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CN1853048A - 壳式滚针轴承、压缩机主轴的支持结构及活塞泵驱动部的支持结构 - Google Patents

壳式滚针轴承、压缩机主轴的支持结构及活塞泵驱动部的支持结构 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是使压缩机主轴的支持结构或活塞泵驱动部的支持结构等所用的壳式滚针轴承长寿命化，降低使用中的声级。通过设有拉延工序的冲压加工，形成壳式滚针轴承(1)的壳式外环(2)，通过将在成为该拉延工序中的外环(2)的外径面的外径侧拉延面的润滑条件设为大致流体润滑状态，将其内径面的周向表面粗糙度、内径圆度及筒部壁厚不均匀量控制在规定的数值范围，从而能够使壳式滚针轴承长寿命化的同时，降低使用中的声级。

Description

壳式滚针轴承、压缩机主轴的支持结构 及活塞泵驱动部的支持结构
技术领域
本发明涉及一种壳式滚针轴承、采用该壳式滚针轴承的压缩机主轴的支持结构及活塞泵驱动部的支持结构。
背景技术
在沿着外环的内径面排列多个滚针的滚针轴承中，有采用通过包括拉深工序的冲压加工形成的壳式外环的滚针轴承。采用该壳式外环的壳式滚针轴承的用途，从制造成本廉价的经济优越性而应用到多个方面，但是近年来要求长寿命化的用途增多。
以往的壳式外环的冲压加工的主要工序如下。首先，用拉深工序将圆形坯料成型成杯状，在微细挤压工序中将杯底角部微细挤压成规定的角半径。其后，用冲底工序冲压杯底中央部，形成外环的一方的凸缘，在修整工序中将杯上端部修整成均匀的高度。在拉深工序或微细挤压工序后，有时也增加拉延(ironing)工序。通常，这些冲压加工，采用连续自动冲床或连续冲床进行，在采用连续自动冲床时，大多还一同插入圆形坯料的冲压工序。另外，外环的另一方的凸缘，通过在热处理后的组装工序中向内侧折弯杯上端部而形成。
关于所述壳式外环的坯料原材料，采用SCM415等表面渗碳钢的钢板，为了确保规定的制品强度，在冲压加工后实施渗碳淬火、回火等热处理。表面渗碳钢的钢板，与SPCC等软钢板相比碳含量高，由于成为拉深性的目标的r值低，所以将拉深工序中的拉深次数分为多次，较小地设定每次的拉深比。
如此，由于壳式外环经过多次冲压加工工序而形成，所以因金属模的精度误差或每道加工工序的不均匀的变形的积累，筒部的圆度或壁厚不均匀量等尺寸精度劣于通过切削加工形成的外环，因而轴承的寿命短。以提高如此的壳式滚针轴承的寿命为目的，提出了在轴承组装后进行壳式外环的热处理，并且，该热处理是在渗碳氮化处理后再进行淬火、回火的处理，来提高外环的外径圆度，同时也提高各轴承部件的强度的壳式滚针轴承的制造方法(例如，参照专利文献1)。
另外，在空气调节器用等的压缩机中，有时采用通过主轴的旋转驱动使压缩工作部件工作，用配置在压缩机内的滚针轴承支持该主轴的径向负荷的支持结构(例如，参照专利文献2)。滚针轴承具有以小的轴承投影面积比得到高负荷容量和高刚性的优点，能够紧凑地设计压缩机主轴的支持结构。
所述压缩机主轴的支持结构中所用的滚针轴承，由于通过混入制冷剂等，润滑状态呈稀薄状态，并且主轴高速旋转，所以有时在滚针转动的外环的内径面发生蹭脏等表面损伤或表面起点型的剥离，轴承寿命缩短。此外，在汽车空调器用压缩机中，要求降低伴随滚针滚动的在轴承使用中的噪声。
