(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアリングの軸線である軸線を中心とした回転を円滑化するためのガスタービンエンジン用双方向ベアリングであって、軸方向の一次スラスト荷重およびこれと逆方向の逆スラスト荷重の双方を受けて作動するように構成および配設された双方向ベアリングにおいて、前記ベアリングは、
テーパ状とされていることにより大きな直径の端部および小さな直径の端部を有する環状カップ軌道輪を有するカップと、
前記カップ軌道輪から径方向内側に離間されているとともにテーパ状とされていることにより大きな直径の端部および小さな直径の端部を有する環状コーン軌道輪を備えたコーンと、
それぞれが、転がり面、前記転がり面の一端における小さな直径の端面、および前記転がり面の他端における大きな直径の端面を有し、かつ前記カップ軌道輪と前記コーン軌道輪との間で一列に円周方向に互いに離間されているとともに、前記転がり面に沿って前記カップ軌道輪および前記コーン軌道輪に接触している複数のテーパ状ローラ部材と、
逆スラスト荷重を支えるカップスラストリブリングであって、前記カップスラストリブリングは、前記カップに対して固定され、前記カップ軌道輪の前記の大きな直径の端部において径方向内側に延びるとともに環状スラスト面Ａを有し、前記ローラ部材の各々の前記大きな直径の端面は、前記スラスト面Ａに隣接しかつこれと対向するように配置されてなるカップスラストリブリングと、
一次スラスト荷重を支える第１コーンスラストリブリングであって、前記第１コーンスラストリブリングは、前記コーンに対して固定され、前記コーン軌道輪の前記の大きな直径の端部において径方向外側に延びるとともに環状スラスト面Ｂを有し、前記ローラ部材の各々の前記大きな直径の端面は、前記スラスト面Ｂに隣接しかつこれと対向するように配置されてなる第１コーンスラストリブリングと、
逆スラスト荷重を支える第２コーンスラストリブリングであって、前記第２コーンスラストリブリングは、前記コーンに対して固定され、前記コーン軌道輪の前記の小さな直径の端部において径方向外側に延びるとともに環状スラスト面Ｃを有し、前記ローラ部材の各々の前記小さな直径の端面は、前記スラスト面Ｃに隣接しかつこれと対向するように配置されてなる第２コーンスラストリブリングと、
を備え、前記スラスト面Ｂ，Ｃ間の距離は前記ローラ部材の長さよりも大きく、
（ｉ）一次スラスト荷重が加わる運転状態では、軸方向のスラスト荷重が、前記カップ軌道輪および前記コーン軌道輪を互いに近づけるように作用し、前記スラスト面Ａと前記ローラ部材の前記大きな直径の端面との間にギャップ（ｄ）が生じ、前記スラスト面Ｃと前記ローラ部材の前記の小さな直径の端面との間にギャップ（ｅ）が生じ、かつ前記ローラ部材と前記カップおよびコーン軌道輪との間の接触を低減させるように前記スラスト面Ｂと前記ローラ部材の前記大きな直径の端面とが接触し、
（ｉｉ）逆方向の逆スラスト荷重が加わる運転状態では、軸方向のスラスト荷重が、前記カップ軌道輪および前記コーン軌道輪を互いに遠ざけるように作用し、前記スラスト面Ａが前記ローラ部材の前記の大きな直径の端面と接触し、かつスラスト面Ｃが前記ローラ部材の前記の小さな直径の端面と接触することを特徴とするガスタービンエンジン用双方向ベアリング。
【請求項２】
前記ベアリングが、ガスタービンエンジンのメインシャフト用スラストベアリングであることを特徴とする請求項１記載のベアリング。
【請求項３】
前記第１コーンスラストリブリングが、前記コーンと一体化されていることを特徴とする請求項１記載のベアリング。
【請求項４】
非回転の構造、および前記構造により支持されているとともに前記構造内で回転可能なシャフトを備えたガスタービンエンジン用の双方向テーパ状ローラベアリングであって、前記シャフトは、前記シャフトの一端に固定された少なくとも１つの圧縮機ディスクと、前記シャフトの他端に固定された少なくとも１つのタービンディスクと、を備えており、前記ローラベアリングが、前記シャフトの回転を促進させるとともに、軸方向の一次スラスト荷重およびこれと逆方向の逆スラスト荷重の双方のスラスト荷重を前記構造へと伝えるように前記シャフトの一端に配置されており、
前記ローラベアリングは、
（ａ）テーパ状となっていることにより大きな直径の端部および小さな直径の端部を有する環状カップ軌道輪を有するカップと、
