JP6235873B2 - 軸受及びポンプ - Google Patents

Description

本発明は、軸流ポンプや斜流ポンプなどのポンプに使用される軸受、並びにこの軸受が適用されるポンプに関するものである。

回転軸が鉛直方向に沿って配設されるポンプは、吸込水槽内に向けて鉛直方向に延びる揚水管と、この揚水管の上部が水平方向に沿って屈曲するベンド管とを有している。そして、回転軸は、上部から揚水管内に挿通され、下部に羽根車が固定されている。従って、揚水管の下端開口を水中に流体に沈めた状態で、駆動モータにより回転軸を駆動回転すると、羽根車が回転することにより、揚水管内に流入した水は、流路内を上方に揚水されてベンド管を通って排出される。このような従来のポンプとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。

このようなポンプにおいて、回転軸は、下部に羽根車が固定され、複数の位置で軸受により揚水管内に回転自在に支持されている。この軸受は、外筒の内面に摺動部材が接着されて構成されている。そして、軸受は、外筒が軸受箱を介して揚水管に支持され、摺動部材の内側に水を介して回転軸が回転自在に支持されている。なお、このような軸受としては、例えば、下記特許文献２、３に記載されたものがある。

特開２００１−１３２７４２号公報 特開昭６０−０１０１１２号公報 特開平０８−３３８４２８号公報

一般的なポンプにて、回転軸は、外周面が摺動部材の内面に接触することで支持されながら回転する。このとき、回転軸は、羽根車のアンバランスなどの影響により摺動部材との隙間が周方向で相違し、水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力（水圧）分布が発生する。すると、回転軸と摺動部材との隙間の圧力が高い（正圧）領域では、内部の水が軸受における軸方向の中心部から、開放されている軸受における軸方向の端部へ流れて排出される。一方、回転軸と摺動部材との隙間の圧力が低い（負圧）領域では、外部の水が開放されている軸受における軸方向の端部から、軸受における軸方向の中央部へ流れて取り込まれる。ポンプは、海や河川に設置されることから、水（海水）に砂や貝殻などの異物が含まれている。そのため、軸受は、水と共に異物を取り込んでしまうことがあり、この異物が回転軸と摺動部材との間に堆積し、摺動部材が異常摩耗してしまうという問題がある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、異物の堆積による摺動部材の摩耗の発生を抑制して耐久性の向上を図る軸受及びポンプを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の軸受は、円筒形状をなす軸受ケースと、前記軸受ケースの内面に周方向に所定隙間を空けて固定される複数の摺動部材と、前記摺動部材の摺動面より径方向の外側で前記所定隙間同士を連通する連通路と、を有することを特徴とするものである。

従って、回転軸が水中で軸受に支持されて回転するとき、外周面が摺動部材の内面に接触して支持される。このとき、羽根車のアンバランスなどの影響により摺動部材との隙間が周方向で相違し、回転軸と共に水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力分布が発生しようとする。しかし、各摺動部材の所定隙間同士が連通路により連通されているため、圧力が高い領域の水が連通路を通って低い領域に流れることで、複数の所定隙間の圧力が均一化されることとなる。そのため、軸受における軸方向に沿う流れが発生せず、水中の異物が軸受内部に取り込まれにくくなり、異物の堆積による摺動部材の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができる。

本発明の軸受では、前記軸受ケースの外側に円筒形状をなす軸受外ケースが固定され、前記連通路は、前記軸受ケースと前記軸受外ケースとの間に周方向に沿って形成された第１連通路と、前記軸受ケースを径方向に貫通して前記第１連通路と前記所定隙間とを連通する複数の第２連通路とを有することを特徴としている。

従って、軸受ケースと軸受外ケースとの間にある第１連通路と、軸受ケースにある第２連通路とにより連通路を構成することで、軸受ケースの外側に軸受外ケースを固定し、軸受ケースに第２連通路を形成するだけでよく、既存に軸受からの変更を容易として製造コストを低減することができる。

