(57)【要約】【課題】長寿命化を図ることができるころ軸受を提供することである。【解決手段】円筒ころ軸受７は、径方向外側に内輪軌道面２ｋが設けられた内輪２と、径方向内側に外輪軌道面１ｋが設けられた外輪１と、内輪２および外輪１の間に配置される複数のころ４とを備える。外輪軌道面１ｋの軸方向端部には、周方向に延びるぬすみ溝２０が設けられており、外輪１の外径面１ｇには、径方向内側に凹み、潤滑油を溜める凹部２１が設けられており、外輪１には、凹部２１とぬすみ溝２０とを結ぶように外輪１を貫通し、潤滑油を通油させる通油孔２２が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向外側に内輪軌道面が設けられた内輪と、
径方向内側に外輪軌道面が設けられた外輪と、
前記内輪および前記外輪の間に配置される複数のころとを備えるころ軸受であって、
前記外輪軌道面の軸方向端部には、周方向に延びるぬすみ溝が設けられており、
前記外輪の外径面には、径方向内側に凹み、潤滑油を溜める凹部が設けられており、
前記外輪には、前記凹部と前記ぬすみ溝とを結ぶように前記外輪を貫通し、潤滑油を通油させる通油孔が設けられている、ころ軸受。
【請求項２】
前記通油孔は、前記ころ軸受の回転軸方向に対して、垂直な方向に延びるように設けられている、請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記通油孔は、前記ころ軸受の回転軸方向に対して、傾斜して延びるように設けられている、請求項１に記載のころ軸受。
【請求項４】
前記通油孔は、複数設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項５】
複数設けられた前記通油孔のそれぞれは、周方向に等配されている、請求項４に記載のころ軸受。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のころ軸受と、
前記ころ軸受の径方向外側に設けられ、前記凹部に潤滑油を供給する油路を有するハウジングとを備える、軸受構造物。
【請求項７】
通常時において、前記油路を通じて前記凹部に供給される単位時間あたりの潤滑油の供給量が、前記通油孔を通じて前記凹部から軸受の内部に供給される単位時間あたりの潤滑油の供給量よりも大きくなるように調整する調整手段を備える、請求項６に記載の軸受構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ころ軸受および軸受構造物に関し、特に、航空機用ジェットエンジンに使用されるころ軸受および軸受構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機用ジェットエンジン等のガスタービンエンジンの主軸を支持する軸受は、高速回転し、さらに高温の条件下で使用される。したがって、軸受の焼き付きや、発熱による変形等を防止するために、軸受の外部から軸受の内部に冷却や潤滑のための潤滑油を供給する機構を具備している。
【０００３】
また、非常事態を想定した給油遮断時、いわゆる潤滑油が外部から供給されないドライラン時においても、潤滑油が供給される通常時と同じように軸受を使用できることが要求されている。
【０００４】
ここで、このようなドライラン時において、軸受の内部に溜めた潤滑油を効率的に利用する軸受が、特開２００６−３１６８４６号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００５】
特許文献１によると、軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に配置される複数の転動体と、複数の転動体を保持する保持器とを備える。そして、軌道面の軸方向両側に位置する外輪の内径面、または転動体を収容するポケットの軸方向両側に位置する保持器の内径面に、潤滑油を溜める油溝が設けられている。油溝は、開口幅を狭くした形状であって、軸方向に複数設けられている。軸受は、潤滑油が供給される通常時にこの油溝に潤滑油を溜め、ドライラン時に油溝に溜めた潤滑油を軸受内に適宜供給して利用することにより、軸受の焼き付き等を防止することとしている。
【特許文献１】特開２００６−３１６８４６号公報（図１および図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の軸受では、外輪の内径面には、軌道面が設けられているため、潤滑油を多く溜めるためには、軸方向に油溝を設けるための領域を確保しなければならず、油溝を設けるための充分な領域を確保することは困難である。また、保持器の内径面においても、転動体を収容するためのポケットが設けられているため、油溝を設けるための充分な領域を確保することは困難である。そうすると、油溝を設ける数が少なくなり、充分な潤滑油を溜めることができず、ドライラン時には潤滑油が不足して焼き付き等が発生し、軸受の寿命が短くなってしまう。
