(57)【要約】【課題】エネルギー損失を極力抑えかつ高い耐荷重性を確保しつつ回転軸を支持する。【解決手段】ベース部１３の穴部１２の内周面に、複数のパッド１７、２１が周方向に配列された第１、第２のラジアルリング部１５、１６を軸方向に並設する。第１のラジアルリング部１５のパッド１７を、内周面側へ付勢力を付与する付勢ピボットピン１９によって支持する。第２のラジアルリング部１６のパッド２１をピボットピン２３によって支持する。第１のラジアルリング部１５のパッド１７よりも、第２のラジアルリング部１６のパッド２１を、回転軸１４の外周面に対してΔｒだけ離れた位置に配設する。【選択図】      図３
2005048830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴部の内面に沿って設けられたパッドによって、前記穴部内に挿入された回転軸を、前記パッドの作用面と前記回転軸の外面との間に生じる潤滑油の動圧により形成される油膜を介して回転可能に支持する軸受装置であって、
前記回転軸に加わる荷重に応じて前記回転軸の外面に近接させる前記パッドの作用面の面積が増減されることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記穴部の内周面に、複数の前記パッドが周方向に配列されたリング部が軸方向に複数並設され、前記回転軸の外周面からなる前記外面に対する前記パッドの位置を、それぞれのリング部毎に異ならせたことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記穴部の底面に、複数の前記パッドが周方向に配列されたリング部が径方向に複数並設され、前記回転軸の端面からなる前記外面に対する前記パッドの位置を、それぞれのリング部毎に異ならせたことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記パッドの前記作用面の面積を、前記リング部毎に異ならせたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記パッドは、異なる面積の複数の作用面を有し、かつ前記回転軸に押圧されることにより揺動可能に支持され、前記回転軸からの荷重に応じて揺動することにより、異なる面積のいずれかの作用面が前記回転軸の外面に近接されることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記パッドは、曲率が次第に変化する湾曲面からなる作用面を有し、かつ前記回転軸に押圧されることにより揺動可能に支持され、前記回転軸には、前記作用面の対向位置に前記作用面よりも僅かに大きな曲率の湾曲面を有し、前記回転軸からの荷重に応じて前記パッドが揺動することにより、前記回転軸の湾曲面に近接される作用面の面積が変化することを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、高速回転するフライホイールなどの回転軸を回転可能に支承する際に用いられる軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギー車両の蓄電媒体として、二次電池や燃料電池などが取り上げられているが、急速充放電を繰り返し行っても化学的劣化がなく、しかも、低コスト化が可能な蓄電媒体としてフライホイールを備えた蓄電装置が開発されており、大型ハイブリッドバスや地下鉄などのパワーアシスト用として実用化が進められている。
【０００３】
図１１に示すように、この蓄電装置１は、ケーシング２内にフライホイール３を備えている。このフライホイール３は、その回転軸４の上下端が、軸受５、６に支承され、高速にて回転可能とされている。そして、このフライホイール３を減圧されて密閉されたケーシング２内にて高速回転させることにより電気エネルギーが運動エネルギーに変換されて蓄えられ、必要時にその運動エネルギーを電気エネルギーに再変換して取り出すことができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、このような構造の蓄電装置１では、フライホイール３の回転軸４を支承する軸受５、６として、潤滑材の性能の向上に伴い、転がり軸受に代えて軽量でしかも疲労による保守が少ない動圧軸受が採用されつつある。