（ｂ）前記カップ軌道輪から径方向内側に離間されているとともに、テーパ状となっていることにより大きな直径の端部および小さな直径の端部を有する環状コーン軌道輪を備えたコーンと、
（ｃ）それぞれが、転がり面、前記転がり面の一端における小さな直径の端面、および前記転がり面の他端における大きな直径の端面を有し、かつ前記カップ軌道輪と前記コーン軌道輪との間で一列に円周方向に互いに離間されているとともに、前記転がり面に沿って前記カップ軌道輪および前記コーン軌道輪に接触している複数のテーパ状ローラ部材と、  を備えており、
前記ベアリングは、さらに、
（１）軸方向の逆スラスト荷重を支えるカップスラストリブリングであって、前記カップリブリングは、前記カップに対して固定され、前記カップ軌道輪の前記の大きな直径の端部において径方向内側に延びるとともに環状スラスト面Ａを有し、前記ローラ部材の各々の前記大きな直径の端面は、前記スラスト面Ａに隣接しかつこれと対向するように配置されてなるカップスラストリブリングと、
（２）軸方向の逆スラスト荷重を支える第１コーンスラストリブリングであって、前記第１コーンスラストリブリングは、前記コーンに対して固定され、前記コーン軌道輪の前記の小さな直径の端部において径方向外側に延びるとともに環状スラスト面Ｃを有し、前記ローラ部材の各々の前記小さな直径の端面は、前記スラスト面Ｃに隣接しかつこれと対向するように配置されてなる第１コーンスラストリブリングと、
（３）軸方向の一次スラスト荷重を支えるとともに前記ローラ部材と前記カップおよびコーン軌道輪との間の接触を低減させる第２コーンスラストリブリングであって、前記第２コーンスラストリブリングは、前記コーンに対して固定され、前記コーン軌道輪の前記の大きな直径の端部において径方向外側に延びるとともに環状スラスト面Ｂを有し、前記ローラ部材の各々の前記大きな直径の端面は、前記スラスト面Ｂに隣接しかつこれと対向するように配置されてなる第２コーンスラストリブリングと、
を備えることを特徴とし、前記スラスト面Ｂ，Ｃ間の距離は前記ローラ部材の長さよりも大きく、
前記エンジンの運転中に、
（ｉ）前記軸方向の一次スラスト荷重が前記カップ軌道輪および前記コーン軌道輪を互いに近づけるように作用している状態では、前記スラスト面Ｂが前記ローラ部材の前記大きな直径の端面と接触して荷重を受け、かつ前記スラスト面Ａ，Ｃが前記ローラ部材の端面とそれぞれ間隔を隔て、
（ｉｉ）前記軸方向の逆スラスト荷重が前記カップ軌道輪および前記コーン軌道輪を互いに遠ざけるように作用している状態では、前記スラスト面Ａ，Ｃが、前記ローラ部材の前記大きな直径の端面および前記ローラ部材の前記小さな直径の端面とそれぞれ接触して荷重を受けるように、
前記カップ、前記コーン、前記カップスラストリブリング、前記第１コーンスラストリブリング、前記第２コーンスラストリブリング、およびローラ部材が配置されていることを特徴とするガスタービンエンジン用の双方向テーパ状ローラベアリング。
【請求項５】
前記コーンが、前記シャフトに対して固定されてこれとともに回転することを特徴とする請求項４記載のローラベアリング。
【請求項６】
前記の第２コーンスラストリブリングは、前記コーンと一体化されていることを特徴とする請求項５記載のローラベアリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両方の軸方向へのスラスト荷重に対処する能力を有するテーパ状ベアリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
両方の軸方向へのスラスト荷重に対処するためのローラベアリングは、当該技術分野で周知であり、ある場合には、双方向テーパ状スラストローラベアリングと称される。このようなベアリングの１つの用途は、ガスタービンエンジンのメインシャフト用のベアリングとしての利用である。ガスタービンエンジンの主要なつまり「一次」スラスト荷重は、前方および後方のいずれか一方に向かうが、ある状況では、一次スラスト荷重とは反対つまり逆の方向に向かう重要な（しかし著しく小さい）「二次」スラスト荷重をベアリングによって吸収しなければならない。（以下、一次スラスト荷重の反対方向のスラスト荷重を「逆」スラスト荷重と称する）。双方向テーパ状スラストローラベアリングは、このような一次スラスト荷重および二次スラスト荷重に対処する能力を有するものであり、これによって、高価でかつエネルギーを消費するスラスト均衡機構を不要とでき、あるいは、逆スラスト荷重に適合させるための第２のつまり小さいスラストベアリングの必要が無くなる。