【０００７】
この発明の目的は、長寿命化を図ることができるころ軸受を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、長寿命化を図ることができる軸受構造物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るころ軸受は、径方向外側に内輪軌道面が設けられた内輪と、径方向内側に外輪軌道面が設けられた外輪と、内輪および外輪の間に配置される複数のころとを備える。外輪軌道面の軸方向端部には、周方向に延びるぬすみ溝が設けられており、外輪の外径面には、径方向内側に凹み、潤滑油を溜める凹部が設けられており、外輪には、凹部とぬすみ溝とを結ぶように外輪を貫通し、潤滑油を通油させる通油孔が設けられている。
【００１０】
このように、外輪の外径面に潤滑油を溜める凹部を設けるため、軌道面を考慮することなく凹部を設けることができる。したがって、潤滑油を多く溜めることができる。そして、凹部に溜めた潤滑油は、通油孔を通じてぬすみ溝から軸受の内部に供給されるため、軸受の内部に適切に潤滑油を供給することができる。したがって、溜めた潤滑油を利用して、焼き付き等を防止し、長寿命化を図ることができる。
【００１１】
一実施形態として、通油孔は、ころ軸受の回転軸方向に対して、垂直な方向に延びるように設けられている。こうすることにより、潤滑油を軸受の内部に供給しやすくすることができる。
【００１２】
他の実施形態として、通油孔は、ころ軸受の回転軸方向に対して、傾斜して延びるように設けられている。
【００１３】
さらに好ましくは、通油孔は、複数設けられている。こうすることにより、軸受の各部に潤滑油を供給することができる。
【００１４】
さらに好ましくは、複数設けられた通油孔のそれぞれは、周方向に等配されている。こうすることにより、周方向に均一に潤滑油を供給することができる。
【００１５】
この発明の他の局面においては、軸受構造物は、上記のいずれかに記載のころ軸受と、ころ軸受の径方向外側に設けられ、凹部に潤滑油を供給する油路を有するハウジングとを備える。このような軸受構造物は、上記したころ軸受を備えるため、長寿命化を図ることができる。
【００１６】
好ましくは、通常時において、油路を通じて凹部に供給される単位時間あたりの潤滑油の供給量が、通油孔を通じて凹部から軸受の内部に供給される単位時間あたりの潤滑油の供給量よりも大きくなるように調整する調整手段を備える。こうすることにより、通常時において、確実に潤滑油を凹部に溜めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係るころ軸受は、外輪の外径面に潤滑油を溜める凹部を設けるため、軌道面を考慮することなく凹部を設けることができる。したがって、潤滑油を多く溜めることができる。そして、凹部に溜めた潤滑油は、通油孔を通じてぬすみ溝から軸受の内部に供給されるため、軸受の内部に適切に潤滑油を供給することができる。したがって、溜めた潤滑油を利用して、焼き付き等を防止し、長寿命化を図ることができる。
【００１８】
また、この発明に係る軸受構造物は、上記したころ軸受を備えるため、長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る円筒ころ軸受７を備える軸受構造物１０を示す縦断面図である。円筒ころ軸受７は、ヘリコプター用エンジンの主軸や、航空機用ジェットエンジンの主軸等に複数取り付けられ、主軸を回転自在に支持する。
【００２０】
軸受構造物１０は、円筒ころ軸受７と、円筒ころ軸受７の径方向外側に設けられるハウジング１１とを備える。
【００２１】
ハウジング１１は、潤滑油を供給する油路２３を有する。
【００２２】
円筒ころ軸受７は、主軸６に嵌合され、主軸６と共に高速回転する内輪２と、ハウジング１１に固定される外輪１と、内輪２および外輪１の間に形成される環状領域３に配置される複数の円筒ころ４と、複数の円筒ころ４の周方向間隔を一定に保持する保持器５とを備える。
【００２３】
内輪２には、軸方向両端部に径方向外側に突出する内輪鍔部９が設けられている。また、内輪２には、径方向外側に円筒ころ４が転動する内輪軌道面２ｋが設けられている。
【００２４】
図２は、図１に示す外輪１を径方向外側から見た図である。図２においては、外輪１の一部のみを示している。図１および図２を参照して、外輪１には、軸方向両端部に径方向内側に突出する外輪鍔部８が設けられている。また、外輪１には、径方向内側に円筒ころ４が転動する外輪軌道面１ｋが設けられている。
【００２５】
