(57)【要約】【課題】内輪の冷却効率を上げ、外輪と内輪との温度差を小さくし、転動体と内輪との焼き付きを防止することを目的とする。【解決手段】内輪、外輪、及び転動体から構成される軸受、及びこの軸受の内輪を、直接、又はスリーブを介して軸に取り付けた軸受装置において、内輪の内径面、スリーブの外径面若しくは内径面、又は軸の外径面に、内輪やスリーブを冷却するための冷却媒体を通すための螺旋溝を設け、軸を回転させ、かつ、冷却媒体を上記螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、軸の回転によって冷却媒体が受ける慣性力と、冷却媒体の流れ方向と一致するように、螺旋溝の螺旋方向を設けることを特徴とする軸受装置を用いる。【選択図】図１
2008163983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、及び転動体から構成される軸受、及びこの軸受の内輪を、直接、又はスリーブを介して軸に取り付けた軸受装置において、
上記内輪の内径面、上記スリーブの外径面若しくは内径面、又は上記軸の外径面に、上記の内輪やスリーブを冷却するための冷却媒体を通すための螺旋溝を設け、
上記軸を回転させ、かつ、上記冷却媒体を上記螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、上記軸の回転によって上記冷却媒体が受ける慣性力と、上記冷却媒体の流れ方向と一致するように、上記螺旋溝の螺旋方向を設けることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
上記冷却媒体は、油又は空気であることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸受装置、詳しくは、内輪やスリーブの冷却装置を備えた軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジェットエンジンやガスタービン用の主軸軸受は、高速回転の下で使用される。このため、軸受の内外輪に温度差が生じる。このとき、内輪の温度上昇が大きくなりすぎると、軸受隙間が過小となって、焼付き等が生じる場合がある。このような問題に対し、特許文献１に示すような軸受装置が知られている。
【０００３】
この軸受装置１は、図４に示すように、内輪２、外輪３、及び転動体４から構成される軸受、及びこの軸受の内輪４を、スリーブ５を介して軸６に取り付けた装置であり、このスリーブ５に油等の冷却媒体を通す冷媒通路７を設けたものである。
【０００４】
冷媒通路７に油等の冷却媒体が通るので、スリーブ５やこのスリーブ５に接している内輪２が冷却され、これにより外輪３と内輪２の温度差を小さくし、転動体４と内輪２との焼き付きを防止することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３１７７７８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、上記の方法では、スリーブ５や内輪２の冷却を十分に行えない場合がある。
【０００７】
そこで、この発明は、内輪の冷却効率を上げ、外輪と内輪との温度差を小さくし、転動体と内輪との焼き付きを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、内輪、外輪、及び転動体から構成される軸受、及びこの軸受の内輪を、直接、又はスリーブを介して軸に取り付けた軸受装置において、上記内輪の内径面、上記スリーブの外径面若しくは内径面、又は上記軸の外径面に、上記の内輪やスリーブを冷却するための冷却媒体を通すための螺旋溝を設け、上記軸を回転させ、かつ、上記冷却媒体を上記螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、上記軸の回転によって上記冷却媒体が受ける慣性力と、上記冷却媒体の流れ方向と一致するように、上記螺旋溝の螺旋方向を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明にかかる軸受装置は、内輪の内径面、スリーブの外径面若しくは内径面、又は軸の外径面に、冷却媒体を通すための螺旋溝を設け、軸を回転させ、かつ、冷却媒体を螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、軸の回転によって冷却媒体が受ける慣性力と、冷却媒体の流れ方向と一致するように、螺旋溝の螺旋方向を設けるので、内輪全体の冷却を効率よく行うことができ、回転によって生じる内輪の高温化を抑制することができる。これにより、外輪と内輪との温度差を小さくすることを、効率よくでき、転動体と内輪との焼き付きを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明にかかる軸受装置は、内輪、外輪、及び転動体から構成される軸受、及びこの軸受の内輪を、直接、又はスリーブを介して軸に取り付けた装置である。以下、この発明について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１１】
［第１の軸受装置（軸受装置１１ａ）］
この発明にかかる第１の軸受装置である軸受装置１１ａは内輪１２ａ、外輪１３、及び転動体１４から構成される軸受、及びこの軸受の内輪１２ａを、スリーブ１５を介して軸１６に取り付けた装置である。
【００１２】
