは、長孔１８ｂ、１９ｂの許容範囲内で、第二のころ１４ｂの転動軸線方向と直交する方向、すなわち、矢印Ａの方向またはその逆の方向に移動可能である。
【００２８】
このような構成により、ハウジング２０ａが固定された状態で、回転部材２０ｂが偏心回転運動を行っても、第一の保持器１５ａ、第二の保持器１５ｂおよび中間輪１３は、矢印Ａ、Ｂの方向またはその逆の方向への移動が許容され、第一のころ１４ａおよび第二のころ１４ｂが転動することにより、スラスト受け１１は、回転部材２０ｂと、ハウジング２０ａとの間の偏心スラスト荷重を支持することができる。
【００２９】
次に、上記したスラスト受け１１の偏心回転性能を評価するスラスト受け機能評価装置について説明する。図１は、スラスト受け機能評価装置２１の構成を示す概略図である。図１および図２を参照して、スラスト受け機能評価装置２１は、先端に偏心部３０を有する駆動軸２２と、スラスト受け１１に含まれる第一および第二の軌道輪１２ａ、１２ｂのうち、第一の軌道輪１２ａを固定する第一の固定部材２４と、第一の固定部材２４と対面する位置に設けられ、偏心部３０に装着されて、第二の軌道輪１２ｂとともに偏心回転運動を行う旋回プレート２３と、スラスト受け１１に偏心スラスト荷重を負荷するスラスト荷重負荷手段２６と、偏心スラスト荷重を受ける偏心スラスト玉軸受２９とを備える。偏心スラスト玉軸受２９は、一対の玉軸受軌道輪４１ａ、４１ｂと、玉４２とを含む。また、スラスト受け機能評価装置２１は、偏心スラスト玉軸受２９に含まれる一対の玉軸受軌道輪４１ａ、４１ｂのうち、一方の玉軸受軌道輪４１ａを固定する第二の固定部材２５とを備える。
【００３０】
上述したように、スラスト受け１１は、上記したハウジング２０ａを第一の固定部材２４とし、回転部材２０ｂを旋回プレート２３とするように配置され、取り付けられる。具体的には、第一の軌道輪１２ａは、一対の第一のガイドピン１６ａによって第一の固定部材２４に固定される。第二の軌道輪１２ｂは、一対の第二のガイドピン１６ｂによって旋回プレート２３に装着される。
【００３１】
偏心スラスト玉軸受２９に含まれる一対の玉軸受軌道輪４１ａ、４１ｂのうち、他方の玉軸受軌道輪４１ｂは、旋回プレート２３に装着され、一方の玉軸受軌道輪４１ａは、第二の固定部材２５に固定される。他方の玉軸受軌道輪４１ｂが装着される位置は、スラスト受け１１の一方の軌道輪が装着された位置と反対側である。すなわち、旋回プレート２３の一方の面に、第二の軌道輪１２ｂが装着され、旋回プレート２３の他方の面に、玉軸受軌道輪４１ｂが装着される。また、旋回プレート２３を挟んで、スラスト受け１１は、駆動軸２２側に配置され、偏心スラスト玉軸受２９は、スラスト荷重負荷手段２６側に配置される。こうすることにより、旋回プレート２３を介して、適切に、スラスト受け１１にスラスト荷重を負荷することができる。
【００３２】
ここで、スラスト受け機能評価装置２１に備えられる偏心スラスト玉軸受２９の構成について、説明する。図３は、偏心スラスト玉軸受２９の要部を示す断面図である。また、図４は、偏心スラスト玉軸受２９に含まれる一方の玉軸受軌道輪４１ａを、軸方向からみた図である。図１、図２、図３および図４を参照して、玉軸受軌道輪４１ａ、４１ｂのうち、旋回プレート２３および第二の固定部材２５に取り付けられた面と反対の面には、玉４２が転動するための複数の玉軸受軌道面４３ａ、４３ｂが、同一円周上に形成されている。各玉軸受軌道面４３ａ、４３ｂは、環状であり、各玉軸受軌道面４３ａ、４３ｂ上に配置されている玉４２は、偏心回転運動によって、玉軸受軌道面４３ａ、４３ｂのピッチ円ＰＣＤ（Ｐｉｔｃｈ Ｃｉｒｃｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）上を転動する。
【００３３】
次に、上記したスラスト受け機能評価装置２１の動作について説明する。駆動軸２２は、回転可能であり、駆動軸２２の回転中心軸３４と、駆動軸２２の先端に設けられた偏心部３０の回転中心軸３３とは、寸法Ｄだけ偏心しているため、駆動軸２２の回転により、偏心部３０は、偏心回転運動を行う。偏心部３０と旋回プレート２３との間には、ラジアル軸受２７が配置されており、偏心部３０と旋回プレート２３との間に発生するラジアル荷重を受けている。第一の固定部材２４および第二の固定部材２５は、その径方向および周方向の位置がケーシング２８によって定められている。なお、上記したピッチ円ＰＣＤの直径は、偏心量Ｄに等しい。
【００３４】
