JP2014169742A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃に対する耐性が高められた軸受装置を提供すること。
【解決手段】軸受装置は、環状のアウターレースと、環状であり、アウターレースの内側に配置された、インナーレースと、インナーレースとアウトーレースとの間に配置されたセラミック製の転動体と、転動体と前記アウターレースとの間、及び、前記転動体と前記インナーレースとの間にそれぞれ配置された、緩衝材とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、軸受装置に関する。

軸受装置には、衝撃等が加わる場合がある。

上記に関連して、特許文献１（特開平６−５１２２７号公報）には、回転体の固定構造が開示されている。この回転体の固定構造は、固定軸と、固定軸に遊嵌し少なくとも動圧空気を用いる軸受構造により回転可能な回転体と、固定軸と回転体を収容するケースと、回転体を固定する固定手段とを備える。ケースはケースの一部が変形可能なケース変形部を有する。固定手段はケース全体を包込み密封状態にする袋部材を有する。この固定構造は、袋部材内の空気を排出し、ケースを変形させ回転体を固定することを特徴とする。

特開平６−５１２２７号公報

軸受装置として、セラミック軸受が用いられる場合がある。セラミック軸受は、転動体としてセラミックが用いられた軸受装置である。セラミック軸受は、耐焼付き性等にすぐれる。しかしながら、転動体の延性が低いため、衝撃などが加わった場合に、脆性破壊しやすい。そのため、衝撃などが加わり難い環境で使用される必要がある。加えて、用途によっては、使用時には衝撃などが加わり難い場合であっても、保管時（移動時）などに衝撃が加わる場合がある。保管時に衝撃が加わるような場合、使用時には衝撃などが加わらなくとも、セラミック軸受を利用することができない。

また、スチール軸受についても、保管時の衝撃によりフレッティング磨耗が生じることがある。このことから、軸受装置としてスチール軸受を使用する場合も、保管時の衝撃を考慮する必要がある。

そこで、本発明の課題は、衝撃に対する耐性が高められた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、環状のアウターレースと、環状であり、前記アウターレースの内側に配置された、インナーレースと、インナーレースとアウトーレースとの間に配置されたセラミック製の転動体と、転動体と前記アウターレースとの間、及び、前記転動体と前記インナーレースとの間にそれぞれ配置された、緩衝材とを備える。

本発明によれば、衝撃に対する耐性が高められた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、第１の実施形態に係る軸受装置を示す概略図である。 図３は、第２の実施形態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。

（第１の実施形態）
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、シャフト３が設けられている。このシャフト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。

ジェットエンジン２は、製造されてから、長期間、保管されることがある。また、保管中に移動させられることも多い。すなわち、ジェットエンジン２に搭載される軸受装置４は、保管中（移動中）に衝撃などを受け易い。このことから、ジェットエンジン２用の軸受装置４には、衝撃に対する耐性が強く求められる。

図２は、軸受装置４を示す概略図である。図２に示されるように、軸受装置４は、インナーレース７（内輪）、アウターレース５（外輪）、転動体６、及び緩衝材９を備えている。

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８（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。インナーレース７の内側には、シャフト３が通されている。

転動体６は、セラミック製である。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。転動体６としては、いわゆる円筒ころが用いられてもよいし、球状のものが用いられてもよい。

緩衝材９は、転動体６に加わる衝撃力を緩和するために設けられている。緩衝材９は、転動体６とアウターレース５との間、及び、転動体６とインナーレース７との間のそれぞれに、配置されている。

緩衝材９には、更に、ワイヤ１０の一端が連結されている。ワイヤ１０の他端は、軸受装置４の外部に配置されている。ワイヤ１０は、緩衝材９を除去する緩衝材除去部材として機能する。すなわち、ワイヤ１０の他端を引っ張ることにより、緩衝材９を軸受装置４から除去することが可能である。

続いて、軸受装置４の動作方法について説明する。

ジェットエンジン２は、製造されてから使用されるまでの間、保管される。保管中に、軸受装置４に衝撃が加わる場合がある。衝撃が加わったとしても、緩衝材９が設けられているため、転動体６の破壊が防止される。

一方、ジェットエンジン２の運用時には、まず、ワイヤ１０が引っ張られ、緩衝材９が除去される。緩衝材９の除去後、ジェットエンジン２が稼動し、シャフト３が回転させられる。緩衝材９が除去されているので、緩衝材９によりシャフト３の回転が妨げられることはない。

以上説明したように、本実施形態によれば、緩衝材９が設けられているため、セラミック軸受を用いる場合であっても、保管中の衝撃により転動体６が破壊されることが防止される。

また、本実施形態によれば、ワイヤ１０が設けられているため、緩衝材９を簡単に除去することが可能となる。

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。ジェットエンジン２に設けられる軸受装置４は、高温環境下で使用される。そのため、耐焼付き性に優れるセラミック軸受の適用が望まれる。しかしながら、ジェットエンジン２に搭載される軸受装置４は、保管期間が長くなり易い。そのため、保管中に衝撃が加わる回数が多くなり易い。衝撃による転動体６の破壊を防止できなければ、セラミック軸受をジェットエンジン２に適用することは困難である。この点に関し、本実施形態では、保管中の衝撃による転動体６の破壊が防止される。従って、本実施形態は、ジェットエンジン２に搭載される軸受装置４に好適に適用される。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、本実施形態は、セラミック軸受について好適に適用されるが、スチール軸受に適用することも可能である。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る軸受装置４を示す概略図である。本実施形態では、ワイヤ１０が設けられていない。また、緩衝材９の材質が工夫されている。その他の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

ジェットエンジン２の運転開始時には、軸受装置４が高温環境下に置かれる。そこで、本実施形態では、緩衝材９として、運転開始時における温度上昇により溶解するようなものが用いられる。

緩衝材９は、固形状である。この緩衝材９により、第１の実施形態と同様に、衝撃などを緩和することができ、転動体６の破壊を防止することができる。一方、ジェットエンジン２の運転開始時には、温度上昇に伴い、緩衝材９が溶解する。これにより、緩衝材９が、自然に除去される。緩衝材９を除去するために要する負担を軽減することができる。

以上、本発明について、第１及び第２の実施形態を用いて説明した。尚、これらの実施形態は独立するものではなく、矛盾のない範囲内で組み合わせて用いることも可能である。

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 機体構造
９ 緩衝材
１０ ワイヤ

Claims (4)

1. 環状のアウターレースと、
   環状であり、前記アウターレースの内側に配置された、インナーレースと、
   前記インナーレースと前記アウトーレースとの間に配置されたセラミック製の転動体と、
   前記転動体と前記アウターレースとの間、及び、前記転動体と前記インナーレースとの間にそれぞれ配置された、緩衝材と、
   を具備する
   軸受装置。
2. 請求項１に記載された軸受装置であって、
   更に、
   前記緩衝材を除去する、緩衝材除去部材、
   を具備する
   軸受装置。
3. 請求項２に記載された軸受装置であって、
   前記緩衝材除去部材は、一端で前記緩衝材に連結されたワイヤ、
   を含んでいる
   軸受装置。
4. 請求項１に記載された軸受装置であって、
   前記緩衝材は、運転開始時における温度上昇により、溶解する
   軸受装置。

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