JPH05196046A - 多面潤滑軸受組立体 - Google Patents

多面潤滑軸受組立体

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JPH05196046A
JPH05196046A JP4202059A JP20205992A JPH05196046A JP H05196046 A JPH05196046 A JP H05196046A JP 4202059 A JP4202059 A JP 4202059A JP 20205992 A JP20205992 A JP 20205992A JP H05196046 A JPH05196046 A JP H05196046A
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oil
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bearing assembly
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エッサム・エルディン・サラマ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 潤滑を良くした割り内輪形軸受組立体を提供
する。 【構成】 軸受組立体10に割り内輪18が含まれ、分
割線30の位置で組合わされた第1および第2内輪半分
26,28を有する。分割線の位置に複数の中央給油通
路36が設けられ、そして少なくとも一つの半径方向パ
イロット通路38が内輪両半分の一方に設けられそして
中央給油通路から軸方向に隔たっている。二また配油マ
ニホルド40が分割線の位置に配設され、そして中央給
油通路と連通する中央配油マニホルド40aと、パイロ
ット通路だけと連通するパイロット配油マニホルド40
bとを含む。二また配油マニホルドにより潤滑油が内輪
の回転時に遠心力を受けて中央給油通路とパイロット通
路とに別々に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は軸受組立体に関し、特
に、潤滑を改良した割り内輪形軸受組立体に関する。
【0002】
【従来の技術】1種の従来の軸受組立体には内輪と外輪
が含まれ、両輪間に複数の周方向に相隔たる軸受要素、
例えば玉が配置され、環状保持器により周方向に相隔て
られている。外輪は静止ハウジングに固定され、そして
内輪は回転軸に固定されてそれを支持する。
【0003】軸受組立体の高回転速度用途、例えばDN
値が約1.5×106 程度の場合、内輪を軸方向に分割
することにより、半径方向に延在する中央平面が軸受中
心とほぼ整合するように配置され、そして複数の周方向
に相隔たる半径方向延在中央給油通路が分割線の位置に
配設される。中央給油通路は、内輪と軸の回転時に遠心
力により潤滑油を半径方向外方に軸受要素まで効果的に
導く。高速用割り内輪形軸受組立体の内輪は、回転によ
り生ずる比較的高い応力を受ける。特に、玉が転動する
中央域は、穴またはスロットのような材料不連続部によ
り生ずる付加的な応力上昇部に対して極めて敏感であ
り、従って、軸受組立体の有効寿命を減らすおそれがあ
る。
【0004】さらに、従来の割り内輪軸受組立体はま
た、分割線から軸方向に離隔した軸受組立体の隣り合う
構成部を潤滑するための2次半径方向通路を含み得る。
中央通路と2次通路を通る潤滑油は通例共通油源から供
給されるので、中央通路と2次通路間の油の所望分配を
確保する適当な手段を設けなければならない。例えば、
供給油が遠心力により主として中央通路か2次通路の一
方を半径方向上方に通流しないうちに他方の通路に達す
るようにする手段を設けなければならない。先行技術で
はこの問題が認識され、それに対して複雑さと効果が様
々な解決策が案出されている。一つの従来設計では、中
央通路と2次通路間の油分配が軸の回転速度と、内輪両
半分間の角度整合度とに比例することが認められる。他
の設計では、中央通路と2次通路間の比較的一定の油分
配が回転速度にかかわらず得られるが、複雑さが増すと
ともに、分割線に隣接する通路が望ましくない応力上昇
を引起こし、これらは高速運転には望ましくない。
【0005】
【発明の目的】従って、本発明の目的は潤滑を良くした
新規改良割り内輪形軸受組立体を提供することである。
