JPH1047341A - スラスト軸受装置 - Google Patents

スラスト軸受装置

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Publication number
JPH1047341A
JPH1047341A JP8207006A JP20700696A JPH1047341A JP H1047341 A JPH1047341 A JP H1047341A JP 8207006 A JP8207006 A JP 8207006A JP 20700696 A JP20700696 A JP 20700696A JP H1047341 A JPH1047341 A JP H1047341A
Authority
JP
Japan
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chamfer
thrust bearing
oil
tapered
bearing device
Prior art date
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Pending
Application number
JP8207006A
Other languages
English (en)
Inventor
Shintaro Watanabe
真太郎 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH1047341A publication Critical patent/JPH1047341A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/047Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with fixed wedges to generate hydrodynamic pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines
    • F16C2360/24Turbochargers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過給機等に用いられるスラスト軸受装置に関
し、潤滑油への異物の混入を防止し、焼付き、摩耗を防
止する。 【解決手段】 テーパランド形スラスト軸受1には潤滑
油が外周油溝2、給油孔3、ノズル部4を通り、油溝5
よりテーパ部6、ランド部7へ送られ、内、外側シュラ
ウド8,9で堰を設け、対向してN方向へ回転するカラ
ーとの間で流体動圧を形成する。内、外周シュラウド
8,9の両側にはチャンファー20,21,30,3
1,40,41がテーパ部6の入口側に設けられ、2
0,21,31は回転方向Nに傾斜し、30,40,4
1は半径方向を向き、これらパットa,b,cのいずれ
かが用いられるので混入異物はチャンファーより油と一
緒に流出し、焼付き、摩耗を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は過給機等に用いられ
るスラスト軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のスラスト軸受装置を示す平
面図、図4は図3におけるB−B断面図、図5は図3に
おける周方向のC−C断面図である。これら図におい
て、1はテーパランド形スラスト軸受で、その外周には
外周油溝2が全周に渡って設けられており、外部から供
給された潤滑油は外周油溝2に導入され、さらに給油孔
3およびノズル部4を経由して油溝5に供給される。
【0003】テーパランド形スラスト軸受1には、図示
省略の回転軸に固定した相手方カラー(図示省略)が図
3に示すN方向に回転し、軸受1に摺接しているため、
油溝5に導入された潤滑油は軸受の複数のテーパ部6お
よびランド部7へ流れ、その際、くさび作用で流体動圧
を発生し、一定厚みの油膜を形成する。なお、テーパ部
6、ランド部7については図5にその形状が示されてい
る。テーパ部6の内、外周側には潤滑油が内、外周に流
出して流体動圧が減少するのを防ぐために堰を設けてい
る。すなわち内周側シュラウド8、外周側シュラウド9
を設けている。
【0004】なお、潤滑油中には外部から侵入した砂、
ゴミなどの固形異物や摩耗粉などが混入しているため、
これら異物がテーパ部6へ侵入せず、油溝5からすぐに
内、外周へ流出し易いように、内周側シュラウド8には
内周側チャンファー10、外周側シュラウド9には外周
側チャンファー11の溝を油溝5の内、外周の中央にそ
れぞれ設けている。
【0005】またテーパランド形スラスト軸受1は、一
般に相手方カラーと接触しても焼付き難くするためテー
パ部6、ランド部7には図4に示すようにホワイトメタ
ルなどの軟質金属層12が材質鋼の母材13に鋳着され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のような従来のス
ラスト軸受装置において、潤滑油中の砂などの固形異物
がテーパ部6、ランド部7に侵入すると、テーパ部6や
ランド部7はホワイトメタル等の軟質金属材であるため
切削摩耗を受け、摩耗が進行するとテーパ部6の長さが
短くなり、くさび作用による流体動圧は小さくなり、カ
ラーとランド部は直接接触を生じるようになり、更に摩
耗が加速され、焼付きを生じる場合がある。
【0007】図6はこのような潤滑油と固形異物の流れ
を示す図であり、図中、F1 は油が受ける遠心力、F2
は油が受ける粘性摩擦力、F3 はF1 とF2 の合成した
力で、油が流れる、即ち油中において異物が受ける流れ
方向を示している。前述のように固形異物を逃がすため
油溝5の内周および外周にはチャンファー10,11が
設けられているが、チャンファー10,11の位置は一
般的には油溝5の中央に設けられており、ノズル4から
