JPH0578691B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主に、１つの可動の構造部分及び少
なくとも１つの不動の構造部分から成る、自己ポ
ンプ作用若しくはセルフポンピング作用を有する
ハイドロダイナミツクな滑り軸受に関する。

ハイドロダイナミツクな滑に軸受においては、
潤滑膜から排出された潤滑剤を冷却する必要があ
る。

このための冷却器は、掃除や修理時に冷却器に
手又は工具を容易に接近させることができるよう
にするために、滑り軸受ケーシング内に直接に内
蔵されていない方が有利である。しかし冷却器を
軸受外部に配置することによつて、潤滑剤を滑り
軸受外部の冷却器まで送出する必要が生じる。軸
受自身が自己ポンプ作用を有しない場合における
外部駆動式のポンプはこの目的のためには、その
信頼性の点で常に使用可能とは限らない。

潤滑剤の送出が滑り軸受自身によつて行なわれ
かつ維持されることによつて初めて、当該潤滑シ
ステムの自給自足的な確実な運転が保証される。

潤滑剤の軸受自身による送出を、潤滑剤浴内で
回転する軸受レースリングの遠心力を利用して行
なうことは公知である。

この目的のために公知例では、回転するレース
リング内に半径方向又はほぼ半径方向の孔が形成
されている。この手段の特徴はレースリング内の
各孔が、回転するレスリングとこれを支持する軸
受セグメントとの各滑り面及び回転するレースリ
ングとこれを案内する軸受セグメントとの各滑り
面に対して、接線方向に延びていないことであ
る。

潤滑剤浴中で回転するレースリングに作用する
遠心力に基づいて潤滑剤は孔を通つて外方へ送出
され、そこで中央に集められた外部の冷却器へ導
かれる。この遠心力に基づく送出は各孔の入口に
吸込み作用を生じさせる。

上記の公知手段の大きな欠点は、潤滑剤の送出
作業中上記の吸込み作用が一定でなく常に不安定
であり、従つてこの送出方法では均一な送出作業
が保証され得ないことである。また潤滑剤の上記
の吸込みは軸受内径面の範囲内で行なわれ、この
範囲では潤滑剤液面のレベルがレースリングの回
転によつて下がり、しばしば気泡が発生し、この
気泡によつて吸込み送出作用が中断されることに
ある。

本発明の課題は、上記の問題点を解決して潤滑
剤の捕捉をシステムの、特別な手段の必要なしに
既に潤滑剤液面下に位置する一個所で行ない得
る、自己ポンプ作用を有するハイドロダイナミツ
クな滑り軸受を提供することにある。

上記の課題は本発明によれば、自己ポンプ作用
を有するハイドロダイナミツクな滑り軸受であつ
て、主に、１つの可動の構造部分及び少なくとも
１つの不動の構造部分から成り、滑り軸受の潤滑
剤が、可動の構造部分の運動方向に加工されてい
るポンピング凹所及び、該ポンピング凹所内の狭
窄部手前に配置された潤滑剤排出通路を経て導か
れる形式のものにおいて、ポンピング凹所、該ポ
ンピング凹所の狭窄部及び該狭窄部手前に配置さ
れた潤滑剤排出通路が、不動の構造部分の、可動
の構造部分に対する支持作用を有する滑り面と一
体に形成されており、かつ不動の構造部分が潤滑
剤浴に漬かつていることによつて解決されてい
る。

本発明によれば、潤滑剤は可動の構造部分の滑
り面から、不動の構造部分の滑り面に加工されか
つ可動の構造部分の運動方向で狭窄部によつて狭
められているポンピング凹所内に吸い込まれる。
大きな凹所部分内に流入した潤滑剤流の一部は、
その狭窄部の手前に配置された潤滑剤排出通路を
介して排出される。この分岐した潤滑剤流がポン
プスリツトの吐出量を形成し、残りは狭い潤滑ギ
ヤツプを通つて引続き潤滑を行なう。