【０００３】
このような１つの双方向スラストローラベアリングは、Ｇ．Ｐ．フォックスおよびＪ．Ｒ．ディエトリックの「単一列テーパ状ローラベアリング」という名称の米国特許第５，７３５，６１２号に図示および記載されている。その基本的構成においては、双方向テーパ状スラストローラベアリングは、環状のテーパ状内側軌道輪をそのコーン上に備え、環状のテーパ状外側軌道輪をそのカップ上に備えており、テーパ状ローラ部材が、これらの間のスペースに円周方向に配置されており、これによって、ローラ部材のテーパ状面と内側軌道輪との間およびローラ部材のテーパ状面と外側軌道輪との間に転がり接触が生じるようになっている。外側軌道輪の大きな直径の端部において、カップリブ面が、径方向内側に延びて、ローラ部材の大きな直径の端部に隣接しており、内側軌道輪の小さい直径の端部において、コーンリブ面が、径方向外側に延びて、ローラ部材の小さい直径の端部に隣接している。一次スラスト荷重が生じる運転状態では、ローラ部材の大きな直径の端部がカップリブ面に押し付けられるが、一次スラスト荷重の大部分は、ローラ部材のテーパ状転がり面と軌道輪との間の線接触を介して、コーンからローラ部材を通ってカップへと伝わる。このことは、一次スラスト荷重下ではローラ部材が軌道輪間で「くさび作用を生じる（wedged）」ことに起因する。
【０００４】
一方、逆スラスト荷重が加わる状態では、実質的に、ローラ部材が軌道輪と接触しなくなる。コーンリブ面がローラ部材の小さい直径の端部に押し付けられ、カップリブ面がローラ部材の大きな直径の端部に押し付けられ、これによって、逆スラスト荷重が、ローラ部材の端面にほぼ垂直な方向に、ローラ部材を通ってコーンリブからカップリブへと伝達する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の双方向テーパ状ローラベアリングの欠点は、逆スラスト荷重下ではなく、一次スラスト荷重下で生じる。一次スラスト荷重が加わっている状態では、ベアリング軌道輪とローラ部材のテーパ状転がり面との間の接触荷重が、ある用途（例えば、スペースが重要であるとともに、長寿命化とともに低重量化しなければならない用途）においては、大きくなり過ぎる。このような用途の１つは、航空機用のガスタービンエンジンである。例えば、要求される期待寿命を有する、従来技術の双方向テーパ状ローラベアリングは、利用可能なスペースに対して大きすぎるため、利用することができない。もしくは、スペースが利用可能であっても、重量が許容不可能なほど大きくなる可能性がある。いずれの場合にも、双方向テーパ状ローラベアリングの利点をこのような用途に利用することはできない。上述したような欠点のない双方向テーパ状ローラベアリングを提供することが望まれる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ローラ部材の小さな直径の端部に隣接しかつこれに対向した第１コーンリブリングスラスト面（以下、面「Ｃ」とする）と、ローラ部材の大きな直径の端面に隣接しかつこれに対向した第２コーンリブリングスラスト面（以下、面「Ｂ」とする）と、ローラ部材の大きな直径の端面に隣接しかつこれに対向したカップリブリングスラスト面（以下、面「Ａ」とする）と、を有する双方向テーパ状ローラベアリングに関する。このようなベアリングの部材の構成および設計は、一次スラスト荷重が生じる運転状態で、スラスト面Ｃとローラ部材の小さな直径の端面との間のギャップ、およびスラスト面Ａとローラ部材の大きな直径の端面との間のギャップが生じると同時に、スラスト面Ｂとローラ部材の大きな直径の端面とが接触するようなものとなっている。
【０００７】
上述した米国特許第５，７３５，６１２号に開示された、従来技術の双方向テーパ状ローラベアリングの構成には、スラスト面Ａ，Ｃに対応するスラスト面のみが設けられており、スラスト面Ｂは設けられていない。本願の従来技術の項で述べたように、従来技術のベアリングは、一次スラスト荷重によって、ローラ部材の大きな直径の端面がスラスト面Ａに押し付けられるものであった。本発明により、スラストリブリング（スラスト面Ｂを有する）をベアリングのコーン軌道輪の大きな直径の端部に備えるとともに、一次スラストが生じる運転状態でスラスト面Ａとローラ部材の大きな直径の端面との間のギャップが維持されるようにすることによって、一次スラスト荷重によって、ローラ部材の端面がスラスト面Ｂに押し付けられるようになる。この結果、本発明のベアリングのローラ部材と軌道輪との間の接触荷重は、同じ寸法の従来技術の双方向テーパ状ローラベアリングの軌道輪に加わる接触荷重よりも、はるかに小さくなる。軌道輪に加わる接触荷重が低減される理由は、一次スラスト荷重が生じる運転状態でローラ部材により生じる遠心力が、従来技術の設計の場合には、カップ軌道輪に加わる接触荷重に加算されるのに対して、本発明のベアリングの場合には、コーン軌道輪に加わる接触荷重から差し引かれるためである。
