【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はジェットエンジンシャフトのファン側を支持する軸受支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５はジェットエンジンのファン付近の部分断面図であり、図６は図５の軸受部分の拡大図である。これらの図において、ａはシャフト、ｂはころがり軸受、ｃはファンロータ、ｄは低圧圧縮機、ｅはケーシングである。ころがり軸受ｂの支持部ｆは回転体の危険速度の設計によって剛性が決定され、その荷重と変形の関係は線形なものである。
【０００３】
バード・ストライクなどでころがり軸受ｂに過大な荷重がかかり、ころがり軸受ｂが破損すると重大な事故につながるので、ころがり軸受ｂの保護のため軸受支持構造ｆの一部が破壊するようにしておくと、シャフトａが撓んで、ファンｃの先端がケーシングｅの内面と接触して摩擦抵抗でエンジンの回転が安全に止まるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように軸受支持構造の一部が破損してしまうと、荷重除去後もエンジンは健全な状態に復帰することができない。
【０００５】
本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案出したもので、通常の運転時には支持構造は変形せず、過大な荷重がかかったときのみ変形して、エンジンを安全に止めることができ、過大な荷重が除去されたときにエンジンが正常に復帰することができるエンジンの軸受支持構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のエンジンの軸受支持構造は、外輪の外面に複数の突起を有するころがり軸受と、該突起が貫通する複数の孔を有する円環状のガイドと、該ガイドの孔を囲繞してガイド外面に設けられた座と軸受外周の突起とに当接する当て板と、該当て板とハウジング内面との間に介在して当て板をガイドの座と軸受の突起とに押圧するばねとからなるものである。
【０００７】
上記突起を軸受外周に設けられるのに代えて当て板の内面に設け、突起の先端に軸受外周を当接して軸受を支持するようにしてもよい。
【０００８】
上記ばねは板ばねであるのが好ましい。
【０００９】
次に本発明の作用を説明する。ばねは所要の力で圧縮された状態でハウジング内面と当て板との間に挟まれているので、ガイドは当て板を介してばねにより所要の力で押圧された状態になっている。軸受に働く外力が上記所要の力より小さい通常の状態では軸受外周の突起は当て板に当接し、かつ、当て板は座に当接した状態になっていて、軸受は動かない。
【００１０】
軸受に上記所要の力よりも大きな力が働き、その力で軸受外周の突起が当て板を押すと、ばねが縮んで軸受は力の働いた方向に移動することができる。したがって、従来技術の説明で述べたように軸受支持構造の一部が破壊した場合と同様にエンジンの回転が安全に止まる。
【００１１】
過大な荷重が除去された後には通常な状態に復帰できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のジェットエンジンの軸受支持構造の図面であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。図において、１はころがり軸受であり、内輪１ａと外輪１ｂを有している。２は外輪１ｂの外面に設けられた円筒状の突起であり、複数（図面上では８個）設けられている。３は突起２が貫通する複数の孔３ｂを有する円環状のガイドである。３ａはガイド３の外面に、孔３ｂを囲繞して設けられた座である。４は当て板であり、通常時は突起２と座３ａとに当接している。なお、図面には当て板４と突起２および座３ａとの間に隙間が示されているが、構造をわかり易くするためであり、実際は隙間がない。
【００１３】
５は当て板４とハウジング６の内面との間に介在するばねであり、当て板４を突起２およびガイド３の座３ａとに押圧している。ガイド３はハウジング６内面から複数のステー７によって支持されている。
【００１４】
次に本実施形態の作用を説明する。図２は作用の説明図である。図において、Ｆはばね５から当て板４に作用する力、Ｆ１はころがり軸受１の突起２から当て板４に作用する力、Ｆ２はガイド３の座３ａから当て板４に作用する力である。力のつり合いから Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２ であり、当て板４が座３ａから離れた場合にはＦ＝Ｆ１ になる。
【００１５】
図３は突起２の変位Ｄと力Ｆ１の関係を示すグラフである。変位Ｄは当て板４が座３ａに当たっている状態を０としている。
【００１６】
このようにばね５は所要の力Ｆ０で圧縮された状態でハウジング６内面と当て板４との間に挟まれているので、ガイド３は突起２からの力Ｆ１が０である場合には当て板４を介してばね５により所要の力Ｆ０で押圧された状態になっている。軸受１に外力が働き、突起２から当て板４に働く力Ｆ１が上記所要の力Ｆ０より小さい通常の状態では軸受１外周の突起２は当て板４に当接し、かつ、当て板４は座３ａに当接した状態になっていて、軸受１は動かない。
【００１７】
軸受１に上記所要の力Ｆ０よりも大きな力が働き、その力で軸受１外周の突起２が当て板４を押すと、ばね５が縮んで軸受１は力の働いた方向に移動することができる。したがって、従来技術の説明で述べたように軸受支持構造ｆの一部が破壊した場合と同様にエンジンの回転が安全に止まる。
【００１８】
過大な荷重が除去された後には通常な状態に復帰できる。
【００１９】
本発明は以上述べた実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。たとえば、ばねはコイルばねとして図示したが、図４に示すように、板ばね５ａであってもよい。板ばねの方が組み立て易い。また、突起は軸受１の外面側に取り付けるものとして説明したが、当て板４の内面側に設け、突起先端によって軸受１を支持するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のジェットエンジンの軸受支持構造は、予め荷重を負荷した状態で、十分柔かなばね要素をハウジングと円環状のガイドとの間に挟持し、その状態で軸受を支持しているので、ばねに予め負荷した荷重と同じ荷重が軸受に負荷されるまではばねは変形せず、この荷重を超える場合に十分な変形をする。過大な荷重が除去された後に、通常の状態に復帰できる。従来のように過大な荷重により支持構造が復帰不可能な状態に破壊することがないという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の軸受支持構造の図面であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。
【図２】作用の説明図である。
【図３】突起の変位と力の関係を示すグラフである。
【図４】板ばねの図である。
【図５】ジェットエンジンのファン付近の部分断面図である。
【図６】図５の軸受部分の拡大図である。
【符号の説明】
