JPH0211617Y2

JPH0211617Y2 -

Info

Publication number: JPH0211617Y2
Application number: JP1985172338U
Authority: JP
Priority date: 1985-11-11
Filing date: 1985-11-11
Publication date: 1990-03-27
Also published as: JPS6280016U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、滑り面にセラミツクス材を使用した
セラミツクス軸受に関し、特に川砂等の硬い固形
物を混入する水を取扱う立軸ポンプの軸受とし
て、また立軸ポンプ等においてポンプの取扱い水
そのものを潤滑液として用いるようにした水中軸
受等に好適なものである。

（従来の技術）従来、この種の水中軸受ポンプには、ゴム軸
受、樹脂軸受、カーボン軸受等が用いられていた
が、立軸ポンプ等で、軸受用潤滑液にそのポンプ
の吐出水（取扱い水）を利用するように構成され
たものでは、起動時、所定回転数に達して軸受室
に必要な潤滑液を供給するまでの間、ドライ運転
となるため、従来軸受では、別途注水装置を設け
る等の必要があつた。また、川砂などの硬質アル
ミナの固形物を含む液では、軸受面の摩耗が大き
く、短時間で取り換えを余儀なくされているのが
実状であつた。

上記の点にかんがみ、起動時のドライ運転にも
耐え、また川砂などの硬質固形物の混入した河川
水及びスラリ入り海水にも十分な耐久性をもたせ
るために、第３図に示すように、セグメント状に
分割された各セラミツクスセグメント１１を、滑
り面を残してそれらの各セラミツクスセグメント
の周りを硬質ゴム等の弾性物質１２で支持させ、
軸受ハウジング３内面に間隔を隔てて取り付けた
セラミツクス軸受が、本出願人によつて既に開発
されている。（特開昭60−30822号）上記のセラミツクス軸受によると、自己潤滑式
立軸ポンプの軸受として使用した場合、軸スリー
ブに超硬材料が使用されていると、ポンプ始動
時、軸受室に潤滑水が到達するまでの間でも、ド
ライ状態でも十分使用に耐えることができ、また
川砂などの固形物を含む液を取扱う場合、セラミ
ツクス片１１と軸スリーブ面６との間の摺動面に
固形物をかみ込んでも、該固形物は、各セラミツ
クス片相互の間に形成されているハウジング３と
軸スリーブ面６との間隙部、及びセラミツクス片
を支持する弾性材１２に一部くい込んで捕捉され
る。

また、セラミツクス材の脆性に対しても、各セ
ラミツクス片１１の周辺を弾性材１２によつて支
持されバツクアツプされているので、衝撃に対し
ても十分耐えることができ、また弾性体にテフロ
ン（登録商標、以下同じ）を使用した場合、耐熱
性にも高い性能を有する。

また、セグメント状に分割され、内周にシヤフ
トの外周に接する接面を構成したセラミツクス等
からなる軸受片を、軸方向のアリ溝によつてゴム
製の中間筒に取付け、該ゴム製中間筒を、金属製
外筒を介してハウジングの内側に一体に結合した
軸受も従来公知である（特開昭51−14365号公報
参照）。このものは、シヤフトの回転により、シ
ヤフトとの接面に楔作用によつて流体を強制圧入
し、該部の流体膜の圧力の強さを強めて軸受負荷
容量を著しく高め、また軸受片をゴム製の中間筒
で包囲しているので吸振性と緩衝性が高く、シヤ
フトの振動を吸収緩和するようになつている。

（考案が解決しようとする問題点）上記した従来公知のもの及び既に開発されたセ
グメント状セラミツクス軸受における各セメント
に、例えば第２図に示すように、セラミツクスセ
グメント（セラミツクス片）として最も製造が容
易で安価な円柱状セグメント１を使用する場合、
該セラミツクスセグメント１の固定は、セラミツ
クスセグメント１と弾性体２との接着力のみによ
つて行われるている。ところが、このような弾性
体とセラミツクスとの接着は強固なものではな
く、セラミツクスセグメント１が運転中にはがれ
て軸受としての機能を果さなくなるという恐れが
ある。

また、上記のような恐れをなくすために、前記
第３図に示すように又は従来公知のもののよう
に、セラミツクスセグメントを特殊な形状にする
と、セラミツクスは硬くて脆く加工困難なため、
該セラミツクスセグメントが高価になり、また製
造も難しくなるという問題点があつた。

本考案は、上記のような問題点を解決し、硬く
て脆く加工困難なセラミツクスセグメントを特殊
な形状にすることなく、しかも弾性体との接着を
強固にすることを技術的課題としている。

（問題点を解決するための手段）本考案は、上記した従来技術の問題点及び技術
的課題を解決するために、滑り面にセラミツクス
材を使用し且つセグメント状に分割された各セラ
ミツクスセグメントを、ゴムなどの弾性体の内面
に間隔を隔てて取付けたセラミツクス軸受におい
て、上記各セラミツクスセグメントを円柱状に形
成すると共に、滑り面を残してそれらの各セラミ
ツクスセグメントの周りを金属部材で覆い、両者
を焼嵌めや接着剤等によつて固く装着し、該金属
部材を、軸受ハウジング内面に設けられたゴムな
どの弾性体の内面に間隔を隔てて取り付けたこと
を特徴としている。