この種の動圧軸受としては、例えば、図１２及び図１３に示すように、ベース部７の穴部８内に、周方向に複数分割されて回転軸４の周囲に配列されたパッド９を備えたすべり式軸受がある。
そして、このすべり式軸受では、回転軸４が回転すると、この回転軸４とパッド９の回転軸４側の面からなる作用面との間に潤滑油の動圧により油膜が形成され、この油膜を形成する潤滑油の動圧によって回転軸４を支持する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−８８０４０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、蓄電装置１を車両に搭載したような場合、車両の加減速などにより蓄電装置１が傾くと、フライホイール３にてジャイロモーメントが生じ、軸受５，６には、大きな力が加わる。
このため、フライホイール３の軸受５，６としては、ジャイロモーメントが生じた際にも確実に支持することができるように、高い耐荷重が要求されるが、このように、高い耐荷重を得るためには、パッド９の作用面の面積を大きくしなければならなかった。そして、パッド９の作用面の面積を大きくすると、軸受５，６におけるエネルギー損失が大きくなり、フライホイール３のエネルギー蓄電効率が低下してしまい、特に、省エネルギー用途のフライホイールを備えた蓄電装置では、このようなエネルギー損失が大きな問題となる。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エネルギー損失を極力抑えつつ高い耐荷重性を得ることが可能な軸受装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の軸受装置は、穴部の内面に沿って設けられたパッドによって、前記穴部内に挿入された回転軸を、前記パッドの作用面と前記回転軸の外面との間に生じる潤滑油の動圧により形成される油膜を介して回転可能に支持する軸受装置であって、前記回転軸に加わる荷重に応じて前記回転軸の外面に近接させる前記パッドの作用面の面積が増減されることを特徴としている。
【０００９】
そして、この発明の軸受装置によれば、回転軸に加わる荷重に応じて回転軸の外面に近接させるパッドの作用面の面積が増減されるので、通常時は、回転軸を支持するパッドの作用面の面積を小さくしておき、回転軸に大きな荷重が加わった際に作用面の面積を大きくすることにより、回転エネルギーの損失を平均的に極力抑えつつ高い耐荷重性を得ることができる。
これにより、極力エネルギー損失を抑えつつ、ジャイロモーメントにより荷重が加わった際にも確実に支持することが要求される蓄電装置を構成するフライホイールの回転軸の支持に好適である。
【００１０】
また、本発明の軸受装置は、前記穴部の内周面に、複数の前記パッドが周方向に配列されたリング部が軸方向に複数並設され、前記回転軸の外周面からなる前記外面に対する前記パッドの位置を、それぞれのリング部毎に異ならせたことを特徴としている。
そして、この発明の軸受装置によれば、回転軸に荷重が加わって変位すると、その変位にともなって、それぞれのリング部のパッドが順に回転軸の外周面に近接することにより、回転軸をラジアル方向に支持するパッドの作用面の面積を、回転軸に加わる荷重に応じて段階的に増減させることができる。
【００１１】
また、本発明の軸受装置は、前記穴部の底面に、複数の前記パッドが周方向に配列されたリング部が径方向に複数並設され、前記回転軸の端面からなる前記外面に対する前記パッドの位置を、それぞれのリング部毎に異ならせたことを特徴としている。
そして、この発明の軸受装置によれば、回転軸に荷重が加わって変位すると、その変位にともなって、それぞれのリング部のパッドが順に回転軸の端面に近接することにより、回転軸をスラスト方向に支持するパッドの作用面の面積を、回転軸に加わる荷重に応じて段階的に増減させることができる。
【００１２】
また、本発明の軸受装置は、前記パッドの前記作用面の面積を、前記リング部毎に異ならせたことを特徴としている。