本発明によればそのポンピング凹所の特別な形
状及び構成によつて、当該ポンピング凹所内にハ
イドロダイナミツクに形成されるポンプ圧を広い
範囲に亘つて変化させることができる。更にこの
ポンプ機構は潤滑剤の粘度が高い場合でもその吐
出量に損失を生ぜしめることはなく、むしろ粘性
の潤滑剤においては冷却器及び導管内での比較的
大きな圧力低下に応じてポンプ容量効率は上昇す
る。更に本発明によれば潤滑剤の送出と排出とが
可動の構造部分外で行なわれ、従つて特に回転す
るレースリング等においては付加的な摩擦損失を
伴うシールの配設が不要である。本発明によるポ
ンピング凹所はラジアル軸受セグメント又はスラ
スト軸受セグメントに内蔵されると特に効果的で
ある。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

各図面では本発明に直接関係しない部材は除去
されている。潤滑剤の流れ方向は普通の矢印で、
また可動の構造部分の運動方向は２重矢印で示さ
れている。また各図の同じ部材には同じ符号が付
されている。

第１図には立型構造の、自己ポンプ作用を有す
るハイドロダイナミツクな滑り軸受１が示されて
いる。この例では回転する軸受レースリングであ
る可動の構造部分２がレースリング周方向で複数
の固定された軸受支持セグメント３によつて支持
され、この各支持セグメント３自体は支持部材８
上に固定されている。このレースリング２には複
数のピン２ｂによつてフランジ２ａが結合されて
おり、このフランジ２ａは図示されていない機械
ロータの構成部分である。当然ながらレースリン
グ２とフランジ２ａとの間に他の結合方法を用い
てもよい。レースリング２は複数の不動の構造部
分４によつて保持されており、これらの不動の構
造部分４は図示の例では軸受の案内セグメントで
ある。個々の案内セグメント４を通つて送出され
る潤滑剤１９は、案内セグメント４の内部から結
合部材５を介して集合通路６内に達する。ここか
ら潤滑剤は導管７を通つて冷却器１０へ、そして
フイルタ１を介し導管１２を通つて滑り軸受ケー
シング１内に戻される。潤滑剤１９の送出が中断
しないようにするためには、潤滑剤浴１ａのレベ
ルが少なくとも、レースリング２と案内セグメン
ト４との間の潤滑ギヤツプ１８の最高点より上に
あることが必要である。この必要条件はいずれに
せよ軸受機能のためにも守られている。

第２図には加工されたポンピング凹所１３を有
する案内セグメント４が示されている。潤滑剤は
ポンピング凹所１３から潤滑剤排出通路１４を通
つて流出孔１５に送出される。この通路１４は潤
滑剤１９の排出方向で流体の脈動パルスの利用に
適するように案内セグメント４の滑り面に対して
傾斜して形成されている。送出された潤滑剤１９
は流出孔１５を通つて案内セグメント４から排出
される。可動の構造部分（レースリング）２の滑
り面からの潤滑剤の排出はポンピング凹所１３の
両側に位置する、可動の構造部分２を運動方向に
細長く延びている縁部２０によつて制限され、こ
の縁部２０の、回転するレースリング２に対する
距離は、潤滑ギヤツプ１８（第３図）を残すとこ
ろまで減少している。

自由な形状に形成可能であるポンピング凹所１
３は可動の構造部分の可動な滑り面に配設しても
よく、また第２図に示すように、案内セグメント
４の滑り面の始端部に直接的に加工してもよい。
同様にポンピング凹所深さ１３ａの段部１６の、
可動の構造部分２の運動方向での形状も自由に形
成可能である。この応用は任意の軸受形式に応じ
て行なわれる（スラスト軸受、ラジアル軸受等）。
両方の回転方向に対処するためには、ポンピング
凹所１３と潤滑剤排出通路１４と流出孔１５とが
案内セグメント４のレースリングの滑り面の両側
に配設される。

第３図には潤滑剤の送出作用が可動の滑り面に
おいてどのように生じるかが示されている。潤滑
剤はレースリング２の可動の滑り面からポンピン
グ凹所１３内に吸込まれ、このポンピング凹所１
３の深さ１３ａは可動の滑り面の運動方向で、段
部１６によつて著しく狭められている。ポンピン
グ凹所１３内に流入する潤滑剤流の一部分は狭窄
部１７の手前に配置された潤滑剤排出通路１４を
介して排出される。この分岐した潤滑剤流１９は
ポンピング凹所１３の送出量を形成し、残りはレ
ースリング２と案内セグメント４との間の潤滑ギ
ヤツプ１８を通つて引続き流れる。このポンプ圧
は、ポンピング凹所１３内にハイドロダイナミツ
クに形成された圧力に相応し、ポンピング凹所１
３の長さと深さ１３ａによつて制御される。

