JPS6330607A

JPS6330607A - ベアリングの摩擦減少装置

Info

Publication number: JPS6330607A
Application number: JP62175780A
Authority: JP
Inventors: ポール、ニューマン
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1987-07-14
Publication date: 1988-02-09
Also published as: FR2601733A1; GB2192674A; GB8617128D0; DE3722408A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は回転部材の摩擦を減少させることに係り、より
詳細には、相対的に反対方向に回転する部材の間に取り
付けられて作用するベアリングの、回転部材の摩擦を減
少させるために適当な装置に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

ガスタービンエンジンにおいては、相対的に反対方向に
拘束回転する２本以上のシャフトの間にベアリングを取
り付けることを必要とする場合が少なくない。このベア
リングは高速度で作動しなければならず、そのために、
摩擦が著しく大きくなり、そのために熱が発生し、その
熱のために、そのベアリングの機能及び寿命が著しく損
なわれる。

ある高速回転条件の下で相対的に反対方向に回転する部
材の間に使用されるベアリングの回転部祠の１ｖ！擦を
減少させるために、回転部材の付近の空気を、エアクッ
ションを充分に形成し得るように圧縮すれば良いことが
判った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、−ｔ＝述の発見を実用化し、従来のベ
アリングに見られるような摩擦を大Ｉ＋に減少させるこ
とができる回転部材支持装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

従って、本発明は、上記回転部材をその支持部材から離
間させ、上記回転部材と支持部材との間に間隙を形成し
、上記部材を回転させた時に上記間隙にエアクッション
を形成させ、このエアクッションを上記部材の支持に使
用することが出来るベアリングを提供する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、例示的に、図によって詳細に
説明する。

第１図に、多数の回転部材のうちの１個の回転部材を示
す。この回転部材を符号１０で表す。この回転部材１０
，１０．・・・は、それぞれ、ベアリングの内側レース
１２と、外側レース１４との間に、円形に配設される。

上記内側レース１２は内側のシャフト１６の外径ｄ。の
部分に固定され、固定用リング１８の作用によって支持
されるが、上記外側レース１４は外側のシャフト２０の
内径ｄ＋の部分に固定され、固定用リングによって支持
される。リングの形の１対の端部材２４．２６は上記回
転部材１０のどちらかの端部に位置付けられ、上記回転
部材１０を軸線方向に移動しないように拘束する。

第２図において、各回転部材１０は、セグメント２８に
よって、隣接する回転部材から離間される。このセグメ
ント２８を第２図に部分的に示す。

上記各回転部材１０は端面３０を有し、この端面３０は
上流側の端部３２と、下流側の端部３４とを有する。こ
の端面３０は回転部材１０に離間対面する。この離間距
離は上記上流側の端部３２の位置で最大であり、上記下
流側の端部３４の位置で最少である。

第１図に戻り、リング形の１対の位置決め部材３６．３
８が上記各端部材に隣接するように配置され、上記端部
材の軸線方向の移動を制限、すなわち、拘束する。上記
位置決め部材３６．３８が上記内側レース１２に固定さ
れるように取り付けられ、その位置で、上記固定用リン
グ１８が上記位置決め部材３６．３８を支持する構造で
あるが、この位置決め部材３６．３８を、上記外側レー
ス１４に取り付ける構造にしても差し支えないのは勿論
である。

次に、第２図において、各セグメント２０は、上記セグ
メント２８と回転部材１０との間で、上記回転部材１０
の回転方向に狭くなる間隙に配設される。図示した例で
は、」−記外側レース１４は矢印Ｙで示す方向に回転し
、上記内側レース１２は矢印Ｚで示す方向に回転し、上
記回転部材を矢印Ｗで示す方向に回転させることができ
る。

上記回転部材１０が上記セグメント２８と回転部材１０
との間に形成する間隙４０に空気が連続的に送り込まれ
、上記間隙が上記セグメントの上流側端部３２から下流
側端部３４までの範囲で減少するのに応じて、上記空気
が徐々に圧縮される。