【０００８】
従来技術の双方向ベアリングの場合には、ローラ部材と軌道輪との間に大きな接触荷重が発生するために望ましくないほど大型のベアリングを使用して所望の期待寿命を得る必要があった用途に対して、本発明によって、より小型のベアリングを使用することが可能となる。代わりの実施例として、従来技術の双方向ベアリングに代えて、同じ寸法の、本発明のベアリングを用いることによって、ベアリングの耐用年数を長くすることができる。上述したように、本発明のベアリングは、重量が重要でありかつスペースが制限される航空機用ガスタービンエンジンには特に有用である。ある特定のガスタービンエンジンの用途に対して、本発明のベアリングの耐用期間は、同じ寸法の、従来技術の設計のテーパ状ローラベアリングの４倍以上であると評価された。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、航空機用のガスタービンエンジン９９の外観図が下方に示され、エンジン内部の部材を示す拡大概略断面図が前記外観図の上方に示されており、エンジン内部におけるこれらの部材の位置が仮想線によって示されている。
【００１０】
本発明の双方向テーパ状スラストローラベアリング１００が、エンジン９９の低圧圧縮機と低圧タービンとを連結しているシャフト１０２の前端部を支持する単一のスラストベアリングとして示されている。シャフト１０２の回転軸線は、参照符号１０３により示されている。シャフト１０２の後端部は、一般的なローラベアリング１０４により支持されている。所望により、本発明の双方向テーパ状スラストローラベアリング１００をシャフト１０２の後方に配置し、一般的なローラベアリングを前方に配置することも可能である。これらのベアリングは、シャフト１０２の回転を円滑化するものであり、周知の手段（例えば、フランジ付きコーン１０６，１０８，１０９、中間ケース支持部材１１０、タービン吐出口ガイドベーン１１２、およびケース１１４）によってシャフト１０２および非回転のエンジン構造に固定されており、最終的には、エンジンを航空機に固定しているエンジン取付けシステム（図示せず）に固定されている。複数の圧縮機ディスク１１６が、好適な手段（例えば、参照符号１１８により全体が示されているフランジ・ボルト構成やスタブシャフト１２２とシャフト１０２との間のスプライン接合部（spline connection）１２０）によって、シャフト１０２の前端部に固定的に連結されている。複数のタービンディスク１２４が、例えばフランジ付きコーン１０１によってシャフト１０２の後端部に固定的に連結されている。径方向の荷重のみならず、両方向のスラスト荷重が、双方向テーパ状スラストローラベアリング１００を介してシャフト１０２から非回転の構造へと伝達する。説明のため、エンジンの主要な一次スラスト荷重が後方へのスラスト荷重であり、その反対方向の（すなわち小さい方の）二次スラスト荷重が前方へのスラスト荷重であると仮定する。
【００１１】
回転する部材と非回転の部材との間のシール構成のみならず、圧縮機の部材及びタービンの部材をシャフト１０２に固定するための手段および方法の詳細部は、本発明を構成するものではなく、図示および記載されている構成は、単に、例示的なものである。
【００１２】
