KR102160141B1 - 베어링 장치 및 이를 이용한 회전 동기 - Google Patents

베어링 장치 및 이를 이용한 회전 동기 Download PDF

Info

Publication number
KR102160141B1
KR102160141B1 KR1020190069515A KR20190069515A KR102160141B1 KR 102160141 B1 KR102160141 B1 KR 102160141B1 KR 1020190069515 A KR1020190069515 A KR 1020190069515A KR 20190069515 A KR20190069515 A KR 20190069515A KR 102160141 B1 KR102160141 B1 KR 102160141B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sliding pad
base plate
shaft member
rotation shaft
bearing device
Prior art date
Application number
KR1020190069515A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200012719A (ko
Inventor
유지 카와아이
Original Assignee
다이도 메탈 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다이도 메탈 고교 가부시키가이샤 filed Critical 다이도 메탈 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20200012719A publication Critical patent/KR20200012719A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102160141B1 publication Critical patent/KR102160141B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16C17/06Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell 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
    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/02Bearings
    • 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
    • F16C17/06Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
    • F16C17/065Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings the segments being integrally formed with, or rigidly fixed to, a support-element
    • 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
    • F16C17/08Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep 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
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/30Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
    • 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
    • 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
    • F16C23/048Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings for axial load mainly
    • 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
    • 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
    • F16C2360/44Centrifugal pumps
    • 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
    • F16C2380/00Electrical apparatus
    • F16C2380/26Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

Landscapes

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

Abstract

본 실시 형태의 베어링 장치(10)는, 베이스 플레이트(21), 복수의 접동 패드(22), 및 지지 부재(26,27)를 구비한다. 접동 패드(22)는 베이스 플레이트 (21)와 상대적으로 이동 가능하다. 지지 부재(26,27)는 베이스 플레이트(21)와 접동 패드(22) 사이에 설치되고, 접동 패드(22)로부터 받는 하중을 지지하는 점이 되는 하중 지지점의 위치를, 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향으로 움직이게 한다. 회전축 부재(21)에 수직의 가상적인 임의의 평면을 기준면으로 하고, 기준면에서 하중 지지점을 지나 접동 패드(22)에 있어서 베이스 플레이트(21)와는 반대측의 단부까지의 거리를 설정 거리로 했을 때, 하중 지지점의 위치는, 설정 거리가 변화하지 않고 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향으로 움직인다.

