JP2008163983A - Bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、軸受装置、詳しくは、内輪やスリーブの冷却装置を備えた軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device, and more particularly to a bearing device provided with a cooling device for an inner ring and a sleeve.
ジェットエンジンやガスタービン用の主軸軸受は、高速回転の下で使用される。このため、軸受の内外輪に温度差が生じる。このとき、内輪の温度上昇が大きくなりすぎると、軸受隙間が過小となって、焼付き等が生じる場合がある。このような問題に対し、特許文献1に示すような軸受装置が知られている。 Main shaft bearings for jet engines and gas turbines are used under high speed rotation. For this reason, a temperature difference arises in the inner and outer rings of the bearing. At this time, if the temperature rise of the inner ring becomes too large, the bearing gap becomes too small, and seizure or the like may occur. For such a problem, a bearing device as shown in Patent Document 1 is known.
この軸受装置1は、図4に示すように、内輪2、外輪3、及び転動体4から構成される軸受、及びこの軸受の内輪4を、スリーブ5を介して軸6に取り付けた装置であり、このスリーブ5に油等の冷却媒体を通す冷媒通路7を設けたものである。
As shown in FIG. 4, the bearing device 1 is a device in which an
冷媒通路7に油等の冷却媒体が通るので、スリーブ5やこのスリーブ5に接している内輪2が冷却され、これにより外輪3と内輪2の温度差を小さくし、転動体4と内輪2との焼き付きを防止することができる。
Since a cooling medium such as oil passes through the
しかしながら、上記の方法では、スリーブ5や内輪2の冷却を十分に行えない場合がある。
However, in the above method, the
そこで、この発明は、内輪の冷却効率を上げ、外輪と内輪との温度差を小さくし、転動体と内輪との焼き付きを防止することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to increase the cooling efficiency of the inner ring, reduce the temperature difference between the outer ring and the inner ring, and prevent seizure between the rolling elements and the inner ring.
この発明は、内輪、外輪、及び転動体から構成される軸受、及びこの軸受の内輪を、直接、又はスリーブを介して軸に取り付けた軸受装置において、上記内輪の内径面、上記スリーブの外径面若しくは内径面、又は上記軸の外径面に、上記の内輪やスリーブを冷却するための冷却媒体を通すための螺旋溝を設け、上記軸を回転させ、かつ、上記冷却媒体を上記螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、上記軸の回転によって上記冷却媒体が受ける慣性力と、上記冷却媒体の流れ方向と一致するように、上記螺旋溝の螺旋方向を設けることを特徴とする。 The present invention relates to a bearing including an inner ring, an outer ring, and rolling elements, and a bearing device in which the inner ring of the bearing is attached to a shaft directly or via a sleeve, and the inner diameter surface of the inner ring and the outer diameter of the sleeve. A spiral groove for passing a cooling medium for cooling the inner ring and the sleeve is provided on the surface or the inner diameter surface or the outer diameter surface of the shaft, the shaft is rotated, and the cooling medium is supplied to the spiral groove. Providing a spiral direction of the spiral groove so that the inertial force received by the cooling medium by the rotation of the shaft coincides with the flow direction of the cooling medium when flowing from one end to the other end. Features.
この発明にかかる軸受装置は、内輪の内径面、スリーブの外径面若しくは内径面、又は軸の外径面に、冷却媒体を通すための螺旋溝を設け、軸を回転させ、かつ、冷却媒体を螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、軸の回転によって冷却媒体が受ける慣性力と、冷却媒体の流れ方向と一致するように、螺旋溝の螺旋方向を設けるので、内輪全体の冷却を効率よく行うことができ、回転によって生じる内輪の高温化を抑制することができる。これにより、外輪と内輪との温度差を小さくすることを、効率よくでき、転動体と内輪との焼き付きを防止することができる。 In the bearing device according to the present invention, a spiral groove for passing a cooling medium is provided on the inner diameter surface of the inner ring, the outer diameter surface or inner diameter surface of the sleeve, or the outer diameter surface of the shaft, the shaft is rotated, and the cooling medium Since the spiral direction of the spiral groove is provided so that the inertial force received by the cooling medium by the rotation of the shaft and the flow direction of the cooling medium coincide with each other when flowing from one end of the spiral groove toward the other end. The entire cooling can be performed efficiently, and the high temperature of the inner ring caused by the rotation can be suppressed. Thereby, it is possible to efficiently reduce the temperature difference between the outer ring and the inner ring, and seizure between the rolling element and the inner ring can be prevented.
