JPH10246224A - スラスト軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受パッド２にかかる偏心荷重が大きくなっ
ても、部品間の接触を防止し、負担荷重の均等化機能を
維持させる。 【解決手段】 軸受パッド２からの荷重を接続ピン４を
介して伝達する上部レベリングプレート３と下部レベリ
ングプレート５との互いに相手方の突出部５ｂ，３ｂに
対向する端面部を傾斜もしくは曲面として後退させて形
成した。また、移動止めピン７の突出高さを調節可能と
した。また、下部レベリングプレート５の傾き量を検出
するように変位検出器８を設け、下部レベリングプレー
ト５の傾きに応じて移動止めピン７の突出高さを調節す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転軸等のスラ
ストカラー（推力受け回転円板）の軸方向の荷重（スラ
スト，推力）を軸心回転対称に配置された複数の軸受パ
ッドで支持するスラスト軸受に係り、荷重を負担する複
数の軸受パッドの負担荷重を均等化する手段の改善に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は複数の軸受パッドの負担荷重の均
等化手段を有する従来のスラスト軸受を示す。図示しな
い回転軸等に固着されている円板状のスラストカラー１
の下面に軸心回転対称（円周方向に同一形状で等間隔）
に複数の軸受パッド（ティルティングパッド）２が配置
されている。各軸受パッド２の下面の中央部付近の所定
箇所には凸球面状の支持具であるピボット２ｐが形成さ
れており、各々の下にある上部レベリングプレート３の
上面中央部に乗っている。上部レベリングプレート３の
上部の円周方向（図の左右方向）両側には荷重伝達突出
部３ｂが張り出し形成されている。また、各上部レベリ
ングプレート３の間の位置に下部レベリングプレート５
が配置されている。下部レベリングプレート５の下面中
央部には凸球面状の支持具であるピボット５ｐが形成さ
れており、支持部材であるハウジング６に乗っている。
下部レベリングプレート５の下部の円周方向（図の左右
方向）両側には荷重受け突出部５ｂが張り出し形成され
ている。この荷重受け突出部５ｂの上面と上部レベリン
グプレート３の荷重伝達突出部３ｂの下面との間に円柱
状の接続ピン４が介在している。また、各下部レベリン
グプレート５の下面には凹孔が形成されており、この凹
孔に入る形状の移動止めピン７がハウジング６に植設さ
れている。

【０００３】図３において、図示しない給油装置から潤
滑油を供給して、スラストカラー１が回転すると、スラ
ストカラー１の下面と各軸受パッド２の上面との間に形
成される潤滑油膜を介して、スラストカラー１の軸方向
（図の下方へ）の荷重を各軸受パッド２が支持する。各
軸受パッド２の荷重はピボット２ｐを介して各上部レベ
リングプレート３に伝達される。各上部レベリングプレ
ート３の荷重はその両側の荷重伝達突出部３ｂの下にあ
る各接続ピン４を介して両隣の荷重受け突出部５ｂから
各下部レベリングプレート５に伝達される。各下部レベ
リングプレート５の荷重はピボット５ｐを介してハウジ
ング６に伝達されて支持される。

【０００４】図３において、スラストカラー１から軸受
パッド２に偏心荷重がかかったとき、大きな荷重がかか
った軸受パッド２の下の上部レベリングプレート３は押
し下げられ、その両側の接続ピン４を介して下部レベリ
ングプレート５の荷重受け突出部５ｂを押し下げる。下
部レベリングプレート５はピボット５ｐを中心としてシ
ーソーのように傾き、反対側の荷重受け突出部５ｂは上
がる。上がった荷重受け突出部５ｂは接続ピン４を介し
て隣の上部レベリングプレート３を押し上げ、その上の
軸受パッド２も押し上げられる。このようにして、ある
箇所の負担荷重の変化は順次に他の箇所に分配されて負
担荷重が均等化される。なお、スラストカラー１の回転
にともなって下部レベリングプレート５が連れ回りしよ
うとするのを移動止めピン７が阻止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のスラスト軸受の
負担荷重均等化手段は上記のようであるが、スラストカ
ラー１から軸受パッド２にかかる偏心荷重が過大にな
り、上部レベリングプレート３の昇降量が大きくなり、
下部レベリングプレート５の傾斜が大きくなると、上部
レベリングプレート３と下部レベリングプレート５との
上端部や下端部同士が接触して損傷するとか、移動止め
ピン７が下部レベリングプレート５に接触して損傷する
おそれがある。これらが接触すると負担荷重の均等化が
損なわれる。負担荷重の均等化が損なわれると、軸受パ
ッド２の焼付きなどが発生して運転停止に至るおそれが
あるというような問題があった。

