JPH0276927A - セラミック軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、水中で使用される水力機械の水潤滑
軸受等に利用されるセラミック軸受に関する。

（従来の技術） 既に提案されているこの種の水潤滑軸受等に利用される
セラミック軸受は、水や海水を潤滑液として回転軸を支
承する軸受であるけれども、水は油と比較して大幅に粘
性が低い。

即ち、例えば、４０℃における水の粘性係数は、０．６
５Ｘ１０−３ＮＳ／ゴであり、油は、５Ｘ１０−３ＮＳ
／ゴ程度である。

従って、負荷容量（軸受において潤滑液の圧力により支
持できる回転軸の重ｉｉ）が小さく、過渡時（回転軸の
起動時や停止時又は回転軸に急激な外力が加った時等）
には、潤滑膜が破損し易くなり、これに起因して、上記
水潤滑軸受は、軸受と回転軸とが接触しても、すぐには
異常を起さないような材料が用いられている。

即ち、上記水潤滑軸受には、通常は、樹脂軸受とカーボ
ン軸受であり、樹脂材による軸受は、衝撃には強く、又
、含水性が有るため、局所的な接触により、発熱しても
、充分に耐えることができる。

他方、カーボン材の軸受は、自己潤滑性（カーボン粉末
が潤滑材として作用する）に富み、樹脂材の軸受のよう
に寸法の誤差が生じない等の特性がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した樹脂材の軸受やカーボンの軸受
は、共に、耐摩耗性が低（、特に、スラリー等が混入し
ている水を潤滑液として使用した場合には、軸受材料と
して長期的に信頼性や安全性に問題がある。

他方、船用軸受として開発された硬質ゴム軸受は、異物
に対してゴムの変形で対応することができるけれども、
これは、潤滑液としての水が常に補給されている場合に
限られ、何らかの原因で水の供給が不足すると、直ちに
、焼付き焼損する恐れがあるばかりでなく、血圧（単位
面積当りの荷重）が大きく取れないために、高荷重の回
転軸を支持することが困難であり、さらに、血圧を小さ
くするために、軸受の径と比較して長さを長く取る必要
があるなどの構造上の制約もあり、自由度の高い設計を
することが困難である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、耐摩耗性にして血圧による制約のなｔ１セラミック材
を用いると共に、耐衝撃性のあるセラミック軸受を提供
することを１コ的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段とその作用）本発明は、回
転軸を支承するセラミック軸受体の外側に台金輪体を挿
着し、この台金輪体の外側を弾性を有する中間支持部材
を介して固定体に取付けるようにし、耐摩耗性にして面
圧による制約のなくし、しかも、耐衝撃性のあるもので
ある。

（実施例） 以下、本発明を水中軸受に適用した図示の一実施例につ
いて説明する。

第１図及び第２図において、符号１は、水平に保持され
る回転軸であって、この回転軸１はこれを支承する円筒
状をなすセラミック軸受体２に嵌装されており、このセ
ラミック軸受体２の内周には、複数の潤滑溝２ａが形成
されている。又、上記セラミック軸受体２の外側には、
金属製の台金輪体３が銀ろ−でろ−付けにより固く挿着
されており、この台金輪体３の外側は、例えば、放射状
をなすスポークのような、弾性を有する中間支持部材４
を介して、例えば、ケーシングのような固定体５に取付
けられている。

従って、上記放射状をなすスポークのような弾性を有す
る中間支持部材４は、上下方向の衝撃的な応力に対して
、ある程度の強度を保ながらも、中間支持部材４自体の
僅かな変形により、衝撃力を吸収することができるため
、上記セラミック軸受体２自体へ衝撃力が作用すること
なく、又、このセラミック軸受体２６体は機械的な強度
を有しているので、上記回転軸１の荷重を充分に支承す
ることができる。さらに、上記回転軸１の曲りに対して
も、中間支持部材４自体の僅かな変形を保持しているか
ら、柔軟性も有している。

他方、上記中間支持部材４の全部又は一部に鉛のような
粘弾性を有する素材を貼付けることにより、上記回転軸
１からの振動や衝撃力に対し、大きな減衰効果を付加す
ることもできる。

このように本発明は、セラミック軸受体２自体の耐衝撃
力の低いものを弾性を有する中間支持部材４で補いなが
ら、セラミック軸受体２自体の耐摩耗性を有効に発揮す
ることができるようになっている。

なお、上記回転軸５の摺動部にタングステンカーバイド
のような超硬材料を肉盛りをすれば、互いに耐摩耗性の
高い軸受装置が得られる。

次に、第３図及び第４図に示される本発明の他の実施例
は、円筒状をなす中間部材４の筒体部に複数の窓部４ａ
を形成して、この中間部材４自体に弾性を付加して耐衝
撃力を増大するようにしたものである。又、この円筒状
をなす中間部材４は小型にして、組立て時の芯出し作業
を容易なものにしたものである。

他方、第５図及び第６図（Ａ）、（Ｂ）に示される本発
明の他の実施例は、上記台金輪体３の外周に複数の外周
溝３ａを形成し、この各外周溝３ａに向合う上記固定体
５に各内周溝５ａを形成し、この各外周溝３ａと各内周
溝５８との間に弾性を有するバイブ状のリング又は金属
材のＯリングによる各中間部材６を位置ずれしないよう
に挿着したものであり、これにより、上記中間部材６自
体に弾性を付加して耐衝撃力を増大するようにし、第６
図（Ｂ）に示されるように、外力による変形と共に減衰
効果を持たせるようにしたものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、回転軸１を支承する
セラミック軸受体２の外側に台金輪体３を挿着し、この
台金輪体３の外側を弾性を有する中間支持部材４を介し
て固定体５に取付けるようにしであるので、セラミック
軸受体２による耐摩耗性の機能を有効に発揮できるばか
りでなく、面圧による制約のなくし、しかも、弾性を有
する中間支持部材４による機能をも有効に生かして耐衝
撃性を向上できる等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のセラミック軸受の断面図、第２図は
、同上側面図、第３図乃至第６図（Ａ）。 （Ｂ）は、本発明の他の実施例を示す各図である。 １・・・回転軸、２・・・セラミック軸受体、３・・・
台金輪体、４・・・中間支持部材、５・・・固定体。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸を支承するセラミック軸受体の外側に台金輪体を
   挿着し、この台金輪体の外側を弾性を有する中間支持部
   材を介して固定体に取付けるようにしたことを特徴とす
   るセラミック軸受。