本発明の軸受では、前記第１連通路は、前記軸受外ケースの内面に周方向に形成された連通溝を有することを特徴としている。

従って、軸受ケースの改造を最小限にして製造コストを低減することができる。

本発明の軸受では、前記連通路は、前記軸受ケースの内面に形成されて周方向に隣接する前記所定隙間同士を連通する連通溝を有することを特徴としている。

従って、軸受ケースの内面に連通溝を形成して連通路を構成することで、構造を簡素化することができる。

本発明の軸受では、前記連通路は、前記摺動部材の外面に形成されて周方向に隣接する前記所定隙間同士を連通する連通溝を有することを特徴としている。

従って、摺動部材の外面に連通溝を形成して連通路を構成することで、構造を簡素化することができる。

本発明の軸受では、前記連通路は、前記摺動部材に形成されて周方向に隣接する前記所定隙間同士を連通する連通孔を有することを特徴としている。

従って、摺動部材に連通孔を形成して連通路を構成することで、構造を簡素化することができる。

本発明の軸受では、前記連通路に水を供給する給水ラインが連結されることを特徴としている。

従って、給水ラインから連通路を通して各所定隙間に水を供給することで、軸受の外部の水が所定隙間に侵入することが抑制され、水中の異物が軸受内部に取り込まれることなく、この異物による摺動部材の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができる。

また、本発明のポンプは、鉛直方向に沿って配置されて下端側に吸込口が設けられると共に側部に吐出口が設けられるケーシングと、前記ケーシング内に鉛直方向に沿って配置される回転軸と、前記回転軸の下端部に固定される羽根車と、前記ケーシング内で前記回転軸を回転自在に支持する前記軸受と、を有することを特徴とするものである。

従って、回転軸を支持する軸受としてこの軸受を適用することで、複数の所定隙間の圧力を均一化することで、水中の異物が軸受内部に取り込まれにくくなり、異物の堆積による摺動部材の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができ、ポンプの長寿命化を可能とすることができる。

本発明の軸受及びポンプによれば、軸受ケースの内面に固定される複数の摺動部材の間の所定隙間同士を連通路により連通するので、複数の所定隙間の圧力が均一化されて水中の異物が軸受内部に取り込まれにくくなり、異物の堆積による摺動部材の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができ、ポンプの長寿命化を可能とすることができる。

図１は、第１実施形態の軸受を表す断面図である。 図２は、軸受の断面を表す図１のII−II断面図である。 図３は、軸受内での水の流れを説明するための概略断面図である。 図４は、第１実施形態の軸受が適用されたポンプを表す縦断面図である。 図５は、従来の軸受における周方向の圧力分布を表す説明図である。 図６は、従来の軸受における正圧位置での軸方向の圧力分布を表す説明図である。 図７は、従来の軸受における負圧位置での軸方向の圧力分布を表す説明図である。 図８は、第２実施形態の軸受を表す断面図である。 図９は、軸受の断面を表す図８のVIII−VIII断面図である。 図１０は、軸受の連通路を表す斜視図である。 図１１は、第３実施形態の軸受を表す断面図である。 図１２は、軸受の断面を表す図１１のXII−XII断面図である。 図１３は、軸受の連通路を表す斜視図である。 図１４は、第４実施形態の軸受を表す断面図である。 図１５は、軸受の連通路を表す斜視図である。 図１６は、第５実施形態の軸受を表す概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る軸受及びポンプの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

［第１実施形態］
図４は第１実施形態の軸受が適用されたポンプを表す縦断面図である。

第１実施形態において、図４に示すように、立軸ポンプ１０は、吸込口１１と吐出口１２が設けられるケーシング１３と、ケーシング１３内に配置される回転軸１４と、回転軸１４の下部に固定される羽根車１５と、ケーシング１３内で回転軸１４を回転自在に支持する軸受１６，１７とを有している。

ケーシング１３は、円筒形状をなし、図示しない取付台に鉛直方向に沿って配置されている。ケーシング１３は、第１、第２、第３ケーシング２１，２２，２３が鉛直方向に直列に連結されてなり、下端側に吸込ベル２４が固定されることで、吸込口１１が形成されている。また、ケーシング１３は、第１ケーシング２１の上部が水平方向に湾曲することで、側部に吐出口１２が形成され、排出管２５が連結されている。そのため、ケーシング１３は、吸込口１１からほぼ鉛直方向に沿う第１流路Ａと、この第１流路Ａからほぼ水平方向に湾曲して吐出口１２に至る第２流路Ｂとを有している。

ケーシング１３は、内部に回転軸１４が配置されており、この回転軸１４は、複数の軸受１６，１７により回転自在に支持されている。各軸受１６，１７は、ケーシング１３から延出された複数のステイ２６，２７に支持された軸受箱２８，２９に支持されている。回転軸１４は、下端部に羽根車１５が一体回転可能に固定されている。なお、ケーシング１３は、下端部の内周壁に羽根車１５の上方に位置して図示しないディフューザが固定されている。そして、回転軸１４は、上端部に駆動装置（モータ及び減速機）３０が駆動連結されている。

