JP2012077900A - Thrust bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スラスト軸受に関する。 The present invention relates to a thrust bearing.
従来、高速回転体用の軸受として、回転軸に設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受が知られている。このようなスラスト軸受のうち、動圧効果を利用するスラスト動圧軸受では、例えば軸受面にスパイラル溝を形成し、スラストカラーと軸受面との間に空気層からなる潤滑膜を形成することで、該潤滑膜を介して回転軸を支持している。 Conventionally, as a bearing for a high-speed rotating body, a thrust bearing is known that is disposed so as to face a thrust collar provided on a rotating shaft. Among such thrust bearings, in the thrust dynamic pressure bearing using the dynamic pressure effect, for example, a spiral groove is formed on the bearing surface, and a lubricating film composed of an air layer is formed between the thrust collar and the bearing surface. The rotating shaft is supported through the lubricating film.
ところで、このようなスラスト動圧軸受においては、回転軸の振動に伴ってスラストカラーが面振れしても、軸受面がこれに追従できるように板状の弾性体を用い、これによって軸受面(摺動面)がスラストカラーの面振れに追従できるようにした構造のものが知られている(特許文献1参照)。 By the way, in such a thrust hydrodynamic bearing, a plate-like elastic body is used so that the bearing surface can follow the thrust collar even if the thrust collar fluctuates due to the vibration of the rotary shaft. A structure in which the sliding surface) can follow the runout of the thrust collar is known (see Patent Document 1).
しかしながら、前記構造のスラスト軸受では、弾性体が板状のゴムからなっているため、この弾性体の高温耐久性が低くなっている。したがって、例えばターボチャージャーなどのように使用条件が高温環境となる場合には、弾性体を頻繁に交換する必要が生じるなど、メンテナンスの点で問題がある。また、一般にゴムや軟質樹脂は、ばね定数が直線的にならず、したがって回転軸側の振れに対して十分に追従できるとはいえなかった。 However, in the thrust bearing having the above structure, since the elastic body is made of a plate-like rubber, the high temperature durability of the elastic body is low. Therefore, there is a problem in terms of maintenance, such as when it is necessary to replace the elastic body frequently when the use condition is a high temperature environment such as a turbocharger. In general, rubber and soft resin have a spring constant that is not linear, and thus cannot be said to be able to sufficiently follow the deflection on the rotating shaft side.
そこで、ゴム製の弾性体を例えばコイルばねに代えるといったことが考えられる。しかし、空気層からなる潤滑膜に対応可能なように十分に柔らかいコイルばねを形成するには、コイル径を大きくしたり、巻き数を多くしてコイルの長さ(高さ)を長く(高く)するなどの必要があり、全体が大きくなってしまう。ところが、軸受は通常狭小なスペースに配置されることから、大きなコイルばねを使用するとその分軸受も大きくなってしまい、スペース内に納まらなくなってしまうことがある。 Therefore, it can be considered that the rubber elastic body is replaced with, for example, a coil spring. However, in order to form a sufficiently soft coil spring that can accommodate a lubricating film made of an air layer, the coil diameter is increased or the number of turns is increased to increase the coil length (height). ), Etc., and the whole becomes large. However, since the bearings are usually arranged in a narrow space, if a large coil spring is used, the bearings will become larger correspondingly and may not fit in the space.
また、軸受面にスパイラル溝を形成して空気層からなる潤滑膜を形成した場合、例えばスパイラル溝がポンプイン形やポンプアウト形である場合には、軸受の内周側や外周側の圧力が反対の側の圧力より高くなる。したがって、このような圧力分布がある場合への対応も、必要になっている。 In addition, when a spiral groove is formed on the bearing surface to form a lubricating film made of an air layer, for example, when the spiral groove is a pump-in type or a pump-out type, the pressure on the inner peripheral side or outer peripheral side of the bearing is reduced. Higher than the pressure on the opposite side. Therefore, it is necessary to cope with such a pressure distribution.