【０００６】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、軸受パッド２にかかる偏心荷重が大きくな
っても、上記のような部品間の接触などが生じることな
く、負担荷重の均等化機能が損なわれるおそれがないス
ラスト軸受を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載したスラスト軸受は、上部レベリングプレートの荷重
伝達突出部及び下部レベリングプレートの荷重受け突出
部の各先端面にそれぞれ対向する下部レベリングプレー
トの端面部及び上部レベリングプレートの端面部を傾斜
もしくは曲面として後退させて形成したものである。

【０００８】上記スラスト軸受の下部レベリングプレー
ト及び上部レベリングプレートは、互いに相手部材の突
出部に対面する端面部が傾斜もしくは曲面として後退さ
せて形成されているので、大きな偏心荷重があって上部
レベリングプレートが大きく昇降し、下部レベリングプ
レートの傾斜が大きくなったときでも、下部レベリング
プレートと上部レベリングプレートとが衝突することが
ない。したがって、荷重負担均等化機能が支障なく発揮
される。

【０００９】この発明の請求項２に記載したスラスト軸
受は、下部レベリングプレートの前記端面部及び上部レ
ベリングプレートの前記端面部を後退させて形成すると
ともに、移動止めピンの突出高さを調節可能としたもの
である。

【００１０】上記スラスト軸受の下部レベリングプレー
ト及び上部レベリングプレートは、互いに相手部材の突
出部に対面する端面部が後退させて形成されているの
で、荷重の大きな偏心があっても、下部レベリングプレ
ートと上部レベリングプレートとが衝突することがな
い。また、移動止めピンの突出高さが調節可能となって
いるので、この突出高さを調節することにより、下部レ
ベリングプレートの傾斜が大きくなったときでも、移動
止めピンが下部レベリングプレートに当接することが避
けられる。したがって、荷重負担均等化機能が支障なく
発揮される。

【００１１】この発明の請求項３に記載したスラスト軸
受は、下部レベリングプレートの前記端面部及び上部レ
ベリングプレートの前記端面部を後退させて形成すると
ともに、移動止めピンの突出高さを調節可能とし、前記
下部レベリングプレートの傾き量を検出するように変位
検出器を設け、この変位検出器によって検出された前記
下部レベリングプレートの傾きに応じて前記移動止めピ
ンの突出高さを調節するようにしたものである。

【００１２】上記スラスト軸受の下部レベリングプレー
ト及び上部レベリングプレートは、互いに相手部材の突
出部に対面する端面部が後退させて形成されているの
で、荷重の大きな偏心があっても、下部レベリングプレ
ートと上部レベリングプレートとが衝突することがな
い。また、移動止めピンの突出高さが調節可能となって
おり、変位検出器によって検出された下部レベリングプ
レートの傾きに応じて移動止めピンの突出高さを調節す
ることにより、移動止めピンが下部レベリングプレート
に当接することが避けられる。したがって、荷重負担均
等化機能が支障なく発揮される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１において、１はスラストカラ
ー（図示しない回転軸等に固着されて軸方向の力を受け
る推力受け回転円板）、２はスラストカラー１からの荷
重を支持する軸受パッド（ティルティングパッド）、３
は軸受パッド２からの荷重を受ける上部レベリングプレ
ート、５は上部レベリングプレート３からの荷重を接続
ピン４を介して受ける下部レベリングプレート、６は下
部レベリングプレート５に伝達された荷重を受け止める
支持部材又は支持構造物又は支持基盤であるハウジン
グ、７は下部レベリングプレート５の移動を拘束する移
動止めピン、８は下部レベリングプレート５の傾きを検
出する変位計又はセンサである変位検出器である。