そして、この発明の軸受装置によれば、パッドの前記作用面の面積を、リング部毎に異ならせることにより、回転軸に加わる荷重に応じて回転軸の外面に近接させる作用面の面積の変化の割合を適切に調整することができる。
【００１３】
また、本発明の軸受装置は、前記パッドが、異なる面積の複数の作用面を有し、かつ前記回転軸に押圧されることにより揺動可能に支持され、前記回転軸からの荷重に応じて揺動することにより、異なる面積のいずれかの作用面が前記回転軸の外面に近接されることを特徴としている。
そして、この発明の軸受装置によれば、回転軸からの荷重に応じてパッドが揺動することにより、回転軸を支持するパッドの作用面が段階的に増減されるので、エネルギー損失なく回転軸を確実に支持することができる。
【００１４】
また、本発明の軸受装置は、前記パッドが、曲率が次第に変化する湾曲面からなる作用面を有し、かつ前記回転軸に押圧されることにより揺動可能に支持され、前記回転軸には、前記作用面の対向位置に前記作用面よりも僅かに大きな曲率の湾曲面を有し、前記回転軸からの荷重に応じて前記パッドが揺動することにより、前記回転軸の湾曲面に近接される作用面の面積が変化することを特徴としている。
そして、この発明の軸受装置によれば、回転軸からの荷重に応じてパッドが揺動することにより、回転軸を支持するパッドの作用面が連続的に増減されるので、エネルギー損失なく回転軸を確実に支持することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる軸受装置の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態にかかる軸受装置について説明する。
図１は、第１の実施形態にかかる軸受装置の断面図、図２は、軸受装置の図１におけるＩ−Ｉ断面図、図３は、軸受装置の一部の拡大断面図である。
図に示すように、この軸受装置１１は、穴部１２を有するベース部１３を備えており、このベース部１３の穴部１２内に挿入された回転軸１４を回転可能に支持するものである。
このベース部１３には、その穴部１２内に、第１のラジアルリング部１５及び第２のラジアルリング部１６を備えており、これら第１のラジアルリング部１５及び第２のラジアルリング部１６が、軸方向に並列に配置されている。
【００１６】
第１のラジアルリング部１５は、平面視円弧状に形成された複数のパッド１７からなるもので、これらパッド１７が周方向に沿って等間隔に配列されている。
第１のラジアルリング部１５を構成するそれぞれのパッド１７は、それぞれその背面である外周面に、凹部１８が形成されており、これら凹部１８には、板バネからなる付勢ピボットピン１９が設けられている。この付勢ピボットピン１９は、凹部１８内に配設されたピン部１９ａと、このピン部１９ａから穴部１２の内周面側へ延びる脚部１９ｂを有している。
【００１７】
これらパッド１７は、付勢ピボットピン１９の脚部１９ｂによって内周面側へ付勢されるとともに、凹部１８内におけるピン部１９ａの当接個所を支点としてある程度揺動可能に支持されている。
そして、これらパッド１７は、その内周面側が回転軸１４を支持する作用面１７ａとされている。
なお、付勢ピボットピン１９としては、コイルバネを用いても良く、あるいは弾性材料（例えば、ゴム、エポキシ樹脂、シリコン樹脂あるいはフッ素樹脂等）によって成形したものを用いても良い。
【００１８】
第２のラジアルリング部１６も、平面視円弧状に形成された複数のパッド２１からなるもので、これらパッド２１が周方向に沿って等間隔に配列されている。
第２のラジアルリング部１６を構成するそれぞれのパッド２１には、それぞれその背面である外周面に、凹部２２が形成されており、これら凹部２２には、ピボットピン２３が設けられている。このピボットピン２３は、凹部２２内に配設されたピン部２３ａを有している。
これらパッド２１は、凹部２２内におけるピン部２３ａの当接個所を支点としてある程度揺動可能に支持されている。
そして、これらパッド２１は、その内周面側が回転軸１４を支持する作用面２１ａとされている。
なお、パッド２１は、ピボットピン２３によって支持することなく、穴部１２の内周面に直接支持しても良い。