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、高温環境での使用にも対応でき、しかも比較的小型であるため大きな設置スペースを必要としない、スラスト軸受を提供することを第1の目的としている。また、動圧発生用のスパイラル溝を形成した場合の、圧力分布が形成される場合への対応も可能にした、スラスト軸受を提供することを第2の目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its first object to provide a thrust bearing that can be used in a high temperature environment and that is relatively small in size and does not require a large installation space. Yes. It is a second object of the present invention to provide a thrust bearing that can cope with a case where a pressure distribution is formed when a spiral groove for generating dynamic pressure is formed.
本発明のスラスト軸受は、回転軸に設けられたスラストカラーに対向して、該回転軸に外挿される環状のスラスト軸受であって、
前記スラストカラーに対向して配置される軸受板と、
前記軸受板の、前記スラストカラーに対向する面と反対側の面に対向して配置されて、該軸受板を支持する支持板とを備え、
前記軸受板と前記支持板との間に、リング状ばねが、前記回転軸に外挿された状態で該回転軸の周方向に沿って配置されていることを特徴としている。
The thrust bearing of the present invention is an annular thrust bearing that is externally attached to the rotating shaft, facing a thrust collar provided on the rotating shaft,
A bearing plate disposed opposite the thrust collar;
A bearing plate disposed opposite to the surface opposite to the surface facing the thrust collar of the bearing plate, and supporting the bearing plate;
A ring-shaped spring is disposed between the bearing plate and the support plate along the circumferential direction of the rotating shaft in a state of being extrapolated to the rotating shaft.
このスラスト軸受によれば、軸受板と支持板との間に、リング状ばねが回転軸の周方向に沿って配置されているので、このリング状ばねの弾性変形効果により、回転軸の振動に伴うスラストカラーの面振れに対して、軸受板の軸受面がこれに良好に追従できるようになる。
また、リング状ばねは通常金属からなるコイルによって形成されているので、ゴムや樹脂に比べて高温耐久性が格段に高く、したがって、高温環境での使用にも十分対応可能になる。
また、リング状ばねは、その線径や巻き数、ピッチ(巻き間隔)、リングの外径や高さ等を適宜に設定することで、ばね剛性を所望の強度に形成することができる。したがって、全体の大きさを大きくすることなく、比較的小さい状態で、所望のばね剛性が発揮可能になる。よって、スラスト軸受全体が大きくなるのを抑えることができる。
さらに、リング状ばねは円環状(リング状)であるため、回転軸を中心にしてこれに外挿することで、回転軸の周方向に均一に配置することができる。
According to this thrust bearing, since the ring-shaped spring is disposed between the bearing plate and the support plate along the circumferential direction of the rotating shaft, the elastic deformation effect of the ring-shaped spring prevents vibration of the rotating shaft. The bearing surface of the bearing plate can follow the resulting runout of the thrust collar well.
Further, since the ring-shaped spring is usually formed of a coil made of metal, the high-temperature durability is remarkably higher than that of rubber or resin, and therefore, it can sufficiently be used in a high-temperature environment.
Moreover, the ring-shaped spring can be formed with desired rigidity by setting the wire diameter, the number of windings, the pitch (winding interval), the outer diameter and height of the ring, and the like as appropriate. Therefore, desired spring rigidity can be exhibited in a relatively small state without increasing the overall size. Therefore, it can suppress that the whole thrust bearing becomes large.
Furthermore, since the ring-shaped spring has an annular shape (ring shape), the ring-shaped spring can be uniformly arranged in the circumferential direction of the rotating shaft by being extrapolated around the rotating shaft.
