JPS6088215A - セラミツクス軸受 - Google Patents

セラミツクス軸受

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JPS6088215A
JPS6088215A JP58196051A JP19605183A JPS6088215A JP S6088215 A JPS6088215 A JP S6088215A JP 58196051 A JP58196051 A JP 58196051A JP 19605183 A JP19605183 A JP 19605183A JP S6088215 A JPS6088215 A JP S6088215A
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ceramic
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庄太郎 溝渕
Katsuhiro Ogawara
小川原 万博
Seiichi Tsuji
誠一 辻
Shikuo Koide
小出 志久男
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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、滑り面にセラミックス材を使用したセラミッ
クス軸受に関し、特に川砂等の硬い固形物全混入する水
を取扱う車軸ポンプの軸受として、また車軸ポンプ等に
おいてポンプの取扱い水そのものを潤滑液として用いる
ようにした水中軸受等に好適なものである。
従来、この種の水中軸受ポンプには、ゴム軸受、樹脂軸
受、カーボン軸受等が用いられていた。ところが、車軸
ポンプ等で、軸受用尚滑液にそのポンプの吐出水(取扱
い水)金利用するように構成されたものでは、起動時、
所定回転数に達して軸受室に必要斤潤滑液を供給するま
での間、ドライ運転となるため、従来軸受では、別途注
水装置を設ける等の必要があった。また、川砂などの硬
質アルミナの固形物を含む液では、軸受面の摩耗が犬き
ぐ、短時間で取り換えを余儀なくされているのが実状で
あった。
本発明の目的は、上記のような点にかんがみ、起動時の
ドライ運転にも耐え、また川砂などの硬質固形物の混入
した河川水及びスラリ入り海水にも十分な耐久性を有し
且つ組込作業の容易なセラミックス軸受を提供するにあ
る。
上記の目的全達成するために、本発明は、リング状又は
セグメント状のセラミックス全金属ケースの内側に焼嵌
めして固定し、更に該金属ケースの外側を硬質ゴム等の
弾性物質で被覆して軸受支持部に取付けたこと全特徴と
している。
以下、本発明の実施例全図面と共に説明する。
第1図は、本発明の実施例金示す平面図であって、右半
分はセラミックス全リング状に形成したものを1また左
半盆は円柱状のセグメントに形成したもの全示し、一部
カバーを取り除いて示されており、ま7を第2図の左半
分は第1図のI−I断面(セグメントに形成されている
。)r、tた右半分は、第1図の■−■断面(リング状
に形成されている。、)を示す縦断面図である。」:記
第1図の右半分に示すリング状に形成された実施例では
、リング状セラミックス/が金属ケースコの内側に焼嵌
めによって固定されており、該金属ケースλは、その外
周と上fiill (カバー側)の片端面とを硬質ゴム
等の弾性物質3によって被覆されて、ケーシング軸受支
持部グの内部に段部jを保合させるようにして収納され
、上側開口部には、前記弾性物質3の上側端面に接して
カバーtがビス7によって取付けられている。図中、t
はコマ用溝りに嵌合されたコマ(キー)であり、10は
ケーシング軸受支持部を支える取付アームである。
なお、上記の実施例では、セラミックスlがリング状に
形成されている場合について述べたが、セグメント状に
形成されている場合についても同様である。この場合は
、前記のように例えば金属ケースλの内側部に間隔を隔
てて複数個の、セグメントと同じ断面形状をした孔溝を
穿設し、該孔溝に、例えば第1りの左半分に示すような
円柱状のセグメント/ak、軸スリーブ/bとの摺動部
金残してその残部を金属ケースコの孔溝内に焼嵌めによ
フ嵌め込んで固定する等の方法が用いられる。このよう
にセグメント状に分割することにニジ、セラミックス単
体としては小さなもので済むので大型軸受にも適用でき
るなどの利点がある。
これらの実施例によれば、取付状態において回転軸スリ
ーブ/bと摺動する(軸受摺動部を構成する)セラミッ
クスl又は/aは、金属ケースコに強固に焼嵌めされ、
更にその外側全吸振性のある弾性物質3で支持されバッ
クアップされているので、硬いが若干もろいというセラ
ミックス材の性質を工〈補ない、優れた軸受特性が得ら
れる。
そして上記のコマ(キー)6は、溝7に円周方向には隙
間なく嵌まり込んでいるので、軸受の回シ止めになって
いる一方、半径方向及び軸(上丁〕方向には多少ガタに
々っているので、該軸受は半径方向及び軸方向には、弾
性物質3を介して支持されることになっている。したが
って、前記のような効果が奏されるばかりでなく、若干
の]:作誤差全カバーするので精度がえ易い。
また、弾性物質3は金属ケースコの夕1周面又は外周面
と端面に施されるので、その被り作業は容易であり、精
度も得やすい。
他方、該セラミックス軸受を自己温情式の車軸ポンゾの
軸受として使用した場合、ポンプ始動時1未だポンプの
吐出液が軸受室に充満さilない期間中でも、軸スリー
ブに超硬材料が使用されていると、セラミックス材はド
ライ状態でも1分摺動摩擦に耐えることができる。
また、川砂などの硬質アルミナの固形物を含む液を取扱
う場合でも、耐摩耗性に優れ、またセラミックス材は、
