JPH11182535A - ティルティングパッドジャーナル軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ティルティングパッドの保持とその軸受面へ
の給油の２つの機能を一つの部材に担わせることができ
て簡単な構造とすることができると共に、上記部材をね
じによることなく、容易にキャリアリングに取り付ける
ことができると共に、特別の後加工をせずとも、その部
材の抜け止めを行うことができるようにする。 【解決手段】 キャリアリング１１に取付孔２１を設
け、この取付孔２１にスプリングピン２２を、その先端
部がティルティングパッド１２の相互間に突出するよう
に打ち込む。すると、スプリングピン２２は割り溝２３
を有しているので、縮径方向に弾性変形してその復元弾
発力により取付孔２１の内面に圧接し、その圧接による
大きな摩擦力によって抜け止めされる。スプリングピン
２２は、ティルティングパッド１２の相互間に位置して
ティルティングパッド１２が周方向に移動しないように
止めると共に、キャリアリング１１の外周の油溝２０に
供給された潤滑油を中空内部（油路２４）を通じてティ
ルティングパッド１２の軸受面Ｂに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャリアリングに
複数のティルティングパッドを保持して構成されるティ
ルティングパッドジャーナル軸受に係り、特に、ティル
ティングパッドの保持構成および潤滑油供給構成に関す
るものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ティルティングパッド
ジャーナル軸受は、図７に示すように、キャリアリング
１に複数のティルティングパッド２を保持して構成され
ている。このティルティングパッドジャーナル軸受は、
例えばタービンのロータシャフトのように高速回転する
シャフトのジャーナル軸受として使用される。

【０００３】かかるティルティングパッドジャーナル軸
受においては、ティルティングパッド２をキャリアリン
グ１に対してシーソー運動できるように、相互間に隙間
が存在するようにして保持する必要がある。そのため
に、従来では、パッドストップ３をキャリアリング１に
形成した複数のねじ孔４に螺着して、それらパッドスト
ップ３の先端部３ａをティルティングパッド２の裏面側
に形成した保持穴５に挿入するようにし、更に、潤滑油
をティルティングパッド２の軸受面２ａに供給するため
に、キャリアリング１にティルティングパッド２の相互
間の隙間に対応位置して孔６を形成したりしていた。な
お、パッドストップ３は設けず、孔６に給油ノズル（図
示せず）を取り付けるようにしたものもまれにある。

【０００４】しかしながら、上記従来構成では、ティル
ティングパッド２の保持のためと、その給油のためにパ
ッドストップ３又は給油ノズルとを必要とする。その
上、キャリアリング１とパッドストップ３或いは給油ノ
ズルには、取り付けるための面倒なねじ加工を施さねば
ならない。更に、パッドストップ３又は給油ノズルがね
じ止めであるが故に、振動等によって緩んだりしないよ
うに回り止めをしなければならないが、その回り止め
は、周囲部をカシメ加工する、という構造のものであっ
た。

【０００５】このように従来のものでは、ティルティン
グパッド２の保持と給油のために、それぞれ専用のパッ
ドストップ３又は給油ノズルを必要とし、更に、その取
り付けおよび回り止めのために、種々の加工を施さねば
ならず、製造コストが高くなるという問題があった。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ティルティングパッドの保持とその軸
受面への給油の２つの機能を一つの部材に担わせること
ができて簡単な構造にすることができると共に、上記部
材をねじによることなく、容易にキャリアリングに取り
付けることができ、更には、ねじによる取り付け構造を
採用した場合のような座ぐり加工およびカシメ加工をせ
ずとも、その部材の抜け止めを行うことができるティル
ティングパッドジャーナル軸受を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、キャリアリングと、このキャリアリン
グの内周側に周方向に整列され、それぞれシャフトを受
ける円弧面状の軸受面を有する複数のティルティングパ
ッドと、これらティルティングパッドを相互に間隔をも
って保持する止めピンとを備え、前記止めピンは、前記
キャリアリングに形成された取付孔に挿入されて当該キ
ャリアリングに対して相対的に弾性変形し、この弾性変
形に伴う復元弾発力によって前記キャリアリングに抜け
止め状態に取り付けられ、この取付状態において、一端
部が前記ティルティングパッドの相互間に位置するよう
に前記キャリアリングの内側に突出して当該一端部によ
り前記ティルティングパッドを相互に間隔をもって保持
すると共に、他端側から前記一端部に延びる油路を有
し、当該油路により潤滑油を前記キャリアリングの外側
から前記ティルティングパッドの軸受面に供給すること
を特徴とするものである。