Description

베어링 장치 및 이를 이용한 회전 동기{BEARING DEVICE AND ROTATING MACHINE USING THE SAME}
본 실시 형태는 베어링 장치 및 이를 이용한 회전 동기(回轉動機)에 관한 것이다.
예를 들면, 모터나 발전기와 같은 회전 동기는, 로터와 일체의 회전축 부재를 지지하는 베어링 장치를 구비하고 있다. 이 베어링 장치는, 회전축 부재를 축방향으로 축받이하는 스러스트 베어링, 및 회전축 부재를 지름 방향으로 지지하는 저널 베어링 등으로 구성되어있다. 이러한 베어링 장치는, 회전축 부재에 설치된 칼라와 접하는 접동(摺動,슬라이딩) 패드를 구비하고 있다. 특허문헌 1의 경우, 접동 패드의 뒷면에 피봇이라 불리는 부재를 배치한다. 따라서, 특허문헌 1은 정방향 및 역방향으로의 회전에 대응한다.
그러나, 특허문헌 1의 경우, 피봇이 이동하면, 접동 패드의 높이, 즉 회전축 부재에 설치된 칼라까지의 거리가 변화한다. 따라서, 둘레 방향(周方向)으로 복수의 접동 패드가 배치되는 베어링 장치의 경우, 접동 패드마다 칼라까지의 거리가 달라진다. 이렇게 접동 패드마다 칼라까지의 거리가 다르면, 접동 패드에 가해지는 하중이 불균일해져, 소부(燒付,타서 눌러붙는 현상)를 초래할 위험이 있다.
일본 특허공개공보 평5-296236호
따라서, 본 발명의 목적은 접동 패드의 높이가 변화하는 일 없이 정방향 및 역방향으로의 회전에 대응하여 접동 패드에 가해지는 하중의 균일화가 도모되는 베어링 장치 및 이를 이용한 회전 동기를 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 실시 형태의 베어링 장치는, 베이스 플레이트와, 복수의 접동 패드와, 지지 부재를 구비한다. 접동 패드는, 상기 베이스 플레이트에 설치되고, 상기 회전축 부재의 둘레 방향에 있어서, 상기 베이스 플레이트와 상대적으로 이동 가능하다. 지지 부재는 상기 베이스 플레이트와 상기 접동 패드와의 사이에 설치되어, 상기 접동 패드에서 받는 하중을 지지하는 점이 되는 하중 지지점의 위치를, 상기 베이스 플레이트의 둘레 방향으로 움직이게 한다.
이때, 상기 회전축 부재에 수직의 가상적인 임의의 평면을 기준면으로 하고, 상기 하중 지지점을 지나는 상기 회전축 부재의 축 방향으로, 상기 기준면으로부터, 상기 접동 패드에서 상기 베이스 플레이트와는 반대측의 단부까지의 거리를 설정 거리로 했을 때, 상기 회전축 부재가 정방향으로 회전할 때의 상기 접동 패드의 경사와, 상기 회전축 부재가 역방향으로 회전할 때의 상기 접동 패드의 경사가, 대칭 상태로 반전함에 따라, 상기 하중 지지점의 위치는, 상기 회전축 부재의 정방향으로의 회전시 또는 역방향으로의 회전시 상기 베이스 플레이트의 둘레 방향으로 움직이면서 동시에, 상기 설정 거리는, 상기 회전축 부재가 정방향 또는 역방향의 어느 방향으로 회전시에도 대체로 일정하다.
이에 따라, 본 실시 형태의 베어링 장치는, 하중 지지점의 위치가 둘레 방향으로 움직임에 따라 정방향 회전에서의 접동 패드의 하중 지지점과, 역방향 회전에서의 접동 패드의 하중 지지점과의 위치가 다르다. 즉, 접동 패드는 회전 방향에 따라 하중 지지점의 위치가 변화한다. 따라서, 접동 패드는 회전 방향에 따른 적정한 경사를 발생하게 되고, 상대가 되는 회전축 부재와의 사이에 안정된 윤활유의 유막이 형성된다. 그리고, 본 실시 형태의 베어링 장치는 지지 부재에 의한 하중 지지점의 위치가 변화해도, 설정 거리 즉 상대 부재까지의 거리가 변화하지 않는다. 따라서, 정방향 및 역방향으로의 회전에 대응하면서 접동 패드에 가해지는 하중의 균일화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 베어링 장치에서는, 상기 지지 부재는 상기 회전축 부재의 둘레 방향에 있어서 상기 접동 패드의 중앙보다 단부측에 각각 설치되어 있는 한 쌍으로 구성되어 있다.
이에 따라, 한 쌍의 지지 부재 중 하나가 정방향으로의 회전에서의 하중 지지점이 되고, 다른 하나가 역방향으로의 회전에서의 하중 지지점이 된다. 따라서, 간단한 구성으로 정방향 및 역방향의 회전에 대응해서 안정된 유막을 형성할 수 있다.
본 실시 형태의 베어링 장치에서는, 상기 베이스 플레이트는 상기 접동 패드 측의 면에, 상기 베이스 플레이트에 대한 상기 접동 패드의 상대적인 이동에 의해 한 쌍의 상기 지지 부재 중 어느 한쪽이 진입 가능한 오목부를 갖는다.
이와 같이, 베이스 플레이트에 오목부를 설치함으로써, 한 쌍의 지지 부재 중 어느 한쪽이 오목부로 진입한다. 그리고, 오목부로 진입하지 않는 지지 부재는 접동 패드의 하중 지지점이 된다. 회전 방향의 변화에 의해 접동 패드가 이동하면, 한 쌍의 지지 부재 중 하나가 오목부로 진입하고, 다른 하나가 오목부의 바깥에 위치한다. 하중 지지점이 되지 않는 지지 부재가 오목부로 진입함으로써 설정 거리는 회전 방향의 변화에 따른 하중 지지점의 이동에 관계없이 일정해진다. 따라서, 정방향 및 역방향으로의 회전에 대응하면서 접동 패드에 가해지는 하중의 균일화를 도모할 수 있다.
본 실시 형태의 베어링 장치에서는, 상기 베이스 플레이트와 상기 접동 패드 사이의 상대적인 이동 방향에 있어서 상기 접동 패드의 중심이 상기 오목 부의 중심과 일치하는 위치에서 상기 지지 부재의 어느 한쪽이 상기 오목부에 진입하기까지의 상기 접동 패드의 이동 거리의 1/2에 상당하는 거리를 옵셋 양 E로했을 때,
상기 회전축 부재의 둘레 방향에서의 상기 지지 부재의 간격 A, 및 상기 회전축 부재의 둘레 방향에서의 상기 오목부의 폭 C는,
0 < (A-2E) < C < A, 를 충족하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 지지 부재의 하중 지지점을 회전 방향에 따라 적정하게 확보할 수 있다.
본 실시 형태의 베어링 장치에서는, 상기 지지 부재는 상기 베이스 플레이트와 상기 접동 패드 사이에 설치되어 있는 한 쌍의 롤러 부재이다.
롤러 부재로 구성되는 지지 부재는, 회전 방향의 변화에 의해 접동 패드에 가해지는 마찰력의 방향이 변화하면, 원활하게 접동 패드를 안내한다. 따라서, 회전 방향에 대응해서 하중 지지점을 쉽게 변경할 수 있다.
본 실시 형태의 베어링 장치에서는, 상기 회전축 부재의 지름 방향에 있어서 한 쌍의 상기 롤러 부재의 양단을 회전 가능하게 지지하고, 한 쌍의 상기 롤러 부재의 상대적인 위치를 유지하는 유지 부재를 더 구비한다.
이에 의해, 지지 부재를 구성하는 한 쌍의 롤러 부재의 위치 관계는 일정하게 유지할 수 있다.
본 실시 형태의 베어링 장치에서는, 상기 지지 부재는, 상기 접동 패드의 상기 베이스 플레이트 측에 설치되어 있는 한 쌍의 미끄럼 부재이다.
미끄럼 부재로 구성되는 있는 지지 부재는, 회전 방향의 변화에 따라 접동 패드에 가해지는 마찰력의 방향이 변화하면, 원활하게 접동 패드를 안내하여 하중 지지점을 변경한다. 따라서, 회전 방향에 대응해서 접동 패드의 경사를 쉽게 변경할 수 있다.
본 실시 형태의 베어링 장치는, 상기 베이스 플레이트, 상기 접동 패드 및 상기 지지 부재의 위치 관계를 유지하는 위치 결정 부재를 더 구비한다.
이에 의해, 베이스 플레이트, 접동 패드 및 지지 부재는, 위치 관계가 적절하게 유지된다. 따라서, 회전 방향의 변화에 따라 접동 패드가 둘레 방향으로 이동해도 접동 패드의 하중 지지점의 위치를 적절하게 유지할 수 있다.
본 실시 형태의 베어링 장치에서는, 상기 베이스 플레이트에 설치되어 상기 접동 패드의 과도한 이동을 제한하는 제한부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 지지 부재와 오목부 사이의 위치 관계를 적절하게 유지할 수 있다.
본 실시 형태의 베어링 장치는, 상기 회전축 부재의 축 방향에 있어서, 상기 회전축 부재를 지지하는 스러스트 베어링이다.
본 실시 형태의 회전 동기는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 베어링 장치와, 상기 회전축 부재와 일체로 회전하는 로터를 구비한다.
따라서, 회전 방향이 변화하는 회전 동기라도 하중의 불균일화에 따른 소부를 줄이면서 동시에 지지할 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 베어링 장치의 요부를 베이스 플레이트의 외주 측에서 본 모식도이고,
