JP2007225116A

JP2007225116A - 在水部の軸受装置

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Publication number: JP2007225116A
Application number: JP2007059708A
Authority: JP
Inventors: Akio Uno; 昭夫宇野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】耐摩耗性に優れ、回転軸に焼き付かない在水部の軸受装置を提供する。
【解決手段】動力源と回動羽根とを結ぶ回転軸２０を通す外筒１０の軸受け設置箇所に大径の軸受孔１１を設け、軸受孔１１と回転軸との間の円環状空間を、等角度間隔のｎ個の仮想放射面によってｎ個の円弧状空間１に分割し、各円弧状空間１の軸受孔１１よりなる大円弧に接触する底板付かまぼこ状繊維体３の定板部下面に必要に応じゴム板４を介して耐摩耗性軸受板５を固着してｎ個のセグメント２を構成する。各セグメント２の軸受板５の平坦な下面中点が、回転軸外周の接線上に接触し、隣接する二つの軸受板５，５の両下面と回転軸外周との間に通水可能な空間６を形成する。各セグメント２を単独に軸受孔１１から母線方向に抜き取り可能とし、軸受孔母線方向に圧入して装着可能とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、船舶用のポンプ、スクリュー、あるいは舵等の、いわゆる在水部において使用する軸受装置に関するものである。

近年、船舶のポンプの回転軸、推進軸あるいは操舵軸などのいわゆる大型回転軸を支持する軸受装置は、それまでの外筒（砲金シェル）に軸受材を一体成形したものに代わって、外筒と軸受材を別々に製作し、かつ、軸受材を複数に分割した割型軸受材として、外筒の内周面に沿ってリング状に配置したものが使用されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２３２８０１号公報

これは、外筒と軸受材を一体成形したそれまでの軸受装置では、軸受材の一部が焼き付いたり、摩耗した場合に、軸受装置全体を新品のものと交換する必要があるため補修費用が嵩み、取替えのために多大な手間を要し、好ましくないことに鑑み創案されたものである。

こうした外筒の内周面に複数の割型軸受材をリング状に配置した軸受装置は、例えば、図１および図２に示すように、軸受装置の外筒（砲金シェル）１０の内周面に、６分割された割型軸受材７０をリング状に配置しており、各割型軸受材７０を、合成樹脂含浸繊維板７１と合成ゴム板７２とで形成している。

この軸受装置は、例えば、その内の一つの割型軸受材７０が摩擦熱で回転軸に焼き付いたり、摩耗した場合、それのみを新品の割型軸受材と交換すれば良いため、補修費用が削減され、取替え作業も容易であるといった大きな利点がある。

しかしながら、在水部で使用する従来の軸受装置にあっては、割型軸受材７０と回転軸２０との間に形成される隙間Ｇに、海水中や水中に含まれる砂や、大気中に含まれる塵埃などの異物Ｆが混入し、その異物Ｆが回転軸２０の定置回転運動に伴って隙間Ｇから回転軸２０と割型軸受材７０との間に侵入し、割型軸受材７０を摩耗させてしまい易いといった問題がある。

また、割型軸受材７０の内側に位置する合成ゴム板７２が水分を吸収して膨らみ、回転軸２０に焼き付いてしまうといった問題も発生し易い。

本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、外筒の内周面に複数の割型軸受材をリング状に配置し、船舶用のポンプなどのいわゆる在水部で使用される軸受装置において、耐摩耗性に優れ、回転軸に焼き付くことのない製品を提供することを課題とする。

図１および図３乃至図６を参考にして説明する。請求項１に記載の軸受装置は、動力源４０と回動羽根５０とを結ぶところの回転軸２０を通す外筒１０の軸受け設置箇所に大径の軸受孔１１を設け、軸受孔１１と回転軸２０との間の円環状空間を、等角度間隔のＮ個の仮想放射面Ｑ―ＫによってＮ個の円弧状空間１に分割し、各円弧状空間１の軸受孔１１よりなる大円弧１２に接触する底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体製耐摩耗性軸受板５を固着し（図４甲）てＮ個のセグメント２を構成する。

また、各セグメント２の耐摩耗性軸受板５の平坦な下面中点が、前記回転軸２０外周の接線上に接触すると共に、隣接する二つの耐摩耗性軸受板５，５の両下面と回転軸２０外周との間に通水可能な空間６を形成する。

