(57)【要約】【課題】高圧流体を供給し続ける必要がなく、それに係る費用を低減することができるスラスト軸受を提供する。【解決手段】軸受部材１１が、上方に向かって開口し、下部に軸受面１１ａを有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体１４を保持している。軸部１３が、鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体１２を回転可能に支持するよう、回転軸に沿って回転体１２から突出して設けられている。軸部１３は、円柱状を成し、軸受部材１１の内部に開口１１ｂから挿入されている。軸部１３は、回転体１２と共に回転し、潤滑流体１４が回転によって下方に向かう流れを生じるよう、外側面にネジ山１３ａが形成されている。軸部１３は、ネジ山１３ａと軸受部材１１の内側面１１ｃとの間に隙間をあけて設けられている。【選択図】図１
2015222081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に向かって開口し、下部に軸受面を有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体を保持した軸受部材と、
鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体と、
前記回転体を回転可能に支持するよう、前記回転軸に沿って前記回転体から突出して設けられ、前記軸受部材の内部に前記開口から挿入された円柱状の軸部とを有し、
前記軸部は前記回転体と共に回転し、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、外側面にネジ山が形成されており、前記ネジ山と前記軸受部材の内側面との間に隙間をあけて設けられていることを
特徴とするスラスト軸受。
【請求項２】
前記潤滑流体の流れにより、前記軸受面と前記軸部の下面との間に隙間が生じるよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のスラスト軸受。
【請求項３】
前記軸受部材は、前記開口の内周縁に沿って、前記ネジ山の外径よりも小さく、前記軸部の外径よりも大きい内径を有するフランジ部を有することを特徴とする請求項１または２記載のスラスト軸受。
【請求項４】
前記軸部は下方に向かって開口した円筒形状を成し、
前記軸受部材は、前記軸受面から上方に突出し、前記軸部の内部に挿入された円柱状の挿入部を有し、前記挿入部の外側面と前記軸部の内側面との間に隙間をあけて設けられていることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【請求項５】
前記軸部は、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にネジ山が形成されており、その内側面のネジ山と前記挿入部の外側面との間に隙間をあけて設けられていることを特徴とする請求項４記載のスラスト軸受。
【請求項６】
前記挿入部は、上方および下方に向かって開口した円筒形状を成し、
前記軸部は、内部上面から下方に突出し、前記挿入部の内部を貫通して伸びるよう設けられ、下端に前記回転体が取り付けられた貫通軸を有し、
前記回転体は、前記貫通軸により回転可能に支持されていることを
特徴とする請求項４または５記載のスラスト軸受。
【請求項７】
循環路と発電手段とを有し、
前記軸受部材は、下部に前記潤滑流体を排出可能に設けられた排出口を有し、
前記循環路は、前記排出口から排出された前記潤滑流体を、前記軸受部材の上部から前記軸受部材と前記軸材との間に戻すよう設けられており、
前記発電手段は、前記循環路に設けられ、前記排出口から排出された前記潤滑流体により発電を行うよう設けられていることを
特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【請求項８】
鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体と、
前記回転体を回転可能に支持するよう、前記回転軸に沿って前記回転体から上方に突出して設けられ、上方に向かって開口し、下部に軸受面を有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体を保持した軸受部と、
前記軸受部の内部に前記開口から挿入された円柱状の支持軸とを有し、
前記軸受部は、前記回転体と共に回転し、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にネジ山が形成されており、前記ネジ山と前記支持軸の外側面との間に隙間をあけて設けられていることを
