JPS6184413A - ラジアル軸受 - Google Patents

ラジアル軸受

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JPS6184413A
JPS6184413A JP20408084A JP20408084A JPS6184413A JP S6184413 A JPS6184413 A JP S6184413A JP 20408084 A JP20408084 A JP 20408084A JP 20408084 A JP20408084 A JP 20408084A JP S6184413 A JPS6184413 A JP S6184413A
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JP
Japan
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bearing
spherical
shaft
divided
axis
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JP20408084A
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JPH0159444B2 (ja
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Katsuhiro Ogawara
小川原 万博
Shiyunichi Soukichizawa
相吉澤 俊一
Daisuke Konno
紺野 大介
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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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
    • F16C23/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/02Sliding-contact bearings
    • F16C23/04Sliding-contact bearings self-adjusting
    • F16C23/043Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings
    • F16C23/045Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings for radial load mainly, e.g. radial spherical plain bearings
    • 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
    • F16C33/043Sliding surface consisting mainly of ceramics, cermets or hard carbon, e.g. diamond like carbon [DLC]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、惨軸用のラジアルuI受VC関し、例えば、
横形ポンプのラジアル1mi、受等に用いて好適なもの
である。
(従来の技術) 従来、横軸用の軸受には、油ないしグリス潤滑の転が)
軸受やホワイトメタル等の材料を用いた滑シ軸受が使用
されている。ところが、転が!F軸受では、第6図に示
すように、機器本体lの外に、該本体lとは別に軸受ケ
ーシング−を設けて転が〕軸受3を取付ける必要があり
、また油グリース弘のメインテナンスも不可欠でちった
。一方、ホワイトメタル等を用いた滑シ軸受は、機器本
体内に設けることも可能であるが、油、グリスを供給す
る装置及びそのメインテナンスが必要なことはもとよシ
、軸受の許容面圧が低いため、軸方向に長い軸受になる
欠点があった。
そこで、ドライ運転や機器の取扱液による直接潤滑が可
能で且つ高圧面を受けることのできるセラミックス材又
は超硬材を使用した軸受が望まれていた。この要望に対
し、上記のような使用条件に適合する軸受材料として、
軸側部材をタングステン°カーバイド(we)を含有す
る超硬合金で、また軸受側部材を窒化珪素(Si5Nm
 )又は炭化珪素(sic )等のセラミックス或いは
上記超硬合金でそれぞれ払底した軸受が94発されてい
る(例えば特願昭Sg−/gbgダ3号など)。
(発明が解決しようとする問題点) 上記の既に開発されているセラミックス材又は超硬材を
使用した和1受においては、これらの構成材料の硬度か
非常に高いため、従来のホワイトメタル等で行なってい
たような軸の拵みに合わせて当シ面を現金する(現場で
現物に合わせて加工すること。)摺9合わせができず、
また、これらのホワイトメタル等で従来性われていたよ
うな運転開始険に自然に軸の撓みになじんでできる適切
な当シも期待できず、例えはか3図に示すような点30
で点接触のまま摺動してしまうという問題点があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するために
、セラミックス材又は超硬材を摺動部材に使用したラジ
アル軸受における静止側及び回転側軸受摺動面を、互い
に嵌合する球面状に形成して、軸の曲シに対し自動調心
性をもたせ、軸の撓み如何によらず適切な邑シ面を形成
させたこト番特徴としている。
そして上記のセラミックス材又は超硬材で構成された静
止側の球面状摺動部材を、回転側の摺動部材の外側に組
込むに当っては、例えば、球面状の静止摺動部材を該球
面の中央にて割シ面が軸方向となるように二つに分割し
、その各々を金属シェルの内側に焼嵌めし、回転側摺動
部材と共に一体に組立てられる。
(作用) 本発明は、上記のように構成されているので、回転軸に
取付けられ、外面を凸形球面に形成された回転側摺動部
材(スリーブ)は、軸と共に回転し、金属シェルの内側
に取付けられて内面を凹形球面に形成されたセラミック
ス材又は超硬材の軸受によって支持される。
このように、両軸受面は共に球面状に形成されているの
で、たとえ回転軸が撓んでいても、該軸の七、−みに追
従して自動調心性を発揮する。
従って、軸が正常状態にあるときは勿論、軸が撓んでい