従って、駆動装置３０を駆動すると、回転力が回転軸１４に伝達されて回転する。すると、回転軸１４の下端部に固定された羽根車１５が回転し、ケーシング１３内の圧力、つまり、第１流路Ａの圧力が上昇することで、水が吸込口１１からケーシング１３内に吸い込まれる。そして、ケーシング１３内に吸い込まれた水は、第１流路Ａを鉛直方向における上方に流れ、ディフューザにより圧力が低下された後に第２流路Ｂを水平方向に流れ、吐出口１２から排出管２５に吐出される。

ここで、上述した軸受１６，１７について詳細に説明するが、両者はほぼ同様の構成であることから、軸受１６についてのみ説明する。図１は、第１実施形態の軸受を表す断面図、図２は、軸受の断面を表す図１のII−II断面図、図３は、軸受内での水の流れを説明するための概略断面図である。

軸受１６は、図１及び図２に示すように、軸受ケース４１と、複数の摺動片（摺動部材）４２と、軸受外ケース４３と、連通路４４とを有している。

軸受ケース４１は、円筒形状をなしている。複数の摺動片４２は、軸受ケース４１の内周面に周方向に所定間隔（好ましくは均等等間隔）で固定されている。この摺動片４２は、ゴム製または合成樹脂製であって、略台形断面形状をなし、外面が軸受ケース４１の内周面に接着され、内周面に回転軸１４の外周面を支持可能な摺動面４２ａが形成されている。そして、軸受ケース４１の内周面に複数の摺動片４２が周方向に所定間隔で固定されることで、周方向に隣接する各摺動片４２の間に所定隙間Ｓが形成されている。軸受外ケース４３は、円筒形状をなしており、軸受ケース４１の外側に締結ボルト（図示略）により固定されている。この場合、回転軸１４と軸受ケース４１と各摺動片４２と軸受外ケース４３は、中心軸心Ｏに対して同心状になるように形成されている。

そして、軸受１６は、各摺動片４２の摺動面４２ａより径方向の外側に所定隙間Ｓ同士を連通する連通路４４が設けられている。この連通路４４は、軸受ケース４１と軸受外ケース４３との間に周方向に沿って形成された連通溝（第１連通路）５１と、軸受ケース４１を径方向に貫通して連通溝５１と所定隙間Ｓとを連通する複数の連通孔（第２連通路）５２とから構成されている。

即ち、軸受ケース４１は、外側に軸受外ケース４３が配置され、軸受ケース４１の外周面に軸受外ケース４３の内周面が密着して固定されている。軸受外ケース４３は、内周面に周方向に沿って連続するリング形状をなす連通溝５１が形成されている。この連通溝５１は、開放している側が軸受ケース４１の外周面により閉止されている。また、軸受ケース４１は、各摺動片４２が固定されていない各所定隙間Ｓの位置に対向して、径方向に貫通する連通孔５２がそれぞれ形成されている。そのため、各所定隙間Ｓは、各連通孔５２により連通溝５１に連通することで、各所定隙間Ｓ同士が連通溝５１及び各連通孔５２により連通することとなる。

そのため、回転軸１４が水中で軸受１６に支持されて回転するとき、外周面が複数の摺動片４２の摺動面４２ａに接触して支持される。このとき、羽根車１５のアンバランスなどの影響により回転軸１４と各摺動片４２との隙間が周方向で変動し、回転軸１４と摺動片４２の摺動面４２ａとの間で、回転する回転軸１４により水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力分布が発生しようとする。

即ち、図５に示すように、従来の軸受００１は、円筒形状をなす軸受ケース００２の内面に複数の摺動片００３が周方向に等間隔で固定されて構成されており、複数の摺動片００２により回転軸１４を回転自在に支持している。この従来の軸受００１にて、回転軸１４は、外周面が各摺動片００３の摺動面に接触することで支持されながら回転する。このとき、回転軸１４は、回転時に摺動片００３との隙間が周方向で変動し、水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力（水圧）分布が発生する。つまり、回転軸１４が矢印方向に回転し、軸受００１内の下方に移行したとき、回転軸１４と摺動片００３との隙間の圧力は、回転軸１４と摺動片００３との接触位置に対して回転軸１４の回転方向の後方で高く（正圧Ｐ１）、前方で低く（負圧Ｐ２）なる。

