(57)【要約】【課題】回転軸の円滑な回転を継続させると共に、簡易な構造で小型化が可能な粘性ポンプを有した自動調心軸受けを提供する。【解決手段】自動調心軸受けは、回転軸２のラジアル方向及びスラスト方向の荷重に対する軸受けとして、軸受け台３と台金５との間に互いに対向する面が球面状の球面座４が形成され、オイルサーキュレータ８が台金５から分離して軸受け台３に設けられると共に、オイルサーキュレータ８と回転ディスク９との間の対向する面が台金５の調心回転中心と同心の球面状に形成されている。【選択図】  図１
2019183957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸のスラスト方向及びラジアル方向のそれぞれの荷重を受ける自動調心軸受けであって、
軸受け台内に球面座を有した台金と軸受け台内の潤滑油を循環させる粘性ポンプとを備える自動調心軸受けにおいて、
前記回転軸のラジアル方向及びスラスト方向の荷重に対する軸受けとして、前記軸受け台と前記台金との間に互いに対向する面が球面状の前記球面座が形成され、
前記粘性ポンプのオイルサーキュレータが前記台金から分離して前記軸受け台に設けられると共に、該粘性ポンプの該オイルサーキュレータと回転ディスクとの間の対向する面が前記台金の調心回転中心と同心の球面状に形成されていることを特徴とする自動調心軸受け。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸のスラスト方向及びラジアル方向のそれぞれの荷重を受ける自動調心軸受けであって、軸受け台内に球面座を有した台金と潤滑油を循環させる粘性ポンプとを備える自動調心軸受けに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受け台内に球面座を有した台金が形成されている自動調心軸受けが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の自動調心軸受けでは、回転軸がたわんだ場合に、そのたわみにより生じた回転軸の軸心の傾きにあわせて台金が自動的に傾くことで調心されるので、軸受け部に片当たりが発生することなく、均一に回転体の荷重を受けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−１５８２１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているような自動調心軸受けを横軸型発電機等の大型回転体の回転軸の軸受けとして用いる場合、軸受荷重が大きく、軸受け部の発熱量も大きくなるため、回転軸の円滑な回転を継続させるためには、軸受け装置の潤滑油を冷却するためのオイルクーラーを外部に設ける必要がある。
【０００６】
そして、潤滑油をオイルクーラーに循環させるためには、外部に電動ポンプを設けてもよいが、軸受け装置の故障率を下げるために軸受け装置内に粘性ポンプ等の自己循環ポンプを有することが要求されることが多い。
【０００７】
そのため、大型回転体の軸受けでは、回転軸のスラスト方向及びラジアル方向のそれぞれの荷重に対する軸受けを潤滑するために、粘性ポンプ等により潤滑油をオイルクーラーも含めて循環させる機構を併せて軸受け台内に設ける必要があると共に、これらの機構についても回転軸の軸心の傾きにあわせて自動的に傾かせなければならないため、台金の中に粘性ポンプを設置する必要があり、台金及び軸受け台が大型化するという課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、回転軸の円滑な回転を継続させると共に、簡易な構造で小型化が可能で、粘性ポンプを有した自動調心軸受けを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の自動調心軸受けは、
回転軸のスラスト方向及びラジアル方向のそれぞれの荷重を受ける自動調心軸受けであって、
軸受け台内に球面座を有した台金と軸受け台内の潤滑油を循環させる粘性ポンプとを備える自動調心軸受けにおいて、
前記回転軸のラジアル方向及びスラスト方向の荷重に対する軸受けとして、前記軸受け台と前記台金との間に互いに対向する面が球面状の前記球面座が形成され、
前記粘性ポンプのオイルサーキュレータが前記台金から分離して前記軸受け台に設けられると共に、該粘性ポンプの該オイルサーキュレータと回転ディスクとの間の対向する面が該台金の調心回転中心と同心の球面状に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第１発明によれば、粘性ポンプのオイルサーキュレータが台金から分離して設けられているので、軸受け台内の台金を小型化でき、その結果として軸受け台も小型化できるので、自動調心軸受け自体を小型化することが可能となる。
【００１１】
また、軸受け台と台金との間に互いに対向する面が球面状の球面座が形成されているので、回転軸がたわんだ場合に、そのたわみにより生じた回転軸の軸心の傾きにあわせて台金が自動的に傾いて調心される。
