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JP2007292117A - 転がり軸受 - Google Patents

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JP2007292117A
JP2007292117A JP2006117834A JP2006117834A JP2007292117A JP 2007292117 A JP2007292117 A JP 2007292117A JP 2006117834 A JP2006117834 A JP 2006117834A JP 2006117834 A JP2006117834 A JP 2006117834A JP 2007292117 A JP2007292117 A JP 2007292117A
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JP
Japan
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cage
rolling bearing
lubricant
diameter surface
annular
Prior art date
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Pending
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JP2006117834A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Morishita
比呂志 森下
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】保持器の内径面の凹部に溜められる潤滑剤を、ドライラン時に速やかに軌道部や保持器案内面等へ供給できるようにすることである。
【解決手段】保持器５の各円環部５ａの内径面に、潤滑剤を溜める凹部として、円周方向に延びる凹溝７ａを設け、各凹溝７ａに保持器５の外径面に連通する複数の小孔８を設けることにより、各凹溝７ａに溜められる潤滑剤を、保持器５の外径面に連通する小孔８を通して、ドライラン時に速やかに軌道部や保持器案内面等へ供給できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドライラン時に所定の時間焼き付かずに使用可能な転がり軸受に関する。
ジェット機やヘリコプタ等の航空機エンジンの主軸等を支持する転がり軸受のように、高い安全性が要求され、高速で回転する回転軸を支持する転がり軸受では、給油系統が故障して軸受に潤滑剤が供給されなくなった非常事態のドライラン時に、例えば３０秒以上焼き付かずに使用可能なことが要求されている。
このようなドライラン時に所定の時間焼き付かずに転がり軸受を使用可能とする手段としては、円環状の保持器の内径面に潤滑剤貯留部として凹部を形成し、この凹部に潤滑剤を溜め、ドライラン時の軸受の温度上昇を利用して、溜めた潤滑剤を蒸気、飛沫として、または滲出によって軌道部へ供給するようにした転がり軸受用の保持器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものでは、円環状の保持器を軸方向で２分割し、これらの印籠合わせ部に、内径面に開口する凹部を形成している。
なお、ドライラン時を想定したものではないが、稀少潤滑条件下での軸受内部の焼付き等を防止する手段として、保持器の円環部が軌道輪の鍔の案内面で案内されるころ軸受を対象とし、案内面で案内される保持器の円環部に凹部を設けたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載された実施形態では、内輪の鍔の案内面で案内される保持器の円環部の内径面に、円環部を軸方向に貫通する凹溝や、円環部の周方向に延びる凹溝を設けている。
実開平６−８７７２２号公報 特開２００３−１９４０６６号公報
特許文献１、２に記載されたものは、潤滑剤貯留部としての凹部や凹溝に溜められる潤滑剤を、ドライラン時に軸受がかなり温度上昇しないと、蒸気、飛沫として、または滲出によって軌道部や保持器案内面等へ供給することができず、この潤滑剤の供給遅れによって焼付きが発生する問題がある。
そこで、本発明の課題は、保持器の内径面の凹部に溜められる潤滑剤を、ドライラン時に速やかに軌道部や保持器案内面等へ供給できるようにすることである。
上記の課題を解決するために、本発明は、内輪と外輪の間に複数の転動体が配列され、これらの転動体が円環状の保持器に保持された転がり軸受において、前記円環状の保持器の内径面に凹部を設け、この凹部に前記保持器の外径面に連通する小孔を設けた構成を採用した。
すなわち、円環状の保持器の内径面に凹部を設け、この凹部に保持器の外径面に連通する小孔を設けることにより、保持器の内径面の凹部に溜められる潤滑剤を、保持器の外径面に連通する小孔を通して、ドライラン時に速やかに軌道部や保持器案内面等へ供給できるようにした。
