WO2017104787A1 - 深溝玉軸受 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a deep groove ball bearing, and more particularly, to a deep groove ball bearing used in an automobile compressor or an automobile motor under high misalignment, lean lubrication conditions, or no lubrication conditions.
  • Automobile motors tend to be miniaturized. As a result, the rigidity of the housing is lowered and large misalignments are likely to occur, so there is a concern that the bearings may be damaged early.
  • compressors are used under lean lubrication conditions, and deep groove ball bearings for compressors have a phenomenon in which the cage is damaged due to the delay of balls (hereinafter also referred to as balls) generated by high misalignment. It has occurred.
  • the surface layer of the bearing ring and / or rolling element has a lower carbon concentration on the surface side than the inside and a higher nitrogen concentration so that the life of the rolling bearing is not reduced even when used under lean or non-lubricated conditions.
  • a rolling bearing having a distribution is known (Patent Document 1).
  • the cage may be broken in compressors used under lean lubrication conditions or non-lubrication conditions and in motor applications where high misalignment occurs. Is desired.
  • the present invention has been made to cope with such a problem, and in a deep groove ball bearing used under high misalignment, lean lubrication conditions or non-lubrication conditions, the cage is damaged due to the delayed advancement of the balls. It is an object to provide a deep groove ball bearing that can realize a long life.
  • a plurality of balls interposed between the inner and outer rings are held in a cage and used in a lean lubrication condition or a non-lubrication condition, and the cage is at least 15 ⁇ m or more in a portion sliding with the ball.
  • a fluororesin film having a thickness of 5 mm is formed.
  • the cage is a corrugated wave-type iron plate cage.
  • the fluororesin film is a fired fluororesin film.
  • a fluororesin film is formed on at least the raceway surface of the inner and outer rings.
  • the deep groove ball bearing of the present invention has a fluororesin film having a thickness of 15 ⁇ m or more formed on at least a portion where the cage slides with the ball, it is used under high misalignment, lean lubrication conditions or no lubrication conditions. However, it is possible to realize a long life without causing breakage of the cage.
  • FIGS. 1 is a cross-sectional view of a deep groove ball bearing with a fluororesin coating formed on the inner surface of the cage pocket
  • FIG. 2 is an enlarged view of the cage of FIG. 1
  • FIG. 3 is a fluororesin coating on the inner and outer raceway surfaces. Sectional views of the deep groove ball bearings are shown.
  • the deep groove ball bearing 1 includes an inner ring 2 having an inner ring raceway surface 2a on the outer periphery, an outer ring 3 having an outer ring raceway surface 3a on the inner periphery, and an inner ring raceway surface 2a and an outer ring raceway surface 3a. And a plurality of balls 4 rolling.
  • the balls 4 are held at regular intervals in the circumferential direction by a cage 5.
  • a fluororesin film 6 is formed on the sliding surface of the cage 5 that slides with the ball 4.
  • the cage 5 is a rivet caulking wave type iron plate retainer, and is swaged with a rivet 5b by combining two members 5a and 5a press-formed using an iron-based material described later.
  • a cage pocket 5c that holds the ball 4 as a rolling element is formed.
  • An inner peripheral surface (pocket surface) of the cage pocket 5c is a sliding surface with the ball 4, and a fluororesin film 6 is formed at least on the pocket surface.
  • the fluororesin coating 6 may be formed on at least one sliding surface selected from the sliding surface with the race (the inner ring 2 or the outer ring 3) and the sliding surface with the ball 4. Further, in addition to the sliding surface of the cage 5, the fluororesin coating 6 may be formed on the inner ring raceway surface 2a and the outer ring raceway surface 3a shown in FIGS.
  • FIG. 3 shows an example of the deep groove ball bearing 1 in which the fluororesin coating 6 is formed on at least the raceway surface of the inner and outer rings.
  • the fluororesin film 6 is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 3 (including the outer ring raceway surface 3a). Yes.