また、前記スラスト軸受において、前記軸受板の軸受面には、動圧発生用のスパイラル溝が形成されていてもよい。
軸受面に動圧発生用のスパイラル溝が形成されていると、スラスト軸受の内周側や外周側の圧力がその反対の側の圧力より高くなるといった圧力分布が生じる。すると、この圧力分布によって特に圧力が高い側で軸受側に変形が起こり易くなる。このような変形が起こると、スラストカラーの面振れに対して軸受板の軸受面が良好に追従できなくなる。
そこで、リング状ばねを例えば圧力が低くなる側に配置することで、圧力が高くなる側の剛性を相対的に高め、圧力が高い側での軸受側の変形を抑制することができる。
In the thrust bearing, a spiral groove for generating dynamic pressure may be formed on a bearing surface of the bearing plate.
When a spiral groove for generating dynamic pressure is formed on the bearing surface, a pressure distribution is generated such that the pressure on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the thrust bearing is higher than the pressure on the opposite side. Then, this pressure distribution tends to cause deformation on the bearing side particularly on the high pressure side. When such deformation occurs, the bearing surface of the bearing plate cannot follow the thrust collar surface runout well.
Therefore, by arranging the ring-shaped spring on the side where the pressure is lowered, for example, the rigidity on the side where the pressure is increased can be relatively increased, and deformation on the bearing side on the side where the pressure is higher can be suppressed.
また、このスラスト軸受において、前記軸受板と前記支持板との間には、前記回転軸の半径方向に前記リング状ばねが複数配置され、
前記リング状ばねは、相対的にばね剛性が高いリング状ばねと低いリング状ばねとの二種類を有し、
前記ばね剛性が高いリング状ばねは、前記回転軸側となる内周側とその反対の外周側とのうち、前記スパイラル溝によって発生する動圧が高い側に配置され、
前記ばね剛性が低いリング状ばねは、前記回転軸側となる内周側とその反対の外周側とのうち、前記スパイラル溝によって発生する動圧が低い側に配置されているのが好ましい。
このようにすれば、動圧が高い側にばね剛性が高いリング状ばねを配置し、動圧が低い側にばね剛性が低いリング状ばねを配置しているので、スパイラル溝によって発生する空気層(潤滑膜)の圧力分布によって軸受板が大きく変形することがなく、したがって回転軸の振動に伴うスラストカラーの面振れに対して、軸受板の軸受面がより良好に追従できるようになる。
Further, in this thrust bearing, a plurality of the ring-shaped springs are arranged in the radial direction of the rotating shaft between the bearing plate and the support plate,
The ring-shaped spring has two types, a ring-shaped spring having a relatively high spring rigidity and a low ring-shaped spring,
The ring-shaped spring having high spring rigidity is arranged on the side where the dynamic pressure generated by the spiral groove is high among the inner peripheral side which is the rotating shaft side and the outer peripheral side opposite thereto.
It is preferable that the ring-shaped spring with low spring rigidity is disposed on the side where the dynamic pressure generated by the spiral groove is low, of the inner peripheral side on the rotating shaft side and the outer peripheral side opposite thereto.
In this case, the ring-shaped spring having high spring rigidity is arranged on the high dynamic pressure side, and the ring-shaped spring having low spring rigidity is arranged on the low dynamic pressure side, so that the air layer generated by the spiral groove The bearing plate is not greatly deformed by the pressure distribution of the (lubricating film), and therefore the bearing surface of the bearing plate can better follow the runout of the thrust collar accompanying the vibration of the rotating shaft.
本発明のスラスト軸受にあっては、軸受板と支持板との間にリング状ばねを配置しているので、回転軸の振動に伴うスラストカラーの面振れに対して、軸受板の軸受面がこれに良好に追従できるようになり、したがって軸受としての機能を良好に発揮するものとなる。
また、高温環境での使用にも十分対応することができ、しかも比較的小型に形成できるため、大きな設置スペースを必要とせず、したがって省スペース化が可能なものとなる。
さらに、圧力分布が形成される場合への対応も可能なものとなる。
In the thrust bearing according to the present invention, since the ring-shaped spring is disposed between the bearing plate and the support plate, the bearing surface of the bearing plate is prevented from the runout of the thrust collar accompanying the vibration of the rotating shaft. Accordingly, it becomes possible to follow this well, so that the function as a bearing is exhibited well.