本発明の他の目的は、多面潤滑をなすとともに多面間の
所定油分配をなす割り内輪軸受組立体を提供することで
ある。
【0006】本発明の他の目的は、高速運転に有用な割
り内輪軸受組立体を提供することである。
【0007】
【発明の概要】軸受組立体に割り内輪が含まれ、分割線
の位置で組合わされた第1および第2内輪半分を有す
る。分割線の位置に複数の中央給油通路が設けられ、そ
して少なくとも一つの半径方向パイロット通路が内輪両
半分の一方に設けられそして中央給油通路から軸方向に
隔たっている。二また配油マニホルドが分割線の位置に
配設され、そして中央給油通路と連通する中央配油マニ
ホルドと、パイロット通路だけと連通するパイロット配
油マニホルドとを含む。二また配油マニホルドにより潤
滑油が内輪の回転時に遠心力を受けて中央給油通路とパ
イロット通路とに別々に送られる。
【0008】本発明は、他の目的と利点とともに、添付
図面と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。
【0009】
【実施例の記載】図1は本発明の一実施例による環状軸
受組立体10を例示する。組立体10には従来の環状外
輪12が含まれ、縦方向または軸方向中心線14の周り
に同軸的に配置されている。図示の外輪12は、例えば
ガスタービンエンジンの静止環状ハウジング16内に従
来のように固定されている。組立体10はさらに回転可
能な環状割り内輪18を含み、この内輪は、速度Nで回
転し得る回転軸20に従来のように固定されている。複
数の周方向に相隔たる従来の軸受要素22、例えばボー
ルベアリングの玉が、外輪12と内輪18との間に配置
されている。従来の環状保持器24が複数の周方向に相
隔たる半径方向開口24aを有し、それぞれの軸受要素
22を囲みそして従来のように軸受要素22に緩く組合
わされて軸受要素22を周方向に離隔している。保持器
24は従来の軸方向に相対する第1パイロット表面24
bと第2パイロット表面24cを有し、両パイロット表
面は内輪18から半径方向外方に隔たってそれとの間に
公称間隙Gを画成している。
【0010】割り内輪18は環状の第1内輪半分26と
環状の第2内輪半分28とを含み、両半分は、半径方向
に延在する軸方向分割線または分割面30において従来
のように結合されている。例えば、第2内輪半分28は
従来のナット32により分割線30の位置で第1内輪半
分26に締付けられ、ナット32は軸20にねじ付けら
れて内輪18を軸20に形成した従来の肩部に固定して
いる。
【0011】図2も参照するに、この図は内輪18の内
周面34を半径方向外向きに見た図であり、周方向に相
隔たる複数の半径方向に延在する中央給油通路または1
次給油通路36が分割線30の位置に配設されている。
図2は明示のため平らに広げた内周面34の360度の
全範囲を示すことに注意されたい。1次通路36は好ま
しくは、中心線14から半径方向外方または垂直に延在
する弧状溝の形態をなし、そして第2内輪半分28の半
径方向分割線表面に形成されている。分割線30を含む
区域は、回転速度Nが高い時、従って、例えば軸受組立
体10が約1.5×106 DNを超えそして通例約2.
3×106 DNまでの値で働く時、高い応力を受けるの
で、弧状溝形1次通路36は最少応力上昇部をもたらし
て軸受組立体10の寿命を許容し得る長さにする。
【0012】第1内輪半分26には、少なくとも1つ
の、そしてこの実施例では複数、例えば9つの周方向に
相隔たる半径方向延在第1パイロット通路または2次給
油通路38が、中央給油通路36から軸方向に離隔して
設けられている。さらに詳述すると、第1内輪半分26
は、保持器第1パイロット表面24bから半径方向内方
に離隔して間隙Gを画成する第1半径方向外周面26a
と、回転軸20に装着されそして内周面34の一部分を
なす第1半径方向内周面26bとを有する。第1パイロ
ット通路38は第1パイロット表面24bの半径方向下
側に配設されてそれに油を供給する。
【0013】本発明の一実施例によれば、周方向に延在
しそして周方向に二またに分岐した配油マニホルド40
が分割線30の位置に配置されそして中央配油マニホル
ド40aを含み、この中央マニホルドは中央給油通路3
6と連通しており、内輪18が軸20とともに回転する
時遠心力により油42を中央給油通路36に通す。二ま
た配油マニホルド40には、パイロット配油マニホルド