は油膜を形成させるために必要な油量以上の潤滑油が圧
送され、余分な潤滑油52もチャンファー11から排出
されている。
【0008】図6に示すように、油溝内に侵入した固形
異物50はF3 方向に流れ、チャンファー11の方向へ
流れる量は非常に少い。即ち、油中の異物50が油溝5
にいったん供給されると、油の流れは51のように流れ
るためテーパ部6やランド部7の方にしか逃げ道はなく
なり、これらを通過する際に摩耗を発生する。従って、
テーパ部6の入口部の油膜厚さより小さい粒子はテーパ
部6に侵入し、ランド部7へと流れ、さらに後流側にあ
る油溝5へと流出する。
【0009】一方、テーパ部6の入口部の油膜厚さと同
程度の粒径あるいはそれ以上の粒径の粒子はテーパ部6
へなかなか侵入することは出来ず、F3 の力を受け、テ
ーパ部6の入口近傍で次第に外周側の方へあるいは内周
側の方へ追いやられる。しかし、チャンファー10,1
1の位置が、油溝5の中央部にあると、チャンファー位
置まで後戻りすることはできないため、最終的にはテー
パ入口部の外周側近傍54あるいは内周側近傍53に停
留し、何らかの軸受荷重変動が生じ、油膜厚さが厚くな
った瞬間にテーパ部6に侵入し、テーパ部6やランド部
7およびシュラウド部に大きなひっかき傷をつける。
【0010】このような現象が繰り返されると、摺動面
に流体漏れ通路が形成されることになり、流体動圧の発
生圧力は減少し、油膜厚さは薄くなる。更に進行すると
前述のように軸受の損傷を生じることになる。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために次の(1),(2)の手段を提供す
る。
【0012】(1)回転軸と共に回転するカラーと摺接
し、外周シュラウド部と内周シュラウド部を設けた面を
有し、同両シュラウド間に同面と傾斜するテーパ部を設
け、同テーパ部に外部より潤滑油を供給すると共に、混
入する異物を同潤滑油の一部により外部へ流出するチャ
ンファーを設けたテーパランド形スラスト軸受装置にお
いて、前記チャンファーは前記テーパ部開始部を起点と
し、前記カラーの回転方向に傾斜するか、或いは半径方
向を向くようにしたことを特徴とするスラスト軸受装
置。
【0013】(2)上記(1)において、前記チャンフ
ァー入口位置は前記テーパ部開始点から後流側に設けた
ことを特徴とするスラスト軸受装置。
【0014】従来のテーパランド形スラスト軸受装置に
おいては、テーパ入口部の特に外周側および内周側近傍
には、テーパ入口部の相手方カラーとのすきまより大き
い粒径の固形異物が溜まる傾向があった。本発明の
(1)においては、潤滑油中の大きい固形異物を逃がす
ため、チャンファーの位置をテーパ形状開始部とし、か
つ、カラーの回転方向に傾斜させるか、あるいは、半径
方向とすることにより、大きい粒子は、チャンファーの
すきまが大きくなり、かつ、異物が溜まる内周側および
外周側近傍に近くなるので容易にチャンファーを通過す
ることができ、また余分な潤滑油の流れに乗って排除さ
れる。
【0015】更に、チャンファーの方向をカラーの回転
方向に傾斜させると固形異物はカラーの回転でひきずり
込まれることになり、固形異物の排除は促進される。
又、チャンファーの方向を半径方向とすることは加工上
は容易であり、加工コストが低くなるものである。
【0016】(2)においては、チャンファー入口位置
をテーパ開始点から後流側の所定の範囲になるように配
置し、流体動圧が減少して油膜厚さ減となるような影響
を少くするようにし、かつ、固形異物を軸受外に排出さ
せるためにテーパ部開始点にできるだけ近づけるための
最適な位置に設定することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態実施の一形態に係るスラスト軸受装置の平面
図、図2はその周方向のA−A断面図である。両図にお
いて、符号1乃至9は従来のものと同一機能を有するの
で詳しい説明は省略し、そのまま引用して説明するが、
本発明の特徴となる部分は符号20,21,30,3
1,40,41で示すチャンファーであり、以下、これ
らの特徴部分について詳しく説明する。
【0018】図1においては、同一のテーパランド形ス
ラスト軸受1にパッドa,パッドb,パッドcを示して
おり、各パッドはそれぞれ異なった種類のチャンファー
を備えているが、実際の軸受では、これら3種のパッド
のいずれかが使用されるものであり、説明の都合上、同
一のスラスト軸受1にまとめて示している。
【0019】まず、パッドaに示す例は、外周側チャン
ファー21、内周側チャンファー20は共にカラーの回
転方向Nに傾斜して設け、チャンファーの入口位置をテ
ーパ部6の開始部に設けたものである。チャンファー入
口位置は、テーパランド形スラスト軸受のテーパ開始
点、およびテーパ開始点から後流側に、テーパ長さの1
/10まで離れた位置までの範囲に設けることとする。
このようにすると、固形異物がチャンファーから流出す
る機会が増える。
【0020】上記のチャンファーの入口位置について
は、(1)チャンファー位置が軸受テーパ部6の後流側
となると、テーパ部6で発生しようとする流体動圧が油
の横漏れのため、減少し、油膜厚さ減となる。一方、
(2)流体動圧は軸受のテーパ開始点から発生するた
め、チャンファーを軸受テーパ部に設けるのは油膜形成
上からは不利となる。但し、固形異物を軸受外に排出さ
せるためには、なるべくテーパ部6の開始点に近づけた
方が有利となる。以上(1),(2)の2つの観点から
チャンファー入口位置が決められる。
【0021】次に、パッドbに示す例は、外周側チャン
ファー31はカラーの回転方向Nに傾斜しているが内周
側チャンファー30は半径方向に向いている場合であ
る。チャンファーの向きを半径方向にすると、チャンフ
ァーの加工が容易となる。なお、図示していないが、外
周側、内周側を逆にしても良い。チャンファー30,3
1の入口位置はパッドaで説明の通りに最適位置が決め
