專利名稱：軸承的阻尼器元件、阻尼器元件的制造方法、軸承以及燃氣渦輪發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有阻尼效果(減振效果)的軸承的阻尼器元件。
本申請基于2005年8月24日提出的特愿2005-242428號主張優(yōu)先權(quán)， 并在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
在由軸承支承旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)中，在旋轉(zhuǎn)軸的固有轉(zhuǎn)速區(qū)域中，包括軸 承以及旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)體發(fā)生共振(參照圖18的特性G)，產(chǎn)生振動噪音。 進而，若變?yōu)樵撜駝拥拇笮〕^安全值(參照圖18的a)的轉(zhuǎn)速(危險 轉(zhuǎn)速)，則有可能損壞結(jié)構(gòu)體。
一般而言，為了得到圖18中H所示的比較安全的旋轉(zhuǎn)特性，需要加 粗旋轉(zhuǎn)軸或抑制旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。若為了抑制振動噪音而用彈簧部件支承軸 承，則如圖18的特性E所示那樣，有可能導(dǎo)致危險轉(zhuǎn)速降低而在使用轉(zhuǎn) 速以下就損傷結(jié)構(gòu)體。對于這樣的問題，有在軸承上設(shè)置阻尼器元件并使 共振轉(zhuǎn)速區(qū)域中的振動的大小衰減的技術(shù)。
作為這樣的阻尼器元件，公知有用套管支承軸承的外側(cè)、在套管和外 殼之間相互隔開間隔地夾有一對0形環(huán)、將油等粘性流體封入形成在套管 和外殼之間的間隙內(nèi)的方式(例如參照專利文獻1)。在該方式下，若旋 轉(zhuǎn)軸振動，則套管與O形環(huán)的變形對應(yīng)地變位，利用上述間隙內(nèi)的粘性流 體的阻尼效果來衰減振動。
此外，公知有用外殼支承籠狀的保持彈簧、并利用該保持彈簧彈性支 承軸承的方式，所述保持彈簧具有在軸向上延伸并在周向上相互隔開間隔 地形成的多個槽。在該方式下，若旋轉(zhuǎn)軸振動，則保持彈簧彈性變形而由 此衰減振動。
進而，公知有將在周向上隔開間隔配置的多個彈性銷沿軸向插入軸承 外側(cè)的套管并將彈性銷的兩端安裝在外殼等上的方式。在該方式下，若旋 轉(zhuǎn)軸振動，則利用彈性銷的彈姓變形來衰減振動。
專利文獻1:特開昭52-15951號/>才艮

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種阻尼器元件，能夠適用于從大型到小型的 軸承，并能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)得到阻尼效果。
本發(fā)明的阻尼器元件是配置在旋轉(zhuǎn)體和支承體之間的軸承的阻尼器
元件，包括配置在固定于上迷支承體的筒狀體的內(nèi)表面和外表面之間、
并具有至少在上述筒狀體的周向上延伸一周的形狀的狹縫、和填充在上述
狹縫內(nèi)的粘性流體。
狹縫優(yōu)選在筒狀體的內(nèi)表面和外表面中的支承體側(cè)的面上敞開。即， 在旋轉(zhuǎn)體在支承體的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)時，優(yōu)選狹縫的一端在筒狀體的外表面敞 幵，在旋轉(zhuǎn)體在支承體的外側(cè)旋轉(zhuǎn)時，優(yōu)選狹縫的一端在筒狀體的內(nèi)表面 敞開。
例如，上述筒狀體是滾動軸承(滾珠軸承、滾子軸承等)的外圏或者 內(nèi)圏。此時，優(yōu)選在外圈的外表面或者內(nèi)圈的內(nèi)表面上形成狹縫的敞開端。 即，為了減輕旋轉(zhuǎn)負荷或防止損傷等，優(yōu)選在滾動軸承的滾動面(外圈的 內(nèi)表面、內(nèi)圏的外表面)上不形成狹縫的敞開端。
此外，上述筒狀體例如是滑動軸承。此時，為了減輕旋轉(zhuǎn)負荷或防止 損傷等，優(yōu)選在滑動軸承的滑動面上不形成狹縫的敞開端，而在其相反的 面上形成狹縫的敞開端。
此外，上述筒狀體例如是配置在滾動軸承或者滑動軸承的外側(cè)或者內(nèi) 側(cè)的物體(例如嵌入滾動軸承或者滑動軸承的套管、嵌入在滾動軸承或者 滑動軸承上的套管等)。此時，可在筒狀體的內(nèi)表面上形成狹縫的敞開端， 也可在筒狀體的外表面上形成狹縫的敞開端。此時，在旋轉(zhuǎn)體在支承體的 內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)時，優(yōu)選在滾動軸承或者滑動軸承的外側(cè)配置形成有上述狹縫的 筒狀體，在旋轉(zhuǎn)體在支承體的外側(cè)旋轉(zhuǎn)時，優(yōu)選在滾動軸承或者滑動軸承 的內(nèi)側(cè)配置形成有上述狹縫的筒狀體。
