JPH0158768B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、可動ジヤーナル軸受に係り、特に動
圧型の可動ジヤーナル軸受に関するものである。

〔発明の背景〕

動圧型の可動ジヤーナル軸受としては、例え
ば、米国特許第3497276号明細書に示されている
ようなものが知られている。

米国特許第3497276号明細書に示されている可
動ジヤーナル軸受は、第４図に示すようなもの
で、図中１の方向に回転中の回転軸２は円周３箇
所でパツド３ａおよびパツド３ｂにより非接触に
支えられる。パツド３ａは固定ピボツト４ａの、
パツド３ｂは可動ピボツト４ｂの頂部とそれぞれ
のパツド溝６の底部７と点接触で支持されてい
る。固定ピボツト４ａは、軸受ハウジング８に固
定されている。可動ピボツト４ｂは、軸受ハウジ
ング８内の孔９内を回転軸２の半径方向に移動可
能なように弾性体のコイルバネ１０で支えられて
いる。コイルバネ１０の一端は、軸受ハウジング
８の案内ネジ溝１１に合うネジ部を有するストロ
ーク調整ネジ１２で拘束されている。孔９には段
部１３があり、可動ピボツト４ｂがこの段部１３
に接触して拘束され、可動ピボツト４ｂが所定の
距離以上パツド３ｂ側に近づかないような構造と
なつている。

回転軸２が静止している時は、コイルバネ１０
で回転軸２側に押された可動ピボツト４ｂは、孔
９の段部１３でコイルバネ伸び方向に拘束され、
可動ピボツト４ｂの頂部５とパツド３ｂの底部７
は非接触である。すなわち、パツド３ｂは、回転
軸２と、可動ピボツト４ｂの間を前記非接触分だ
け、ガタが生じている。このガタは、回転軸２が
回転し始める際、パツド３ａ，３ｂとの接触面の
摩擦力を最小にするためで、回転軸２は小さなト
ルクで回転を開始できる。回転軸２が回転を始め
ると、回転軸２外面と３個のパツド３ａ，３ｂ面
間に空間１４内の気体もしくは液体が薄膜を形成
し、その薄膜の剛性によつてパツド３ｂは浮上す
る。回転軸２の回転速度が増加するとともに薄膜
の剛性は大きくなり、パツド３ｂの浮上量も増加
する。パツド３ｂの溝６の底面７に可動ピボツト
４ｂの頂部５と接触すると、パツド３ｂの浮上量
すなわち半径方向移動距離は、コイルバネ１０の
剛性によつて制御される。この時、薄膜の剛性
は、コイルバネ１０の剛性と一致する。回転軸２
を高速度で安定に回転させるため、コイルバネの
剛性は、回転軸が高速度で安定となるように硬め
に設定してある。すなわち、前記した段部１３で
可動ピボツト４ｂが拘束されストツプしないと、
コイルバネ１０の硬めの剛性が静止した回転軸２
に直接作用し、大きなトルクがかからないと回転
軸２は回転しはじめない。

このような可動ジヤーナル軸受では、回転軸の
定常回転時の支持は問題なく行われるが、しか
し、回転軸の静止時並びに回転軸の回転開始時、
回転停止時、即ち、非定常回転時の可動ピボツト
の頂部とパツドの底部の非接触によるガタによる
不都合対策は考えられていない。即ち、回転軸の
非定常回転時に上記ガタのために回転軸とパツド
間には、回転軸の振れ回りによる大きな衝突荷重
が加わり回転軸やパツドが損傷するという問題が
ある。また、このような可動ジヤーナル軸受を回
転軸と共に組立てた後、この組立て品を運搬する
際、回転軸の静止による上記ガタのために、回転
軸はその半径方向に移動自由となり回転軸とパツ
ド間に衝突荷重が加わり回転軸やパツドが損傷す
るという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、回転軸の静止時並びに非定常
回転時における可動ピボツトとパツドとの間のガ
タをなくすことで、回転軸の静止時並びに非定常
回転時における回転軸とパツド間での衝突荷重の
発生を抑制して回転軸やパツドの損傷を防止でき
る可動ジヤーナル軸受を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、回転軸を該回転軸の半径方向に支持
する複数個のパツドと、該パツドの内少なくとも
１個のパツドを前記回転軸の半径方向に移動可能
に支持する可動ピボツトと、該可動ピボツトを設
ける軸受ケーシングと、前記回転軸の静止時並び
に非定常回転時に前記可動ピボツトを前記パツド
に当接させる第１の弾性体と前記回転軸の定常回
転時に前記可動ピボツトに予荷重を作用させる第
２の弾性とを有する予荷重負荷手段とを具備した
ことを特徴とするもので、回転軸の静止時並びに
非定常回転時における可動ピボツトとパツドとの
間のガタを無くすようにしたものである。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図、第２図により説明
する。