此外，在汽车的防滑煞车系统(ABS)或驱动控制器(TRC)等自动制动系统中，装备将循环槽的制动液送入主气缸的活塞泵。在压送此种油等的活塞泵中，有在电动机的输出轴即电枢轴上设置偏心部，对接支持由嵌接在该偏心部的滚动轴承往返驱动的活塞的活塞泵(例如，参照专利文献3)。在对接支持如此的滚动轴承中，有采用滚针轴承的滚动轴承(例如，参照专利文献4。)。
所述活塞泵驱动部的支持部所用的滚针轴承，由于通过混入低粘度的油(制动液)等，润滑状态呈稀薄状态，并且滚针沿对接活塞的外环的内径面高速转动，所以容易在该转动面产生油膜断裂。因此，在外环的内径面产生蹭脏等表面损伤或表面起点型的剥离，有时轴承寿命缩短。此外，即使在ABS或TRC等汽车的制动系统中装备的活塞泵，也要求降低伴随滚针滚动的在轴承使用中的噪声。
专利文献1：特许第3073937号公报(第1-2页、图1-3)
专利文献2：特许第2997047号公报(第2页、图10-12)
专利文献3：特开平8-182254号公报(第2页、图7)
专利文献4：特开2001-187915号公报(第2页、图9)
专利文献1记载的壳式滚针轴承的制造方法，在轴承组装后，通过进行热处理，能够降低壳式外环的热变形，提高其外径圆度，但由于壳式外环的冲压加工工序与以往相同，所以不太能改进内径圆度或筒部壁厚不均匀量。因此，以往的壳式外环的内径圆度，在内径25mm左右的壳式外环中，为15～40μm，即使是在专利文献1记载的制造方法的圆度，也超过10μm。此外，筒部壁厚不均匀量，也包括在专利文献1记载的制造方法，在内径25mm左右的壳式外环中，为10～20μm。
因此，在包括润滑的使用条件非常严酷的空气调节器用等的压缩机主轴的支持结构、或活塞泵驱动部的支持结构所用的壳式滚针轴承中，即使利用专利文献1所述的制造方法，也不能达到能十分满足的长寿命化。
此外，通过冲压加工形成的壳式外环，其内径面的表面粗糙度粗于通过切削加工形成的外环的内径面的表面粗糙度。通常，切削加工形成的外环的内径面的表面粗糙度为Ra0.05μm左右，而壳式外环的内径面的表面粗糙度为Ra0.4μm左右。因此，以往的壳式滚针轴承，存在伴随在内径面的滚针的滚动的使用中的声音大，尤其，不能在非常讨厌发生噪声的汽车用空气调节器的压缩机主轴的支持结构、及装备在ABS或TRC等汽车制动系统中的活塞泵驱动部的支持结构等用途中应用的问题。
发明内容
为此，本发明的目的在于，使压缩机主轴的支持结构或活塞泵驱动部等所用的壳式滚针轴承长寿命化，降低使用中的声级。
为解决上述问题，本发明提供一种壳式滚针轴承，其沿着通过冲压加工形成壳式外环的内径面，排列多个滚针，其中，采用使所述外环的内径面的表面粗糙度与外径面的表面粗糙度相比更精细的构成。
即，通过使壳式外环的内径面的表面粗糙度更精细于外径面，能够降低伴随在内径面的滚针的滚动产生的在使用中的声级。
优选将所述外环内径面的周向表面粗糙度设为Ra0.05～0.3μm。将周向表面粗糙度的下限设为Ra0.05μm是因为，如果周向表面粗糙度小于此值，内径面过于光滑，滚动的滚针的弹性接触区域保持的润滑油减少，容易产生蹭脏等表面损伤。将周向表面粗糙度的上限设为Ra0.3μm是基于以下的理由。
本发明者们，通过对将壳式外环的内径面的表面粗糙度进行改变的壳式滚针轴承，进行采用旋转试验机的声音测定试验，发现如果对内径面的周向表面粗糙度进行精细化，能够有效地降低轴承的声级。如后面图4所示，如果将其规定在Ra0.3μm以下，确认能够大幅度降低声级。
