JPH01126418A - 軸受装置 - Google Patents
軸受装置Info
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- JPH01126418A JPH01126418A JP62282549A JP28254987A JPH01126418A JP H01126418 A JPH01126418 A JP H01126418A JP 62282549 A JP62282549 A JP 62282549A JP 28254987 A JP28254987 A JP 28254987A JP H01126418 A JPH01126418 A JP H01126418A
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- bearing member
- bearing
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Classifications
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means
-
- 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
- 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
- F16C17/08—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/08—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement primarily for axial load, e.g. for vertically-arranged shafts
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、遠心分離機、ターボ分子ポンプ等のたて形
高速回転機に使用される軸受装置に関する。
高速回転機に使用される軸受装置に関する。
従来、この種の軸受装置は、潤滑油が収容された油槽内
に、軸の端部を球面状の動圧形流体軸受を介して支持す
る軸受部材が配設され、軸受部材の下面と油槽内の底面
との間に圧縮コイルばねまたは板ばねを配設した構造に
なっている。
に、軸の端部を球面状の動圧形流体軸受を介して支持す
る軸受部材が配設され、軸受部材の下面と油槽内の底面
との間に圧縮コイルばねまたは板ばねを配設した構造に
なっている。
このばねは、軸の定格回転時に地震その他の外乱による
異常が生じた場合、軸が軸方向に浮上して軸受部材の軸
受面の上端縁部と接触したときに軸受面が損傷するおそ
れがあるところから、軸受部材に軸方向の押圧力を与え
るために設けられた部材であり、浮上した軸の動きに追
随して軸受部材がばねの押圧力によって動くことができ
るようになっている。
異常が生じた場合、軸が軸方向に浮上して軸受部材の軸
受面の上端縁部と接触したときに軸受面が損傷するおそ
れがあるところから、軸受部材に軸方向の押圧力を与え
るために設けられた部材であり、浮上した軸の動きに追
随して軸受部材がばねの押圧力によって動くことができ
るようになっている。
上記のように、この種の軸受装置の軸受部材に軸方向の
押圧力を与えるばねは、軸の定格回転時に異常が発生し
た場合の保護機構として必要な部材であるが、従来の軸
受装置においては、軸の定格回転時だけでなく、常時、
ばねによる押圧力が軸受部材に与えられている。
押圧力を与えるばねは、軸の定格回転時に異常が発生し
た場合の保護機構として必要な部材であるが、従来の軸
受装置においては、軸の定格回転時だけでなく、常時、
ばねによる押圧力が軸受部材に与えられている。
このため、軸受部材は軸の起動および停止時においても
、ばねによる軸方向の荷重を受け、軸受面の接触面圧が
高くなるという欠点があり、またばねの拘束により軸の
昇速または隆運中の低速回転時に、軸に不安定振動が発
生するという欠点がある。
、ばねによる軸方向の荷重を受け、軸受面の接触面圧が
高くなるという欠点があり、またばねの拘束により軸の
昇速または隆運中の低速回転時に、軸に不安定振動が発
生するという欠点がある。
この発明は上記の欠点を除去して、軸の起動時および低
速回転時においてはばねとして作動しないか、またはば
ね作用が弱く、軸の定格回転時におけるばね作用を強く
した軸受装置を提供することを目的とする。
速回転時においてはばねとして作動しないか、またはば
ね作用が弱く、軸の定格回転時におけるばね作用を強く
した軸受装置を提供することを目的とする。
この発明の軸受装置は、軸受部材と油槽内の底面と軸受
部材との間に配設されるばねが、温度変化によって形状
