JP3448148B2 - スラスト軸受装置 - Google Patents
スラスト軸受装置Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/047—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with fixed wedges to generate hydrodynamic pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/1045—Details of supply of the liquid to the bearing
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- F16C2360/00—Engines or pumps
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は過給機等に用いられ
るスラスト軸受装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図５は従来のテーパランド形スラスト軸
受装置の縦断面図、図６は上記スラスト軸受の平面図で
あり、図５のVI−VI断面矢視図である。図において、回
転軸１にはスペーサ２および締め付けナット３を介して
カラー４が固定されている。ケーシング５には軸受取付
け治具６が装着されており、軸受取付け治具６には負荷
側スラスト軸受７が固定されており、カラー４と摺接す
る面には軟質金属、たとえばホワイトメタル８が鋳着さ
れている。ホワイトメタル８のカラー４との摺接面に
は、傾斜したテーパ部と、摺接相手側の面と平行なラン
ド部とが形成されている。１組のテーパ部・ランド部
と、その隣の１組のテーパ部・ランド部との間の、ホワ
イトメタルの無い部分に油溝９が形成されている。油溝
と、同油溝に隣接するテーパ部と、同テーパ部に隣接す
るランド部とからなる部分をまとめて１つのパッドと呼
ぶ。パッドは上記のように形成された部分の名称であ
る。スラスト軸受７のカラー側には複数のパッドが形成
されている。 【０００３】負荷側スラスト軸受７の油溝９へは給油孔
１０を経由して潤滑油が供給される。給油孔１０を通過
した潤滑油は負荷側スラスト軸受７の外周部に設けられ
た円周油溝１２に入り、さらにスラスト軸受の各パッド
に対応する位置にそれぞれ穿設された給油孔１３を経由
し、ノズル部１４を通過して油溝９へ入る。負荷側スラ
スト軸受７の内周側の方へ漏出した潤滑油は空間部１５
に溜まり図示していない排油孔より排出される。軸受取
付け治具６には油切り１６が固定されており、潤滑油が
機外へ漏出することを防いでいる。またケーシング５に
は反負荷側スラスト軸受１７が固定されており、カラー
４と摺接する面にはホワイトメタル１８が鋳着されてい
る。反負荷側スラスト軸受１７の油溝１９へは給油孔２
０を経由して潤滑油が供給される。 【０００４】図６は負荷側スラスト軸受７の平面図であ
る。ノズル部１４から油溝９へ入った潤滑油はテーパ部
２１へ流れ、ランド部２２に至り、その間にくさび作用
で流体動圧を発生し、負荷能力が生じる。テーパ部２１
の内周側には内周側シュラウド２３、外周側には外周側
シュラウド２４が設けられており、潤滑油が内・外周へ
漏出して流体動圧が低下することを防止している。 【０００５】上記型式のスラスト軸受のほか、ステップ
ランド形スラスト軸受構造も用いられている。これは、
テーパ部２１に相当する部分が、ランド部２２と平行に
形成されているものであり、それ以外の部分の構造は前
述のものと同じである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来のステップランド
形スラスト軸受装置においては、 （１）負荷側スラスト軸受７の油溝９から供給された潤
滑油は、テーパ部２１からランド部２２へ至る間にせま
いすきま内でせん断を受け発熱し、そのため特にランド
部２２は高温になる。温度が上昇すると潤滑油の粘度が
低下し、形成される油膜厚さは減少し、高速、高荷重条
件下ではカラー４と直接接触を生じ、損傷の原因とな
る。 （２）油溝９からテーパ部２１へ入った潤滑油は、高速
回転しているカラー４による粘性摩擦で遠心力を受け、
外周部の方へ流れ易くなる。そのためテーパ部２１やラ
ンド部２２の内周側の方は潤滑油の流量が少なくなり、
冷却能力が低下し、温度上昇が高くなる。 （３）テーパ部２１でのくさび作用により高圧になった
潤滑油の一部は内周側シュラウド部２３を通って軸受内
周側へ流出し、回転しているスペーサ２と静止している
負荷側軸受内周部のすきまを流れ、空間部１５に至る。
その間に、粘性摩擦を受け、潤滑油は高温となり、その
結果、負荷側スラスト軸受７内周部は高温となる。 【０００７】上記各原因によってテーパ部、ランド部の
内周側は高温となり焼付き等の損傷を生じる。ステップ
ランド形スラスト軸受においても同様な問題が生じる。
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、スラスト軸受内
周部の焼付きを防止しようとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、回転軸に固定され同回転軸と共に回
転するカラーと、同カラーの端面と摺接するテーパラン
