JPH07305721A - 自動調心スラストすべり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 立型のロータ支持軸受、等に用いられる自動
調心スラストすべり軸受に関し、軸心の大きな傾斜でも
スラスト荷重を受けながら回転可能とする。 【構成】 回転軸１の下部には摺動面が球面凸形状の軸
側摺動体２が取付けられ、球面凹形状の摺動面を有する
軸受本体３に摺動して回転する。軸受本体２には複数の
静圧ポケット４があり、絞り５を介して油圧配管６を通
して油圧ポンプ７より潤滑油が供給される。回転軸１が
軸心に対して大きく傾いても、摺動面が球面凸、凹形状
で接し、潤滑油膜の作用により軸はスラスト荷重を受け
ながらスムーズに回転できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転再生式空気予熱器の
立軸型に用いられるロータ支持軸受、等に適用される自
動調心スラストすべり軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の自動調心スラストすべり
軸受の断面図、図１２は図１１における軸受パッドより
下部を示すＤ−Ｄ矢視図、図１３は図１１における周方
向断面の展開図で、油膜形成状態を誇張して示した図で
ある。これらの図において、１１は回転軸で下部に軸側
摺動板１２が取付けられている。１３は軸側摺動板１２
の下部に接して摺動する軸受パッドで、図１３に示すよ
うに複数個が同摺動板１２の円周上の下面に配置されて
いる。１４は軸受パッド１３の下部に取付けられたピボ
ットで上部レベリング板１６上で支持点を中心に軸受パ
ッドを傾斜させることができるものである。１７は上部
レベリング板１６を支え、傾斜可能に軸受支持板１５上
に配置した複数の下部レベリング板である。

【０００３】このような構造の従来のスラストすべり軸
受は、回転軸１１の回転を軸側摺動板１２と軸受パッド
１３との間で、図１３に示すように油膜２０が形成され
摺動してすべり軸受として機能するが、複数個の円周上
に配置された平面状の軸受パッド１３、上，下レベリン
グ板１６，１７とにより構成され、軸心の傾きによって
回転すべり面に発生する局部集中荷重を隣接する平面軸
受パッド１３に分散させる為のレベリング機構を有して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のスラストすべり
軸受は、図１１〜図１３に示すように、軸心の傾きによ
って発生する局部集中荷重が、１枚の平面軸受パッド１
３に作用して、焼付等の不具合が発生しない様、局部集
中荷重を隣接する複数のパッドに分散させる為に上部、
下部レベリング板１６，１７を組合わせて配置したレベ
リング機構を有している。このような構造ではレベリン
グ板１６，１７の複雑な構成で軸心の傾きを受けるた
め、許容できる軸心の傾斜角度がわずかで（通常約２
０′≒０．３程度）である。又、これを超える軸心の傾
斜に対しては、全周の平面軸受パッドに荷重が均等に作
用せず、一部の平面軸受パッドにのみ局部集中荷重が作
用し、焼付等の不具合の発生を招く為、大きな傾斜角が
生ずる場合の軸受には使用できない。

【０００５】更に、従来の構造では、前述のように軸受
パッド１３を受ける構造は上部レベリング板１６と下部
レベリング板１７とを円周上に複数組合わせて行うよう
な複雑な機構であるため製造コストが高くなり、安価に
製造できる簡単な構造のすべり軸受の実現が強く望まれ
ていた。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するため
に、回転軸の軸側摺動面を球面状として軸側摺動面を受
ける軸受本体も球面凹形状とし、この間に潤滑油が導入
しやすいような簡単な構造で軸心が大きく傾いた場合に
もスラスト荷重を均等に受けることができる自動調心ス
ラスト軸受を提供することを目的としてなされたもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明では軸
側摺動体の摺動面を球面凸形状とし、軸受本体の摺動面
もそれに接合する球面凹形状とし、球面凸形状の軸側摺
動面は、球面凹形状の軸受本体摺動面に接合した状態
で、軸心まわりに回転できる構造とする。又、この軸受
本体の摺動面に油溝を設け、摺動面を分割すると共に、
各摺動面は回転方向に対して傾斜して軸側摺動体の面と
接するような構成も提供する。