【００１９】
ここで、第１のラジアルリング部１５及び第２のラジアルリング部１６は、それぞれのパッド１７、２１の配設位置がずらされている。つまり、第２のラジアルリング部１６のパッド２１は、それぞれ第１のリング部１５のパッド１７よりも回転軸１４の外周面に対してΔｒだけ外周側にずれた位置に配置されている。
また、第２のラジアルリング部１６の各パッド２１は、その作用面２１ａの面積が、第１のラジアルリング部１５の各パッド１７の作用面１７ａの面積よりも大きくされている。
【００２０】
そして、この軸受装置１１では、回転軸１４が回転すると、この回転軸１４と第１ラジアルリング部１５の各パッド１７の作用面１７ａとの間に生じる潤滑油の動圧により油膜が形成され、この油膜を形成する潤滑油の動圧によって回転軸１４が支持される。
ここで、例えば、ジャイロモーメント等が生じることにより、回転軸１４に大きな力が加わると、回転軸１４は、加わる力によってその力の方向に変位する。
【００２１】
これにより、第１のラジアルリング部１５の一部のパッド１７が外周側へ押圧され、この押圧されたパッド１７が付勢ピボットピン１９の脚部１９ａの付勢力に抗して外周側へ変位する。
そして、このパッド１７がΔｒだけ変位すると、図４に示すように、回転軸１４が第２のラジアルリング部１６のパッド２１に近接し、回転軸１４と第２のラジアルリング部１６のパッド２１の作用面２１ａとの間にも潤滑油の動圧が生じて油膜が形成され、回転軸１４が支持される。
つまり、回転軸１４が変位すると、この回転軸１４は、第１のラジアルリング部１５のパッド１７とともに第２のラジアルリング部１６のパッド２１によって確実に支持される。
【００２２】
このように、上記第１の実施形態の軸受装置１１によれば、回転軸１４に加わる荷重に応じて回転軸１４の外周面に近接させるパッド１７、２１の作用面１７ａ、２１ａの面積が増減されるので、通常時は、回転軸１４をパッド１７の作用面１７ａだけで支持され、回転軸１４に大きな荷重が加わった際にパッド２１の作用面２１ａを加えて大きな面積の作用面にて支持されることにより、回転エネルギーの損失を平均的に極力抑えつつ高い耐荷重性を得ることができる。
つまり、この軸受装置１１は、極力エネルギー損失を抑えつつ、ジャイロモーメントにより荷重が加わった際にも確実に支持することが要求される蓄電装置を構成するフライホイールの回転軸の支持に好適である。
【００２３】
なお、上記の例では、回転軸１４の端部側に、面積の小さいパッド１７からなる第１のラジアルリング部１５を配設したが、これとは逆に、回転軸１４の端部側に、面積の大きいパッド２１からなる第２のラジアルリング部１６を配設しても良い。
【００２４】
また、上記の実施形態では、第１のラジアルリング部１５及び第２のラジアルリング部１６を軸方向に２列並設したが、並設する数は２列に限らない。
図５に示すものは、複数のパッド３１を周方向に配設したラジアルリング部３２ａ、３２ｂ、３２ｃを、軸方向へ３列並設し、一列目のラジアルリング部３２ａ及び２列目のラジアルリング部３２ｂのそれぞれのパッド３１が付勢ピボットピン１９によって支持され、３列目のラジアルリング部３２ｃのパッド３１がピボットピン２３によって支持された軸受装置１１Ａである。
【００２５】
また、一列目のラジアルリング部３２ａのパッド３１を支持する付勢ピボットピン１９は、二列目のラジアルリング部３２ｂのパッド３１を支持する付勢ピボットピン１９よりも、脚部１９ａの長さが長くされ、大きく変位可能とされている。
そして、この軸受装置１１Ａでは、一列目のラジアルリング部３２ａが回転軸１４を支持した状態から回転軸１４に力が加わって変位すると、２列目のラジアルリング部３２ｂのパッド３１、３列目のラジアルリング部３２ｃのパッド３１の順に近接していき、回転軸１４を支持するパッド３１の作用面３１ａの面積が段階的に増加する。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態にかかる軸受装置について説明する。
図６は、第２の実施形態にかかる軸受装置の一部の断面図、図７は、軸受装置の図６におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