るときでも、軸受の片当シが生じない。
(実施例) 次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
第7図は、本弁明のラジアル軸受の一実施例を示す軸中
心線を含む縦断面図であって、回転軸1/に、タングス
テンカーバイドを含有する超硬材で構成され、外周面l
ユaを直径Rの球面罠形成した回転側摺動部材に相当す
るスリーブ12が、焼嵌め等によって固定して取付けら
れている。
上記スリーブ12の外側には、該スリーブノコの外周面
/、2aの球面に一致する凹状の球面を形成した窒化珪
素又は炭化珪素等で構成されたセラミックス軸受(f+
f止側括動部材に相当する。)13が、球面の中央にて
割シ面が軸と直角方向になるように/、?aと/3bの
二つに分割して設けられ、これらの分割されたセラミッ
クス軸受13B−*IJbは、その外周部と一側部とを
、二つに分割された金b)シェル/#a、/4(bの内
側にそれぞれ焼嵌めして一体的に取付けられ、これら一
体となつ友セラミックス軸受と金板シェル/、?−aと
/4Ca及び1313と/4Cbを、軸スリーブlλの
両側から嵌装し、合せ面/3で接合して円周上に配置さ
れたボルト/6によって一体に結合される。
次に作用について説明すると、一般に、球面状軸受を通
常の硬ざの材質で形成したものにあっては、面圧を許容
値以内に保つ念めには、軸受の軸方向長さを長くしなけ
ればならない。ところが軸方向長さを長くすると、第2
図に示すように、嵌合する軸ユlの太さが小さくなシ過
ぎて強度上実′現が不可能である。    。
これに対し、本実施例では、球面状軸受13が高面圧を
受けることのできるセラミックス材又は超硬材で構成さ
れているので、軸受の軸方向長さく摺動径×O0λ〜0
.3)を短くすることができ、従って前記し次第2図に
おけるような不都合は生じないので、軸受摺動面を球面
状に形成することが可能になり、たとえ軸が撓んでも、
自己調心性を有する。
まだ、紀弘図に示すように、←受摺動面ダコaを本発明
のよう罠球面形とせずに円筒形状とし、軸の撓みに対し
てシエルダSの外TpiJ4’ S aを球形罠するこ
とも考えられるが、このものにあっては、回転軸スリー
ブダコとの摺動面グ、2a以外に自動調心面ダ5aでも
十分な枯luJ特性か必要であるため、たとえ軸スリー
ブ弘コと軸受部材ダ3を超硬材で構成しても、球面受は
部ダ乙に一般金属材料を使用した場合は、十分な頽mか
心上で、機器本体内に設置しドライ又は機器取扱液を直
接潤滑することは腐食やかじシ付きの問題から困雛があ
るのに対し、本実施例では、自動調心面はセラミックス
材又は超硬材で組成された軸受摺動面であるから、上記
のような問題は生じない。
第5図は、本発明のラジアル軸受を、両吸込型横軸渦巻
ポンプの反カップリング側の軸端部に取シ付けられた場
合の一使用例を示す要部断面図であって、この使用例で
は、ポンプケーシングlの反カップリング側の端部に設
けられ回転軸/Iの端部を支える軸受に、本発明のラジ
アル軸受IOが使用されている。そして回転@i//の
端部は、蓋6をポンプケーシングlに取付けることによ
って密封されている。
従って軸がケーシングを貫通していないので、軸封装置
が省略されておシ、簡単な構成となっている。
なお、前記実施例において、静止@摺動部材にセラミッ
クス材を使用し、回転側摺動部材に超硬材を使用した例
について説明したが、静止側及び回転側の両摺動部材を
セラミックス材と超硬材の任意の組合せで構成すること
も可能である。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、高面圧を受ける
ことができるセラミックス材又は超硬材を軸受材に使用
することによシ、軸受の軸方向長さを短くすることがで
き、また軸受摺動面自体を球面処したことによシ、次の
よ、うな効果が萎される。
(1)球面形状によシ、横軸の軸の撓みに追従する自動
調心性が生じ、従って軸受の片当シやそれによる異常摩
耗、破損の恐れがなくなる。
(旬 摺動面自体が自動調心性を持つので、潤滑箇所が
lケ所となる。さらにセラミックス材又は超硬材は、ド
ライ運転や機器本体の取扱い液によって直接潤滑するこ
とが可能なので、従来の油、グリース潤l)上のような
特別な潤滑システムが不要になる。
(iii)軸受を皆・器本体内に設けることができるの
で、機器全体がコン/セクトになシ、また、油やグリス
の管理が不要となるので、機器のメンテナンスが非常に
容易になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すラジアル軸受の縦断面
図、第2図ないし駆り図は説明用のラジアル軸受の縦断
面図、第5図は本発明のラジアル軸受を両吸込型横軸渦
巻ポンプに使用した一使用例を示す要部断面図、第6図
は従来の転がシ軸受の使用状態を示す第S図と同様の要
部断面図であ3、/1.=1,3/、弘1010回転軸
、/2,22,32.、、回転側摺動部材、/ J y
 / J a 、 / J b 、コ、7.,7J、、
、静止@摺動部材、12a、/3c、、、摺動面、 /’A、lダa、/4b、J44..、金% シx /
L/、/ A、、、ボルト。 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、セラミックス材又は超硬材で静止側及び回転側の摺
    動部材を構成した横軸用すべり軸受において、上記両摺
    動部材の摺動面を、互いに嵌合する球面状に形成し、軸
    の曲がりに対して自動調心性をもたせたことを特徴とす
    るラジアル軸受。 2、前記セラミックス材又は超硬材で構成された静止側
    摺動部材を、球面の中央にて軸と直角方向に二つ割りに
    し、それらの各々を、二つに分割された金属シェルの内
    側に固定し、これらの金属シェルに分割して固定された
    静止側摺動部材を、回転側摺動部材の外側に一体に組立
    てた特許請求の範囲第1項記載のラジアル軸受。
JP20408084A 1984-10-01 1984-10-01 ラジアル軸受 Granted JPS6184413A (ja)

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ID=16484444

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