  • the fluororesin coating 6 may be formed on at least the raceway surface. Therefore, it may be formed on the entire outer peripheral surface of the inner ring, the entire outer peripheral surface of the outer ring as shown in each drawing, or may be formed on the entire inner / outer ring.
  • the inner ring 2 and the outer ring 3 that are bearing members to be formed with the fluororesin coating 6 are made of an iron-based material.
  • this iron-based material any steel material generally used as a bearing member can be used.
  • high carbon chromium bearing steel SUJ1, SUJ2, SUJ3, SUJ4, SUJ5, etc .; JIS ; G 4805
  • carburized steel SCr420, SCM420, etc .; JIS G 4053
  • stainless steel SUS440C, etc .; JIS G 4303
  • M50, etc. cold rolled steel, and the like.
  • the cage 5 which is a film formation target of the fluororesin coating 6 is made of an iron-based material.
  • the iron-based material any material generally used as a cage material can be used.
  • a cold rolled steel sheet for punching cage SPCC; JIS G 3141 etc.
  • stainless steel SUS440C etc .
  • JIS JIS
  • G 4303 Carbon steel for machined cages
  • JIS 40 G4051 Carbon steel for machined cages
  • high-strength brass castings for machined cages JIS H 5102, etc.
  • Other bearing alloys can also be employed.
  • fluororesin constituting the fluororesin coating 6 examples include polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (hereinafter referred to as PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer
  • FEP tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene
  • FEP copolymers
  • ethylene-tetrafluoroethylene copolymers polyvinylidene fluoride
  • polyvinyl fluoride polyvinyl fluoride
  • the fluororesin coating 6 is made by roughening the surface of a cage or the like on which the coating is formed using shot blasting, and then degreased by immersion in an organic solvent such as petroleum benzine, and after applying a primer solution, It is formed using a fluororesin coating solution.
  • a fluororesin coating solution water containing an aprotic polar solvent in which a fluororesin and a heat-resistant resin such as an aromatic amideimide resin are arbitrarily mixed with water such as a nonionic surfactant, an inorganic pigment, and N-methyl-2-pyrrolidone. And an aqueous dispersion dispersed in the aqueous solution.
  • the fluororesin coating liquid is an aqueous dispersion in which PTFE resin particles are dispersed.
  • the fluororesin coating 6 is formed by thinly applying and drying a primer solution on the surface of a cage or the like and then applying and drying a fluororesin coating solution.
  • Any coating method can be used as long as it can form a film, such as a spray method, a dipping method, or a brush coating method.
  • the spray method is preferable when the surface roughness and the coating shape of the fluororesin coating 6 are made as small as possible and the uniformity of the film thickness is taken into consideration.
  • drying conditions for the fluororesin coating for example, drying at 90 ° C. for about 30 minutes is preferable.
  • the film thickness of the fluororesin coating is more than 5 ⁇ m and not more than 20 ⁇ m. Preferably they are 15 micrometers or more and 20 micrometers or less.
  • the breakage time is shortened in the durability test described later.
  • it exceeds 20 ⁇ m there is a risk of cracking during film formation and peeling during operation to deteriorate the lubrication state.
  • the fluororesin coating 6 is preferably baked after being dried. Firing improves adhesion to the surface of the cage and the like. As a result, the breakage time is significantly increased. Firing conditions are as follows: in a heating furnace, in air, at a temperature higher than the melting point of the fluororesin, preferably in the range of (melting point (Tm) + 30 ° C.) to (melting point (Tm) + 100 ° C.) for 5 to 40 minutes. The resin film is baked. When the fluororesin is PTFE, it is preferably fired in a heating furnace at 380 ° C. for 30 minutes.
  • the deep groove ball bearing 1 in which the fluororesin coating is formed on at least a portion where the cage slides with the ball and / or at least the raceway surface of the inner and outer rings is a deep groove ball bearing for a compressor, for automobile electrical equipment and auxiliary equipment.
