JPH0240882B2 - Haiburitsudokeijikukesochi - Google Patents

Haiburitsudokeijikukesochi

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JPH0240882B2
JPH0240882B2 JP4724581A JP4724581A JPH0240882B2 JP H0240882 B2 JPH0240882 B2 JP H0240882B2 JP 4724581 A JP4724581 A JP 4724581A JP 4724581 A JP4724581 A JP 4724581A JP H0240882 B2 JPH0240882 B2 JP H0240882B2
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JP
Japan
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bearing
rotating member
receiving surface
outer peripheral
pressure chamber
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Katsuhiko Tanaka
Ikunori Sakatani
Masaru Tamaki
Kyoshi Haginuma
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、動圧形すべり軸受と転がり軸受を
組合わせたハイブリツド形軸受装置、とくに起動
トルクが小さく動圧形すべり軸受の摩耗を防止し
たハイブリツド形軸受装置に関するものである。
従来の動圧形すべり軸受において、例えば第1
図に示す球面形スパイラルみぞ付き軸受をフライ
ホイールなどの竪形回転体のスラスト軸受として
用いる場合、スラスト荷重が大きくなると起動停
止時に回転部材1aの軸側受面11aと支持部材
3aの支承受面21aとがすべり接触するので起
動トルクが大きくなり、しかも軸側受面11aと
支承受面21aとの摩耗による耐久性に問題があ
つた。
これらの問題を解決する方法として第2図に示
す如く、起動停止時には転がり軸受でスラスト荷
重を支持し、回転時には動圧形の球面スパイラル
みぞ付き軸受で荷重を支持するハイブリツド形軸
受の方法が考えられるが、実用的には多くの難点
を含んでいる。
前記第2図では回転部材1bの回転時に回転部
材1bが浮上した状態を示している。回転部材1
bの一方の端部に動圧発生用のスパイラルみぞ1
4bを備えた凸形球面状の軸側受面11bを設
け、またハウジング4bに固着した支持部材3b
は軸側受面11bと対向して共働する支承受面2
1bを有している。前記軸側受面11bと支承受
面21bとによつて回転部材1bを支持する動圧
形すべり軸受を形成しており、さらにハウジング
4bは円筒状の上部穴41bと下部穴42bとを
備えている。前記上部穴41bと下部穴42bと
がつながる段部44bに転がり軸受5bが装着さ
れており、その一方の軌道輪51bは回転部材の
取付段部15bに固着されている。
しかしながら、このように構成した軸受装置で
は、回転部材1bが回転すると、スパイラルみぞ
14bによつて生じる潤滑剤の動圧によつて回転
部材1bを軸方向にh寸法だけ浮上して支持する
が、この場合、転がり軸受の転動体53bと回転
部材に固着された一方の軌道輪51bとの間にす
き間Cが生じるようになつている。そして回転部
材1bの停止時に転がり軸受5bによつてスラス
ト荷重を支持するためには、回転部材1bの停止
時に軸側受面11bと支承受面21bとが非接触
を保つようにしなければならない。
前記回転部材1bは停止時から所定の回転数に
達するまでの軸方向変位量hがせいぜい数十ミク
ロンと微少であり、また転がり軸受5bは、スラ
スト荷重によつて弾性変位するので回転部材1b
の停止時における軸側受面11bと支承受面21
bとの間のすきまを数ミクロンから数十ミクロン
の微少値に保つて製作し管理することは実用上き
わめて困難であつた。
この発明は、上記の欠点を解消するために行つ
たものであり、前記の球面形スパイラルみぞ付き
軸受の代りにジヤーナル形の動圧形すべり軸受を
用いて、前記の起動停止時から回転時までの回転
部材の変位量を任意に大きくとれるようにしてス
ラスト受面と底部受面とを常時非接触に保ち、起
動トルクが小さく、またスラスト受面と底部受面
との摩耗を防止することを目的としたものであ
る。
つぎに、第3図に示す一実施例によつてこの発
明のハイブリツド形軸受装置を説明するが、この