変化が可能な素材からなり、このばねの軸方向長さは、
軸の定格回転時における長さが軸の起動時および低速回
転時における長さよりも温度上昇によって長くなり、軸
の定格回転時には軸の起動時および低速回転時よりも強
い軸方向の押圧力を直接または間接に軸受部材へ与える
。
部材との間に配設されるばねが、温度変化によって形状
変化が可能な素材からなり、このばねの軸方向長さは、
軸の定格回転時における長さが軸の起動時および低速回
転時における長さよりも温度上昇によって長くなり、軸
の定格回転時には軸の起動時および低速回転時よりも強
い軸方向の押圧力を直接または間接に軸受部材へ与える
。
以下、この発明の実施例について、図面を参照して説明
する。
する。
第１図は、この発明の実施例を起動停止時の状態で示す
縦断側面図である。
縦断側面図である。
この軸受装置は、潤滑油１１が収容された油槽１０内に
軸受部材１２が配設されている。軸受部材１２の半径方
向外周部の下面と、これに対向する油槽１０内の底面と
の間には、リテーナ１４に保持案内されたボール１５が
配設され、軸受部材１２はボール１５を介して軸方向に
支持されている。この軸受部材１２の上面には、凹球面
状の軸受面１３が設けてあり、軸２０の下端部に設けら
れた半球面状の凸形面２１が軸受部材１２の軸受面１３
と軸方向に対向している。軸２０の凸形面２１には、ス
パイラル状の動圧発生用みぞ２２が設けてあり、軸２０
の凸形面２１と軸受部材１２の軸受面１３とによってス
ラスト流体軸受が構成されている。
軸受部材１２が配設されている。軸受部材１２の半径方
向外周部の下面と、これに対向する油槽１０内の底面と
の間には、リテーナ１４に保持案内されたボール１５が
配設され、軸受部材１２はボール１５を介して軸方向に
支持されている。この軸受部材１２の上面には、凹球面
状の軸受面１３が設けてあり、軸２０の下端部に設けら
れた半球面状の凸形面２１が軸受部材１２の軸受面１３
と軸方向に対向している。軸２０の凸形面２１には、ス
パイラル状の動圧発生用みぞ２２が設けてあり、軸２０
の凸形面２１と軸受部材１２の軸受面１３とによってス
ラスト流体軸受が構成されている。
上記の軸受部材１２の半径方向中央部の下面と、これに
対向する油槽ｌＯの凹部の底面との間には、コイルばね
２５が軸受部材１２とは非接触状態で、配設されている
。
対向する油槽ｌＯの凹部の底面との間には、コイルばね
２５が軸受部材１２とは非接触状態で、配設されている
。
上記のばね２５は、高温側と低温側との形状を記憶して
形状が変化する二方向の動作特性を有する形状記憶合金
を素材としてコイル状に成形したものであり、低温時（
軸２０の起動停止時および低速回転時）における軸方向
長さよりも高温時（軸２０の定格回転時）における軸方
向長さが長くなり、高温時において圧縮ばねとしての作
用が強くなる特性を有している。
形状が変化する二方向の動作特性を有する形状記憶合金
を素材としてコイル状に成形したものであり、低温時（
軸２０の起動停止時および低速回転時）における軸方向
長さよりも高温時（軸２０の定格回転時）における軸方
向長さが長くなり、高温時において圧縮ばねとしての作
用が強くなる特性を有している。
したがって、軸２０の起動停止時または低速回転時にお
いては、軸受に発生する摩擦熱が小さく、軸受部材１２
の下面側のばね２５に伝達される熱も小さいため、ばね
２５の軸方向の長さ寸法の変化（伸び）はほとんどなく
、軸受部材１２がばね２５によって受ける軸方向の荷重
や拘束はないか、たとえあってもきわめて小さい。
いては、軸受に発生する摩擦熱が小さく、軸受部材１２
の下面側のばね２５に伝達される熱も小さいため、ばね
２５の軸方向の長さ寸法の変化（伸び）はほとんどなく
、軸受部材１２がばね２５によって受ける軸方向の荷重
や拘束はないか、たとえあってもきわめて小さい。
一方、軸２０の定格回転時においては、軸受に発生する
摩擦熱が大きくなり、軸受部材１２の下面側のばね２５
に伝達される熱も大きくなるため、ばね２５は形状記憶
特性により高温側の形状を回復して軸方向長さが長くな
る。このためばね２５は、第２図に示すように軸受部材
１２と接触してさらに伸びようとする力によって軸受部
材１２を軸方向に押圧することになる。
摩擦熱が大きくなり、軸受部材１２の下面側のばね２５
に伝達される熱も大きくなるため、ばね２５は形状記憶
特性により高温側の形状を回復して軸方向長さが長くな
る。このためばね２５は、第２図に示すように軸受部材
１２と接触してさらに伸びようとする力によって軸受部
材１２を軸方向に押圧することになる。
軸２０が定格回転から隆運して低速回転になると、軸受
に発生する摩擦熱が漸次減少するため、軸受部材１２を
介してばね２５に伝達される熱が減少するのに伴ってば
ね２５は低温側の形状に復帰し、第１図の状態になる。
に発生する摩擦熱が漸次減少するため、軸受部材１２を
