JP6255620B2 - 軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、軸受装置に関する。

軸受には、潤滑剤が供給される場合がある。潤滑剤として、グリースが用いられる場合がある。

上記に関連して、特許文献１（特開２００４−３４０３６０号公報）には、グリース補給装置が開示されている。このグリース補給装置は、定量吐出ピストンによりグリースを供給する。

また、非特許文献１には、グリース封入用間座内のグリース溜りを、微量潤滑すきまと連通させることにより、軸受に必要な微量油を運転中に供給する点が開示されている。

特開２００４−３４０３６０号公報

（［ｏｎｌｉｎｅ］、２０１３年１月２３日検索、ＮＴＮ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｎｏ．７６（２００８） 新グリース（ＭＱＧＳ）潤滑アンギュラ玉軸受、インターネットＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｊａｐａｎ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｔｅｃｈ／ｒｅｖｉｅｗ／ｐｄｆ／ＮＴＮ＿ＴＲ７４＿Ｐ０２２．ｐｄｆ）

特許文献１に記載されるように、定量吐出ピストンを用いる場合、グリースを供給するための構成が複雑になってしまう。一方、非特許文献１に記載されるように、グリース溜りからすき間を介してグリースを供給する場合、供給量が不十分になる場合がある。

そこで、本発明の課題は、簡単な構成で、グリース供給量を十分に確保することができる、軸受装置を提供することにある。

本発明に係る軸受装置は、軸受と、潤滑グリースを蓄え、前記軸受の使用時に熱が加えられる、グリース保持容器とを備える。保持容器には、潤滑グリースが前記軸受に供給されるように、接続口が設けられている。保持容器には、保持容器の内部空間を第１空間と第２空間とに分ける、膜部材が設けられている。第１空間には、熱により膨張する膨張用流体が封入されている。第２空間には、潤滑グリースが封入されている。接続口の一端は、第２空間に接続されている。

本発明によれば、簡単な構成で、グリース供給量を十分に確保することができる、軸受装置が提供される。

図１は、ジェットエンジンを示す概略図である。 図２は、軸受装置を示す概略断面図である。 図３は、変形例に係る軸受装置を示す概略図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

本実施形態では、ジェットエンジンに用いられる軸受装置について説明する。図１は、ジェットエンジン２を示す概略図である。ジェットエンジン２には、タービンシャフト３が設けられている。このタービンシャフト３が、本実施形態に係る軸受装置４によって、回転可能に支持されている。

図２は、軸受装置４を示す概略断面図である。図２に示されるように、軸受装置４は、軸受８、及び保持容器９を有している。

軸受８は、インナーレース７（内輪）、アウターレース５（外輪）、及び、転動体６を有している。インナーレース７及びアウターレース５は、それぞれ、環状である。アウターレース５は、機体構造１４（ハウジング）によって支持されている。インナーレース７は、アウターレース５の内側に配置されている。インナーレース７の外周面とアウターレース５の内周面とは、対向している。転動体６は、アウターレース５とインナーレース７との間に配置されている。転動体６により、インナーレース７は、回転可能となっている。インナーレース７の内側には、タービンシャフト３が通されている。タービンシャフト３は、インナーレース７によって、回転可能に支持されている。

保持容器９（グリース溜り）は、軸受８に供給される潤滑グリースを保持するために設けられている。保持容器９は、軸受８の近傍に配置されており、機体構造１４によって支持されている。保持容器９は、軸受８により発生する摩擦熱に加えて、ジェットエンジン２の燃焼器により発生した熱が加えられるような位置に配置されている。保持容器９としては、例えば、金属製のケースが用いられる。

保持容器９には、接続口１２が設けられている。接続口１２は、軸受８側を向くように設けられている。保持容器９内の潤滑グリースは、接続口１２を介して軸受８に供給される。

更に、保持容器９には、袋状のパック部材１３が配置されている。パック部材１３は、弾性を有する膜部材である。パック部材１３の内部には、熱により膨張する熱膨張流体が封入されている。言い換えれば、保持容器９の内部空間は、パック部材１３により、第１空間１０と第２空間１１とに分けられている。第１空間１０は、パック部材１３の内部空間であり、熱膨張流体で満たされている。一方、第２空間１１には、潤滑グリースが封入されている。接続口１２の一端は、第２空間１１に接続されていることになる。

上述のような軸受装置４では、ジェットエンジン２の運転時に、軸受８の回転による摩擦熱などが、保持容器９に加えられる。保持容器９では、パック部材１３に封入された熱膨張流体が膨張する。すなわち、第１空間１０が膨張し、第２空間１１が圧縮される。その結果、潤滑グリースが接続口１２を介して軸受８に向けて押し出される。流体の熱膨張を利用して潤滑グリースが押し出されるため、固体の熱膨張を利用する場合と比較して、潤滑グリースの供給量を十分に確保することができる。また、軸受８の近傍に保持容器９を配置するだけでよく、ピストンなどの複雑な機構を必要としない。すなわち、簡単な構成で、グリース供給量を十分に確保することができる。