電蝕に対して絶縁となるので、耐食性にも優れ、スラリ
入り海水にも十分な耐久性を有するばかシでなく、セラ
ミックス材を焼嵌めした金属ケースは、吸振性のある弾
性物質で支持されバックアップされているので、硬いが
脆さに若干欠けるというセラミックス材の性質金よく補
い、優れた軸受特性が得られ、また組込み作業も容易で
ある。
次に、軸受ハウジング内面に取り付けられる軸受材料と
、それと摺接する軸スリーブ材料との軸受特性について
、摺動試験装置−すなわち、回転軸にスリーブ状試験片
を嵌合したものを、軸受内面に相当するリング状試験片
内に嵌入して固定支持し、これらのスリーブ状試験片と
リング状試験片との摺動面に潤滑液を供給すると共に、
リング状試験片に対して、半径方向側方よフロートセル
を弄して荷重負荷をかけるぶつに構成した摺動試験装置
によって、従来品と本発明軸受とを比較試験した結果を
述べる。
(1)軸スリーブにJIS規格8USJ / jステン
レス鋼を使用した従来品のゴム軸受及びカーボン軸受で
は、硬質固形物の混入する環境で摩耗が太きく、コム軸
受ではドライ運転は不可とカリ、またカーボン軸受でも
海水中における耐食性、すなわち電気的に導通ずるため
接触している相手材の腐食全加速させる性質にも問題が
ある。(11)軸受と軸スリーブの両材料を何れもセラ
ミックス材としたものでは、ドライ運転にも耐え、耐食
性の点でも十分であるが、スラリ全混入し1cときの信
頼性、特に大きな硬質固定物が混入する場合は、セラミ
ックスが脆いため損傷し欠落する。′!iた軸スリーブ
としての取付は方法にも注意が必要である。0)0 軸
受と軸スリーブの両材料に超硬材料を用い友ものでは、
海水中の腐食の点で問題となる。
またこのような硬い材料同士の軸受で−1、ポンプへの
組込み方法が大変難しく、片当りすると組込みが不能と
なる場合がある。(iV)更に本発明者らが先に開発し
た軸受側をセラミックスとし、軸スリーブにカーボン入
銅合金を用いたもの(特願昭57−1116741号)
では、′セラミックス側C軸受側)は耐摩耗性に富んで
非常に良好であるが、川砂等の大きな硬質の固形物が混
入する河川水では、カーボン人銅合金(軸受スリーブ側
)に摩耗が犬きく、軸受としての耐久性が余りないこと
が判明しfc。
これらに対して、軸受側にSi3N4又は810からな
るセラミックスを、また軸スリーブに主成分がタングス
テンカーバイドの超硬材料金それぞれ使用した本発明の
軸受け、一方がセラミックスで電気的絶縁となるので耐
食性に優れ、また摺動面は硬質材同士であるために耐摩
耗性に優れ、また弾性体を支持体すなわちパンク17ツ
プ材に用い、組込み時用当りしてもこの部分で逃げがあ
るため、前記従来品のセラミックス同士或いは超硬材同
士のように、かみ込み現象がなく、取扱い、組込みも容
易な特徴を有している。上記の軸受特性全表/に示せば
次のとおりである。
(注) ◎:優(十分な耐久性あシ) ○:良(実用上、使用可能ン △:普通(条件によっては問題あり) ×:劣る(問題ありン なお、本発明におけるセラミックス片の種類及び各セラ
ミックス材金支持する弾性物質の種類等については、前
記実廁例に述べたものは一例に過ぎず、材料については
適宜選択できることは勿論であ夕、また軸スリーブ材を
借成する硬質材料についても、上記タングステンカーバ
イド(WO)に代えて、チタンカーバイド(T i O
)、クロームカーバイド(Ors O* )が主成分の
超硬合金でも同様の効果が得られる。
以上説明した工うに、本発明は前記のように借成されて
いるので、従来品にhい次のような効果がある。
(1) ドライ運転が可能になるので、従来軸受で別四
に設けていた注水装置が下狭になった。
(11) セラミックスが絶縁物である(7)”?’、
軸(羽根車)とケーシングの電位差腐食をとのセラミツ
クス軸受の採用で防ぐことが可能となp1耐食性が向上
した。
(IiD セラミックス全吸振性のある物質で支持しバ
ックアップしているので、良好な軸受特性が得られ、ま
た組込作業が容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例を示すセラミックス軸受の一
部カパーを取)除いて示した平面図で隻左牛分は円柱状
のセグメントに形成し几実捲例を、また右半分はリング
状に形成した実施例1示す。 第一図は、その左半分が第1図のI−1線断面全、また
右半分が同第1図の]I −n線断面葡示す給断面図で
ある。 /、/a・・・セラミックス、!・・・金屑ケース3・
・・弾性体、弘・・・ケーシング軸受支持部t・・・カ
バー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 滑9面にセラミックス材を使用したセラミックス
    軸受において、リング状又はセグメント状のセラミック
    スを金属ケースの内側に焼嵌めして固定し、更に該金属
    ケースの外側を硬質ゴム等の弾性物質で被覆して、軸受
    支持部に取付けたことt″特徴するセラミックス軸受。 2、 セラミックスを内側に焼嵌めして固定した金属ケ
    ースの外周又は外周と両端面若しくは外周と片端面を硬
    質ゴム等の弾性物質で被覆して、軸受支持部に取付けた
    特許請求の範囲第1項記載のセラミックス軸受。
JP58196051A 1983-09-30 1983-10-21 セラミツクス軸受 Granted JPS6088215A (ja)

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JP58196051A JPS6088215A (ja) 1983-10-21 1983-10-21 セラミツクス軸受
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