JPH037610Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、高い振動減衰能力をもつた制御軸受
に係り、特に軸受装置のまわりに充たされている
流体によつて軸受面を潤滑する小形高速回転機械
用の軽荷重軸受に適する制御軸受に関する。

〔従来の技術〕

一般に、流体潤滑のすべり軸受においては、シ
ヤフトの回転にともなつて軸受面と回転軸との間
の軸受すきま内に発生する流体膜が高速回転時に
シヤフトを励振し、ホワールと呼ばれる不安定振
動を発生せしめることが知られている。この不安
定振動を抑止するために、種々の形式のすべり軸
受が提案され、そのいくつかは実用に供されてき
た。

従来公知の制振軸受の代表的なものとしては、
テイルテイングパツド軸受およびダンパ軸受があ
る。テイルテイングパツド軸受の一例としては例
えば特開昭53−32250号公報および特開昭54−
155339号公報に示されるものがある。この種の軸
受はテイルテイングパツドの背面とこれに当接す
る部材との間に、テイルテイングパツドの内面で
発生した動圧力を連通孔を通してその背面に導入
し、テイルテイングパツドの背面とこれに対向す
る部材との噛込みを防ぐと共にテイルテイングパ
ツドの自由傾動を可能にしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、シヤフトと対向するパツド
の内面との間に発生する動圧力を、連通孔を通し
てパツドの背面に導入することを狙つているが、
実際にはパツドの内面で発生した動圧力を、パツ
ドの背面に作用させることができないものであ
る。すなわち、軸受パツドの内面で発生する流体
圧力をP₁とし、連通孔を通して軸受パツドの背
面に作用する圧力をP₀とすると、圧力P₀は連通
孔での圧力降下により流体圧力P₁より小さいも
のとなる。この状態において軸受パツドに荷重Ｗ
が作用した場合、P₁＞P₀であるので、軸受パツ
ドは圧力P₀と荷重Ｗとの関係により、ハウジン
グ側に押し付けられることにより、軸受パツドの
背面には潤滑のために使用流体が流入するのみで
ある。このため、パツドを十分に浮上させること
ができず、その制振機能を十分に発揮することが
できないものであつた。

本発明の目的は、前述した従来公知の制振軸受
の欠点を克服し、構造が単純で安価であり、また
低粘度の潤滑流体であつても安定に作動する制振
軸受を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記の目的は、回転機械の回転軸に生
じる振動を制振する制振軸受において、前記回転
軸の軸受体となる筒状の軸受体を、その内外周に
間隙をもつように回転軸とハウジングとの間に設
け、この軸受体の内周面に、軸受体の内側の軸受
面と回転軸の外周面との間に楔圧力を発生する傾
斜面を周方向に沿つて間隔をもつて設け、この楔
圧力を発生する傾斜面によつて発生した流体圧力
の最大となる付近であつて各動圧力を筒状の軸受
体の外周面とハウジングの内周面との間の間隙に
導くための連通孔を、それぞれ軸受体の傾斜面部
に開口するように設け、筒状の軸受体はその半径
方向の動きを拘束しない範囲で回り止めされるこ
とにより達成される。

〔作用〕

回転軸の筒状の軸受体の軸受面との間で得られ
た軸受体内方に作用する動圧力流体の圧力は筒状
の軸受体間においてその積分値は零となるように
作用している。一方この圧力の最大圧力は筒状の
軸受体の外周面とハウジングの内周面とに連通孔
を通して作用する。この圧力も軸受体をハウジン
グの中心に移行させるように作用する。これによ
り、回転軸の不安定振動を軸受体を介して抑制す
ることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図および第２図は本考案の軸受の一実施例
を示すもので、図において、１はハウジング、２
はシヤフトである。このシヤフト２の外周面２Ａ
とハウジング１の内周面１Ａとの間には、筒状の
軸受体３が設けられている。この軸受体３の内周
の軸受面３Ａ側とその外周面３Ｂ側とにはそれぞ
れシヤフト２の外周面２Ａおよびハウジング１の
内周面１Ａに対して間隙を有している。この軸受
体３はハウジング１の側面に設けた位置決め板４
により、その軸方向の過度な動きを拘束されてい
ると共に、一方の位置決め板４に設けた回り止め
ピン５と軸受体３の一方の側面に設けた孔６との
係合により、その半径方向の動きを拘束しない範
囲、換言するならば制振動可能な範囲内で周方向
への回り止めがなされている。軸受体３の軸受面
３Ａは楔圧力を発生する手段を備えている。この
楔圧力を発生する手段としては、この実施例では
第２図に示すように４個の軸方向溝７と、この軸
方向溝７により仕切られた４個のセクタ部とを備
えており、このセクタ部はシヤフト２の回転方向
に向うに従つて間隙が狭くなる傾斜面８とランド
面９とで構成されている。この傾斜面８およびラ
ンド面９はシヤフト２の回転による楔圧力をもつ
流体潤滑膜を軸受面３Ａとシヤフト２の外周面２
Ａとの間に生起する。軸受体３には各セクタ部に
対応してそれぞれ連通孔１０が設けられている。
この連通孔１０の一方は軸受体３の軸受面３Ａ
に、他方は外周面３Ｂに開口している。この連通
孔１０は楔圧力を発生する手段によつて生起した
圧力流体の一部を、軸受体３の外周面３Ａとハウ
ジング１の内周面１Ａとの間の間隙に導き、この
間隙に静圧軸受作用による流体潤滑膜を形成す
る。そして、この連通孔１０における軸受面３Ａ
側の開口位置は、制振機能を有効に発揮させるた
めに、流体潤滑膜の圧力が最大となる位置に選定
することが望ましく、この例では各セクタ部を構
成する傾斜面８とランド面９との境界部分に設け
ている。

