JPH09144748A - ジャーナル軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転起動時の回転軸とジャーナル軸受のメタル
接触による軸受損傷を防止する。 【解決手段】回転機械に使用される回転軸１を支持する
軸受２に関して、軸受２に潤滑性及び可撓性のある高分
子材料等や可撓性のある形状記憶材料等で作られ、微小
な突起を有した板材３を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種回転機械に適
用されるジャーナル軸受、特に起動・停止時のメタル接
触による損傷や摩耗を防止することのできるジャーナル
軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種回転機器等に用いられる動圧ジャー
ナル軸受を、図１０と図１１に示す。１は回転軸を、２
は軸受である。回転軸１は軸受２内で回転し、回転軸１
が偏心する事により発生する潤滑油の油膜圧力により、
回転軸１に負荷される荷重が支えられる。しかし、低速
回転の時や回転起動時などは図１１のＡ部に示す様に、
回転軸１と軸受２はメタル接触をしてしまい、軸受に損
傷を負わせる等の問題があった。この問題を解決するた
めに、図１２に示すような動圧溝１Ｇを回転軸１に設
け、低速回転時に大きな油膜圧力を発生させて、低速回
転時の回転軸１と軸受２のメタル接触を防いでいる。し
かし、回転起動時の回転軸１と軸受２のメタル接触を防
ぐことはできない。この問題を解決するために、従来、
実開平6− 54914 号公報では、図１２に示す様に、磁
石２Ｍを非磁性体の軸受２に設け、回転起動時に磁力
で、磁性体の回転軸１を引きつけることによりメタル接
触を軽減させて、軸受損傷を防止する方法が考えられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来のジャー
ナル軸受の低速回転時や回転起動時に回転軸と軸受に発
生するメタル接触による軸受損傷をするなどの問題点を
解決するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】軸受に潤滑性及び可撓性
のある高分子材料等や可撓性のある形状記憶材料等で作
られ、微小な突起を有した板材を付加したものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明を図１から図９を用いて示
す。図１及び図２はそれぞれ停止時と回転時の軸受の断
面図を示し、図３及び図４はそれぞれ、図１のＣＣ部断
面図及び図２のＣ′Ｃ′部断面図を示し、図５及び図６
はそれぞれ、図３のＤ部拡大図及び図４のＤ部拡大図を
示し、図７及び図８はそれぞれ図１のＢ部と図５のＥＥ
断面の拡大断面図及び図２のＢ′部と図６のＥ′Ｅ′断
面の拡大断面図を示し、図９は微小突起を有した板材の
斜視図を示す。１は回転軸、２は軸受、３は潤滑性及び
可撓性のある高分子材料等または可撓性のある形状記憶
材料等で作られ、微小な突起を有した板材である。可撓
性の板材３は軸受２に付加されている。この板材３に
は、図５及び図７の様な微小突起３１を設けてある。微
小突起３１は低速回転時や回転起動時には突起３１を突
出し、回転軸１を支持する。板材３は図９に示すように
複数の微小突起３１を有する。図１１の従来の軸受では
停止時に回転軸１が軸受２に線接触に近い微小な領域Ａ
部でメタル接触をする。この状態から回転軸１が回転起
動しはじめると、過大な荷重が微小な領域に集中しなが
ら、相対運動を始めるため、軸受は摩耗により損傷を負
う。そこで、板材３を軸受２に付加することにより、回
転軸１は潤滑性があり、可撓性がある微小突起３１を有
する板材３を介して軸受２と接触するので、まず金属接
触は有り得ず、接触しても摩耗を極力押さえることが可
能である。また、回転軸１は微小突起３１と複数部分で
接触しているので過大な荷重が微小領域に集中すること
がなくなるため、回転起動時に回転軸１を支持すること
が容易になり、その際の摩擦による摩耗も軽減できる。
また、低速回転時での回転軸１と軸受２の間を流れる潤
滑油は層流であるが、微小突起３１が存在することによ
り、潤滑油に乱れが発生し、乱流になる。これにより、
低速回転時から多くの油量が流れ、厚い油膜を発生させ
るので、軸受は安定化することになる。さらに、微小突
起３１は回転軸１の回転方向に変形することができる様
になっているので、回転軸１が安定な油膜圧力を発生す
るまで回転数が上がると、大きな油膜圧力と粘性抵抗に
より、図６及び図７に示すように微小突起３１は軸受２
に押し付けられ、突出をなくし、滑らかな軸受面にな
る。微小突起３１の突出の制御は、板材の厚さ及び微小
突起３１の形状により可能である。これにより、回転軸
１と軸受２の間に潤滑性をあげる大きな隙間を確保でき
る。また、板材３は、高分子材料だけでなく、可撓性及
び二方向性の形状記憶性を有する材料でも、前記機能を
有することが可能である。軸受が定常回転している時の
温度より数℃低い温度で、滑らかな板形状を、それ以下
の温度では突起３１が突出する形状を記憶させた可撓性
を有する形状記憶板材を用いれば、回転起動時や低速回
転時には定常回転時より軸受温度が低いので、微小突起
３１が板材３より突出し、回転軸に接触し荷重を支持す
る。回転が定常になると、軸受温度が上がり、記憶処理
をした設定温度を越えると、板材３の微小突起３１は突
出を止め、滑らかな板に戻る。微小突起３１の突出の制
御は、形状記憶板材の材質，板材の厚み及び突起の形状
により可能である。

【０００６】

【発明の効果】軸受とジャーナル軸の間の焼き付き等の
軸受損傷が極端に減少するので、軸受メンテナンス期間
の長期化が可能であり、軸受メンテナンスする際にも可
撓性の板材を交換するのみの容易なメンテナンスが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による停止時のジャーナル軸
受の断面図。

【図２】本発明の第二の実施例による回転時のジャーナ
ル軸受の断面図。

【図３】図１の実施の形態の一例の停止時のジャーナル
軸受のＣＣ部の断面図。

【図４】図１の実施の形態の一例の回転時のジャーナル
軸受のＣ′Ｃ′部の断面図。

【図５】図３の実施の形態の一例の停止時のジャーナル
軸受のＤ部の拡大断面図。

【図６】図４の実施の形態の一例の回転時のジャーナル
軸受のＤ′部の拡大断面図。

【図７】図１の実施の形態の一例の停止時のジャーナル
軸受のＢ部及び図５のＥＥ部の拡大断面図。

【図８】図２の実施の形態の一例の回転時のジャーナル
軸受のＢ′部及び図６のＥ′Ｅ′部の拡大断面図。

【図９】実施の形態の一例による可動時した微小突起の
拡大斜視図。

【図１０】従来の回転時のジャーナル軸受の断面図。

【図１１】従来の停止時のジャーナル軸受の断面図。

【図１２】従来の回転時の動圧溝を有したジャーナル軸
受の断面図。

【図１３】従来の回転時の動圧溝と磁石を有したジャー
ナル軸受の断面図。

【符号の説明】

１，１Ｇ…回転軸、２…ジャーナル軸受、２Ｍ…磁石、
３…可撓性の板材、３１…可動性の微小突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 富男 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能な軸と軸受とを相対回転させて動
   圧を発生させるジャーナル軸受において、前記軸受の受
   面に前記軸受と前記軸の間の隙間よりも小さい突起を複
   数有し、前記突起が弾力性を有する可撓性板材を備えた
   ことを特徴とするジャーナル軸受。
2. 【請求項２】請求項１において、前記突起を有する前記
   可撓性板材が、高分子材料又は二方向性の形状記憶性を
   有する材料であるジャーナル軸受。