そのため、回転軸１４と摺動片００３との隙間の圧力が高い（正圧Ｐ１）領域では、図６に示すように、内部の水が軸受００１における軸方向の中心部から、開放されている軸方向の端部へ、矢印であらわすように流れて排出される。一方、回転軸１４と摺動片００３との隙間の圧力が低い（負圧Ｐ２）領域では、図７に示すように、外部の水が開放されている軸受００１における軸方向の端部から、中央部へ流れて取り込まれる。この場合、ポンプが設置されている海や河川水（海水）に砂や貝殻などの異物が含まれていると、軸受００１は、水と共に異物を取り込んでしまう。そして、この異物が回転軸１４と摺動片００３との間に堆積すると、摺動片００３が異常摩耗してしまう。

ところが、本実施形態の軸受１６は、各所定隙間Ｓ同士が連通路４４（連通溝５１及び各連通孔５２）により連通していることから、各所定隙間Ｓの圧力が均一化され、内部への異物の取り込みが抑制される。即ち、図３に示すように、所定隙間Ｓ同士が連通溝５１及び各連通孔５２により連通しているため、所定隙間Ｓ同士間で水の流通が可能となる。つまり、所定隙間Ｓ（回転軸１４と摺動片４２との隙間）の圧力が高い領域の水は、連通溝５１及び各連通孔５２を通って低い領域の所定隙間Ｓへ流れることで、各所定隙間Ｓの圧力が均一化される。そのため、軸受１６にて、中心部から端部への水の流れや端部から中央部への水の流れがなくなり、水中の異物が内部に取り込まれにくくなる。

このように第１実施形態の軸受にあっては、円筒形状をなす軸受ケース４１と、軸受ケース４１の内面に周方向に所定隙間Ｓを空けて固定される複数の摺動片４２と、摺動片４２の摺動面４２ａより径方向の外側で所定隙間Ｓ同士を連通する連通路４４とを設けている。

従って、回転軸１４が水中で軸受１６，１７に支持されて回転するとき、外周面が摺動片４２の摺動面４２ａに接触して支持される。このとき、羽根車１５のアンバランスなどの影響により摺動片４２との隙間が周方向で相違し、回転軸１４と共に水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力分布が発生しようとする。しかし、各摺動片４２の所定隙間Ｓ同士が連通路４４により連通されているため、圧力が高い領域の水が連通路４４を通って低い領域に流れることで、複数の所定隙間Ｓの圧力が均一化されることとなる。そのため、軸受１６，１７における軸方向に沿う流れが発生せず、水中の異物が軸受１６，１７の内部に取り込まれにくくなり、異物の堆積による摺動片４２の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができる。

第１実施形態の軸受では、軸受ケース４１の外側に円筒形状をなす軸受外ケース４３を固定し、連通路４４として、軸受ケース４１と軸受外ケース４３との間に周方向に沿って形成された連通溝（第１連通路）５１と、軸受ケース４１を径方向に貫通して連通溝５１と所定隙間Ｓとを連通する複数の連通孔（第２連通路）５２とを設けている。従って、軸受ケース４１の外側に軸受外ケース４３を固定し、軸受ケース４１に複数の連通孔５２を形成するだけでよく、既存に軸受からの変更を容易として製造コストを低減することができる。

第１実施形態の軸受では、連通溝５１を軸受外ケース４３の内周面に周方向に沿って形成している。従って、軸受ケース４１の改造を最小限にして製造コストを低減することができる。

また、第１実施形態のポンプにあっては、鉛直方向に沿って配置されて下端側に吸込口１１が設けられると共に側部に吐出口１２が設けられるケーシング１３と、ケーシング１３内に鉛直方向に沿って配置される回転軸１４と、回転軸の下端部に固定される羽根車１５と、ケーシング内で回転軸１４を回転自在に支持する軸受１６，１７とを設けている。

従って、回転軸１４を支持する軸受として連通路４４を有する軸受１６，１７を適用することで、複数の所定隙間Ｓの圧力を均一化することで、水中の異物が軸受１６，１７の内部に取り込まれにくくなり、異物の堆積による摺動片４２の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができ、立軸ポンプ１０の長寿命化を可能とすることができる。

なお、この第１実施形態にて、連通溝５１を軸受外ケース４３の内周面に周方向に沿って形成したが、連通溝を軸受ケース４１の外周面に周方向に沿って形成してもよく、軸受ケース４１の外周面と軸受外ケース４３の内周面の両方に連通溝を形成してもよい。また、第１連通路を連通溝ではなく、連通孔として軸受ケース４１や軸受外ケース４３に形成してもよい。

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態の軸受を表す断面図、図９は、軸受の断面を表す図８のVIII−VIII断面図、図１０は、軸受の連通路を表す斜視図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態にて、図８から図１０に示すように、軸受６０は、軸受ケース６１と、複数の摺動片（摺動部材）６２と、連通路６３とを有している。