【０００８】即ち、本発明は（１）軸心回りに回転する
回転軸と、同回転軸の下面に取付けられた軸側摺動体
と、同軸側摺動体と摺動す軸受本体とによって構成され
て軸方向荷重を受けるすべり軸受にあって、前記軸側摺
動体の摺動面が球面凸形状を成し、前記軸受本体の摺動
面が同軸側摺動体の摺動面と接合する球面凹形状を成
し、軸心傾斜状態で軸回転が可能な自動調心スラストす
べり軸受を提供する。

【０００９】更に、（２）前述の（１）の発明におい
て、前記軸受本体の摺動面は複数の油溝で分割され、か
つ、同各摺動面は回転方向に対して傾斜して軸側摺動体
と接するように球面凹形状を成すことを特徴とする自動
調心スラストすべり軸受も提供する。

【００１０】

【作用】本発明は前日の手段により、（１）の発明にお
いては、回転軸が回転し、スラスト荷重を受けながら大
きく傾斜した状態でも、軸側摺動体の球面凸形形状の摺
動面と軸受本体の球面凹形状の摺動面は互いに接合関係
を維持し、軸側摺動体はそのスラスト荷重を均一に受け
て軸心回りに回転することができる。

【００１１】又、（２）の発明においては、複数の油溝
より潤滑油が軸側摺動体と軸受本体との間の摺動面に静
圧により積極的に供給することができ、更に、複数の油
溝で分割されている軸受本体の各摺動面は回転方向に傾
斜して接しているので、この傾斜部から潤滑油が動圧に
より供給され、潤滑油のくさび効果により軸側摺動体が
わずかに浮上し、油膜を形成する。従って、（１）の発
明の作用、効果に加え、一層の潤滑効果が得られるもの
である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１は本発明の第１実施例に係る自動調
心スラストすべり軸受の断面図、図２は図１におけるＡ
−Ａ矢視図、図３は図１における自動調心スラストすべ
り軸受の周方向の断面展開図である。

【００１３】これらの図において、１は回転軸、２は回
転軸１の下部に取付けられた軸側摺動体で球面凸形状の
摺動面を有している。３は軸受本体で回転する軸側摺動
体２に接合し、摺動する球面凹形状を有している。４は
軸受本体３に設けられた静圧ポケット、６は油圧配管で
絞り５を介して静圧ポケット４に接合されている。静圧
ポケット４は図２に示すように複数個、円周上で均等に
配置される。７は油圧ポンプで電動機８で駆動され、逆
止弁１０を介して油圧配管６、絞り５を経由して潤滑油
を静圧ポケット４へ供給する。９は空気モータで同じく
逆止弁１０を介して油圧配管６に接続している。

【００１４】このような構成の第１実施例において、軸
受本体３に静圧ポケット４と絞り５を設け、油圧ポンプ
７により、油圧配管６を通して潤滑油を複数の静圧ポケ
ット４へ供給する。各静圧ポケット４より、吐出される
潤滑油の静圧により、スラスト荷重を抗して図３に示す
ように、軸側摺動体２が軸受本体３よりわずかに浮上
し、この間に油膜２０が形成される。

【００１５】油圧ポンプ７は通常電動機８により駆動さ
れるが、電源が遮断されたときには、バックアップとし
て圧縮空気による空気モータ９により駆動し、潤滑油を
供給する。

【００１６】次に、図４は本発明の第２実施例に係る自
動調心スラストすべり軸受の断面図、図５は図４におけ
るＢ−Ｂ矢視図、図６は図４における自動調心スラスト
すべり軸受の周方向の断面展開図である。