上記内輪１２ａ、外輪１３、及び転動体１４から構成される軸受は、ジェットエンジンやガスタービン用の主軸軸受として、高速回転下で使用することができれば、転がり軸受、玉軸受等、任意の軸受を用いることができる。
【００１３】
図１（ａ）に示す軸受装置は、内輪１２ａを、スリーブ１５を介して軸１６に取り付けた装置である。このとき、内輪１２ａはスリーブ１５に嵌合して取り付けられ、スリーブ１５は軸１６に嵌合して取り付けられる。そして、このスリーブ１５の内径面には、図１（ｂ）に示すように、螺旋溝１７ａが設けられる。そして、この螺旋溝１７ａには、内輪１２ａ及びスリーブ１５を冷却するための冷却媒体が通される。
【００１４】
上記の冷却媒体とは、上記螺旋溝１７ａを通ることにより、周囲の、特にスリーブ１５や内輪１２ａの熱を奪う媒体であり、具体例としては、油や空気をあげることができる。また、上記油としては、一般的に潤滑用に用いられる潤滑油等をあげることができる。
【００１５】
また、図１（ａ）に示すように、軸１６をＡ方向（図１（ａ）の右側から見て反時計回り）に回転させ、かつ、上記冷却媒体を螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、具体的には、上記冷却媒体を媒体入口１８ａから入れ、螺旋溝１７ａを通し、媒体出口１８ｂから回収したとき、軸１６の回転によって冷却媒体が受ける慣性力と、冷却媒体の流れ方向と一致するように、螺旋溝１７ａの螺旋方向を設ける。このような螺旋方向を採用することにより、冷却媒体がよりスムーズに螺旋溝１７ａ内を流れることができ、内輪１２ａの冷却効率をより向上させることができる。
【００１６】
上記軸受装置１１ａには、転動体１４の周囲に潤滑剤を供給するため、媒体入口１８ａのほか、必要に応じて、潤滑剤供給口１９を設ける。上記冷却媒体として潤滑用の油を用いる場合は、これを潤滑油としても併用することができるが、空気を用いると、別途、潤滑油を供給する必要が生じる。このような場合に、上記潤滑剤供給口１９から潤滑油を供給することができる。
【００１７】
［第２の軸受装置（軸受装置１１ｂ）］
次に、第２の軸受装置である軸受装置１１ｂについて説明する。
上記の軸受装置１１ａは、スリーブ１５の内径面に螺旋溝１７ａを設けたが、他の実施形態として、上記の軸受装置１１ａにおいて、このスリーブを用いず、内輪を直接、軸１６に取り付けた装置があげられる。これは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、内輪１２ｂを用い、この内輪１２ｂを軸１６に嵌合して取り付け、この内輪１２ｂの内径面に螺旋溝１７ｂを設けた装置である。内輪１２ａ及びスリーブ１５の代わりに、螺旋溝１７ｂを設けた内輪１２ｂを用いる以外の構成は、軸受装置１１ａの場合と同様である。そして、その作用・効果も、軸受装置１１ａの場合と同様である。さらに、螺旋溝１７ｂの螺旋方向、及びその効果も螺旋溝１７ａの場合と同様である。
【００１８】
［第３の軸受装置］
次に、第３の軸受装置について説明する。
上記の軸受装置１１ａは、スリーブ１５の内径面に螺旋溝１７ａを設け、また、上記の軸受装置１１ｂは、内輪内径面に螺旋溝１７ｂを設けたが、他の実施形態として、上記軸受装置１１ａ又は軸受装置１１ｂにおいて、これらの螺旋溝１７ａ，１７ｂを設けず、その代わりに、図３に示すように、軸１６の外径面であって、スリーブ１５や内輪１２ｂと接する部分に、螺旋溝１７ｃを設ける装置があげられる。それ以外の構成、作用及び効果は、軸受装置１１ａや軸受装置１１ｂの場合と同様である。さらに、螺旋溝１７ｃの螺旋方向、及びその効果も螺旋溝１７ａ，１７ｂの場合と同様である。
【００１９】
［第４の軸受装置］
次に、第４の軸受装置について説明する。
上記の軸受装置１１ａは、スリーブ内径面に螺旋溝１７ａを設けたが、他の実施形態として、上記軸受装置１１ａにおいて、スリーブ１５の内径面に螺旋溝１７ａを設けず、その代わりに、スリーブ１５の外径面又は内輪１２ａの内径面に螺旋溝を設ける装置があげられる（図示せず）。それ以外の構成、作用及び効果は、軸受装置１１ａの場合と同様である。さらに、上記螺旋溝の螺旋方向、及びその効果も螺旋溝１７ａ〜１７ｃの場合と同様である。
【００２０】
［第１〜第４の軸受装置］
上記したような第１〜第４の軸受装置は、ジェットエンジンやガスタービン等の高速回転が要求される装置の主軸用の軸受装置として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）第１の軸受装置の構造を示す断面図、（ｂ）（ａ）のスリーブのみを示す断面図
【図２】（ａ）第２の軸受装置の構造を示す断面図、（ｂ）（ａ）の内輪のみを示す断面図
【図３】第３の軸受装置の軸を示す斜視図
【図４】従来の軸受装置の構造を示す断面図
【符号の説明】
【００２２】
１  軸受装置
２  内輪
３  外輪
４  転動体
５  スリーブ
６  軸
７  冷媒通路
１１ａ、１１ｂ  軸受装置
１２ａ，１２ｂ  内輪
１３  外輪
１４  転動体
１５  スリーブ
１６  軸
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  螺旋溝
１８ａ  媒体入口
１８ｂ  媒体出口
１９  潤滑剤供給口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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