介してばね２５に伝達される熱が減少するのに伴ってば
ね２５は低温側の形状に復帰し、第１図の状態になる。
ばね２５の温度変化による伸び量については、軸２０の
定格回転時における温度上昇に対応して所定の伸びを有
する形状記憶合金を用いて、低温時と高温時との軸方向
の長さ寸法を適宜設定すればよい。
定格回転時における温度上昇に対応して所定の伸びを有
する形状記憶合金を用いて、低温時と高温時との軸方向
の長さ寸法を適宜設定すればよい。
第３図および第４図は、この発明の他の実施例について
、それぞれ起動停止時および定格回転時の状態を示す縦
断側面図である。
、それぞれ起動停止時および定格回転時の状態を示す縦
断側面図である。
軸受部材１２の下面には、複数個のボール１５を入れた
支持体１６が配設され、軸受部材１２はこのボール１５
を介して軸方向に支持されている。
支持体１６が配設され、軸受部材１２はこのボール１５
を介して軸方向に支持されている。
上記の支持体１６の下面と、これに対向する油槽ＩＯの
底面との間に、皿ばね２６が配設されている。
底面との間に、皿ばね２６が配設されている。
上記以外の構成については、第１図と同一であるから、
同一部分を同一符号で示すにとどめ、繰り返しての説明
を省略する。
同一部分を同一符号で示すにとどめ、繰り返しての説明
を省略する。
上記の皿ばね２６は、熱膨張率の異なる２枚の円環状の
皿状体２６ａ、２６ｂにより構成されたバイメタルであ
り、熱膨張率の大きい素材からなる皿状体２６ａの上側
に、熱膨張率の小さい素材からなる皿状体２６ｂを並列
に重ね合わせたものである。
皿状体２６ａ、２６ｂにより構成されたバイメタルであ
り、熱膨張率の大きい素材からなる皿状体２６ａの上側
に、熱膨張率の小さい素材からなる皿状体２６ｂを並列
に重ね合わせたものである。
軸２０の起動停止時または低速回転時においては（第３
図）、軸受に発生する摩擦熱が小さく、軸受部材１２か
らボール１５、支持体１６を介して皿ばね２６に伝達さ
れる熱も小さいため、皿ばね２６の軸方向の長さ寸法の
変化（膨張量）は極く少量であり、皿ばね２６によって
受ける軸受部材１２の軸方向の荷重や拘束はないか、た
とえあってもきわめて小さい。
図）、軸受に発生する摩擦熱が小さく、軸受部材１２か
らボール１５、支持体１６を介して皿ばね２６に伝達さ
れる熱も小さいため、皿ばね２６の軸方向の長さ寸法の
変化（膨張量）は極く少量であり、皿ばね２６によって
受ける軸受部材１２の軸方向の荷重や拘束はないか、た
とえあってもきわめて小さい。
軸２０の定格回転時においては（第４図）、軸受に発生
する摩擦熱が大きくなり、軸受部材１２からボール１５
．支持体１６を介して皿ばね２６に伝達される熱も大き
くなるため、皿ばね２６の形状が熱膨張により変化し、
軸方向長さが原形時よりも長くなって支持体１６にばね
として作用し、支持体１６とボール１５とを介して軸受
部材１２が間接的に軸方向の荷重を受けることになる。
する摩擦熱が大きくなり、軸受部材１２からボール１５
．支持体１６を介して皿ばね２６に伝達される熱も大き
くなるため、皿ばね２６の形状が熱膨張により変化し、
軸方向長さが原形時よりも長くなって支持体１６にばね
として作用し、支持体１６とボール１５とを介して軸受
部材１２が間接的に軸方向の荷重を受けることになる。
また、軸２０が定格回転から隆運して低速回転になると
、軸受に発生する摩擦熱が漸次減少するため、軸受部材
１２からボール１５．支持体１６を介して皿ばね２６に
伝達される熱が減少するのに伴って皿ばね２６の熱膨張
量が少なくなり、第３図の原形時の形状に復帰する。
、軸受に発生する摩擦熱が漸次減少するため、軸受部材
１２からボール１５．支持体１６を介して皿ばね２６に
伝達される熱が減少するのに伴って皿ばね２６の熱膨張
量が少なくなり、第３図の原形時の形状に復帰する。
皿ばね２６の温度変化による膨張量については、軸２０
の定格回転時における温度上昇に対応して所定の膨張量
を有する素材を選定して、低温時と高温時との軸方向の
長さ寸法を適宜設定すればよい。
の定格回転時における温度上昇に対応して所定の膨張量
を有する素材を選定して、低温時と高温時との軸方向の
長さ寸法を適宜設定すればよい。
以上説明したように、この発明の軸受装置は、軸受部材
と油槽内の底面との間に、温度変化に対応して形状が変
化する素材からなるばねを配設し、低温時においてはば
ねとしての作用がないか、または弱く、高温時において
はばねとしての作用が強くなるように構成している。
と油槽内の底面との間に、温度変化に対応して形状が変
化する素材からなるばねを配設し、低温時においてはば
ねとしての作用がないか、または弱く、高温時において
はばねとしての作用が強くなるように構成している。
したがって、この発明によれば、軸の起動時および低速
回転時においては、ばねによる軸方向の荷重や拘束がな