Further, since it can sufficiently cope with use in a high-temperature environment and can be formed in a relatively small size, a large installation space is not required, and therefore space can be saved.
Furthermore, it is possible to cope with a case where a pressure distribution is formed.
以下、本発明のスラスト軸受を詳しく説明する。
図1(a)、図2(a)〜(c)は、本発明のスラスト軸受の一実施形態を示す図であり、図1(a)はスラスト軸受の側断面図、図2(a)は軸受板の内面側を示す平面図、(b)は軸受板の側面図、(c)は支持板の内面側を示す平面図である。これらの図において符号1はスラスト軸受、4は軸受板、5は支持板である。スラスト軸受1は、例えばターボチャージャーやターボ圧縮機のロータ軸のような、主に横方向(水平方向)に配置される回転軸2に外挿されて配置されたものである。なお、本発明のスラスト軸受は、このように水平方向に配置される回転軸に適用されるだけでなく、縦方向(鉛直方向)に配置される回転軸にも適用することができる。
Hereinafter, the thrust bearing of the present invention will be described in detail.
1A and 2A to 2C are views showing an embodiment of a thrust bearing according to the present invention. FIG. 1A is a side sectional view of the thrust bearing, and FIG. Is a plan view showing the inner surface side of the bearing plate, (b) is a side view of the bearing plate, and (c) is a plan view showing the inner surface side of the support plate. In these drawings, reference numeral 1 is a thrust bearing, 4 is a bearing plate, and 5 is a support plate. The thrust bearing 1 is arranged by being extrapolated to a rotating
スラスト軸受1は、回転軸2に固定された円板状のスラストカラー3に対向して配置された円環状(円筒状)のものである。なお、図1(a)ではスラストカラー3の一方の側にのみスラスト軸受1を示しているが、スラストカラー3の両方の側に、それぞれ同一構成のスラスト軸受1を配設してもよい。
The thrust bearing 1 is an annular (cylindrical) member disposed opposite to a disk-
このスラスト軸受1は、本実施形態では、スラストカラー3に対向して配置される軸受板4と、この軸受板4の、前記スラストカラー3に対向する面と反対側の面に対向して配置された支持板5と、これら軸受板4と支持板5との間に配置された二種類のリング状ばね6、7と、を備えて構成されたものである。また、このスラスト軸受1は、ターボチャージャー等の本機(図示せず)に固定されて設けられたケーシング8内に配置され、図示しないボルトで固定されてケーシング8内に保持されている。
In the present embodiment, the thrust bearing 1 is disposed so as to face the
軸受板4は、図1(a)、図2(a)、(b)に示すように回転軸2を挿通するための貫通孔4aを有した円環板状のもので、スラストカラー3に対向する面を軸受面4bとしたものである。この軸受面4bには、図3(a)に示すように動圧発生用のスパイラル溝9が形成されている。スパイラル溝9は、本実施形態では公知のポンプイン形のもので、多数の螺旋形溝9aを周方向に沿って等間隔に配置したものである。これら螺旋形溝9aは、軸受面4bの外周端から、前記貫通孔4aの周囲に設けられた円環状のランド9bにまで延びて形成されている。ランド9bは、螺旋形溝9aの底面に対して相対的に高い位置(外側の位置)に外面を有したものである。なお、螺旋形溝9a、9a間もランド(図示せず)となっている。
The bearing
このような構成によってスパイラル溝9(螺旋形溝9a)は、スラストカラー3に対して軸受面4bが相対的に回転した際(実際にはスラストカラー3が回転する)、軸受面4bの外周側から螺旋形溝9aに沿って内周側に空気を引き込み、これによってスラストカラー3と軸受面4bとの間に空気層からなる潤滑膜を形成するようになっている。また、スパイラル溝9(螺旋形溝9a)によって引き込まれた空気は、ランド9bに衝突することでその流れが遮られ、動圧が保持されるため、特に軸受板4の内周側で圧力が高くなるようになっている。すなわち、スパイラル溝9(螺旋形溝9a)によって形成される空気層(潤滑膜)は、軸受面4bの外周側に比べ、内周側で高くなるような圧力分布を有するものとなっている。