도 2는, 제 1 실시 형태에 따른 베어링 장치를 적용한 회전 동기를 나타내는 모식적인 단면도이고,
도 3은, 도 1의 화살표 III 방향에서 본 모식도이고,
도 4는, 제 1 실시 형태에 따른 베어링 장치의 요부를 나타내는 모식적인 사시도이고,
도 5는, 제 1 실시 형태에 따른 베어링 장치의 요부를 베이스 플레이트의 외주측에서 본 모식도이고,
도 6은, 제 1 실시 형태에 따른 베어링 장치의 요부를 베이스 플레이트의 외주 측에서 본 모식도이고,
도 7은, 제 1 실시 형태에 따른 베어링 장치의 요부를 베이스 플레이트의 외주 측에서 본 모식도이고,
도 8은, 제 2 실시 형태에 따른 베어링 장치의 요부를 베이스 플레이트의 외주 측에서 본 모식도이고,
도 9는, 그 밖의 실시 형태에 따른 베어링 장치의 접동 패드를 나타내는 모식적인 사시도이고,
도 10은, 그 밖의 실시 형태에 따른 베어링 장치의 접동 패드를 나타내는 모식적인 사시도이고,
도 11은, 그 밖의 실시 형태에 따른 베어링 장치의 접동 패드를 베이스 플레이트 측에서 본 모식도이고,
도 12는, 그 밖의 실시 형태에 따른 베어링 장치의 베이스 플레이트에 설치된 오목부를 나타내는 모식도이고,
도 13은, 그 밖의 실시 형태에 따른 베어링 장치의 요부를 베이스 플레이트의 외주 측에서 본 모식도이다.
이하, 베어링 장치의 복수의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 복수의 실시 형태에서 실질적으로 공통되는 부위에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.
(제 1 실시 형태)
도 2에 나타내는 베어링 장치(10)는, 회전 동기(動機)(11)의 베어링으로서 사용된다. 본 실시 형태의 베어링 장치(10)는, 회전 동기(11)를 축 방향으로 지지하는 스러스트 베어링이다. 회전 동기(11)는, 예를 들면 발전기, 펌프 및 터빈 등, 회전축 부재(12)를 중심으로 회전하는 기기이다. 회전 동기(11)는, 이러한 예에 한정되지 않고, 회전축 부재(12)를 중심으로 회전하는 기기라면 적용할 수 있다. 회전 동기(11)는, 회전의 중심이 되는 회전축 부재(12) 및 로터(13)를 구비하고 있다. 로터(13)는 회전축 부재(12)와 일체가 되어 회전한다. 또한, 회전축 부재(12)는 칼라 부재(14)를 가지고 있다. 칼라 부재(14)는, 회전축 부재(12)와 일체로 회전하면서 회전축 부재(12)의 지름 방향 외측에 위치하고 있다. 칼라 부재(14)는, 축 방향의 단부에 베어링 장치(10)와 대향해서 베어링 장치(10)와 미끄러져 움직이는 접동면(摺動面)(15)을 가지고 있다. 본 실시 형태의 경우, 이 회전축 부재(12)는 중력 방향으로 거의 상하로 연장된다.
본 실시 형태의 베어링 장치(10)는, 설비(16)의 바닥(床)(17)에 고정되어 회전 동기(11)를 아래로 매단 상태로 지지하고 있다. 또한, 베어링 장치(10)는, 회전축 부재(12)의 하단 측에서 지지하는 구성으로도 좋다. 또한, 회전축 부재(12)의 축 방향이 중력 방향과는 다른 방향, 예를 들면 수평 방향으로 연장되는 회전 동기 (11)를 지지하는 구성으로도 좋다.
베어링 장치(10)는, 도 1, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 베이스 플레이트(21), 접동 패드(22) 및 지지 부재(23)를 구비하고 있다. 베이스 플레이트 (21)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 설비(16)의 바닥(17)에 고정되어 있다. 즉, 베이스 플레이트(21)는 베어링 장치(10)의 토대를 구성한다. 베이스 플레이트(21)는 회전축 부재(12)의 지름 방향 외측에 있어서, 회전축 부재(12)의 둘레 방향으로 원환상으로 설치되어 있다. 즉, 베이스 플레이트(21)는 회전축 부재(12)와 동심(同心)의 원 위에 설치되어 있다.
본 실시 형태의 경우, 접동 패드(22)는, 도 1, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 중력 방향에 있어서, 이 베이스 플레이트(21)의 상방에 설치되어 있다. 접동 패드(22)는, 이 베이스 플레이트(21)의 상방에 있어서 회전축 부재(12)의 둘레 방향으로 복수 설치되어 있다. 접동 패드(22)는, 베이스 플레이트(21)에 대해서 둘레 방향으로 상대적인 이동이 가능하다. 접동 패드(22)는, 베이스 플레이트(21)와 반대측의 상단면(24)이 회전축 부재(12)와 일체로 회전하는 칼라 부재(14)의 접동면(15)과 미끄러져 움직인다. 접동 패드(22)는, 칼라 부재(14)의 접동면(15)과 미끄러져 움직임으로써 회전 동기(11)를 축 방향에 있어서 회전 가능하게 지지한다. 접동 패드(22)는, 베이스 플레이트(21)에 형성되어 있는 수용실(25)에 수용되어 있다. 수용실(25)은, 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향으로 접동 패드(22)의 수에 따라서 복수 설치되어 있다. 수용실(25)은, 베이스 플레이트(21)의 칼라 부재(14) 측의 단부에서 반대측으로 움푹 패어 형성되어 있다. 베어링 장치(10)는, 칼라 부재(14)와 접동 패드(22) 사이를 포함하여, 점성을 갖는 윤활제에 의해 윤활되고 있다. 접동 패드(22)는, 예를 들면 강철 등으로 형성되어 있으며, 접동면(15) 측에 화이트 메탈 등의 합금 층, 혹은 수지 등의 코팅 층을 가지고 있어도 좋다. 또한, 예를 들면 회전축 부재(12)가 수평 방향으로 연장되는 경우, 접동 패드(22)는 베이스 플레이트(21)와 인접하여 설치된다.
지지 부재(23)는, 베이스 플레이트(21)와 접동 패드(22) 사이에 설치되어 있다. 본 실시 형태의 지지 부재(23)는 설정 거리를 변경하지 않고 접동 패드(22)로부터 받는 하중을 지지하는 점이 되는 하중 지지점의 위치를, 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향으로 움직이게 할 수 있다. 이때, 하중 지지점이란, 접동 패드가 회전축 부재(12)와 일체로 회전하는 칼라에서 받는 하중을 지지하는 점이다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 접동 패드(22)는 회전축 부재(12)의 회전 방향에 따라서 그 자세가 변화한다. 도 5에 나타내는 경우, 접동 패드(22)는 하중 지지점 P1에서 하중을 지지한다. 도 6에 나타내는 경우, 접동 패드(22)는 하중 지지점 P2에 있어서 하중을 지지한다. 또한, 설정 거리란, 기준면으로부터, 회전축 부재의 축 방향으로 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2를 지나서, 접동 패드(22)에서 베이스 플레이트(21)와는 반대측의 단부까지의 거리에 상당한다. 기준면은, 회전축 부재(21)에 수직의 가상적인 임의의 평면이다. 즉, 기준면은 예를 들면 칼라 부재(14)의 접동면(15)이나 베이스 플레이트(21)의 단면(端面) 등과 같이 회전축 부재(21)에 수직인 면으로서 임의로 설정할 수 있다. 지지 부재(23)는 접동 패드(22)의 자세에 관계없이 이 설정 거리를 일정하게 유지한다. 즉, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 접동 패드(22)의 자세가 변화해도, 임의의 기준면에서 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2를 지나 접동 패드(22)의 단부까지의 거리는 일정하게 유지된다. 또한, 설정 거리는 접동 패드(22)의 높이로 바꿔 말해도 좋다. 즉, 회전축 부재(12)의 회전 방향의 변화에 수반하여 접동 패드(22)의 자세가 변화해도 접동 패드(22)의 높이, 즉 하중 지지점 P1 또 하중 지지점 P2 에서 접동 패드(22)에서 가장 접동면(15)에 가까운 단부까지의 거리는 변화하지 않는다. 다시 말하면 회전축 부재(12)가 정방향으로 회전할 때의 접동 패드(22)의 경사와, 회전축 부재(12)가 역방향으로 회전할 때의 접동 패드(22)의 경사가, 대칭 상태로 반전함에 따라, 하중 지지점 P1 또는 P2의 위치는, 회전축 부재(12)의 정방향으로의 회전시 또는 역방향으로의 회전시 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향으로 움직이면서 동시에, 설정 거리는, 회전축 부재(12)가 정방향 또는 역방향의 어느 방향으로 회전시에도 대체로 일정하다.