この発明にかかる軸受装置は、内輪、外輪、及び転動体から構成される軸受、及びこの軸受の内輪を、直接、又はスリーブを介して軸に取り付けた装置である。以下、この発明について、図1〜図3を用いて説明する。 The bearing device according to the present invention is a device comprising an inner ring, an outer ring, and rolling elements, and an apparatus in which the inner ring of this bearing is attached to a shaft directly or via a sleeve. The present invention will be described below with reference to FIGS.
[第1の軸受装置(軸受装置11a)]
この発明にかかる第1の軸受装置である軸受装置11aは内輪12a、外輪13、及び転動体14から構成される軸受、及びこの軸受の内輪12aを、スリーブ15を介して軸16に取り付けた装置である。
[First Bearing Device (
A
上記内輪12a、外輪13、及び転動体14から構成される軸受は、ジェットエンジンやガスタービン用の主軸軸受として、高速回転下で使用することができれば、転がり軸受、玉軸受等、任意の軸受を用いることができる。
If the bearing comprised from the said inner ring |
図1(a)に示す軸受装置は、内輪12aを、スリーブ15を介して軸16に取り付けた装置である。このとき、内輪12aはスリーブ15に嵌合して取り付けられ、スリーブ15は軸16に嵌合して取り付けられる。そして、このスリーブ15の内径面には、図1(b)に示すように、螺旋溝17aが設けられる。そして、この螺旋溝17aには、内輪12a及びスリーブ15を冷却するための冷却媒体が通される。
The bearing device shown in FIG. 1A is a device in which an
上記の冷却媒体とは、上記螺旋溝17aを通ることにより、周囲の、特にスリーブ15や内輪12aの熱を奪う媒体であり、具体例としては、油や空気をあげることができる。また、上記油としては、一般的に潤滑用に用いられる潤滑油等をあげることができる。
The cooling medium is a medium that removes heat from the surroundings, particularly the
また、図1(a)に示すように、軸16をA方向(図1(a)の右側から見て反時計回り)に回転させ、かつ、上記冷却媒体を螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、具体的には、上記冷却媒体を媒体入口18aから入れ、螺旋溝17aを通し、媒体出口18bから回収したとき、軸16の回転によって冷却媒体が受ける慣性力と、冷却媒体の流れ方向と一致するように、螺旋溝17aの螺旋方向を設ける。このような螺旋方向を採用することにより、冷却媒体がよりスムーズに螺旋溝17a内を流れることができ、内輪12aの冷却効率をより向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 1A, the
上記軸受装置11aには、転動体14の周囲に潤滑剤を供給するため、媒体入口18aのほか、必要に応じて、潤滑剤供給口19を設ける。上記冷却媒体として潤滑用の油を用いる場合は、これを潤滑油としても併用することができるが、空気を用いると、別途、潤滑油を供給する必要が生じる。このような場合に、上記潤滑剤供給口19から潤滑油を供給することができる。
In addition to the
[第2の軸受装置(軸受装置11b)]
次に、第2の軸受装置である軸受装置11bについて説明する。
上記の軸受装置11aは、スリーブ15の内径面に螺旋溝17aを設けたが、他の実施形態として、上記の軸受装置11aにおいて、このスリーブを用いず、内輪を直接、軸16に取り付けた装置があげられる。これは、図2(a)(b)に示すように、内輪12bを用い、この内輪12bを軸16に嵌合して取り付け、この内輪12bの内径面に螺旋溝17bを設けた装置である。内輪12a及びスリーブ15の代わりに、螺旋溝17bを設けた内輪12bを用いる以外の構成は、軸受装置11aの場合と同様である。そして、その作用・効果も、軸受装置11aの場合と同様である。さらに、螺旋溝17bの螺旋方向、及びその効果も螺旋溝17aの場合と同様である。
[Second Bearing Device (
Next, the
The above-described
[第3の軸受装置]
次に、第3の軸受装置について説明する。
上記の軸受装置11aは、スリーブ15の内径面に螺旋溝17aを設け、また、上記の軸受装置11bは、内輪内径面に螺旋溝17bを設けたが、他の実施形態として、上記軸受装置11a又は軸受装置11bにおいて、これらの螺旋溝17a,17bを設けず、その代わりに、図3に示すように、軸16の外径面であって、スリーブ15や内輪12bと接する部分に、螺旋溝17cを設ける装置があげられる。それ以外の構成、作用及び効果は、軸受装置11aや軸受装置11bの場合と同様である。さらに、螺旋溝17cの螺旋方向、及びその効果も螺旋溝17a,17bの場合と同様である。
[Third bearing device]
Next, the third bearing device will be described.