【０００８】この構成によれば、止めピンは、ティルテ
ィングパッドの相互間に位置してそれらティルティング
パッドの周方向の移動を規制する。その上、止めピン
は、油路を有し、その油路により潤滑油をティルティン
グパッドの軸受面に供給する。このように、従来のパッ
ドストップと給油ノズルが果たしていた２つの機能を止
めピンだけで得ることができるので、簡単な構造とする
ことができる。

【０００９】しかも、その止めピンは、キャリアリング
に形成された取付孔に挿入すると、キャリアリングに対
して相対的に弾性変形し、その弾発力に伴う復元弾発力
によりキャリアリング側に圧接するので、この圧接によ
る摩擦係合力によって取付孔からの抜け止めがなされ
る。

【００１０】このように止めピンは、取付孔に挿入する
だけで抜け止め状態に取り付けられるので、止めピンや
取付孔にねじ加工や座ぐり加工を施したり、緩み止めの
ためにカシメ加工したりする必要がなく、製造コストを
低く抑えることができる。

【００１１】本発明では、前記止めピンを、周壁部分に
割り溝を形成した中空状のものとすることができる。こ
のようにすれば、割り溝により止めピンの弾性変形性が
高められるので、キャリアリングの取付孔へ挿入する
際、楽に挿入できると共に、大きな弾性変形量が得ら
れ、抜け止め機能を高めることができる。また、止めピ
ンの中空内部をそのまま油路に利用でき、合理的に構成
することができる。

【００１２】また、本発明では、前記割り溝は、前記キ
ャリアリングの取付孔からティルティングパッド側に突
出する部分を除いた部分に形成することができる。これ
によれば、止めピンの中空内部（油路）を流れる潤滑油
が途中で漏れ出ることがなくなり、軸受面へ有効に給油
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１〜
図３に基づいて説明する。ティルティングパッドジャー
ナル軸受は、キャリアリング１１の内周に複数個のティ
ルティングパッド１２を相互間に隙間Ｇが存在するよう
に周方向に等間隔に配列して構成される。そして、シャ
フト１３がキャリアリング１１の内側に通されてティル
ティングパッド１２に支持されるようになっている。

【００１４】上記キャリアリング１１は２個の半割りリ
ング１４からなり、それら２個の半割りリング１４は合
せピン１５により互いに位置決めされてボルト１６によ
り連結されている。このキャリアリング１１の両側には
一対のシールリング１７がボルト１８によって取り付け
られており、ティルティングパッド１２は、それら一対
のシールリング１７により左右両側から挟まれて軸方向
の移動が規制されるようになっている。

【００１５】一方、ティルティングパッド１２の内周面
には、軸受合金層１９がライニングされており、その軸
受合金層１９の表面がシャフト１３を直接受ける軸受面
Ｂとなっている。このティルティングパッド１２は円弧
状に形成されている。この場合、ティルティングパッド
１２の内周面と外周面とは非同心円となっており、内径
はシャフト１３の径寸法と同等に設定され、外径はキャ
リアリング１１の内径寸法よりも小なる寸法に設定され
ている。

【００１６】このようにティルティングパッド１２の外
径寸法が、キャリアリング１１の内径寸法よりも小さく
設定されていることにより、ティルティングパッド１２
の外周面はキャリアリング１１の内周面に対して頂部で
接触するようになり、その頂部を中心にシーソー運動可
能になっている。そして、このシーソー運動が可能なこ
とから、ティルティングパッド１２は自動調心作用を呈
するようになるのである。

【００１７】さて、キャリアリング１１の外周面には、
その幅方向中央部に外周面を一周する油溝２０が形成さ
れている。また、キャリアリング１１には、複数個、す
なわちティルティングパッド１２と同個数の取付孔２１
が等間隔で形成されている。そして、この取付孔２１に
は止めピンとしてのスプリングピン２２が打ち込みによ
って挿入されている。