40b(図2参照)も含まれ、これは少なくとも1つ
の、そして本実施例では3つのパイロット通路38だけ
と連通しており、内輪18の回転時に遠心力により油4
2をパイロット通路38に通す。中央配油マニホルド4
0aとパイロット配油マニホルド40bは互いに密封さ
れて両マニホルド間の油の流れを防止する。
【0014】さらに詳述すると、図1と図2に示すよう
に、中央配油マニホルド40aとパイロット配油マニホ
ルド40bは、内周面34において第2内輪半分28の
分割線表面に弧状面取りを施すことにより簡単に形成さ
れ得る。中央配油マニホルド40aは第2内輪半分28
に沿って周方向に角距離C1 にわたって延在し、この角
距離は例えば約200度でよい。また、パイロット配油
マニホルド40bも同様に例えば約120度の角距離C
2 にわたって延在し得る。両マニホルド40a、40b
は2つの分離ランド44により周方向に相隔てられ、両
分離ランドは内周面34の一部分でありそして軸20に
密着して中央およびパイロット配油マニホルド40a、
40b間の油42の流れを防止する。
【0015】半径方向の第1パイロット通路38はそれ
ぞれの軸方向延在パイロットスロット46によりパイロ
ット配油マニホルド40bに接続されており、これらの
スロットは好ましくは第1内周面26bに形成した弧状
溝で、第1パイロット通路38から分割線30まで延在
する。本発明の好適実施例では、第1パイロット通路3
8は第1内輪半分26の全周にわたり等角度、すなわち
角距離C3 、例えば約40度で相隔たっており、角距離
3 はパイロット配油マニホルド40bの角距離C2
り少ないので、少なくとも一つのパイロットスロット4
6と対応第1パイロット通路38が、第1および第2内
輪半分26、28の角度整合にかかわらずパイロット配
油マニホルド40bと連通するように配置される。こう
すると、第1および第2内輪半分26、28の組立てに
際し両半分間の任意の角度整合が可能であり、そして少
なくとも1つのそして本実施例では3つの第1パイロッ
ト通路38がパイロット配油マニホルド40bと連通し
てそれから油を受入れる。従って、残りのパイロット通
路38とそれぞれのパイロットスロット46はパイロッ
ト配油マニホルド40bと連通しないのでそれから油を
受入れない。しかし、3つの第1パイロット通路38を
通る油は、間隙Gに流入して第1パイロット表面24b
を適切に潤滑するような流量で供給され得る。
【0016】図1に示すように、第2内輪半分28はさ
らに、保持器第2パイロット表面24cから半径方向内
方に離隔して同様に間隙Gを画成する第2外周面28a
と、回転軸20に装着されそして内輪18の内周面34
の一部分をなす第2内周面28bとを含んでいる。本発
明の他の特徴によれば、周方向に延在する弧状の集油マ
ニホルド48が第2内周面28bに好ましくは半円溝と
して形成され、そして二また配油マニホルド40から軸
方向に隔てられかつそれと連通している。例えば、周方
向に相隔たる複数の軸方向延在供給溝50が第2内周面
28bに形成されそして配油マニホルド40と集油マニ
ホルド48との間の連通をなすように延在する。
【0017】本発明の好適実施例では、集油マニホルド
48は図2に示すように周方向に二またになっており、
そして中央集油マニホルド48aと第1パイロット集油
マニホルド48bとを含み、また供給溝50は、中央配
油マニホルド40aと中央集油マニホルド48aとの間
の連通をなすように配設された少なくとも1つの、図示
の例では2つの中央供給溝50aと、パイロット配油マ
ニホルド40bとパイロット集油マニホルド48bとの
間の連通をなすように配設された少なくとも1つの第1
パイロット供給溝50bとを含んでいる。
【0018】図2〜図4に示すように、油42は第2内
輪半分28の第1パイロット集油マニホルド48bから
パイロット供給溝50bを経てパイロット配油マニホル
ド40bに導かれ、次いで、分割線30を越えてパイロ
ットスロット46へのそれぞれの分岐路に入り第1内輪
半分26内のそれぞれの第1パイロット通路38に達す
る。例えば図1に示すように、油42は、従来の噴油口
52から油42を受入れる軸方向通路と集油リップとを
有する従来のナット32を経て集油マニホルド48に従
来のように供給される。油42は噴油口52により噴射
されて集油ナット32を通りそして上方に向かって集油
マニホルド48に入り、遠心力によりそこに収容され、