【００１２】
これに加え、粘性ポンプのオイルサーキュレータと回転ディスクとの間の対向する面が台金の調心回転中心と同心の球面状に形成されているので、回転軸の軸心の傾きにあわせて台金が傾いた際にオイルサーキュレータと回転ディスクとが接触して回転軸の回転を妨げることを防止できる。
【００１３】
これらのことから、第１発明によれば、回転軸の円滑な回転を継続させることが可能となる。
【００１４】
このように、第１発明によれば、回転軸の円滑な回転を継続させると共に、簡易な構造で小型化が可能な自動調心機能を持った粘性ポンプを有した自動調心軸受けを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動調心軸受けの断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る自動調心軸受けの使用状態を示す断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る自動調心軸受けが備えるオイルサーキュレータと回転ディスクの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
まず、図１〜図３を参照して、本発明にかかる自動調心軸受け１の構造について説明する。
【００１８】
本発明にかかる自動調心軸受け１は、図２に示すように、例えば施設の床面１７などに固定されると共に、横軸型の回転体１３が備える回転軸２の両端部にそれぞれ設置され、当該回転軸２を回転自在に支持する軸受けとして用いられる。
【００１９】
回転体１３は、例えば発電機、モーター、水車などであるが、これらに限定されない。
【００２０】
回転体１３の回転軸２は、図１に示すように自動調心軸受け１を水平方向に貫いており、当該回転軸受け１により、回転軸２のスラスト方向及びラジアル方向で回転自在に支持されている。
【００２１】
また、回転軸２は、回転ディスク９及びスラスト荷重受け座１４を備えている。
【００２２】
回転ディスク９及びスラスト荷重受け座１４は、台金５に設けられたスラスト軸受け１２を挟んで対向するように回転軸２と一体に設けられており、回転軸２と一体に回転する。
【００２３】
回転ディスク９は、オイルサーキュレータ８と対向する面に台金５と同心の球面を有している。
【００２４】
自動調心軸受け１は、軸受け台３、球面座４を有した台金５、軸受け座２２、オイルサーキュレータ球面部１１を有したオイルサーキュレータ８、スラスト軸受け１２及び、ラジアル軸受け１５を備える。
【００２５】
軸受け台３は、内部に空間を有する箱状に形成され、自動調心軸受け１の外殻を構成している。
【００２６】
また、軸受け台３の内部下側の空間には、潤滑油が貯められており、当該潤滑油は粘性ポンプ７により循環される。
【００２７】
軸受け台３は、回転軸貫通部シール１６及び台金５の球面部と同心の球面座４ａを有した軸受け座２２を備えている。
【００２８】
回転軸貫通部シール１６は、回転軸２が自動調心軸受け１を貫通する部分から潤滑油が漏れ出すことを防止するオイルシールであり、例えば軸受け台３の回転軸２の軸方向で対向する両側面に設けられる。あるいは、回転軸２の軸端部に軸受け台３が設けられた場合、回転軸貫通部シール１６は、軸受け台３の回転体１３側の側面にのみ設けられることとしてもよい。
【００２９】
回転軸貫通部シール１６は、たとえばその回転軸２側の内周面に、回転軸２の軸方向に間隔をおいて平行に複数並べられた円環状の歯部を備えており、当該歯部は、潤滑油が漏れ出すことを防止しつつ回転軸２の円滑な回転を妨げないようにするため、回転軸２の外周面との間に極わずかな隙間を有するように構成される。
【００３０】
一対の球面座４は、軸受け台３と台金５との間に設けられる。本実施例においては、軸受け台３側の球面座４ａは、軸受け台３の中央に設けられた軸受け座２２の内周面に設けられ、台金５を回転軸２のラジアル方向で支持している。
【００３１】
台金５は、軸受け台３の軸受け座２２と対向する面が球面状になるように形成された台金５側の球面座４ｂを有している。
【００３２】
これにより、図２に示すように回転軸２がたわんだ場合に、そのたわみにより生じた回転軸２の軸心の傾きにあわせて台金５が自動的に傾いて調心されるので、軸受け部に片当たりが発生することなく、均一に回転体の荷重を受けることができ、回転軸の円滑な回転を継続させることが可能となる。
【００３３】
台金５は、内周面にラジアル軸受け１５を備えており、ラジアル軸受け１５を通じて回転軸２を回転自在に回転軸２のラジアル方向で支持する。
【００３４】
ラジアル軸受け１５は、円筒状に形成され、台金５の内周面に固定されており、回転軸２の外周面と摺動する。
【００３５】
すなわち、球面座４は、台金５及びラジアル軸受け１５と共に回転軸２のラジアル方向の自動調心軸受けを構成している。
【００３６】
スラスト軸受け１２は、円環状に形成され、台金５の軸方向の両側に１つずつ配置されている。