られる。
【0022】パッドcに示す例は、外周側チャンファー
41および内周側チャンファー40ともに半径方向に向
いている場合であり、この場合のチャンファー入口位置
も前述と同じに決定される。
【0023】図2は図1の周辺部のA−A断面図で、外
周側チャンファーの入口部の位置を示したものであり、
内周側チャンファーも同様となる。
【0024】以上、説明の実在の形態によれば、従来は
図6に示すようにテーパ部6の入口部近傍53,54に
異物が溜まる傾向にあったが、チャンファーの入口位置
をテーパ部6の開始部又はそれよりも後流側の所定の範
囲に設け、更にチャンファーをカラーの回転方向Nに傾
斜させ、あるいは半径方向に設けるようにしたもので、
異物が大きい粒子でもチャンファーのすきまがテーパ入
口部のすきまより数倍以上大きいため、容易に通過する
ことができ、また、余分な潤滑油の流れに乗って排除さ
れる。
【0025】チャンファーの方向を20,21,31に
示すようにカラーの回転方向に傾斜させることにより、
固形異物はカラーの回転でひきずり込まれることにな
り、固形異物の排除は促進される。又、チャンファーの
方向を30,40,41に示すように半径方向とするこ
とは加工上は容易である。従って異物のかみ込みによる
焼付き、摩耗等による損傷が防止される。
【0026】
【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
は、テーパランド形スラスト軸受装置において、チャン
ファーをテーパ部開始部を起点とし、かつカラーの回転
方向に傾斜させるか、或いは半径方向を向くような構成
とし、また、チャンファーの入口位置をテーパ開始点か
ら後流側に設ける構成も提供するので、潤滑油中に混入
した砂,摩耗粉,ゴミ等の固形異物粒子は、テーパ開始
部に溜まることなく、容易にチャンファーを通って軸受
外へ流出することが可能となり、スラスト軸受の異物か
み込みによる焼付き、異常摩耗等の損傷が防止でき、信
頼性、耐久性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るスラスト軸受装置
の平面図である。
【図2】図1におけるA−A断面図である。
【図3】従来のスラスト軸受装置の平面図である。
【図4】図3におけるB−B断面図である。
【図5】図3におけるC−C断面図である。
【図6】従来のスラスト軸受装置における潤滑油の流れ
と固形異物の流れを示す図である。
【符号の説明】
1 テーパランド形スラスト軸受 2 外周油溝 3 給油孔 4 ノズル部 5 油溝 6 テーパ部 7 ランド部 8 内周側シュラウド 9 外周側シュラウド 21,31,41 内周側チャンファー 20,30,40 外周側チャンファー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸と共に回転するカラーと摺接し、
    外周シュラウド部と内周シュラウド部を設けた面を有
    し、同両シュラウド間に同面と傾斜するテーパ部を設
    け、同テーパ部に外部より潤滑油を供給すると共に、混
    入する異物を同潤滑油の一部により外部へ流出するチャ
    ンファーを設けたテーパランド形スラスト軸受装置にお
    いて、前記チャンファーは前記テーパ部開始部を起点と
    し、前記カラーの回転方向に傾斜するか、或いは半径方
    向を向くようにしたことを特徴とするスラスト軸受装
    置。
  2. 【請求項2】 前記チャンファー入口位置は前記テーパ
    部開始点から後流側に設けたことを特徴とする請求項1
    記載のスラスト軸受装置。
JP8207006A 1996-08-06 1996-08-06 スラスト軸受装置 Pending JPH1047341A (ja)

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JP8207006A JPH1047341A (ja) 1996-08-06 1996-08-06 スラスト軸受装置

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JP8207006A JPH1047341A (ja) 1996-08-06 1996-08-06 スラスト軸受装置

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JPH1047341A true JPH1047341A (ja) 1998-02-17

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ID=16532644

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JP8207006A Pending JPH1047341A (ja) 1996-08-06 1996-08-06 スラスト軸受装置

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JP (1) JPH1047341A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100882258B1 (ko) * 2006-04-12 2009-02-06 훼브 모토렌테크니크 게엠베하 차량용 표시 기기 및 그의 표시 방법
CN106089330A (zh) * 2015-04-30 2016-11-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 在油雾润滑状况下的2级斜坡止推轴承垫座设计
CN107327489A (zh) * 2017-08-29 2017-11-07 山东大学 端面波止推动静压轴承

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031216