特徴とするスラスト軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラスト軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、重量のある回転体の軸方向の荷重を受け止めるためのスラスト軸受として、回転体の軸と軸受との間に高圧流体（気体）を供給することにより軸を支持するものがある（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４５４６９９号公報
【特許文献２】特開２００７−７８０３７号公報
【特許文献３】特開平８−４７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１乃至３に記載のスラスト軸受では、高圧ポンプにより高圧流体を常に供給し続ける必要があり、その運転コストや設置コストなどの費用が嵩むという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、高圧流体を供給し続ける必要がなく、それに係る費用を低減することができるスラスト軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の本発明に係るスラスト軸受は、上方に向かって開口し、下部に軸受面を有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体を保持した軸受部材と、鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体と、前記回転体を回転可能に支持するよう、前記回転軸に沿って前記回転体から突出して設けられ、前記軸受部材の内部に前記開口から挿入された円柱状の軸部とを有し、前記軸部は前記回転体と共に回転し、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、外側面にネジ山が形成されており、前記ネジ山と前記軸受部材の内側面との間に隙間をあけて設けられていることを特徴とする。第１の本発明に係るスラスト軸受は、前記潤滑流体の流れにより、前記軸受面と前記軸部の下面との間に隙間が生じるよう構成されていることが好ましい。
【０００７】
第１の本発明に係るスラスト軸受は、回転体が回転すると、回転体と共に軸部も回転し、軸受部材の内部に保持された潤滑流体がその回転によって下方に向かう流れを生じるため、軸受部材の下部で潤滑流体が高圧となる。この高圧の潤滑流体が軸受面と軸部の下面との間に入り込むことにより、軸受面と軸部の下面との間に隙間が生じ、回転体を軸受面から浮かせることができる。このように、第１の本発明に係るスラスト軸受は、高圧の潤滑流体で回転体を支持することができ、低摩擦で回転体を回転させることができる。第１の本発明に係るスラスト軸受は、高圧流体を供給し続ける必要がないため、高圧ポンプの運転コストや設置コストなどの費用を低減することができる。
【０００８】
第１の本発明に係るスラスト軸受で、潤滑流体は液体から成ることが好ましく、例えば油や水、油に水を混合したものなどから成る。潤滑流体として水や水が混合されたものを使用した場合、回転体の回転により摩擦熱が発生したとき、その熱により水が沸騰して気化するため、摩擦熱を逃がすことができる。沸騰して減少した分は、適宜、軸受部材の内部に水を供給することにより回復することができる。
【０００９】
第１の本発明に係るスラスト軸受で、軸部の外側面のネジ山は、頂部が平らで幅広に形成されていることが好ましい。この場合、回転中にネジ山と軸受部材の内側面とが接触しても、ネジ山の頂部が尖っているものと比べて、その接触面積が大きくなるため、ネジ山や軸受部材の内側面を破損しにくくすることができる。
【００１０】
第１の本発明に係るスラスト軸受で、前記軸受部材は、前記開口の内周縁に沿って、前記ネジ山の外径よりも小さく、前記軸部の外径よりも大きい内径を有するフランジ部を有することが好ましい。この場合、高圧の潤滑流体により軸部が持ち上げられても、ネジ山がフランジ部で引っ掛かるため、軸部が軸受部材から抜けるのを防ぐことができる。フランジ部は、別体の部材を軸受部材の開口に取り付けて設けられていてもよく、軸受部材と一体的に設けられていてもよい。また、軸部がネジ山より上方に、円周に沿って抜け止め用の突条を有し、フランジ部がその突条の外径よりも小さい内径を有していてもよい。
【００１１】