図に示すように、この軸受装置５１は、有底の穴部５２を有するベース部５３を備えており、このベース部５３の穴部５２内に挿入された回転軸１４の端面１４ｂを回転可能に支持するスラスト軸受である。
【００２７】
このベース部５３には、その穴部５２の底部５２ａに、第１のスラストリング部５５及び第２のスラストリング部５６を備えており、これら第１のスラストリング部５５及び第２のスラストリング部５６が、径方向に並列に配置されている。
第１のスラストリング部５５は、平面視円弧状に形成された複数のパッド５７からなるもので、これらパッド５７が周方向に沿って等間隔に配列されている。
【００２８】
第１のスラストリング部５５を構成するそれぞれのパッド５７は、それぞれその背面に、凹部５８が形成されており、これら凹部５８には、付勢ピボットピン５９が設けられている。この付勢ピボットピン５９は、凹部５８内に配設されたピン部５９ａと、このピン部５９ａから穴部５２の底面５２ａ側へ延びる脚部５９ｂを有している。
これらパッド５７は、付勢ピボットピン５９の脚部５９ｂによって回転軸１４側へ付勢されるとともに、凹部５８内におけるピン部５９ａの当接個所を支点としてある程度揺動可能に支持されている。
そして、これらパッド５７は、その表面側が回転軸１４を支持する作用面５７ａとされている。
なお、付勢ピボットピン５９としては、コイルバネを用いても良く、あるいは弾性材料（例えば、ゴム、エポキシ樹脂、シリコン樹脂あるいはフッ素樹脂等）によって成形したものを用いても良い。
【００２９】
第２のスラストリング部５６も、平面視円弧状に形成された複数のパッド６１からなるもので、これらパッド６１が周方向に沿って等間隔に配列されている。
第２のスラストリング部５６を構成するそれぞれのパッド６１には、それぞれその背面に、凹部６２が形成されており、これら凹部６２には、ピボットピン６３が設けられている。このピボットピン６３は、凹部６２内に配設されたピン部６３ａを有している。
これらパッド６１は、凹部６２内におけるピン部６３ａの当接個所を支点としてある程度揺動可能に支持されている。
そして、これらパッド６１は、その表面側が回転軸１４を支持する作用面６１ａとされている。
なお、パッド６１は、ピボットピン６３によって支持することなく、穴部５２の底面５２ａに直接支持しても良い。
【００３０】
ここで、第１のスラストリング部５５及び第２のスラストリング部５６は、それぞれのパッド５７、６１の配設位置がずらされている。つまり、第２のスラストリング部５６のパッド６１は、それぞれ第１のスラストリング部５５のパッド５７よりも回転軸１４の端面に対して僅かに底部５２ａ側にずれた位置に配置されている。
また、第２のスラストリング部５６の各パッド６１は、その作用面６１ａの面積が、第１のスラストリング部５５の各パッド５７の作用面５７ａの面積よりも大きくされている。
【００３１】
そして、この軸受装置５１では、回転軸１４が回転すると、この回転軸１４と第１スラストリング部５５の各パッド５７の作用面５７ａとの間に生じる潤滑油の動圧により油膜が形成され、この油膜を形成する潤滑油の動圧によって回転軸１４が支持される。
ここで、例えば、回転軸１４の軸方向に大きな力が加わると、回転軸１４は、加わる力によって軸方向に変位する。
これにより、第１のスラストリング部５５のパッド５７が穴部５２の底部５２ａ外周側へ押圧され、この押圧されたパッド５７が付勢ピボットピン５９の脚部５９ａの付勢力に抗して底部５２ａ側へ変位する。
【００３２】
そして、このパッド５７が変位すると、回転軸１４の端面が第２のスラストリング部５６のパッド６１に近接し、回転軸１４と第２のスラストリング部５６のパッド６１の作用面６１ａとの間にも潤滑油の動圧が生じて油膜が形成され、回転軸１４が支持される。
つまり、回転軸１４が変位すると、この回転軸１４は、第１のスラストリング部５５のパッド５７とともに第２のスラストリング部５６のパッド６１によって確実にスラスト方向に支持される。
【００３３】