该内径面的周向表面粗糙度对于声级的降低特别有效果，其原因认为如下。即认为，相对于滚针的滚径，滚针的滚转方向的凹凸(周向表面粗糙度)粗化到某种程度以上，滚针的上下振动增大，发声大的声音。由于滚针的滚径比较小，所以如果周向表面粗糙度超过0.3μm，就会发生大的声音。
优选将所述外环内径面的轴向表面粗糙度设为Ra0.3μm以下。滚针中，与滚径相比滚长更大。因此认为，外环内径面的宽度方向的凹凸(轴向表面粗糙度)也影响滚针的上下振动，如果轴向表面粗糙度超过Ra0.3μm，声音变大。
此外，本发明是一种壳式滚针轴承，沿着通过冲压加工形成壳式外环的内径面，排列多个滚针，其中，也采用将所述外环的内径圆度设为10μm以下的构成。
本发明者们，通过对变化壳式外环的内径圆度的壳式滚针轴承进行轴承寿命试验发现，如后面的图5所示，外环的筒部壁厚不均匀量和轴承寿命具有良好的相关关系，如果将内径圆度设为10μm以下，即使在今后要求的严酷的条件下，也能够达到充分的长寿命化。
此外，本发明是一种壳式滚针轴承，沿着通过冲压加工形成壳式外环的内径面，排列多个滚针，其中，也采用将所述外环的筒部壁厚不均匀量设为低于10μm的构成。
本发明者们，通过对变化壳式外环的筒部壁厚不均匀量的壳式滚针轴承进行轴承寿命试验发现，如后面的图6所示，外环的筒部壁厚不均匀量和轴承寿命具有良好的相关关系，如果轴向壁厚不均匀量低于10μm，即使在严酷的使用条件下，也能够达到充分的长寿命化。
所述壳式外环的内径圆度或筒部壁厚不均匀量的降低对轴承的长寿命化具有效果，认为是因为，在内径面的滚针的滚动流畅，能够抑制由滚珠的滑移或晃动等造成的在内径面的局部的磨损或应力集中。
作为将所述外环的内径面的表面粗糙度设为与外径面的表面粗糙度相比更精细的手段、将所述外环的内径圆度设为10μm以下的手段、及将所述外环的筒部壁厚不均匀量设为低于10μm的手段，能够采用在形成所述壳式外环的冲压加工中设置拉延工序，将在成为该拉延工序中的所述外环的外径面的外径侧拉延面的润滑条件设为大致流体润滑状态的手段。
本发明者们，采用冲压试验机，进行了SCM415钢板的拉深拉延试验，研究了杯状成型物的内外径面的表面粗糙度、内径圆度及筒部壁厚不均匀量。结果发现，如果在模具侧(杯状成型物的外径侧拉延面)涂布润滑性优异的高粘度冲压加工油，能够使成为壳式外环的内径面的杯状成型物的内径面上的表面粗糙度更精细于外径面，并能改进内径圆度和筒部壁厚不均匀量。
首先，关于所述表面粗糙度的研究结果，图11表示其一例，但是坯料原材料的表面粗糙度在表里两面都为Ra0.49μm左右，而杯状成型物内径面的表面粗糙度非常细，为Ra0.15μm。杯状成型物外径面的表面粗糙度为Ra0.44μm，与坯料原材料的表面粗糙度无太大的变化。另外，图11所示的杯状成型物内外径面的表面粗糙度，都是在轴向测定的，但在周向测定的表面粗糙度也大致上述相同。该测定结果，与在通常的拉深拉延加工中观察到的结果相反，在通常的拉深拉延加工中，用模具拉延的杯状成型物外径面的一方为细的表面粗糙度，而内径面的表面粗糙度与坯料原材料的表面粗糙度无太大的变化。
按以下考虑上述研究结果。即，杯状成型物外径面的表面粗糙度与原材料的表面粗糙度无太大变化，认为是在杯状成型物的外径侧拉延面上，呈加工的原材料和模具几乎不接触的大致流体润滑状态。如果如此使模具侧的润滑条件形成大致流体润滑状态，在起因于与模具的摩擦的在外径侧拉延面的剪切力几乎没有，形成冲头和模具间的拉延部上的应力在板厚方向均匀的压缩应力状态，如在下面的图12中的验证，原材料在板厚方向均匀地拉延变形。