第１の本発明に係るスラスト軸受で、前記軸部は下方に向かって開口した円筒形状を成し、前記軸受部材は、前記軸受面から上方に突出し、前記軸部の内部に挿入された円柱状の挿入部を有し、前記挿入部の外側面と前記軸部の内側面との間に隙間をあけて設けられていてもよい。この場合、軸部の外側および内側で、潤滑流体により軸部を横方向に支持することができ、回転中に軸部が横方向にぶれるのを抑制することができる。また、軸部および挿入部を上方および下方に向かって開口した円筒形状に形成することにより、軸部から軸受部材を通る流路を形成することができ、その流路から回転体の内部に流体等を供給したり、回転体の内部の流体等を排出したりすることができる。
【００１２】
また、この場合、前記軸部は、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にネジ山が形成されており、その内側面のネジ山と前記挿入部の外側面との間に隙間をあけて設けられていてもよい。この場合、軸部の外側面のネジ山と内側面のネジ山とで、効率良く潤滑流体の圧力を高めることができる。
【００１３】
さらに、この場合、前記挿入部は、上方および下方に向かって開口した円筒形状を成し、前記軸部は、内部上面から下方に突出し、前記挿入部の内部を貫通して伸びるよう設けられ、下端に前記回転体が取り付けられた貫通軸を有し、前記回転体は、前記貫通軸により回転可能に支持されていてもよい。この場合、軸部から吊り下げられた回転体を、軸受部材により支持することができる。
【００１４】
第１の本発明に係るスラスト軸受は、循環路と発電手段とを有し、前記軸受部材は、下部に前記潤滑流体を排出可能に設けられた排出口を有し、前記循環路は、前記排出口から排出された前記潤滑流体を、前記軸受部材の上部から前記軸受部材と前記軸材との間に戻すよう設けられており、前記発電手段は、前記循環路に設けられ、前記排出口から排出された前記潤滑流体により発電を行うよう設けられていてもよい。この場合、高圧の潤滑流体が排出口から排出されるため、その圧力を利用してタービンなどを回すことにより、発電手段で発電を行うことができる。排出される潤滑流体が高圧であるため、増速器を介する必要がなく、増速器による摩擦損失を減らして効率良く発電を行うことができる。
【００１５】
第２の本発明に係るスラスト軸受は、鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体と、前記回転体を回転可能に支持するよう、前記回転軸に沿って前記回転体から上方に突出して設けられ、上方に向かって開口し、下部に軸受面を有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体を保持した軸受部と、前記軸受部の内部に前記開口から挿入された円柱状の支持軸とを有し、前記軸受部は、前記回転体と共に回転し、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にネジ山が形成されており、前記ネジ山と前記支持軸の外側面との間に隙間をあけて設けられていることを特徴とする。
【００１６】
第２の本発明に係るスラスト軸受は、例えば第１の本発明に係るスラスト軸受などにより回転体を下部で回転可能に支持し、回転体が上方に向かって付勢されているときに、回転体を上部で回転可能に支持するものである。第２の本発明に係るスラスト軸受は、第１の本発明に係るスラスト軸受の軸受部材が回転体の軸受部になり、軸部が支持軸になり、軸部の代わりに軸受部が回転するよう構成されたものであり、第１の本発明に係るスラスト軸受と同様の作用効果を有している。
【００１７】
すなわち、第２の本発明に係るスラスト軸受は、回転体が回転すると、回転体と共に軸受部も回転し、軸受部の内部に保持された潤滑流体がその回転によって下方に向かう流れを生じるため、軸受部の下部で潤滑流体が高圧となる。この高圧の潤滑流体が軸受面と支持軸の下面との間に入り込むことにより、軸受面と支持軸の下面との間に隙間が生じ、回転体を軸受面から浮かせることができる。このように、第２の本発明に係るスラスト軸受は、高圧の潤滑流体で回転体を支持することができ、低摩擦で回転体を回転させることができる。なお、第２の本発明に係るスラスト軸受は、第１の本発明に係るスラスト軸受と同様の変形や限定の構成が可能であり、潤滑流体には同様のものを使用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高圧流体を供給し続ける必要がなく、それに係る費用を低減することができるスラスト軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受を示す斜視図である。
【図２】図１に示すスラスト軸受の縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受の第１の変形例を示す縦断面図である。