第１図で、この場合、可動ジヤーナル軸受は、
回転軸１７を回転軸１７の半径方向に支持する複
数個のパツドと、該パツドの内少なくとも１個の
パツド１６を回転軸１７の半径方向に移動可能に
支持する可動ピボツト１５と、可動ピボツト１５
を設ける軸受ハウジング２３とより成り、回転軸
１７の回転状況、即ち、回転軸１７の静止、非定
常回転、定常回転に応じて可動ピボツト１５に作
用する予荷重を変化可能な予荷重負荷手段が設け
られている。

第１図で、予荷重負荷手段は、回転軸１７の静
止時並びに非定常回転時に可動ピボツト１５をパ
ツド１６に当接させガタが生じるのを防止する第
１の弾性体、例えば、コイルバネ１８ａと、回転
軸１７の定常回転時に可動ピボツト１５に予荷重
を作用させる第２の弾性体、例えば、コイルバネ
１８ｂとで構成されている。コイルバネ１８ｂ
は、第２図に示すようにして回転軸１７の定常回
転時に可動ピボツト１５に作用させるのに必要な
荷重を調整される。

第２図で、コイルバネ１８ｂと、コイルバネ１
８ｂの両端でバネ伸び方向を拘束する移動体であ
るバネ止め１９と、拘束体であるバネ固定ネジ２
０と、コイルバネ１８ｂで生じさせる予荷重を調
整する他の拘束体であるネジ回し溝２１の付いた
負荷調整ネジ２２とを組合せたものを、例えば、
半導体式の荷重センサ２７を底部に設置したシエ
ル２８に取り付ける。荷重センサ２７に加わる荷
重は、リード線２９で結線された荷重計３０で読
み取る。第２図の状態で、バネ固定ネジ２０をシ
エル２８に対してネジ込むと、コイルバネ１８ａ
は、バネ止め１９で拘束された状態で剛性が増
す。その荷重は、バネ止め１９に接した荷重セン
サ２７に伝えられ、その値は荷重計３０に表示さ
れる。このようにして、所定の大きな負荷荷重ま
でバネ固定ネジ２０をネジ込む。所定の大きな負
荷荷重に達すると、この時、負荷調整ネジ２２
は、バネ止め１９と非接触状態にあるが、ネジ回
し溝２１にドライバー先端を挿入し、バネ止め１
９に接触するまで、この場合は、上方に移動させ
る。バネ止め１９に接した後、コイルバネ１８ｂ
の伸び長さを拘束するため、ネジ部３１を接着剤
等で固着し、ネジがゆるむことを防止する。これ
で、コイルバネ１８ｂが発生する予荷重の精密調
整を終了し、コイルバネ１８ｂを含むバネ固定ネ
ジ２０ごと、シエル２８より取りはずす。

第１図で、回転軸１７にパツド１６等のパツド
を組合せた後に、軸受ハウジング２３の孔２４に
は、可動ピボツト１５が、その頂部をパツド１６
のパツド溝の底部に当接して挿入される。その
後、一端を可動ピボツト１５に当接してコイルバ
ネ１８ａが孔２４に挿入される。その後、予荷重
調整済みのコイルバネ１８ｂを含むバネ固定ネジ
２０が軸受ハウジング２３のネジ溝２５に取り付
けられ、この状態でコイルバネ１８ａの他端は、
バネ固定ネジ２０の下端面に当接する。その後、
回転軸１７、パツド１６、可動ピボツト１５およ
びバネ止め１９がそれぞれ接触する状態までバネ
固定ネジ２０をねじ込み、接触した後、ネジ溝２
５のネジピツチが0.5mmのネジであれば、1/50回
転逆回しして、約10μｍだけの間〓３２を可動ピ
ボツト１５とバネ止め１９の間に与え、バネ固定
ネジ２０を軸受ハウジング２３にナツト２６で固
定する。その他に、バネ固定ネジ２０の固定はネ
ジ部を接着剤で固着してもよい。この状態で、コ
イルバネ１８ａに生じる小さい予荷重はコイルバ
ネ１８ａのバネ定数と可動ピボツト１５上部とバ
ネ固定ネジ２０の間隔すなわちストロークで決定
される。したがつて、コイルバネ１８ａとして
は、所定の小さい予荷重を該ストロークで発生で
きるバネ定数のものを使用する。

コイルバネ１８ａによる小さい予荷重は、パツ
ド１６を回転軸１７に軽く押し当てる作用をす
る。この予荷重は、回転軸１７が回転し始める際
回転を阻止する程の力ではない値に設定してい
る。したがつて、回転軸１７は回転初期段階、す
なわち、回転初期から低速回転の範囲で、コイル
バネ１８ａの予荷重により回転軸１７の振れ回り
がない安定な回転を保証でき、回転軸１７とパツ
ド１６間の衝突荷重は発生せず、また、回転軸１
７が高速回転のように定常回転して、パツド１６
の浮上量が増し、可動ピボツト１５がバネ止め１
９に接触すると、パツド１６にはコイルバネ１８
ｂの大きい予荷重が追加して作用し、高速時の安
定回転が保証できる。また、回転軸１７の回転停
止時においても回転速度が低下すると、コイルバ
ネ１８ａがパツド１６を支持し、安定な停止が確
保できる。また、回転軸１７の静止時も、コイル
バネ１８ａがパツド１６をガタ無しで支持してい
るので、回転軸１７とジヤーナル軸受組立品を運
搬する際にも、回転軸１７とパツド１６間にガタ
による衝突荷重は生じない。