【００１７】これらの図において、１は回転軸、２は回
転軸１の下部に取付けられた軸側摺動体２で、球面凸形
状の摺動面を有している。３は軸受本体で軸側摺動体２
と摺動する球面凹形状を有しているが、図５に示すよう
に油溝２１が複数個設けてあり、摺動面をこの油溝で複
数に区分している。軸受本体３の摺動面は球面凹形状を
有するが、図５，図６に示す如く、回転方向に添って狭
く、その反対方向へ広くなる微少な傾斜を持つランド２
２を有している。

【００１８】このような構造の第２実施例において、軸
受本体３には放射状に複数個の油溝２１が設けてあり、
油溝２１によって区切られた複数個のランド２２には軸
側摺動体２の回転方向Ｒに添って微小な傾斜を設けてい
る。そのため、図６に示すようにランド２２の傾斜によ
り、軸側摺動体２の回転Ｒに伴ってその動圧により潤滑
油膜２０のくさび効果で軸側摺動体２がわずかに浮上
し、油膜が形成される。

【００１９】次に、図７は本発明の第３実施例に係る自
動調心スラストすべり軸受の断面図、図８は図７におけ
るＣ−Ｃ矢視図、図９は図７における自動調心スラスト
すべり軸受の周方向の断面展開図である。これらに示す
第３実施例は第１実施例と第２実施例の機能を兼ね備え
た構成となっている。

【００２０】これらの図において、１は回転軸、２は軸
側摺動体、３は軸受本体、２１は軸受本体３に設けられ
た複数の油溝、２２はそのランドであり、これらの構造
は図４〜図６に示す第２実施例と同じものである。又、
４は静圧ポケット、５は絞り、６は油圧配管、７は油圧
ポンプ、８はその電動機、９はバックアップ用の空気モ
ータ、１０は逆止弁であり、これらは第１実施例と同じ
構成であるので詳しい説明は省略する。要するに本第３
実施例は第２実施例の構成に第１実施例に示す潤滑油供
給系統を加えた例である。

【００２１】このような構成の第３実施例において、軸
受本体３に放射状に複数個の油溝２１が設けてあり、油
溝２１によって区切られた複数個のランド２２には図９
に示すように軸側摺動体２の回転方向Ｒに添って微小な
傾斜が設けてある。各ランド２２の中央部の静圧ポケッ
ト４に絞り５を介して油圧ポンプ７により、油圧配管６
を通して潤滑油が供給される。

【００２２】各静圧ポケット４より吐出される潤滑油の
静圧により図９に示すようにスラスト荷重に抗して軸側
摺動体２が軸受本体３に対してわずかに浮上し、油膜２
０が形成される。同時にランド２２の傾斜により、軸側
摺動体２の回転に伴ってその動圧により潤滑油のくさび
効果で軸側摺動体２が更に浮上し、油膜厚さが増加す
る。

【００２３】油圧ポンプ７は通常電動機８により駆動さ
れるが、電源が遮断されたときには、バックアップとし
て圧縮空気による空気モータ９により駆動される。

【００２４】本第３実施例では、通常は油圧ポンプ７に
より潤滑油を供給し、軸側摺動体２は静圧によって浮上
し、軸側摺動体２の回転に伴って発生するくさび効果す
なわち動圧によって更に浮上する。

【００２５】ところが、電源遮断、圧縮空気遮断等の非
常時に、油圧ポンプ７から潤滑油が全く供給されない場
合には、第２実施例のようにくさび効果すなわち動圧の
みによって軸側摺動体２の浮上が保たれる。

【００２６】以上、説明の第１実施例においては、球面
凸形状の摺動面を有する軸側摺動体２とこれに接合する
球面凹形状の摺動面を有する軸受本体３との軸受面に静
圧ポケット４を複数設けて油圧ポンプ７により潤滑油を
静圧によって供給するようにし、第２実施例において
は、前述の軸側摺動体２とこれに摺動する軸受本体３に
わずかに傾斜を有するランド２２を設けて動圧によるく
さび効果によって潤滑油膜を形成するようにし、更に、
第３実施例においては、この第２実施例の構成の傾斜し
たランド２２を有して動圧による潤滑を持つと共に、第
１実施例における静圧ポケットを有して油圧ポンプ７で
潤滑油を静圧で供給するようにした構成とし、これらの
第１〜第３実施例のように軸側摺動体２と軸受本体３と
の間に油膜２０を形成せしめてスラスト荷重を受け、す
べり軸受として機能するものである。