根據(jù)本發(fā)明的阻尼器元件，對于旋轉(zhuǎn)體的振動，狹縫以及狹縫的鄰近 位置作為一個機械的阻尼器元件而起作用。
即，若軸承承受旋轉(zhuǎn)體的振動，則筒狀體的狹縫以及筒狀體的狹縫的 鄰近部分在徑向上移動或者變形，使狹縫的內(nèi)部的粘性流體流動。結(jié)杲， 筒狀體的狹縫的鄰近部分作為彈簧而起作用，并且粘性流體對于流動顯現(xiàn) 出阻力，衰減旋轉(zhuǎn)體的振動。
進而，由于狹縫在筒狀體的大致周向上延伸至少大致一周，所以能夠在全周范圍內(nèi)可靠地支承徑向的振動。狹縫的形成范圍不限于大致一周 (一層)，也可以是大致兩周(兩層)或者以上的周數(shù)。狹縫延伸的周向 不限定為從一端朝向另一端的一個方向，也可以是包4奮從一端朝向另一端 的一個周向、和在中途反轉(zhuǎn)的相反的周向的兩個方向。若狹縫的延伸周向 為一個方向，則狹縫的截面為例如一層或者多層的螺旋狀(漩渦狀)。若
上述延伸周向是兩個方向，則狹縫的截面為例如在中途具有u字形的曲線 的形狀。
在一個筒狀體上形成的狹縫的個數(shù)為一個時，在加工成本的降低方面 優(yōu)選，但也可在一個筒狀體上形成多個狹縫。通過將狹縫形成為沿筒狀體 的大致周向延伸至少大致一周的形狀，即便是一個狹縫也能得到足夠的衰 減效杲。此外，由于是從一端朝向另一端連續(xù)的一個狹縫(能夠一筆畫下 來的形狀)，能夠通過一次的連續(xù)加工形成狹縫。
作為狹縫的形成方法，能夠使用例如電火花線切割等電火花加工或激 光加工等。狹縫的一端位于筒狀體的內(nèi)表面與外表面之間(筒狀體的實心 部內(nèi))，且另一端在筒狀體的內(nèi)表面以及外表面的任意一個表面開口，由 此，使其內(nèi)表面或者外表面的一端位于加工的開始位置或者結(jié)束位置，加 工性優(yōu)異。
電火花線切割加工具有容易形成微細的狹縫、不易殘留飛邊或邊緣的 隆起等加工痕跡、高硬度材料的加工性高、加工工藝比較容易等的優(yōu)點。 通過采用電火花線切割加工，能夠在筒狀體上形成微細且精密的狹縫。
在上述電火花線切割加工中，例如從上述筒狀體的外表面或者內(nèi)表面 插入金屬絲。即，通過使狹縫在筒狀體的內(nèi)表面以及外表面的任意一方敞 開，使金屬絲容易插入筒狀體。
通過使金屬絲的插入位置和取出位置為上述筒狀體的外表面或者內(nèi) 表面的同一位置，能夠更加提高加工性。
此時，例如優(yōu)選插入到上述筒狀體中的金屬絲在形成上述俠縫后在上 述狹縫中向相反的方向前進而從上述筒狀體中取出。由此，在使用電火花 線切割加工時，能夠通過一次的連續(xù)加工而形成狹縫。即，將金屬絲插入 筒狀體的次數(shù)為一次即可。結(jié)果，能夠容易地實現(xiàn)狹縫加工的自動化等、 能夠?qū)崿F(xiàn)加工時間及加工成本的降低。
作為筒狀體的材料，只要是具有彈性的材料即可，例如可以是sus等。由于狹縫一部分敞開，所以有時粘性流體會從狹縫被擠出。因此，優(yōu) 選向狹縫適當(dāng)?shù)毓┙o粘性流體。例如，優(yōu)選在上述筒狀體上形成與上述狹 縫連通并供給上述粘性流體的流體供給口。狹縫寬度小，所以若面狀狹縫
的寬度變窄而粘性流體^:擠出，使得狹縫回到原來的狀態(tài)，則粘性流體被 從流體供給口吸入而自然地回到最初的填充狀態(tài)。
優(yōu)選在上述狹縫的敞開端的鄰近位置上，配置抑制上述粘性流體的流 出的密封部件。通過利用密封部件來適當(dāng)?shù)匾种普承粤黧w從狹縫流出，對 粘性流體的流動增加阻力，結(jié)杲，實現(xiàn)衰減力的提高。
筒狀體只要是至少軸向的一方敞開的筒狀即可，可以為任意形狀。例 如，筒狀體可以內(nèi)外表面為多邊形，可以外表面或者內(nèi)表面為波形、圓形、 多邊形，但由于一般用于圓筒狀的軸承或者旋轉(zhuǎn)軸等，所以優(yōu)選筒狀體為 圓筒狀。在圓筒狀的筒狀體中，在制造方面，優(yōu)選在其軸向的兩端面上敞 開狹縫。
狹縫的寬度是微小寬度即可，可根據(jù)筒狀體的大小、材質(zhì)、期望的彈 簧常數(shù)、粘性物體的物理性質(zhì)(例如粘度等)、想要衰減的振動的頻率或
振幅等而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。根據(jù)本申請發(fā)明入的實驗，確認實用上設(shè)定在0， 5隨 以下，優(yōu)選設(shè)定在0. 2mm以下為好。若狹縫的寬度超過0. 5mm,則粘性流 體總是泄出，有可能無法得到期望的阻尼效杲。
本發(fā)明的軸承的阻尼器元件，優(yōu)選用于燃氣渦輪發(fā)動機等具有高速旋 轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的裝置中。
根據(jù)本發(fā)明的軸承的阻尼器元件，在配置在旋轉(zhuǎn)體和支承體之間的筒 狀體上形成沿周向延伸的狹縫，并在該狹縫中填充粘性流體，通過這樣的 簡單的結(jié)構(gòu)，能夠得到阻尼效果，從大型的軸承到小型的軸承都能理想地 應(yīng)用。