With such a configuration, the spiral groove 9 (
また、この軸受板4には、図1(a)、図2(a)、(b)に示すように前記軸受面4bと反対の側の面、すなわち内面の周辺部に、複数(本実施形態では4つ)の係合凸部15が形成されている。これら係合凸部15は、軸受板4の周方向において等間隔で配置されたもので、後述する支持板5の切欠に係合するものである。
Further, as shown in FIGS. 1 (a), 2 (a) and 2 (b), the bearing
図1(a)、図2(c)に示すように支持板5は、回転軸2を挿通するための貫通孔5aを有した円環板状(略円筒状)のもので、軸受板4における軸受面4bと反対側の面(内面)に対向して配置されたものである。この支持板5は、前記ケーシング8に図示しないボルトで固定されており、これによってケーシング8内に固定された状態で保持されている。
As shown in FIGS. 1 (a) and 2 (c), the
また、この支持板5には、軸受板4に対向する側の面(内面)に、その周方向に沿って二つの溝10、11が形成されている。これら溝10、11は、貫通孔5aを中心にして同心円状に形成配置された平面視円環状のもので、本実施形態では内周側の溝10の方が、外周側の溝11に比べて深く形成されている。
また、外周側の溝11の外側には、複数(本実施形態では4つ)の切欠16が形成されている。これら切欠16は、支持板5の周方向において等間隔で配置されたもので、図1(a)に示すように前記係合凸部15に係合(嵌合)したものである。なお、これら切欠16については、支持板5をその内面側から外面側にまで切り欠いたものでなく、内面側の一部を切り欠いてなる切欠凹部としてもよい。
The
A plurality (four in this embodiment) of
このような構成のもとに係合凸部15と切欠16とは、支持板5に対して軸受板4がその周方向に相対的に回転するのを防止する、回り止め機構を構成している。
なお、切欠16の幅は係合凸部15の周方向における幅より少し大きく形成されており、これによって切欠16に係合凸部15が係合した際、係合凸部15は支持板5に対してその周方向に僅かな隙間を形成している。これにより、回り止め機構は、支持板5に対して軸受板4が相対的に僅かに回転するのを許容するようになっている。
Under such a configuration, the engaging
The width of the
内周側の溝10内には、回転軸2を外挿した状態でリング状ばね6が配置され、外周側の溝11内には、回転軸2を外挿した状態でリング状ばね7が配置されている。これらリング状ばね6、7は円環状(リング状)であるため、回転軸2を中心にして該回転軸2に外挿することで、回転軸2の周方向に均一に配置することができる。また、これらリング状ばね6、7は、軸受板4に当接して配置されており、これによって支持板5は、リング状ばね6、7を介して軸受板4を支持したものとなっている。したがって、リング状ばね6、7は回転軸2の周方向に均一に配置されているので、支持板5は、これらリング状ばね6、7を介することで、軸受板4をその周方向において均一に支持するようになっている。
A ring-shaped
ここで、支持板5は前記ケーシング8内に配置されて該ケーシングに固定部材を介して固定されている。また、軸受板4は、支持板5とともに前記ケーシング8内に配置されている。ただし、前述したように軸受板4は、前記回り止め機構によって僅かな回転が許容された状態で、支持板5に固定されている。したがってこの軸受板4は、スラストカラー3の面振れに追従できるだけの自由度を持って、ケーシング8内に固定的に保持されたものとなっている。
Here, the
リング状ばね6、7は、本実施形態では図4(a)〜(c)に示すように、金属からなるコイルの両端が連結されたことでリング状に形成されたもの、すなわち、所定長さの1本のコイルバネがリング状に丸められ、そのコイルバネの両端が連結されることにより、円形、つまりリング状に形成されたものである。そして、このようなリング状ばね6、7は、本実施形態では図4(d)中矢印で示す方向に荷重を受け、この荷重の大きさに応じて図4(d)中二点鎖線で示すようにつぶれ、弾性変形するようになっている。また、その際にリング状ばね6、7は、そのばね定数が良好な直線性を示すようになっている。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the ring springs 6 and 7 are formed in a ring shape by connecting both ends of a coil made of metal, that is, a predetermined length. One coil spring is rounded into a ring shape, and both ends of the coil spring are connected to form a circle, that is, a ring shape. In the present embodiment, the ring-shaped