このように、上記第２の実施形態の軸受装置５１によれば、回転軸１４に加わる荷重に応じて回転軸１４の端面に近接させるパッド５７、６１の作用面５７ａ、６１ａの面積が増減されるので、通常時は、回転軸１４をパッド５７の作用面５７ａだけで支持し、回転軸１４に大きな荷重が加わった際にパッド６１の作用面６１ａを加えて大きな面積の作用面にて支持することにより、回転エネルギーの損失を平均的に極力抑えつつ高い耐荷重性を得ることができる。
つまり、この軸受装置５１は、極力エネルギー損失を抑えつつ、ジャイロモーメントにより荷重が加わった際にも確実に支持することが要求される蓄電装置を構成するフライホイールの回転軸の支持に好適である。
【００３４】
なお、上記の例では、回転軸１４の外縁側に、面積の小さいパッド５７からなる第１のスラストリング部５５を配設したが、これとは逆に、回転軸１４の外縁側に、面積の大きいパッド６１からなる第２のラジアルリング部５６を配設しても良い。
【００３５】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態にかかる軸受装置について説明する。
図８は、第３の実施形態にかかる軸受装置の一部の断面図である。
図に示すように、この軸受装置７１は、周方向に配列された複数の可動パッド７２からなるリング部７０を備えている。
可動パッド７２は、内周面側に、第１の作用面７２ａ及び第２の作用面７２ｂを有している。
【００３６】
第１の作用面７２ａ側から下方側が第２の作用面７２ｂにとされており、第１の作用面７２ａに対して外周側へ傾斜されている。また、第２の作用面７２ｂは、第１の作用面７２ａよりも大きな面積を有している。
この可動パッド７２には、第２の作用面７２ｂ側における背面に、凹部７３が形成されており、この凹部７３には、ピボットピン７４が設けられている。
そして、この可動パッド７２は、凹部７３内におけるピボットピン７４のピン部７４ａの当接個所を支点としてある程度揺動可能に支持されている。
また、可動パッド７２には、第１の作用面７２ａ側における背面に、穴部７５が形成されており、この穴部７５には、バネ７６が嵌め込まれている。
そして、可動パッド７２は、バネ７６の付勢力によって第１の作用面７２ａが回転軸１４の外周面側へ付勢されている。
【００３７】
そして、この軸受装置７１では、回転軸１４が回転すると、この回転軸１４とリング部７０の各パッド７２の第１の作用面７２ａとの間に生じる潤滑油の動圧により油膜が形成され、この油膜を形成する潤滑油の動圧によって回転軸１４が支持される。
ここで、例えば、ジャイロモーメント等が生じることにより、回転軸１４に大きな力が加わると、回転軸１４は、加わる力によってその力の方向に変位する。
これにより、図９に示すように、パッド７２は、バネ７６の付勢力に抗して外周側へ押圧され、ピボットピン７４のピン部７４ａとの当接個所を支点として揺動する。
【００３８】
これにより、第１の作用面７２ａに代わってこの第１の作用面７２ａよりも大きな面積を有する第２の作用面７２ｂが回転軸１４に近接し、回転軸１４と第２の作用面７２ｂとの間に潤滑油の動圧が生じて油膜が形成され、回転軸１４が支持される。
つまり、回転軸１４が変位すると、この回転軸１４は、第１の作用面７２ａよりも大きな面積の第２の作用面７２ｂによって確実に支持される。
【００３９】
このように、第３の実施形態にかかる軸受装置７１によれば、回転軸１４からの荷重に応じて可動パッド７２が揺動することにより、回転軸１４を支持する作用面が可動パッド７２の面積の異なる作用面７２ａ、７２ｂのいずれかに切り替えられて段階的に増減されるので、エネルギー損失なく回転軸１４を確実に支持することができる。
【００４０】
なお、上記の例では、回転軸１４の変位により、回転軸１４を支持するパッド７２の作用面の面積が段階的に変化する構造としたが、回転軸１４を支持するパッド７２の作用面の面積が連続的に変化するようにしても良い。
図１０に示すものは、回転軸１４を支持するパッド７２の作用面の面積が連続的に変化する軸受装置７１Ａである。
