JPS58180827A - スラストベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シャフト軸まわりに円周方向に離間配置した
複数のスラストベアリングパッドを取り囲んでいるリテ
ーナリングを備えているスラストベアリングアセンブリ
に関する。回転するように軸方向に支持されたシャフト
は通常中径方向に伸びるカラーを不し、潤滑油に浸され
たスラストパッドの列と対面するベアリング面を形成し
ている。

スラストパッドは伝統的に重なり合った円形列の回転揺
動子すなわち平均化リンク上に支持され。

該リンクはスラストパッド上の荷重を平均化す名ため互
いの間にカを伝達する。パッドは荷重を支持するクサビ
形の潤滑油力フィルムを形成するように限られた範囲迄
自由に傾くっ各ベアリングバッド上の荷重はオイルのフ
ィルム厚の２乗に反比例する。こび）荷重を平均化する
ために、平均化リンクは荷車の大ぎすぎるスラストバン
ドを下げかつ荷車の小さすきるスラストパッドを上ける
。平均化リンクは接触しているの−で、あらゆるアンバ
ランスな力が平均化に到る迄リンクを通じて伝達されろ
う 実際的な作用状態では、これ迄のベアリングにおけるス
ラストハツトは１例え理論的にり／り間の力分散作用に
より平均化されるべきであっても。

パッドとリンク間の摩擦で完全に均等に負荷されろこと
はない。これらの摩擦力は一般にリンクσ）ピボット小
からずれており、こσ）ため摩擦力はモーメント腕を介
して、スラストパッド間σ）完全な荷重平均化にとって
必要なリンクの自由回転に抵抗するように作用する。

従来σ）傾動パッドスラストベアリングσ）他θ）′＃
徴は、シャフトカラーかその上を移動する独々σ）スラ
ストパッドの表面が実際σ）１／ｌ−用の間に半径およ
び円周方向にわずかに中高或は盛り上ることである。こ
れはカラーと面して牽擦熱が発揮されるスラストバンド
の正面側と低温状態にある裏側とび）間の熱膨張の違い
、および正面側の分散荷車および裏側１ハ点接触による
支持の結果により引き起される。成る程度の円周方向に
おける中高或は盛りトりは（ｋ滑油のクサビ形成を助け
る０）で利７〜かある。しかし半径方向の盛り上りはよ
（ない、それは潤滑油クサビに固有なハイドロダイナミ
ック力を減少させかつスラストパッドの中心付近でクサ
ビσ）破壊或は減少を引き起す傾向かある。

本発明の主目的は、スラストベアリングパッドな支持す
る平均化り／り間の摩擦効果に打勝つことにある。

他σ）目的は１周方向に比べて半径方向におけ、るパッ
ド支持面の語り上りを減少させるスラストベアリングパ
ッドσ）ための支持手段を提供することにある。

本発明によれは、スラストベアリングバンドはシャフト
カラーと対面する面から離れた１ｉｌ１１に半径方向に
伸びるリプを辰けられている。各パッドはティスフ上に
支持され、ディスクはバンドのリプが来る平面と該土面
と反動Ｉｌｌの球面とを弔する。

それ故、半径方向に伸びるリプはティスフ上に長い＆！
接触をなし、これは半径方向の盛り上りを減小する力を
生じさせる。ディスクは、角度付けられているか尚力向
沢力に伸びている平らなＸ乞もつ平均化リンク上に支持
されている。各ディスクσ）ｆＸ　［ｎ　ｆ！　’１つ
Ｉ７）隣接するリンクの翼−ヒに支持されているっ　リ
ンクは半径方向孔ヲ治し、半径方向に向けられた軸まわ
りで固定ピン上を回転するように支持されている。ピン
の直径は孔の山径よりがなり小さい。翼の角度は、もし
それらのモらな而か延長されたならばそれらの面が孔と
リンクを通して伸びているビンとの間のピボットライン
と交叉するような角度であるっディスクの球面はリンク
Ｌの翼σ）角度の伺いた平面と接線的に或は点接触して
いるっこれらの接点で発揮される摩擦力は角嗅伺きのリ
ンク減の面内に向けられ、そして摩擦力のベクトルはピ
ボットラインを）ｌ；るσ）で、摩擦力はリンクの自由
回転に抵抗するように作用するモーメント腕をもたない
。球面状のディスクとリンク翼とσ）間の点接触はあら
ゆる方向に力午均化作用を与える。