圖1是表示將本發(fā)明的阻尼器元件用于滾動軸承的外圖的實施例的
剖^f見圖。
圖2是表示形成有狹縫的外圏的立體圖。 圖3是表示圖2的外圏的側(cè)^見圖。
圖4是表示具有阻尼器元件的外圈的制造方法的一例的圖。 圖5是表示狹縫的其他實施例的圖。圖6是表示狹縫的其他實施例的圖。 圖7是表示狹縫的其他實施例的圖。
圖8A是表示在外圈上形成有多個狹縫的其他實施例的圖。 圖8B是表示在外圈上形成有多個狹縫的其他實施例的圖。 圖8C是表示在外圈上形成有多個狹縫的其他實施例的圖。 圖8D是表示在外圏上形成有多個狹縫的其他實施例的圖。 圖8E是表示在外圈上形成多個狹縫時的其他實施例的圖。 圖8F是表示在外圈上形成多個狹縫時的其他實施例的圖。 圖9是表示具有阻尼器元件的滾動軸承的其他實施例的圖。 圖IO是表示具有阻尼器元件的滾動軸承的其他實施例的圖。 圖11是表示具有阻尼器元件的滾動軸承的其他實施例的圖。 圖12是表示將本發(fā)明的阻尼器元件用于滾動軸承的內(nèi)圏的實施例的 剖視圖。
圖13是表示形成有狹縫的內(nèi)圈的立體圖。 圖14是圖13的內(nèi)圉的側(cè)一見圖。
圖15是表示將本發(fā)明的阻尼器元件用于滑動軸承的實施例的剖視圖。
圖16是表示將本發(fā)明的阻尼器元件用于保護軸承的套管的實施例的 剖視圖。
圖17是示意地表示本發(fā)明的燃氣渦輪發(fā)動機的實施例的圖。 圖18是用于說明阻尼效果的圖。
附圖標(biāo)記說明 IO...旋轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)體) 20...滾動軸承 21…內(nèi)圈(筒狀體) 22…外圈(筒狀體) 31…狹縫
31a…狹縫的一端(第1端) 31b…狹縫的另一端(第2端) 32…供油口 33…供油槽40...外殼(支承體) 41…供油通路 45…密封部件 50…滑動軸承(筒狀體) 60…套管(筒狀體) 110…支承軸(支承體) 140…旋轉(zhuǎn)體
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施例。圖l、圖2以及圖3表示本發(fā) 明的阻尼器元件的優(yōu)選實施方式。
如圖1所示，旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)自如地被滾動軸承(滾珠軸承)2 0支承。 滾動軸承20嵌入到外殼(安裝基部)40中而^皮保持。
滾動軸承20包括內(nèi)圏21、外圈22以及滾珠23。在外圏22的內(nèi)表面 (滾動面)22a和外表面22b之間(實心部、外圈的厚度內(nèi))形成微小寬 度(例如寬度O. 2mm)的狹縫31。
如圖2以及圖3所示，狹縫31在外圏22的大致周向上連續(xù)地延伸大 致兩周，并且沿外圈22的軸向全長延伸而形成為面狀。更具體地講，狹 縫31從外圏22的側(cè)面看呈兩層的大致螺旋狀(旋渦狀)，其一端(第1 端)31a配置在外圏22的內(nèi)表面22a和外表面22b之間(實心部、外圏 的厚度內(nèi))，另一端(第2端)31b在外圈22的外表面22b上敞開。利用 狹縫31對外圏22的特別是鄰近狹縫31的部分賦予彈性。
如圖l所示，在外殼40上形成與未圖示的供油機構(gòu)連接的供油通路 41。在外圏22的外表面22b上，沿著周向整體而形成供油槽33u在供油 槽33上隔開大致相等的角度間隔而形成供油口 32。供油口 32以外圖22 的外表面22b為基點而具有到達狹縫31的深度。將油(粘性流體)經(jīng)由 供油通路41、供油槽33、以及供油口 32而供給到狹縫M。將油填充到 狹縫31中。
在以到達外圏22的內(nèi)表面22a的方式形成供油口 32時，來自供油口 32的油能夠轉(zhuǎn)用作滾動軸承20的潤滑劑。此時，形成在外圈22的內(nèi)表 面22a的供油口 32的開口優(yōu)選配置在與滾珠23不接觸的位置。
另外，阻尼器元件包括形成在外圈22上的狹縫31、供油口 32、以及油等。
接著，說明包括形成在外圈22上的狹縫31的阻尼器元件的作用。 隨著旋轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)，有時由于加工精度等原因而在旋轉(zhuǎn)軸10以及 滾動軸承20上引起振動。在外圏22的特別是與狹縫31鄰近的部分具有 彈性的滾動軸承20中，若外圏22受到徑向(例如圖3的箭頭A方向)的 振動，則外圏22的狹縫31的鄰近部分克服該彈性力而彈性變形，狹縫 31的徑向?qū)挾茸冋?br> 若狹縫31的寬度變窄，則該部分的狹縫31內(nèi)部的油流動， 一部分被 從狹縫31擠出。此時，外圏22的特別是狹縫31的鄰近部分作為彈簧而 起作用，并且油對流動顯現(xiàn)出阻力，大幅地衰減旋轉(zhuǎn)軸10以及滾動軸承 20的振動(參照圖18的特性F)。這種情況通過本申請發(fā)明人試制的阻尼 器元件也得到了確認。