  • the deep groove ball bearing it can be used for a deep groove ball bearing for a compressor, a deep groove ball bearing for a fan coupling device, a deep groove ball bearing for an automobile alternator, a deep groove ball bearing for an idler pulley, and the like.
  • FIG. 4 shows an example of a compressor in which the deep groove ball bearing of the present invention is used.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the scroll compressor.
  • the scroll compressor 7 is an electric compressor suitable for a refrigeration cycle using a refrigerant as a working fluid, and a compression mechanism 9 is disposed in the housing 8 on the right side in the drawing, and the compression mechanism 9 on the left side in the drawing.
  • An electric motor 10 for driving is disposed.
  • a rotary drive shaft 11 fixed to the central axis of the rotor 10 b is rotated by a rotating magnetic field generated by a stator 10 a fixed in the housing 8.
  • the rotary drive shaft 11 is rotatably supported via deep groove ball bearings 12 and 13.
  • the compression mechanism 9 side and the electric motor 10 side are partitioned by a partition wall 14, and the deep groove ball bearing 13 is fixed to the partition wall 14.
  • the compression mechanism 9 is a scroll type having a fixed scroll 15 and a movable scroll 16 disposed so as to be opposed to the fixed scroll 15, and the fixed scroll 15 is erected from the substrate 15a toward the left in the drawing from the substrate 15a. And a spiral-shaped spiral wall 15b.
  • the movable scroll 16 is composed of a disk-shaped substrate 16a and a spiral wall 16b that is erected from the substrate 16a toward the right in the drawing, and is provided at the center of the back surface of the substrate 16a.
  • An eccentric shaft 18 provided eccentrically with respect to the axis of the rotary drive shaft 11 is provided in the fitting recess 17 so as to be capable of revolving around the axis of the rotary drive shaft 11.
  • the fixed scroll 15 and the movable scroll 16 are meshed with the respective spiral walls 15b and 16b, and are a space surrounded by the substrate 15a and the spiral wall 15b of the fixed scroll 15, and the substrate 16a and the spiral wall 16b of the movable scroll 16.
  • a compression chamber 19 is formed.
  • the refrigerant is introduced into the compression chamber 19 from the suction port 20, and is compressed and discharged from the discharge port 22 through the discharge hole 21 formed in the approximate center behind the fixed scroll 15.
  • the discharged refrigerant is pumped to a refrigeration cycle (not shown).
  • the deep groove ball bearings 12 and 13 are used in the presence of refrigerant and refrigerating machine oil.
  • the refrigerant and refrigerating machine oil have a large concentration fluctuation in the compressor container 8, and when the grease component of the bearing coexists, the discharge valve in the refrigerating cycle may be clogged. For this reason, it is difficult to use a grease-filled bearing, and misalignment is likely to occur due to the mechanism of the scroll type compressor. There is a case.
  • a cage particularly a squeezing wave type iron plate cage
  • (1) increasing the plate thickness of the cage (2) surface hardness by salt bath nitrocarburizing treatment (3) combining the above (1) and (2), (4) a method of changing the cage material to SUS (stainless steel), and the like.
  • the method (4) is most excellent, but there are problems such as deterioration of the bearing use environment, early wear and breakage of the mold, and poor cage productivity.
  • the fluororesin coating is excellent in chemical resistance and lubricity with respect to refrigerant and refrigerating machine oil, and also excellent in adhesion to the substrate by firing.
  • the deep groove ball shaft of the present invention can be used for a rotary type compressor, a reciprocating type compressor, a swash plate type compressor, etc. in addition to a scroll type compressor.