い力・にして上述の目的および他σ）％定σ）目的が連
成される力・は、添附図に関連して述べられる以下σ）
本発明の好適な実施例σ）記述から明らかにされる。

第１図に示すように、ベアリングアセンブリは診照拓号
１０で犬むね示されている環状リテーナを含む。リテー
ナを支持しかつ潤滑油を閉込めるハウジングは雀略しで
あるっリテーナは第２図に４−ｉもよく示すように軸方
向に伸びる環状壁１１を治し、該環状壁はリテーナの塊
状底部１２と一体であろうｒ＝部は環状凹所１６を翁し
、該凹所内に幾分説明するようにいくつかσ）荷重均等
化要素が配■されている。Ｊｈ部はベアリングアッセン
ブリを辿して（閤市油を指向するために１４で示すよう
ないくつかθ）専管を含む。

アセンブリは第１図に１５で示すようない（つかσ）Ｉ
＋！ｆ１方向に翻したスラストパッドを含むっスラスト
ハツト１５σ）分解図は第４図に示されている。

スラストパッドは本質的に平り／グのセグメントである
。パッドσ）一つか第２図にて断面で１６にて４＜シて
あり５スラストパツドθ）芋てはバビソト（ｕａｏｉｔ
ｔ　）　　ｏ）ごとき耐９擦材にてコーティングされて
いる。

第２図はベアリングアセンブリを軸方向に仰ひるシャフ
ト１８の部分を示している。シャフトはそれに固定され
たカラーを有する。カラーはシャフトσ）軸荷重をスラ
ストパッドに伝えろ。通常σ）ように、スラストパッド
はシャフトカラー１９０）下面とパビント層１７との界
面２０において薄い楔形σ）イ陶滑油のフィルムを発揮
するために半径方向に向けられた東口まわりに１堰られ
た旨だけ筒り向に１唄くことができるう公知σ）ように
、楔形＋ｆ’ｉｉ＋　ｒｉイ油θ）フィルムは実際にカ
ラー１９により課された負荷を支持する。各スラストパ
ッドは半径内方に伸びるピ／２１と半径外力に伸びるピ
ン２２とを有する。これら１１７）ピンはいかなる荷重
をも支えない。

これらび）ピンは単に第６図に６０で示された軸方向ス
ロット内に伸ひて、ｕ転するカラー１９により課された
ｉｉｔｔｍによる引張りでスラストパッドが周方向に移
動するσ）を田土する。

リテーナ１０はそれがシャフト１Ｂ上に組立てられるσ
）なぁ−すべく径り向に分割されている。第６図に示す
ように、ワイヤバンド６１かりテーカまわりの環状溝内
に配置゛されていて、取扱いおよび組立てσ）間リテー
ナ内にスラストパッド１６とディスク２４とを緩く保持
する。

リブ２ろか谷スラストベアリ／グバツド又は部分１６θ
）下面と一体に形成しである。リブ２６は第ろ図および
５図に明確に示しであるように、断面にて湾曲されてい
るっこれらのリブ（工はｇスラストハンド１６σ）半径
長さと同じ長さの半径長さを翁する。第６および５図に
示すように、スラストパソ自工平［＋！ｒ１２５と軸方
向反対側の球面２６とをもつディスク２４上に支持され
ている。リブ２３θ）Ｐ３曲面はディスク２４の頂部平
面２５と接触的な線接触をなしている。接触線は第４図
にてディスク２４の−Ｆｉｂに点線２７で示されて（・
る。ベアリングパッドσ）匝き或は周方向への回転量に
係らす、リブとディスクσ）上部平面２５とθ）間σ）
線接触か紺持さオ［ることは明らＤ・であろうっ−艮い
リブＩＬあら（へ）・る半径り向１唄き或は盛上りに関
してスラストバンド１６をディスク２４に効果的に連軸
し。