若外圈22受到與上述徑向(圖3的箭頭A方向)相反的方向(圖3 的箭頭B方向)的振動，則在B方向的部分上利用與上述相同的作用而使 其振動得到衰減。此外，在A方向的部分中狹縫31利用彈性力而恢復(fù)原 來的狀態(tài)，此時，供油槽33內(nèi)的油利用狹縫31的寬度擴展而經(jīng)由供油口 32而^t吸入并填充到狹縫31中。
此外，若供油槽33內(nèi)的油不足，則從供油通路41供給油。 上述作用對于圖3的箭頭C、 D方向等徑向的振動也一樣。即，即便 形成在外圈22上的狹縫31為一個，但由于狹縫31沿外圈22的大致周向 連續(xù)地延伸大致兩周，所以能夠在整個全周范圍內(nèi)可靠地承受徑向的振 動，能夠得到足夠的衰減效果。
圖4表示具有上迷阻尼器元件的外圈22的制造方法的一例。 在本例中，使用電火花線切割加工而在外圈22上形成狹縫31。即， 在金屬絲(銅絲等)中通電，并在離子水中或油中進行放電，破壞被加工 物的分子而進行加工。通過使金屬絲相對于外圈22相對移動，在外圏22 上形成狹縫31。也可以使用電火花線切割加工之外的方法例如激光加工 形成狹縫31。
電火花線切割加工具有容易形成微細的狹縫、不易殘留飛邊或邊緣的 隆起等加工痕跡、高硬度材料的加工性高、加工工藝比較容易等優(yōu)點。通 過使用電火花線切割加工，能夠在外圏22上形成微細且精密的狹縫31。
首先，將外圈22配置為軸線與金屬絲平行，并以外圈22的外表面22b的既定位置為加工開始位置Pl而將金屬絲插入外圏22中。該插入動 作僅使金屬絲相對于外圈22相對移動即可實現(xiàn)，十分容易。接著，使金 屬絲沿外圈22的周向(參照圖4所示的箭頭a)移動而在外圏22上形成 面狀的狹縫31。將金屬絲插入外圏22的位置(加工開始位置Pl )為狹縫 31的第2端31b。
一邊使金屬絲相對于外圈22適當(dāng)?shù)叵驈较騼?nèi)側(cè)移動一邊使該金屬絲 沿上述周向移動大致兩周范圍。若金屬絲到達既定位置(中間位置P2), 則使金屬絲的移動方向反轉(zhuǎn)，沿與之前的方向相反的周向(參照圖4所示 的箭頭b) 4吏金屬絲移動。此時，使金屬絲一邊通過已經(jīng)在外圍22上形 成的狹縫31內(nèi)一邊沿上述相反的周向移動。金屬絲的反轉(zhuǎn)位置(中間位 置P2 )為狹縫31的第1端部3la。
在上述反轉(zhuǎn)后，使金屬絲一邊通過已經(jīng)在外圈22上形成的狹縫31 內(nèi)一邊沿上述相反的周向移動，從狹縫31的第2端31b (加工結(jié)束位置 P3)取出金屬絲。
通過以上的工序而在外圈22上形成大致兩層的螺旋狀的狹縫31。
在上述狹縫加工中，金屬絲的插入位置(加工開始位置Pl)和取出 位置(加工結(jié)束位置P3)是外圏22的外表面22b上的同一位置，金屬絲 的插入作業(yè)及取出作業(yè)容易。即，在插入及取出金屬絲時僅使金屬絲相對 于外圈22相對移動即可，容易實現(xiàn)自動化，能夠?qū)崿F(xiàn)其移動編程的簡單 化。
而且在該加工中，由于插入外圏22中的金屬絲在形成狹縫31后向相 反的方向在該狹縫31中前進而從外圈22取出，所以狹縫形成工序連續(xù)， 將金屬絲插入外圈22的次數(shù)為一次即可。因此，能夠容易地實現(xiàn)狹縫加 工的自動化等、能實現(xiàn)加工時間的減少和加工成本的降低。
圖5、圖6以及圖7表示形成在外圏22上的狹縫31的其他的實施例。
通過使狹縫31的形狀不同，能夠使彈簧常數(shù)等特性變化。在圖5~ 圖7的各圖中，對與之前的圖1~圖3所示的結(jié)構(gòu)具有相同的功能的結(jié)構(gòu) 元件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略或者簡化其說明。
圖5所示的狹縫31具有沿外圈22的大致周向連續(xù)延伸大致一周的范 圍而從外圈22的側(cè)面看為一層的大致螺旋狀(漩渦狀)的形狀，其一端 (第1端)31a位于外圏22的內(nèi)表面22a和外表面22b之間(實心部、 外圈的厚度內(nèi))，另一端(第2端)31b在外圈22的外表面22b敞開。圖6所示的狹縫31具有從外圈22的側(cè)面看呈U字形的曲線(發(fā)卡形 曲線)的形狀。即，狹縫31從一端(第l端)31a朝向另一端(第2端) 31b而在包括一個周向和中途反轉(zhuǎn)的相反的周向的兩個方向上分別沿外圏 22的大致周向連續(xù)地延伸為大致一周的范圍。第1端31a位于外圏22的 內(nèi)表面22a與外表面22b之間(實心部、外圏的厚度內(nèi))，第2端31b在 外圈22的外表面22b敞開。
圖7所示的狹縫31在外圈22的內(nèi)表面22a與外表面22b之間具有兩 個狹縫31。各狹縫31沿外圈22的大致周向連續(xù)地延伸大致一周的范圍， 其兩端都位于外圈22的內(nèi)表面22a與外表面22b之間(實心部、外圈的 厚度內(nèi))。此外，各狹縫31在外圈22的側(cè)面敞開。
在狹縫31的兩端上，在軸向的全長范圍內(nèi)形成直徑比狹縫31的寬度 大的圓形孔36。該圓形孔36是在利用電火花線切割加工而形成狹縫31 時用于插通金屬絲的孔，具有在加工后防止在狹縫31的端部產(chǎn)生裂紋的 功能。