したがって、このようなリング状ばね6、7は、その線径や巻き数、ピッチ(巻き間隔)、さらには図4(b)、(c)に示すリングの外径や高さ等を適宜に設定することで、ばね剛性を所望の強度に形成することができるようになっている。本実施形態では、ばね剛性の違いを視認し易くするため、リング状ばね6の高さをリング状ばね7の高さより大きくし、また、リング状ばね6の外径をリング状ばね7の外径より小さくし、さらに必要に応じて他の条件をばね6、7間で適宜に変えることにより、リング状ばね6のばね剛性を、リング状ばね7のばね剛性より高くしている。
Therefore, such ring-shaped
したがって、本実施形態では、ばね剛性が相対的に高いリング状ばね6を、前記スパイラル溝9によって形成される空気層(潤滑膜)の圧力(動圧)が高くなる内周側に配置し、ばね剛性が相対的に低いリング状ばね6を、前記圧力(動圧)が低くなる外周側に配置している。
Therefore, in this embodiment, the ring-shaped
次に、このような構成からなるスラスト軸受1の作用について説明する。
図1に示す回転軸2が高速で回転すると、スラストカラー3と軸受板4の軸受面4bとの間に、スパイラル溝9で発生させられる動圧によって空気層(潤滑膜)が形成され、これによってスラスト軸受1は、形成された空気層を介してスラストカラー3を支持するようになる。
Next, the operation of the thrust bearing 1 having such a configuration will be described.
When the
また、回転軸2は、外部環境の影響や運転状態などによってその回転が僅かながらぶれて振動することがあり、その場合にはこれに固定されているスラストカラー3も僅かながら振動し、面振れする。その際、本実施形態のスラスト軸受1にあっては、軸受板4と支持板5との間にリング状ばね6、7が回転軸2の周方向に沿って配置されているので、これらリング状ばね6、7の弾性変形効果により、回転軸2の振動に伴うスラストカラー3の面振れに対して、軸受板4の軸受面4bがこれに良好に追従できるようになる。
Further, the
また、特に動圧が高い内周側にばね剛性が高いリング状ばね6を配置し、動圧が低い外周側にばね剛性が低いリング状ばね7を配置しているので、スパイラル溝9によって発生する空気層(潤滑膜)の圧力分布によって軸受板4が大きく変形することがなくなる。したがって、回転軸2の振動に伴うスラストカラー3の面振れに対して、軸受板4の軸受面4bがより良好に追従できるようになる。
Further, since the ring-shaped
よって、本実施形態のスラスト軸受1によれば、軸受板4と支持板5との間にリング状ばね6、7を配置したことにより、スラストカラー3の面振れに対して軸受面4bが良好に追従できるようにしたので、軸受としての機能を良好に発揮することができる。
特に、スパイラル溝9によって発生する空気層(潤滑膜)に圧力分布がある場合にも、これに対応して異なるばね剛性のリング状ばね6、7を配置したことにより、スラストカラー3の面振れに対して軸受面4bが良好に追従し、軸受としての機能を良好に発揮することができる。
Therefore, according to the thrust bearing 1 of the present embodiment, since the ring-shaped
In particular, even when there is a pressure distribution in the air layer (lubricant film) generated by the
また、リング状ばね6、7は金属からなるコイルによって形成されているので、ゴムや樹脂に比べて高温耐久性が格段に高く、したがって高温環境での使用にも十分対応することができる。
また、リング状ばね6、7は、その線径や巻き数、ピッチ(巻き間隔)、リングの外径や高さ等を適宜に設定することで、ばね剛性を所望の強度に形成することができる。したがって、全体の大きさを大きくすることなく、比較的小さい状態で、所望のばね剛性が発揮可能になる。よって、スラスト軸受全体が大きくなるのを抑えることができ、これにより、このスラスト軸受1の設置場所の省スペース化を図ることができる。
Further, since the ring-shaped
Moreover, the ring-shaped
さらに、リング状ばね6、7は円環状(リング状)であるため、回転軸2を中心にしてこれに外挿することで、回転軸2の周方向に均一に配置することができる。したがって、支持板5はこのようなリング状ばね6、7を介して軸受板4をその周方向において均一に支持することができ、これによって スラストカラー3の面振れに対して軸受面4bを良好に追従させることができる。