  • Examples 1 and 2 A PTFE resin layer was formed on the surface of a metal flat plate made of the material shown in Table 1 (SPCC having a thickness of 1 mm). The drying time was 30 minutes in a constant temperature bath at 90 ° C., followed by baking in a heating furnace at 380 ° C. for 30 minutes. Using the metal flat plate on which the fluororesin coating was formed, the scissor-wound corrugated iron plate cage shown in FIG. Using this cage, a deep groove ball shaft (6206C3) having substantially the same radial clearance was produced. Using the obtained deep groove ball shaft, a durability test was performed under the following conditions. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Examples 1 and 2 Comparative Example 1 is a standard deep groove ball bearing (6206C3) in which the pocket surface of the cage is not coated with fluororesin, and Comparative Example 2 is the same deep groove ball as Comparative Example 1 except that the material of the cage is SUS (stainless steel). It is a bearing.
  • Comparative Examples 3 and 4 Comparative Example 3 is the same deep groove ball bearing as Example 1 except that the thickness of the fluororesin coating is 5 ⁇ m in Example 1, and Comparative Example 4 is that the thickness of the fluororesin coating is 5 ⁇ m in Example 2. Except for the above, it is the same deep groove ball bearing as in Example 2.
  • Example 1 As shown in Examples 1 and 2, by setting the thickness of the fluororesin coating to 15 ⁇ m, the durability expressed in breakage time was significantly improved as compared with each comparative example. Furthermore, as shown in Example 1, the durability was remarkably improved by baking the fluororesin coating film with a thickness of 15 ⁇ m.
  • the deep groove ball bearing of the present invention can achieve a long life without causing damage to the cage even when used under high misalignment, lean lubrication conditions or no lubrication conditions. As widely available.