１ 軸受
２ 突起
３ ガイド
４ 当て板
５ ばね
６ ハウジング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a bearing support structure that supports a fan side of a jet engine shaft.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a partial cross-sectional view near the fan of the jet engine, and FIG. 6 is an enlarged view of the bearing portion of FIG. In these figures, a is a shaft, b is a rolling bearing, c is a fan rotor, d is a low-pressure compressor, and e is a casing. The rigidity of the support portion f of the rolling bearing b is determined by the design of the critical speed of the rotating body, and the relationship between the load and the deformation is linear.
[0003]
An excessive load is applied to the rolling bearing b due to a bird strike or the like, and if the rolling bearing b is damaged, a serious accident may occur. The shaft a is bent so that the tip of the fan c comes into contact with the inner surface of the casing e, and the rotation of the engine is stopped safely by frictional resistance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if a part of the bearing support structure is broken in this way, the engine cannot return to a healthy state even after the load is removed.
[0005]
The present invention has been devised in view of such problems of the prior art, and the support structure does not deform during normal operation, but only deforms when an excessive load is applied, and the engine can be stopped safely, It is an object of the present invention to provide an engine bearing support structure that enables the engine to return to normal when a heavy load is removed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a bearing support structure for an engine according to the present invention includes a rolling bearing having a plurality of projections on an outer surface of an outer ring, an annular guide having a plurality of holes through which the projections pass, and a hole in the guide. Abuts against the seat provided on the outer surface of the guide and the projection on the outer periphery of the bearing, and presses the abutment plate between the plate and the inner surface of the housing to press against the seat of the guide and the projection of the bearing. And a spring.
[0007]
Instead of being provided on the outer periphery of the bearing, the protrusion may be provided on the inner surface of the backing plate, and the outer periphery of the bearing may be brought into contact with the tip of the protrusion to support the bearing.
[0008]
Preferably, the spring is a leaf spring.
[0009]
Next, the operation of the present invention will be described. Since the spring is sandwiched between the inner surface of the housing and the backing plate in a state of being compressed by a required force, the guide is pressed by the required force by the spring via the backing plate. In a normal state where the external force acting on the bearing is smaller than the required force, the projection on the outer periphery of the bearing is in contact with the backing plate, and the backing plate is in contact with the seat, and the bearing does not move.