Furthermore, since the ring-shaped
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では軸受板4の軸受面4bにスパイラル溝9が形成され、これによって大きな圧力分布を有する動圧を発生させる場合について説明したが、このような大きな圧力分布を形成しない場合にも本発明を適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, the case where the
また、前記実施形態では、係合凸部15と切欠16とによって回り止め機構を形成したが、これら係合凸部15と切欠16とに代えて、図1(b)に示すように軸受板4及び支持板5にそれぞれ取付穴17を形成しておき、これら取付穴17、17間にピンを差し込むことで、支持板5に対して軸受板4が相対的に回転するのを防止するようにしてもよい。その場合、ピン18はこれら取付穴17、17の一方に固定しておき、他方に挿脱可能に差し入れるようにする。また、この場合にも、ピン18は取付穴17、17の他方に対して、クリアランスを有して嵌合するようにしておき、これによって軸受板4は僅かな回転が許容された状態で、支持板5に固定されるようにする。
Moreover, in the said embodiment, although the rotation prevention mechanism was formed by the engagement
また、前記実施形態では、スパイラル溝9として、図3(a)に示した公知のポンプイン形を採用したが、図3(b)に示すような螺旋形溝12aを形成した公知のポンプアウト形や、図3(c)に示すような公知のヘリングボーン形を採用することもできる。その際、図3(b)に示したポンプアウト形の場合には、外周側で圧力が高くなるため、これに対応すべく、特にばね剛性が相対的に高いリング状ばねを外周側に、ばね剛性が相対的に低いリング状ばねを内周側に配設することで、スラストカラー3の面振れに対して軸受面4bを良好に追従させることができる。
In the above embodiment, the known pump-in shape shown in FIG. 3A is adopted as the
また、図3(c)に示したようにポンプイン形の螺旋形溝9aを外周側に形成し、ポンプアウト形の螺旋形溝12aを内周側に形成し、これらの間にランド13を形成したヘリングボーン形の場合には、ランド13に対応する位置で最も圧力(動圧)が高くなる。したがって、例えばこのランド13に対応する位置にばね剛性の高いリング状ばねを配置し、ポンプイン形の螺旋形溝9aが形成された外周側、及びポンプアウト形の螺旋形溝12aが形成された内周側には、それぞればね剛性の高いリング状ばねを配置するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 3C, a pump-in
すなわち、本発明では、軸受板4と支持板5との間に配置するリング状ばねについては、2本に限定されることなく、3本以上でもよく、1本でもよい。1本のみを用いる場合としては、例えばスパイラル溝によって動圧が発生させられる場合に、圧力(動圧)が低くなる側にリング状ばねを配置する。これにより、圧力が高くなる側の剛性を相対的に高め、圧力が高い側での軸受側の変形を抑制することができる。
That is, in the present invention, the ring-shaped spring disposed between the
また、前記実施形態では、図1に示したようにリング状ばね6の高さをリング状ばね7の高さより大きくすることなどにより、リング状ばね6のばね剛性をリング状ばね7のばね剛性より高くしたが、リング状ばねは、前述したようにその線径や巻き数、ピッチ(巻き間隔)、リングの外径や高さ等を適宜に設定することで、ばね剛性を所望の強度に形成することができる。したがって、例えばリングの高さを同じにし、他の条件を変えることにより、リング状ばね6のばね剛性とリング状ばね7のばね剛性とを異ならせるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the spring stiffness of the ring-shaped
また、図4(a)〜(d)に示したリング状ばねに代えて、例えば図5(a)に示すような横断面がC形のリング状板ばねや、図5(b)に示すような横断面がV形のリング状板ばねを用いることもできる。
また、皿ばねや波ばねを組み合わせてもよい。
Further, instead of the ring-shaped springs shown in FIGS. 4A to 4D, for example, a ring-shaped leaf spring having a C-shaped cross section as shown in FIG. 5A or shown in FIG. A ring-shaped leaf spring having a V-shaped cross section can also be used.