外輪軌道面１ｋの軸方向両端部には、周方向に延びるぬすみ溝２０が設けられている。ぬすみ溝２０は、外輪軌道面１ｋと各外輪鍔部８の軸方向中央側端面８ｔとの間の境界部分に設けられている。
【００２６】
また、外輪１の外径面１ｇには、径方向内側に凹む凹部２１が設けられている。凹部２１は、周方向に連なった形状である。凹部２１の軸方向幅は、円筒ころ４の軸方向幅より大きく設けられている。ハウジング１１に設けられている油路２３から供給される潤滑油は、凹部２１に向かって供給される。凹部２１は、油路２３から供給される潤滑油を溜める。
【００２７】
また、外輪１には、凹部２１とぬすみ溝２０とを結ぶように外輪１を貫通し、潤滑油を通油させる通油孔２２が設けられている。通油孔２２は、真っ直ぐな形状であって、円筒ころ軸受７の回転軸方向に対して、垂直な方向に延びるように設けられている。また、通油孔２２は、軸方向両側のぬすみ溝２０に、軸方向が同じ位置でそれぞれ設けられている。また、通油孔２２は、複数設けられており、それぞれが周方向に等配されている。通油孔２２は、凹部２１に溜められた潤滑油を通油させる。
【００２８】
ここで、通常時の潤滑油の供給経路について説明する。なお、通常時とは、ドライラン時以外であって、軸受の外部から潤滑油が供給されている状態である。内輪２および主軸６が高速回転する間、潤滑油は、油路２３から凹部２１に向かって供給される。凹部２１は、油路２３から供給された潤滑油を溜める。したがって、さらに潤滑油が、油路２３から凹部２１に向かって供給されると、凹部２１に溜められた潤滑油は、凹部２１から外輪１の外径面１ｇに溢れ出す。溢れ出した潤滑油は、外輪１の外径面１ｇから軸方向両端面１ｔを伝って、軸受を冷却する。
【００２９】
次に、ドライラン時の潤滑油の供給経路について説明する。ドライラン時には、油路２３から潤滑油の供給が遮断される。しかし、ドライラン時においても通常時と同様に、内輪２および主軸６は高速回転することから、軸受の温度が上昇する。そうすると、潤滑油の粘度が上記した通常時よりも低くなるため、通常時に凹部２１に溜められた潤滑油は、通油孔２２から流れやすくなる。したがって、潤滑油は、通油孔２２を通じて、ぬすみ溝２０を通り、軸受の内部に供給される。
【００３０】
このように、円筒ころ軸受７は、外輪１の外径面１ｇに潤滑油を溜める凹部２１を設けるため、軌道面１ｋを考慮することなく凹部２１を設けることができる。したがって、潤滑油を多く溜めることができる。そして、凹部２１に溜めた潤滑油は、通油孔２２を通じてぬすみ溝２０から軸受の内部に供給されるため、軸受の内部に適切に潤滑油を供給することができる。したがって、溜めた潤滑油を利用して、焼き付き等を防止し、長寿命化を図ることができる。
【００３１】
また、このような円筒ころ軸受７を備える軸受構造物１０は、上記した円筒ころ軸受７を備えるため、長寿命化を図ることができる。
【００３２】
また、この実施形態では、通油孔２２は、ぬすみ溝２０を通るため、円筒ころ４の周面や端面に潤滑油を容易に供給することができる。また、ぬすみ溝２０が、通油孔２２から流れた潤滑油を一旦保持することができる。
【００３３】
また、この実施形態では、通油孔２２は、円筒ころ軸受７の回転軸方向に対して、垂直な方向に延びるように設けられている。こうすることにより、潤滑油を円筒ころ軸受７の内部に供給しやすくすることができる。
【００３４】
また、この実施形態では、通油孔２２は、複数設けられている。こうすることにより、円筒ころ軸受７の各部に潤滑油を供給することができる。
【００３５】
また、この実施形態では、複数の通油孔２２のそれぞれは、周方向に等配されている。こうすることにより、周方向に均一に潤滑油を供給することができる。
【００３６】
また、この実施形態では、通油孔２２の軸方向幅は、円筒ころ４の軸方向幅より大きく設けられている。これにより、潤滑油を溜める量をより多くすることができる。
【００３７】
なお、ぬすみ溝２０は、外輪１の製造時に形成されるものを利用することができる。具体的には、外輪軌道面１ｋを研削加工する際、外輪軌道面１ｋと各外輪鍔部８の軸方向中央側端面８ｔとの間の境界部分は、砥石が外輪鍔部８に接触するため研削加工を施すことができない。そこで、外輪軌道面１ｋの研削加工を施すことができない部分と円筒ころ４との接触を避けるために外輪軌道面１ｋと各外輪鍔部８の軸方向中央側端面８ｔとの間の境界部分に、ぬすみ溝２０を形成する。こうすることにより、ぬすみ溝２０を形成するための工程は、追加する必要がない。
【００３８】
また、通常時において、油路２３を通じて凹部２１に供給される単位時間あたりの潤滑油の供給量が、通油孔２２を通じて凹部２１から軸受の内部に供給される単位時間あたりの潤滑油の供給量よりも大きくなるように調整する調整手段を備えてもよい。こうすることにより、通常時において、確実に潤滑油を凹部２１に溜めることができる。
【００３９】
調整手段としては、例えば、油路２３を通じて凹部２１に供給される単位時間あたりの潤滑油の供給量が、通油孔２２を通じて凹部２１から軸受の内部に供給される単位時間あたりの潤滑油の供給量よりも大きくなるように、通油孔２２の数を調整する。また、通油孔２２の孔の大きさを変更することによって、調整してもよい。また、通油孔２２の流路抵抗を油路２３の流路抵抗より大きくすることによって、調整してもよい。具体的には、通油孔２２の形状を、上記した真っ直ぐな形状ではなく、複雑に入り組んだ形状とすることによって、流路抵抗を大きくする。また、油路２３の横断面積の合計が、通油孔２２の横断面積の合計よりも大きくすることによって、調整してもよい。
【００４０】
なお、上記の実施の形態においては、通油孔２２を円筒ころ軸受７の回転軸方向に対して、垂直な方向に延びるように設ける例について説明したが、これに限らず、円筒ころ軸受７の回転軸方向に対して、傾斜して延びるように設けてもよい。さらに、垂直な方向に延びるものと傾斜して延びるものとを組み合わせてもよい。図３は、円筒ころ軸受７の回転軸方向に対して、傾斜して延びるように通油孔２４を設けた例を示す図である。なお、図３は、図１中のＩＩＩで示す部分のみを示している。図３を参照して、軸方向一方側に位置する通油孔２４は、円筒ころ軸受７の回転軸方向に対して、傾斜して延びるように設けられている。
【００４１】
また、通油孔２２は、真っ直ぐな形状である例について説明したが、これに限らず、曲線状であってもよい。
【００４２】
また、上記の実施の形態においては、複数の通油孔２２のそれぞれを周方向に等配する例について説明したが、これに限らず、油路２３の近い位置等、他の位置に設けてもよい。
【００４３】
また、上記の実施の形態においては、通油孔２２は、軸方向両側のぬすみ溝２０に、軸方向が同じ位置でそれぞれ設けられている例について説明したが、これに限らず、軸方向が異なる位置で設けてもよい。
【００４４】
また、上記の実施の形態においては、通油孔２２は、軸方向両側のぬすみ溝２０にそれぞれ設けられている例について説明したが、これに限らず、軸方向一方側のぬすみ溝２０にのみ設けてもよい。
【００４５】
また、上記の実施の形態においては、通油孔２２の軸方向幅は、円筒ころ４の軸方向幅より大きく設ける例について説明したが、これに限らず、例えば、円筒ころ４の軸方向幅と同じ幅であってもよいし、円筒ころ４の軸方向幅よりも小さい幅であってもよい。
【００４６】
また、上記の実施の形態においては、凹部２１を周方向に連なった形状である例について説明したが、これに限らず、軸方向に延びる形状であってもよいし、環状であってもよい。
【００４７】
また、上記の実施の形態においては、ぬすみ溝２０は、外輪軌道面１ｋの軸方向両端部に設けられている例について説明したが、これに限らず、外輪軌道面１ｋの軸方向一方側端部にのみ設けられてもよい。
【００４８】
また、上記の実施の形態においては、円筒ころ軸受７は、保持器５を備える例について説明したが、これに限らず、保持器５を備えない円筒ころ軸受７についても適用することができる。
【００４９】
また、上記の実施の形態においては、本発明を円筒ころ軸受７に適用する例について説明したが、これに限らず、円錐ころ軸受や、自動調心ころ軸受や、スラストころ軸受等のころを備えるころ軸受に適用することができる。
【００５０】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
この発明は、航空機用ジェットエンジンの主軸に使用されるころ軸受および軸受構造物として有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の一実施形態に係る円筒ころ軸受を備える軸受構造物を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す外輪を径方向外側から見た図である。
【図３】円筒ころ軸受の回転軸方向に対して、傾斜して延びるように通油孔を設けた例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  外輪、１ｇ  外輪の外径面、１ｔ  外輪の端面、１ｋ  外輪軌道面、２  内輪、２ｋ  内輪軌道面、３  環状領域、４  円筒ころ、５  保持器、６  主軸、７  円筒ころ軸受、８  外輪鍔部、９  内輪鍔部、８ｔ  外輪鍔部の軸方向中央側端面、１０  軸受構造物、１１  ハウジング、２０  ぬすみ溝、２１  凹部、２２，２４  通油孔、２３  油路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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