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Abstract

希薄潤滑条件または無潤滑条件下で使用され、ボールの遅れ進みによる保持器破損を発生させずに長寿命化を実現できる深溝玉軸受を提供する。この深溝玉軸受は、内外輪間に介在する複数のボールが鋲加締め波型鉄板保持器に保持され、希薄潤滑条件または無潤滑条件で使用され、少なくともボールと摺動する内外輪の軌道面または保持器の内面部位に１５μｍ以上の厚さで、好ましくは焼成されたポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂被膜が形成されている。

Description

深溝玉軸受
　本発明は深溝玉軸受に関し、特に、自動車用コンプレッサーや自動車用モータにおいて高ミスアライメント、希薄潤滑条件または無潤滑条件下で使用される深溝玉軸受に関する。
　自動車用モータは小型化の傾向があり、これに伴いハウジング剛性が低くなり大きなミスアライメントが発生しやすくなるために、軸受が早期に損傷する懸念がある。また、コンプレッサーは希薄潤滑条件下で使用されており、コンプレッサー用深溝玉軸受は高ミスアライメントがかかることにより発生する玉（以下、ボールともいう）の遅れ進みにより、保持器が破損するという現象が発生している。
　希薄潤滑条件または無潤滑条件下で使用されても転がり軸受の寿命低下とならないように、軌道輪および／または転動体の表面層が内部よりも表面側で炭素濃度が低く、窒素濃度が高くする分布を有する転がり軸受が知られている（特許文献１）。
特開２００２－２０６５２３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の転がり軸受であっても、希薄潤滑条件または無潤滑条件下で使用されるコンプレッサーや高ミスアライメントが発生するモータ用途では保持器の破損が見られる場合があり、改善が望まれている。
　また、近年、これらの用途だけでなく、環境問題などから軸受に使用される潤滑油は低粘度化の傾向にある。深溝玉軸受の場合、過大なミスアライメントが発生すると軸受内の各々のボールの接触角が変わることにより公転速度が変わり、速く回るボール、遅く回るボールで保持器を引っ張り合うという、ボールの遅れ進みと呼ばれる現象が発生する。また、高ミスアライメントに希薄潤滑が重なるとポケットの異常摩耗やボールの遅れ進みによる保持器のスミＲを起点とした破損が発生するという問題がある。
　上記ボールの遅れ進みによる保持器破損の対策としては、例えば保持器の周方向ポケットすきまをボールの遅れ進み量よりも大きくするような保持器形状・寸法の改良があるが、深溝玉軸受でよく使われる鋲加締め波型鉄板保持器は鋲で両側の保持器を固定するため、寸法関係によってはこの改良が成立しない場合がある。また、保持器材質をＳＵＳ（ステンレス）にすることで、材質を強化しボールの遅れ進みによるポケット摩耗をしにくくする方法が考えられるが、ＳＵＳは硬すぎるため成形用型の早期摩耗、破損で保持器の生産性がよくないためコストアップになってしまう。このため、プレス加工での製作には好ましくないという問題がある。
　本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、高ミスアライメント、希薄潤滑条件または無潤滑条件下で使用される深溝玉軸受において、ボールの遅れ進みによる保持器破損を発生させずに長寿命化を実現できる深溝玉軸受の提供を目的とする。
　本発明の深溝玉軸受は、内外輪間に介在する複数のボールが保持器に保持され、希薄潤滑条件または無潤滑条件で使用され、上記保持器は、少なくともボールと摺動する部位に１５μｍ以上の厚さのフッ素樹脂被膜が形成されていることを特徴とする。特に上記保持器が、鋲加締め波型鉄板保持器であることを特徴とする。また、上記フッ素樹脂被膜が、焼成フッ素樹脂被膜であることを特徴とする。さらに、上記内外輪の少なくとも軌道面にフッ素樹脂被膜が形成されていることを特徴とする。
　本発明の深溝玉軸受は、コンプレッサーの密閉容器内で使用されることを特徴とする。
　本発明の深溝玉軸受は、保持器が少なくともボールと摺動する部位に１５μｍ以上の厚さのフッ素樹脂被膜を形成しているので、高ミスアライメント、希薄潤滑条件または無潤滑条件で使用されても、保持器の破損を発生させずに長寿命化を実現できる。