[0010]
When a force larger than the required force acts on the bearing, and the projection on the outer periphery of the bearing presses the abutment plate with the force, the spring contracts and the bearing can move in the direction in which the force is applied. Therefore, the rotation of the engine is safely stopped as in the case where a part of the bearing support structure is broken as described in the description of the related art.
[0011]
After the excessive load is removed, the normal state can be restored.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are drawings of a bearing support structure for a jet engine according to the present invention, wherein FIG. 1A is a side view, and FIG. 1B is a view taken in the direction of arrows BB in FIG. In the drawing, reference numeral 1 denotes a rolling bearing having an inner ring 1a and an outer ring 1b. Reference numeral 2 denotes a cylindrical projection provided on the outer surface of the outer ring 1b, and a plurality (eight in the drawing) is provided. Reference numeral 3 denotes an annular guide having a plurality of holes 3b through which the projections 2 pass. 3a is a seat provided on the outer surface of the guide 3 so as to surround the hole 3b. Reference numeral 4 denotes a backing plate, which normally contacts the projection 2 and the seat 3a. Although a gap is shown between the backing plate 4 and the projection 2 and the seat 3a in the drawing, it is for the sake of easy understanding of the structure, and there is actually no gap.
[0013]
Reference numeral 5 denotes a spring interposed between the backing plate 4 and the inner surface of the housing 6, which presses the backing plate 4 against the projection 2 and the seat 3 a of the guide 3. The guide 3 is supported by a plurality of stays 7 from the inner surface of the housing 6.
[0014]
Next, the operation of the present embodiment will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation. In the drawing, F is a force acting on the contact plate 4 from the spring 5, F 1 is a force acting on the contact plate 4 from the projection 2 of the rolling bearing 1, and F 2 is a force acting on the contact plate 4 from the seat 3 a of the guide 3. It is. Since the balance of force is F = F 1 + F 2, caul 4 is F = F 1 when away from the seat 3a.
[0015]
Figure 3 is a graph showing the relationship between the displacement D and the force F 1 of the protrusion 2. The displacement D is 0 when the contact plate 4 is in contact with the seat 3a.
[0016]
As described above, since the spring 5 is sandwiched between the inner surface of the housing 6 and the backing plate 4 in a state where the spring 5 is compressed by the required force F 0 , the guide 3 is moved when the force F 1 from the projection 2 is zero. It is in a state of being pressed at a required force F 0 by the springs 5 via the abutting plate 4. In a normal state where an external force acts on the bearing 1 and the force F 1 acting on the contact plate 4 from the protrusion 2 is smaller than the required force F 0 , the protrusion 2 on the outer periphery of the bearing 1 contacts the contact plate 4 and the contact plate 4 Is in contact with the seat 3a, and the bearing 1 does not move.
[0017]
When a force greater than the required force F 0 acts on the bearing 1 and the projection 2 on the outer periphery of the bearing 1 presses the contact plate 4 with the force, the spring 5 contracts and the bearing 1 moves in the direction in which the force acts. Can be. Therefore, as described in the description of the related art, the rotation of the engine is safely stopped as in the case where a part of the bearing support structure f is broken.
[0018]
After the excessive load is removed, the normal state can be restored.
[0019]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. For example, although the spring is illustrated as a coil spring, it may be a leaf spring 5a as shown in FIG. The leaf spring is easier to assemble. Further, the projection is described as being mounted on the outer surface side of the bearing 1, but may be provided on the inner surface side of the backing plate 4, and the bearing 1 may be supported by the tip of the projection.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, the jet engine bearing support structure of the present invention holds a sufficiently soft spring element between the housing and the annular guide under a pre-loaded state, and supports the bearing in that state. Therefore, the spring is not deformed until the same load as the load previously applied to the spring is applied to the bearing, and when the load is exceeded, the spring is sufficiently deformed. After the excessive load is removed, the normal state can be restored. There is an excellent effect that the supporting structure is not broken into an irreversible state due to an excessive load as in the related art.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are drawings of a bearing support structure of the present invention, wherein FIG. 1A is a side view, and FIG. 1B is a view taken along the line BB of FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a displacement of a protrusion and a force.
FIG. 4 is a view of a leaf spring.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view near a fan of the jet engine.
FIG. 6 is an enlarged view of a bearing portion of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bearing 2 Projection 3 Guide 4 Backing plate 5 Spring 6 Housing