(57)【要約】【課題】本来必要な性能を持った素材を適切に使用することができ、かつ、製造時の作業効率のよい軸受用の外方部材を提供することを目的とする。【解決手段】内輪側に回転軸を取り付ける転がり軸受の外輪を構成する外輪部１２、フランジ部１３、及びこの外輪部１２とフランジ部１３との間に形成される振動減衰部１４からなり、外輪部１２、フランジ部１３、及び振動減衰部１４を、それぞれ独立の部材から構成し、これらを一体化することにより形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪側に回転軸を取り付ける転がり軸受の外輪を構成する外輪部、フランジ部、及びこの外輪部とフランジ部との間に形成される振動減衰部からなる外方部材であって、
上記の外輪部、フランジ部、及び振動減衰部を、それぞれ独立の部材から構成し、これらを一体化することにより形成されることを特徴とする転がり軸受用外方部材。
【請求項２】
上記振動減衰部は、所定間隔を開けて配された弾性部材からなることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受用外方部材。
【請求項３】
上記の一体化は、摩擦接合又は肉盛り加工によって行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受用外方部材。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の転がり軸受用外方部材を用いたジェットエンジン主軸用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受用外方部材、及びこれを用いたジェットエンジン主軸用転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジェットエンジン等のガスタービンエンジンのように、タービンブレード等の大径寸法の部材が取り付けられた、比較的細長い主軸は、高速回転に伴って、振動や撓みが生じやすい。
【０００３】
このため、このような主軸を支持する軸受には、例えば、図４に示すように、転がり軸受の外輪を構成する外輪部２、ハウジング５を取り付けるフランジ部３、及びこの外輪部２とフランジ部３との間に形成される振動減衰部４からなる外方部材１を用い、これの外輪部２に、転動体６を介して内輪７を設けた軸受があげられる（特許文献１参照）。そして、この軸受は、転動体６を保持する保持部材８や、外方部材１の外輪部２をハウジング５で支持するために介在させるダンパ９等を有する。
【０００４】
上記の振動減衰部４は、図４に示すように、周壁部に複数の長円状の孔１０を、所定間隔を開けて設けた円筒状を形成しており、弾性変形が可能である。このため、高速回転に伴う主軸の振動や撓みをこの振動減衰部４で吸収し、フランジ部３を介してハウジング５に伝わる振動等を減衰させることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０５１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の外方部材１は、一体品であるのにも関わらず、外輪部２と振動減衰部４で異なる特性を付与することが必要となる。すなわち、外輪部２の転動面は、転がり疲労に耐えるため、５８〜６４ＨＲＣの表面硬度が必要となる。一方、振動減衰部４は、弾性変形を必要とするため、表面硬度より靭性が必要となる。このため、この外方部材１としては、軸受に用いられる特殊耐熱浸炭鋼を素材として用い、外輪部２の転動面には、上記の表面強度を付与するため、熱処理、窒化処理等を行う必要があり、一方、振動減衰部４には、表面硬度を４０ＨＲＣ程度に下げる処理を行う必要がある。
【０００７】
このように、上記の外方部材１は、１つの部材に対して２つの相反する処理をそれぞれ行う必要があり、作業効率が低下する。また、１つの部材に異なる性質が要求されるため、本来必要な性能を持った素材を適切に使用することができないという問題点を有する。
【０００８】
そこで、この発明は、本来必要な性能を持った素材を適切に使用することができ、かつ、製造時の作業効率のよい軸受用の外方部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、内輪側に回転軸を取り付ける転がり軸受の外輪を構成する外輪部、フランジ部、及びこの外輪部とフランジ部との間に形成される振動減衰部からなる外方部材であって、上記の外輪部、フランジ部、及び振動減衰部を、それぞれ独立の部材から構成し、これらを一体化することにより形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