지지 부재(23)는, 베이스 플레이트(21)와 접동 패드(22) 사이에 위치하는 한 쌍의 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)를 가지고 있다. 이들 롤러 부재(26, 27)는, 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향에 있어서 접동 패드(22)의 중앙보다 각 단부 쪽에 각각 설치되어 있다. 한 쌍의 롤러 부재(26) 및 롤러 부재 (27)는, 유지 부재(28)에 의해 유지되어 있다. 유지 부재(28)는, 베이스 플레이트(21)의 지름 방향에 있어서 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)의 양단을 회전 가능하게 지지하고 있다. 즉, 유지 부재(28)는, 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)의 축 방향의 단부를 지지하고 있다. 유지 부재(28)는 롤러 부재(26)와 롤러 부재 (27)의 상대적인 위치를 유지하고 있다. 유지 부재(28)를 구성하는 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)는, 이른바 피봇에 상당한다.
회전축 부재(12)가 회전하면, 접동면(15)를 갖는 칼라 부재(14)는 회전축 부재(12)와 함께 일체가 되어 회전한다. 본 실시 형태의 회전 동기(11)의 경우, 회전축 부재(12)는 임의의 정방향과, 정방향과는 반대인 역방향의 쌍방향으로 회전 가능하다. 설명의 편의상, 접동면(15)을 갖는 칼라 부재(14)의 도 1에서 나타내는 화살표 R1방향으로의 회전은 정방향으로 하고, 화살표 R2방향으로의 회전은 역방향으로 한다.
베이스 플레이트(21)는, 접동 패드(22)와 대향하는 위치에 오목부(29)를 가지고 있다. 오목부(29)는, 베이스 플레이트(21)의 수용실(25)에 있어서 접동 패드(22) 쪽의 면에서 반대측으로 움푹 패어 형성되어 있다. 이 오목부(29)는, 베이스 플레이트(21)에 대해서 접동 패드(22)가 둘레 방향으로 이동했을 때, 지지 부재(23)인 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27) 중 어느 한쪽이 진입한다. 예를 들면 회전축 부재(12)와 함께 칼라 부재(14)가 도 5의 화살표 R1로 나타내는 정방향으로 회전하면, 칼라 부재(14)와 접동 패드(22) 사이에는 마찰력이 더해진다. 따라서, 접동 패드(22)는 이 칼라 부재(14)의 회전에 따른 마찰력에 의해 칼라 부재(14)와 함께 도 5의 화살표 R1 방향으로 이동한다. 그 결과, 회전축 부재(12)가 정방향으로 회전할 때, 접동 패드(22)의 이동 방향에 있어서 후방에 위치하는 롤러 부재(27)는 오목부(29)로 진입한다. 한편, 접동 패드(22)가 도 6의 화살표 R2로 나타내는 역방향으로 회전하면, 접동 패드(22)는 칼라 부재(14)와 함께 도 5의 화살표 R2 방향으로 이동한다. 따라서, 회전축 부재(12)가 역방향으로 회전할 때, 접동 패드(22)의 이동 방향에 있어서 후방에 위치하는 롤러 부재(26)는 오목부(29)로 진입한다.
이와 같이, 접동 패드(22)의 이동 방향에 따라, 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27)의 어느 한쪽이 오목부(29)로 진입한다. 오목부(29)는, 오목부(29)에 진입한 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27)가 접동 패드(22)를 지지하지 않을 정도의 깊이로 설정되어 있다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이 정방향으로의 회전에 의해 롤러 부재(27)가 오목부(29)에 진입할 때, 접동 패드(22)는 롤러 부재(26)와의 접점을 하중 지지점 P1으로서 지지된다. 이때, 회전 방향에 있어서 후방 측에 위치하는 롤러 부재(27)는, 오목부(29)에 진입함으로써 접동 패드(22)를 지지하지 않는다. 그 결과, 롤러 부재(27)는, 경사진 접동 패드(22)의 하중을 지지하지 않는다. 한편, 도 6에 나타내는 바와 같이 역방향으로의 회전에 의해 롤러 부재(26)가 오목부(29)에 진입할 때, 접동 패드(22)는 롤러 부재(27)와의 접점을 하중 지지점 P2로서 지지받는다. 이때, 회전 방향에서 후방 측에 위치하는 롤러 부재(26)는, 오목부(29)에 진입함으로써 접동 패드(22)를 지지하지 않는다. 그 결과, 롤러 부재(26)는 경사진 접동 패드(22)의 하중을 지지하지 않는다.
접동 패드(22)가 윤활제의 유막을 형성하기 위하여 경사하는 각도는, 적용하는 기기 등의 조건에 따르는 것의 0.01 °정도로 극히 미미하다. 따라서, 오목부(29)는, 접동 패드(22)의 경사에 의해 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27)가 접동 패드(22)의 지지에서 해방될 정도의 깊이이면 된다. 따라서, 오목부(29)는 대략 0.1mm 이상의 깊이를 가지고 있으면 기능한다.
수용실(25)은, 베이스 플레이트(21)에 움푹 패어 형성되어 있다. 따라서, 수용실(25)에 수용되어 있는 접동 패드(22)는, 베이스 플레이트(21)의 벽부(31) 또는 벽부(32)와 접함으로써 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향에서의 이동이 제한된다. 예를 들면 접동 패드(22)가 정방향으로 회전에 의해 도 5의 화살표 R1 방향으로 이동했을 때, 접동 패드(22)는 벽부(31)에 접함으로써 한층 더한 이동이 제한된다. 마찬가지로 접동 패드(22)가 역방향으로 회전하여 도 6의 화살표 R2 방향으로 이동했을 때, 접동 패드(22)는 벽부(32)에 접함으로써 한층 더한 이동이 제한된다. 이렇게 벽부(31) 및 벽부(32)는 접동 패드(22)의 과도한 이동을 제한하는 제한부에 상당한다.
이어서, 상기 구성에 의한 베어링 장치(10)의 작용에 대해서 상세하게 설명한다.
본 실시 형태의 베어링 장치(10)는, 회전축 부재(12)의 회전에 따라 칼라 부재(14)가 회전하면, 칼라 부재(14)와 접동 패드(22) 사이에 마찰력이 더해진다. 베이스 플레이트(21)의 수용실(25)에 수용되어 있는 접동 패드(22)는, 이 마찰력에 의해 회전축 부재(12)의 회전 방향에 따라서 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향으로 이동한다. 예를 들면, 회전축 부재(12)가 도 5에 나타내는 화살표 R1의 정방향으로 회전하면, 이에 따라 접동 패드(22)도 화살표 R1 방향으로 이동한다. 접동 패드(22)가 이동하면, 회전 방향에서 후방측에 위치하는 롤러 부재(27)는 베이스 플레이트(21)의 오목부(29)에 들어간다. 이와 같이 후방측의 롤러 부재(27)가 오목부(29)로 들어가면, 베이스 플레이트(21)와 접동 패드(22) 사이는 전방측의 롤러 부재(26)에 의해 지지된다. 즉, 후방측의 롤러부재(27)는, 오목부(29)에 들어감으로써 접동 패드(22)의 지지로부터 해방된다. 그 결과, 접동 패드(22)는 전방측의 롤러 부재(27)와의 접점을 하중 지지점 P1으로서 경사된다.
한편, 회전축 부재(12)가 도 6에 나타내는 화살표 R2의 역방향으로 회전하면, 이에 따라서 접동 패드(22)도 화살표 R2 방향으로 이동한다. 접동 패드(22)가 이동하면, 회전 방향에 있어서 후방측에 위치하는 롤러 부재(26)는 베이스 플레이트(21)의 오목부(29)로 들어간다. 이와 같이 후방측의 롤러 부재(26)가 오목부(29)에 들어가면, 베이스 플레이트(21)와 접동 패드(22) 사이는 전방측의 롤러 부재(27)에 의해 지지된다. 즉, 후방측의 롤러 부재(26)는, 오목부(29)로 들어감으로써 접동 패드(22)의 지지로부터 해방된다. 그 결과, 접동 패드(22)는 전방측의 롤러 부재(26)의 접점을 하중 지지점 P2로서 경사한다.