軸受ケース６１は、円筒形状をなしている。複数の摺動片６２は、軸受ケース６１の内周面に周方向に所定間隔（好ましくは均等等間隔）で固定されている。この摺動片６２は、ゴム製または合成樹脂製であって、略台形断面形状をなし、外面が軸受ケース６１の内周面に接着され、内周面に回転軸１４の外周面を支持可能な摺動面６２ａが形成されている。そして、軸受ケース６１の内周面に複数の摺動片６２が周方向に所定間隔で固定されることで、周方向に隣接する各摺動片６２の間に所定隙間Ｓが形成されている。

そして、軸受６０は、各摺動片６２の摺動面６２ａより径方向の外側に所定隙間Ｓ同士を連通する連通路６３が設けられている。この連通路６３は、軸受ケース６１の内面に形成されて周方向に隣接する所定隙間Ｓ同士を連通する複数の連通溝６４により構成されている。

即ち、軸受ケース６１は、内周面に複数の摺動片６２が周方向に所定間隔で固定されることで、所定隙間Ｓが設けられている。そして、軸受ケース６１は、その内面に摺動片６２の外面と対向すると共に、隣接する所定隙間Ｓを連通するように連通溝６４が形成されている。この連通溝６４は、摺動片６２と交差する方向に沿って形成され、長手方向（軸受ケース６１の周方向）の中央部が摺動片６２に被覆され、各端部が各所定隙間Ｓに開口している。そのため、各所定隙間Ｓは、隣接する所定隙間Ｓ同士が各連通溝６４により連通することとなる。

そのため、回転軸１４が水中で軸受６０に支持されて回転するとき、外周面が複数の摺動片６２の摺動面６２ａに接触して支持される。このとき、回転軸１４と各摺動片６２との隙間が周方向で変動し、回転軸１４と摺動片６２の摺動面６２ａとの間で、回転する回転軸１４により水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力分布が発生しようとする。ところが、本実施形態の軸受６０は、各所定隙間Ｓ同士が連通路６３（連通溝６４）により連通していることから、所定隙間Ｓ同士間で水が流通して各所定隙間Ｓの圧力が均一化され、内部への異物の取り込みが抑制される。そのため、軸受６０にて、中心部から端部への水の流れや端部から中央部への水の流れがなくなり、水中の異物が内部に取り込まれにくくなる。

このように第２実施形態の軸受にあっては、円筒形状をなす軸受ケース６１と、軸受ケース６１の内面に周方向に所定隙間Ｓを空けて固定される複数の摺動片６２と、摺動片６２の摺動面６２ａより径方向の外側で所定隙間Ｓ同士を連通する連通路６３とを設け、連通路６３として、軸受ケース６１の内面に周方向に隣接する所定隙間Ｓ同士を連通する複数の連通溝６４を形成している。

従って、回転軸１４が水中で軸受６０に支持されて回転するとき、外周面が摺動片６３の摺動面６２ａに接触して支持される。このとき、各摺動片６２の所定隙間Ｓ同士が連通路６３の各連通溝６４により連通されているため、圧力が高い領域の水が連通溝６４を通って低い領域に流れることで、複数の所定隙間Ｓの圧力が均一化されることとなる。そのため、軸受６０における軸方向に沿う流れが発生せず、水中の異物が軸受６０の内部に取り込まれにくくなり、異物の堆積による摺動片６２の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができる。また、軸受ケース６１の内面に複数の連通溝６４を形成して連通路６３を構成することで、構造を簡素化することができる。

なお、この第２実施形態では、連通路６３として、軸受ケース６１の内面に各摺動片６２と交差するように複数の連通溝６４を形成したが、この連通溝６４を全て連結してリング状をなすように構成してもよい。

［第３実施形態］
図１１は、第３実施形態の軸受を表す断面図、図１２は、軸受の断面を表す図１１のXII−XII断面図、図１３は、軸受の連通路を表す斜視図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第３実施形態にて、図１１から図１３に示すように、軸受７０は、軸受ケース７１と、複数の摺動片（摺動部材）７２と、連通路７３とを有している。

軸受ケース７１は、円筒形状をなしている。複数の摺動片７２は、軸受ケース７１の内周面に周方向に所定間隔（好ましくは均等等間隔）で固定されている。この摺動片７２は、ゴム製または合成樹脂製であって、略台形断面形状をなし、外面が軸受ケース７１の内周面に接着され、内周面に回転軸１４の外周面を支持可能な摺動面７２ａが形成されている。そして、軸受ケース７１の内周面に複数の摺動片７２が周方向に所定間隔で固定されることで、周方向に隣接する各摺動片７２の間に所定隙間Ｓが形成されている。