【００２７】このような第１〜第３実施例において、図
１０に示すように回転軸１の軸心がθだけ傾いた場合
（通常１〜２°）には、スラスト荷重を受けながら軸側
摺動体２は軸受本体３との間で油膜２０が形成され、球
状面に添って軸心回りに回転することができる。なお、
軸心の許容傾斜角度は通常は１〜２°程度であるが、軸
側摺動体２と軸受本体３の直系及び球面半径等の寸法諸
元を変更することにより、更に大傾斜角度に対しても許
容できるものとすることができる。

【００２８】又、第１〜第３実施例は共に構造が単純で
ある為、従来型に比べ、上，下レベリング板１６，１
７、等を組合わせた複雑な構造が必要ないので製造コス
トが低くできる。従って、許容軸心傾斜角度の大きい自
動調心スラストすべり軸受を、安価に提供することがで
きる。

【００２９】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
においては、軸側摺動体の摺動面を球面凸形状とし、こ
れに摺動する軸受本体を球面凹形状とする構造としたも
ので、回転軸が軸心に対して大きく傾斜した状態でもス
ラスト荷重を受けながらスムースに回転を維持すること
ができる。

【００３０】又、この軸受本体の摺動面を油溝で区分
し、その摺動面を回転方向に対して傾斜させて接する構
成としたので潤滑効果が増し、大きな傾斜の場合におい
てもスラスト荷重を受けながら回転を円滑に維持するこ
とができる。

【００３１】更に、軸受構造が従来と比較し、上，下す
べり板の組合せ、等の複雑な機構がないために、製造コ
ストを低くすることができ、許容軸心傾斜角度の大きい
自動調心スラストすべり軸受を安価に提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る自動調心スラストす
べり軸受の断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図１における自動調心スラストすべり軸受の周
方向の断面展開図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る自動調心スラストす
べり軸受の断面図である。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図６】図４における自動調心スラストすべり軸受の周
方向の断面展開図である。

【図７】本発明の第３実施例に係る自動調心スラストす
べり軸受の断面図である。

【図８】図７におけるＣ−Ｃ矢視図である。

【図９】図７における自動調心スラストすべり軸受の周
方向の断面展開図である。

【図１０】本発明の自動調心スラストすべり軸受の回転
軸傾斜状態の断面図である。

【図１１】従来の自動調心スラストすべり軸受の断面図
である。

【図１２】図１１におけるＤ−Ｄ矢視図である。

【図１３】図１１における従来の自動調心スラストすべ
り軸受の周方向の断面展開図である。

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ 軸側摺動体 ３ 軸受本体 ４ 静圧ポケット ５ 絞り ６ 油圧配管 ７ 油圧ポンプ ８ 電動機 ９ 空気モータ ２０ 油膜 ２１ 油溝 ２２ ランド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心回りに回転する回転軸と、同回転軸
   の下部に取付けられた軸側摺動体と、同軸側摺動体と摺
   動する軸受本体とによって構成されて軸方向荷重を受け
   るすべり軸受であって、前記軸側摺動体の摺動面が球面
   凸形状を成し、前記軸受本体の摺動面が同軸側摺動体の
   摺動面と接合する球面凹形状を成し、軸心傾斜状態で軸
   回転が可能な自動調心スラストすべり軸受。
2. 【請求項２】 前記軸受本体の摺動面は複数の油溝で分
   割され、かつ、同各摺動面は回転方向に対して傾斜して
   軸側摺動体と接するように球面凹形状を成すことを特徴
   とする請求項１記載の自動調心スラストすべり軸受。