本発明は、図２に示された双方向テーパ状スラストローラベアリング１００の拡大図を参照することにより、最も明確に理解することができる。ベアリング１００は、外側環状カップ１２６、内側環状コーン１２８、および複数のテーパ状ローラ部材１３０（図には、これらのうちの１つだけが示されている）を備えている。各ローラ部材１３０は、回転面１３１を備えている。カップ１２６の、内側に向かう環状面１３２は、シャフト軸線１０３と同心状に設けられており、ベアリング１００の外側軌道輪（つまりカップ軌道輪）を構成している。外側軌道輪は、その前端部における大きな直径からその後端部における小さな直径までテーパ状になっており、かつコーン１２８の、外側に向かう環状面１３４を取り囲んでいるとともにこれから径方向に離間されている。面１３４は、ベアリング１００の内側軌道輪（つまりコーン軌道輪）を構成しており、これもまた、シャフト軸線１０３と同心状に設けられている。内側軌道輪は、外側軌道輪と同様に、その前端部における大きな直径からその後端部における小さな直径までテーパ状となっている。コーン１２８の外側面１３５は、スタブシャフト１２２の外側に向かう円筒状面に堅固に嵌め合わされており、かつスタブシャフト１２２上の環状位置決めリブ１３６とリングナット１３８との間で部材が重ねられていることにより軸方向に位置決めされている。コーン１２８は、シャフト１０２に対して回転不可能である。複数のテーパ状ローラ部材１３０が、これらのローラ部材１３０の間隔を均一に維持するケージ１４０の内部に保持されており、内側軌道輪と外側軌道輪との間の環状スペース内部で一列に円周方向に配置されている。各ローラ部材１３０は、大きな直径の端面１４２（前方に面する）から小さな直径の端面１４４（後方に面する）までテーパ状となっている。
【００１３】
前方カップリング１４６が、カップ１２６の前端部に隣接しかつこれに対して固定されている。この実施例では、前方カップリング１４６およびカップ１２６は、境界面１４８で係合した２つの独立したリングであるが、所望により、これらを一体に形成することも可能である。但し、組み立てが可能となるように別の方法でベアリングを構成できるようにしなければならない。前方カップリング１４６およびカップ１２６の径方向外側に向かう円筒状面１４９ａ，１４９ｂは、それぞれ、固定された環状ベアリングハウジング部材１５２ａ，１５２ｂの径方向内側に向かう円筒状面１５０ａ，１５０ｂに堅固に嵌め合わされている。ハウジング部材１５２ａ，１５２ｂによって、前方カップリング１４６およびカップ１２６が互いに接触した状態で保持されており、これによって、これらが軸方向に移動しないようになっている。前方カップリング１４６は、環状スラスト面「Ａ」を有し、環状スラスト面「Ａ」は、外側軌道輪１３２の大きな直径の前端部から径方向内側に延びており、ローラ部材１３０の大きな直径の端面１４２の一部に隣接しかつ対向している。後方への一次スラスト荷重によってローラ部材１３０が後方に付勢された状態では、スラスト面Ａとローラ部材１３０の端面１４２との間に、ギャップ「ｄ」が存在する。
【００１４】
環状スラスト面「Ｂ」を有する前方コーンリング１５４が、内側軌道輪面１３４の径方向に最も外側の端部において、コーン１２８と一体化して設けられており、環状スラスト面「Ｂ」は、径方向外側に延びて、ローラ部材１３０の大きな直径の端面１４２の一部に隣接するとともにこれに対向している。所望により、前方コーンリング１５４を、コーン１２８と一体化せずに、コーン１２８に対して軸方向に固定された独立のリングとすることも可能である。
【００１５】
ベアリング１００は、内側軌道輪面１３４の径方向に最も内側の端部において、環状スラスト面「Ｃ」を有する後方コーンリング１５６を備えており、環状スラスト面「Ｃ」は、径方向外側に延びて、ローラ部材１３０の小さな直径の端面１４４の一部に隣接するとともにこれに対向している。後方コーンリング１５６は、コーン１２８の円筒状面１５８に堅固に締め合わされており、リングナット１３８によって、コーン１２８の後方に向かう面１５９に向かって軸方向に付勢されている。スラスト面Ｂ，Ｃの間の距離は、ローラ部材１３０の長さよりも、長さ「ｅ」だけ大きい。長さ「ｅ」は、図２において、ローラ部材１３０の端面１４４とスラスト面Ｃとの間の間隔として示されている。
【００１６】
径方向の油孔１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃが、それぞれ、前方コーンリング１５４、コーン１２８および後方コーンリング１５６を通って延びているものとして示されている。対応する流路（図示せず）が、スタブシャフト１２２の径方向外側に向かう面１６１とコーン１２８の径方向内側に向かう面との間、およびスタブシャフト１２２の径方向外側に向かう面１６１と後方コーンリング１５６の径方向内側に向かう面との間に設けられており、これによって、油が油孔１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃまで確実に到達するようになっている。しかし、このようなベアリング注油システムは、本発明の一部を構成するものではない。
