JP6238152B2 - Bearing device - Google Patents

Description

本発明は、軸受装置に関する。   The present invention relates to a bearing device.

軸受には、通常、潤滑剤が供給される。潤滑剤として、潤滑グリースが用いられる場合がある。   A lubricant is usually supplied to the bearing. Lubricating grease may be used as the lubricant.

軸受は、高温環境下で使用されることがある。高温環境下で使用される軸受には、高温環境下で潤滑に適した粘度になるような潤滑グリースが、用いられる。すなわち、粘度が比較的高い潤滑グリースが用いられる。しかしながら、そのような潤滑グリースを用いた場合、低温度環境下での使用時（例えば、使用開始直後）に、十分な潤滑作用を得ることができない場合がある。   The bearing may be used in a high temperature environment. Lubricating grease that has a viscosity suitable for lubrication under a high temperature environment is used for the bearing used under a high temperature environment. That is, a lubricating grease having a relatively high viscosity is used. However, when such lubricating grease is used, there may be a case where a sufficient lubricating action cannot be obtained when used in a low temperature environment (for example, immediately after the start of use).

上記に関連して、特許文献１（特開２００７−１４６８１１号公報）には、ガスタービンエンジンの始動制御方法が開示されている。特許文献１には、ガスタービンエンジンを始動するに際し、始動信号の入力後、潤滑油ポンプを所定時間駆動してスタータモータ及びエンジンの出力軸の高速軸受に潤滑油を供給する点、潤滑油を一旦停止させてからスタータモータを起動させ、その後、潤滑油の駆動を再開する点、及び、これにより出力軸の軸受損失を抑制しつつエンジンの回転数を円滑に上昇させる点が開示されている。   In relation to the above, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-146811) discloses a start control method for a gas turbine engine. In Patent Document 1, when a gas turbine engine is started, a lubricating oil is supplied to a starter motor and a high-speed bearing of an output shaft of the engine by driving a lubricating oil pump for a predetermined time after inputting a start signal. The point that the starter motor is started after being stopped once and then the driving of the lubricating oil is restarted, and the point that the engine speed is smoothly increased while suppressing the bearing loss of the output shaft are disclosed. .

特開２００７−１４６８１１号公報JP 2007-146811 A

本発明の課題は、低温環境下及び高温環境下の双方において、十分な潤滑作用を得ることができる、軸受装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a bearing device capable of obtaining a sufficient lubricating action in both a low temperature environment and a high temperature environment.

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、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転動体と、インナーレースとアウターレースとの間に配置された第１潤滑剤と、インナーレースとアウターレースとの間に配置された第２潤滑剤とを備える。   A bearing device according to the present invention includes an annular outer race, an annular inner race disposed between the outer race, an inner race, an inner race, an inner race, and an inner race. A first lubricant disposed between the outer race and a second lubricant disposed between the inner race and the outer race;

本発明によれば、低温環境下及び高温環境下の双方において、十分な潤滑作用を得ることができる、軸受装置を提供することにある。   According to the present invention, it is an object of the present invention to provide a bearing device capable of obtaining a sufficient lubricating action in both a low temperature environment and a high temperature environment.

図１は、ジェットエンジンを示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a jet engine. 図２は、軸受装置を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing the bearing device.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（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。 (First embodiment)
In the present embodiment, a bearing device used for a jet engine will be described. FIG. 1 is a schematic view showing a jet engine 2. The jet engine 2 is provided with a shaft 3. The shaft 3 is rotatably supported by the bearing device 4 according to the present embodiment.

図２は、軸受装置４を示す概略断面図である。図２に示されるように、軸受装置４は、アウターレース５、インナーレース７、転動体６、シールド部材９、第１潤滑剤１０、及び第２潤滑剤１１を有している。   FIG. 2 is a schematic sectional view showing the bearing device 4. As shown in FIG. 2, the bearing device 4 includes an outer race 5, an inner race 7, a rolling element 6, a shield member 9, a first lubricant 10, and a second lubricant 11.

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、図示しない機体構造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、転動体６を挟んで対向している。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。シャフト３は、インナーレース７によって、回転可能に支持されている。   Each of the inner race 7 and the outer race 5 is annular. The outer race 5 is supported by a body structure (not shown). The inner race 7 is disposed inside the outer race 5. The outer peripheral surface of the inner race 7 and the inner peripheral surface of the outer race 5 are opposed to each other with the rolling element 6 interposed therebetween. A shaft 3 is passed through the inner race 7. The shaft 3 is rotatably supported by the inner race 7.

転動体６は、球状である。但し、転動体６として、円筒ころが用いられてもよい。転動体６が設けられていることにより、インナーレース７は、中心軸周りに回転可能となっている。   The rolling element 6 is spherical. However, cylindrical rollers may be used as the rolling elements 6. By providing the rolling elements 6, the inner race 7 can rotate around the central axis.