一方向１埼にスラストパッドＪ）周方向への自由な１頃
きをゆるすっさらに上述したように、長いリブによって
スラストパッドの全半径長さをはソ横切って力な加える
と、パッドσ）より烏湛な上側作用面と下９１１１臓出
面との温度差およびパッド面上の分散された機械的荷重
およびパッド裏側の一点接触型の支持によるスラストパ
ッドとカラーの界面にて起る望ましくない半径方向の中
高（ｃｏｎｖｅｘｉｔｙ　）或は盛上りに打勝つことが
できる。球形ディスクは第４図に示すように半径方向両
仙１に伸ひろピン２８．２９を廟する。外側ビン２９が
示されている紀６図に入られるように、こσ）ピンはリ
テーナ壁１１内σ）スロツ）３０内に配置されてディス
ク２４が塙」方向に変位する１７″）をｌ５ＩＩ止する
。円形に配置されたスラストパッド１６を支持する円形
配列θ）ディスクσ）各ディスク２４σ）球面２６は、
参照管外３５で太むね示された日影配置の均等化リンク
上に支持されている。第６．４および５図σ）いずれに
も示されているように、各平均化或は均等化リンク３５
は２つの糊り向に伸ひろ角度刊けられたｘ３６．ろ７を
廟する。これらθ）翼の上面６８．６９は平らである。

それ故、第６および５図から明らかなように、ディスク
２４の球面２６は隣接するリンクの買上の平らな面ろ８
．ろ９と接線的な点接触をなす。第６〜５図のいずれに
も見られるように、各平均化り／り６５は半径方向に伸
びろ貫通孔４０をもつ。これらσ）孔は平均化リンク３
５が半径方向ピンに支持されるσ）を抄るし、これらの
ピンは全て同じで４１で示しである。

第１・２図に最もよく示すように、ピン４１はリテーナ
リング１１に固定されている。平均化リックろ５はビン
４１上で回転し得る。第５図にはりぎり示すように、ビ
／４１は孔４０い径よりもがなり小さい径を有する。そ
れ故、ピン４１σ）筒は日影孔４０と接線的に接し、こ
σ）場合相当σ）″ｌ−径長さをもつ線接触かつくられ
る。ピン４１はシャフトにより課される荷車をかなり均
等に負相する。

前にボしたように、従来のスラストペアリングでは、＋
均化リンク間の噺擦かりンクθ）相互作用を通じて行わ
れるベアリングパッド上σ）荷車の平均化ケ１羽害する
もσ）として知られて（・る。環部は回転サポート上の
平均化リンクの自由な回転を１柑害する。それ故、平均
化リンクから平均化リンクへσ）平均化を得るための力
σ）伝達が印書される。

こ〜に開示された新規なベアリングにおいて塚′擦に打
勝つ方法が第５図に関連してより詳細に述べられる。

リンク６５の一つσ）翼の上の角度付けられた平面３８
をみてみよう。この面の延長線が、６糾４２で示されて
いるっ本発明により、而６８の角岐はその延長線・かピ
ン４１上の線に泊った該ピンσ）外周と接脚的になざよ
うな角度とされ、ピンσ）ｉｆｌ端においてリンク３５
の孔４０との接点は４６で示されている。平均化ディス
ク２４の球面２６は而６８と点接触をなし、そσ）点σ
）荷重の力ベクトルは而６８に垂直である。しかしなか
ら、平均化作用の間こＬ：Ｉ）点で相対的すべり運動か
あろうとする場合は１球面３６と買６８との間に作用す
る環部力の成分かある３岸擦力成分は必然的に角度利き
面６Ｂに浴って向けられる。単振力成分は面６Ｂ−七に
ありかつピボントライン４６を通るように向けられるの
で、該摩擦力・）まリンク３５の自由回転な…止するこ
とかできるモーメンｌ’もたない。

゛・　　それ故、リンクろ５はスラストパッド１５の日
影列間でスラスト荷車を均等にバランスさせるべく自由
に１頃動できる。

又、もしスラストパッド１５が該バッドを半径方向に傾
けようとする力を受けた場合は、そのような力は、ろ６
で示すごとぎ平均化リンクの楓の上部平面との接線的点
接触に泊ってわずかに転勤ｏｆ能なディスク１６上の球
面２６のために哨放可能である。