くなるか、または弱くなるから、軸受面における接触面
圧が低くなるとともに、低速回転時における軸の不安定
振動を抑制することができる。
回転時においては、ばねによる軸方向の荷重や拘束がな
くなるか、または弱くなるから、軸受面における接触面
圧が低くなるとともに、低速回転時における軸の不安定
振動を抑制することができる。
また、この発明によれば、軸の定格回転時においては、
軸受部材にばねによる軸方向の押圧力が強く作用するか
ら、地震等の異常が発生した場合には、軸の浮上に追随
して軸受部材が動いて軸受の損傷を防止するという本来
の保護機能を達成することができる。
軸受部材にばねによる軸方向の押圧力が強く作用するか
ら、地震等の異常が発生した場合には、軸の浮上に追随
して軸受部材が動いて軸受の損傷を防止するという本来
の保護機能を達成することができる。
第１図はこの発明の実施例を起動停止時の状態で示す縦
断側面図、第２図は第１図の実施例の定格回転時の状態
を示す縦断側面図、第３図はこの発明の他の実施例を起
動停止時の状態で示す縦断側面図、第４図は第３図の実
施例の定格回転時の状態を示す縦断側面図である。 図中、１０は油槽、１２は軸受部材、１３は軸受面、１
５はボール、１６は支持体、２０は軸、２１は凸形面、
２２は動圧発生用みぞ、２５はコイルばね、２６は皿ば
ねである。 特許出願人 日本精工株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也 代理人 弁理士 内 藩 嘉 昭 代理人 弁理士 清 水 正 第１図 クク 第２図 １ ＼１５ 第３図 第４図 ′＼１５
断側面図、第２図は第１図の実施例の定格回転時の状態
を示す縦断側面図、第３図はこの発明の他の実施例を起
動停止時の状態で示す縦断側面図、第４図は第３図の実
施例の定格回転時の状態を示す縦断側面図である。 図中、１０は油槽、１２は軸受部材、１３は軸受面、１
５はボール、１６は支持体、２０は軸、２１は凸形面、
２２は動圧発生用みぞ、２５はコイルばね、２６は皿ば
ねである。 特許出願人 日本精工株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也 代理人 弁理士 内 藩 嘉 昭 代理人 弁理士 清 水 正 第１図 クク 第２図 １ ＼１５ 第３図 第４図 ′＼１５
Claims (1)
- 軸の端部を動圧形流体軸受を介して支持する軸受部材を
油槽内に配設し、油槽内の底面と軸受部材との間にばね
を配設してなる軸受装置において、前記ばねは温度変化
によって形状変化が可能な素材からなり、このばねの軸
方向長さは軸の定格回転時における長さが軸の起動時お
よび低速回転時における長さよりも温度上昇によって長
くなり、軸の定格回転時には軸の起動時および低速回転
時よりも強い軸方向の押圧力を直接または間接に軸受部
材へ与えることを特徴とする軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282549A JPH01126418A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282549A JPH01126418A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126418A true JPH01126418A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=17653918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62282549A Pending JPH01126418A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01126418A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109466924A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-15 | 本钢板材股份有限公司 | 一种强化托钢支臂 |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP62282549A patent/JPH01126418A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109466924A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-15 | 本钢板材股份有限公司 | 一种强化托钢支臂 |
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