シールド部材９は、転動体６を覆うように、インナーレース７とアウターレース５との間に設けられている。シールド部材９は、止め具８によって、アウターレース５に固定されている。シールド部材９は、転動体６、インナーレース７の外周面、及びアウターレース５の内周面などの保護を目的として、設けられている。   The shield member 9 is provided between the inner race 7 and the outer race 5 so as to cover the rolling elements 6. The shield member 9 is fixed to the outer race 5 by a stopper 8. The shield member 9 is provided for the purpose of protecting the rolling elements 6, the outer peripheral surface of the inner race 7, the inner peripheral surface of the outer race 5, and the like.

第１潤滑剤１０は、インナーレース７とアウターレース５との間に配置されている。具体的には、第１潤滑剤１０は、シールド部材９の内側に設けられた保持部分に配置されている。第１潤滑剤１０は、高温環境下で潤滑作用を得るために設けられており、高温用潤滑グリースを含んでいる。   The first lubricant 10 is disposed between the inner race 7 and the outer race 5. Specifically, the first lubricant 10 is disposed in a holding portion provided inside the shield member 9. The first lubricant 10 is provided to obtain a lubricating action under a high temperature environment, and contains a high temperature lubricating grease.

第２潤滑剤１１も、インナーレース７とアウターレース５との間に配置されている。具体的には、第２潤滑剤１１は、転動体６の表面に配置（塗布）されている。第２潤滑剤１１は、ジェットエンジン２の起動直後における低温環境下で潤滑作用を得るために設けられており、低温用潤滑材である。ここで、低温用潤滑剤は、常温で比較したときに粘度の高い高温用潤滑グリースに対し回転抵抗が小さい潤滑剤である。   The second lubricant 11 is also disposed between the inner race 7 and the outer race 5. Specifically, the second lubricant 11 is disposed (applied) on the surface of the rolling element 6. The second lubricant 11 is provided for obtaining a lubricating action in a low temperature environment immediately after the jet engine 2 is started, and is a low temperature lubricant. Here, the low temperature lubricant is a lubricant having a small rotational resistance compared to a high temperature lubricating grease having a high viscosity when compared at room temperature.

本実施形態において、ジェットエンジン２は、低温環境下において始動し、シャフト３及びインナーレース７が回転する。このとき、第２潤滑剤１１により潤滑作用が得られ、軸受装置４の回転抵抗が抑制される。一方、通常運転時には、摩擦抵抗、及びジェットエンジン２による燃焼熱などにより、軸受装置４が、高温環境下に置かれる。高温環境下では、第１潤滑剤１０の粘度が小さくなる。その結果、第１潤滑剤１０が軸受装置４における摺動部分に流れ出し（供給され）、潤滑作用が得られる。   In the present embodiment, the jet engine 2 starts in a low temperature environment, and the shaft 3 and the inner race 7 rotate. At this time, a lubricating action is obtained by the second lubricant 11, and the rotational resistance of the bearing device 4 is suppressed. On the other hand, during normal operation, the bearing device 4 is placed in a high temperature environment due to frictional resistance and combustion heat generated by the jet engine 2. Under a high temperature environment, the viscosity of the first lubricant 10 becomes small. As a result, the first lubricant 10 flows out (supplied) to the sliding portion of the bearing device 4 to obtain a lubricating action.

低温環境下に適した潤滑剤は、高温環境下で分解し易い、又は粘度が低くなりすぎて潤滑に適さない。そのため、低温用潤滑剤しか使用しない場合、通常運用時（高温環境下）において、十分な潤滑作用が得られない。一方、高温環境下に適した潤滑グリースは、低温環境下では粘度が高すぎ、回転抵抗を増大させる。これに対し、本実施形態では、低温環境下では第２潤滑剤１１により潤滑作用が得られ、高温環境下では第１潤滑剤１０により潤滑作用が得られる。そのため、低温環境下及び高温環境下の双方において、十分な潤滑作用を得ることが可能となる。   A lubricant suitable for a low temperature environment is not suitable for lubrication because it is easily decomposed under a high temperature environment or its viscosity becomes too low. Therefore, when only a low temperature lubricant is used, a sufficient lubricating action cannot be obtained during normal operation (in a high temperature environment). On the other hand, a lubricating grease suitable for a high temperature environment has a viscosity that is too high in a low temperature environment and increases the rotational resistance. On the other hand, in this embodiment, a lubricating action is obtained by the second lubricant 11 in a low temperature environment, and a lubricating action is obtained by the first lubricant 10 in a high temperature environment. Therefore, it is possible to obtain a sufficient lubricating action both in a low temperature environment and in a high temperature environment.

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内部部品の温度は、始動時と運用時における温度差が大きい。本実施形態は、低温環境下及び高温環境下の双方において十分な潤滑作用を得ることができるため、ジェットエンジン２に対して好適に適用される。しかし、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。   In the present embodiment, the case where the bearing device 4 is used in the jet engine 2 has been described. The temperature of the internal parts of the jet engine 2 has a large temperature difference between starting and operation. The present embodiment can be suitably applied to the jet engine 2 because a sufficient lubricating action can be obtained both in a low temperature environment and in a high temperature environment. However, it is also possible to use the bearing device 4 for other purposes.