（作用）本考案は、上記のように構成したことにより、
例えば自己潤滑式立軸ポンプの軸受として使用し
た場合、軸スリーブに超硬材料が使用されている
と、ポンプ始動時、軸受室に潤滑水が到達するま
での間、ドライ状態でも十分使用に耐えることは
従来のものと変はないが、本考案では、円柱状に
形成されたセラミツクスセグメントが金属部材に
強固に固定できるため、運転中にセラミツクスセ
グメントが廻つてしまう恐れがない。

また、川砂などの固形物を含む液を取扱う場
合、セラミツクスセグメントと軸スリーブ面との
間の摺動面に固形物をかみ込んだ時は、弾性体が
緩衝材の働きをする。また、セラミツクスは脆く
て割れ易い性質を有するが、各セラミツクスセグ
メントは金属部材に直接接着されているので、各
セラミツクスセグメントに作用する曲げ応力や引
張り応力は最小限に押えられ、また金属部材とゴ
ム等の弾性体が接する面の大きさを適当に選ぶこ
とにより、該弾性体に加わる面圧を適当な値にす
ることができ、軸受は信頼性の高い運転を接続す
る。

（実施例）次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示すセラミツク
ス軸受の端板を取り除いて示す平面図であつて、
図面に記載した符号のうち、第２図に記載した符
号と同一のものは同一ないし同類部分を示すもの
とする。図において、円柱形のセラミツクスセグ
メント１は、金属部材４に滑り面を残して焼きば
めで固く装着されている。なお、この装着方法と
しては、接着剤などの使用した他の方法でもよ
い。上記の金属部材４は、ゴムなどの弾性体５に
装着されており、該弾性体５は、金属シエルから
なる軸受ハウジング３に装着されている。

このようにして構成された金属シエルからなる
軸受ハウジング３の両側（両端面）には、図示し
ていないテフロン等よりなるシートを介して両端
板がボルトによつて一体に締付けられて軸受を構
成している。なお、上記セラミツクスセグメント
１は、Si₃N₄（窒化珪素）又はSiC（炭化珪素）等
によつて構成され、通常４〜10分割されている。
また金属部材４は、耐蝕性を有し、且つセラミツ
クス材とほぼ同様の熱膨脹係数を有するものであ
ればよく、その外形状も、弾性体５に安定して保
持される形であればよく、図示された断面形状が
扇形に限らないことは勿論である。

この実施例によれば、セラミツクスセグメント
１は金属部材４に焼ばめ等により強固に固定され
るので、運転中にセラミツクスセグメント１が廻
つてしまう恐れがない。

また、ゴミなどの異物をセラミツクスセグメン
ト１と軸スリーブ面６との間の摺動部にかみ込ん
だ時には、弾性体５が緩衝材の働きをする。また
セラミツクス材の脆性に対しては、各セラミツク
スセグメント１は金属部材４に直接接着されてい
るので、各セグメント１に作用する曲げ応力や引
張り応力は最小限に押えることができるし、また
金属部材４と弾性体５との接合面の大きさを適当
に選ぶことにより、弾性体５に加わる面圧を適当
な値にすることができ、軸受の信頼性を向上させ
ることができる。

また、この実施例にも示すように、セラミツク
スセグメントの断面形状が円形であるため、焼ば
めの締代精度が容易に得られ、加工も容易である
ので、精度がよく信頼性の高いセグメント構造を
少ない加工工数で提供できる。また、各円柱状セ
グメントは軸側外周面と線接触に近い状態で摺動
するので、該軸受装置が例えばポンプ始動時、無
潤滑下で運転される時の、即ち気中（ドライ）運
転時の発熱を低下させる効果がある。これは高い
面圧にも十分耐えられるからである。

（考案の効果）以上説明したように本考案によれだ、セグメン
ト状に分割された各セラミツクスセグメントを円
柱状に形成すると共に、滑り面を残してその周り
を焼ばめ等によつて固く金属部材で覆い、該金属
部材を、軸受ハウジング内面に設けられた弾性体
の内面に間隔を隔てて取り付けているので、セラ
ミツクスセグメントとして安価で加工し易い円柱
状セグメントを使用することができ、しかも該円
柱状セグメントが弾性体内で廻つてしまう恐れが
なく、また異物をかみ込んだ時の緩衝が可能とな
り、またセラミツクスに過度な曲げ応力が作用す
ることを防ぐことができるので、セラミツクス軸
受の信頼性を向上させることができる。

また、セラミツクス材を分割しているので、容
易に大形の軸受にも適用でき、コスト的にも安価
となり、またドライ運転が可能になるので、従来
軸受で別個に設けていた注水装置も不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すセラミツクス
軸受の端板を取り除いて示した平面図、第２図及
び第３図は従来のセラミツクス軸受の同様の図面
である。１……セラミツクスセグメント、３……軸受ハ
ウジング、４……金属部材、５……弾性体。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

滑り面にセラミツクス材を使用し且つセグメン
ト状に分割されたセラミツクスセグメントを、ゴ
ムなどの弾性体の内面に間隔を隔てて取付けたセ
ラミツクス軸受において、上記各セラミツクスセ
グメントを円柱状に形成すると共に、滑り面を残
してこれら各セラミツクスセグメントの周りを金
属部材で覆い、両者を固く装着し、該金属部材
を、軸受ハウジング内面に設けられたゴムなどの
弾性体の内面に間隔を隔てて取付けたことを特徴
とするセラミツクス軸受。