JPH0727134A - 転がり軸受装置 - Google Patents

転がり軸受装置

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JPH0727134A
JPH0727134A JP5177569A JP17756993A JPH0727134A JP H0727134 A JPH0727134 A JP H0727134A JP 5177569 A JP5177569 A JP 5177569A JP 17756993 A JP17756993 A JP 17756993A JP H0727134 A JPH0727134 A JP H0727134A
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JP
Japan
Prior art keywords
outer ring
peripheral surface
rolling bearing
bearing device
case
Prior art date
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Pending
Application number
JP5177569A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Oura
大浦  行雄
Katsuya Toma
尅也 當摩
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0727134A publication Critical patent/JPH0727134A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • F16C27/045Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】軸受剛性を高くして、円周方向に亙る軸受剛性
の変化を少なく抑える。 【構成】内輪軌道3は真円形とし、外輪軌道1aは非真
円形とする事により、一部の転動体7、7に予圧を付与
し、スキッディングを防止する。外輪2a外周面とケー
ス8内周面との間の隙間9、9内に圧油を送り込み自在
とし、各隙間9、9の潰れを防止して、軸受剛性を向上
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明に係る転がり軸受装置
は、ガスタービンやジェットエンジン等の高速回転機械
の回転軸を支承する為に利用する。
【0002】
【従来の技術】回転軸を支承する為に従来から、図3に
示す様な転がり軸受が広く使用されている。この転がり
軸受は、内周面に外輪軌道1を有する外輪2と、外周面
に内輪軌道3を有する内輪4と、円周方向に亙って複数
のポケット5、5を有し、上記外輪2の内周面と内輪4
の外周面との間に回転自在に設けられた保持器6と、こ
の保持器6のポケット5、5内に保持された状態で、上
記外輪軌道1と内輪軌道3との間に転動自在に設けられ
た複数の転動体7、7とを備えている。
【0003】この様な転がり軸受を、ガスタービンやジ
ェットエンジン等の高速回転機械に組み付ける場合、外
輪2をハウジングに固定し、内輪4を回転軸に外嵌し
て、この内輪4を回転させる状態で使用する。
【0004】ところで、上述の様な高速回転機械は、運
転中の或る時間領域、若しくは全時間領域に亙って、内
輪4に加わる荷重が小さい、所謂軽荷重で運転されるの
が一般的である。この様に、転がり軸受が軽荷重で運転
されると、各転動体7、7の転動面と外輪軌道1及び内
輪軌道3との接触圧が小さくなって、内輪4が回転して
も転動体7、7が転動しない場合が生じる。この結果、
各転動体7、7の転動面が上記外輪軌道1及び内輪軌道
3に対して滑る、所謂スキッディングが発生する。
【0005】この様なスキッディングが著しくなると、
当該滑り面にスキッディング損傷と呼ばれる摩耗が発生
し、転がり軸受の寿命を著しく縮めてしまう。この為に
従来から、図4に示す様な転がり軸受装置により、上記
スキッディングの発生を防止していた。この転がり軸受
装置を構成する外輪2aは、真円よりも僅かに歪んだ非
真円形としている。尚、図示の例は三角形であるが、真
円からの歪み量を実際の場合よりも遥かに誇張してい
る。
【0006】この様な非真円形の外輪2aの内周面に形
成した外輪軌道1aと、真円形の内輪4の外周面に形成
した内輪軌道3との間には、複数の転動体7、7を、転
動自在に設けている。一方、上記外輪2aの周囲には真