外方部材を構成する外輪部、フランジ部、及び振動減衰部を、それぞれ独立の部材から構成するので、各部で求められる性能を有した素材を適切に使用することができる。また、各部に対する処理を、一体化前に行うことができるので、効率よく処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明について、図１〜図３を用いて説明する。
この発明にかかる外方部材１１は、図１に示すように、外輪部１２、フランジ部１３、及び振動減衰部１４からなる。
【００１２】
この外輪部１２は、図２に示すように、内輪側に回転軸を取り付ける転がり軸受の外輪を構成する。すなわち、この外輪部１２は、転動体１６を介して内輪１７と組み合わされ、転がり軸受を構成する。そして、その転動体１６は、保持器１８で保持される。
【００１３】
また、上記フランジ部１３は、ハウジング１５を取り付けるための部材であり、このハウジング１５は、上記フランジ部１３に取り付けられると共に、ダンパ１９を介して、外輪部１２を支持する。
【００１４】
上記の外輪部１２、フランジ部１３、及び振動減衰部１４の３つの部材は、図３に示すように、それぞれ独立の部材から構成され、それらが一体化されて外方部材１１が形成される。上記外輪部１２は、上記の通り、転がり軸受の外輪を構成するので、転がり疲労に耐える必要がある。このため、この外輪部１２は、表面硬度が５８〜６４ＨＲＣ程度となる材料を用いたり、熱処理、窒化処理等によって、上記所定の表面硬度とすることのできる材料を用いたりすることが好ましい。
【００１５】
また、上記振動減衰部１４は、内輪１７に取り付けられる主軸に生じる振動や撓みを減衰させ、フランジ部１３を介してハウジング１５に上記の振動や撓みを伝えるのを抑制する働きを有するため、表面硬度より靱性が必要となる。このため、この減衰振動部１４に使用される材料としては、表面硬度が４０ＨＲＣ程度であっても靭性の高い材料、好ましくは弾性部材を用いるのがよい。
【００１６】
この振動減衰部１４としては、図３に示すように、複数の減衰部構成部材１４ａを、所定間隔を開けて配したものを例としてあげることができる。複数の減衰部構成部材１４ａを、間隔を開けて用いることにより、得られる外方部材１１は、上記減衰部構成部材１４ａと隣の減衰部構成部材１４ａとの間に空間が生じる。このため、減衰部構成部材１４ａは、個々で揺れを生じさせることができ、減衰部構成部材１４ａの集合体である振動減衰部１４は、外輪部１２から伝えられる振動や撓みを吸収することが可能となる。これにより、フランジ部１３に送られる揺れた撓みを減衰することができる。この減衰部構成部材１４ａとしては、図２に示す棒状体や、複数の巻きバネ（図示せず）をあげることができる。
【００１７】
上記の３つの部材の一体化は、振動減衰部１４を構成するそれぞれの減衰部構成部材１４ａを、外輪部１２及びフランジ部１３に接合することにより、行うことができる。この接合方法としては、摩擦接合法や、肉盛り加工法等をあげることができる。
【００１８】
この摩擦接合法とは次の方法をいう。まず、減衰部構成部材１４ａを回転駆動装置に(図示せず)へ装着し、外輪部１２へ高速回転させながら押し当てる。すると、上記の当接面で摩擦熱が生じ、次いで、各当接面近傍の各部材が溶融し始める。このようにすると、溶融した金属同士が一体化する。そして、自然冷却させることにより、一体化物が得られる。
【００１９】
また、上記の肉盛り加工法とは、次の方法をいう。まず、減衰部構成部材１４ａとフランジ部１３の印籠部にてはめ合い、その印籠部へ高速で回転する同種金属の治具を押し当てる。すると上記摩擦圧接法と同じく、印籠部で各部品が溶融し、また同時に同種金属治具も圧着部分が溶融し、適切な時間で治具を引き離すと溶融部分の金属同士が一体化する。
【００２０】
上記の方法で得られる外方部材は、上記した転動体１６、内輪１７、保持器１８等を組み合わせて、転がり軸受を形成することにより、主軸から伝わる振動、撓みを吸収することのできる、ジェットエンジン主軸用転がり軸受を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明にかかる外方部材の斜視図
【図２】この発明にかかる外方部材を用いた転がり軸受の拡大断面図
【図３】この発明にかかる外方部材の各構成部材を示す斜視図
【図４】従来の外方部材の断面図
【符号の説明】
【００２２】
１  外方部材
２  外輪部
３  フランジ部
４  振動減衰部
５  ハウジング
６  転動体
７  内輪
８  保持部材
９  ダンパ
１０  長円状の孔
１１  外方部材
１２  外輪部
１３  フランジ部
１４  振動減衰部
１４ａ  減衰部構成部材
１５  ハウジング
１６  転動体
１７  内輪
１８  保持器
１９  ダンパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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