图12表示所述杯状成型物的上端部的板厚断面照片。为了验证上述推断，在模具侧涂布润滑性优异的冲压加工油的杯状成型物的上端部，在板厚方向均匀地向轴向延伸。如此认为，如果原材料在板厚方向均匀地向轴向延伸，与冲头接触的杯状成型物的内径面沿着冲头表面，向轴向相对移动，通过该相对移动与冲头表面的滑动，内径面的表面粗糙度变细。另外，利用通常的拉深拉延加工形成的杯状成型物的上端部，其外径面侧显著向轴向延伸。这是因为，用起因于与模具的摩擦的剪切力优先拉延变形杯状成型物外径面侧，而内径面侧不太拉延变形。如此，在内径面侧不太拉延变形的通常的拉深拉延加工中，由于杯状成型物的内径面与冲头不相对移动，所以其表面粗糙度与原材料不太变化。
在将在外径侧拉延面的润滑条件形成大致流体润滑状态的加工方法中，如图12所示，由于杯状成型物的上端面在板厚方向均匀，所以减小坯料口径，也能够提高成品率。此外，通过减小坯料口径，也能够减小拉深加工所需的冲压负荷。
接着，关于所述内径圆度和筒部壁厚不均匀量，如后面的表1所示，确认内径圆度减小到10μm以下，筒部壁厚不均匀量减小到低于10μm。按如下考虑这些研究结果。即，如上所述，认为如果拉延加工中的模具侧的润滑条件形成大致流体润滑状态，原材料在板厚方向均匀拉延变形，就减小杯状成型物的筒部壁厚不均匀量，同时与冲头接触的杯状成型物的内径面沿着冲头表面向轴向相对移动，与冲头外径面的形状相符，在从冲头脱模后，也能够良好地保持杯状成型物的内径圆度。另外，在通常的拉深拉延加工中，由于不太拉延变形杯状成型物的内径面侧，与冲头表面也几乎不相对移动，所以不太改进杯状成型物的内径圆度或筒部壁厚不均匀量。
通过将在所述冲压加工的拉深工序中的拉深次数规定在3次以下，将所述拉延工序设为与最终次的所述拉深工序同时进行，能够减少冲压加工用的金属模数量和工序道次，能够降低制造成本。此外，通过减少拉深次数，也能够抑制起因于各金属模的设定误差等的外环的尺寸精度降低。
另外，已知在拉深拉延加工中，能够得到比单一的拉深加工大的拉深比。即，在拉深加工中，根据由起因于收缩凸缘的变形阻力和在凸缘部的防皱力的拉伸应力导致的冲头肩部的破断，确定拉深界限，但是在拉深加工中，由于来自作用于该冲头肩部的凸缘侧的拉伸应力在拉延部被遮断，因此拉深极限增大，能够得到大的拉深比。
在所述拉深的拉深次数设为1次，通过形成将在所述拉延工序设为与该1次的拉深工序同时进行的拉深拉延工序，能够进一步促进制造成本的降低和外环的尺寸精度的提高。
此外，本发明是一种压缩机主轴的支持结构，通过主轴的旋转驱动使压缩机的压缩工作部件工作，用配置在压缩机内的滚针轴承支持该主轴的径向负荷，其中，采用将所述滚针轴承设为上述任何一种所述的壳式滚针轴承的构成。
另外，本发明是一种活塞泵驱动部的支持结构，用嵌接在电机输出轴的偏心部的滚针轴承，对接支持活塞泵的驱动部，其中，采用将所述滚针轴承设为上述任何一种壳式滚针轴承的构成。
本发明的壳式滚针轴承，由于壳式外环的内径面的表面粗糙度更精细于外径面，优选将其周向的表面粗糙度设为Ra0.05～0.3μm，因此虽然是低成本的壳式，但不发生蹭脏等表面损伤，能够降低轴承使用中的声级。所以，能够非常适合在讨厌发生噪音的用途中使用。
