JPH0134968Y2

JPH0134968Y2 -

Info

Publication number: JPH0134968Y2
Application number: JP1984089456U
Authority: JP
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1989-10-25
Also published as: JPS616018U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、セラミツクス材を摺動部材に使用し
たすべり軸受即ちセラミツクス軸受であつて、特
に該すべり軸受の回転側の摺動部材としてセラミ
ツクス材を固定する構造に関し、例えば、川砂等
の硬い固形物を混入する水を取扱う立軸ポンプの
水中軸受等に好適なものである。

（従来の技術）従来、ポンプの水中軸受には、ゴム軸受が多く
用いられていたが、この軸受には潤滑液が必要で
あるため、例えば起動時の潤滑のためには特別の
注水装置等が必要であつた。また、樹脂軸受やカ
ーボン軸受などは注水装置を設けなくとも運転で
きるが、川砂などの硬質の固形物を含む液中で
は、軸受面の摩耗が大きく、短時間で取り替えを
余儀なくされていた。このような点に対処するた
め、十分な耐久性を有するセラミツクス軸受が開
発された。

しかしながら、セラミツクス材は、その機械的
性質として圧縮強度は非常に高いが、引張強度は
低く、また衝撃に弱いという特徴を有する。従つ
て、セラミツクス材をすべり軸受に使用する場
合、軸受の固定側は、軸受ケースに取り付けられ
た金属リングの内側に焼嵌めすることにより容易
に実用化できるが、回転側は、上記のようなセラ
ミツクス材の特徴が障害となる欠点があつた。

（考案が解決しようとする問題点）上記した従来技術において障害となつた、セラ
ミツクス材を軸受の回転側に使用する場合の回避
すべき問題点として、次のような事項が挙げられ
る。

(i) セラミツクスは、前記のように引張に弱いた
め、該セラミツクリングの内側から外側へ向つ
て内圧が加わるような状態は好ましくない。例
えば、セラミツクス材を金属軸部に直接取付け
た場合、該セラミツクス材より金属軸の熱膨脹
率が高いと、その温度上昇によりセラミツクス
材に内圧がかかり、その結果、セラミツクス材
に引張り応力が働くことになつて破損され易
い。

(ii) 上記の事項を避けるために、軸とセラミツク
間に隙間を設けると、軸受荷重が衝撃的に加わ
つた場合、破損の恐れがある。

(iii) 部品交換の際、軸等に傷がつくような取り付
けは好ましくなく、又部品交換自体も容易でな
ければならない。

本考案は、上記のような各事項を解決して、セ
ラミツクリングに引張応力が働かず、衝撃に対し
て強く、取扱いが容易な回転側セラミツクすべり
軸受を実用化することにある。

（問題点を解決するための手段）本考案は、回転側摺動部材をセラミツクス材に
よつて構成したすべり軸受において、上記摺動部
材を、外周面の一側に段部をもつた大径部を有し
他側の端部にねじ部を有する円筒形の金属スリー
ブに、熱膨脹しても問題にならない程度の隙間を
設けて嵌装し、該摺動部材の一側を前記段部に当
接し、他側を、前記ねじ部に嵌合したナツトにて
締付けて固定した該金属スリーブを、回転軸に取
り付け、上記摺動部材と当接するナツトの部分
を、ねじ無しで薄く形成したことを特徴としてい
る。

（作用）本考案は、上記のように構成したことにより、
セラミツクス材によつて構成された回転側摺動部
材（セラミツクリング）は、回転軸に嵌合固定さ
れた金属スリーブに、一側を大径部の段部に当接
させまた他側をナツトによつて締付けて固定して
おり、該金属スリーブとの嵌合面には、熱膨脹し
ても問題のない程度の隙間が保たれているので、
金属製軸の熱膨脹率が該セラミツクス製摺動部材
のそれより高く、温度上昇しても、セラミツクス
材には内圧がかかることがなく、破損する恐れも
ない。

また、上記ナツトは、セラミツクス製摺動部材
と当接する部分がねじ無しで切欠状に薄く形成さ
れているので、該セラミツクス製回転摺動部材が
衝撃を受けた場合でも、該摺動部材と接する上記
ナツト部分がバネ作用を行なつて衝撃を緩和する
ので、該セラミツクス製摺動部材の損傷が少なく
なる。

（実施例）次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本考案に係るセラミツクス軸受の一
実施例を示す回転側の軸方向断面図、第２図の左
半分は第１図Ａ−Ａ線の側面図、右半分は同Ｂ−
Ｂ線断面図である。

図において、金属スリーブ１は、中央部の摺動
部材嵌合面２を挿んで、一側（図の右側）には大
径部３を、また他側（図の左側）には、嵌合面２
よりやや小径のねじ部４をそれぞれ備え、上記嵌
合面２と大径部３の端面とによつて段部５が形成
され、また該嵌合面２とねじ部４との間には、ね
じのない切欠部６が設けられている。

