JPS6030849B2

JPS6030849B2 - 軸受装置

Info

Publication number: JPS6030849B2
Application number: JP169180A
Authority: JP
Inventors: 義美西原; 正敏堂脇; 健一密本; 竹史大穂
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1980-01-09
Filing date: 1980-01-09
Publication date: 1985-07-18
Also published as: JPS56101420A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、ガスタービンの減速機のような高速回転機
械に用いられる軸受装置に関するものである。

一般に、高速高荷重の回転軸に対しては、軸受を鯛方向
へ２つ並置したいわゆる組合せ軸受を用いて、各軸受の
負荷を減少させ、これにより、軸受の耐久力の低下を防
止している。

このような組合せ軸受を用いた軸受装置において、従来
、第３図に示すように、２つのアンギユラ玉軸受６１，
６２の間に環状の間座６３を介挿し、この間座６３に潤
滑油注入ノズル６４を設けて、このノズル６４からの潤
滑油Ａで上記各軸受６１，６２の潤滑を行なうものがあ
る。

この場合、各アンギュラ玉軸受６１，６２に対して必要
な予圧を行なうために、軸受ハウジングを油圧シリンダ
６５で構成し、この油圧シリンダ６５の圧力室６６に供
給した高圧油Ｂの働きで、油圧シリンダ６５を右方向６
７へ押圧し、これにより、上記油圧シリンダ６５に螺合
されたナット６８を介して、外輪６９，７０を上記右方
向６７へ押圧している。上記は油圧シリンダ６５を用い
て押圧力を発生している軸受装置の例であるが、これは
、軸受６１，６２が回転するまえに油圧シリンダ６５を
作動させておくことが必要なので、別途油圧発生装置が
必要になるという欠点がある。

この発明は、ばねによる押圧方式を組み込むことによっ
て、上記のような運転前の油圧発生を必要としない優れ
た効果を有する軸受装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明は、１対の軸受を
互いに異なる軸万向へのスラスト荷重を負担するように
設定するとともに、一方の軸受における外輪の外側端面
を軸方向へ押圧するばね部材を酉己設して、軸受ハウジ
ングに形成されたストッパ部に他方の軸受における外輪
の外側端面を当て付け、両外輪間に介挿されて潤滑油注
入ノズルを有する間座を、両内論間に介挿されたスベー
サがこれら内輪間で挟圧された状態で、上記両外輪間で
敵方向へ浮動可能に設定した構成として、上記ばね部材
により、１対の軸受間に潤滑油注入ノズルを有する軸受
装置の予圧を行なうようにして、油圧発生装置を設ける
必要性をなくしている。以下、この発明の実施例を図面
にしたがって説明する。

第１図において、１１は高速で回転するたとえばガスタ
ーピンの減速機における入力軸のような回転軸で、この
回転軸１１の両端部に、この発明に係る軸受装置１２，
１３がそれぞれ装着されている。２つの軸受装置１２，
１３は基本的に同一なので、ここでは左側の軸受装置１
２について説明する。

１対のアンギュラ玉軸受１４，１５は、第３図の従来例
とは異なり、互いに正面同志を向かい合わせたいわゆる
正面組合せとして、各軸受が互いに異なる軸万向へのス
ラスト荷重を負担するようの設定し、第２図に明示する
ように、その両内輪１６，１７が、これらの間に介挿さ
れた環状のスべ−サ１８とともに回転軸１１に外鼓され
、カップ１９と回転軸１１に螺合されたナット２０とに
より、軸受１５における内輪１７の外側端面（右端面）
が回転軸１１のストッパ用段部２１に庄接されている。

したがって、上記スベーサ１８は上記両内論１６，１７
の間で挟圧される。上記軸受１４，１５の外輪２２，２
３は軸受ハウジング２４に内隊され、この軸受ハウジン
グ２４は減速機ケース２５に内鼓されている。上記軸受
ハウジング２４と減速機ケース２５との間には回り止め
用リング２６が介挿され、その突部２６ａにより、上記
ハウジング２４の上記ケース２５に対する回り止めがな
されている。上記両外輪２２，２３の内側端面間には、
環状の間座２７が介挿され、この間座２７に潤滑油注入
ノズル２８が設けられており、潤滑油供給通路２９を通
って上記注入ノズル２８に供給された潤滑油Ａは、この
注入ノズル２８から各軸受１４，１５へ注入される。