【００１８】上記スプリングピン２２は、例えばばね鋼
により形成されて焼き入れされたもので、図３に示すよ
うに、中空状をなすと共に、その周壁部には軸方向の全
体にわたり割り溝２３が形成されている。この割り溝２
３の存在により、スプリングピン２２は径寸法が縮小す
る方向に弾性変形し易くされている。そして、スプリン
グピン２２は、取付孔２１に挿入されると、縮径するよ
うに弾性変形し、その復元弾発力により取付孔２１の内
面に強く接する。

【００１９】スプリングピン２２が取付孔２１に挿入さ
れた状態では、その一端部はティルティングパッド１２
の相互間に位置するようにしてシャフト１３に当たらな
い程度の長さ寸法だけキャリアリング１１の内側に突出
されている。また、スプリングピン２２の他端は、キャ
リアリング１１の油溝２０の底面とほぼ面一になされて
おり、これにより油溝２０内の潤滑油の流れをスプリン
グピン２２により阻害しないようにすると共に、油溝２
０からスプリングピン２２の中空内部への潤滑油の流入
が円滑に行われるようにしている。

【００２０】このようにしてキャリアリング１１の取付
孔２１に取り付けられたスプリングピン２２は、ティル
ティングパッド１２の相互間に位置された一端部によ
り、それらティルティングパッド１２を相互間に隙間Ｇ
が存在するように保持して周方向に自由に動くことのな
いように規制する。また、スプリングピン２２の中空内
部は油路２４とされ、キャリアリング１１が図示しない
軸受ハウジングに取り付けられたとき、その軸受ハウジ
ングの油槽から油溝２０に供給された潤滑油を油路２４
を通じてティルティングパッド１２の軸受面Ｂに供給す
る。この給油時において、スプリングピン２２の一端部
はティルティングパッド１２の軸受面Ｂの近くまで延び
ているので、軸受面Ｂへの給油を効率良く行うことがで
きる。なお、軸受面Ｂに供給された潤滑油はシールリン
グ１７に形成された排油孔（図示せず）から油槽に戻さ
れるようになっている。

【００２１】このように本実施例によれば、スプリング
ピン２２がティルティングパッド１２の保持と軸受面Ｂ
への給油という２つの機能を果たすので、ティルティン
グパッドの保持のためのパッドストップ３又は給油のた
めの給油ノズルを設けていた従来に比べ、簡単な構造と
なり、これに伴い組み立て工数も減少する。

【００２２】また、スプリングピン２２は、ねじによる
取付構造ではなく、取付孔２１への挿入により取り付け
られるので、キャリアリング１１やスプリングピン２２
に面倒なねじ加工を施す必要がない。しかも、スプリン
グピン２２は、取付孔２１に挿入されると弾性変形して
その復元弾発力により取付孔２１の内周面に圧接し、そ
して、このスプリングピン２２の取付孔２１への圧接に
より生ずる摩擦係合力によりスプリングピン２２の抜け
止めがなされる。このため、ねじによる取り付け構造を
採用していた従来とは異なり、キャリアリング１１に座
ぐり加工を施したり、緩み止めのためのカシメ等の後加
工の必要がなく、単に使用するスプリングピン２２に応
じた取付孔２１を明けてスプリングピン２２を打ち込む
だけで済む。そして、上記のような簡単な構造とするこ
とで、加工および組み立て工数が低減し、製造コストを
低くすることができるのである。

【００２３】なお、図４に示す本発明の他の実施例のよ
うに、スプリングピン２２の他端部を広げるようにポン
チングすれば、仮にスプリングピン２２が振動等により
取付孔２１から抜け出ようとしても、キャリアリング１
１内にではなく、外側に抜け出ようとするので、高速回
転するシャフト１３にスプリングピン２２が当たるおそ
れがない。