（第２の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。本実施形態では、第２潤滑剤１１が、防錆油を含んでいる。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。 (Second Embodiment)
Subsequently, a third embodiment will be described. In the present embodiment, the second lubricant 11 contains a rust preventive oil. Since other points can be the same as those in the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

転動体６が金属製である場合、錆びが問題となることがある。本実施形態によれば、第２潤滑剤１１が防錆油を含んでいる為、転動体６が金属製であっても、錆びを防止することができる。更に、防錆油を潤滑剤として使用することができるため、潤滑剤に費やされるコストを低減できる。   When the rolling element 6 is made of metal, rust may be a problem. According to this embodiment, since the 2nd lubricant 11 contains antirust oil, even if the rolling element 6 is metal, rust can be prevented. Furthermore, since rust preventive oil can be used as a lubricant, the cost spent on the lubricant can be reduced.

尚、防錆油としては、例えば、ペトロラタム分散タイプ溶剤希釈形防錆油を用いることが可能である。   In addition, as a rust prevention oil, it is possible to use a petrolatum dispersion type solvent dilution type rust prevention oil, for example.

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。本実施形態では、第２潤滑剤１１が、固体潤滑剤である。その他の点については、第２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。 (Third embodiment)
Subsequently, a third embodiment will be described. In the present embodiment, the second lubricant 11 is a solid lubricant. Since the other points can be the same as those in the second embodiment, detailed description thereof is omitted.

第２の実施形態では、防錆油及び潤滑グリースを塗布しなければならず、塗布工程と複雑となる。これに対し、本実施形態では、第２潤滑剤１１として、固体潤滑剤が用いられる。そのため、第２潤滑剤１１の塗布工程を省略することが可能となり、製造コストを低減できる。また、運転時における温度で適正な粘度となるようなグリースを第１潤滑グリースとして選定すればよく、潤滑剤に費やされるコストを低減できる。   In the second embodiment, rust preventive oil and lubricating grease must be applied, which complicates the application process. On the other hand, in this embodiment, a solid lubricant is used as the second lubricant 11. Therefore, the application process of the second lubricant 11 can be omitted, and the manufacturing cost can be reduced. Further, a grease that has an appropriate viscosity at the temperature during operation may be selected as the first lubricating grease, and the cost spent on the lubricant can be reduced.

尚、固体潤滑剤としては、例えば、二硫化モリブデン、グラファイト等を用いることが可能である。   For example, molybdenum disulfide, graphite, or the like can be used as the solid lubricant.

以上、本発明について、第１乃至第３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。   The present invention has been described above using the first to third embodiments. Note that these embodiments are not independent and can be used in combination within a consistent range.

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 止め具
９ シールド部材
１０ 第１潤滑剤
１１ 第２潤滑剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Jet engine 3 Shaft 4 Bearing apparatus 5 Outer race 6 Rolling element 7 Inner race 8 Stopper 9 Shield member 10 1st lubricant 11 2nd lubricant

Claims (3)

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ターレースとの間に配置された転動体と、
前記転動体を覆うように前記インナーレースと前記アウターレースとの間に設けられ、前記転動体側の面に前記転動体の中心から外方向に凹部が形成されたシールド部材と、
前記シールド部材の前記凹部に、前記転動体と接触しないように配置された第１潤滑剤と、
低温環境下において前記転動体の表面に配置された第２潤滑剤と、
を具備し、
前記第１潤滑剤が前記第２潤滑剤よりも高温用の潤滑剤であり、
前記第１潤滑剤は、潤滑グリースであり、
前記第２潤滑剤は、固体潤滑剤である
軸受装置。 An annular outer race,
An inner race, which is annular and arranged inside the outer race;
A rolling element disposed between the inner race and the outer race;
A shield member provided between the inner race and the outer race so as to cover the rolling element, and a concave portion formed outward from the center of the rolling element on the surface of the rolling element;
A first lubricant disposed in the recess of the shield member so as not to contact the rolling element;
A second lubricant disposed on the surface of the rolling element in a low temperature environment;
Comprising
The first lubricant Ri lubricants der for high temperature than the second lubricant,
The first lubricant is lubricating grease;
The bearing device is a solid lubricant . 請求項１に記載された軸受装置であって、
前記第１潤滑剤は、潤滑グリースであり、
前記第２潤滑剤は、防錆油である
軸受装置。 The bearing device according to claim 1,
The first lubricant is lubricating grease;
The bearing device, wherein the second lubricant is a rust preventive oil. 請求項１又は２に記載された軸受装置であって、
前記インナーレースは、ジェットエンジンに含まれるシャフトを支持するように、構成されている
軸受装置。
The bearing device according to claim 1 or 2 ,
The inner race is a bearing device configured to support a shaft included in a jet engine.

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