The
[第4の軸受装置]
次に、第4の軸受装置について説明する。
上記の軸受装置11aは、スリーブ内径面に螺旋溝17aを設けたが、他の実施形態として、上記軸受装置11aにおいて、スリーブ15の内径面に螺旋溝17aを設けず、その代わりに、スリーブ15の外径面又は内輪12aの内径面に螺旋溝を設ける装置があげられる(図示せず)。それ以外の構成、作用及び効果は、軸受装置11aの場合と同様である。さらに、上記螺旋溝の螺旋方向、及びその効果も螺旋溝17a〜17cの場合と同様である。
[Fourth bearing device]
Next, the fourth bearing device will be described.
The
[第1〜第4の軸受装置]
上記したような第1〜第4の軸受装置は、ジェットエンジンやガスタービン等の高速回転が要求される装置の主軸用の軸受装置として用いることができる。
[First to fourth bearing devices]
The first to fourth bearing devices as described above can be used as a bearing device for a main shaft of a device that requires high-speed rotation, such as a jet engine or a gas turbine.
1 軸受装置
2 内輪
3 外輪
4 転動体
5 スリーブ
6 軸
7 冷媒通路
11a、11b 軸受装置
12a,12b 内輪
13 外輪
14 転動体
15 スリーブ
16 軸
17a,17b,17c 螺旋溝
18a 媒体入口
18b 媒体出口
19 潤滑剤供給口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
上記内輪の内径面、上記スリーブの外径面若しくは内径面、又は上記軸の外径面に、上記の内輪やスリーブを冷却するための冷却媒体を通すための螺旋溝を設け、
上記軸を回転させ、かつ、上記冷却媒体を上記螺旋溝の一方の端から他方の端に向かって流すとき、上記軸の回転によって上記冷却媒体が受ける慣性力と、上記冷却媒体の流れ方向と一致するように、上記螺旋溝の螺旋方向を設けることを特徴とする軸受装置。 In a bearing composed of an inner ring, an outer ring, and rolling elements, and a bearing device in which the inner ring of this bearing is attached to the shaft directly or via a sleeve,
Provided on the inner diameter surface of the inner ring, the outer diameter surface or inner diameter surface of the sleeve, or the outer diameter surface of the shaft is a spiral groove for passing a cooling medium for cooling the inner ring or sleeve;
When the shaft is rotated and the cooling medium flows from one end of the spiral groove toward the other end, the inertial force received by the cooling medium by the rotation of the shaft, and the flow direction of the cooling medium, A bearing device, wherein a spiral direction of the spiral groove is provided so as to coincide with each other.
The bearing device according to claim 1, wherein the cooling medium is oil or air.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006351875A JP2008163983A (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Bearing device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010190344A (en) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Sii Micro Precision Kk | Rolling bearing device |
JP2011106593A (en) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Mitsubishi Heavy Industries Food & Packaging Machinery Co Ltd | Dew condensation preventing device for bearing of rotary joint |
CN103161830A (en) * | 2013-04-07 | 2013-06-19 | 四川皇龙智能破碎技术股份有限公司 | High-temperature-resistance bearing base |
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2006
- 2006-12-27 JP JP2006351875A patent/JP2008163983A/en active Pending
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