此外，本发明的壳式滚针轴承，由于将壳式外环的内径圆度设为10μm以下，因此能够大幅度延长轴承寿命，能够实现可充分满足的长寿命化和低成本化。
另外，本发明的壳式滚针轴承，由于将壳式外环的筒部壁厚不均匀量设为低于10μm，因此能够大幅度延长轴承寿命，能够实现可充分满足的长寿命化和低成本化。
通过将作为将所述外环的内径面的表面粗糙度设为与外径面的表面粗糙度相比更精细的手段、将外环的内径圆度设为10μm以下的手段、或将外环的筒部壁厚不均匀量设为低于10μm的手段，设为在形成壳式外环的冲压加工中设置拉延工序，将在成为该拉延工序中的外环的外径面的外径侧拉延面的润滑条件设定为大致流体润滑状态的工序，从而，杯状成型物的上端面在板厚方向均匀地接近，所以能够减小坯料口径，提高成品率，同时也能减轻拉深加工所需的冲压负荷。
通过将在所述拉深工序的拉深次数设为3次以下，将拉延工序设为与最终次的拉深工序同时进行的拉深拉延工序，能够减少冲压加工用的金属模具数量和工序道次，能够降低制造成本。此外，通过减少拉深次数，还能够抑制起因于各金属模的设定误差等的外环的尺寸精度下降。
通过将在所述拉深工序的拉深次数设为1次，将拉延工序设为与该1次拉深工序同时进行的拉深拉延工序，能够更加促进制造成本的降低和外环的尺寸精度提高。
此外，本发明的压缩机主轴的支持结构，由于对于支持压缩机主轴的径向负荷的滚针轴承，采用上述的任何一种壳式滚针轴承，所以能够降低压缩机运行中的噪声，同时能够使轴承部长寿命化。
另外，本发明的活塞泵驱动部的支持结构，由于对于对接支持活塞泵驱动部的滚针轴承，采用上述的任何一种壳式滚针轴承，所以能够降低活塞泵使用中的声级，同时能够使轴承部长寿命化。
附图说明
图1是表示壳式滚针轴承的实施方式的纵剖面图。
图2是表示图1的壳式滚针轴承的简要制造工序的工序图。
图3(a)、(b)分别是表示在图2的制造工序制造的壳式外环内径面的周向和轴向的表面粗糙度的曲线图。
图4是表示壳式滚针轴承的声音测定试验中的外环的周向表面粗糙度和声级的曲线图。
图5是表示壳式滚针轴承的轴承寿命试验中的壳式外环的内径圆度和L10寿命的关系的曲线图。
图6是表示壳式滚针轴承的轴承寿命试验中的壳式外环的筒部壁厚不均匀量和L10寿命的关系的曲线图。
图7是表示采用第1实施方式的压缩机主轴的支持结构的空气调节器用压缩机的纵剖面图。
图8是表示采用第2实施方式的压缩机主轴的支持结构的空气调节器用压缩机的纵剖面图。
图9是表示采用第3实施方式的压缩机主轴的支持结构的空气调节器用压缩机的纵剖面图。
图10是表示采用本发明的活塞泵驱动部的支持结构的汽车的ABS用活塞泵和电动机的纵剖面图。
图11是表示拉深拉延试验中的杯状成型物内外径面的表面粗糙度和坯料原材料的表面粗糙度的曲线图。
图12是拉深拉延试验中的杯状成型物的上端部的板厚断面照片。
图中：1-壳式滚针轴承，2-壳式外环，2a-内径面，3-滚针，4-保持器，5a、5b-凸缘，11-主轴，12-斜板，13-闸瓦(shoe)，14-活塞，14a-凹部，15-外壳，16-推力滚针轴承，17-气缸筒，18-球面座，21-主轴，22-连结部件，22a-倾斜面，23-滚珠，24-推力滚针轴承，25-斜板，26-活塞杆，27-活塞，28-外壳，29-推力滚针轴承，31-主轴，32-连结部件，33-轴套，34-推力滚针轴承，35-斜板，36-活塞杆，37-活塞，38-外壳，39-推力滚针轴承，41-活塞泵，42-电动机，43-电枢，44-电枢轴，44a-偏心部，45-泵壳，45a-凹部，46-滚珠轴承，47-活塞，48-吸引口，49-排出口。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施本发明的实施方式。如图1所示，该壳式(shelltype)滚针轴承1是，沿着通过冲压加工形成的SCM415制壳式外环2的内径面2a排列多个滚针3而成，各滚针3由通过相同冲压加工形成的SPCC制保持器4保持。在外环2的两端部形成凸缘5a、5b。