本発明の一実施例に係る深溝玉軸受の断面図である。 図１に示す保持器の拡大斜視図である。 他の深溝玉軸受の断面図である。 スクロール型コンプレッサーの断面図である。
　本発明の深溝玉軸受を図１～図３に基づいて説明する。図１は保持器のポケット内面にフッ素樹脂被膜を形成した深溝玉軸受の断面図を、図２は図１の保持器の拡大図を、図３は内・外輪軌道面にフッ素樹脂被膜を形成した深溝玉軸受の断面図をそれぞれ示す。
　図１に示すように、深溝玉軸受１は、外周に内輪軌道面２ａを有する内輪２と、内周に外輪軌道面３ａを有する外輪３と、内輪軌道面２ａと外輪軌道面３ａとの間を転動する複数のボール４とを備える。ボール４は保持器５により周方向に一定間隔で保持されている。
　ボール４と摺動する保持器５の摺動面にフッ素樹脂被膜６が成膜されている。図２に示すように、保持器５は、鋲加締め波型鉄板保持器であり、後述の鉄系材料を用いてプレス成形した２つの部材５ａ、５ａを組み合わせて鋲５ｂで加締めされて製作され、転動体であるボール４を保持する保持器ポケット５ｃが形成されている。保持器ポケット５ｃの内周面（ポケット面）がボール４との摺動面であり、少なくともこのポケット面にフッ素樹脂被膜６が形成されている。なお、フッ素樹脂被膜６は、軌道輪（内輪２または外輪３）との摺動面およびボール４との摺動面から選ばれる少なくとも一つの摺動面に形成してあればよい。また、この保持器５の摺動面に加えて、図１および図２で示した内輪軌道面２ａ、外輪軌道面３ａなどにも併せてフッ素樹脂被膜６を成膜してもよい。
　図３は、内外輪の少なくとも軌道面にフッ素樹脂被膜６が形成されている深溝玉軸受１の例であり、図３（ａ）の深溝玉軸受１では、内輪２の外周面（内輪軌道面２ａを含む）にフッ素樹脂被膜６が形成されており、図３（ｂ）の深溝玉軸受１では、外輪３の内周面（外輪軌道面３ａを含む）にフッ素樹脂被膜６が形成されている。このフッ素樹脂被膜６を内・外輪に形成する場合は、少なくともその軌道面に形成してあればよい。よって、各図に示すように内輪外周面全体、外輪外周面全体に形成する、または、内・外輪の全体に形成してもよい。
　フッ素樹脂被膜６の成膜対象となる軸受部材である内輪２および外輪３は、鉄系材料からなる。この鉄系材料としては、軸受部材として一般的に用いられる任意の鋼材などを使用でき、例えば、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ１、ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ４、ＳＵＪ５等；ＪＩＳ Ｇ ４８０５）、浸炭鋼（ＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０等；ＪＩＳ Ｇ ４０５３）、ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ等；ＪＩＳ Ｇ ４３０３）、高速度鋼（Ｍ５０等）、冷間圧延鋼などが挙げられる。
　フッ素樹脂被膜６の成膜対象となる保持器５は、鉄系材料からなる。この鉄系材料としては、保持器材として一般的に用いられる任意の材料を使用でき、例えば、打ち抜き保持器用冷間圧延鋼板(ＳＰＣＣ；ＪＩＳ Ｇ ３１４１等)、ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ等；ＪＩＳ Ｇ ４３０３）、もみ抜き保持器用炭素鋼(ＪＩＳ Ｇ４０５１)、もみ抜き保持器用高力黄銅鋳物(ＪＩＳ Ｈ ５１０２等)などが挙げられる。また、他の軸受合金を採用することもできる。
　フッ素樹脂被膜６を構成するフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（以下、ＰＦＡという）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰという）、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニルが挙げられる。これらの樹脂は単独でも混合物としても使用できる。また、これらの中で、耐熱性および摺動性に優れるＰＴＦＥが好ましい。
　フッ素樹脂被膜６は、被膜が形成される保持器などの表面をショットブラスト等を用いて粗面化し、その後、石油ベンジン等の有機溶剤内に浸漬させ脱脂を行ない、プライマー液塗布処理した後、フッ素樹脂塗布液を用いて形成される。