【図４】図３に示すスラスト軸受の第１の変形例の、高圧ガス用の回転継手としての使用状態を示す（ａ）流れるガスが比較的低圧のとき、（ｂ）流れるガスが高圧のときの縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受の第２の変形例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受の第３の変形例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のスラスト軸受を示す斜視図である。
【図８】図７に示すスラスト軸受の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図６は、本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受を示している。
図１および図２に示すように、本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受１０は、軸受部材１１と回転体１２と軸部１３とを有している。
【００２１】
軸受部材１１は、上方に向かって開口し、下部に軸受面１１ａを有する円筒形状を成している。軸受部材１１は、設置面に載置されており、内部に潤滑油から成る潤滑流体１４を保持している。
回転体１２は、鉛直方向の回転軸を中心として回転するよう、軸受部材１１の上方に配置されている。
【００２２】
軸部１３は、回転体１２の回転軸に沿って、回転体１２から下方に突出して設けられている。軸部１３は、円柱形状を成し、回転体１２と共に回転するよう設けられている。軸部１３は、外側面に、頂部が平らで幅広に形成されたネジ山１３ａを有している。軸部１３は、ネジ山１３ａでの外径が、軸受部材１１の内径よりも若干小さくなるよう形成されている。軸部１３は、回転体１２を回転可能に支持するよう、軸受部材１１の上部の開口１１ｂから、軸受部材１１の内部に挿入されている。軸部１３は、ネジ山１３ａと軸受部材１１の内側面１１ｃとの間に隙間をあけて配置されている。軸部１３は、回転体１２の回転と共に回転し、軸受部材１１の内部の潤滑流体１４が、ネジ山１３ａの回転によって下方に向かう流れを生じるよう設けられている。
【００２３】
次に、作用について説明する。
スラスト軸受１０は、回転体１２が回転すると、回転体１２と共に軸部１３も回転し、軸受部材１１の内部に保持された潤滑流体１４がその回転によって下方に向かう流れを生じるため、軸受部材１１の下部で潤滑流体１４が高圧となる。この高圧の潤滑流体１４が軸受面１１ａと軸部１３の下面１３ｂとの間に入り込むことにより、軸受面１１ａと軸部１３の下面１３ｂとの間に隙間が生じ、回転体１２を軸受面１１ａから浮かせることができる。このように、スラスト軸受１０は、高圧の潤滑流体１４で回転体１２を支持することができ、低摩擦で回転体１２を回転させることができる。スラスト軸受１０は、高圧流体を供給し続ける必要がないため、高圧ポンプの運転コストや設置コストなどの費用を低減することができる。
【００２４】
スラスト軸受１０は、軸部１３のネジ山１３ａの頂部が平らで幅広に形成されているため、回転中にネジ山１３ａと軸受部材１１の内側面１１ｃとが接触しても、ネジ山１３ａの頂部が尖っているものと比べて、その接触面積が大きくなり、ネジ山１３ａや軸受部材１１の内側面１１ｃを破損しにくい。
【００２５】
なお、図３に示すように、スラスト軸受１０で、軸部１３は上方および下方に向かって開口１１ｂした円筒形状を成し、軸受部材１１は、軸受面１１ａから上方に突出し、軸部１３の内部に挿入された円筒形状の挿入部２１を有し、挿入部２１の外側面と軸部１３の内側面との間に隙間をあけて設けられていてもよい。この場合、軸部１３の外側および内側で、潤滑流体１４により軸部１３を横方向に支持することができ、回転中に軸部１３が横方向にぶれるのを抑制することができる。また、軸部１３から軸受部材１１を通る流路２２を形成することができ、その流路２２から回転体１２の内部に流体等を供給したり、回転体１２の内部の流体等を排出したりすることができる。
【００２６】
この図３に示すスラスト軸受１０は、高圧ガス用の回転継手として使用することができる。すなわち、図４に示すように、軸部１３から軸受部材１１に向かって流路２２をガスが流れる場合、ガスが比較的低圧のときには、図４（ａ）に示すように、軸部１３の外側のネジ山１３ａで生じる圧力により潤滑流体１４の水位が軸部１３の内側で高く、軸部１３の外側で低くなっていく。それに伴ってネジ山１３ａで生じる圧力が徐々に小さくなり、その圧力とガス圧とが平衡する位置で潤滑流体１４が保持される。ガスが高圧のときには、図４（ｂ）に示すように、ガス圧により潤滑流体１４の水位が軸部１３の内側で低く、軸部１３の外側で高くなっていく。それに伴ってネジ山１３ａで生じる圧力が徐々に大きくなり、その圧力とガス圧とが平衡する位置で潤滑流体１４が保持される。このように、流路２２を流れるガスが高圧になっても、それに対向した潤滑流体１４の圧力を生み出すことができ、ガスが漏れるのを防ぐことができる。