ド形又はステップランド形の複数のパッドを備え全体と
してリング状をなすスラスト軸受とから構成されるスラ
スト軸受装置において、上記スラスト軸受の上記各パッ
ドの背後の位置の内周側に開口し上記各パッドのカラー
摺接面とは反対の方向に伸びる切欠き溝を各パッドに対
応して設け、且つ同各切欠き溝内部に連通しスラスト軸
受の外周側に開口する排油孔を各切欠き溝に対して１本
以上設けたことを特徴とするスラスト軸受装置に関する
ものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態に係
るスラスト軸受装置の平面図、図２，図３，図４はそれ
ぞれ図１のII−II、 III−III 、IV−IV断面図である。
図において、２５は各パッドの背後の負荷側スラスト軸
受７の内周側に開口し各パッドのカラー摺接面とは反対
の方向へ延びる半楕円断面形状の切欠き溝、２６および
２６’は各切欠き溝２５の後流側の内周側面からそれぞ
れ外周側シュラウド部２４の外周面へ貫通する排油孔で
ある。上記以外の部分の構成は従来技術と同じである。
本発明はテーパランド形スラスト軸受、ステップランド
形スラスト軸受のいずれにも適用可能なものである。 【００１０】本装置においては次の作用および効果が生
じる。 （１）各パッドに対応してスラスト軸受に切欠き溝を設
けることにより、スペーサと軸受内周との間の従来の狭
いすきま部が広がり、粘性摩擦力が減少し、潤滑油の温
度上昇が低減される。 （２）切欠き溝は後流側で拡がり、次のパッドの直前で
絞られることにより、切欠き溝内を流れる潤滑油には遠
心力とともにせき止め圧が作用し、潤滑油は排油孔より
外周側へ流れ易くなる。排油孔２６は温度が上昇し易い
ランド部の背後に位置するため、油が流れることにより
ランド部近傍を冷却する。また切欠き溝の油はパッドを
背後より冷却する。 （３）切欠き溝を温度上昇が高い内周側ランド部近傍に
設けることにより、スラスト軸受の軸方向の熱膨張量を
少なくすることができ、熱膨張による内周側の当りが強
くなることを防止できる。 【００１１】上記（１），（２），（３）項に述べた作
用・効果によって、軸受内周側、ランド側の温度上昇を
低減でき、安定した油膜を形成し、軸受の信頼性が向上
する。 【００１２】 【発明の効果】本発明のスラスト軸受装置においては、
スラスト軸受の各パッドの背後の位置の内周側に開口し
上記各パッドのカラー摺接面とは反対の方向に延びる切
欠き溝を各パッドに対応して設け、且つ同各切欠き溝内
部に連通しスラスト軸受の外周側に開口する排油孔を各
切欠き溝に対して１本以上設けてあるので、スラスト軸
受内周部の焼付きを防止することができる。
るスラスト軸受装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図５は従来のテーパランド形スラスト軸
受装置の縦断面図、図６は上記スラスト軸受の平面図で
あり、図５のVI−VI断面矢視図である。図において、回
転軸１にはスペーサ２および締め付けナット３を介して
カラー４が固定されている。ケーシング５には軸受取付
け治具６が装着されており、軸受取付け治具６には負荷
側スラスト軸受７が固定されており、カラー４と摺接す
る面には軟質金属、たとえばホワイトメタル８が鋳着さ
れている。ホワイトメタル８のカラー４との摺接面に
は、傾斜したテーパ部と、摺接相手側の面と平行なラン
ド部とが形成されている。１組のテーパ部・ランド部
と、その隣の１組のテーパ部・ランド部との間の、ホワ
イトメタルの無い部分に油溝９が形成されている。油溝
と、同油溝に隣接するテーパ部と、同テーパ部に隣接す
るランド部とからなる部分をまとめて１つのパッドと呼
ぶ。パッドは上記のように形成された部分の名称であ
る。スラスト軸受７のカラー側には複数のパッドが形成
されている。 【０００３】負荷側スラスト軸受７の油溝９へは給油孔
１０を経由して潤滑油が供給される。給油孔１０を通過
した潤滑油は負荷側スラスト軸受７の外周部に設けられ
た円周油溝１２に入り、さらにスラスト軸受の各パッド
に対応する位置にそれぞれ穿設された給油孔１３を経由
し、ノズル部１４を通過して油溝９へ入る。負荷側スラ
スト軸受７の内周側の方へ漏出した潤滑油は空間部１５
に溜まり図示していない排油孔より排出される。軸受取
付け治具６には油切り１６が固定されており、潤滑油が
機外へ漏出することを防いでいる。またケーシング５に
は反負荷側スラスト軸受１７が固定されており、カラー
４と摺接する面にはホワイトメタル１８が鋳着されてい
る。反負荷側スラスト軸受１７の油溝１９へは給油孔２
０を経由して潤滑油が供給される。 【０００４】図６は負荷側スラスト軸受７の平面図であ
る。ノズル部１４から油溝９へ入った潤滑油はテーパ部
２１へ流れ、ランド部２２に至り、その間にくさび作用
で流体動圧を発生し、負荷能力が生じる。テーパ部２１
の内周側には内周側シュラウド２３、外周側には外周側
シュラウド２４が設けられており、潤滑油が内・外周へ
漏出して流体動圧が低下することを防止している。 【０００５】上記型式のスラスト軸受のほか、ステップ
ランド形スラスト軸受構造も用いられている。これは、
テーパ部２１に相当する部分が、ランド部２２と平行に
形成されているものであり、それ以外の部分の構造は前
述のものと同じである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来のステップランド