【００１４】図１に示すように、スラストカラー１を支
持する同一形状の複数の軸受パッド２は、スラストカラ
ー１の下側に図示しない回転軸の軸心を中心として円周
方向に等間隔に回転対称に配置されている。各軸受パッ
ド２の下面の中央部付近の所定箇所には凸球面状の支持
具であるピボット２ｐが形成されている。この所定箇所
は軸受パッド２の上面に良好な潤滑油膜が形成されるよ
うに決定される。各軸受パッド２のピボット２ｐはそれ
ぞれの下にある各上部レベリングプレート３の上面中央
部に乗っている。各軸受パッド２はピボット２ｐの上部
レベリングプレート３の上面との接点を中心にして傾動
（ティルティング）自由である。なお、図示していない
が、軸受パッド２と上部レベリングプレート３との間に
は後に説明する移動止めピン７と同様な連れ回り防止手
段が設けられている。上部レベリングプレート３の上部
の円周方向（図の左右方向）両側には、荷重伝達突出部
３ｂがその脇下に接続ピン４を抱え込むように張り出し
形成されている。

【００１５】図１に示すように、各上部レベリングプレ
ート３の間の位置に、各下部レベリングプレート５が配
置されている。下部レベリングプレート５の下面の中央
部には凸球面状の支持具であるピボット５ｐが形成され
ており、支持部材であるハウジング６の上に乗ってい
る。各下部レベリングプレート５はピボット５ｐのハウ
ジング６の上面との接点を中心にして傾動自由である。
各下部レベリングプレート５の下部の円周方向（図の左
右方向）両側には、荷重受け突出部５ｂがその上に接続
ピン４を載せるように張り出し形成されている。この荷
重受け突出部５ｂの上面と上部レベリングプレート３の
荷重伝達突出部３ｂの下面との間に円柱状の接続ピン４
が介在し、上部レベリングプレート３から接続ピン４を
介して下部レベリングプレート５に荷重が伝達されるよ
うに組み立てられている。勿論、各上部レベリングプレ
ート３，各接続ピン４及び各下部レベリングプレート５
は軸心線を中心として回転対称に配置されている。各下
部レベリングプレート５の下面には凹孔が形成されてお
り、この凹孔に入る形状の移動止めピン７がハウジング
６に植設されている。なお、上部レベリングプレート３
及び下部レベリングプレート５は相当な厚さがあり、プ
レートと称しているが板状ではなく塊（ブロック）状で
ある。また、上部レベリングプレート３，接続ピン４及
び下部レベリングプレート５からなる部品の集合は、軸
受パッド２の負担荷重を均等化させる機能を発揮する。

【００１６】図１，図２に示すように、上部レベリング
プレート３の荷重伝達突出部３ｂの先端面に対向する下
部レベリングプレート５の端面部、及び、下部レベリン
グプレート５の荷重受け突出部５ｂの先端面に対向する
上部レベリングプレート３の端面部、すなわち、下部レ
ベリングプレート５の上部側面及び上部レベリングプレ
ート３の下部側面は、図３に示す従来のものと比較すれ
ば判りやすいように、後退させるように傾斜させて形成
されている。もしくは、曲面として形成してもよい。要
するに、後退させた形状に形成されている。

【００１７】また、各移動止めピン７の幹部に雄ねじを
形成し、移動止めピン７を通すハウジング６の孔をこれ
に螺合するねじ孔として形成し、このねじ孔に移動止め
ピン７をねじ込むようになっており、このねじ込み量を
調節することにより、移動止めピン７の突出高さを調節
することができるようになっている。

【００１８】また、図１，図２に示すように、各下部レ
ベリングプレート５の傾き量を検出するように、各下部
レベリングプレート５の周方向両端部の下の箇所のハウ
ジング６に変位検出器８が設けられている。変位検出器
８は該部における下部レベリングプレート５の下面との
間の距離を計測するものであり、接触式でもよく、磁
気，光，音波などを利用した非接触式でもよい。また、
この変位検出器８によって検出された下部レベリングプ
レート５の傾きに連動して、移動止めピン７の突出高さ
が自動調節されるようになっている。なお、手動で突出
高さを調節するようにしてもよい。