【００２７】
また、図３および図４に示すように、スラスト軸受１０は、軸部１３がネジ山１３ａより上方に、円周に沿って抜け止め用の突条２３を有し、軸受部材１１が開口１１ｂの内周縁に沿って、突条２３の外径よりも小さく、軸部１３の外径よりも大きい内径を有するフランジ部材２４を有していてもよい。この場合、高圧の潤滑流体１４により軸部１３が持ち上げられても、突条２３がフランジ部材２４で引っ掛かるため、軸部１３が軸受部材１１から抜けるのを防ぐことができる。
【００２８】
また、図５に示すように、スラスト軸受１０で、回転体１２は、軸受部材１１の下方に配置され、軸部１３は、内部上面から下方に突出し、挿入部２１の内部を貫通して伸びるよう設けられ、下端に回転体１２が取り付けられた貫通軸２５を有し、回転体１２は、貫通軸２５により回転可能に支持されていてもよい。この場合、軸部１３から吊り下げられた回転体１２を、軸受部材１１により支持することができる。この場合、船底等から水車等を吊り下げるタイプの発電装置に利用することができる。
【００２９】
また、図５に示すように、スラスト軸受１０で、軸部１３は、潤滑流体１４が軸部１３の回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にもネジ山２６が形成されており、その内側面のネジ山２６と挿入部２１の外側面との間に隙間をあけて設けられていてもよい。この場合、軸部１３の外側面のネジ山１３ａと内側面のネジ山２６とで、効率良く潤滑流体１４の圧力を高めることができる。
【００３０】
さらに、図６に示すように、スラスト軸受１０は、循環路２７と発電手段２８とを有し、軸受部材１１は、下部に潤滑流体１４を排出可能に設けられた排出口２９を有し、循環路２７は、排出口２９から排出された潤滑流体１４を、軸受部材１１の上部から軸受部材１１と軸材との間に戻すよう設けられており、発電手段２８は、循環路２７に設けられた油圧モータ２８ａと、油圧モータ２８ａに接続された発電機２８ｂとを有し、排出口２９から排出された潤滑流体１４により発電を行うよう設けられていてもよい。この場合、高圧の潤滑流体１４が排出口２９から排出されるため、その圧力を利用して油圧モータ２８ａを回すことにより、発電機２８ｂで発電を行うことができる。排出される潤滑流体１４が高圧であるため、回転体１２が低速で回転する風車や水車から成っていても、増速器を介する必要がなく、増速器による摩擦損失を減らして効率良く発電を行うことができる。また、軸受部材１１で発生する摩擦熱を潤滑流体１４と共に外部に運び出し、潤滑流体１４を冷却して戻すことにより、過熱を防止することもできる。
【００３１】
図７および図８は、本発明の第２の実施の形態のスラスト軸受を示している。
なお、以下の説明では、本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受１０と同一の構成には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００３２】
図７および図８に示すように、本発明の第２の実施の形態のスラスト軸受３０は、回転体１２と軸受部３１と支持軸３２とを有している。
回転体１２は、鉛直方向の回転軸を中心として回転するよう、支持軸３２の下方に配置されている。
【００３３】
軸受部３１は、回転体１２を回転可能に支持するよう、回転体１２の回転軸に沿って、回転体１２から上方に突出して設けられている。軸受部３１は、上方に向かって開口し、下部に軸受面３１ａを有する円筒形状を成している。軸受部３１は、内部に潤滑油から成る潤滑流体１４を保持している。軸受部３１は、内側面に、頂部が平らで幅広に形成されたネジ山３１ｂを有している。軸受部３１は、回転体１２と共に回転し、内部の潤滑流体１４がネジ山３１ｂの回転によって下方に向かう流れを生じるよう設けられている。
【００３４】
支持軸３２は、円柱状を成し、回転体１２の支持部材から下方に突出して設けられている。支持軸３２は、外径が、軸受部３１のネジ山３１ｂでの内径よりも若干小さくなるよう形成されている。支持軸３２は、軸受部３１の開口３１ｃから、軸受部３１の内部に挿入されており、外側面３２ａと軸受部３１のネジ山３１ｂとの間に隙間をあけて配置されている。
【００３５】
次に、作用について説明する。