次に上述した本考案の軸受の一実施例の動作を
説明する。

いま、シヤフト２が第２図に示す矢印方向に回
転すると、このシヤフト２の回転にともなつて、
軸受周囲の潤滑流体は軸方向溝７を通つて傾斜面
８とシヤフト２の外周面２Ａとで形成される楔状
間隙に引き込まれ、楔膜効果によつて圧力が上昇
し、軸受体３の軸受面３Ａとシヤフト２の外周面
２Ａとの間に圧力を有する流体潤滑膜として作用
する。また各傾斜面８で生起した流体圧力は軸受
面３Ａに対してシヤフト２を軸受面３Ａの中心に
移行させるように作用する。

また軸受面３Ａとシヤフト２の外周面２Ａとの
間に生起され、かつ圧力が高くなつた潤滑流体の
一部は、ランド面９を通つて次の軸方向溝７に流
出するが、他の一部は連通孔１０を通つて、軸受
体３の外周面３Ｂとハウジング１の内周面１Ａと
の間の間隙に流入する。この流体は楔膜効果によ
つて発生した圧力を保持しているので、この間隙
に静圧軸受作用による流体潤滑膜を形成し、軸受
外に流出するが、これらの各流体圧力はハウジン
グ１に対して軸受体３をハウジング１の中心に移
行させるように作用する。

このように、軸受体３の外周面３Ｂとハウジン
グ１の内周面１Ａとの間隙に形成された流体膜
は、ばね作用とダンピング作用とを発揮し、軸受
体３の軸受面３Ａ側における流体潤滑膜の励振力
を緩和吸収することができる。このため、回転機
械を高速域まで使用しても、シヤフト２に不安定
振動を発生せしめることがない。さらに、軸受体
３の外周面３Ｂ側に形成された流体潤滑膜の機能
を詳しく述べるならば、本考案の軸受は軸受体３
の軸受面３Ａ側で生起した高圧潤滑流体を、軸受
体３の外周面３Ｂとハウジング１の内周面１Ａと
の間の間隙に導いて、この間隙に流体膜を形成す
るので、従来のフローテイングブツシユ軸受のよ
うに軸受体３を回転させる必要がないと共に、例
えば気体のように潤滑流体の粘度が低い場合であ
つても、十分安定した制振機能を発揮する流体潤
滑膜を形成することができる。

また、本考案の軸受は制振が必要な軸系に用い
ることができるが、小形高速回転機械であり、し
かも軽荷重の軸系に用いれば、さらに有効であ
る。

〔考案の効果〕

本考案によれば、構造が単純であるため、安価
であり、また潤滑流体が低粘度であつても、高速
回転域で生じる不安定振動を抑制することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の軸受の一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図の−矢視図である。 １……ハウジング、２……シヤフト、３……軸
受体、３Ａ……軸受体３の軸受面、４……位置決
め板、５……回り止めピン、６……孔、７……軸
方向溝、８……傾斜面、９……ランド面、１０…
…連通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転機械の回転軸に生じる振動を制振する制御
   軸受において、前記回転軸の軸受体となる筒状の
   軸受体を、その内外周に間隙をもつように回転軸
   とハウジングとの間に設け、この軸受体の内周面
   に、軸受体の内側の軸受面と回転軸の外周面との
   間に楔圧力を発生する傾斜面を周方向に沿つて間
   隔をもつて設け、この楔圧力を発生する傾斜面に
   よつて発生した流体圧力の最大となる付近であつ
   て各動圧力を筒状の軸受体の外周面とハウジング
   の内周面との間の間隙に導くための連通孔を、そ
   れぞれ軸受体の傾斜面部に開口するように設け、
   筒状の軸受体は、その半径方向の動きを拘束しな
   い範囲内で回り止めされていることを特徴とする
   制振軸受。