また遠心力により油42は供給溝50bと第1パイロッ
ト配油マニホルド40bとパイロットスロット46を通
流しそして上昇して第1パイロット通路38を通り第1
パイロット表面24bを潤滑する。
【0019】同様に、図1〜図3に示すように、噴油口
52から中央集油マニホルド48aに入った油42は遠
心力を受けて中央供給溝50aを通り分割線30におけ
る中央配油マニホルド40aに達し、次いで、遠心力に
より分流としてそれぞれの中央給油通路36を通り内輪
18を上向きに貫流する。好適実施例では、パイロット
スロット46と第1パイロット通路38の幾つかが(前
述のように内輪両半分26、28の角度整合を不要にす
るために)中央配油マニホルド40aと連通している
が、油42はそれらを全くあるいは有効なほど通流しな
い。なぜなら、油42にとって抵抗が最少の経路は、分
割線30における中央給油通路36を半径方向上方に通
流して軸受要素22を潤滑する経路だからである。従っ
て、これは、パイロット集油マニホルド48bから第1
パイロット通路38への給油路と、中央集油マニホルド
48aから中央給油通路36への給油路を別々に設ける
一つの理由である。
【0020】従って、これらの給油路は集油マニホルド
48から中央給油通路36と第1パイロット通路38へ
の油42の所定分配をもたらす。さらに詳述すると、中
央集油マニホルド48aは周方向に角距離L1 にわたっ
て延在し、そして第1パイロット集油マニホルド48b
は周方向に角距離L2 にわたって延在する。両集油マニ
ホルド48a、48bは第2分離ランド54により相隔
たり、このランドは両集油マニホルド48a、48b間
の連通を防止する。油42は、図1に示すように回転中
の集油マニホルド48内に噴射されるにつれ、部分的に
中央集油マニホルド48aと第1パイロット集油マニホ
ルド48bそれぞれに集まる。こうして集まる油42の
量は、中央および第1パイロット集油マニホルド48
a、48bの角範囲L1 、L2 に依存し、中央給油通路
36と第1パイロット通路38への油42の流量分配率
を定める。図示の実施例では、中央集油マニホルド48
aは周方向範囲が第1パイロット集油マニホルド48b
より大きいので、油42の大部分は中央給油通路36を
通流する。すなわち、角範囲L1 は角範囲L2 より大き
く、L1 は例えば約120度であり、そしてL2 は例え
ば約40度である。
【0021】図1に示した第1パイロット表面24bは
第1パイロット通路38により潤滑されるので、第2パ
イロット表面24cの半径方向下側に配設されてそれに
油42の一部分を供給する少なくとも一つの半径方向に
延在する第2パイロット通路56を設けることにより第
2パイロット表面24cを潤滑することも望ましく、第
2パイロット通路56は第2内輪半分28に配設され
る。本実施例では、図2と図3と図5に示すように、二
また集油マニホルド48はさらに、周方向に延在する第
2パイロット集油マニホルド48cを含み、このマニホ
ルドは中央集油マニホルド48aおよび第1パイロット
集油マニホルド48bと周方向に整合しそしてそれらか
ら1対の第3分離ランド58により分離されている。第
2パイロット集油マニホルド48cは、それと第2パイ
ロット通路56との間に延在する第2パイロット供給溝
50cにより第2パイロット通路56だけと連通してそ
れに油を通す。第2内輪半分28と軸20の回転時に遠
心力により、油42の一部分が噴油口52から第2パイ
ロット集油マニホルド48cに集まりそして第2パイロ
ット供給溝50cを通った後半径方向上向きに第2パイ
ロット通路56を通って第2パイロット表面24cを潤
滑する。
【0022】第2パイロット集油マニホルド48cは同
様に周方向角範囲L3 を有する。これはL1 より小さく
てL2 にほぼ等しく、第1および第2パイロット通路3
8、56と中央給油通路36への油42の所定分配をも
たらし、油42の大部分が中央給油通路36に導かれ、
そしてほぼ相等しいが比較的少量の油が第1および第2
パイロット通路38、56を通って第1および第2パイ
ロット表面24b、24cを潤滑する。
【0023】従って、割り内輪18を含む軸受組立体1
0は、中央集油マニホルド48aと第1および第2パイ
ロット集油マニホルド48b、48cから3つの軸方向
に相隔たる平面の位置におけるそれぞれの中央給油通路
36と第1および第2パイロット通路38、56への3