このように構成することにより、旋回プレート２３およびこれに装着される第二の軌道輪１２ｂに、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。具体的には、上記のように構成することにより、偏心部３０の外径部と旋回プレート２３との間に設けられたラジアル軸受２７を介して、旋回プレート２３およびこれに配置される第二の軌道輪１２ｂ、玉軸受軌道輪４１ｂに、回転運動を除いた公転運動のみを伝達することができる。
【００３５】
スラスト荷重負荷手段２６は、駆動軸２２の回転中心軸３４から寸法Ｃだけ偏心された位置にスラスト荷重を負荷する荷重点を含む。この荷重点から矢印Ｅの方向に力を付与することにより、スラスト受け１１に対し、偏心スラスト荷重を負荷することができる。第二の固定部材２５の上側には、軸方向に凹んだ凹部３２が設けられている。凹部３２内には、凹部３２の中心軸３１上に中心、すなわち、荷重点が位置するよう、荷重を負荷する荷重負荷用玉３５が備えられている。凹部３２の径方向の位置は、凹部３２の中心軸３１が、回転中心軸３４よりも寸法Ｃだけ偏心した位置に設けられている。この荷重負荷用玉３５を通じて、スラスト荷重負荷手段２６によって、矢印Ｅの方向に荷重を加えることにより、スラスト受け１１に偏心スラスト荷重を負荷することができる。なお、荷重負荷用玉３５は一部に球面を有するため、荷重負荷用玉３５を通じて、荷重を負荷することにより、偏心した位置に、容易に、かつ、適切に、スラスト荷重を負荷することができる。また、この場合、荷重負荷用玉３５および凹部３２の代わりに、球面状の突部を設けることにしてもよい。こうすることによっても、適切に、偏心した位置に、スラスト荷重を負荷することができる。
【００３６】
ここで、スラスト受け機能評価装置２１は、冷媒雰囲気での希薄潤滑に近似させ、低粘度油で評価することが可能であり、たとえば、白灯油とＰＡＧオイルとを含む潤滑剤を用いて評価することができる。また、スラスト受け機能評価装置２１は、白灯油およびＰＡＧオイルに対して耐性を有するシールを備える。シールの材質は、たとえば、四フッ化エチレン樹脂、水素化ニトリルゴムである。こうすることにより、より適切に、スラスト受け１１を評価することができる。
【００３７】
上記したスラスト受け機能評価装置２１を用いて、スラスト受け１１に含まれる軌道輪の摩耗量を評価する試験を行った。軌道輪の母線形状曲線４４ａ、４４ｂ、４４ｃを、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００３８】
なお、寸法Ｃ、寸法Ｄを含む具体的な試験条件は以下の通りである。
【００３９】
スラスト荷重 ：１０００Ｎ（荷重位置：中心軸線から１２．５ｍｍの位置）
回転速度 ：１５００ｒ／ｍｉｎ（公転半径２．５ｍｍ）
潤滑剤 ：ＰＡＧ＋白灯油
図５（Ａ）は、実機、すなわち、上述したスクロール形コンプレッサ等に備えられたスラスト受けの軌道輪の母線形状曲線４４ａ、図５（Ｂ）は、この発明に係るスラスト受け機能評価装置に備えられたスラスト受けのうち、第一の固定部材２４側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線４４ｂ、図５（Ｃ）は、この発明に係るスラスト受け機能評価装置に備えられたスラスト受けのうち、旋回プレート２３側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線４４ｃを示す。
【００４０】
図５（Ａ）を参照して、実機に備えられたスラスト受けに含まれる軌道輪の母線形状曲線４４ａは、３．０μｍ程度摩耗している。これに対し、図５（Ｂ）を参照して、第一の固定部材２４側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線４４ｂも、３．８μｍ程度摩耗している。また、図５（Ｃ）を参照して、旋回プレート２３側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線４４ｃについても、２．５μｍ程度摩耗している。
【００４１】
このように、軌道輪の摩耗量は、ほぼ同じである。したがって、実機における軌道輪の最大摩耗量と、この発明に係るスラスト受け機能評価装置における軌道輪の最大摩耗量がほぼ同じとなる。
【００４２】
以上より、スラスト受け機能評価装置を用いることにより、実機に近い状態でスラスト受けの評価試験を行うことができる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態において、偏心部３０と旋回プレート２３との間に、ラジアル軸受２７を配置し、支持することにしたが、これに限らず、すべり軸受により支持することにしてもよい。また、第二の固定部材２５と旋回プレート２３との間に、偏心スラスト玉軸受２９を配置し、支持することにしたが、これに限らず、すべり軸受により支持することにしてもよい。