さらに、各セグメント２のみを単独に軸受孔１１から母線方向に引抜き移動して抜き取り可能に形成すると共に、セグメント２を軸受孔母線方向に圧入移動して装着可能に形成する。

請求項２に記載の軸受装置は、図４甲の請求項１の底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体製耐摩耗性軸受板５よりなるＮ個のセグメント２に代えて、図４乙の底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体３の定板部下面に耐摩耗性軸受板５を固着してＮ個のセグメント２を構成したものである。

請求項３に記載の軸受装置は、図４乙に示す請求項２の底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体３の定板部下面に耐摩耗性軸受板５を固着してＮ個のセグメント２に代えて、図４丙に示す底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体３の定板部下面にゴム板４を介して耐摩耗性軸受板５を固着してＮ個のセグメント２を構成したものである。

なお、本発明におけるセグメント２とは、従来技術における割型軸受材７０に相当する部材を意味する。また、耐摩耗性軸受板５は、カーボン、四フッ化エチレン樹脂、フェノール、超高分子量ポリエチレンおよびセラミックスの内の少なくとも一つで形成することができる。

請求項１に記載の軸受装置は、Ｎ個のセグメント２を構成し、かつ、各セグメント２を、合成樹脂含浸材製繊維体製耐摩耗性軸受板５を固着して形成したので、当該耐摩耗性軸受板５のはたらきによって、耐摩耗性に優れ、回転軸２０に焼き付くことのない軸受装置を提供することができる。

請求項２に記載の軸受装置は、ｎ個のセグメント２を構成し、かつ、各セグメント２を、合成樹脂含浸材製繊維体３の底板部下面に、耐摩耗性軸受板５を固着して形成したので、当該耐摩耗性軸受板５のはたらきによって、耐摩耗性に優れ、回転軸２０に焼き付くことのない軸受装置を提供することができる。

請求項３に記載の軸受装置は、ｎ個のセグメント２を構成し、かつ、各セグメント２を、合成樹脂含浸材製繊維体３の底板部下面に、ゴム板４を介して耐摩耗性軸受板５を固着して形成したので、当該耐摩耗性軸受板５のはたらきによって、耐摩耗性に優れ、回転軸２０に焼き付くことのない軸受装置を提供することができる。

すなわち、回転軸２０に、従来のようにゴム板４ではなく、耐摩耗性に優れる耐摩耗性軸受板５が直接接触するので、隙間Ｇに存在する異物Ｆが回転軸２０の回転によって当該回転軸２０と軸受装置（耐摩耗性軸受板５）との間に侵入しても、当該耐摩耗性軸受板５は摩耗しない。

また、請求項３の発明はゴム板４は、その表面の多くが耐摩耗性軸受板５によって覆われているので、水との接触面積が小さく、よって水によって膨張し、回転軸２０に焼き付くといった問題も発生しない。

従って、請求項３の軸受装置を、大気中で使用しても、回転軸２０とゴム板４との間に発生する摩擦熱はきわめて少ないので、無注水起動を行うことができ、緊急起動にも対応することができる。

なお、請求項３の耐摩耗性軸受板５と繊維体３との間にはゴム板４が存在するので、回転軸２０からの振動等の衝撃はそのゴム板４によって吸収されて緩和され、耐摩耗性軸受板５が回転軸２０から受ける衝撃によって損傷するといった事態を未然に防止することができる。

本発明に係る請求項３の軸受装置の実施形態を、図１および図３，図４（甲）乃至図６に示す。これは、荷物の多少によって、船内のタンクに水を注入し、または当該タンクから排出するために使用する船舶用のポンプに取り付けられるものであり、動力源４０と回動羽根５０とを結ぶ回転軸２０を通す外筒１０の軸受け設置箇所に大径の軸受孔１１を設けている。また、軸受孔１１と回転軸２０との間の円環状空間を、等角度間隔の６個の仮想放射面Ｑ―Ｋによって６個の円弧状空間１に分割している。

また、各円弧状空間１の軸受孔１１よりなる大円弧１２に接触する底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体３の定板部下面に、ゴム板（合成ゴム板）４を介して耐摩耗性軸受板５を固着して６個のセグメント２を構成している。

