JP2013210002A - 潤滑剤供給機構付き転がり軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】軸受の運用時の軸受案内面の潤滑剤のラムダ値を十分確保出来るようにするとともに、ジェット潤滑による潤滑剤の導入を容易可能として、潤滑剤供給構造を簡素化して軸受の高速回転が可能な潤滑剤供給機構付き転がり軸受を提供する。
【解決手段】内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間にあって前記内輪、前記外輪を相対回転させる複数の転動体と、複数の前記転動体を等間隔に保持するとともに、内輪に案内される保持器とを備えた転がり軸受を備え、前記転がり軸受軸方向端面に隣接して前記転がり軸受に潤滑剤を供給する噴射ノズルを設けた潤滑剤供給機構とを備えた潤滑剤供給機構付き転がり軸受において、前記内輪の前記潤滑剤供給機構に隣接する側の内周面のうち前記保持器に対向していない全領域を面取り部とすることで受入空間を設け、前記受入空間は前記噴射ノズルの射線上に位置した構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受および転がり軸受の潤滑構造に関し、より具体的には、ジェットエンジンやガスタービンのギアボックス、ロケットエンジンの燃料ポンプなどに使用される高速・高信頼性を要求される潤滑剤供給機構付き転がり軸受装置に関する。
従来、航空機用エンジンなどに使用する高速且つまたは高信頼性を要する転がり軸受においては、潤滑剤を確実に且つ効率的に軸受内部、特に摺動部にも供給するために、軸受内径側から潤滑剤を供給するアンダーレース潤滑方式を適用していた。（特許文献１）また、軸受が要求する最低限の潤滑剤を用いて潤滑剤の攪拌抵抗を減らしながら、円滑な高速回転を実現させるために、潤滑剤の供給機構としてアンダーレース潤滑方式が有効であった。
特許第２７４０３０４号公報
しかしながら、特許文献１のアンダーレース潤滑方式は、軸受内径側から潤滑剤を供給するため、軸周辺の構成部品の増加と軸受にも給油穴や溝を設ける必要があり、構造の複雑化や重量の増加、及びコストアップになるなどの問題があった。
また、航空機用エンジンなどの高速回転する軸受では、スキッディング損傷を防止する目的で保持器を内輪案内形式にする場合があるが、上記アンダーレース潤滑方式に代え、潤滑剤供給機構を簡略化したジェット潤滑方式を採用すると、保持器の案内面に的確に潤滑剤を供給する事が難しく、ひいては転動体への潤滑剤供給効率が低下する虞があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、軸受の運用時の軸受案内面の潤滑剤のラムダ値を十分確保出来るようにするとともに、ジェット潤滑による潤滑剤の導入を容易可能として、軸周辺の構成部品増加や軸受に穴や溝を設けることなく、ジェット潤滑方式で軸受回転機能を満足出来る事を目的としている。
前記課題を解決するための第一の発明は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間にあって前記内輪、前記外輪を相対回転させる複数の転動体と、複数の前記転動体を等間隔に保持するとともに、内輪に案内される保持器とを備えた転がり軸受を備え、前記転がり軸受軸方向端面に隣接して前記転がり軸受に潤滑剤を供給する噴射ノズルを設けた潤滑剤供給機構とを備えた潤滑剤供給機構付き転がり軸受装置において、前記内輪の前記潤滑剤供給機構に隣接する側の内周面のうち前記保持器に対向していない全領域を面取り部とすることで、潤滑剤導入のための受入空間を設けると共に、前記受入空間は前記噴射ノズルの射線上に位置していることを特徴とする。
また、第二の発明は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間にあって前記内輪、前記外輪を相対回転させる複数の転動体と、複数の前記転動体を等間隔に保持するとともに、内輪に案内される保持器とを備えた転がり軸受を備え、前記転がり軸受軸方向端面に隣接して前記転がり軸受に潤滑剤を供給する噴射ノズルを設けた潤滑剤供給機構とを備えた潤滑剤供給機構付き転がり軸受装置において、前記保持器の前記内輪外周面に対向する側の端部に面取り部を設け、前記保持器の前記面取り部に対応して対向する内輪内周面を面取り部とすることで、潤滑剤導入のためのテーパ空間を設けると共に、前記テーパ空間は前記噴射ノズルの射線上に位置していることを特徴とする。
本発明によれば、軸受内輪内周面および／かつ内輪内周面に面取りを施し潤滑剤導入のための空間を設け、潤滑剤を軸受に供給する噴射ノズルの射線上に前記空間を位置させたので、軸受の運用時の軸受案内面の潤滑剤のラムダ値を十分確保出来るようになり、ジェット潤滑による潤滑剤の導入が容易になる。これにより軸周辺の構成部品増加や軸受に穴や溝を設けることなく、簡素な構造で軸受回転機能を満足したジェット潤滑方式の潤滑剤供給機構付き転がり軸受の提供が可能となる。