第１図において、３１は上記外輪２２，２３を鞠方向へ
押圧するばね部村で、軸受ハウジング２４に内隊され、
その一端部３１ａが軸受ハウジング３４に螺合された保
持部材３２により圧援保持されて、その他端部３１ｂで
軸受１４の外輪２２の外側端面（左端面）を右方向３３
へ押圧する。

このように外輪２２が右方向３３へ押圧され、かつ、前
述したスべ−サ１８が両内輪１６，１７間で挟圧された
状態で、第２図に明示するように、上記間座２７は両外
輪２２，２３間で鞠方向へ浮動可能に設定されており、
これによって、軸受１５の外輪２３は、軸受ハウジング
２４のストツパ部３４により左方向３５へ押圧力を受け
る。したがって、ばね部材３１の押圧力は軸受ハウジン
グ２４内で打ち消され、回転軸１１には伝達されない。
このように、押圧力（予圧力）が回転軸１１に伝達され
ない点は第３図の従釆例と全く異なる。また、上記間座
２７が軸方向へ浮動可能に設定されている点も、第３図
の従来例の間座６８が両外輪６９，７０の間で挟圧され
ている点と全く対照的である。上記間座２７は、軸方向
へ浮動可能とするため、軸受ハウジング２４の内周面に
遊接されており、したがって、間座２７の両側面と両外
輪２２，２３との間に間隙３６が生じるばかりでなく、
間座２７の外周面と軸受ハウジング２４の内周面との間
にも若干の間隙３７が生じる。

そのため、潤滑油供給通路２９から注入ノズル２８へ供
給される潤滑油Ａの一部が、上記間隙３６，３７を通っ
て軸受１４，１５内へ漏出するおそれがあるように思わ
れるが、実際には、ポール３８の保持器３９を有するタ
イプの軸受においては、上記保持器３９の回転に伴なう
遠心力で、間座２７と外輪２２，２３との間隙３６内に
侵入した潤滑油Ａが高圧の液膜となり、この高圧によっ
て上記漏出が抑制されることが確かめられている。しか
し、減速運転の場合などで、上記保持器３９の遠心力が
４・さし、とき、上記漏出の抑制効果があまり期待でき
ないことがある。そこで、上記間座２７の外周部におけ
る両側面に、ゴム製のシールリング４１を、たとえば暁
付け熔着により固着しており、このシールリング４１に
より、上記漏出を防止している。上記シールリング４１
は弾力性の大きいゴム製なので、間座２７は、両外輪２
２，２３の間で強〈挟圧されることがなく、やはり軸万
向へ浮動可能な状態にある。また、各軸受１４，１５の
外輪２２，２３は、ばね部材３１により十分な押圧力を
受けるよう、軸受ハウジング２４に対して固定されない
状態真でこの軸受ハウジング２４に内淡されている。

そこで、上記外輪２２，２３の軸受ハウジング２４に対
する回り止めを行なうため、軸受ハウジング２４のスト
ッパ部３４を貫通して第１の回り止めピン４２が外輪２
３に差し込まれ、さらに、間座２７を貫通して第２の回
り止めピン４３が外輪２２，２３に差し込まれている。
上記第２の回り止めピン４３は、間座２７の軸受ハウジ
ング２４に対する回り止めも行なっている。上記構成に
おいて、第２図の軸受装置１２の左側のアンギュラ玉軸
受１４は右方向３３へ、右側のアンギュラ玉軸受１５は
左方向３５へそれぞれ押圧力を受けるから、各アンギュ
ラ玉軸受１４，１５は必要な予圧がなされて正常に作動
する。

このとき、上記左側の軸受１４における負荷面４４，４
５を結んだ荷重線４６は、回転軸１１上で右寄りに位置
して荷重点４７を有するのに対し、右側の軸受１５にお
ける負荷面４８，４９を結んだ荷重線５川ま、左寄りに
位置して荷重点５１を有するので、両荷重点４７，５１
の軸方向の距離ａが小さくなり、それだけ、回転軸１１
の傾斜に起因する各軸受１４，１５間の荷重のアンバラ
ンスの許容度が広くなる。したがって、回転軸１１の許
容傾斜度を大きくすることができる。上記の距離ａを小
さくできる正面組合せの軸受構成は従来より広く一般に
適用されているものであるが、この発明は、正面組合せ
でかつ間座を設けた軸受構成に適用される点においてメ
リットがある。また、各軸受１４，１５の軸方向への押
圧力は、ばね部村３１による弾性力なので、内輪１６，
１７が高温になって軸方向へ大きく膨張したとき、外輪
２２，２３は上記弾性的な押圧力に抗して軸方向へ変位
するから、ボール３８の内輪１６，１７および外輪２２
，２３に対する接触圧が過大になるのが未然に防止され
る。上記押圧力が弾性力でなくて固定的である場合には
、内輪１６，１７の膨張により、ボール３８の接触圧が
過大となって、軸受１４，１５を破壊させるおそれがあ
る。さらに、両アンギュラ玉軸受１４，１５は従来と異
なり、正面組合せとなっているから、注入ノズル２８を
挟んで対向する開口部５２，５３の関口面積が等しくな
るので、注入ノズル２８から各軸受１４，１５に注入さ
れる潤滑油Ａの量が同一になり、その結果、各軸受１４
，１５の摩耗度の均一化が実現されて、軸受装置の耐久
性が向上する。

また、前述したように、間座２７は軸受ハウジング２４
の内周面に遊隊させればよいので、この間座２７の軸受
ハウジング２４に対する取り付けが容易である。

なお、上記実施例ではアンギュラ玉軸受１４，１５を用
いたが、深溝玉軸受を用いてもよく、その場合には、各
軸受の外輪が一定方向へ弾性力を受けることにより、ボ
ールの浮遊が抑制されるので、ボールと内外輪との間の
フレッティングが防止されて、軸受の耐久性が向上する
効果がある。

また、各深溝玉軸受の荷重点の鯛方向距離が小さくなり
、それだけ回転軸の許容傾斜度が大きくなる利点がある
のは、アンギュラ玉軸受の場合と同様である。以上説明
したように、この発明によれば、１対の軸受間に潤滑油
注入ノズルを配設した軸受装置において、簡単かつ安価
な構造で各軸受の予圧を行なって、軸受の正常な作動の
保証や熱膨張による破壊の防止、ならびにフレッティン
グの防止を行なうことができる。

また、各軸受の荷重点の軸万向距が小さくなって、回転
軸の許容傾斜度が大きくなるので、軸受装置の回転軸へ
の取り付けが容易になる。さらに、注入ノズルが設けら
れた間座は軸受ハウジングに遊鉄させればよいから、間
座の軸受ハウジングへの取り付けが容易になる。

なお、軸受として高速用アンギュラ玉軸受を用いた場合
には、正面組合せとして用いられるので、各アンギュラ
玉軸受の潤滑が平等に行なわれて、軸受の耐久性が向上
する利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図の要部を示す縦断面図、第３図は従来例を示す縦
断面図である。１１・・・回転軸、１２，１３・・・軸受装置、１４，
１５・・・１対の軸受、１６，１７・・・内輪、１８・
・・スべ−サ、２２，２３・・・外輪、２４・・・軸受
ハウジング、２７・・・間座、２８・・・潤滑油注入ノ
ズル、３４・・・ストツパ部、Ａ・・・；閏滑油。第１図第３図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１軸方向に並置されて互いに異なる軸方向へのスラス
ト荷重を負担する１対の軸受を、軸受ハウジング内に嵌
合して、これら軸受の内輪間にスペーサを、外輪間に間
座をそれぞれ介挿し、この間座に軸受の潤滑油注入ノズ
ルを設けるとともに、一方の軸受における外輪の外側端
面を軸方向へ押圧するばね部材を配設して、軸受ハウジ
ングに形成されたストツパ部に他方の軸受における外輪
の外側端面を当て付け、上記間座は、上記スペーサが内
輪間で挟圧された状態で、上記外輪間で軸方向へ浮動可
能に設定されていることを特徴とする軸受装置。