そして、軸受７０は、各摺動片７２の摺動面７２ａより径方向の外側に所定隙間Ｓ同士を連通する連通路７３が設けられている。この連通路７３は、各摺動片７２の外面に形成されて周方向に隣接する所定隙間Ｓ同士を連通する複数の連通溝７４により構成されている。

即ち、軸受ケース７１は、内周面に複数の摺動片７２が周方向に所定間隔で固定されることで、所定隙間Ｓが設けられている。そして、各摺動片７２は、その外面に軸受ケース７１の内面と対向すると共に、隣接する所定隙間Ｓを連通するように連通溝７４が形成されている。この連通溝７４は、摺動片７２を幅方向に貫通する方向に沿って形成され、長手方向（軸受ケース７１の周方向）の各端部が各所定隙間Ｓに開口している。そのため、各所定隙間Ｓは、隣接する所定隙間Ｓ同士が各連通溝７４により連通することとなる。この場合、各摺動片７２は、同形状をなし、連通溝７４が軸受ケース７１における軸方向及び径方向に対してほほ同位置に位置している。

そのため、回転軸１４が水中で軸受７０に支持されて回転するとき、外周面が複数の摺動片７２の摺動面７２ａに接触して支持される。このとき、回転軸１４と各摺動片７２との隙間が周方向で変動し、回転軸１４と摺動片７２の摺動面７２ａとの間で、回転する回転軸１４により水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力分布が発生しようとする。ところが、本実施形態の軸受７０は、各所定隙間Ｓ同士が連通路７３（連通溝７４）により連通していることから、所定隙間Ｓ同士間で水が流通して各所定隙間Ｓの圧力が均一化され、内部への異物の取り込みが抑制される。そのため、軸受７０にて、中心部から端部への水の流れや端部から中央部への水の流れがなくなり、水中の異物が内部に取り込まれにくくなる。

このように第３実施形態の軸受にあっては、円筒形状をなす軸受ケース７１と、軸受ケース７１の内面に周方向に所定隙間Ｓを空けて固定される複数の摺動片７２と、摺動片７２の摺動面７２ａより径方向の外側で所定隙間Ｓ同士を連通する連通路７３とを設け、連通路７３として、摺動片７２の外面に周方向に隣接する所定隙間Ｓ同士を連通する連通溝７４を形成している。

従って、回転軸１４が水中で軸受７０に支持されて回転するとき、外周面が摺動片７２の摺動面７２ａに接触して支持される。このとき、各摺動片７２の所定隙間Ｓ同士が連通路７３の各連通溝７４により連通されているため、圧力が高い領域の水が連通溝７４を通って低い領域に流れることで、複数の所定隙間Ｓの圧力が均一化されることとなる。そのため、軸受７０における軸方向に沿う流れが発生せず、水中の異物が軸受７０の内部に取り込まれにくくなり、異物の堆積による摺動片７２の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができる。また、摺動片７２の外面に連通溝７４を形成して連通路７３を構成することで、構造を簡素化することができる。

［第４実施形態］
図１４は、第４実施形態の軸受を表す断面図、図１５は、軸受の連通路を表す斜視図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第４実施形態にて、図１４及び図１５に示すように、軸受８０は、軸受ケース８１と、複数の摺動片（摺動部材）８２と、連通路８３とを有している。

軸受ケース８１は、円筒形状をなしている。複数の摺動片８２は、軸受ケース８１の内周面に周方向に所定間隔（好ましくは均等等間隔）で固定されている。この摺動片８２は、ゴム製または合成樹脂製であって、略台形断面形状をなし、外面が軸受ケース８１の内周面に接着され、内周面に回転軸１４の外周面を支持可能な摺動面８２ａが形成されている。そして、軸受ケース８１の内周面に複数の摺動片８２が周方向に所定間隔で固定されることで、周方向に隣接する各摺動片８２の間に所定隙間Ｓが形成されている。

そして、軸受８０は、各摺動片８２の摺動面８２ａより径方向の外側に所定隙間Ｓ同士を連通する連通路８３が設けられている。この連通路８３は、各摺動片８２に形成されて周方向に隣接する所定隙間Ｓ同士を連通する複数の連通孔８４により構成されている。