形スラスト軸受装置においては、 （１）負荷側スラスト軸受７の油溝９から供給された潤
滑油は、テーパ部２１からランド部２２へ至る間にせま
いすきま内でせん断を受け発熱し、そのため特にランド
部２２は高温になる。温度が上昇すると潤滑油の粘度が
低下し、形成される油膜厚さは減少し、高速、高荷重条
件下ではカラー４と直接接触を生じ、損傷の原因とな
る。 （２）油溝９からテーパ部２１へ入った潤滑油は、高速
回転しているカラー４による粘性摩擦で遠心力を受け、
外周部の方へ流れ易くなる。そのためテーパ部２１やラ
ンド部２２の内周側の方は潤滑油の流量が少なくなり、
冷却能力が低下し、温度上昇が高くなる。 （３）テーパ部２１でのくさび作用により高圧になった
潤滑油の一部は内周側シュラウド部２３を通って軸受内
周側へ流出し、回転しているスペーサ２と静止している
負荷側軸受内周部のすきまを流れ、空間部１５に至る。
その間に、粘性摩擦を受け、潤滑油は高温となり、その
結果、負荷側スラスト軸受７内周部は高温となる。 【０００７】上記各原因によってテーパ部、ランド部の
内周側は高温となり焼付き等の損傷を生じる。ステップ
ランド形スラスト軸受においても同様な問題が生じる。
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、スラスト軸受内
周部の焼付きを防止しようとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、回転軸に固定され同回転軸と共に回
転するカラーと、同カラーの端面と摺接するテーパラン
ド形又はステップランド形の複数のパッドを備え全体と
してリング状をなすスラスト軸受とから構成されるスラ
スト軸受装置において、上記スラスト軸受の上記各パッ
ドの背後の位置の内周側に開口し上記各パッドのカラー
摺接面とは反対の方向に伸びる切欠き溝を各パッドに対
応して設け、且つ同各切欠き溝内部に連通しスラスト軸
受の外周側に開口する排油孔を各切欠き溝に対して１本
以上設けたことを特徴とするスラスト軸受装置に関する
ものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態に係
るスラスト軸受装置の平面図、図２，図３，図４はそれ
ぞれ図１のII−II、 III−III 、IV−IV断面図である。
図において、２５は各パッドの背後の負荷側スラスト軸
受７の内周側に開口し各パッドのカラー摺接面とは反対
の方向へ延びる半楕円断面形状の切欠き溝、２６および
２６’は各切欠き溝２５の後流側の内周側面からそれぞ
れ外周側シュラウド部２４の外周面へ貫通する排油孔で
ある。上記以外の部分の構成は従来技術と同じである。
本発明はテーパランド形スラスト軸受、ステップランド
形スラスト軸受のいずれにも適用可能なものである。 【００１０】本装置においては次の作用および効果が生
じる。 （１）各パッドに対応してスラスト軸受に切欠き溝を設
けることにより、スペーサと軸受内周との間の従来の狭
いすきま部が広がり、粘性摩擦力が減少し、潤滑油の温
度上昇が低減される。 （２）切欠き溝は後流側で拡がり、次のパッドの直前で
絞られることにより、切欠き溝内を流れる潤滑油には遠
心力とともにせき止め圧が作用し、潤滑油は排油孔より
外周側へ流れ易くなる。排油孔２６は温度が上昇し易い
ランド部の背後に位置するため、油が流れることにより
ランド部近傍を冷却する。また切欠き溝の油はパッドを
背後より冷却する。 （３）切欠き溝を温度上昇が高い内周側ランド部近傍に
設けることにより、スラスト軸受の軸方向の熱膨張量を
少なくすることができ、熱膨張による内周側の当りが強
くなることを防止できる。 【００１１】上記（１），（２），（３）項に述べた作
用・効果によって、軸受内周側、ランド側の温度上昇を
低減でき、安定した油膜を形成し、軸受の信頼性が向上
する。 【００１２】 【発明の効果】本発明のスラスト軸受装置においては、
スラスト軸受の各パッドの背後の位置の内周側に開口し
上記各パッドのカラー摺接面とは反対の方向に延びる切
欠き溝を各パッドに対応して設け、且つ同各切欠き溝内
部に連通しスラスト軸受の外周側に開口する排油孔を各
切欠き溝に対して１本以上設けてあるので、スラスト軸
受内周部の焼付きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るスラスト軸受の平
面図。 【図２】図１のII−II断面図。 【図３】図１の III−III 断面図。 【図４】図１のIV−IV断面図。 【図５】従来のテーパランド形スラスト軸受装置の縦断
面図。 【図６】上記スラスト軸受の平面図（図５のVI−VI断面
矢視図）。 【符号の説明】 １ 回転軸 ２ スペーサ ３ 締め付けナット ４ カラー ５ ケーシング ６ 軸受取付け治具 ７ 負荷側スラスト軸受 ８ ホワイトメタル ９ 油溝 １０ 給油孔 １２ 円周油溝 １３ 給油孔 １４ ノズル部 １５ 空間部 １６ 油切り １７ 反負荷側スラスト軸受 １８ ホワイトメタル １９ 油溝 ２０ 給油孔 ２１ テーパ部 ２２ ランド部 ２３ 内周側シュラウド ２４ 外周側シュラウド ２５ 切欠き溝 ２６，２６’ 排油孔
面図。 【図２】図１のII−II断面図。 【図３】図１の III−III 断面図。 【図４】図１のIV−IV断面図。 【図５】従来のテーパランド形スラスト軸受装置の縦断