이와 같이, 접동 패드(22)는 회전축 부재(12)의 회전에 따라서 둘레 방향으로 이동함에 따라 롤러 부재(26)와의 접점인 하중 지지점 P1 또는 롤러 부재(27)와의 접점인 하중 지지점 P2의 어느 한쪽을 지점으로서 경사하면서 하중을 받는다. 즉, 접동 패드(22)가 하중을 받는 하중 지지점 P1 또는 P2의 위치는, 회전축 부재(12)의 정방향 또는 역방향으로의 회전에 따라서 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향으로 움직인다. 이와 함께, 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27)의 다른 쪽은, 오목부(29)로 들어감으로써 접동 패드(22)의 지지로부터 해방된다. 그 결과, 접동 패드(22)는, 회전 방향의 변화에 수반하여 하중 지지점 P1 또는 P2로 하중을 받는 점의 위치가 변화해도 정방향의 회전시와 역방향의 회전시로 대칭의 경사 자세가 된다. 이에 의해 접동 패드(22)는, 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2로 위치가 변화해도 설정 거리에 변화가 발생하지 않는다. 이에 따라, 칼라 부재(14)의 접동면(15)에 대한 상단면(24d)의 위치는 변화가 발생하지 않는다. 즉, 접동 패드(22)의 지지에서 해방된 쪽의 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27)는, 오목부(26)로 진입함으로써 설정 거리 즉 접동 패드(22)의 상단면(24)의 위치에 영향을 주지않는다.
회전축 부재(12)의 회전 방향이 변화해도 설정 거리가 변화하지 않기 때문에 접동 패드(22)는 회전 방향을 따른 적절한 경사를 생기게 한다. 이에 의해 칼라 부재(14)의 접동면(15)과 접동 패드(22) 사이의 거리는 회전축 부재(12)의 회전 방향에 관계없이 일정하게 유지된다. 따라서 접동 패드(22)는 상대가 되는 칼라 부재(14)와의 사이에 안정적인 윤활유의 유막이 형성된다. 이와 함께 회전축 부재(12)의 회전 방향에 관계없이 접동 패드(22)의 상단면(24)의 위치 즉 칼라 부재(14)의 접동면(15)까지의 위치가 변화하지 않기 때문에 접동 패드(22)에 가해지는 하중은 균일화 된다.
상기와 같은 자세의 안정을 도모하기 위해, 본 실시 형태에서는 접동 패드(22)의 옵셋 양 E는 다음의 관계를 만족시키고 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 베이스 플레이트(21)와 접동 패드(22) 사이의 상대적인 이동 방향에서의 옵셋 양은, 임의의 설계 값인 옵셋 양 E로서 설정된다. 이 옵셋 양 E는, 베이스 플레이트(21)와 접동 패드(22) 사이의 상대적인 이동 방향에 있어서 접동 패드(22)의 중심(Pc)이 오목부(29)의 중심과 일치하는 위치에서 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27) 중 어느 한쪽이 오목부(29)에 진입하기까지의 접동 패드(22)의 이동 거리에 상당한다. 그리고, 옵셋 양 E를 설정했을 때, 회전축 부재(12) 즉 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향에 있어서 한 쌍의 롤러 부재(26)와 롤러 부재(27) 사이의 간격은 A로 한다. 또한, 마찬가지로,베이스 플레이트(21)의 둘레 방향에서 오목부(29)의 폭은 C로 한다.
이 때, 이들 사이에는
0 < (A-2E) < C < A가, 성립한다.
즉, 이 옵셋 양 E를 설정했을 때, 간격 A 및 폭 C는, 접동 패드(22)의 이동에 수반하여 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)의 쌍방이 동시에 오목부(29)로 진입하지 않도록 상기의 식을 만족하는 범위에서 설정된다. 예를 들면, 상대적인 이동 방향에서의 접동 패드(22)의 전체 길이를 B로 하면, 옵셋 양 E는, 0 < E ≤ 0.2B, 특히 E = 0.1B 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 롤러 부재(26)와 롤러 부재(27) 사이의 간격 A, 오목부(29)의 폭 C, 및 옵셋 양 E를 설정함으로써, 접동 패드(22)가 정방향 또는 역방향 중 어느 것으로 이동했을 때, 한 쌍의 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27) 중 한쪽이 오목부(29)로 진입한다. 즉, 상기 조건을 충족함으로써 롤러 부재(27)가 오목부(29)에 진입할 때 롤러 부재(26)가 접동 패드(22)로부터 하중을 받는 반면, 롤러 부재(26)가 오목부(29)에 진입할 때 롤러 부재(27)가 접동 패드(22)로부터 하중을 받는다. 이와 같이, 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)는 동시에 오목부(29)로 진입하는 일이 없다.
이상 설명한 제 1 실시 형태에서는, 회전축 부재(12)의 정방향의 회전에서의 접동 패드(22)의 하중 지지점 P1과, 역방향 회전에서의 접동 패드(22)의 하중 지지점 P2는, 위치가 다르다. 즉, 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2의 위치는, 회전축 부재(12)의 회전 방향에 따라서 변화한다. 따라서, 접동 패드(22)는 회전축 부재(12)의 회전 방향에 따른 적절한 경사를 발생하게 되고, 상대가 되는 회전축 부재(12)의 칼라 부재(14) 사이에 안정적인 윤활유의 유막이 형성된다. 그리고, 접동 패드(22)는 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2의 위치가 변화해도 접동 패드(22)의 지지에서 해방된 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27)가 오목부(29)로 진입함에 따라 설정 거리가 변화하지 않는다. 즉, 접동 패드(22)의 상단면(24)과 칼라 부재(14)의 접동면(15) 사이의 거리가 변화하지 않는다. 따라서, 회전축 부재(12)의 정방향 및 역방향으로의 회전에 대응하면서 접동 패드(22)에 가해지는 하중의 균일화를 도모할 수 있다.
또한, 제 1 실시 형태에서는, 지지 부재(23)를 구성하는 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)는, 회전축 부재(12) 즉 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향에서 접동 패드(22)의 각 단부에 각각 설치되어 있다. 이에 의해, 한 쌍의 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27) 중 한쪽이 정방향으로의 회전에서의 경사 지지점 P1이 되고, 다른 쪽의 롤러 부재(27)가 역방향으로의 회전에서의 경사 지지점 P2가 된다. 따라서, 간단한 구성으로 회전축 부재(12)의 정방향 및 역방향의 회전에 대응해서 안정된 유막을 형성할 수 있다.
제 1 실시 형태에서는, 베이스 플레이트(21)는 접동 패드(22) 측의 면에 오목부(29)를 가지고 있다. 이와 같이, 베이스 플레이트(21)에 오목부(29)를 설치함으로써 회전축 부재(12)의 회전 방향에 따라서 한 쌍의 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27) 중 어느 한쪽이 오목부(29)로 진입한다. 그리고, 오목부(29)로 진입하지 않은 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27)는, 접동 패드(22)의 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2가 된다. 그리고 또한, 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2가 되지 않는 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27)가 오목부(29)로 진입함으로써 설정 거리는 회전축 부재(12)의 회전 방향의 변화에 따라서 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2로 변화해도 일정해진다. 따라서, 회전축 부재(12)의 정방향 및 역방향으로의 회전에 대응하면서 접동 패드(22)에 가해지는 하중의 균일화를 도모할 수 있다.