図では回転部材1の停止時の状態を示している。
回転部材1は一方の端部に円柱状の軸側受面11
を有し、該軸側受面11は外周の一部にスパイラ
ルみぞ14を備えた円筒状の外周受面12とこの
外周受面12に接続する端面の平面状のスラスト
受面13とによつて形成されている。また、前記
回転部材1は外周受面12の上方に外周受面12
より外方にひろがる平面状の取付段部15を有
し、この取付段部15には転がり軸受5の一方の
軌道輪51が固着されている。前記回転部材1を
支持するスリーブ2に設けた円筒状孔21は、前
記外周受面12と対向して共働する円筒状の内周
受面22を備えており、その内周受面22と外周
受面12とでスパイラル溝14を有するラジアル
軸受部が構成されている。前記円筒状孔21は前
記スラスト受面13と空間状の圧力室28を介し
て対向する平面状の底部受面23を有している。
前記スパイラル溝14は回転部材1の回転時にラ
ジアル軸受部内の潤滑剤を圧力室28へ流入させ
る。また、スリーブ2は支持部材3の上部に設け
た円筒孔31に嵌合して固着されており、この円
筒孔31とスリーブの外周面26との間に溝状の
軸方向の循環路25が設けられている。前記循環
路25の下端部はスリーブ2に軸と直角方向に設
けた流出孔24を介して内周受面22と通じ、さ
らに循環路25の上端部はスリーブ2の上面を介
して外周受面12と内周受面22とで構成される
ラジアル軸受部のラジアル軸受すきまの上部に通
じている。前記流出孔24は回転部材1の停止時
に外周受面12によつておおわれ、また内周受面
22には回転部材1の浮上時に圧力室28とラジ
アル軸受部の上部とを循環路25及びスリーブ2
の上面を介して連通する流出孔24が設けられて
いる。前記支持部材3の下部は上部より小径の支
持軸32であり、また支持部材3はハウジング4
内に配設されている。前記ハウジング4は円筒状
の上部穴41とこの上部穴41より小径の円筒状
の下部穴42とを有している。前記ハウジング4
は上部穴41と下部穴42との間に段面44を備
え、また下部穴42は下面に平面状のハウジング
底部45を備えている。前記ハウジング底部45
に支持部材の支持軸32が固定され、ハウジング
4と支持部材3とスリーブ2とで軸受部材2,
3,4が構成されている。前記支持部材の上部の
外周面33と下部穴の内周面43との間にはt寸
法のすきまが設けられ、また支持部材3の上部は
支持軸32によつてハウジング底部45に弾性支
持されている。前記ハウジングの段部44には転
がり軸受5の球面座54、他方の軌道輪54およ
び転動体53が配設され、これらは回転部材1に
固着した一方の軌道輪51と係合し、回転部材1
は停止時に転がり軸受5を介して軸受部材2,
3,4に支持される。そしてハウジングの上部穴
41と下部穴42および円筒状孔21に潤滑剤が
充填されている。
このように構成されたハイブリツド形軸受装置
は、回転部材1の停止時には転がり軸受5の各軌
道輪51,52と転動体53とが接触した状態で
あり、回転部材1の荷重は転がり軸受5を介して
軸受部材2,3,4に支持される。また、回転部
材1の停止時に流出孔24は外周受面12によつ
ておおわれ、圧力室28と流出孔24との間には
潤滑剤の流出入はない。つぎに、回転部材1が回
転すると、スパイラルみぞ14のポンピング作用
によつてラジアル軸受部のラジアル軸受すきま内
の潤滑剤が圧力室28に流入して回転部材1を浮
上させて軸方向に変位させる。流出孔24が外周
受面12によつておおわれている時は圧力室28
から流出孔24への潤滑剤の流出はないが、回転
部材1の浮上によつて圧力室28が流出孔24に
通じると、圧力室28内の潤滑剤は流出孔24か
ら循環路25及びスリーブ2の上面を介してラジ
アル軸受部のラジアル軸受すきまの上部に流出す
る。そして、ラジアル軸受部の上部に流入した潤
滑剤は、また圧力室28、流出孔24、循環路2
5及びスリーブ2の上面を通つて循環する。
圧力室28が流出孔24に通じると、回転部材
1はこれより多くは浮上せず、回転部材1は一定
の浮上量を保つて回転する。
回転部材1の回転時には、回転部材1は圧力室
28が流出孔24に通じるまで浮上するのでスラ
スト受面13と外周受面12との境界部が流出孔
24の位置に行くまで浮上する。流出孔24とス
ラスト受面13との軸方向距離を大きくしておけ
ば停止時から回転時までの回転部材1の軸方向変
位量を任意に大きく設定できるのでハイブリツド
形軸受装置の設計上および加工上の寸法公差が大
きくとれ、容易に製作し実用化することができ
る。
したがつて、回転部材1の停止時には転がり軸
受5で荷重を支持し、回転部材1が回転すると動
圧形すべり軸受の圧力室28内に潤滑剤が流入し
て、これにより回転部材1は軸方向に変位(浮
