(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、及びこの外輪部とフランジ部との間に形成される振動減衰部１４からなる外方部材１１であって、上記の外輪部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、上記振動減衰部１４は、周壁部が蛇腹構造を有する円筒状体であり、上記の外輪部１２、フランジ部１３、及び振動減衰部１４を一体化することにより形成されることを特徴とする。【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、
上記振動減衰部は、周壁部が蛇腹構造を有する円筒状体であり、
上記の外輪部、フランジ部、及び振動減衰部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】
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、
上記振動減衰部は、周壁部が螺旋構造を有する円筒状のばね体であり、
上記の外輪部、フランジ部、及び振動減衰部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３】
請求項１又は２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３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３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、上記振動減衰部は、周壁部が蛇腹構造を有する円筒状体、又は周壁部が螺旋構造を有する円筒状のばね体であり、上記の外輪部、フランジ部、及び振動減衰部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２を用いて説明する。
この発明にかかる外方部材１１は、図１（ａ）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、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（図示せず）を取り付けるための部材であり、このハウジングは、上記フランジ部１３に取り付けられると共に、ダンパ（図示せず）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１（ａ）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。このような振動減衰部１４としては、図１（ａ）（ｂ）に示すような、周壁部が蛇腹構造を有する円筒状体１４ａ、１４ｂ、図２に示すような、周壁部が螺旋構造を有する円筒状のばね体１４ｃ等があげられる。
【００１６】
図１（ａ）に示す円筒状体１４ａや、図１（ｂ）に示す円筒状体１４ｂは、いずれも円筒部が蛇腹の構造を有しており、この蛇腹構造で、主軸から伝わる振動や撓みを減衰させることができる。この蛇腹の山と山との間隔は、主軸から伝わる振動や撓みを減衰させることができれば、図１（ａ）に示すような広いものであっても、図１（ｂ）に示すような狭いものであってもよい。また、この蛇腹の断面形状は、主軸から伝わる振動や撓みを減衰させることができれば特に限定されるものではなく、例えば、図１（ａ）に示すようなＵ字状であっても、図１（ｂ）に示すようなＶ字状であってもよい。
【００１７】
また、図２に示す円筒状のばね体１４ｃは、円筒部がコイルばねの構造を有しており、このコイルばねの構造で、主軸から伝わる振動や撓みを減衰させることができる。このコイルばねのピッチは、主軸から伝わる振動や撓みを減衰させることができれば、特に限定されない。また、このコイルばねの断面形状は、主軸から伝わる振動や撓みを減衰させることができれば特に限定されるものではなく、例えば、図２に示すような長円状であってもよく、また真円状（図示せず）であってもよい。さらに、円筒状のばね体１４ｃに用いられるコイルばねの数は、主軸から伝わる振動や撓みを減衰させることができ、かつ、取付が可能であれば、特に限定されるものではなく、１〜３本を具体例としてあげることができる。
【００１８】
ところで、上記の振動減衰部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。
【００１９】
上記の３つの部材の一体化は、振動減衰部１４を構成する部材を、外輪部１２及びフランジ部１３にかしめ等の接合により、行うことができる。
【００２０】
上記の方法で得られる外方部材１１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】（ａ）この発明にかかる外方部材を用いた転がり軸受の例を示す断面図、（ｂ）（ａ）の振動減衰部と異なる振動減衰部を用いた場合の例を示す断面図
【図２】図1（ａ）の振動減衰部と異なる振動減衰部を用いた場合の他の例を示す断面図
【図３】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  周壁部が蛇腹構造を有する円筒状体
１４ｂ  周壁部が蛇腹構造を有する円筒状体
１４ｃ  周壁部が螺旋構造を有する円筒状のばね体
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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