円形のケース8を設け、このケース8の内側に上記外輪
2aを内嵌固定している。従って、このケース8の内周
面と上記外輪2aの外周面との間には複数(図示の例で
は3個)の隙間9、9が、円周方向に亙り間欠的に形成
されている。
【0007】上述の様に非真円形の外輪2aの内周面に
形成した、やはり非真円形の外輪軌道1aは、上記複数
の転動体7、7の内の一部の転動体7、7に予圧を付与
し、この転動体7、7の転動面が上記外輪軌道1a及び
内輪軌道3に対して滑る事を防止する。上記複数の転動
体7、7は単一の保持器6(図3参照。図4には簡略化
の為省略。)に保持され、内輪4の周囲を同期して公転
する。従って、上記予圧を付与された一部の転動体だけ
でなく、総ての転動体7、7が上記各軌道1a、3に対
して滑る事がなくなり、前記スキッディングの発生が防
止される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する、スキッディング防止機能を持った転
がり軸受装置の場合、軸受剛性が円周方向に亙って不均
一で、内輪4に支持された回転軸の振動を抑え切れない
可能性が生じる等、使用状態によっては解決すべき点が
あった。
【0009】即ち、内輪4を外嵌した回転軸の直径方向
に荷重Pが加わった場合、この荷重の方向によって、転
がり軸受装置の剛性が変化する。例えば、上記荷重Pが
隙間9、9の中央部に対向する場合には上記剛性が最も
弱くなり、外輪2aの外周面とケース8の内周面との当
接部に対向する場合には上記剛性が最も強くなる。上記
隙間9、9の直径方向に亙る厚さ△が、円周方向に亙っ
て図5(A)に示す様に変化すると、軸受剛性は同図
(B)に示す様に変化し、荷重Pが加わった場合におけ
る内輪4の直径方向に亙る変位量δは同図(C)に示す
様に変化する。
【0010】上記軸受剛性並びに変位量δが円周方向に
亙って図5(B)(C)に示す様に変化する事は、上記
内輪4に回転軸を支持されたエンジン等の性能を悪化さ
せる等、好ましくない。本発明の転がり軸受装置は、こ
の様な事情に鑑みて発明されたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の転がり軸受装置
は、前述した従来の転がり軸受装置と同様に、真円より
も僅かに歪んだ非真円形で、内周面に非真円形の外輪軌
道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する真円形の
内輪と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設
けられた複数の転動体と、その内側に上記外輪を内嵌固
定したケースと、このケースの内周面と上記外輪の外周
面との間に、円周方向に亙って形成された隙間とを備え
ている。そして、上記外輪軌道の形状に基づき、上記複
数の転動体の内の一部の転動体に予圧を付与している。
【0012】特に、本発明の転がり軸受装置に於いて
は、上記隙間に通じる給油通路を備え、この給油通路を
通じて上記隙間内に油を送り込み自在とした事を特徴と
している。
【0013】
【作用】上述の様に構成される本発明の転がり軸受装置
により、例えばハウジングの内側に回転軸を支承する際
の作用自体は、従来の転がり軸受の場合と同様である。
特に、本発明の転がり軸受装置の場合には、運転時にケ
ースの内周面と上記外輪の外周面との間の隙間内に油を
送り込み、この隙間に油を充満させる事で、軸受剛性を
高くできる。この結果、内輪に支持された回転軸に直径
方向に亙る荷重が加わっても、この回転軸の変位量を少
なく抑える事ができる。
【0014】
【実施例】図1〜2は本発明の実施例を示している。
尚、前述した従来装置と同等部分には同一符号を付して
重複する説明を省略し、以下、本発明の特徴部分に就い
て説明する。ケース8の一部で、このケース8の内周面
と外輪2a外周面との間の隙間9、9に対向する部分に
は、これら各隙間9、9に通じる給油通路10、10を
形成している。そして、管路11を通じて各給油通路1
0、10に、圧油を送り込み自在としている。尚、管路
11を通じて上記各給油通路10、10に送り込む圧油
としては、軸受装置潤滑用、或は各種ダンパ装置用の、
2〜5kgf/cm2程度の圧油を利用できる。
【0015】又、図示の実施例では、上記ケース8の内
周面幅方向中央部に、ランドと呼ばれる凹溝12を形成
し、上記各給油通路10、10の端部を、この凹溝12
部分に開口させている。従って、各給油通路10、10
から送り込まれる圧油が、上記各隙間9、9内に、迅速
に行き渡る。