一方、セラミツクス材から構成され且つ前記嵌
合面２の外径より、熱膨脹しても問題のない程度
大きい内径のリング状の摺動部材即ちセラミツク
リング７が、他側（図の左側）より挿入されて前
記嵌合面２に嵌合され、その一側（図の右側）は
前記段部５に当接され、他側（図の左側）は、ね
じ部４に螺合されたナツト８によつて締付けられ
て、金属スリーブ１１に強固に固定される。この
際セラミツクリング７の内面と、金属スリーブの
嵌合面２との隙間に、必要に応じて半乾性の接着
剤が塗布される。そして、上記のようにしてセラ
ミツクリング７を取り付けた金属スリーブ１は、
軸１０に装着され、取付用ビス１１によつて、確
実に固定される。なお、図中、９はナツト８に形
成された前記ねじ無し切欠部６と対向するねじ無
し肉薄部を示す。

この実施例によれば、 (i) ナツト８のかしめ等によるゆるみ止めは、再
分解を考えないで十分に行なうことができ、ま
た軸１０への装着も通常の金属スリーブを取り
付けるのと同様にできる。

(ii) 一方、ナツト８においてセラミツクリング７
に接する部分は、ねじの無い薄肉円筒部９に形
成されているので、衝撃に対するバネ効果が期
待できる。

(iii) セラミツクリング７の内面と金属スリーブ７
の嵌合面２の隙間に、半乾性の接着剤を塗布す
ることにより、セラミツクリング７取り付けの
信頼性の向上と、クツシヨン効果が得られる。

このようにして、セラミツクリング７に引張応
力が働かず、衝撃に対して強く、取扱いが容易な
回転側セラミツクすべり軸受が得られる。

第３図は、本考案のセラミツクス軸受を、立軸
ポンプの水中軸受部に使用した一使用例を示す縦
断面図である。図において、２１は外水位であ
り、この外水位２１に水没する位置に羽根車がく
るように立軸ポンプは設置されている。駆動用モ
ータ２３は保守、点検が容易なように地上に設け
られ、該駆動用モータ２３の回転は軸継手２４を
介して軸２５，２５′に伝達され、軸２５′の先端
部に接続された羽根車２２を回転する。なお、２
６は軸２５と軸２５′とを接続する中間軸継手で
ある。羽根車２２の回転によつて、水は吸込みベ
ル２７から吸い込まれ吐出しボウル２８、吊下げ
管２９，３０を通つて吐出エルボ３１から吐出さ
れる。上部水中軸受３４は水中軸受支え３６によ
つて支持されており、下部水中軸受３５はリブに
よつて支持されている。そして、上部及び下部の
水中軸受３４と３５に、本考案のセラミツクス軸
受が使用されている。このように水中軸受にセラ
ミツクス軸受を使用することにより、ポンプ起動
時の特別の注水装置も不要になり、また川砂など
の固形物を含む液でも十分な耐久性を有する。ま
た固定側摺動部材にも、セラミツクス材を使用す
ることが可能である。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば次のよう
な効果が得られる。

(i) 回転側セラミツクス軸受の軸への取付けが、
通常の金属スリーブと同等に容易である。

(ii) スリーブ、ナツト、セラミツクリングが一体
となつて、回転側セラミツク軸受となつている
ので、取扱中の破損の危険が大巾に減少し、ま
た交換時の取扱いも容易である。

(iii) セラミツクリングの固定をナツトで行なつて
いるので、金属とセラミツクの熱膨脹率の差に
よつてセラミツクリングに生じる引張荷重を避
けるだけの十分な隙間をもつことができる。

(iv) 金属スリーブの他側端部のねじ部に嵌合して
セラミツクス製摺動部材を一側段部に押圧して
締付け固定するナツトを、該セラミツクス製摺
動部材と当接する部分をねじ無しで切欠状に薄
く形成したことにより、該セラミツクス製回転
摺動部材が衝撃を受けた場合でも、該摺動部材
と接する上記ナツト部分が作用を行なつて衝撃
を緩和するので、該セラミツクス製摺動部材の
損傷を防ぐことができる。

(v) 固定側と回転側の両摺動部材を何れもセラミ
ツクス材で構成して、セラミツクス対セラミツ
クスの軸受を容易に実用化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るセラミツクス軸受の一実
施例を示す回転側の軸方向断面図、第２図の左半
分は第１図Ａ−Ａ線の側面図、右半分は同Ｂ−Ｂ
線断面図、第３図は、本考案のセラミツクス軸受
を使用した立軸ポンプの縦断面図である。１……金属スリーブ、２……嵌合面、３……大
径部、４……ねじ部、５……段部、７……セラミ
ツクリング（回転側摺動部材）、８……ナツト、
１０……軸。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１回転側摺動部材をセラミツクス材によつて構
成したすべり軸受において、上記摺動部材を、
外周面の一側に段部をもつた大径部を有し他側
の端部にねじ部を有する円筒形の金属スリーブ
に、隙間を設けて嵌装し、該摺動部材の一側を
前記段部に当接し、他側を、前記ねじ部に嵌合
したナツトにて締付けて固定した該金属スリー
ブを、回転軸に取り付け、上記摺動部材と当接
するナツトの部分を、ねじ無しで薄く形成した
ことを特徴とするセラミツクス軸受。２前記セラミツクス製摺動部材の内面と金属ス
リーブの嵌合面との隙間を、熱膨脹しても問題
にならない程度の隙間とし、且つ該隙間に、半
乾性の接着剤を塗布した実用新案登録請求の範
囲第１項記載のセラミツクス軸受。