この圧縮された空気は上記下流側端部３４の付近でクッ
ションの作用をする。この空気のクッション、すなわち
、エアクッションは、上記回転部材１０の回転時に、こ
の回転部材１０に上記回転部材１０を支持させる作用を
させる。このエアクッションの圧力が、上記回転部材の
回転速度に応じて増加することは、改めていうまでもな
い。

上記回転部材１０に端部が設けられる。この端部の全体
を符号４２で表す。この端部４２は、傾斜部分４４，４
４．・・・と平坦部分４６，４６．・・・とに分割され
この傾斜部分４４，４４．・・・と平坦部分４６，４６
．・・・は交互に並ぶ。さらに、端部４２の中央に凹部
４８が設けられる。各セグメント４４．４６には、前縁
４８と後縁５０が設けられる。上記各傾斜部分４４の前
縁４８は上記回転部材１０の中に四部を形成し、この凹
部５２の深さは１．上記四部５２の面はこれに隣接する
次のｑｔ　ｔｃｔなセグメント４６の面に一致し、その
前縁４８を形成する位置で、」二足後縁５０の方向に徐
々に減少する。各平坦部分４６の面は、」二足回転部材
の端面４２と上記端部材２４．２６の一方又は他方の対
面する面５４との間に設けられた間隙Ｇの一方の縁を形
成する。

上記ベアリングは次のように作用する、すなわち、上記
回転部材１０を、その長手方向の軸線Ｔを中心として、
矢印Ｗで示す方向に回転させる時に、空気が上記間隙Ｇ
に捕捉されこの空気は、」二記回転部材が各傾斜部分４
４の面をよぎる時に圧縮されて、上記回転部材１０を支
持する平坦な各セグメント４６の付近にエアクッション
を形成する。

次に、第１図、第４図、及び、第５図において、上記各
位置決め部材３６．３８は内側を向く側面５６を有し、
この内側面５６は、上記端部材２４゜２６の一方又は他
方の外側を向く側面５８から、縦軸線の方向に離間する
。各位置決め部材の側面５６は、傾斜するセグメント６
０．６０・・・と、平坦なセグメント６２，６２．・・
・とに分割される。

この傾斜するセグメント６０．６０・・・と平坦なセグ
メント６２，６２．・・・は交互に隣接する。上記傾斜
するセグメント６０．６０・・・、及び、平坦なセグメ
ント６２，６２．　　・・は、既に説明したと同様に、
この傾斜セグメン１−６０．６０・・・、及び、平坦な
セグメント６２，６２．・・・に隣接する位置決め部材
３６又は３８に対して、矢印Ｓで示す方向に回転する時
に、上記側面５６．５８と上記端部材の支持部材との間
に捕捉された空気を圧縮する。

第６図に、上記端部材２４．２６を上記セグメント２８
に支持するための一つの方法、すなわち、上記３個の部
材全部を貫き、さらに、この３個の部材全部を支持する
ナツトを貫いて、ボルト６４に上記端部材２４．２６を
支持するための一つの方法を示す。上記ナツトに、ばね
ワッシャ６０、又は、これに類似する装置を使用しても
差し支えない。

本発明を実施するために、上記内側レース１２と外側レ
ース１４を、両方同時に回転させる必要はなく、矢印Ｙ
又はＺの方向の回転速度の差を確保すれば足りることは
明らかである。

また、」ニ紀ベアリングを冷却するために、上記ベアリ
ングを矢印Ｐ又はＱの方向によぎる比較的温度の低い空
気を用いても差し支えないことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基くローラーベアリングの部分断面図
、第２図は第１図のローラーベアリングの矢視Ａ−Ａに
沿う立面図、第３図は第２図のローラーベアリングの矢
視Ｂ−Ｂに沿う部分断面図、第４図は第１図のローラー
ベアリングの矢視ｃ−Ｃに沿う部分断面図、第５図は第
４図のローラーベアリングの矢視Ｄ−Ｄに沿う断面図、
第６図は第２図のローラーベアリングの矢視Ｅ−Ｈに沿
う断面図である。１０・・・回転部材、１２・・・内側レース、１４・・
・外側レース、１６・・・シャフト、１８・・・固定用
リング、２０・・・外側部材、２３・・・セグメント、
２４．　２６・・・端部材、２８・・・支持セグメント
、３ｏ・・・端面、３２・・・上流側の端部、３４・・
・下流側の端部、３６゜３８・・・位置決め部材、４０
・・・間隙、４２・・・端面、４４・・・第１セグメン
ト、４６・・・第２セグメント、４８・・・上流側の端
部、５０・・・下流側の端部、５６・・・内側の側面、
５８・・・外側の側面、６ｏ・・・傾斜する第１セグメ
ント、６２・・・平坦な第２セグメント、Ｇ・・・間隙
、Ｒ・・・回転軸線。