即ち、軸受ケース８１は、内周面に複数の摺動片８２が周方向に所定間隔で固定されることで、所定隙間Ｓが設けられている。そして、各摺動片８２は、内部に隣接する所定隙間Ｓを連通するように連通孔８４が形成されている。この連通孔８４は、摺動片８２を幅方向に貫通する方向に沿って形成され、長手方向（軸受ケース８１の周方向）の各端部が各所定隙間Ｓに開口している。そのため、各所定隙間Ｓは、隣接する所定隙間Ｓ同士が各連通孔８４により連通することとなる。この場合、各摺動片８２は、同形状をなし、連通孔８４が軸受ケース８１における軸方向及び径方向に対してほほ同位置に位置している。

そのため、回転軸１４が水中で軸受８０に支持されて回転するとき、外周面が複数の摺動片８２の摺動面８２ａに接触して支持される。このとき、回転軸１４と各摺動片８２との隙間が周方向で変動し、回転軸１４と摺動片８２の摺動面８２ａとの間で、回転する回転軸１４により水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力分布が発生しようとする。ところが、本実施形態の軸受８０は、各所定隙間Ｓ同士が連通路８３（連通孔８４）により連通していることから、所定隙間Ｓ同士間で水が流通して各所定隙間Ｓの圧力が均一化され、内部への異物の取り込みが抑制される。そのため、軸受８０にて、中心部から端部への水の流れや端部から中央部への水の流れがなくなり、水中の異物が内部に取り込まれにくくなる。

このように第４実施形態の軸受にあっては、円筒形状をなす軸受ケース８１と、軸受ケース８１の内面に周方向に所定隙間Ｓを空けて固定される複数の摺動片８２と、摺動片８２の摺動面８２ａより径方向の外側で所定隙間Ｓ同士を連通する連通路８３とを設け、連通路８３として、摺動片８２に周方向に隣接する所定隙間Ｓ同士を連通する連通孔８４を形成している。

従って、回転軸１４が水中で軸受８０に支持されて回転するとき、外周面が摺動片８２の摺動面８２ａに接触して支持される。このとき、各摺動片８２の所定隙間Ｓ同士が連通路８３の各連通孔８４により連通されているため、圧力が高い領域の水が連通孔８４を通って低い領域に流れることで、複数の所定隙間Ｓの圧力が均一化されることとなる。そのため、軸受８０における軸方向に沿う流れが発生せず、水中の異物が軸受８０の内部に取り込まれにくくなり、異物の堆積による摺動片８２の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができる。また、摺動片８２に連通孔８４を形成して連通路８３を構成することで、構造を簡素化することができる。

［第５実施形態］
図１６は、第５実施形態の軸受を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第５実施形態にて、図１６に示すように、軸受１６は、軸受ケース４１と、複数の摺動片（摺動部材）４２と、軸受外ケース４３と、連通路４４とを有している。この軸受１６の構造は、第１実施例で説明したものと同様であることから、詳細な説明は省略する。

この軸受１６は、所定隙間Ｓ同士を連通する連通路４４が設けられており、この連通路４４として、軸受外ケース４３の内面に周方向に沿って形成された連通溝５１と、軸受ケース４１を径方向に貫通して連通溝５１と所定隙間Ｓとを連通する複数の連通孔５２を設けている。そして、軸受１６は、連通路４４に水を供給する給水ライン９１が連結されている。

この給水ライン９１は、ポンプ９２とフィルタ９３が設けられており、基端部が給水源としての海水に浸漬されている。軸受１６は、軸受外ケース４３の外面から連通溝５１に貫通する給水孔９４が形成されており、給水ライン９１の先端部がこの給水孔９４に連結されている。

そのため、回転軸１４が水中で軸受１６に支持されて回転するとき、外周面が複数の摺動片４２の摺動面４２ａに接触して支持される。このとき、回転軸１４と各摺動片４２との隙間が周方向で変動し、回転軸１４と摺動片４２の摺動面４２ａとの間で、回転する回転軸１４により水が連れ回りすることで周方向に異なる圧力分布が発生しようとする。ところが、本実施形態の軸受１６は、各所定隙間Ｓ同士が連通路４４（連通溝５１及び連通孔５２）により連通していることから、所定隙間Ｓ同士間で水が流通して各所定隙間Ｓの圧力が均一化され、内部への異物の取り込みが抑制される。また、このとき、ポンプ９２が駆動して海水を汲み上げ、フィルタ９３により濾過してから給水ライン９１により連通路４４を通して各所定隙間Ｓに水を供給する。そのため、連通路４４に供給された水は、各所定隙間Ｓから回転軸１４の外面と各摺動片４２の摺動面４２ａとの間に流動することとなり、軸受１６の外部の水が回転軸１４の外面と各摺動片４２の摺動面４２ａとの間に侵入することが抑制され、水中の異物が軸受１６の内部に取り込まれなくなる。