ディスク２４の球面２６がリンク翼上の角度付き平面と
接線的点接触をなすことは、ディスクが半径線に沿って
傾動するのをゆるし、これによりリプ２６とゲイスフ上
面２５とσ）間σ）線接触は半径方向におけるスラスト
パッドの適度な傾きの間維持されろ。これはスラストパ
ッドか半径方向に！浴トる１頃向に打勝つために力かい
つも維持されることを意味する。さらに、ディスクσ）
１ドｔｈｉ２６か半径方向に自由に転勤できるので、デ
ィスクは平均化リンクＪ）ｘ上にリンクろ５を半径方向
にロックさせようとする力を発揮できない。そのような
力がないと、リンク支持ピ／４１の外周とり／り孔４０
の内側との線接触の維持が確保される。

以上、好適な実施例につき述べたが、これは例示的なも
σ）であって限定的なものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図はシャフトが内部に設置されておらすかつい（つ
かの部品が破断されかつ他１７′１部品を断面にして示
した１頃ぎバッドスラストベアリングアセンブリの平面
図、第２図は第１図の角度利き緑２−２に沿って取られ
た垂直断１１図であるかシャフトとそのカラーが設置さ
れている状態な示す図、加７６図は第１図の不規前縁６
−６に清って朋られた部分的垂直断面図で第１図θ）も
のと比べ鉱夫［２て示した図、縞４図は第１図の円形ベ
アリングアセンブリの中心から外方に眺めたスラストバ
ッドセグメントとディスクと２つの同様なレベルリンク
力分解図、第５図はいかにしてベアリングパッドと球形
ディスクといくつがσ）均等化り／りとが相互り／り牟
擦効果を除去するように共働すべく配、置されるかを示
している部分的拡大図である。 （外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋ＩＩ　　ＩＪテーナ手段と、該リテーナ手段内にて回
   転軸まわりに周方向に間隔を明けた関係で配置された複
   数のベアリングパッドと、複数力周方向に離されたディ
   スクと、各々か一対の該ディスクの間に位置決めされた
   複数のリンク部材と、該リンク部材を回転可能に支持す
   るため前記リテーナ手段に取り付けられかつ各リンク部
   材力孔を通して半径方向に伸びている複数の丸いピンと
   からなり。 各パッドはベアリング使用時に平らな回転す材に対面し
   かつ支持するためσ）面を有し、かつ各パッドは前記面
   と反対側に軸方向に突出しかつパッドの半径方向中の実
   質的部分に亘って半径方向に伸びて（・るリブを治し、
   ｆＪ・つ該パッドは前記回転部刊か回転するとき潤滑油
   θ）クサビを形成すべく該午らな回転部材に対して限ら
   れた範囲１頃動することかでき、各ディスクは各リブか
   そσ）上に半径方向線接触をなす平面と該平面と軸方向
   反対側１にある球面とを有し、各リンク部材は半径方向
   に伸ひる丸い孔と絞孔から離れて周方向両側に伸びてい
   る翼部を有し、全てのディスク力球面）１２つσ）隣接
   するディスクの翼部と接線的な、壱接触をしており、ピ
   ／の外径は該ピンと孔とか半径方向に伸びるライン上で
   互いに接線的に接触するように孔σ）外径より力・なり
   小さくされている傾動バンドＹｍ寸ろスラストベアリン
   グ。 （２）前記リンク部材ハ翼部は前記孔から陥れて絢方向
   双方に傾いている平面を弔し、該傾きσ）角変は絞孔の
   軸方向に直角な前記平面に泪う延長線かはｙ該孔とピン
   との間（１）接線的なラインと交叉するような角度にさ
   れている特許請求の範囲１のスラストベアリング。 （３）　　前記リブは前記ディスクと接線的な線接触フ
   なしかつパッドが傾くときに該線接触を維持すべく丸（
   されている特許請求の範囲１又は２のスラストベアり／
   グっ