Claims

【特許請求の範囲】１、半径方向に延びる第１の内側部材（１６）と、半径
方向に延びる第２の外側部材（２０）との間に取り付け
られ、複数の回転部材（１０）と、複数の支持セグメン
ト（２８）とを備え、上記回転部材（１０）は回転軸線
を有し、かつ、上記内側部材（１６）を取り囲むように
円形に離間配設され、上記支持セグメント（２８）は上
記回転部材（１０）の間に設けられ、各支持セグメント
（２８）は端面（３０）を有し、上記端面（３０）は上
流側の端部（３２）と下流側の端部（３４）とを有する
ベアリングにおいて、各セグメント（２３）の端面（３
０）は回転部材（１０）と対面し、かつ、この回転部材
（１０）から離間されこの離間する距離は、上記支持セ
グメントの前縁（３２）と上記支持セグメントの上記後
縁（３４）との間で減少し、これにより、この部分に、
エアクッションを作るための間隙（４０）を形成するこ
とを特徴とするベアリング。２、上記回転部材（１０）は端部材（２４）、（２６）
によって軸線方向に拘束され、各端部材は内側面（５６
）と外側面（５８）とを有し、上記内側面（５６）は上
記回転部材（１０）に対面すると共に、上記回転部材（
１０）から軸線方向に所定距離離間され、これにより、
エアクッションを作るための間隙（Ｇ）を形成すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載されたベアリ
ング。３、各回転部材（１０）に端面（４２）が設けられ、上
記端面（４２）は端部材（２４）、（２６）の内側面（
５６）に対面し、上記端面（４２）は第１セグメント（
４４）と、第２セグメント（４６）とに分割され、第１
セグメント（４４）と第２セグメント（４６）は交互に
並び、各セグメントは上流側の端部（４８）と下流側の
端部（５０）とを有し、上記第１セグメント（４４）の
上流側の端部（４８）は上記端面（４２）の中に入り込
み、この入り込む長さはその下流側の端部（５０）の方
向に減少し、上記第２セグメント（４６）は上記回転部
材の回転軸線にほぼ直角な面を有することを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載されたベアリング。４、上記端部材（２４）、（２６）は上記支持セグメン
トに固定されるように取り付けられることを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載されたベアリング。５、各端部材（２４）、（２６）は位置決め部材（３６
）、（３８）によって軸線方向に対して拘束され、上記
位置決め部材は対面する側面（５６）を有し、上記位置
決め部材は上記端部材（２４）、（２６）の外側面（５
８）から軸線方向に離間し、上記位置決め部材（３６）
、（３８）の側面５６は第１セグメント（６０）と第２
セグメント（６２）に分割され、上記第１セグメント（
６０）と第２セグメント（６２）は交互に並び、各セグ
メントは上流側端部及び下流側端部を有し、上記第１セ
グメント（６０）の上流側端部は上記側面（５６）の中
に入り込み、上記入り込む距離はその下流側端部の方向
に減少し、上記第２セグメント（６２）は上記端部材の
対面する側面（５８）に対して直角な面を有することを
特徴とする特許請求の範囲第２項に記載されたベアリン
グ。６、各位置決め部材（３６）、（３８）は、上記内側部
材（１６）又は外側部材（２０）に、固定されるように
取り付けられることを特徴とする特許請求の範囲第２項
に記載されたベアリング。