このように第５実施形態の軸受にあっては、円筒形状をなす軸受ケース４１と、軸受ケース４１の内面に周方向に所定隙間Ｓを空けて固定される複数の摺動片４２と、摺動片４２の摺動面４２ａより径方向の外側で所定隙間Ｓ同士を連通する連通路４４とを設けると共に、連通路４４に水を供給する給水ライン９１を連結している。

従って、回転軸１４が水中で軸受１６に支持されて回転するとき、外周面が摺動片４２の摺動面４２ａに接触して支持される。このとき、各摺動片４２の所定隙間Ｓ同士が連通路４４により連通されているため、複数の所定隙間Ｓの圧力が均一化されることとなる。また、給水ライン９１から連通路４４を通して各所定隙間Ｓに水を供給しており、外部の水が所定隙間Ｓに侵入することが抑制され、水中の異物が軸受１６の内部に取り込まれることなく、この異物による摺動片４２の摩耗の発生を抑制して耐久性を向上することができる。

なお、上述した実施形態では、本発明の軸受を立軸ポンプ１０に適用して説明したが、別のポンプに適用してもよく、また、回転軸を水中で支持する回転機械にも適用することができる。

１０ 立軸ポンプ
１１ 吸込口
１２ 吐出口
１３ ケーシング
１４ 回転軸
１５ 羽根車
１６，１７，６０，７０，８０， 軸受
４１，６１，７１，８１ 軸受ケース
４２，６２，７２，８２ 摺動片（摺動部材）
４２ａ，６２ａ，７２ａ，８２ａ 摺動面
４３ 軸受外ケース
４４，６３，７３，８３ 連通路
５１ 連通溝（第１連通路）
５２ 連通孔（第２連通路）
６４，７４ 連通溝
８４ 連通孔
９１ 給水ライン
Ａ 第１流路
Ｂ 第２流路

Claims (7)

1. 回転軸を水中で支持する軸受において、
   円筒形状をなす軸受ケースと、
   前記軸受ケースの内面に周方向に所定隙間を空けて固定される複数の摺動部材と、
   前記摺動部材の摺動面より径方向の外側で前記所定隙間同士を連通する連通路と、
   を有し、
   前記軸受ケースの外側に円筒形状をなす軸受外ケースが固定され、前記連通路は、前記軸受ケースと前記軸受外ケースとの間に周方向に沿って形成された第１連通路と、前記軸受ケースを径方向に貫通して前記第１連通路と前記所定隙間とを連通する複数の第２連通路とを有する、
   ことを特徴とする軸受。
2. 前記第１連通路は、前記軸受外ケースの内面に周方向に形成された連通溝を有することを特徴とする請求項１に記載の軸受。
3. 回転軸を水中で支持する軸受において、
   円筒形状をなす軸受ケースと、
   前記軸受ケースの内面に周方向に所定隙間を空けて固定される複数の摺動部材と、
   前記摺動部材の摺動面より径方向の外側で前記所定隙間同士を連通する連通路と、
   を有し、
   前記連通路は、前記軸受ケースの内面に形成されて周方向に隣接する前記所定隙間同士を連通する連通溝を有することを特徴とする軸受。
4. 回転軸を水中で支持する軸受において、
   円筒形状をなす軸受ケースと、
   前記軸受ケースの内面に周方向に所定隙間を空けて固定される複数の摺動部材と、
   前記摺動部材の摺動面より径方向の外側で前記所定隙間同士を連通する連通路と、
   を有し、
   前記連通路は、前記摺動部材の外面に形成されて周方向に隣接する前記所定隙間同士を連通する連通溝を有することを特徴とする軸受。
5. 回転軸を水中で支持する軸受において、
   円筒形状をなす軸受ケースと、
   前記軸受ケースの内面に周方向に所定隙間を空けて固定される複数の摺動部材と、
   前記摺動部材の摺動面より径方向の外側で前記所定隙間同士を連通する連通路と、
   を有し、
   前記連通路は、前記摺動部材に形成されて周方向に隣接する前記所定隙間同士を連通する連通孔を有することを特徴とする軸受。
6. 前記連通路に水を供給する給水ラインが連結されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の軸受。
7. 鉛直方向に沿って配置されて下端側に吸込口が設けられると共に側部に吐出口が設けられるケーシングと、
   前記ケーシング内に鉛直方向に沿って配置される回転軸と、
   前記回転軸の下端部に固定される羽根車と、
   前記ケーシング内で前記回転軸を回転自在に支持する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の軸受と、
   を有することを特徴とするポンプ。

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