圖8A 圖8F表示在外圈22上形成多個狹縫31的其他實施例。
圖8A以及圖8B所示的方式中，具有一端位于外圏22的內(nèi)表面和外 表面之間(實心部、外圏的厚度內(nèi))而另一端在外圈22的外表面敞開的 多個(兩個或者四個)狹縫31。多個狹縫31的組合構(gòu)成大致沿外圏22 的全周的一層的狹縫。
圖8C以及圖8D所示的方式中，具有從外圈22的側(cè)面看呈U字形的 曲線的多個(兩個或者四個)狹縫31。各狹縫31從一端(第l端)朝向 另一端(第2端)而在包括一方的周向和中途反轉(zhuǎn)的相反的周向的兩個方 向上連續(xù)而延伸。多個狹縫31的組合構(gòu)成大致沿外圈22的全周的兩層的 狹縫。此外，各狹縫31，上述第1端位于外圈22的內(nèi)表面與外表面之間 (實心部、外圏的厚度內(nèi))，上述第2端在外圏22的外表面敞開。
圖8E以及圖8F所示的方式中，具有一端位于外圏22的內(nèi)表面和外 表面之間(實心部、外圈的厚度內(nèi))而另一端在外團22的外表面敞開的 多個(四個或者八個)狹縫31。多個狹縫31具有分為外圈22的內(nèi)側(cè)和 外側(cè)的多對。多個狹縫31的組合構(gòu)成大致沿外圈22的全周的兩層的狹縫。
圖9、圖10、圖11表示具有阻尼器元件的滾動軸承的其他的實施例。 在圖9~圖11的各圖中，對于與之前圖1-圖3所示的結(jié)構(gòu)具有相同的功 能的結(jié)構(gòu)元件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略或者簡化其說明。在圖9所示的滾動軸承20中，形成有狹縫31的外圈22的徑向的厚 度比內(nèi)圈21厚。在該方式中，容易形成多層的狹縫31等各種形態(tài)的狹縫 31，例如，能夠使彈簧常數(shù)變化而增大衰減效果。
在圖10所示的滾動軸承20中，形成有狹縫31的外圈22的軸向的長 度比內(nèi)圈21長。在該方式中，能夠?qū)崿F(xiàn)狹縫31的周向面積的擴大，能夠 增大衰減效果。
圖11所示的滾動軸承20中，與外圈22的側(cè)面鄰近而配設(shè)密封部件 45。密封部件45可作為滾動軸承20的一部分而設(shè)置，也可安裝在其他的 物體(例如外殼)上。在密封部件45與外圈22的側(cè)面之間設(shè)置微小的間 隙dl。在該方式中，利用密封部件45抑制從狹縫31的側(cè)面的敞開端流 出油(粘性流體)，對油的流動增加阻力，結(jié)果，實現(xiàn)衰減力的提高。
圖12、圖13以及圖14表示將本發(fā)明的阻尼器元件用于滾動軸承的 內(nèi)圏的實施例。圖12-圖14的各圖中，對于與之前的圖1 ~圖3所示的 結(jié)構(gòu)具有相同的功能的結(jié)構(gòu)元件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略或者簡化其 說明。
如圖12所示，旋轉(zhuǎn)體140旋轉(zhuǎn)自如地;陂滾動軸承(滾珠軸承)20支 承。滾動軸承20嵌入到支承軸110 (安裝基部)上而被保持。在滾動軸 承20的內(nèi)圈21的內(nèi)表面21a與外表面(滾動面)21b之間(實心部、內(nèi) 圏的厚度內(nèi))形成微小寬度(例如寬度0. 2rmn)的狹縫31。
如圖13以及圖14所示，狹縫31沿內(nèi)圏21的大致周向連續(xù)地延伸大 致兩周的范圍，并且在內(nèi)圈21的軸向全長的范圍內(nèi)延伸而形成為面狀。 更具體而言，狹縫31從內(nèi)圏21的側(cè)面看為兩層的大致螺旋狀(漩渦狀)， 其一端(第1端)31a位于內(nèi)圈21的內(nèi)表面22a與外表面22b之間(實 心部、內(nèi)圈的厚度內(nèi))，另一端(第2端)31b在內(nèi)圈21的內(nèi)表面21a敞 開。利用狹縫31，對內(nèi)圈21的特別是狹縫31的鄰近部分提供彈性。
如圖12所示，在支承軸110上，形成與未圖示的供油機構(gòu)連接的供 油通路41。在內(nèi)圈21的內(nèi)表面21a上，沿周向整體形成供油槽33。在供 油槽33上隔開大致相等的角度間隔而形成供油口 32。供油口 32以內(nèi)圖 21的內(nèi)表面21a為基點而具有到達狹縫31的深度。油(粘性流體)經(jīng)由 供油通路41、供油槽33、以及供油口 32而供癥會到狹縫31。油填充到狹 縫31中。