제 1 실시 형태의 베어링 장치(10)는, 한 쌍의 롤러 부재(26)와 롤러 부재(27) 사이의 간격 A, 오목부의 폭 C, 및 옵셋 양 E를 설정하고 있다. 이에 따라, 회전축 부재(12)의 회전 방향의 변화에 수반하여 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2의 위치가 변화해도, 한 쌍의 롤러 부재(26) 또는 롤러 부재(27) 중 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2가 되지 않는 쪽은 오목부(29)에 진입해도 접동 패드(22)의 경사를 방해하지 않는다. 따라서, 접동 패드(22)의 적정한 자세를 확보할 수 있다.
제 1 실시 형태에서는, 지지 부재(23)는 한 쌍의 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)로 구성되어 있다. 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)는, 회전축 부재(12)의 회전 방향의 변화에 의해 접동 패드(22)에 가해지는 힘이 변화하면, 원활하게 접동 패드(22)를 안내하여 하중 지지점 P1 또는 하중 지지점 P2를 변경한다. 따라서, 회전축 부재(12)의 회전 방향의 변화에 대응해서 접동 패드(22)의 경사를 쉽게 변경할 수 있다.
제 1 실시 형태에서는, 한 쌍의 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)는, 유지 부재(28)에 의해 상대적인 위치를 유지하고 있다. 이에 의해, 한 쌍의 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)의 위치 관계는 일정하게 유지할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
제 2 실시 형태에 따른 베어링 장치를 도 8에 나타낸다.
제 2 실시 형태에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 베어링 장치(10)는 위치 결정 부재(41)를 구비하고 있다. 위치 결정 부재(41)는, 베이스 플레이트(21), 접동 패드(22) 및 지지 부재(23)의 상호간의 위치 관계를 유지한다. 구체적으로는 위치 결정 부재(41)는, 도 8(A)에 나타내는 바와 같이 가이드부(42), 가이드부(43) 및 가이드부(44)를 가지고 있다. 가이드부(42)는, 베이스 플레이트(21)에 설치되어 있는 돌기부(45)와 맞물린다. 또한, 가이드부(43)는 접동 패드(22)에 설치되어 있는 돌기부(46)와 맞물린다. 그리고 또한, 가이드부(43)는 한 쌍의 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)를 유지하는 유지 부재(28)에 설치되어 있는 돌기부(47)와 맞물린다. 가이드부(42)와 돌기부(45), 가이드부(43)와 돌기부(46), 및 가이드부(44)와 돌기부(47)는, 모두 상대적으로 회전 가능하게 맞물려 있다. 이에 따라, 접동 패드(22), 및 지지 부재(23)를 구성하는 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)는, 베이스 플레이트(21)에 대한 위치 관계가 위치결정 부재(41)에 의해 유지된다.
또한, 위치 결정 부재(41)의 가이드부(42), 가이드부(43), 가이드부(44)는, 도 8 (B) 및 도 8 (C)에 나타내는 바와 같이, 둥근 구멍 형상, 타원 형상, 개구된 타원 형상 등, 위치 관계를 유지한다고 하는 기능을 발휘할 수 있으면 임의의 형상으로 변경해도 좋다.
제 2 실시 형태에서는, 위치 결정 부재(41)를 구비하고 있다. 이에 따라, 베이스 플레이트(21), 접동 패드(22), 및 지지 부재(23)를 구성하는 롤러 부재(26) 및 롤러 부재(27)는, 상호간의 위치 관계가 일정하게 유지된다. 따라서, 베이스 플레이트(21)에 대한 접동 패드(22)의 위치, 및 회전축 부재(12)의 회전 방향의 변화에 따른 접동 패드(22)의 자세 변화를 원하는 범위에 포함할 수 있다.
(그 밖의 실시 형태)
상술한 복수의 실시 형태의 베어링 장치(10)는 다음과 같이 변경할 수 있다.
도 9에 나타내는 바와 같이 지지부재(23)는, 접동 패드(23)와 일체로 조립된 미끄럼 부재(51)라도 좋다. 이 경우, 미끄럼 부재(51)는 접동 패드(22)에서 베이스 플레이트(21) 측으로 돌출하는 반구형 또는 구형으로 형성되어 있다. 미끄럼 부재(51)는, 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향에서 접동 패드(22)의 각 단부에 각각 설치되어 있다. 이와 같이, 지지 부재(23)는 회전하면서 접동 패드(22)를 안내하는 구성을 대신하여, 미끄러지면서 접동 패드(22)를 안내하는 구성으로도 좋다. 또한, 미끄럼 부재(51)를 접동 패드(22)와 일체로 설치함으로써, 제 1 실시 형태에서의 유지 부재(28)를 생략할 수 있다.
또한, 도 10에 나타내는 바와 같이 지지 부재(23)를 구성하는 미끄럼 부재 (52)는, 접동 패드(22)에서 베이스 플레이트(21) 측으로 돌출하는 원기둥 형상으로 형성해도 좋다. 이에 따라, 접동 패드(22)는 원기둥 형상의 미끄럼 부재(52)에 의해 미끄러지면서 안내된다. 그리고 또한, 이 미끄럼 부재(52)는 도 11에 나타내는 바와 같이 회전축 부재(12) 즉 베이스 플레이트(21)의 중심에서 방사상으로 형성되어도 좋다. 이와 같이 미끄럼 부재(52)를 방사상으로 형성하는 경우, 미끄럼 부재(52)의 간격은 베이스 플레이트(21)의 지름 방향의 중심에서의 거리 a에 상당한다.
도 12에 나타내는 바와 같이 베이스 플레이트(21)에 형성하는 오목부(29)의 형상은, 지지 부재(23)의 움직임을 저해하지 않는다면 반드시 평면에 한정되지는 않는다. 즉, 오목부(29)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 평탄한 경사면을 사이에 둔 평탄한 저면에만 한정되지 않는다. 도 12 (A)에 나타내는 바와 같이 오목부(29)는 움푹 패인 경사면만으로 구성해도 좋다. 또한, 오목부(29)의 저부와의 사이에 설치되는 경사면은 평탄한 면에 한정되지 않고 곡면이라도 좋다. 도 12 (B)에 나타내는 바와 같이 오목부(29)는 움푹 패인 경사면만으로 구성해도 좋다. 도 12 (C)에 나타내는 바와 같이 오목부(29)는, 움푹 패인 곡면만으로 구성해도 좋다. 그리고 또한, 도 12(D)에 나타내는 바와 같이 오목부(29)는 저면의 양단에 홈 형상의 부분을 가져도 좋다.
도 13에 나타내는 바와 같이 제한부는, 벽부(31) 또는 벽부(32)를 대신하여 지지부재(23)의 이동을 제한하는 돌출부(61)라도 좋다. 즉, 제한부는 제 1 실시 형태와 같이 베이스 플레이트(21)의 둘레 방향에 있어서 수용실(25)의 양단에 설치되어 있는 벽부(31) 또는 벽부(32)에 한정되지 않고, 지지 부재(23)의 이동을 제한할 수 있는 형상이면 임의로 설정할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 실시 형태에 적용 가능하다.
예를 들면, 상기의 복수의 실시 형태에서는, 베어링 장치(10)의 회전축 부재 (12)를 축 방향으로 지지하는 스러스트 베어링으로서 적용하는 예에 대해서 설명했다. 그러나, 각 실시 형태에 따른 베어링 장치(10)는, 회전축 부재(12)를 지름 방향 외측에서 지지하는 저널 베어링에 적용해도 좋다.
또한, 상기에서 하중 지지점은 접동 패드(22)를 측면에서 보았을 때에 점이 되기 때문에 「점」으로서 표현하고 있다. 또한, 제 1 실시 형태와 같이 차륜형태의 롤러 부재(26,27)를 이용하는 경우도 하중 지지점은 측면에서 보아 점이 된다. 그러나, 예를 들면 막대 형상의 롤러 부재 등을 사용하는 경우, 하중 지지점은 회전축 부재(12)의 직경 방향으로 연장하는 선형상이 될 수도 있다. 이와 같이 하중 지지점은 「점」이라는 표현을 사용하고 있지만, 지지 부재(23)의 형상에 따라 선형상이 될 수도 있다.