また、本実施形態によれば、保持容器９が、ジェットエンジン２の燃焼器により発生した熱が加えられるような位置に配置されている。軸受８で発生した摩擦熱だけでなく、ジェットエンジン２における燃焼熱も保持容器９に加えられる為、パック部材１３を確実に熱膨張させることができ、潤滑グリースを十分に供給することが可能となる。

尚、パック部材１３としては、熱膨張流体に熱が加えられた場合に膨らむことができる程度の弾性を有している必要がある。パック部材１３としては、例えば、ゴム膜、及び、ビニールなどの樹脂膜などを用いることができる。

パック部材１３に封入される熱膨張流体としては、特に限定されないが、例えば、空気及び窒素などの気体、及び水などの液体を用いることができる。また、液体を用いる場合には、熱が加えられたときに気化するような液体を用いることが好ましい。このような液体を用いれば、気化による体積膨張により、パック部材１３がより大きく膨張し、より確実に潤滑グリースを押し出すことが可能になる。

尚、本実施形態では、軸受装置４が、ジェットエンジン２に用いられる場合について説明した。工作機械などに用いられる軸受装置４は、長時間の運用を考慮して設計される。すなわち、潤滑グリースを使い切ってしまうことを防ぐために、潤滑グリースの供給量は微量になるように設計される。また、回転数もそれほど高くないことから、多量の潤滑グリースを供給する必要性は、高くない。これに対し、タービンシャフト３の回転数は、比較的、高い。そのため、潤滑グリースの供給量の抑制することよりも、十分な量の潤滑グリースを供給するほうが重要である。また、ジェットエンジン２のタービンシャフト３を支持する軸受装置４には、運用時に、熱が加わり易い。従って、パック部材１３を十分に熱膨張させることができ、潤滑グリースの供給量を十分に確保することができる。これらの観点から、本実施形態に係る軸受装置４は、ジェットエンジン２のタービンシャフト３を支持する用途に好適に用いられる。但し、他の用途に軸受装置４を使用することも可能である。

また、本実施形態では、パック部材１３により、保持容器９の内部空間が第１空間１０と第２空間１１とに分けられる場合について説明した。但し、必ずしも、パック部材１３により内部空間が分けられる必要はない。図３は、本実施形態の変形例に係る軸受装置４を示す概略図である。本変形例では、パック部材１３に変えて、弾性膜１５（例えば、ゴム膜）が用いられている。弾性膜１５は、袋状ではなく、シート状であり、保持容器９の内部空間を第１空間１０と第２空間１１とに隔てている。図３に示されるような構造を採用した場合であっても、第１空間１０に充填された流体の熱膨張により、第２空間１１に封入された潤滑グリースを押し出すことが可能である。

２ ジェットエンジン
３ シャフト
４ 軸受装置
５ アウターレース
６ 転動体
７ インナーレース
８ 軸受
９ 保持容器
１０ 第１室
１１ 第２室
１２ 接続口
１３ パック部材
１４ 機体構造
１５ 弾性膜

Claims (4)

1. ジェットエンジン内に設けられ、前記ジェットエンジンのタービンシャフト後端部を支持するための軸受装置であって、
   軸受と、
   軸受を支持する機体構造と、
   潤滑グリースを蓄え、前記軸受の使用時に熱が加えられる、保持容器と、
   を具備し、
   前記保持容器は、一部が前記機体構造により構成されており、
   前記保持容器には、前記潤滑グリースが前記軸受に供給されるように、接続口が設けられており、
   前記保持容器には、前記保持容器の内部空間を第１空間と第２空間とに分ける、膜部材が設けられており、
   前記第１空間には、熱により膨張する膨張用流体が封入されており、
   前記第２空間には、前記潤滑グリースが封入されており、
   前記接続口の一端は、前記第２空間に接続され、
   前記ジェットエンジン内の高温ガスから前記機体構造を介して前記保持容器に熱が加えられる
   軸受装置。
2. ジェットエンジン内に設けられ、前記ジェットエンジンのタービンシャフト後端部を支持するための軸受装置であって、
   軸受と、
   潤滑グリースを蓄え、前記軸受の使用時に熱が加えられる、保持容器と、
   を具備し、
   前記保持容器には、前記潤滑グリースが前記軸受に供給されるように、接続口が設けられており、
   前記保持容器には、前記保持容器の内部空間を第１空間と第２空間とに分ける、膜部材が設けられており、
   前記第１空間には、熱により膨張する膨張用流体が封入されており、
   前記第２空間には、前記潤滑グリースが封入されており、
   前記接続口の一端は、前記第２空間に接続され、
   前記膜部材は、シート状であり、
   前記ジェットエンジン内の高温ガスから前記保持容器に熱が加えられる
   軸受装置。
3. 請求項１に記載された軸受装置であって、
   前記膜部材は、袋状のパック部材であり、
   前記第１空間は、前記パック部材の内部空間により形成される
   軸受装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載された軸受装置であって、
   前記膜部材は、樹脂製である
   軸受装置。
   

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