【００４４】
なお、上記の実施の形態においては、スラスト受け１１を第一の固定部材２４と旋回プレート２３との間に配置し、偏心スラスト玉軸受２９を第二の固定部材２５と旋回プレート２３との間に配置することにしたが、これに限らず、スラスト受け１１を第二の固定部材２５と旋回プレート２３との間に配置し、偏心スラスト玉軸受２９を第一の固定部材２４と旋回プレート２３との間に配置することにしてもよい。
【００４５】
また、上記の実施の形態において、寸法Ｃだけ偏心させた位置にスラスト荷重を負荷することにしたが、これに限らず、寸法Ｃを０として、偏心させない条件でスラスト荷重を負荷することもできる。
【００４６】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明に係るスラスト受け機能評価装置は、実機に近い状態で評価試験を行うことができるため、スクロール形コンプレッサ等に備えられるスラスト受けの偏心回転性能を評価する際に、有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の一実施形態に係るスラスト受け機能評価装置の概略図である。
【図２】スラスト受け機能評価装置によって評価されるスラスト受けを示す分解斜視図である。
【図３】スラスト受け機能評価装置に含まれる偏心スラスト玉軸受の要部を示す断面図である。
【図４】スラスト受け機能評価装置に含まれる偏心スラスト玉軸受に備えられる玉軸受軌道輪を示す図である。
【図５】スラスト受け機能評価装置によって試験されたスラスト受けに含まれる軌道輪の摩耗量を表す図であり、（Ａ）実機におけるスラスト受けに備えられる軌道輪の母線形状曲線、（Ｂ）スラスト受け機能評価装置によって偏心スラスト荷重が加えられたスラスト受けのうち、第一の固定部材側に取り付けられた軌道輪の母線形状曲線、（Ｃ）スラスト受け機能評価装置によって偏心スラスト荷重が加えられたスラスト受けのうち、旋回プレートに取り付けられた軌道輪の母線形状曲線を示す図である。
【図６】スクロール形コンプレッサの作動原理を示す概略図である。
【図７】従来におけるスラスト受けを表す分解斜視図である。
【図８】従来におけるスラスト受けの一部を示す断面図である。
【図９】従来におけるスラスト軸受を軸方向からみた概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１，１１１ スラスト受け、１２ａ 第一の軌道輪、１２ｂ 第二の軌道輪、１３，１１３ 中間輪、１４ａ，１１４ａ 第一のころ、１４ｂ，１１４ｂ 第二のころ、１５ａ 第一の保持器、１５ｂ 第二の保持器、１６ａ 第一のガイドピン、１６ｂ 第二のガイドピン、１７ａ，１７ｂ 丸孔、１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ 長孔、２０ａ ハウジング、２０ｂ 回転部材、２１ スラスト受け機能評価装置、２２ 駆動軸、２３ 旋回プレート、２４ 第一の固定部材、２５ 第二の固定部材、２６ スラスト荷重負荷手段、２７ ラジアル軸受、２８ ケーシング、２９ 偏心スラスト玉軸受、３０ 偏心部、３１ 中心軸、３２ 凹部、３３，３４ 回転中心軸、３５ 荷重負荷用玉、４１ａ，４１ｂ 玉軸受軌道輪、４２ 玉、４３ａ，４３ｂ 玉軸受軌道面、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ 母線形状曲線、１０１ スクロール形コンプレッサ、１０２ 旋回スクロール、１０３ 固定スクロール、１０４ａ，１０４ｂ 圧縮室、１０５ 吐出部、１０６ａ，１０６ｂ 吸入口、１１２ａ，１１２ｂ 軌道輪、１１５ａ，１１５ｂ 保持器、１１６ スラスト軸受、１１７ ころ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互間で偏心回転運動を行う第一の部材と第二の部材との間に介在してスラスト荷重を支持するスラスト受けであって、第一の部材に固定した第一の軌道輪と、第二の部材に固定した第二の軌道輪と、第一の軌道輪と第二の軌道輪との間に配置した中間輪と、第一の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第一のころと、第一のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第一の保持器と、第二の