スラスト軸受３０は、例えばスラスト軸受１０などにより回転体１２を下部で回転可能に支持し、回転体１２が上方に向かって付勢されているときに、回転体１２を上部で回転可能に支持するものである。スラスト軸受３０は、スラスト軸受１０の軸受部材１１が回転体１２の軸受部３１になり、軸部１３が支持軸３２になり、軸部１３の代わりに軸受部３１が回転するよう構成されたものであり、スラスト軸受１０と同様の作用効果を有している。
【００３６】
すなわち、スラスト軸受３０は、回転体１２が回転すると、回転体１２と共に軸受部３１も回転し、軸受部３１の内部に保持された潤滑流体１４がその回転によって下方に向かう流れを生じるため、軸受部３１の下部で潤滑流体１４が高圧となる。この高圧の潤滑流体１４が軸受面３１ａと支持軸３２の下面との間に入り込むことにより、軸受面３１ａと支持軸３２の下面との間に隙間が生じ、回転体１２を軸受面３１ａから浮かせることができる。このように、スラスト軸受３０は、高圧の潤滑流体１４で回転体１２を支持することができ、低摩擦で回転体１２を回転させることができる。なお、図８に示すように、スラスト軸受１０は、軸受部３１から支持軸３２を通る流路２２を有する変形や、突条２３とフランジ部材２４とを有する変形など、スラスト軸受１０と同様の変形が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  スラスト軸受
１１  軸受部材
１１ａ  軸受面
１１ｂ  開口
１１ｃ  内側面
１２  回転体
１３  軸部
１３ａ  ネジ山
１３ｂ  下面
１４  潤滑流体
２１  挿入部
２２  流路
２３  突条
２４  フランジ部材
２５  貫通軸
２６  ネジ山
２７  循環路
２８  発電手段
２８ａ  油圧モータ
２８ｂ  発電機
２９  排出口
３０  スラスト軸受
３１  軸受部
３１ａ  軸受面
３１ｂ  ネジ山
３１ｃ  開口
３２  支持軸
３２ａ  外側面
【図１】
2015222081.tif 000003
【図２】
2015222081.tif 000004
【図３】
2015222081.tif 000005
【図４】
2015222081.tif 000006
【図５】
2015222081.tif 000007
【図６】
2015222081.tif 000008
【図７】
2015222081.tif 000009
【図８】
2015222081.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月26日(2014.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に向かって開口し、下部に軸受面を有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体を保持した軸受部材と、
鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体と、
前記回転体を回転可能に支持するよう、前記回転軸に沿って前記回転体から突出して設けられ、前記軸受部材の内部に前記開口から挿入された軸部とを有し、
前記軸部は上方および下方に向かって開口した円筒形状を成し、前記回転体と共に回転し、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、外側面にネジ山が形成されており、前記ネジ山と前記軸受部材の内側面との間に隙間をあけて設けられており、
前記軸受部材は、前記軸受面から上方に突出し、前記軸部の内部に挿入された挿入部を有し、前記挿入部の外側面と前記軸部の内側面との間に隙間をあけて設けられており、
前記軸部から前記軸受部材を通る流路を形成するよう、前記挿入部が上方および下方に向かって開口した円筒形状を成していることを
特徴とするスラスト軸受。
【請求項２】
前記潤滑流体の流れにより、前記軸受面と前記軸部の下面との間に隙間が生じるよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のスラスト軸受。
【請求項３】
前記軸受部材は、前記開口の内周縁に沿って、前記ネジ山の外径よりも小さく、前記軸部の外径よりも大きい内径を有するフランジ部を有することを特徴とする請求項１または２記載のスラスト軸受。
【請求項４】
前記軸部は、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にネジ山が形成されており、その内側面のネジ山と前記挿入部の外側面との間に隙間をあけて設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【請求項５】
循環路と発電手段とを有し、
前記軸受部材は、下部に前記潤滑流体を排出可能に設けられた排出口を有し、
前記循環路は、前記排出口から排出された前記潤滑流体を、前記軸受部材の上部から前記軸受部材と前記軸材との間に戻すよう設けられており、