　プライマー液としてはフッ素樹脂と芳香族アミドイミド樹脂などの耐熱性樹脂とを非イオン界面活性剤、無機顔料、Ｎ－メチル－２－ピロリドンなどの水に任意に混合する非プロトン系極性溶剤を含む水に分散させた水分散液が挙げられる。また、フッ素樹脂塗布液は、ＰＴＦＥ樹脂粒子を分散させた水分散液である。
　フッ素樹脂被膜６は、保持器などの表面にプライマー液を薄く塗布乾燥後、フッ素樹脂塗布液を塗布乾燥することで形成される。塗布方法としてはスプレー法、ディッピング法、刷毛塗り法など被膜を形成できるものであれば使用できる。フッ素樹脂被膜６の表面粗さ、塗布形状をできるだけ小さくし、被膜厚さの均一性を考慮するとスプレー法が好ましい。
　フッ素樹脂被膜の乾燥条件としては、例えば９０℃×３０分程度の乾燥が好ましい。フッ素樹脂被膜の被膜厚さは５μｍ超２０μｍ以下である。好ましくは１５μｍ以上２０μｍ以下である。フッ素樹脂被膜の被膜厚さが５μｍ以下であると、後述する耐久試験において破損時間が短くなる。また、２０μｍを超えると被膜形成時のクラック発生や運転中に剥離して潤滑状態が悪化するおそれがある。
　フッ素樹脂被膜６は、乾燥後、焼成することが好ましい。焼成することで保持器などの表面への密着性が向上する。その結果、破損時間が大幅に長くなる。焼成条件としては、加熱炉内、空気中でフッ素樹脂の融点以上の温度、好ましくは（融点（Ｔｍ）＋３０℃）～（融点（Ｔｍ）＋１００℃）、５～４０分の範囲内で、フッ素樹脂被膜を焼成する。フッ素樹脂がＰＴＦＥの場合、好ましくは３８０℃の加熱炉内で３０分間焼成する。
　保持器が少なくともボールと摺動する部位、および／または、内外輪の少なくとも軌道面に、上記フッ素樹脂被膜が形成されている深溝玉軸受１は、コンプレッサー用深溝玉軸受、自動車電装・補機用深溝玉軸受として、コンプレッサー用深溝玉軸受、ファンカップリング装置用深溝玉軸受、自動車用オルタネータ用深溝玉軸受およびアイドラプーリ用深溝玉軸受等に用いることができる。
　本発明の深溝玉軸受が用いられるコンプレッサーの一例を図４に示す。図４はスクロール型コンプレッサーの断面図である。スクロール型コンプレッサー７は、冷媒を作動流体とする冷凍サイクルに適した電動型コンプレッサーであり、ハウジング８内に、図中右方において圧縮機構９を配設し、また、図中左側において圧縮機構９を駆動する電動モータ１０を配設している。電動モータ１０はハウジング８内に固定されたステーター１０ａによって作られる回転磁界によりローター１０ｂの中心軸に固定されている回転駆動軸１１が回転する。回転駆動軸１１は、深溝玉軸受１２、１３を介して回転可能に支持されている。圧縮機構９側と電動モータ１０側とは隔壁１４により仕切られており、深溝玉軸受１３はこの隔壁１４に固定されている。
　圧縮機構９は、固定スクロール１５とこれに対向配置された可動スクロール１６とを有するスクロール型で、固定スクロール１５は、円板状の基板１５ａと、基板１５ａから図中左方に向かって立設された渦巻状の渦巻壁１５ｂとから構成されている。また、可動スクロール１６は、円板状の基板１６ａと、この基板１６ａから図中右方に向かって立設された渦巻状の渦巻壁１６ｂとから構成され、基板１６ａの背面中央に設けられた嵌合凹部１７に、回転駆動軸１１の軸心に対して偏心して設けられた偏心軸１８が回転駆動軸１１の軸心を中心として公転運動可能に設けられている。
　固定スクロール１５と可動スクロール１６とは、それぞれの渦巻壁１５ｂ、１６ｂを互いに噛み合わせ、固定スクロール１５の基板１５ａおよび渦巻壁１５ｂと、可動スクロール１６の基板１６ａおよび渦巻壁１６ｂとによって囲まれた空間によって圧縮室１９が形成されている。
　冷媒は、吸入口２０から圧縮室１９に導入されて、固定スクロール１５の背後の略中央に形成された吐出孔２１を介して吐出口２２より圧縮されて吐出される。吐出された冷媒は図示を省略した冷凍サイクルへ圧送される。
　上記スクロール型コンプレッサーにおいて、深溝玉軸受１２、１３は、冷媒および冷凍機油共存下で使用される。冷媒および冷凍機油は、コンプレッサー容器８内において濃度変動が大きく、また、軸受けのグリース成分などが共存すると冷凍サイクル内での吐出弁を詰まらせるなどの場合がある。そのため、グリース封入軸受の使用は困難であり、スクロール型コンプレッサーの機構上、ミスアライメントが発生しやすくなるため、保持器ポケットの異常摩耗やボールの遅れ進みによる保持器の破損が発生しやすくなったりする場合がある。