【００１７】
ベアリング１００は、以下のように動作する。ベアリング１００に加わる一次スラスト荷重は、図２において、大きな矢印「Ｐ」により示されている。荷重Ｐは、固定されたエンジン構造（例えば、外側ベアリングハウジング部材１５２ａ，１５２ｂ）に対してシャフト１０２を後方に移動させるよう作用する。さらに詳しくは、荷重Ｐは、スラスト面Ｂおよびコーン軌道輪１３４に亘って作用して、ローラ部材１３０を後方に付勢し、これによって、軌道輪面１３２，１３４が互いの方向へと移動するため、軌道輪面１３２，１３４に対するローラ部材１３０の接触荷重が増大する。一次スラスト荷重Ｐの大部分がローラ部材１３０と軌道輪面１３２，１３４との間の接触を介してローラ部材１３０から固定構造へと伝わる一方で、ローラ部材１３０の端面１４２およびスラスト面Ｂが互いに接触することによって、これらの面に接触荷重「Ｆ」（図示せず）が作用する。同時に、ギャップ「ｅ」がローラ部材１３０の端面１４４とスラスト面「Ｃ」との間に存在し、ギャップ「ｄ」がローラ部材１３０の端面１４２とスラスト面「Ａ」との間に存在する。
【００１８】
例えば圧縮機のサージ状態で発生し得るような逆スラスト荷重が発生している状態では、小さな矢印「Ｒ」により示されているようにスラスト荷重がベアリングに作用する。逆スラスト荷重Ｒは、一次スラスト荷重Ｐよりもはるかに小さい。荷重Ｒは、コーン１２８の面とカップ軌道輪１２６の面とを引き離すよう作用し、これによって、ローラ部材１３０に加わる荷重が軽減し、スラスト面Ａ，Ｃがローラ部材１３０の端面１４２，１４４にそれぞれ接触する。
【００１９】
以下、従来技術の双方向テーパ状ローラベアリング（例えば、米国特許第５，７３５，６１２号に図示および記載されているもの）と本発明の双方向テーパ状ローラベアリングとを、ベアリング軌道輪における接触荷重の点で比較する。ここで、これらのベアリングの寸法および動作状態は同じであると仮定する。
【００２０】
従来技術のベアリング：上述したように、従来技術の双方向テーパ状ローラベアリングは、本発明のスラスト面Ｂに相当するスラスト面を備えていない。一次スラスト荷重Ｐが加わっている状態では、スラスト面Ｂが設けられていないために、一次スラスト荷重Ｐによって、ローラ部材１３０の前方に向かう端面１４２がスラスト面Ａに向かって付勢される。さらに、ローラ部材１３０の遠心力の軸方向成分が、スラスト荷重と同じ方向にカップ１２６に作用する。従って、結果としてベアリングの軌道輪に加わる荷重は、スラスト荷重のみに起因する荷重よりも大きくなる。
【００２１】
本発明のベアリング：本発明のベアリングにおいては、一次スラスト荷重が加わっている状態では、ローラ部材１３０がスラスト面Ｂと接触する。このような状態では、ローラ部材１３０の遠心力の軸方向成分は、コーン１２８に加わるスラスト荷重の方向とは逆の方向に、コーン１２８に作用する。従って、結果としてベアリングの軌道輪に加わる荷重は、スラスト荷重のみにより生じる荷重よりも小さくなる。理論上、遠心力の軸方向成分がスラスト荷重と厳密に均衡することによりベアリングに加わる荷重が軽減されるような、ベアリングの速度が存在する。
【００２２】
以上より、本発明のベアリングおよび従来技術のベアリングが同じ寸法を有しかつ同じ一次荷重下で動作している場合には、本発明のベアリングの軌道輪に加わる接触荷重が、従来技術の双方向テーパ状ローラベアリングの軌道輪に加わる接触荷重よりもはるかに小さい。上述したように、本発明のベアリングによって、一次スラスト荷重下での、軌道輪の接触荷重が低減されるため、ある特定の用途においては、本発明のベアリングの期待寿命が、同じ寸法の従来技術の双方向テーパ状ローラベアリングの少なくとも４倍となることが評価された。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のベアリングを備えたガスタービンエンジンの概略的断面図。
【図２】図１に示された本発明のベアリングの拡大断面図。
【符号の説明】
１００…双方向テーパ状スラストローラベアリング
１０２…シャフト
１２６…外側環状カップ
１２８…内側環状カップ
１３０…ローラ部材
１４６…前方カップリング
１５４…前方コーンリング
１５６…後方コーンリング
【図１】
0003890236.tif 000002
【図２】
0003890236.tif 000003