Claims (11)

  1. 회전하는 회전축 부재를 지지하는 베어링 장치이며,
    베이스 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트에 설치되고, 상기 회전축 부재의 둘레 방향(周方向)에 있어서, 상기 베이스 플레이트와 상대적으로 이동 가능한 복수의 접동(摺動) 패드와,
    상기 베이스 플레이트와 상기 접동 패드 사이에 설치되고, 상기 접동 패드에서 받는 하중을 지지하는 점이 되는 하중 지지점의 위치를, 상기 베이스 플레이트의 둘레 방향으로 움직이게 하는 지지 부재를 구비하고,
    상기 회전축 부재에 수직의 가상적인 임의의 평면을 기준면으로 하여,
    상기 하중 지지점을 지나는 상기 회전축 부재의 축 방향으로, 상기 기준면으로부터, 상기 접동 패드에서 상기 베이스 플레이트와는 반대측의 단부까지의 거리를 설정 거리로 했을 때,
    상기 회전축 부재가 정방향으로 회전할 때의 상기 접동 패드의 경사와, 상기 회전축 부재가 역방향으로 회전할 때의 상기 접동 패드의 경사가, 대칭 상태로 반전함에 따라,
    상기 하중 지지점의 위치는, 상기 회전축 부재의 정방향으로의 회전시 또는 역방향으로의 회전시 상기 베이스 플레이트의 둘레 방향으로 움직이면서 동시에,
    상기 설정 거리는, 상기 회전축 부재가 정방향 또는 역방향의 어느 방향으로 회전시에도 일정한 베어링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 회전축 부재의 둘레 방향에 있어서 상기 접동 패드의 중앙보다도 단부(端部)쪽에 각각 설치되는 한 쌍으로 구성되어 있는 베어링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는, 상기 접동 패드 측의 면에, 상기 베이스 플레이트에 대한 상기 접동 패드의 상대적인 이동에 의해 한 쌍의 상기 지지 부재 중 어느 한쪽이 진입 가능한 오목부를 갖는 베어링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트와 상기 접동 패드 사이의 상대적인 이동 방향에 있어서, 상기 접동 패드의 중심이 상기 오목부의 중심과 일치하는 위치에서 상기 지지 부재 중 어느 한쪽이 상기 오목부에 진입하기까지의 상기 접동 패드의 이동 거리의 1/2에 상당하는 거리를 옵셋 양 E로 했을 때,
    상기 회전축 부재의 둘레 방향에서의 상기 지지 부재의 간격 A, 및 상기 회전축 부재의 둘레 방향에서의 상기 오목부의 폭 C는,
    0 < (A-2E) < C < A, 를 충족하는 베어링 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 베이스 플레이트와 상기 접동 패드 사이에 설치되어 있는 한 쌍의 롤러 부재인 베어링 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회전축 부재의 지름 방향에 있어서, 한 쌍의 상기 롤러 부재의 양단을 회전 가능하게 지지하고, 한 쌍의 상기 롤러 부재의 상대적인 위치를 유지하는 유지 부재를 더 구비하는 베어링 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 접동 패드의 상기 베이스 플레이트 측에 설치되어 있는 한 쌍의 미끄럼 부재인 베어링 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트, 상기 접동 패드 및 상기 유지 부재의 위치 관계를 유지하는 위치 결정 부재를 더 구비하는 베어링 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트에 설치되고, 상기 접동 패드의 과도한 이동을 제한하는 제한부를 더 구비하는 베어링 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회전축 부재의 축 방향에 있어서, 상기 회전축 부재를 지지하는 스러스트 베어링인 베어링 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 베어링 장치와,
    상기 회전축 부재와 일체로 회전하는 로터를, 구비하는 회전 동기(回轉動機).
KR1020190069515A 2018-07-27 2019-06-12 베어링 장치 및 이를 이용한 회전 동기 KR102160141B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018141326A JP6824229B2 (ja) 2018-07-27 2018-07-27 軸受装置及びこれを用いた回転動機
JPJP-P-2018-141326 2018-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200012719A KR20200012719A (ko) 2020-02-05
KR102160141B1 true KR102160141B1 (ko) 2020-09-25