在供油口 32形成為到達內(nèi)圏21的內(nèi)表面21a時，來自供油口 32的油能夠轉(zhuǎn)用作滾動軸承20的潤滑劑。此時，形成在內(nèi)圏21的內(nèi)表面21a 上的供油口 32的開口優(yōu)選配置在與滾珠23不接觸的位置上u另外，阻尼器元件包括形成在內(nèi)圈21上的狹縫31、供油口 32、以及 油等。根據(jù)包括形成在內(nèi)團21上的狹縫31的阻尼器元件，若滾動軸承20 承受旋轉(zhuǎn)體140的振動，則內(nèi)圏21的狹縫31的鄰近部分克服該彈性力而 彈性變形，狹縫31的徑向的寬度變窄。若狹縫31的寬度變窄，則該部分 的狹縫31的內(nèi)部的油流動， 一部分被從狹縫31擠出。此時，內(nèi)圈21的 特別是狹縫31的鄰近部分作為彈簧而起作用，并且油對流動顯現(xiàn)出阻力， 旋轉(zhuǎn)體140以及滾動軸承20的振動得到大幅衰減。此外，隨著狹縫31的 寬度的變化，供油槽33內(nèi)的油經(jīng)由供油口 32而被吸入并適當(dāng)?shù)靥畛涞姜M 縫31中。這樣，在旋轉(zhuǎn)體140在支承體(支承軸110)的外側(cè)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)中， 通過在固定在支承體的一側(cè)的內(nèi)圏21上形成狹縫31，能夠得到衰減效果。形成在滾動軸承20的內(nèi)圏21上的狹縫31的形態(tài)能夠與之前圖5~ 圖8F所示的外圈22的狹縫31的實施例同樣地進行各種變形。但是，為 了減輕旋轉(zhuǎn)負荷或防止損傷等，優(yōu)選在作為滾動面的內(nèi)圖21的外表面21b 上不形成狹縫31的敞開端，而優(yōu)選在內(nèi)圈21的側(cè)面以及內(nèi)表面21a上形 成狹縫31的敞開端。此外，在具有形成有狹縫31的內(nèi)圈21的滾動軸承20上，與對之前 圖9~圖11所示的外圈22所作的變形例同樣，可將內(nèi)圈21的徑向的厚 度形成為比外圏22厚，也可將內(nèi)圏21的軸向的長度形成為比外圈22長， 或者也可與內(nèi)圏21的側(cè)面鄰近而配置密封部件。圖15表示將本發(fā)明的阻尼器元件用于滑動軸承的實施例。另外，在 圖15中對與之前圖1~圖3所示的結(jié)構(gòu)具有相同功能的結(jié)構(gòu)元件標(biāo)注相 同的附圖標(biāo)記，并省略或者簡化其說明。如圖15所示，旋轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動自如地-波滑動軸承50支承?；瑒虞S承 50嵌入外殼(安裝基部)40中而被保持。在滑動軸承50的內(nèi)表面(滑動 面)50a和外表面50b之間(實心部、厚度內(nèi))形成微小寬度(例如寬度 0，2mm)的狹縫31。狹縫31的形狀能夠使用之前說明的例子等的各種形 態(tài)。利用狹縫31對滑動軸承50的特別是狹縫31的鄰近部分賦予彈性。在外殼40上，形成與未圖示的供油機構(gòu)連接的供油通路41。在滑動軸承50的外表面50b上，沿周向整體形成供油槽33。在供油槽33上隔 開大致相等的角度間隔而形成供油口 32。供油口 32以滑動軸承50的外 表面50b為基點而具有到達狹縫31的深度。油(粘性流體)經(jīng)由供油通 路"、供油槽33、以及供油口 32而供給到狹縫31。油填充到狹縫31中。在供油口 32形成為到達滑動軸承50的內(nèi)表面50a時，來自供油口 32的油能夠轉(zhuǎn)用作滑動軸承50的潤滑劑。另外，阻尼器元件包括形成在滑動軸承50上的狹縫31、供油口32、 以及油等。根據(jù)包括形成在滑動軸承50上的狹縫31的阻尼器元件，若承受旋轉(zhuǎn) 軸10的振動，則滑動軸承50的狹縫31的鄰近部分克服該彈性力而彈性 變形，狹縫31的徑向的寬度變窄。若狹縫31的寬度變窄，則該部分的內(nèi) 部的油流動， 一部分被從俠縫31擠出。此時，滑動軸承50的特別是狹縫 31的鄰近部分作為彈簧而起作用，并且油對流動顯現(xiàn)出阻力，旋轉(zhuǎn)軸IO 的振動得到大幅衰減。此外，隨著狹縫31的寬度的變化，供油槽33內(nèi)的 油經(jīng)由供油口 32而一皮吸入并適當(dāng)?shù)豃真充到狹縫31中。這樣，通過在滑動軸承50上形成狹縫31,能夠得到衰減效果。為了減輕旋轉(zhuǎn)負荷或防止損傷等，優(yōu)選在作為滑動面的滑動軸承50 的內(nèi)表面50a上不形成狹縫31的敞開端，而優(yōu)選在滑動軸承50的側(cè)面以 及外表面50b上形成狹縫31的敞開端。另一方面，也可利用狹縫31的敞 開端而向滑動面供給油作為潤滑劑。此外，在之前的圖12所示的旋轉(zhuǎn)體140在支承體(支承軸110)的 外側(cè)旋轉(zhuǎn)的方式中，也可將滾動軸承20替代為形成有狹縫的滑動軸承。 此時，為了減輕旋轉(zhuǎn)負荷或防止損傷等，優(yōu)選在作為滑動面的滑動軸承的 外表面上不形成狹縫的敞開端，而優(yōu)選在滑動軸承的側(cè)面以及內(nèi)表面上形 成狹縫的敞開端。圖16表示將本發(fā)明的阻尼器元件用于保持軸承的套管60上的實施 例。圖16中，對于與之前圖1~圖3所示的結(jié)構(gòu)具有相同的功能的結(jié)構(gòu) 元件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略或簡化其說明。