图2表示制造所述壳式外环2的简要制造工序。首先，通过冲压加工，用1道拉深拉延工序，将SCM415磷酸盐被膜处理钢板的圆形坯料形成为杯状成型物，在微细挤压工序中将杯底角部微细挤压成规定的角半径。在拉深拉延工序中，在模具侧涂布润滑性优异的冲压加工油，使外径侧拉延面的润滑条件形成大致流体润滑状态。接着，在冲底工序中冲压杯底中央部，形成外环2的一方的凸缘5a(参照图1)，在修整工序将杯上端部修整成均匀的高度。其后，在热处理工序对冲压加工的外环2实施渗碳淬火、回火处理，在最后的组装工序，通过向内的折弯加工，形成另一方的凸缘5b(参照图1)。
在上述的实施方式中，将外环的冲压加工中的拉深工序只设为1次，将拉延工序设为与该1次拉深工序同时进行的拉深拉延工序，但也可以将拉深工序设为3次以下的多次，将拉延工序设为与最终次的拉深工序同时进行的拉深拉延工序，也可以在拉深工序或微细挤压工序后另外进行拉延工序。此外，如专利文献1中记载，也可以在轴承组装后进行热处理。
对按图2的制造工序制造的壳式外环2，测定了其内径面2a的周向和轴向的表面粗糙度。测定的外环2的尺寸为：外径28mm、长16mm、厚0.96mm。在该测定中，采用东京精密公司制造的表表面粗糙度测定仪(サ一フコム)，将外环2分割成半圆筒状，测定内径面2的表面粗糙度。周向表面粗糙度，从外环2在两端的各2mm的位置和长度方向中央位置的3处测定，轴向表面粗糙度，在周向按90°的位相在4处测定。另外，如图11所示，坯料原材料的表面粗糙度，在表内面都为Ra0.49μm左右，成为外环2的外径面的杯状成型物外径面的表面粗糙度在周向和轴向都为Ra0.44μm左右。
图3(a)、(b)表示一例上述表面粗糙度的测定结果。图3(a)是外环2的纵向中央位置测定的周向表面粗糙度，为Ra0.18μm，非常精细。图示中虽省略，但在从两端各2mm的位置测定的周向表面粗糙度也在Ra0.05～0.3μm的范围，比坯料原材料或外径面的表面粗糙度相比更精细。图3(b)是在1个相位测定的轴向表面粗糙度，为Ra0.15μm。图示中虽省略，但在其它相位测定的轴向表面粗糙度也都在Ra0.3μm以下，非常精细。
[实施例A]
作为实施例，准备将上述外环内径面的周向表面粗糙度设为Ra0.05～0.3μm的壳式滚针轴承。这些实施例的壳式滚针轴承，其轴向表面粗糙度也在Ra0.3μm以下。作为比较例，也准备外环内径面的周向表面粗糙度超过Ra0.3μm的壳式滚针轴承。关于壳式滚针轴承的尺寸，实施例、比较例都是外径28mm、长16mm。
将上述实施例及比较例的各壳式滚针轴承安装在旋转试验机上，进行声音测定试验。试验条件，如下。
·旋转速度：4800rpm
·径向负荷：180N
·润滑：涂布粘度2cSt油
·声音测定位置：从轴承以45°方向距离100mm的位置
图4表示上述声音测定试验中的声级的测定结果。该测定结果表明，将内径面的周向表面粗糙度设为Ra0.05～0.3μm的实施例的声级都在60dB以下，与比较例的结果相比，声级显著降低。