第４図には上述のポンピング凹所１３を用い
た、自己ポンプ作用を有する潤滑剤送出機構の応
用例が示されている。この場合の可動の構造部分
２はベルトである。当然ながら他の動力伝達部分
であつてもよい。ベルト２は軸２１によつて駆動
され、潤滑剤浴１ａに浸漬された各ローラ２２に
よつて案内されている。また加圧されたポンピン
グ凹所１３を有する不動の構造部分４も浸漬配置
されている。ベルト２は潤滑剤内に浸漬されたポ
ンピング凹所１３を通過し、それによつて所望の
自己ポポンプ作用を有する潤滑剤の送出がえら
れ、この潤滑剤は回転軸２１の軸受及び場合によ
つては他の機械部分の潤滑に用いられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は水力発電機の立型の支持兼案内軸受として
の本発明による自己ポンプ作用を有するハイドロ
ダイナミツクな滑り軸受を示す図、第２図は加工
されたポンピング凹所を有する案内セグメントを
示す図、第３図はポンピング凹所の幾何学的構成
をを示す図、第４図は潤滑剤浴の外で回転する軸
のためのポンピング凹所の応用例を示す略示図で
ある。 １……滑り軸受、１ａ……潤滑剤浴、２……可
動の構造部分、２ａ……フランジ、２ｂ……ピ
ン、３……軸受支持セグメント、４……不動の構
造部分、５……結合部材、６……集合通路、７，
１２……導管、８，９……支持部材、１０……冷
却器、１１……フイルタ、１３……ポンピング凹
所、１３ａ……ポンピング凹所深さ、１４……潤
滑剤排出通路、１５……流出孔、１６……段部、
１７……狭窄部、１８………潤滑ギヤツプ、１９
……潤滑剤、２０……縁部、２１……回転軸、２
２……ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自己ポンプ作用を有するハイドロダイナミツ
   クな滑り軸受であつて、主に、１つの可動の構造
   部分２及び少なくとも１つの不動の構造部分４か
   ら成り、滑り軸受の潤滑剤が、可動の可動部分２
   の運動方向に加工されているポンピング凹所１３
   及び、該ポンピング凹所１３内の狭窄部１７手前
   に配置された潤滑剤排出通路１４を経て導かれる
   形式のものにおいて、ポンピング凹所１３、該ポ
   ンピング凹所１３の狭窄部１７及び該狭窄部１７
   手前に配置された潤滑剤排出通路１４が、不動の
   構造部分４の、可動の構造部分２に対する支持作
   用を有する滑り面と一体に形成されており、かつ
   不動の構造部分４が潤滑剤浴１ａに潰かつている
   ことを特徴とする、自己ポンプ作用を有するハイ
   ドロダイナミツクな滑り軸受。 ２ ポンピング凹所１３が可動の構造部分２の運
   動方向に延びている細長い縁部によつて制限され
   ており、該縁部の、可動の構造部分２に対する距
   離が、不動の構造部分４と可動の構造部分２との
   間に潤滑ギヤツプ１８を残すところまで、減少し
   ている、特許請求の範囲第１項記載の滑り軸受。 ３ 可動の構造部分２が滑り軸受の滑り面であ
   り、かつ不動の構造部分４が上記滑り面を支承す
   るセグメントである特許請求の範囲第１項記載の
   滑り軸受。 ４ 不動の構造部分４に、互いに鏡面対称に配置
   された２つのポンピング凹所１３が形成されてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の滑り軸受。 ５ ポンピング凹所１３の狭窄部１７手前から分
   岐する潤滑剤排出通路１４が可動の構造部分２の
   運動方向に対して傾斜している、特許請求の範囲
   第１項記載の滑り軸受。 ６ 可動の構造部分２が潤滑剤浴１ａ外で回転す
   る軸２１の運動を伝達する伝達部材として構成さ
   れており、該可動の構造部分２が潤滑剤浴１ａ内
   において少なくとも１つのポンピング凹所１３中
   を通過せしめられる、特許請求の範囲第１項記載
   の滑り軸受。