如圖16所示，旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)自如地被滾動軸承20支承。滾動軸承 "嵌入到套管60中。套管60嵌入外殼(安裝基部)40中而被保持。在 套管60的內(nèi)表面60a與外表面60b之間(實心部、厚度內(nèi))形成微小寬 度(例如寬度0. 2mm)的狹縫31。狹縫31的形狀能夠使用之前說明的例子等的各種形態(tài)。利用狹縫31對套管60的特別是狹縫31的鄰近部分賦 予彈性。在外殼40上，形成與未圖示的供油機構(gòu)連接的供油通路41。在套管 60的外表面60b上，沿周向整體而形成供油槽33。在供油槽33上隔開大 致相等的角度間隔而形成供油口 32。供油口 32以套管60的外表面60b 為基點而至少具有到達狹縫31的深度。在本例中，供油口 32形成為到達 套管60的內(nèi)表面22a,來自供油口 32的油能夠轉(zhuǎn)用作滾動軸承20的潤 滑劑。油(粘性流體)經(jīng)由供油通路41、供油槽33、以及供油口 32而供 給到狹縫31。油填充到狹縫31中。另外，阻尼器元件包括形成在套管60上的狹縫31、供油口 32、以及 油等。根據(jù)包括形成在套管60上的狹縫31的阻尼器元件，若承受旋轉(zhuǎn)軸 10的振動，則套管60的狹縫31的鄰近部分克服該彈性力而彈性變形， 狹縫31的徑向?qū)挾茸冋?。若狹縫31的寬度變窄，則該部分的內(nèi)部的油流 動， 一部分被從狹縫31擠出。此時，套管60的特別是狹縫31的鄰近部 分作為彈簧而起作用，并且油對流動顯現(xiàn)出阻力，旋轉(zhuǎn)軸10的振動得到 大幅衰減。此外，隨著狹縫31的寬度的變化，供油槽33內(nèi)的油經(jīng)由供油 口 32而^皮吸入并適當(dāng)?shù)靥畛涞姜M縫31中。這樣，通過在套管60上設(shè)置狹縫31,能夠得到衰咸效杲。 在將狹縫31設(shè)置在套管60上的方式中，可在套管60的內(nèi)表面60a 上形成狹縫31的敞開端，也可在套管60的外表面60b上形成狹縫31的 敞開端。圖17是示意地表示燃氣渦輪發(fā)動機的實施例的圖。燃氣渦輪發(fā)動機(渦輪風(fēng)扇發(fā)電機)包括空氣取入口 201、風(fēng)扇/低 壓壓縮機202、風(fēng)扇空氣排出管道203、高壓壓縮機204、燃燒室205、高 壓渦輪206、低壓渦輪207、以及排氣管道208等。風(fēng)扇/低壓壓縮片幾202、高壓壓縮機204、高壓渦輪206、以及低壓渦 輪207分別具有在轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)滾筒)210、 211、 212、 213的外周面上 沿周向相互分離地配設(shè)多個翼214而成的動翼列(rotors )、和在作為基 部的環(huán)狀外殼215、 216、 217、 218的內(nèi)周面上沿周向相互分離地配設(shè)多 個翼(未圖示)而成的靜翼列(stators)。在風(fēng)扇/低壓壓縮4幾202以及高壓壓縮機204中，工作流體在軸向上在轉(zhuǎn)子210、 211與外殼215、 216之間的流路中流動，壓力沿著該流動方 向而增大。在高壓渦輪206以及低壓渦輪207中，工作流體在軸向上在轉(zhuǎn) 子212、 213與外殼217、 218之間的流路中流動，壓力沿著該流動方向而 降低。上述本發(fā)明的阻尼器元件用于例如轉(zhuǎn)子210、 211、 212、 213的軸承 250。根據(jù)該燃氣渦輪發(fā)動機，利用衰減效果能夠提高性能。以上，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本發(fā)明不限定于這些實施例。 能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進行結(jié)構(gòu)的添加、省略、置換以及其 他的變更。本發(fā)明不受上述說明的限制而僅由附加的權(quán)利要求的范圍進行 限定。
權(quán)利要求
1.一種軸承的阻尼器元件，是配置在旋轉(zhuǎn)體和支承體之間的軸承的阻尼器元件，其特征在于，包括狹縫，配置在固定于上述支承體的筒狀體的內(nèi)表面和外表面之間，并具有至少在上述筒狀體的周向上延伸一周的形狀，并且上述狹縫的一端配置在上述筒狀體的上述內(nèi)表面與上述外表面之間且上述狹縫另一端在上述筒狀體的上述內(nèi)表面或者上述外表面敞開；和填充在上述狹縫內(nèi)的粘性流體。
2. 如權(quán)利要求1所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，上述筒狀 體是滾動軸承的外圏或者內(nèi)圏。
3. 如權(quán)利要求1所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，上迷筒狀 體是滑動軸承。
4. 如權(quán)利要求1所迷的軸承的阻尼器元件，其特征在于，上迷筒狀 體是配置在滾動軸承或者滑動軸承的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)的物體。