　保持器、特に鋲加締め波型鉄板保持器の場合、上記保持器破損の不具合を改善する方法として、（１）保持器の板厚を厚くする、（２）塩浴軟窒化処理により表面硬度を高める、（３）上記（１）および上記（２）を組み合わせる、（４）保持器材質をＳＵＳ（ステンレス）化する方法等がある。上記（４）の方法が最も優れているが、軸受の使用環境の悪化や、型の早期摩耗、破損で保持器の生産性がよくないなどの問題がある。
　フッ素樹脂被膜は、冷媒および冷凍機油に対する耐薬品性、潤滑性に優れ、また、焼成することで基材との密着性にも優れている。このため、容器内に密閉されているハーメチックコンプレッサー用深溝玉軸受の摺動部位の表面被膜として最適である。本発明の深溝玉軸は、スクロール型コンプレッサー以外に、ロータリー型コンプレッサー、レシプロ型コンプレッサー、斜板型コンプレッサー等に使用することができる。
実施例１および２
　表１に記載の材質（厚さ１ｍｍのＳＰＣＣ）の金属平板表面にＰＴＦＥ樹脂層を形成した。乾燥時間は９０℃の恒温槽内で３０分間乾燥し、３８０℃の加熱炉内で３０分間焼成した。このフッ素樹脂被膜が形成された金属平板を用いて、フッ素樹脂被膜がポケット内面になるようにして、図２に示す鋲加締め波型鉄板保持器を作製した。この保持器を用いて、略同一ラジアルすきまを有する深溝玉軸（６２０６Ｃ３）を作製した。
　得られた深溝玉軸を用いて、以下に示す条件で耐久試験を行なった。結果を表１に示す。なお、破損時間は、各試験個数の平均値を算出して、比較例１を１００とした比で表した。また、保持器の破損個所は、図２に示す、ＡがスミＲ部、Ｂが鋲穴部、Ｃがポケット頂部である。
＜耐久試験条件＞
　回転速度：３０００ＲＰＭ
　モーメント荷重：１９．６Ｎ・ｍ
　潤滑：潤滑剤が全く存在しない完全脱脂の状態
　試験個数：各３個
比較例１および２
　比較例１は保持器のポケット面にフッ素樹脂被膜がされていない標準深溝玉軸受（６２０６Ｃ３）、比較例２は保持器の材料をＳＵＳ（ステンレス）に代える以外は比較例１と同一の深溝玉軸受である。
比較例３および４
　比較例３は実施例１においてフッ素樹脂被膜の厚さを５μｍとする以外は実施例１と同一の深溝玉軸受であり、比較例４は実施例２においてフッ素樹脂被膜の厚さを５μｍとする以外は実施例２と同一の深溝玉軸受である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１、２に示すように、フッ素樹脂被膜の厚さを１５μｍとすることで、各比較例に比較して、破損時間で表した耐久性が顕著に向上した。さらに実施例１に示すように、フッ素樹脂被膜の厚さを１５μｍ、かつ焼成することで耐久性がより顕著に向上した。
　本発明の深溝玉軸受は、高ミスアライメント、希薄潤滑条件または無潤滑条件で使用されても、保持器の破損を発生させずに長寿命化を実現できるので、過酷な雰囲気で使用される軸受として広く利用できる。
　　１、１２、１３　深溝玉軸受
　　２　内輪
　　３　外輪
　　４　ボール
　　５　保持器
　　６　フッ素樹脂被膜
　　７　スクロール型コンプレッサー
　　８　ハウジング
　　９　圧縮機構
　　１０　電動モータ
　　１１　回転駆動軸
　　１４　隔壁
　　１５　固定スクロール
　　１６　可動スクロール
　　１７　嵌合凹部
　　１８　偏心軸
　　１９　圧縮室
　　２０　吸入口
　　２１　吐出孔
　　２２　吐出口

Claims (5)

  1. 　内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、希薄潤滑条件または無潤滑条件で使用される深溝玉軸受であって、
    　前記保持器は、少なくとも前記玉と摺動する部位に１５μｍ以上の厚さのフッ素樹脂被膜が形成されていることを特徴とする深溝玉軸受。
  2. 　前記保持器が、鋲加締め波型鉄板保持器であることを特徴とする請求項１記載の深溝玉軸受。
  3. 　前記フッ素樹脂被膜が、焼成フッ素樹脂被膜であることを特徴とする請求項１記載の深溝玉軸受。
  4. 　前記内外輪の少なくとも軌道面に、前記フッ素樹脂被膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の深溝玉軸受。
  5. 　前記軸受が、コンプレッサーの密閉容器内で使用されることを特徴とする請求項１記載の深溝玉軸受。
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