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第二のころと、第二のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第二の保持器とを具備し、第一のころの転動軸心と第二のころの転動軸心とが直交し、かつ、第一の部材から第一の軌道輪および第一の保持器を貫通して中間輪まで延在する第一のガイドピン、ならびに、第二の部材から第二の軌道輪および第二の保持器を貫通して中間輪まで延在する第二のガイドピンを具備し、第一のガイドピンが第一のころの転動軸線と直交する方向に、第一の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能で、第二のガイドピンが第二のころの転動軸線と直交する方向に、第二の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能としたことを特徴とするスラスト受けを評価するスラスト受け機能評価装置において、
先端に偏心部を有する駆動軸と、前記第一の軌道輪を固定する第一の固定部材と、前記第一の固定部材と対面する位置に設けられ、前記偏心部に装着されて、前記第二の軌道輪とともに偏心回転運動を行う旋回プレートと、前記スラスト受けにスラスト荷重を負荷するスラスト荷重負荷手段とを備え、上記スラスト受けを機能評価できる、スラスト受け機能評価装置。
【請求項２】
ラジアル軸受と、一対の玉軸受軌道輪および前記一対の玉軸受軌道輪の間に配置される玉を含み偏心スラスト荷重を受ける偏心スラスト玉軸受と、前記一対の玉軸受軌道輪のうち、一方の玉軸受軌道輪を固定する第二の固定部材とを備え、前記ラジアル軸受は、前記偏心部および前記旋回プレートの間に設けられ、前記旋回プレートの一方の面には、前記第二の軌道輪が配置され、前記旋回プレートの他方の面には、前記一対の玉軸受軌道輪のうち、前記旋回プレートとともに偏心回転運動を行う他方の玉軸受軌道輪が配置される、請求項１に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項３】
前記旋回プレートを挟んで、前記スラスト受けは、前記駆動軸側に配置され、前記偏心スラスト玉軸受は、前記スラスト荷重負荷手段側に配置される、請求項２に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項４】
前記スラスト荷重負荷手段は、前記駆動軸の中心軸線から偏心された位置にスラスト荷重を負荷する荷重点を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項５】
前記スラスト荷重負荷手段は、前記駆動軸の回転中心軸から偏心された位置に、球面状の突部を備える、請求項４に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項６】
前記駆動軸の回転中心軸から偏心された位置に、軸方向に凹んだ凹部が設けられ、前記凹部には、前記凹部の中心軸上に中心が位置する荷重負荷用玉が備えられ、前記球面状の突部は、前記凹部内に備えられた荷重負荷用玉の一部である、請求項５に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項７】
冷媒雰囲気での希薄潤滑に近似させ、低粘度油で評価することが可能である、請求項１〜６のいずれかに記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項８】
前記スラスト受け機能評価装置は、白灯油とＰＡＧオイルとを含む潤滑剤を用いて評価する、請求項１〜７のいずれかに記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項９】
白灯油およびＰＡＧオイルに対し、耐性を有するシールを備える、請求項８に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項１０】
前記シールの材質は、四フッ化エチレン樹脂または水素化ニトリルゴムである、請求項９に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項１】