つの別々の独立的な給油系を有し、第1および第2パイ
ロット通路38、56と中央給油通路36は前記の3平
面内に存在する。集油マニホルド48から3つの油放出
平面への給油の3平面間に流れの関連が存在しないの
で、パイロット表面24b、24c向けの油が中央給油
通路36内に失われる可能性はなく、これにより、軸受
組立体10内の3平面全てにおける冷却と潤滑が充分か
つ有効になされる。さらに、最も遠い第1パイロット通
路38向けの油は、遠心力により分割線30における中
央給油通路36内に流出することなく、第1パイロット
集油マニホルド48bから分割線30を横切って供給さ
れ得る。さらに、第1および第2内輪半分26、28を
相互に角度的に整合しなくても、油は分割線30を横切
って第1パイロット通路38に確実に達し得る。これ
は、当該技術において割り内輪両半分の角度整合に用い
られている従来のスリーブと角度整合構造体を不要にす
る。
【0024】前述のように、中央給油通路36と第1お
よび第2パイロット通路38、56にそれぞれ連通した
中央集油マニホルド48aと第1および第2パイロット
集油マニホルド48b、48cを含む3つの導油系を開
示した。3部分からなる集油マニホルド48は、油を噴
油口52から捕集しそして個々の集油マニホルドすなわ
ち48a、48b、48cに油を所定の割合で分配する
ように作用する。3つの導油系は内周面34の360度
全域にわたって周方向に相隔たって延在するが、本発明
の代替実施例では、3つの導油路を多重に設けてもよ
い。例えば、配油マニホルド40a、40bをそれぞれ
2つずつ、それらに対応する2つずつの集油マニホルド
48a、48bと連通するように設けることができ、ま
た第2パイロット集油マニホルド48cも2つ設け得
る。これら全てに対応するように第1および第2パイロ
ット通路38、56と中央給油通路36が設けられる。
さらに、集油マニホルド48a、48b、48cそれぞ
れの角度範囲を周方向に適当に定めるとともに、第1お
よび第2パイロット通路38、56と中央給油通路36
それぞれの好適寸法を定めることにより、様々な所定分
配量の油42を供給し得る。
【0025】以上、本発明の好適実施例を説明したが、
もちろん、本発明の範囲内で様々な改変が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による軸受組立体の上半分
の、図2内の線1ー1で概略的に示した平面に沿う縦方
向部分断面図である。
【図2】図1に示した軸受組立体の内輪の内周面を、線
2ー2で示した円周に沿って半径方向外向きに見た図で
ある。
【図3】図1に示した軸受組立体の一部分の部分断面斜
視図である。
【図4】図2に示した軸受組立体の面4ー4に沿う縦方
向部分断面図である。
【図5】図2に示した軸受組立体の面5ー5に沿う縦方
向部分断面図である。
【符号の説明】
10 軸受組立体 12 外輪 16 ハウジング 18 割り内輪 20 回転軸 22 軸受要素(玉) 24 保持器 24b 第1パイロット表面 24c 第2パイロット表面 26 第1内輪半分 26a 第1外周面 26b 第1内周面 28 第2内輪半分 28a 第2外周面 28b 第2内周面 30 分割線 36 中央給油通路 38 第1パイロット通路 40 二また配油マニホルド 40a 中央配油マニホルド 40b パイロット配油マニホルド 46 パイロットスロット 48 集油マニホルド 48a 中央集油マニホルド 48b 第1パイロット集油マニホルド 48c 第2パイロット集油マニホルド 50 供給溝 50a 中央供給溝 50b 第1パイロット供給溝 50c 第2パイロット供給溝 56 第2パイロット通路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に装着し得る回転可能な割り内輪
    を含む軸受組立体であって、少なくとも一つの半径方向
    に延在する油パイロット通路を含む第1内輪半分と、分
    割線の位置で前記第1内輪半分に組合わせた第2内輪半
    分と、前記パイロット通路から軸方向に隔たりそして前
    記分割線の位置に配設された複数の周方向に相隔たる半
    径方向延在中央給油通路と、前記分割線の位置に設けた
    周方向に延在する二また配油マニホルドであって、前記
    中央給油通路と連通しており前記内輪の回転時に遠心力