面図。 【図６】上記スラスト軸受の平面図（図５のVI−VI断面
矢視図）。 【符号の説明】 １ 回転軸 ２ スペーサ ３ 締め付けナット ４ カラー ５ ケーシング ６ 軸受取付け治具 ７ 負荷側スラスト軸受 ８ ホワイトメタル ９ 油溝 １０ 給油孔 １２ 円周油溝 １３ 給油孔 １４ ノズル部 １５ 空間部 １６ 油切り １７ 反負荷側スラスト軸受 １８ ホワイトメタル １９ 油溝 ２０ 給油孔 ２１ テーパ部 ２２ ランド部 ２３ 内周側シュラウド ２４ 外周側シュラウド ２５ 切欠き溝 ２６，２６’ 排油孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 33/10
F16C 17/04 - 17/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸に固定され同回転軸と共に回転す
るカラーと、同カラーの端面と摺接するテーパランド形
又はステップランド形の複数のパッドを備え全体として
リング状をなすスラスト軸受とから構成されるスラスト
軸受装置において、上記スラスト軸受の上記各パッドの
背後の位置の内周側に開口し上記各パッドのカラー摺接
面とは反対の方向に伸びる切欠き溝を各パッドに対応し
て設け、且つ同各切欠き溝内部に連通しスラスト軸受の
外周側に開口する排油孔を各切欠き溝に対して１本以上
設けたことを特徴とするスラスト軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03484696A JP3448148B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | スラスト軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03484696A JP3448148B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | スラスト軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229069A JPH09229069A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3448148B2 true JP3448148B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=12425559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03484696A Expired - Fee Related JP3448148B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | スラスト軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3448148B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4563036B2 (ja) * | 2004-01-13 | 2010-10-13 | 三菱重工業株式会社 | 潤滑流体排出機構及び軸受装置 |
| JP5101357B2 (ja) | 2008-03-18 | 2012-12-19 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械及び追設リング |
| WO2013154852A1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-17 | Borgwarner Inc. | Turbocharger with thrust bearing providing combined journal and thrust bearing functions |
| JP5860172B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2016-02-16 | 株式会社日立製作所 | 組合せ軸受装置 |
| JP6190116B2 (ja) * | 2013-02-04 | 2017-08-30 | 大豊工業株式会社 | スラスト軸受 |
| JP6297414B2 (ja) * | 2014-05-28 | 2018-03-20 | 大豊工業株式会社 | スラスト軸受及びスラスト軸受構造 |
| JP2019078284A (ja) * | 2017-10-20 | 2019-05-23 | 松尾 栄人 | 板バネ式スラスト軸受 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP03484696A patent/JP3448148B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09229069A (ja) | 1997-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030603 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |