JP2011208728A

JP2011208728A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2011208728A
Application number: JP2010077146A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ito; 崇伊藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20

Abstract

【課題】保持器の案内面に施される銀めっきの端角部での剥離を防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長することである。
【解決手段】保持器５の案内面５ａの端角部にＲ面取り部５ｂを設け、このＲ面取り部５ｂを滑らかな曲率を有する繋ぎ部５ｃを介して案内面５ａと接続することにより、案内面５ａの端角部における銀めっき層６の盛り上がりをなくし、銀めっきの端角部での剥離を防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドライラン時に所定の時間焼き付かずに使用可能な転がり軸受に関する。

ジェット機やヘリコプタ等の航空機エンジンの主軸等を支持する転がり軸受のように、高い安全性が要求され、ＤＮ値（軸受内径Ｄｍｍ×回転数Ｎｒｐｍ）が２００万程度となる高速で回転軸を支持する転がり軸受では、給油系統が故障して軸受に潤滑剤が供給されなくなった非常事態のドライラン時に、例えば３０秒以上焼き付かずに使用可能なことが要求されている。このようなドライラン状態では、軌道輪と転動体との間の転動面よりも先に、軌道輪と保持器の案内面との間の摺接面で焼付きが発生することが知られている。

このようなドライラン時に所定の時間焼き付かずに使用可能とする転がり軸受には、軌道輪と摺接する保持器の案内面に銀めっきを施し、銀めっきの自己潤滑性によって、保持器の案内面と軌道輪との焼付きを防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３４４８５２号公報

特許文献１に記載されたように保持器の案内面に銀めっきを施した転がり軸受は、通常、案内面の端角部に０．３ｍｍ程度のＲ面取り部やＣ面取り部が設けられているが、例えばＲ面取り部が設けられた場合として、図３に示すように、保持器５の案内面５ａと端角部のＲ面取り部５ｂとの境界近傍から端角部側で銀めっき層６が盛り上がり、この銀めっき層６の盛り上がった部分が軌道輪と局部的に高い接触圧力で摺接して、この部分から剥離することがある。図示は省略するが、Ｃ面取り部を設けた場合も、案内面の端角部で同様の銀めっき層の盛り上がりが生じる。このため、銀めっきの自己潤滑性を十分に生かすことができず、早期に焼付きが発生することがある。

そこで、本発明の課題は、保持器の案内面に施される銀めっきの端角部での剥離を防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、内輪と外輪の軌道輪間に複数の転動体が保持器で保持され、この保持器の前記軌道輪と摺接する案内面に銀めっきを施した転がり軸受において、前記保持器の案内面の端角部に面取り部を設け、この面取り部を滑らかな曲率を有する繋ぎ部を介して前記案内面と接続した構成を採用した。

すなわち、保持器の案内面の端角部に面取り部を設け、この面取り部を滑らかな曲率を有する繋ぎ部を介して案内面と接続することにより、案内面の端角部における銀めっき層の盛り上がりをなくし、銀めっきの端角部での剥離を防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長できるようにした。

前記繋ぎ部の曲率半径は０．５ｍｍ以上とするのが好ましい。繋ぎ部の曲率半径が０．５ｍｍ未満では、案内面の端角部における銀めっき層の盛り上がりを確実になくすことができないからである。

上述した転がり軸受は、高い安全性が要求され、高速で回転する航空機エンジンの主軸を支持するものに好適である。

本発明の転がり軸受は、保持器の案内面の端角部に面取り部を設け、この面取り部を滑らかな曲率を有する繋ぎ部を介して案内面と接続したので、案内面の端角部における銀めっき層の盛り上がりをなくし、銀めっきの端角部での剥離を防止して、ドライラン状態で焼付きが発生せずに使用可能な時間を延長することができる。

ａは転がり軸受の実施形態を示す縦断面図、ｂはａの保持器の案内面を拡大して示す断面図図１の転がり軸受を使用したジェット機のエンジンを示す概略縦断面図従来の転がり軸受の保持器の案内面を拡大して示す断面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この転がり軸受は、図１（ａ）に示すように、内輪２が軌道溝２ａの中央で分割され、転動体としてのボール３が外輪４の軌道溝４ａと１点、内輪２の軌道溝２ａと２点で接触する３点接触玉軸受１であり、ボール３をポケットに保持する鋼製の保持器５が、その外径面の案内面５ａを外輪４の軌道溝４ａの両側の内径面で案内されるようになっている。なお、分割された一方の内輪２には、軸受引き抜き用の鍔部２ｂが設けられている。

図１（ｂ）に拡大して示すように、前記保持器５の外径面の案内面５ａと側面との端角部には０．３ｍｍのＲ面取り部５ｂが設けられ、この面取り部５ｂが曲率半径０．８ｍｍの滑らかな曲率を有する繋ぎ部５ｃを介して案内面５ａと接続されて、案内面５ａを含む保持器５の全表面には銀めっき層６が形成されている。この銀めっき層６は、端角部の側面側では盛り上がりが生じているが、端角部の案内面５ａ側では盛り上がりを生じることなく、Ｒ面取り部５ｂで表面が徐々に下降している。

図示は省略するが、前記保持器５の案内面５ａとポケットの側面との端角部にも０．３ｍｍのＲ面取り部が設けられ、この面取り部も曲率半径０．８ｍｍの滑らかな曲率を有する繋ぎ部を介して案内面５ａと接続されている。したがって、銀めっき層６は保持器５の案内面５ａと側面やポケットの側面との端角部で局部的に高い接触圧力で外輪４の内径面と摺接することはなく、この部分から剥離を生じることもない。

図２は、上述した３点接触玉軸受１を使用したジェット機のエンジンを示す。このエンジンはターボファンエンジンであり、空気を吸入するファン１１と、吸入される空気の一部を圧縮する圧縮機１２と、圧縮された空気に燃料を噴射して燃焼させる燃焼室１３と、燃焼ガスで高速回転するタービン１４とで基本的に構成されており、３点接触玉軸受１によって２箇所で支持された主軸１５に、圧縮機１２のロータとタービン１４が取り付けられている。

上述した実施形態では、３点接触玉軸受の保持器の案内面が外径面に設けられて外輪に案内され、案内面の端角部にＲ面取り部が設けられたものとしたが、本発明に係る転がり軸受は、他の玉軸受やころ軸受等の他の転がり軸受や複列の転がり軸受にも適用することができ、保持器の案内面が内径面に設けられて内輪に案内されるものにも適用することができる。なお、案内面の端角部はＣ面取り部が設けられたものであってもよい。

また、上述した実施形態では、保持器の全表面に銀めっきを施したが、銀めっきは保持器の案内面のみに施してもよい。

１３点接触玉軸受
２内輪
２ａ軌道溝
２ｂ鍔部
３ボール
４外輪
４ａ軌道溝
５保持器
５ａ案内面
５ｂＲ面取り部
５ｃ繋ぎ部
６銀めっき層
１１ファン
１２圧縮機
１３燃焼室
１４タービン
１５主軸

Claims

内輪と外輪の軌道輪間に複数の転動体が保持器で保持され、この保持器の前記軌道輪と摺接する案内面に銀めっきを施した転がり軸受において、前記保持器の案内面の端角部に面取り部を設け、この面取り部を滑らかな曲率を有する繋ぎ部を介して前記案内面と接続したことを特徴とする転がり軸受。
前記繋ぎ部の曲率半径を０．５ｍｍ以上とした請求項１に記載の転がり軸受。
前記転がり軸受が航空機エンジンの主軸を支持するものである請求項１または２に記載の転がり軸受。