【００１９】次に、図１，図２に示すスラスト軸受の動
作作用効果などについて説明する。図示しない潤滑油供
給装置によりスラストカラー１と軸受パッド２との間に
潤滑油を供給しながら、運転を開始して図示しない回転
軸と共にスラストカラー１が回転すると、スラストカラ
ー１の下面と軸受パッド２の上面との間に潤滑油膜が形
成され、この潤滑油膜を介して、スラストカラー１の軸
方向（図の下方へ）の荷重が軸受パッド２に伝達され
る。軸受パッド２の荷重はピボット２ｐを介して上部レ
ベリングプレート３に伝達される。上部レベリングプレ
ート３の荷重はその両側の荷重伝達突出部３ｂの下にあ
る各接続ピン４を介して両隣の下部レベリングプレート
５の荷重受け突出部５ｂに伝達される。下部レベリング
プレート５の荷重はピボット５ｐを介してハウジング６
に伝達されて支持される。

【００２０】図１，図２において、スラストカラー１の
回転にともなって下部レベリングプレート５が連れ回り
しようとするのを移動止めピン７が止める。

【００２１】例えば、図２に示すように、スラストカラ
ー１から図の右側に示す軸受パッド２に大きな偏心荷重
がかかったとき、その軸受パッド２の下の上部レベリン
グプレート３は押し下げられて、両側の接続ピン４を介
してその両側の下部レベリングプレート５の荷重受け突
出部５ｂを押し下げる。その下部レベリングプレート５
はピボット５ｐを中心としてシーソーのように傾き、押
し下げられた方の図の右側の荷重受け突出部５ｂは下が
り、反対側の図の左側の荷重受け突出部５ｂは上がる。
上がった荷重受け突出部５ｂは接続ピン４を介して隣の
図の左側の上部レベリングプレート３を押し上げる。上
部レベリングプレート３が上がればその上にある軸受パ
ッド２も押し上げられる。このようにして、大きな荷重
がかかった軸受パッド２，上部レベリングプレート３は
下がり、その両隣の下部レベリングプレート５のシーソ
ー的動きを生じさせて、その隣の上部レベリングプレー
ト３，軸受パッド２が押し上げられることにより、軽い
箇所の負担荷重が増加して荷重の負担が均等化する。こ
のように、上部レベリングプレート３，接続ピン４及び
下部レベリングプレート５の連動動作により、ある箇所
の負担荷重の変化は順次に他の箇所に分配されて負担荷
重が均等化される。

【００２２】図２に示すように、スラストカラー１から
図の右側に示す軸受パッド２に大きな偏心荷重がかか
り、その下の上部レベリングプレート３が押し下げられ
て図示の下部レベリングプレート５がピボット５ｐを中
心として時計方向に傾いたとき、図３に示す従来のスラ
スト軸受では、図の右の上部レベリングプレート３の図
の左の荷重伝達突出部３ｂの端面と下部レベリングプレ
ート５の上部右端面とが衝突するおそれがあり、また、
下部レベリングプレート５の図の左の荷重受け突出部５
ｂの端面が図の左の上部レベリングプレート３の下部右
端面と衝突するおそれがある。これらが衝突すれば荷重
均等化機能が発揮されないことになる。これに対して、
図１，図２に示すスラスト軸受では、上部レベリングプ
レート３の荷重伝達突出部３ｂ及び下部レベリングプレ
ート５の荷重受け突出部５ｂの各先端面にそれぞれ対向
する面、すなわち、下部レベリングプレート５の上部端
面部及び上部レベリングプレート３の下部端面部が傾斜
もしくは曲面として後退させて形成されているので、上
記衝突のおそれはなく荷重均等化機能が支障なく発揮さ
れる。

【００２３】また、図２に示すように、下部レベリング
プレート５が傾いたとき、図３に示す従来のスラスト軸
受では、移動止めピン７の上端が下部レベリングプレー
ト５に当たって下部レベリングプレート５の傾きを妨げ
て荷重均等化機能が発揮されないおそれがあった。これ
に対して、図１，図２に示すスラスト軸受では、移動止
めピン７の突出高さがねじなどにより調節可能となって
いるので、移動止めピン７の突出高さを調節することに
より、移動止めピン７が下部レベリングプレート５に当
接することが避けられ、荷重負担均等化機能が支障なく
発揮される。