    により油を前記中央給油通路に通す中央配油マニホルド
    と、前記パイロット通路だけと連通しており前記内輪の
    回転時に遠心力により油を前記パイロット通路に通すパ
    イロット配油マニホルドとを含み、前記中央およびパイ
    ロット配油マニホルドが互いに密封されて両マニホルド
    間の油の流れを防止するような二また配油マニホルドと
    を含む軸受組立体。
  2. 【請求項2】 前記二また配油マニホルドから軸方向に
    隔たりかつそれと連通している油受入れ用の弧状集油マ
    ニホルドをさらに含む請求項1記載の軸受組立体。
  3. 【請求項3】 前記配油マニホルドと前記集油マニホル
    ドとの間の連通をなすように延在する複数の周方向に相
    隔たる軸方向延在供給溝を含む請求項2記載の軸受組立
    体。
  4. 【請求項4】 前記集油マニホルドは周方向に二またに
    なっておりそして中央集油マニホルドとパイロット集油
    マニホルドとを含み、また前記供給溝は前記中央配油マ
    ニホルドと前記中央集油マニホルドとの間の連通をなす
    ように配設された中央供給溝と、前記パイロット配油マ
    ニホルドと前記パイロット集油マニホルドとの間の連通
    をなすように配設されたパイロット溝とを含む、請求項
    3記載の軸受組立体。
  5. 【請求項5】 前記二また配油マニホルドは前記第2内
    輪半分に配設され、そして前記パイロット通路と前記パ
    イロット配油マニホルドとの間の連通をなすように配設
    された軸方向延在パイロットスロットをさらに含む請求
    項4記載の軸受組立体。
  6. 【請求項6】 静止ハウジング内に装着し得る外輪と、
    この外輪と前記内輪との間に配置された複数の周方向に
    相隔たる軸受要素と、これらの軸受要素を周方向に離隔
    するように該軸受要素に緩く組合わされ、そして軸方向
    に相対する第1および第2パイロット表面を有する保持
    器とをさらに含み、前記第1内輪半分はさらに、前記保
    持器第1パイロット表面から半径方向に離隔した第1外
    周面と、前記回転軸に装着し得る第1内周面とを含み、
    そして前記パイロット通路は、前記第1パイロット表面
    の半径方向下側に配設されてそれに油を供給する第1パ
    イロット通路であり、また前記パイロット集油マニホル
    ドは、油を受入れそしてその油を前記パイロット溝と前
    記パイロット配油マニホルドと前記パイロットスロット
    とを通して前記第1パイロット通路に送るように作用す
    る第1パイロット集油マニホルドである、請求項5記載
    の軸受組立体。
  7. 【請求項7】 前記第2内輪半分はさらに、前記保持器
    第2パイロット表面から半径方向に離隔した第2外周面
    と、前記回転軸に装着し得る第2内周面と、前記第2パ
    イロット表面の下側に配設されて油をそれに供給する少
    なくとも一つの半径方向に延在する第2パイロット通路
    とを含み、また前記二また集油マニホルドはさらに、前
    記第2パイロット通路だけに連通してそれに油を通す第
    2パイロット集油マニホルドを含む、請求項6記載の軸
    受組立体。
  8. 【請求項8】 前記第1および第2パイロット集油マニ
    ホルドと前記中央集油マニホルドは、それぞれ、前記第
    1および第2パイロット通路と前記中央給油通路に前記
    油の所定分配をなすような所定寸法を有する、請求項7
    記載の軸受組立体。
  9. 【請求項9】 前記中央配油マニホルドと前記中央集油
    マニホルドとの間の連通をなすように配設された複数の
    前記中央供給溝をさらに含む請求項8記載の軸受組立
    体。
  10. 【請求項10】 複数の周方向に相隔たる前記第1パイ
    ロット通路と、対応数の前記パイロットスロットとをさ
    らに含み、これらのパイロットスロットの少なくとも一
    つが、前記第1および第2内輪半分の角度整合にかかわ
    らず前記パイロット配油マニホルドと前記第1パイロッ
    ト通路の対応する一つとの間の連通をなすように配設さ
    れている、請求項6記載の軸受組立体。
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