[实施例B]
表1示出对按图2的制造工序制造的壳式外环(实施例1～6)和按以往的制造工序制造的壳式外环(比较例1～6)，测定其内径圆度和筒部壁厚不均匀量的结果。测定的外环2的尺寸为：外径28mm、长16mm、厚0.96mm，是与实施例A相同的尺寸。内径圆度和筒部壁厚不均匀量的在轴向的测定位置，设为与所述内径面的周向表面粗糙度的测定位置相同的3处，关于筒部壁厚不均匀量，在它们的各轴向位置，在周向以按90°的位相在4处，合计在12处测定。在内径圆度的测定中，采用Taylor Hobson公司制造的圆度测定仪(タリロンド)，在筒部壁厚不均匀量的测定中采用测微计。在实施例中，所有内径圆度都在10μm以下，筒部壁厚不均匀量都低于10μm。另外，比较例1是按专利文献1记载的制造方法制造的。
表1
  壳式外环   内径圆度(μm) 筒部壁厚不均匀量(μm)
  实施例1     9     3
  实施例2     8     4
  实施例3     10     3
  实施例4     9     5
  实施例5     8     7
  实施例6     10     9
  比较例1     12     11
  比较例2     18     18
  比较例3     19     14
  比较例4     20     17
  比较例5     22     15
  比较例6     23     19
对表1示出的实施例及比较例的壳式滚针轴承，进行了轴承寿命试验。各实施例及比较例的试样个数为8个，轴承寿命按L10寿命(试样的90％不破损的可使用的时间)评价。试验的条件如下。
·轴向负荷：9.81kN
·旋转速度：5000rpm
·润滑油：轴润滑油VG2
图5及图6表示上述轴承寿命试验的结果。图5表示内径圆度和L10寿命的关系，图6表示筒部壁厚不均匀量和L10寿命的关系。在壳式外环的内径圆度在10μm以下、筒部壁厚不均匀量低于10μm的各实施例中，所有L10寿命都超过200小时，轴承寿命大幅度延长。因此得知，具有按图2的制造工序制造的壳式外环的壳式滚针轴承，不仅降低声级，而且也能大幅度提高轴承寿命。
图7表示采用本发明的第1实施方式的压缩机主轴的支持结构的汽车的空气调节器用压缩机。该压缩机是通过固定在主轴11上的斜板12的旋转，经由沿着斜板12滑动的闸瓦13，使压缩工作部件即活塞14往返运动的两斜板式的压缩机。被高速旋转驱动的主轴11，在不存在制冷剂的外壳15内，由上述的根据本发明的2个壳式滚针轴承1沿径向方向支持，沿推力方向由推力滚针轴承16支持。
在所述外壳15内，在圆周方向按等间隔形成多个气缸筒17，在各洼窝17内，往返自如地收纳两头形的活塞14。在各活塞14上跨过斜板12的外周部地形成凹部14a，在该凹部14a的轴向对峙面形成的球面座18上，放置球状的轴瓦13。该轴瓦13为半球状，进行将斜板12的旋转运动顺利地变换成各活塞14的往返运动的工作。
图8表示采用第2实施方式的压缩机主轴的支持结构的空气调节器用压缩机。该压缩机为单斜板式的压缩机，通过与主轴21连结的连结部件22的旋转，摇动运动由滚珠23和推力滚针轴承24支持在连结部件22的倾斜面22a上的斜板25，经由活塞杆26，将该斜板25的摇动运动变换成单头形的活塞27的往返运动。该主轴21在外壳28内，由根据本发明的1个壳式滚针轴承1沿径向方向支持，经由连结部件22，沿推力方向由推力滚针轴承29支持。