前記小孔の径寸法は、２ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ以下とするのがよい。小孔の径寸法が２ｍｍを越えると、小孔内での潤滑剤の流動抵抗が小さくなり、回転による遠心力で保持器の外径面側へ流出する潤滑剤の量が多くなって、凹部へ十分な潤滑剤を溜めることができなくなるからである。
前記小孔を前記保持器の円周方向で複数箇所に設けることにより、軌道部や保持器案内面等へ円周方向で満遍なく潤滑剤を供給することができる。
上述した各転がり軸受は、高い安全性が要求され、高速で回転する航空機エンジンの主軸を支持するものに好適である。
本発明の転がり軸受は、円環状の保持器の内径面に凹部を設け、この凹部に保持器の外径面に連通する小孔を設けたので、保持器の内径面の凹部に溜められる潤滑剤を、保持器の外径面に連通する小孔を通して、ドライラン時に速やかに軌道部や保持器案内面等へ供給することができる。
前記小孔を保持器の円周方向で複数箇所に設けることにより、軌道部や保持器案内面等へ円周方向で満遍なく潤滑剤を供給することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この転がり軸受は、図１に示すように、内輪２が軌道溝２ａの中央で分割され、転動体としてのボール３が外輪４の軌道溝４ａと１点、内輪２の軌道溝２ａと２点で接触する３点接触玉軸受１であり、ボール３を保持する円環状の保持器５が、その内径面を内輪２の軌道溝２ａの両側の外径案内面で案内されるようになっている。なお、分割された一方の内輪２には、軸受引き抜き用の鍔部２ｂが設けられている。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記保持器５は、２つの円環部５ａと複数の柱部５ｂとからなり、これらの円環部５ａと柱部５ｂで区画されたポケット６にボール３を保持するものであり、各円環部５ａの内径面に、潤滑剤を溜める凹部としての円周方向に延びる凹溝７ａが設けられ、各凹溝７ａに保持器５の外径面に連通する複数の小孔８が設けられている。これらの小孔８は、図３（ａ）に示すように、１つおきの柱部５ｂの円周方向位置で設けられ、各小孔８の径寸法は１ｍｍとされている。
図３（ｂ）は、前記潤滑剤を溜める凹部と小孔８の変形例を示す。この変形例では、凹部が円形の凹部７ｂとされ、この円形の凹部７ｂが、２つおきの柱部５ｂの円周方向位置で、各円環部５ａと柱部５ｂとに跨るように設けられ、各凹部７ｂに保持器５の外径面に連通する小孔８が設けられている。これらの小孔８の径寸法も１ｍｍとされている。
図４は、上述した３点接触玉軸受１を使用したジェット機のエンジンを示す。このエンジンはターボファンエンジンであり、空気を吸入するファン１１と、吸入される空気の一部を圧縮する圧縮機１２と、圧縮された空気に燃料を噴射して燃焼させる燃焼室１３と、燃焼ガスで高速回転するタービン１４とで基本的に構成されており、３点接触玉軸受１によって２箇所で支持された主軸１５に、圧縮機１２のロータとタービン１４が取り付けられている。
上述した実施形態と変形例では、保持器を２つの円環部と複数の柱部とからなるものとし、潤滑剤を溜める凹部を、円環部で円周方向に延びる凹溝と、円環部と柱部とに跨る円形の凹部としたが、これらの凹部の配置位置や形状は、実施形態や変形例のものに限定されることはなく、これらの凹部に設けられて保持器の外径面に連通する小孔も、屈曲したり、傾斜して外径面に連通するものでもよい。
さらに、上述した実施形態では、転がり軸受を３点接触玉軸受としたが、本発明に係る転がり軸受は、他の玉軸受やころ軸受等の他の転がり軸受に適用することもでき、複列の転がり軸受にも適用することができる。
転がり軸受の実施形態を示す縦断面図 ａ、ｂは、それぞれ図１の保持器を示す縦断面図と外観斜視図 ａは図２の保持器の内径面を示す展開平面図、ｂはａの変形例を示す展開平面図 図１の転がり軸受を使用したジェット機のエンジンを示す概略縦断面図
符号の説明
１ ３点接触玉軸受
２ 内輪
２ａ 軌道溝
２ｂ 鍔部
３ ボール
４ 外輪
４ａ 軌道溝
５ 保持器
５ａ 円環部
５ｂ 柱部
６ ポケット
７ａ 凹溝
７ｂ 凹部
８ 小孔
１１ ファン
１２ 圧縮機
１３ 燃焼室
１４ タービン
１５ 主軸

Claims (4)

  1. 内輪と外輪の間に複数の転動体が配列され、これらの転動体が円環状の保持器に保持された転がり軸受において、前記円環状の保持器の内径面に凹部を設け、この凹部に前記保持器の外径面に連通する小孔を設けたことを特徴とする転がり軸受。
  2. 前記小孔の径寸法を２ｍｍ以下とした請求項１に記載の転がり軸受。
  3. 前記小孔を前記保持器の円周方向で複数箇所に設けた請求項１または２に記載の転がり軸受。
  4. 前記転がり軸受が航空機エンジンの主軸を支持するものである請求項１乃至３のいずれかに記載の転がり軸受。
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