前記発電手段は、前記循環路に設けられ、前記排出口から排出された前記潤滑流体により発電を行うよう設けられていることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスラスト軸受。
【請求項６】
鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体と、
前記回転体を回転可能に支持するよう、前記回転軸に沿って前記回転体から上方に突出して設けられ、上方に向かって開口し、下部に軸受面を有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体を保持した軸受部と、
上方および下方に向かって開口した円筒形状を成し、前記軸受部の内部に前記開口から挿入された支持軸とを有し、
前記軸受部は、前記回転体と共に回転し、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にネジ山が形成されており、前記ネジ山と前記支持軸の外側面との間に隙間をあけて設けられており、前記軸受面から上方に突出し、前記支持軸の内部に挿入された挿入部を有し、前記挿入部の外側面と前記支持軸の内側面との間に隙間をあけて設けられており、
前記支持軸から前記軸受部を通る流路を形成するよう、前記挿入部が上方および下方に向かって開口した円筒形状を成していることを
特徴とするスラスト軸受。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の本発明に係るスラスト軸受は、上方に向かって開口し、下部に軸受面を有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体を保持した軸受部材と、鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体と、前記回転体を回転可能に支持するよう、前記回転軸に沿って前記回転体から突出して設けられ、前記軸受部材の内部に前記開口から挿入された軸部とを有し、前記軸部は上方および下方に向かって開口した円筒形状を成し、前記回転体と共に回転し、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、外側面にネジ山が形成されており、前記ネジ山と前記軸受部材の内側面との間に隙間をあけて設けられており、前記軸受部材は、前記軸受面から上方に突出し、前記軸部の内部に挿入された挿入部を有し、前記挿入部の外側面と前記軸部の内側面との間に隙間をあけて設けられており、前記軸部から前記軸受部材を通る流路を形成するよう、前記挿入部が上方および下方に向かって開口した円筒形状を成していることを特徴とする。第１の本発明に係るスラスト軸受は、前記潤滑流体の流れにより、前記軸受面と前記軸部の下面との間に隙間が生じるよう構成されていることが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
第１の本発明に係るスラスト軸受は、回転体が回転すると、回転体と共に軸部も回転し、軸受部材の内部に保持された潤滑流体がその回転によって下方に向かう流れを生じるため、軸受部材の下部で潤滑流体が高圧となる。この高圧の潤滑流体が軸受面と軸部の下面との間に入り込むことにより、軸受面と軸部の下面との間に隙間が生じ、回転体を軸受面から浮かせることができる。このように、第１の本発明に係るスラスト軸受は、高圧の潤滑流体で回転体を支持することができ、低摩擦で回転体を回転させることができる。第１の本発明に係るスラスト軸受は、高圧流体を供給し続ける必要がないため、高圧ポンプの運転コストや設置コストなどの費用を低減することができる。
また、第１の本発明に係るスラスト軸受は、軸部の外側および内側で、潤滑流体により軸部を横方向に支持することができ、回転中に軸部が横方向にぶれるのを抑制することができる。また、軸部から軸受部材を通る流路を形成するため、その流路から回転体の内部に流体等を供給したり、回転体の内部の流体等を排出したりすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