图9表示采用第3实施方式的压缩机主轴的支持结构的空气调节器用压缩机。该压缩机为单斜板式的可变容量压缩机，与主轴31连结的连结部件32的倾斜角度，通过使嵌入主轴31的轴套33向轴向推力，能够变更。由推力滚针轴承34支持在连结部件32上的斜板35的摇动运动，与第2实施方式相同，经由活塞杆36，变换成单头形的活塞37的往返运动。该主轴31在外壳38内，由根据本发明的2个壳式滚针轴承1沿径向方向支持，经由连结部件22，沿推力方向由推力滚针轴承39支持。
图10表示采用本发明的活塞泵驱动部的支持结构的汽车的ABS用活塞泵41和驱动其的电动机42。电动机42的输出轴即电枢43的电枢轴44，由一对滚珠轴承46支持在与活塞泵41呈直角地形成在泵壳45上的凹部45a上，在嵌接在该偏心部44a上的根据本发明的壳式滚针轴承1上，对接支持活塞泵41的活塞47。因此，通过旋转驱动电动机42，往返驱动对接支持在壳式滚针轴承1上的活塞47，从设在泵壳45上的吸引口48吸引制动液，从排出口49排出。另外，虽未图示，但吸引口48与循环槽连接，排出口49与主气缸连接。

Claims (11)

1.一种壳式滚针轴承，沿着通过冲压加工形成壳式外环的内径面，排列多个滚针，其特征是：将所述外环的内径面的表面粗糙度设成与外径面的表面粗糙度相比更精细。
2.如权利要求1所述的壳式滚针轴承，其中，将所述外环内径面的周向表面粗糙度设为Ra0.05～0.3μm。
3.如权利要求2所述的壳式滚针轴承，其中，将所述外环内径面的轴向表面粗糙度设为Ra0.3μm以下。
4.一种壳式滚针轴承，沿着通过冲压加工形成壳式外环的内径面，排列多个滚针，其特征是：将所述外环的内径圆度设为10μm以下。
5.一种壳式滚针轴承，沿着通过冲压加工形成壳式外环的内径面，排列多个滚针，其特征是：将所述外环的筒部壁厚不均匀量设为低于10μm。
6.如权利要求1～5中任何一项所述的壳式滚针轴承，其中，作为将所述外环的内径面的表面粗糙度设为与外径面的表面粗糙度相比更精细的手段、将所述外环的内径圆度设为10μm以下的手段、或者将所述外环的筒部壁厚不均匀量设为低于10μm的手段，采用在形成所述壳式外环的冲压加工中设置拉延工序，将在成为该拉延工序中的所述外环的外径面的外径侧拉延面的润滑条件设为大致流体润滑状态的手段。
7.如权利要求6所述的壳式滚针轴承，其中，将所述冲压加工的拉深工序中的拉深次数规定在3次以下，将所述拉延工序设为与最终次的所述拉深工序同时进行的拉深拉延工序。
8.如权利要求7所述的壳式滚针轴承，其中，将所述拉深工序中的拉深次数设为1次，将所述拉延工序设为与该1次的拉深工序同时进行的拉深拉延工序。
9.如权利要求6～8中任何一项所述的壳式滚针轴承，其中，将所述壳式外环的原材料设为磷酸盐被膜处理钢板。
10.一种压缩机主轴的支持结构，通过主轴的旋转驱动使压缩机的压缩工作部件工作，用配置在压缩机内的滚针轴承支持该主轴的径向负荷，其特征是：将所述滚针轴承设为如权利要求2～9中任何一项所述的壳式滚针轴承。
11.一种活塞泵驱动部的支持结构，用嵌接在电机输出轴的偏心部上的滚针轴承，对接支持活塞泵的驱动部，其特征是：将所述滚针轴承设为如权利要求2～9中任何一项所述的壳式滚针轴承。
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