上)するので、転がり軸受5の転動体53と回転
部材1側の軌道輪51とが離れて実用管理上十分
なすき間が生じ、動圧形すべり軸受のみによつて
回転部材1の荷重が支持される。
また、動圧形すべり軸受がハウジング4に弾性
支持されており、しかもハウジングの穴部内周面
43と支持部材外周面33との間にt寸法のすき
間を設けて、この部分の潤滑剤を介してダンパー
が構成されているので、回転部材1を支持する動
圧形すべり軸受の振動を効果的に吸収することが
できる。
なお、前記実施例においては転がり軸受5にス
ラスト玉軸受を使用したが、回転時に回転部材1
に取付けた軌道輪と軸受部材2,3,4側の転動
体とが非接触となる他の転がり軸受を用いてもよ
い。また、前記実施例には軌道輪付きの転がり軸
受5を用いたが、軸受部材2,3,4や回転部材
1に直接軌道みぞを形成した軌道輪なしの転がり
軸受としてもよい。
この発明によると、回転部材1の停止時と回転
時との軸方向変位量(浮上量)を任意に、しかも
大きく設定することができるため、停止時に負荷
を支持する転がり軸受と回転時に回転部材1を支
持する動圧形すべり軸受との組合わせ使用が容易
であり、ハイブリツド形軸受装置としての効果を
十分に発揮することができる。すなわち、停止時
に回転部材の負荷を転がり軸受で支持してスラス
ト受面13と底部受面23とは常時非接触を保つ
ので、起動トルクが小さく、またスラスト受面1
3と底部受面23との摩耗を防止することができ
る。また、加工上の公差が大きくとれるので製作
が容易であり、設計上の応用範囲も広く、高荷重
で高速回転を必要とするフライホイール軸の軸受
装置などにも適用することができるという効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の球面形スパイラルみぞ付き軸受
の縦断面図、第2図はこの発明の開発過程におい
て考えられたハイブリツド軸受の縦断面図、第3
図はこの発明の一実施例を示すハイブリツド形軸
受装置の縦断面図である。 図中、1は回転部材、2,3,4は軸受部材、
5は転がり軸受、12は外周受面、13はスラス
ト受面、14はスパイラル溝、21は円筒状孔、
22は内周受面、23は底部受面、24は流出
孔、28は圧力室である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 回転部材は円筒状の外周受面と該外周受面に
    接続するスラスト受面とを有し、軸受部材に設け
    た円筒状孔は外周受面に対向する内周受面とスラ
    スト受面に圧力室を介して対向する底部受面とを
    有し、前記内周受面と外周受面とでスパイラル溝
    を有するラジアル軸受部が構成され、前記スパイ
    ラル溝は回転部材の回転時にラジアル軸受部内の
    潤滑剤を圧力室へ流入させ、前記内周受面には回
    転部材の浮上時に圧力室とラジアル軸受部の上部
    とを連通する流出孔が設けられ、該流出孔は回転
    部材の停止時に外周受面によつておおわれ、前記
    回転部材は停止時に転がり軸受を介して軸受部材
    に支持されるハイブリツド形軸受装置。
JP4724581A 1981-04-01 1981-04-01 Haiburitsudokeijikukesochi Expired - Lifetime JPH0240882B2 (ja)

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JPS57163720A JPS57163720A (en) 1982-10-08
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Families Citing this family (4)

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JPS6019816U (ja) * 1983-07-19 1985-02-12 日本精工株式会社 動圧形軸受スピンドル
US6012898A (en) * 1996-06-07 2000-01-11 Ebara Corporation Submerged motor pump
JPH09324791A (ja) * 1996-06-07 1997-12-16 Ebara Corp サブマージドモータポンプ
US11566663B2 (en) 2019-06-26 2023-01-31 Trane International Inc. Bearing for supporting a rotating compressor shaft

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