【００２４】図５および図６は本発明の異なる他の実施
例を示すもので、上記一実施例との相違は止めピンに形
成する割り溝にある。すなわち、止めピンとしてのスプ
リングピン２５は、前記スプリングピン２２と同様にば
ね鋼により形成されて焼き入れされたもので、割り溝２
６は軸方向の全体ではなく、キャリアリング１１の内側
に突出する部分を除いた部分、この実施例ではキャリア
リング１１の取付孔２１に嵌合されている部分に形成さ
れている。

【００２５】このように構成すれば、スプリングピン２
５の中空内部により構成される油路２７が途中で割り溝
２６によりキャリアリング１１内に開放されることがな
い。このため、油溝２０から油路２７を通じて軸受面Ｂ
に供給される潤滑油が途中で割り溝２６から漏洩するこ
とがなく、十分な量の潤滑油を軸受面Ｂに供給すること
ができるものである。

【００２６】なお、止めピンとしては上述したようなス
プリングピン２２，２５に限られず、例えば鋼材製の中
空ピンの外側にゴム等の弾性材をコーティングしたもの
として構成し、その中空ピンをキャリアリング１１の取
付孔２１に打ち込んだとき、コーティング層が弾性変形
してその弾発力により中空ピンの抜け止めがなされるよ
うに構成しても良い。

【００２７】また、キャリアリング１１は構造用炭素鋼
のような通常の鋼材により形成されるが、止めピンをそ
れよりも硬度の高い鋼材により形成し、止めピンをキャ
リアリング１１の取付孔２１に打ち込んだとき、キャリ
アリング１１が弾性変形（相対的な弾性変形）してその
復元弾発力により止めピンの抜け止めがなされるように
構成しても良い。

【００２８】止めピンの油路としては、止めピンの全体
を中空状に形成してその中空内部を油路とするものに限
られない。例えば、止めピンのうち、取付孔２１に嵌合
される部分の外周面に溝を形成し、キャリアリング１１
の内側に突出する部分を中空状に形成し、それら溝と中
空内部とで油路を構成するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図

【図２】図１とは異なる方向で切断して示す断面図

【図３】スプリングピンの斜視図

【図４】本発明の他の実施例を示す要部の断面図

【図５】本発明の異なる他の実施例を示す図４相当図

【図６】図３相当図

【図７】従来例を示す図４相当図

【符号の説明】

図中、１１はキャリアリング、１２はティルティングパ
ッド、１７はシールリング、２０は油溝、２１は取付
孔、２２はスプリングピン（止めピン）、２３は割り
溝、２４は油路、２５はスプリングピン（止めピン）、
２６は割り溝、２７は油路である。

フロントページの続き (72)発明者 近藤 佳孝 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル工 業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアリングと、 このキャリアリングの内周側に周方向に整列され、それ
   ぞれシャフトを受ける円弧面状の軸受面を有する複数の
   ティルティングパッドと、 これらティルティングパッドを相互に隙間をもって保持
   する止めピンとを備え、 前記止めピンは、前記キャリアリングに形成された取付
   孔に挿入されて当該キャリアリングに対して相対的に弾
   性変形し、この弾性変形に伴う復元弾発力によって前記
   キャリアリングに抜け止め状態に取り付けられ、 この取付状態において、一端部が前記ティルティングパ
   ッドの相互間に位置するように前記キャリアリングの内
   側に突出して当該一端部により前記ティルティングパッ
   ドを相互に隙間を存して保持すると共に、 他端側から前記一端部に延びる油路を有し、当該油路に
   より潤滑油を前記キャリアリングの外側から前記ティル
   ティングパッドの軸受面に供給することを特徴とするテ
   ィルティングパッドジャーナル軸受。
2. 【請求項２】 前記止めピンは中空状をなし、その周壁
   部分には、前記キャリアリングの取付孔への挿入により
   弾性変形するために軸方向に延びる割り溝が形成されて
   いると共に、中空内部が前記油路とされていることを特
   徴とする請求項１記載のティルティングパッドジャーナ
   ル軸受。
3. 【請求項３】 前記割り溝は、前記キャリアリングの内
   周面から前記ティルティングパッド側に突出する部分を
   除いた部分に形成されていることを特徴とする請求項２
   記載のティルティングパッドジャーナル軸受。