さらに、各セグメント２の耐摩耗性軸受板５の平坦な下面中点が、回転軸２０外周の接線上に接触すると共に、隣接する二つの耐摩耗性軸受板５，５の両下面と回転軸２０外周との間に通水可能な例えば三角状の空間６を形成している。

そして、各セグメント２のみを単独に軸受孔１１から母線方向に引抜き移動して抜き取り可能に形成すると共に、セグメント２を軸受孔母線方向に圧入移動して装着可能に形成している。

なお、耐摩耗性軸受板５は、カーボン、四フッ化エチレン樹脂、フェノール、超高分子量ポリエチレンおよびセラミックスの内の少なくとも一つで形成することができるが、本実施形態では、カーボンで形成している。

本実施形態に係る軸受装置は、６個のセグメント２を構成し、かつ、各セグメント２を、合成樹脂含浸材製繊維体３の底板部下面に、ゴム板４を介して耐摩耗性軸受板５を固着して形成しているので、当該耐摩耗性軸受板５のはたらきによって、耐摩耗性に優れ、回転軸２０に焼き付くことのない軸受装置を提供することができている。

すなわち、回転軸２０に、従来のようにゴム板４ではなく、耐摩耗性に優れる耐摩耗性軸受板５を直接接触させているので、隙間Ｇに存在する異物Ｆが回転軸２０の回転によって当該回転軸２０と軸受装置（耐摩耗性軸受板５）との間に侵入しても、当該耐摩耗性軸受板５は摩耗しない。

また、ゴム板４は、その多くが耐摩耗性軸受板５によって覆われているので、水との接触面積が小さく、よって水によって膨張し、回転軸２０に焼き付くといった問題も未然に防止することができる。そのため、この軸受装置を、大気中で使用しても、回転軸２０とゴム板４との間に発生する摩擦熱はきわめて少ないので、無注水起動を行うことができ、緊急起動にも対応することができる。

なお、耐摩耗性軸受板５と繊維体３との間にはゴム板４が存在するので、回転軸２０からの振動等の衝撃はそのゴム板４によって緩和され、よって、耐摩耗性軸受板５が回転軸２０から受ける衝撃によって損傷するのを未然に防止することができる。

本実施形態における耐摩耗性軸受板５はカーボンで形成しているが、それに代えて、四フッ化エチレン樹脂、フェノール、超高分子量ポリエチレン、セラミックスで形成することができる。また、これらを適宜組み合わせて形成することもできる。

なお、本実施形態に係る軸受装置は、外筒１０の内周面に６個のセグメント２を配置して構成しているので、例えば、その内の一つに損傷等が発生した場合、その損傷したセグメント２のみを取り外して新品と交換することができる。従って、補修費用が廉価であり、取替えの手間も少なくて済む。

また、本実施形態に係る軸受装置においては、６個のセグメント２の内の一つを、その両側面で、隣接するセグメント２に接する面をテーパー面２ａとして先細り状に形成している。また、その先太側の先端部に雌ネジ部２ｂを形成している。図中、Ｐ−Ｐは母線を示す。なお、図中におけるテーパー面２ａの傾斜角度は、明瞭に図示するために、実際のものより大きく記載している。

これにより、セグメント２を交換する場合などに、雌ネジ部２ｂに抜取りボルト６０を螺合し、当該抜取りボルト６０を掴んで、先太側に引き抜くことによって、当該セグメント２および他のセグメント２を容易に外筒１０から抜き取ることができる。また、当該セグメント２を、残りの５個のセグメント２を配置した後、その先細側から挿入することによって、外筒１０の内周面に容易に取付けることができる。

請求項２の発明は、ゴム板４を省いたものである。請求項１の発明は、耐摩耗性軸受板５全体を合成樹脂含浸材製繊維体としたものである。この場合、図４を参考にして耐摩耗性軸受板５を、埋込型皿ビスによって繊維体３に固着してもよい（図示省略）。