【００２４】また、図２に示すように、このスラスト軸
受では、下部レベリングプレート５の傾きを検出するよ
うに変位検出器８が設けられているので、この変位検出
器８によって検出された下部レベリングプレート５の傾
きに応じて移動止めピン７の突出高さを自動又は手動で
調節することにより、移動止めピン７が下部レベリング
プレート５に当接することが避けられ、荷重負担均等化
機能が支障なく発揮される。また、変位検出器８によっ
て検出された下部レベリングプレート５の傾き変動の状
況を表示させるようにすれば、荷重偏心の有無や程度な
ど運転状況の良否を知ることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、下部
レベリングプレート及び上部レベリングプレートの互い
に相手部材の突出部に対面する端面部が傾斜もしくは曲
面として後退させて形成されたので、荷重の大きな偏心
があって下部レベリングプレートの傾斜が大きくなった
ときでも、下部レベリングプレートと上部レベリングプ
レートとが衝突することがなく、荷重負担均等化機能が
支障なく発揮される。

【００２６】また、上記両部材の上記端面部が後退させ
て形成されたことにより両部材の衝突が防止されるとと
もに、移動止めピンの突出高さが調節可能となっている
ので、この突出高さを調節することにより、下部レベリ
ングプレートの傾斜が大きくなったときでも、移動止め
ピンが下部レベリングプレートに当接することが避けら
れ、荷重負担均等化機能が支障なく発揮される。

【００２７】また、上記両部材の上記端面部が後退させ
て形成されたことにより両部材の衝突が防止されるとと
もに、移動止めピンの突出高さが調節可能となってお
り、変位検出器によって検出された下部レベリングプレ
ートの傾きに応じて移動止めピンの突出高さを調節する
ことにより、下部レベリングプレートの傾斜が大きくな
ったときでも、移動止めピンが下部レベリングプレート
に当接することが避けられ、荷重負担均等化機能が支障
なく発揮される。また、変位検出器によって荷重偏心の
有無や程度など運転状況の良否を知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるスラスト軸受の実施の一形態を
示し、（Ａ）は側面展開図、（Ｂ）は側面拡大図であ
る。

【図２】この発明によるスラスト軸受の実施の一形態の
動作を示す側面図である。

【図３】従来のスラスト軸受を示し、（Ａ）は要部を示
す斜視図、（Ｂ）は側面展開図である。

【符号の説明】

１：スラストカラー、 ２：軸受パッド、 ２ｐ：ピボット、 ３：上部レベリングプレート、 ３ｂ：荷重伝達突出部、 ４：接続ピン、 ５：下部レベリングプレート、 ５ｂ：荷重受け突出部、 ５ｐ：ピボット、 ６：ハウジング、 ７：移動止めピン、 ８：変位検出器。

フロントページの続き (72)発明者 東崎 康嘉 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 宮川 純一 下関市彦島江の浦町六丁目16番１号 三菱 重工業株式会社下関造船所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラストカラーを支持するように軸心回
   転対称に配置された複数の軸受パッドと、この軸受パッ
   ドを支持する複数の上部レベリングプレートと、この各
   上部レベリングプレートの間の位置にハウジングに支持
   させて設けられた複数の下部レベリングプレートと、こ
   の下部レベリングプレートの両側に張り出している荷重
   受け突出部の上面と前記上部レベリングプレートの両側
   に張り出している荷重伝達突出部の下面との間に介在す
   る円柱状の接続ピンと、前記下部レベリングプレートと
   前記ハウジングとの間に移動を拘束するように突設され
   た移動止めピンとからなるスラスト軸受において、前記
   荷重伝達突出部及び前記荷重受け突出部の各先端面にそ
   れぞれ対向する前記下部レベリングプレートの端面部及
   び前記上部レベリングプレートの端面部を傾斜もしくは
   曲面として後退させて形成したことを特徴とするスラス
   ト軸受。
2. 【請求項２】 前記移動止めピンの突出高さを調節可能
   としたことを特徴とする請求項１に記載のスラスト軸
   受。
3. 【請求項３】 前記下部レベリングプレートの傾き量を
   検出するように変位検出器を設け、この変位検出器によ
   って検出された前記下部レベリングプレートの傾きに応
   じて前記移動止めピンの突出高さを調節するようにした
   ことを特徴とする請求項２に記載のスラスト軸受。