本発明の第一の実施形態の潤滑剤供給機構付き転がり軸受を示す断面図である。 本発明の第一の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第二の実施形態の潤滑剤供給機構付き転がり軸受を示す断面図である。 本発明の第二の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の潤滑剤供給機構付き転がり軸受の全体を示す図である。 従来の潤滑剤供給機構付き転がり軸受を示す断面図である。
以下、本発明の第一の実施形態を図１、図５に基づいて説明する。軸受１は、外輪２と、内輪３と、前記外輪２と前記内輪３との間にあって前記外輪２、前記内輪３を相対回転させる複数の転動体４と、前記複数の転動体を等間隔に保持する保持器５とを備えている。前記軸受１軸方向に隣接して潤滑剤供給機構６が設けられており、前記潤滑剤供給機構６には噴射ノズル７が備えられている。前記内輪３の前記潤滑剤供給機構に隣接する側の内周面は、前記保持器５と対向していない全領域に渡って面取り部３ａが設けられ、軸受１軸方向側面において前記外輪２、前記内輪３間に潤滑剤を導入する受入空間３ｂが形成されている。そして、前記潤滑剤供給機構６の噴射ノズル７は、その射線上に前記受入空間３ｂが位置するように設けられている。これにより、ジェット噴射による潤滑剤を軸受１内部の転動体４に導入し易くなる。
図２は、本発明の第一の実施形態の変形例を示す図である。図１に示す本発明の第一の実施形態と同一の構成は省略して説明する。本変形例が本発明の第一の実施形態と異なる構成は、軸受１軸方向において、潤滑剤供給機構６が隣接している側と反対側の内輪３の内周面にも面取り部３ｃを設けたものである。前記面取り部３ｃは、使用条件（回転数や軸受に負荷される荷重、潤滑剤の温度、潤滑剤の循環率等）に応じて適宜設けることができるものである。
本発明の第二の実施形態を図３に基づいて説明する。軸受２１は、外輪２２と、内輪２３と、前記外輪２２と前記内輪２３との間にあって前記外輪２２、前記内輪２３を相対回転させる複数の転動体２４と、前記複数の転動体を等間隔に保持する保持器２５とを備えている。前記保持器２５は、前記軸受２１軸方向に隣接して潤滑剤供給機構６が設けられており、前記潤滑剤供給機構６には噴射ノズル７が備えられている。前記保持器の前記内輪外周面に対向する側の端部には面取り部２５ａが設けられ、前記保持器の前記面取り部に対応して対向する内輪内周面を面取り部と２３ａすることで、軸受２１軸方向側面において前記外輪２２、前記内輪２３間に潤滑剤を導入するテーパ空間２３ｂが形成されている。そして、前記潤滑剤供給機構６の噴射ノズル７は、その射線上に前記テーパ空間２３ｂが位置するように設けられている。これにより、ジェット噴射による潤滑剤を軸受２１内部の転動体２４に導入し易くなる。
図４は、本発明の第二の実施形態の変形例を示す図である。図３に示す本発明の第二の実施形態と同一の構成は省略して説明する。本変形例が本発明の第二の実施形態と異なる構成は、軸受２１軸方向において、潤滑剤供給機構６が隣接している側と反対側の保持器端部内周面に面取り部２５ｂを設け、内輪２３端部内周面にも前記面取り部２５ｂに対応するように面取り部２３ｃを設けたものである。また前記面取り部２５ｂ、２３ｃは、使用条件（回転数や軸受に負荷される荷重、潤滑剤の温度、潤滑剤の循環率等）に応じて適宜設けることができるものである。
なお、本発明の潤滑剤は、グリース潤滑や油潤滑等、適用する装置の要求性能に応じて、適宜選択することができる。また、本発明の面取り部に変えて、隅R形状としてもよい。
１ 軸受
２ 外輪
３ 内輪
３ａ 面取り部
３ｂ 受入空間
４ 転動体
５ 保持器
６ 潤滑剤供給機構
７ 噴射ノズル

Claims (2)

  1. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間にあって前記内輪、前記外輪を相対回転させる複数の転動体と、複数の前記転動体を等間隔に保持するとともに、内輪に案内される保持器とを備えた転がり軸受を備え、前記転がり軸受軸方向端面に隣接して前記転がり軸受に潤滑剤を供給する噴射ノズルを設けた潤滑剤供給機構とを備えた潤滑剤供給機構付き転がり軸受において、前記内輪の前記潤滑剤供給機構に隣接する側の内周面のうち前記保持器に対向していない全領域を面取り部とすることで、潤滑剤導入のための受入空間を設けると共に、前記受入空間は前記噴射ノズルの射線上に位置していることを特徴とする潤滑剤供給機構付き転がり軸受。
  2. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間にあって前記内輪、前記外輪を相対回転させる複数の転動体と、複数の前記転動体を等間隔に保持するとともに、内輪に案内される保持器とを備えた転がり軸受を備え、前記転がり軸受軸方向端面に隣接して前記転がり軸受に潤滑剤を供給する噴射ノズルを設けた潤滑剤供給機構とを備えた潤滑剤供給機構付き転がり軸受において、前記保持器の前記内輪外周面に対向する側の端部に面取り部を設け、前記保持器の前記面取り部に対応して対向する内輪内周面を面取り部とすることで、潤滑剤導入のためのテーパ空間を設けると共に、前記テーパ空間は前記噴射ノズルの射線上に位置していることを特徴とする潤滑剤供給機構付き転がり軸受。
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