軸受装置を取付けた船舶用ポンプ示す垂直切断断面図である。従来例に係る軸受装置を示すもので、図１のＡ範囲におけるＢ−Ｂ線切断平面図である。本発明に係る軸受装置の実施形態を示すもので、図１のＡ範囲のＢ−Ｂ線切断平面図である。（甲）は請求項１のセグメント、（乙）は請求項２のセグメント、（丙）は請求項３のゼグメントの実施形態である。図３に示すセグメントの正面図である。図３において、テーパー面と雌ネジ部を備えた他のセグメントを示す正面図である。

符号の説明

１円弧状空間
２セグメント（割型軸受材）
２ａテーパー面
２ｂ雌ネジ部
３繊維体
４ゴム板
５耐摩耗性軸受板
６三角状空間
１０外筒
１１軸受孔
２０回転軸
４０動力源
５０回転羽根
６０抜取りボルト
７０割型軸受材
７１繊維板
７２合成ゴム板
Ｆ異物
Ｇ隙間
Ｐ−Ｐ母線
Ｑ−Ｋ仮想放射面

Claims

動力源（４０）と回動羽根（５０）とを結ぶところの回転軸（２０）を通す外筒（１０）の軸受け設置箇所に大径の軸受孔（１１）を設け、軸受孔（１１）と回転軸（２０）との間の円環状空間を、等角度間隔のＮ個の仮想放射面（Ｑ―Ｋ）によってＮ個の円弧状空間（１）に分割し、各円弧状空間（１）の軸受孔（１１）よりなる大円弧（１２）に接触する底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体製耐摩耗性軸受板（５）を固着してＮ個のセグメント（２）を構成し、各セグメント（２）の耐摩耗性軸受板（５）の平坦な下面中点が、前記回転軸（２０）外周の接線上に接触すると共に、隣接する二つの耐摩耗性軸受板（５，５）の両下面と回転軸（２０）外周との間に通水可能な空間（６）を形成し、各セグメント（２）のみを単独に軸受孔（１１）から母線方向に引抜き移動して抜き取り可能に形成すると共に、セグメント（２）を軸受孔母線方向に圧入移動して装着可能に形成した在水部の軸受装置。
動力源（４０）と回動羽根（５０）とを結ぶところの回転軸（２０）を通す外筒（１０）の軸受け設置箇所に大径の軸受孔（１１）を設け、軸受孔（１１）と回転軸（２０）との間の円環状空間を、等角度間隔のＮ個の仮想放射面（Ｑ―Ｋ）によってＮ個の円弧状空間（１）に分割し、各円弧状空間（１）の軸受孔（１１）よりなる大円弧（１２）に接触する底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体（３）の定板部下面に耐摩耗性軸受板（５）を固着してＮ個のセグメント（２）を構成し、各セグメント（２）の耐摩耗性軸受板（５）の平坦な下面中点が、前記回転軸（２０）外周の接線上に接触すると共に、隣接する二つの耐摩耗性軸受板（５，５）の両下面と回転軸（２０）外周との間に通水可能な空間（６）を形成し、各セグメント（２）のみを単独に軸受孔（１１）から母線方向に引抜き移動して抜き取り可能に形成すると共に、セグメント（２）を軸受孔母線方向に圧入移動して装着可能に形成した在水部の軸受装置。
動力源（４０）と回動羽根（５０）とを結ぶところの回転軸（２０）を通す外筒（１０）の軸受け設置箇所に大径の軸受孔（１１）を設け、軸受孔（１１）と回転軸（２０）との間の円環状空間を、等角度間隔のＮ個の仮想放射面（Ｑ―Ｋ）によってＮ個の円弧状空間（１）に分割し、各円弧状空間（１）の軸受孔（１１）よりなる大円弧（１２）に接触する底板付かまぼこ状合成樹脂含浸材製繊維体（３）の定板部下面にゴム板（４）を介して耐摩耗性軸受板（５）を固着してＮ個のセグメント（２）を構成し、各セグメント（２）の耐摩耗性軸受板（５）の平坦な下面中点が、前記回転軸（２０）外周の接線上に接触すると共に、隣接する二つの耐摩耗性軸受板（５，５）の両下面と回転軸（２０）外周との間に通水可能な空間（６）を形成し、各セグメント（２）のみを単独に軸受孔（１１）から母線方向に引抜き移動して抜き取り可能に形成すると共に、セグメント（２）を軸受孔母線方向に圧入移動して装着可能に形成した在水部の軸受装置。