Family

ID=67990491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190069515A KR102160141B1 (ko) 2018-07-27 2019-06-12 베어링 장치 및 이를 이용한 회전 동기

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10948010B2 (ko)
JP (1) JP6824229B2 (ko)
KR (1) KR102160141B1 (ko)
DE (1) DE102019119226A1 (ko)
GB (1) GB2576631B (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012529611A (ja) 2009-06-08 2012-11-22 ウォーキシャー ベアリングス コーポレイション 双方向回転の片寄りピボットスラスト軸受

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1445188A (en) * 1923-02-13 Worth
US1229291A (en) * 1916-08-16 1917-06-12 Albert Kingsbury Thrust-bearing.
US1265334A (en) * 1916-08-16 1918-05-07 Albert Kingsbury Thrust-bearing.
US1696667A (en) * 1925-02-25 1928-12-25 Bbc Brown Boveri & Cie Machine bearing
US3544177A (en) * 1968-03-19 1970-12-01 Skf Ind Inc Elastohydrodynamic sliding bearings
US3586401A (en) * 1969-07-02 1971-06-22 Sundstrand Corp Bearing assembly
JPS57137715A (en) 1981-02-18 1982-08-25 Hitachi Ltd Thrust bearing unit
JPH05296236A (ja) * 1992-04-13 1993-11-09 Toshiba Corp ティルティングパッド式スラスト軸受装置
JPH10213131A (ja) 1997-01-30 1998-08-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ティルティングパッドスラスト軸受
GB2341210B (en) 1998-09-03 2002-09-04 Glacier Metal Co Ltd Tilting pad thrust bearing arrangement
DE102014217221A1 (de) * 2014-08-28 2016-03-03 Skf Blohm + Voss Industries Gmbh Axiallager und Halterung
US9771972B2 (en) * 2015-07-01 2017-09-26 Elliott Company Self-leveling thrust bearing retainer
JP6275681B2 (ja) * 2015-11-26 2018-02-07 大同メタル工業株式会社 レベリングプレート、並びにこれを用いるスラスト軸受装置及び回転機械装置
JP2017160966A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 三菱重工業株式会社 ティルティングパッドスラスト軸受及びこれを用いた回転機械

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012529611A (ja) 2009-06-08 2012-11-22 ウォーキシャー ベアリングス コーポレイション 双方向回転の片寄りピボットスラスト軸受

Also Published As

Publication number Publication date
US10948010B2 (en) 2021-03-16
GB201910685D0 (en) 2019-09-11
KR20200012719A (ko) 2020-02-05
JP6824229B2 (ja) 2021-02-03
US20200032843A1 (en) 2020-01-30
JP2020016315A (ja) 2020-01-30
DE102019119226A1 (de) 2020-01-30
GB2576631A (en) 2020-02-26
GB2576631B (en) 2021-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6370026B2 (ja) 保持器および転がり軸受
US3944304A (en) Gas-lubricated self-pressurizing radial bearing
EP2787224B1 (en) Prong type resin cage for double row roller bearing and double row roller bearing
US20150131935A1 (en) Roller bearing and shaft support structure
RU2717302C1 (ru) Подшипник с самоустанавливающимися сегментными подушками и способ его изготовления
US9651086B2 (en) Brush damper rings for radial fluid bearing
WO2012099120A1 (ja) 転がり軸受
US20200040941A1 (en) Wind turbine
KR102160141B1 (ko) 베어링 장치 및 이를 이용한 회전 동기
JP6340794B2 (ja) 円筒ころ軸受
KR20190115374A (ko) 테이퍼 롤러 베어링
US3655251A (en) Elliptical roller bearing
JP6275681B2 (ja) レベリングプレート、並びにこれを用いるスラスト軸受装置及び回転機械装置
JP7186580B2 (ja) 旋回軸受
WO2018225720A1 (ja) 転がり軸受用保持器および転がり軸受
KR102371208B1 (ko) 복수의 지지방식을 사용하는 틸팅 패드 베어링
JP2000320558A (ja) ころ軸受用合成樹脂製保持器
JP2005090658A (ja) 転がり軸受
JP2002098150A (ja) 玉軸受
KR102659631B1 (ko) 틸팅패드 베어링
JP2018135957A (ja) 円すいころ軸受
JP2014142019A (ja) スラスト軸受
EP4446605A1 (en) Rolling bearing
US9874242B2 (en) Bearing arrangement comprising a backup bearing
KR101982225B1 (ko) 볼 베어링용 케이지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant