JPH0560128A - 水中軸受装置 - Google Patents

水中軸受装置

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JPH0560128A
JPH0560128A JP3215379A JP21537991A JPH0560128A JP H0560128 A JPH0560128 A JP H0560128A JP 3215379 A JP3215379 A JP 3215379A JP 21537991 A JP21537991 A JP 21537991A JP H0560128 A JPH0560128 A JP H0560128A
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JP
Japan
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bearing
sleeve
ceramic
bearing device
screw type
Prior art date
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Pending
Application number
JP3215379A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutaka Koshiro
和高 小城
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3215379A priority Critical patent/JPH0560128A/ja
Publication of JPH0560128A publication Critical patent/JPH0560128A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/03Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial 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
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/12Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
    • F16C17/14Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load specially adapted for operating in water
    • 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
    • F16C25/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
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    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
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    • F16C33/043Sliding surface consisting mainly of ceramics, cermets or hard carbon, e.g. diamond like carbon [DLC]

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受部に外力による衝撃荷重が生じた場合で
も緩和荷重に変えることができ、セラミックスの持つ耐
摩耗性を発揮しつつ脆性による損傷を防止でき、信頼性
および安全性の向上が図れる高性能な水中軸受装置を提
供する。 【構成】 本発明においては、回転軸1の外周にセラミ
ックスコ―ティング3されたスリ―ブ2を設け、スリ―
ブ2の周囲に表面がセラミックスコ―ティングされた周
方向に分割された軸受4を配設し、この軸受4の外周面
に球面状の凹部加工が施され、この部分を軸受ハウジン
グ6のネジ部とダブルナット7により軸受ハウジング6
に固定されたネジ式ピボット5で支持するよう構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば水車やポンプ水
車等の水力機械における水潤滑軸受等に利用される水中
軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に水中軸受装置は、軸受ケ―シング
内に配設された軸受部材により、水または海水等を潤滑
剤として回転軸を支承するようになっている。すなわ
ち、回転軸と軸受部材との間に、水または海水等が潤滑
剤供給手段から供給され、この水を介して回転軸が支持
されている。
【0003】ところで、水は油と比較して粘度が低いた
め、軸受の負荷容量(軸受において潤滑剤の圧力によっ
て支持できる回転軸の重量)が小さくなり、回転軸の起
動または停止時や、回転軸に外力が加わった時の、いわ
ゆる過渡時には、回転軸と軸受部材とが接触し易く、軸
受部材の潤滑膜が損傷しやすいという問題があった。こ
のため、軸受部材には、回転軸との接触に耐えられる材
料が用いられている。すなわち、ホワイトメタル等の金
属材を軸受部材に用いるとともに、グリ―スまたは潤滑
油を給油する潤滑給油手段を設けた軸受装置や、フェノ
―ル樹脂等の軟質な合成樹脂を軸受部材に用い、かつ真
水潤滑剤として給水する潤滑給水手段等が設けられてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
グリ―スまたは潤滑油を用いる軸受装置において、グリ
―スまたは潤滑油が軸受装置から外に流出して、河川等
の環境汚染を引き起こしたり、または給排油系統の回収
やメンテナンスに問題がある。
【0005】また、フェノ―ル樹脂等の軟質な合成樹脂
を軸受部材に用いるとともに真水潤滑剤として給水する
潤滑給水手段による軸受装置においては、軸受部材の耐
摩耗性が低いため、特にスラリ―等が混入した水を潤滑
剤として使用した場合には、軸受部材摩耗等により、信
頼性や安全性等に問題がある。
【0006】この点を解決する軸受装置としては、特に
船舶用軸受として開発された硬質ゴム軸受が提案されて
いる。この軸受では、スラリ―等の異物に対してゴムの
変形で対応している。しかし、この軸受については、異
物の排除作用に関し、常に潤滑剤を供給し続けなければ
ならず、潤滑剤の供給が不足すると、焼き付け焼損が生
じる可能性がある。さらに、これらの軸受では、面圧
(単位面積当たりの荷重)に制限があり、高荷重の回転
軸を支持することが困難である。また、面圧を小さくす
るために、軸受の径と比較して軸受面の長さを大きく設
定する必要がある等、構造上の制約が生じ、設計上の自
由度に限界があった。
【0007】なお、軸受体を超硬質特性を有するセラミ
ック材を用いて円筒状に形成し、軸受ケ―シング内に固
定する軸受装置が提案されている。しかし、セラミック
自体が脆いために、セラミック材をそのまま用いた軸受
体は、衝撃等によって折損する等の問題があった。
【0008】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、耐摩耗性に優れるとともに脆性による損傷を防
止することができ、信頼性および安全性の向上が図れる
水中軸受装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために本発明の水中軸受装置は、表面に超硬
合金材料またはセラミックスをコ―ティングしたスリ―
ブと、このスリ―ブの周囲に周方向に分割配置され、表
面に超硬合金材料またはセラミックスがコ―ティングさ
れ弾性体が介挿された軸受と、軸受ハウジングに配設さ
れダブルナットにより固定されるネジ式ピボットとを備
え、前記各軸受に対しそれぞれこのネジ式ピボットにて
一ケ所で支持した構成とする。
【0010】
【作用】上記の構成を有する本発明においては、軸受を
周方向に分割し、軸受をピボット支持したことにより、
ミスアライメントの問題もなくスリ―ブと軸受の隙間に
は常に潤滑膜が形成され、良好な軸受特性が得られる。
また、このピボットはネジ式ピボットにしてあるので軸
心に対しての軸受のセンタリングが容易にできる。
【0011】また、スリ―ブと軸受の摺動面には超硬合
金材料またはセラミックスのコ―ティング加工が施され
ているので、セラミックスの持つ耐摩耗性もあり、ま
た、バルク材にセラミックスを用いたのに比べると耐衝
撃性は向上し、弾性体を介してスリ―ブを支承している
ので耐衝撃性を更に配慮している。
【0012】従ってセラミックスの耐摩耗性を有効に発
揮させることができ、また軸受潤滑特性も良くなり、軸
受装置の信頼性および安全性を大幅に向上させることが
できる。
【0013】
【実施例】次に本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。図1と図2は本発明に係わる流体軸受装置
の一実施例を示しており、この実施例では本発明を水中
軸受装置に適用した例を示している。
【0014】図1において回転軸1にスリ―ブ2が設置
され、このスリ―ブ2の表面には超硬合金材料またはセ
ラミックス材料3(以下セラミックスコ―ティング3と
いう)がコ―ティングされ、その周囲には分割型(本実
施例では周方向に4分割)の表面がセラミックスコ―テ
ィング3された軸受4が配設されている。この軸受4の
外周部中央には球面の加工が施されており、この部分を
ネジ式ピボット5で支持している。ネジ式ピボット5も
軸受4と同様に球面加工が施されているが、ネジ式ピボ
ット5の方が軸受4より球面の曲率がわずかに小さい。
このネジ式ピボット5は軸受ハウジング6のネジ部とダ
ブルナット7により軸受ハウジング6に固定されてい
る。なお、軸受4のセラミックスコ―ティング3側とネ
ジ式ピボット5側の間には、弾性体8が介挿されてい
る。次に上記の構成において本実施例の作用を説明す
る。
【0015】スリ―ブ2の変動があった場合、このスリ
―ブ2の移動に伴って軸受4はネジ式ピボット5の支持
部を支点に傾き、スリ―ブ2と軸受4の隙間は常に潤滑
膜が形成でき易い状態となるので良好な軸受潤滑特性が
得られる。
【0016】次に軸受4のセラミックスコ―ティング3
側とネジ式ピボット5側の間に介挿された弾性体8は、
回転軸1に外力が加わり瞬時の衝撃荷重が生じた場合
に、この外力を吸収しながら変形するのでセラミックス
コ―ティング3が外力の衝撃荷重を直接的に受けること
なく緩和荷重として受けることになる。これによりセラ
ミックスコ―ティング3の衝撃による脆性破壊を防止す
ることができる。またコ―ティングしてあるセラミック
スも基材(本実施例では軸受4)の変形に対してある程
度までは変形するので、軸受4そのものをセラミックス
材にしたものに比べると脆性は優れているし、上述した
ように、セラミックスコ―ティング3の衝撃による脆性
破壊の防止を弾性体8により更に向上させている。
【0017】また弾性体8は軸受部分に自由度を与える
し、ネジ式ピボット5により軸受4の位置決めがおこな
えるので、組立時における回転軸側と軸受側の軸心の精
度は良くなる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係わる水中
軸受装置によれば軸受部の組立精度は向上し、軸受部に
外力による衝撃荷重が生じた場合でも緩和荷重に変える
ことができるのでセラミックスコ―ティングの脆性によ
る特性を大幅に改善できる。またセラミックスの持つ耐
摩耗性も有効に発揮させることができるので、高性能で
高信頼性の水中軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による水中軸受装置を示す横
断面図
【図2】図1のA−A線に沿う断面図
【符号の説明】
1…回転軸 2…スリ―ブ 3…セラミックスコ―ティング 4…軸受 5…ネジ式ピボット 6…軸受ハウジング 7…ダブルナット 8…弾性体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に超硬合金材料またはセラミックス
    をコ―ティングしたスリ―ブと、このスリ―ブの周囲に
    周方向に分割配置され、表面に超硬合金材料またはセラ
    ミックスがコ―ティングされ弾性体が介挿された軸受
    と、軸受ハウジングに配設されたダブルナットにより固
    定されるネジ式ピボットとを備え、前記各軸受に対しそ
    れぞれこのネジ式ピボットにて一ケ所で支持したことを
    特徴とする水中軸受装置。
JP3215379A 1991-08-27 1991-08-27 水中軸受装置 Pending JPH0560128A (ja)

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