5. 如權(quán)利要求1所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，上述狹縫 使用電火花線切割加工或激光加工而形成。
6. 如權(quán)利要求5所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，在上述電 火花線切割加工中，從上述筒狀體的上述外表面或者上述內(nèi)表面插入金屬 絲。
7. 如權(quán)利要求6所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，上述金屬 絲的插入位置和取出位置為上述筒狀體的上述外表面或者上迷內(nèi)表面上 的同一位置。
8. 如權(quán)利要求7所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，插入到上述筒狀體中的上述金屬絲在形成上述狹縫后在上述狹縫中向相反的方向 前進而從上述筒狀體中取出。
9. 如權(quán)利要求1所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于， 上述筒狀體具有與上述狹縫連通并向上述狹縫供給上述粘性流體的流體供給口 。
10. 如權(quán)利要求1所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，還包括與 上述狹縫的敞開端鄰近地配置并抑制上述粘性流體的流出的密封部件。
11. 一種軸承的阻尼器元件，其特征在于，包括狹縫，配置在滾動軸承的外圈的內(nèi)表面和外表面之間，并具有至少在周向上延伸的形狀，并且上迷狹縫的一部分在上述外圈的側(cè)面以及上述外表面中的至少一個表面敞開；和填充在上述狹縫內(nèi)的粘性流體。
12. 如權(quán)利要求11所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，上述狹 縫配置在上述外圈的上述內(nèi)表面與上述外表面之間，并具有相互不連續(xù)的 多個狹縫。
13. 如權(quán)利要求11所述的軸承的阻尼器元件，其特征在于，上述滾 動軸承的上述外圏的徑向厚度比內(nèi)圏厚。
14. 如權(quán)利要求11所迷的軸承的阻尼器元件，其特征在于，上述滾 動軸承的上述外圈的軸向的長度比內(nèi)圈長。
15. —種軸承，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的阻尼器元件。
16. —種軸承，其特征在于，具有權(quán)利要求11所述的阻尼器元件。
17. —種燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，具備具有權(quán)利要求l所述的 阻尼器元件的軸承。
18. —種燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，具備具有權(quán)利要求ll所述 的阻尼器元件的軸承。
19. 一種軸承的阻尼器元件的制造方法，所述軸承配置在旋轉(zhuǎn)體和支 承體之間，該軸承的阻尼器元件的制造方法的特征在于，具有在固定在上 述支承體上的筒狀體的內(nèi)表面與外表面之間形成至少在上述筒狀體的周 向上延伸的狹縫的工序。
20. 如權(quán)利要求19所述的軸承的阻尼器元件的制造方法，其特征在 于，使用電火花線切割加工或者激光加工而形成上迷狹縫。
21. 如權(quán)利要求20所述的軸承的阻尼器元件的制造方法，其特征在 于，從上述筒狀體的上述外表面或者上述內(nèi)表面插入上述金屬絲u
22. 如權(quán)利要求21所述的軸承的阻尼器元件的制造方法，其特征在 于，上述金屬絲的插入位置和取出位置為上述筒狀體的上述外表面或者上 述內(nèi)表面上的同一位置。
23. 如權(quán)利要求22所述的軸承的阻尼器元件的制造方法，其特征在 于，插入到上述筒狀體中的上述金屬絲在形成上述狹縫后在上述狹縫中向 相反的方向前進而從上述筒狀體中取出。
24. 如權(quán)利要求19所述的軸承的阻尼器元件的制造方法，其特征在 于，還具有將粘性流體填充到上述狹縫中的工序。
全文摘要
本發(fā)明的阻尼器元件是配置在旋轉(zhuǎn)體和支承體之間的軸承的阻尼器元件，包括形成在固定于支承體的筒狀體的內(nèi)表面和外表面之間的狹縫、和填充到該狹縫內(nèi)的粘性流體。狹縫在筒狀體的大致周向上延伸。筒狀體例如是滾動軸承的外圈或者內(nèi)圈、滑動軸承、保持軸承的套管。
文檔編號F16C17/02GK101243262SQ20068003052
公開日2008年8月13日 申請日期2006年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月24日
發(fā)明者神吉博, 齊藤忍 申請人:株式會社Ihi;神吉博