相互間で偏心回転運動を行う第一の部材と第二の部材との間に介在してスラスト荷重を支持するスラスト受けであって、第一の部材に固定した第一の軌道輪と、第二の部材に固定した第二の軌道輪と、第一の軌道輪と第二の軌道輪との間に配置した中間輪と、第一の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第一のころと、第一のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第一の保持器と、第二の軌道輪と中間輪との間に配置した複数の第二のころと、第二のころを転動軸心が互いに平行になるように保持するための複数のポケットを有する第二の保持器とを具備し、第一のころの転動軸心と第二のころの転動軸心とが直交し、かつ、第一の部材から第一の軌道輪および第一の保持器を貫通して中間輪まで延在する第一のガイドピン、ならびに、第二の部材から第二の軌道輪および第二の保持器を貫通して中間輪まで延在する第二のガイドピンを具備し、第一のガイドピンが第一のころの転動軸線と直交する方向に、第一の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能で、第二のガイドピンが第二のころの転動軸線と直交する方向に、第二の保持器および中間輪の規制範囲内において移動可能としたことを特徴とするスラスト受けを評価するスラスト受け機能評価装置において、
先端に偏心部を有する駆動軸と、前記第一の軌道輪を固定する第一の固定部材と、前記第一の固定部材と対面する位置に設けられ、前記偏心部に装着されて、前記第二の軌道輪とともに偏心回転運動を行う旋回プレートと、前記スラスト受けにスラスト荷重を負荷するスラスト荷重負荷手段とを備え、上記スラスト受けを機能評価できる、スラスト受け機能評価装置。
【請求項２】
ラジアル軸受と、一対の玉軸受軌道輪および前記一対の玉軸受軌道輪の間に配置される玉を含み偏心スラスト荷重を受ける偏心スラスト玉軸受と、前記一対の玉軸受軌道輪のうち、一方の玉軸受軌道輪を固定する第二の固定部材とを備え、前記ラジアル軸受は、前記偏心部および前記旋回プレートの間に設けられ、前記旋回プレートの一方の面には、前記第二の軌道輪が配置され、前記旋回プレートの他方の面には、前記一対の玉軸受軌道輪のうち、前記旋回プレートとともに偏心回転運動を行う他方の玉軸受軌道輪が配置される、請求項１に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項３】
前記旋回プレートを挟んで、前記スラスト受けは、前記駆動軸側に配置され、前記偏心スラスト玉軸受は、前記スラスト荷重負荷手段側に配置される、請求項２に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項４】
前記スラスト荷重負荷手段は、前記駆動軸の中心軸線から偏心された位置にスラスト荷重を負荷する荷重点を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項５】
前記スラスト荷重負荷手段は、前記駆動軸の回転中心軸から偏心された位置に、球面状の突部を備える、請求項４に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項６】
前記駆動軸の回転中心軸から偏心された位置に、軸方向に凹んだ凹部が設けられ、前記凹部には、前記凹部の中心軸上に中心が位置する荷重負荷用玉が備えられ、前記球面状の突部は、前記凹部内に備えられた荷重負荷用玉の一部である、請求項５に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項７】
冷媒雰囲気での希薄潤滑に近似させ、低粘度油で評価することが可能である、請求項１〜６のいずれかに記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項８】
前記スラスト受け機能評価装置は、白灯油とＰＡＧオイルとを含む潤滑剤を用いて評価する、請求項１〜７のいずれかに記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項９】
白灯油およびＰＡＧオイルに対し、耐性を有するシールを備える、請求項８に記載のスラスト受け機能評価装置。
【請求項１０】
前記シールの材質は、四フッ化エチレン樹脂または水素化ニトリルゴムである、請求項９に記載のスラスト受け機能評価装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２４８３０５（Ｐ２００７−２４８３０５Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７３２０５（Ｐ２００６−７３２０５）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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