【0016】更に、上記外輪2aの外周面幅方向両端部
には凹溝13、13を形成している。そして、各凹溝1
3、13にそれぞれの内周縁を係止したシールリング1
4、14の外周縁を上記ケース8の内周面に当接させ
て、上記各隙間9、9の両端開口部を塞いでいる。この
シールリング14、14は、上記各給油通路10、10
から隙間9、9内に送り込まれた圧油の漏洩を抑え、圧
油の送り込み量が少ない場合でも、上記各隙間9、9内
に圧油を充満させておく役目を有する。但し、各隙間
9、9の厚さ寸法が僅少であり、圧油の送り込み量が十
分に確保される場合には、上記シールリング14、14
を省略しても差し支えない。
【0017】上述の様に構成される本発明の転がり軸受
装置により、例えばケース8をハウジングに内嵌固定す
ると共に回転軸に内輪4を外嵌固定する事により、ハウ
ジングの内側に回転軸を支承する際の作用自体は、従来
の転がり軸受の場合と同様である。
【0018】特に、本発明の転がり軸受装置の場合に
は、運転時に上記ケース8の内周面と上記外輪2aの外
周面との間の隙間9、9内に圧油を送り込む事で、軸受
剛性を高くできる。即ち、上記内輪4に支持された回転
軸に直径方向に亙る荷重が加わり、転動体7、7を介し
て外輪2a内周面の外輪軌道1aが直径方向外方に押さ
れても、上記各隙間9、9内に充満した圧油(必ずしも
圧油である必要はない。)のスクィーズ効果により、こ
れら各隙間9、9の厚さ寸法が小さくなりにくい。従っ
て、上記外輪2aが直径方向外方に変位しにくくなっ
て、上記回転軸の変位量を少なく抑える事ができる。言
い換えれば、転がり軸受装置の軸受剛性を全周に亙って
高くする事により、円周方向に亙る軸受剛性の変化量を
少なく抑える事ができる。
【0019】又、上記各隙間9、9内に充満された圧油
により、上記ケース8の内周面と外輪2aの外周面との
接触部が金属接触となるのを防止して、この接触部にフ
レッチング摩耗が発生するのを防止できると言った、副
次的効果を期待できる。尚、本発明の転がり軸受装置
は、図示の様な円筒ころ軸受に限らず、玉軸受にも適用
可能である事は明らかである。
【0020】
【発明の効果】本発明の転がり軸受装置は、以上に述べ
た通り構成され作用するが、スキッディングの発生を防
止しつつ、軸受剛性を高くできる為、転がり軸受装置を
組み込んだ各種機械装置の性能向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す断面図。
【図2】図1の拡大A−A断面図。
【図3】一般的な転がり軸受を示す部分断面図。
【図4】従来の転がり軸受装置の断面図。
【図5】従来の転がり軸受装置に於ける、隙間寸法と軸
受剛性と変位量との関係を示す線図。
【符号の説明】
1、1a 外輪軌道 2、2a 外輪 3 内輪軌道 4 内輪 5 ポケット 6 保持器 7 転動体 8 ケース 9 隙間 10 給油通路 11 管路 12、13、凹溝 14 シールリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真円よりも僅かに歪んだ非真円形で、内
    周面に非真円形の外輪軌道を有する外輪と、外周面に内
    輪軌道を有する真円形の内輪と、上記外輪軌道と内輪軌
    道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、その
    内側に上記外輪を内嵌固定したケースと、このケースの
    内周面と上記外輪の外周面との間に、円周方向に亙って
    形成された隙間とを備え、上記外輪軌道の形状に基づ
    き、上記複数の転動体の内の一部の転動体に予圧を付与
    した転がり軸受装置に於いて、上記隙間に通じる給油通
    路を備え、この給油通路を通じて上記隙間内に油を送り
    込み自在とした事を特徴とする転がり軸受装置。
JP5177569A 1993-06-25 1993-06-25 転がり軸受装置 Pending JPH0727134A (ja)

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ID=16033267

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JP5177569A Pending JPH0727134A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 転がり軸受装置

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