第１の本発明に係るスラスト軸受で、前記軸部は、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にネジ山が形成されており、その内側面のネジ山と前記挿入部の外側面との間に隙間をあけて設けられていてもよい。この場合、軸部の外側面のネジ山と内側面のネジ山とで、効率良く潤滑流体の圧力を高めることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第２の本発明に係るスラスト軸受は、鉛直方向の回転軸を中心として回転する回転体と、前記回転体を回転可能に支持するよう、前記回転軸に沿って前記回転体から上方に突出して設けられ、上方に向かって開口し、下部に軸受面を有する円筒形状を成し、内部に潤滑流体を保持した軸受部と、上方および下方に向かって開口した円筒形状を成し、前記軸受部の内部に前記開口から挿入された支持軸とを有し、前記軸受部は、前記回転体と共に回転し、前記潤滑流体が前記回転によって下方に向かう流れを生じるよう、内側面にネジ山が形成されており、前記ネジ山と前記支持軸の外側面との間に隙間をあけて設けられており、前記軸受面から上方に突出し、前記支持軸の内部に挿入された挿入部を有し、前記挿入部の外側面と前記支持軸の内側面との間に隙間をあけて設けられており、前記支持軸から前記軸受部を通る流路を形成するよう、前記挿入部が上方および下方に向かって開口した円筒形状を成していることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に関するスラスト軸受を示す斜視図である。
【図２】図１に示すスラスト軸受の縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受を示す縦断面図である。
【図４】図３に示すスラスト軸受の、高圧ガス用の回転継手としての使用状態を示す（ａ）流れるガスが比較的低圧のとき、（ｂ）流れるガスが高圧のときの縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に関するスラスト軸受の第１の変形例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に関するスラスト軸受の第２の変形例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に関するスラスト軸受を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態のスラスト軸受を示す縦断面図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図３および図４は、本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受を示している。また、図１、図２、図５、図６は、本発明の第１の実施の形態に関するスラスト軸受を示している。
図１乃至図４に示すように、本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受１０は、軸受部材１１と回転体１２と軸部１３とを有している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図３に示すように、スラスト軸受１０で、軸部１３は上方および下方に向かって開口１１ｂした円筒形状を成し、軸受部材１１は、軸受面１１ａから上方に突出し、軸部１３の内部に挿入された円筒形状の挿入部２１を有し、挿入部２１の外側面と軸部１３の内側面との間に隙間をあけて設けられている。この場合、軸部１３の外側および内側で、潤滑流体１４により軸部１３を横方向に支持することができ、回転中に軸部１３が横方向にぶれるのを抑制することができる。また、軸部１３から軸受部材１１を通る流路２２を形成することができ、その流路２２から回転体１２の内部に流体等を供給したり、回転体１２の内部の流体等を排出したりすることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図８は、本発明の第２の実施の形態のスラスト軸受を示している。また、図７は、本発明の第２の実施の形態に関するスラスト軸受を示している。
なお、以下の説明では、本発明の第１の実施の形態のスラスト軸受１０と同一の構成には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
すなわち、スラスト軸受３０は、回転体１２が回転すると、回転体１２と共に軸受部３１も回転し、軸受部３１の内部に保持された潤滑流体１４がその回転によって下方に向かう流れを生じるため、軸受部３１の下部で潤滑流体１４が高圧となる。この高圧の潤滑流体１４が軸受面３１ａと支持軸３２の下面との間に入り込むことにより、軸受面３１ａと支持軸３２の下面との間に隙間が生じ、回転体１２を軸受面３１ａから浮かせることができる。このように、スラスト軸受３０は、高圧の潤滑流体１４で回転体１２を支持することができ、低摩擦で回転体１２を回転させることができる。図８に示すように、スラスト軸受１０は、軸受部３１から支持軸３２を通る流路２２を有している。また、スラスト軸受１０は、突条２３とフランジ部材２４とを有する変形など、スラスト軸受１０と同様の変形が可能である。