【００３７】
これにより、回転軸のスラスト方向の荷重がかかっても回転軸の円滑な回転を確実に継続させることができる。
【００３８】
スラスト軸受け１２は、台金５の軸方向の両側に固定されており、回転ディスク９側のスラスト軸受け１２は、回転ディスク９の台金５側の側面と摺動し、反対側のスラスト軸受け１２は、スラスト荷重受け座１４の台金５側の側面と摺動する。
【００３９】
すなわち、スラスト軸受け１２は、台金５と共に回転軸２を両方向のスラスト荷重に対し回転自在に支持する。
【００４０】
オイルサーキュレータ球面部１１を有したオイルサーキュレータ８は、回転ディスク９の球面外周の周囲に円環状に形成され、台金５から分離して設けられ、軸受け台３に設けられた軸受け座２２に固定される。本実施例においては、軸受け台３の軸受け座２２の回転ディスク９側の側面に設けられる。
【００４１】
これにより、台金５を小型化でき、その結果として軸受け台３も小型化できるので、自動調心軸受け１自体を小型化することが可能となる。
【００４２】
オイルサーキュレータ８は、回転ディスクと対向する面が互いに台金５の回転中心に対し同心のオイルサーキュレータ球面部１１を有しており、吸引孔１８、排出孔１９及び仕切り部２０を備える。
【００４３】
オイルサーキュレータ球面部１１は、回転ディスク９と対向する面に設けられており、オイルサーキュレータ球面部１１と回転ディスク９との間に僅かな隙間を有している。
【００４４】
オイルサーキュレータ球面部１１は、回転ディスク９と対向する面が台金５の調心回転中心１０と同心の球面状になるように形成されている。
【００４５】
オイルサーキュレータ球面部１１と回転ディスク９の球面外周との間には、極狭い隙間があり、オイルサーキュレータ球面部１１と回転ディスク９とは接触しない。
【００４６】
これにより、回転軸２の軸心の傾きにあわせて台金５が傾いた際にオイルサーキュレータ８と回転ディスク９とが同心の球面で動くため、オイルサーキュレータ８と回転ディスク９とが接触すること及びオイルサーキュレータ８と回転ディスク９との間の隙間の広さが変わることを防止できるので、粘性ポンプ７の特性も変わることなく回転軸２の円滑な回転を継続させることができる。
【００４７】
流路６は、オイルサーキュレータ球面部１１の回転ディスク９と対向する面の中央部に設けられた溝であり、後述する吸引孔１８と排出孔１９の間にのみ仕切り部２０が設けられている。
【００４８】
吸引孔１８及び排出孔１９は、オイルサーキュレータ８の下部に設けられており、その一端は流路６とつながるように開口している。
【００４９】
吸引孔１８の他方の端は、軸受け台３の内部下部の空間にためられた潤滑油とつながるように開口している。
【００５０】
排出孔１９の他方の端は、スラスト軸受け１２及びラジアル軸受け１５への給油孔及びオイルクーラーが設けられている場合は、その循環パイプへとつなげられている。
【００５１】
流路６を円周方向に遮断するための仕切り部２０は、吸引孔１８と排出孔１９との間に設けられており、回転ディスク９と対向する面が台金５の調心回転中心１０と同心の球面状になるように形成され、回転ディスク９の外周面と僅かな隙間を有している。
【００５２】
仕切り部２０は、流路６内を排出孔１９まで移動してきた潤滑油が排出孔１９から排出されずに流路６内を移動し続けることを防止している。
【００５３】
潤滑油は、回転ディスク９が回転方向２１に回転することにより、矢印ＩＮの方向に向けて吸引孔１８から流路６に引き込まれて流路６内を回転方向２１に移動し、矢印ＯＵＴの方向に向けて排出孔１９から流路６外に排出されてスラスト軸受け１２及びラジアル軸受け１５へ給油すると共に、軸受け台３の外部にオイルクーラーが設けられている場合は当該外部のオイルクーラーに潤滑油を循環させた後に、軸受け台３の内部下部の空間の潤滑油がためられている部分へと戻される。
【００５４】
これにより、潤滑油が確実に冷却されるので、自動調心軸受け１内の温度が上がりすぎることを防止でき、回転軸２の円滑な回転を継続させることができる。
【００５５】
このように、オイルサーキュレータ８と回転ディスク９とにより粘性ポンプ７として機能し、軸受け台３の内部の潤滑油を循環させる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１…自動調心軸受け、２…回転軸、３…軸受け台、４…球面座、５…台金、６…流路、７…粘性ポンプ、８…オイルサーキュレータ、９…回転ディスク、１０…調心回転中心、１１…オイルサーキュレータ球面部、１２…スラスト軸受け、１３…回転体、１４…スラスト荷重受け座、１５…ラジアル軸受け、１６…回転軸貫通部シール、１７…床面、１８…吸引孔、１９…排出孔、２０…仕切り部、２１…回転方向、２２…軸受け座。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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