本実施例によれば、回転軸の静止状態から、低
速回転範囲で、回転軸とパツド間のガタを無くす
ることができるので、回転軸とジヤーナル軸受組
立て品の運搬時および回転初期および停止の際
に、回転軸とパツド間に衝突荷重を発生させるこ
とを防止でき、両者を損傷させない効果がある。

第３図は、本発明の他の実施例を示すもので、
第１図に示した一実施例と異なる点は、コイルバ
ネ１８ａがコイルバネ１８ｂと直列に配置され、
バネ止め１９と可動ピボツト１５が回転軸１７が
静止状態で接触していることである。

本実施例は、バネ固定ネジ３３およびこの上端
部とバネ支持ネジ３４の下端部に接触するコイル
バネ１８ａで構成される。コイルバネ１８ｂによ
つて発生される予荷重は第２図で示したようにし
て同様に調整される。コイルバネ１８ａの予荷重
は、バネ固定ネジ３３とバネ支持ネジ３４間の距
離調整で決定されるが、この予荷重は、回転軸１
７の回転初期において回転を防止しない値を設定
する。

回転軸１７が定常回転する場合は、パツド１６
が浮上し、可動ピボツト１５、コイルバネ１８
ｂ、バネ固定ネジ３３が、コイルバネ１８ａを縮
めながら上昇する。所定の浮上量、すなわち、バ
ネ固定ネジ３３の端面３３ａとバネ支持ネジ３４
の端面３４ａ間の距離に達すると、両者は接触
し、以後、コイルバネ１８ｂのみの予荷重が作用
する。

本実施例によれば、コイルバネ１８ｂの予荷重
が作用する場合、可動ピボツトにはコイルバネ１
８ａの予荷重は作用しないので、コイルバネ１８
ｂの予荷重を精密調整しておけば良く、コイルバ
ネ１８ａの予荷重を考慮せずにジヤーナル軸受け
を組立てることができ、上記一実施例での効果の
他に組立て作業を短時間に行い得る効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転軸の静止時並びに非定常
回転時における可動ピボツトとパツドとの間のガ
タを無くすことができるので、回転軸の静止時並
びに非定常回転時における回転軸とパツド間での
衝突荷重の発生を抑制でき回転軸やパツドの損傷
を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による可動ジヤーナル軸受の
一実施例を示す可動ピボツト回りの横断面図、第
２図は、第１図の回転軸の定常回転時に可動ピボ
ツトに予荷重を作用させるコイルバネの予荷重調
整状況を示す横断面図、第３図は、本発明による
可動ジヤーナル軸受の他の実施例を示す可動ピボ
ツト回りの横断面図、第４図は、従来の可動ジヤ
ーナル軸受例を示す横断面図である。 １５……可動ピボツト、１６……パツド、１７
……回転軸、１８ａ，１８ｂ……コイルバネ、２
３……軸受ハウジング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸を該回転軸の半径方向に支持する複数
   個のパツドと、該パツドの内少なくとも１個のパ
   ツドを前記回転軸の半径方向に移動可能に支持す
   る可動ピボツトと、該可動ピボツトを設ける軸受
   ケーシングと、前記回転軸の静止時並びに非定常
   回転時に前記可動ピボツトを前記パツドに当接さ
   せる第１の弾性体と前記回転軸の定常回転時に前
   記可動ピボツトに予荷重を作用させる第２の弾性
   体とを有する予荷重負荷手段とを具備したことを
   特徴とする可動ジヤーナル軸受。 ２ 前記第１の弾性体であるコイルバネを前記少
   なくとも１個のパツドに対応した位置で半径方向
   に前記軸受ケーシングに形成した孔に挿入された
   前記可動ピボツトと前記孔に対応して前記軸受ケ
   ーシングに取付けられるバネ固定ネジとの間に張
   設し、前記第２の弾性体であるコイルバネを前記
   バネ固定ネジと該バネ固定ネジに設けた負荷調整
   ネジに前記回転軸の定常回転時に前記可動ピボツ
   トと接触し半径方向に可動に設けられたバネ止め
   との間に張設した特許請求の範囲第１項記載の可
   動ジヤーナル軸受。 ３ 前記第１の弾性体であるコイルバネを前記少
   なくとも１個のパツドに対応した位置で半径方向
   に前記軸受ケーシングに形成した孔に対応して前
   記軸受ケーシングに取付けれるバネ支持ネジと前
   記孔内に設けられたバネ固定ネジとの間に該バネ
   固定ネジを前記回転軸の定常回転時に前記バネ支
   持ネジと接触可能に張設し、前記第２の弾性体で
   あるコイルバネを前記バネ固定ネジと該バネ固定
   ネジに設けた負荷調整ネジに前記可動ピボツトと
   接触し半径方向に可動に設けられたバネ止めとの
   間に張設した特許請求の範囲第１項記載の可動ジ
   ヤーナル軸受。