Moreover, you may combine a disc spring and a wave spring.
1…スラスト軸受、2…回転軸、3…スラストカラー、4…軸受板、5…支持板、6、7…リング状ばね、9…スパイラル溝、15…係合凸部、16…切欠 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thrust bearing, 2 ... Rotating shaft, 3 ... Thrust collar, 4 ... Bearing plate, 5 ... Support plate, 6, 7 ... Ring-shaped spring, 9 ... Spiral groove, 15 ... Engaging convex part, 16 ... Notch
Claims (3)
前記スラストカラーに対向して配置される軸受板と、
前記軸受板の、前記スラストカラーに対向する面と反対側の面に対向して配置されて、該軸受板を支持する支持板とを備え、
前記軸受板と前記支持板との間に、リング状ばねが、前記回転軸に外挿された状態で該回転軸の周方向に沿って配置されていることを特徴とするスラスト軸受。 Opposed to a thrust collar provided on the rotating shaft, an annular thrust bearing that is extrapolated to the rotating shaft,
A bearing plate disposed opposite the thrust collar;
A bearing plate disposed opposite to the surface opposite to the surface facing the thrust collar of the bearing plate, and supporting the bearing plate;
A thrust bearing, wherein a ring-shaped spring is disposed between the bearing plate and the support plate along a circumferential direction of the rotary shaft in a state of being extrapolated to the rotary shaft.
前記リング状ばねは、相対的にばね剛性が高いリング状ばねと低いリング状ばねとの二種類を有し、
前記ばね剛性が高いリング状ばねは、前記回転軸側となる内周側とその反対の外周側とのうち、前記スパイラル溝によって発生する動圧が高い側に配置され、
前記ばね剛性が低いリング状ばねは、前記回転軸側となる内周側とその反対の外周側とのうち、前記スパイラル溝によって発生する動圧が低い側に配置されていることを特徴とする請求項2記載のスラスト軸受。 Between the bearing plate and the support plate, a plurality of the ring springs are arranged in the radial direction of the rotating shaft,
The ring-shaped spring has two types, a ring-shaped spring having a relatively high spring rigidity and a low ring-shaped spring,
The ring-shaped spring having high spring rigidity is arranged on the side where the dynamic pressure generated by the spiral groove is high among the inner peripheral side which is the rotating shaft side and the outer peripheral side opposite thereto.
The ring-shaped spring having low spring rigidity is arranged on the side where the dynamic pressure generated by the spiral groove is low, on the inner peripheral side on the rotating shaft side and on the opposite outer peripheral side. The thrust bearing according to claim 2.
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CN106438688A (en) * | 2016-11-29 | 2017-02-22 | 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 | Core pack thrust bearing |
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- 2010-10-06 JP JP2010226660A patent/JP2012077900A/en active Pending
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