図に示すように、この軸受装置７１Ａでは、パッド７２が、一端側から他端側へ向かって次第に曲率半径が大きくなる作用面７２ｃを有している。また、この作用面７２ｃが対向する回転軸１４の外周面は、作用面７２ｃと同様に一端側から他端側へ向かって次第に曲率半径が大きくなる湾曲面１４ａを有している。また、この湾曲面１４ａは、作用面７２ｃの各対向位置における曲率が僅かに大きくされている。
【００４１】
そして、この軸受装置７１Ａでは、回転軸１４が回転すると、この回転軸１４の湾曲面１４ａ及びパッド７２の作用面７２ｃの曲率が小さい側にて生じる潤滑油の動圧により油膜が形成され、潤滑油の動圧によって回転軸１４が支持される。
ここで、回転軸１４に力が加わり、回転軸１４が力の方向に変位すると、パッド７２が、バネ７６の付勢力に抗して外周側へ押圧され、ピボットピン７４のピン部７４ａとの当接個所を支点として次第に揺動する。
これにより、回転軸１４の湾曲面１４ａとパッド７２の作用面７２ｃとの間における動圧発生個所が、曲率の大きな他端側に次第に移行し、これにより、次第に大きな面積にて回転軸１４が支持される。
つまり、この軸受装置７１Ａでは、回転軸１４に加わる力の大きさに応じて動圧を生じさせて回転軸１４を支持する面積を連続的に滑らかに変化させて、エネルギー損失なく回転軸１４を確実に支持することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の軸受装置によれば、回転軸に加わる荷重に応じて回転軸の外面に近接させるパッドの作用面の面積が増減されるので、通常時は、回転軸を支持するパッドの作用面の面積を小さくしておき、回転軸に大きな荷重が加わった際に作用面の面積を大きくすることにより、回転エネルギーの損失を平均的に極力抑えつつ高い耐荷重性を得ることができる。
これにより、極力エネルギー損失を抑えつつ、ジャイロモーメントにより荷重が加わった際にも確実に支持することが要求される蓄電装置を構成するフライホイールの回転軸の支持に好適である。
また、回転軸に荷重が加わって変位すると、その変位にともなって、それぞれのリング部のパッドが順に回転軸の外周面に近接することにより、回転軸をラジアル方向に支持するパッドの作用面の面積を、回転軸に加わる荷重に応じて段階的に増減させることができる。
さらに、回転軸に荷重が加わって変位すると、その変位にともなって、それぞれのリング部のパッドが順に回転軸の端面に近接することにより、回転軸をスラスト方向に支持するパッドの作用面の面積を、回転軸に加わる荷重に応じて段階的に増減させることができる。
また、パッドの前記作用面の面積を、リング部毎に異ならせることにより、回転軸に加わる荷重に応じて回転軸の外面に近接させる作用面の面積の変化の割合を適切に調整することができる。
しかも、回転軸からの荷重に応じてパッドが揺動することにより、回転軸を支持するパッドの作用面が段階的に増減されるので、エネルギー損失なく回転軸を確実に支持することができる。
また、回転軸からの荷重に応じてパッドが揺動することにより、回転軸を支持するパッドの作用面が連続的に増減されるので、エネルギー損失なく回転軸を確実に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる軸受装置の構造を説明する断面図である。
【図２】軸受装置の構造を説明する図１におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図３】軸受装置の構造を説明する軸受装置の一部の断面図である。
【図４】軸受装置における動きを説明する軸受装置の一部の断面図である。
【図５】軸受装置の変形例を示す軸受装置の一部の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる軸受装置の構造を説明する軸受装置の一部の断面図である。
【図７】軸受装置の構造を説明する図６におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる軸受装置の構造を説明する軸受装置の一部の断面図である。
【図９】軸受装置にける動きを説明する軸受装置の一部の断面図である。
【図１０】軸受装置の変形例を示す軸受装置の一部の断面図である。
【図１１】回転軸が軸受に支持されたフライホイールを備えた蓄電装置の構造を説明する蓄電装置の概略断面図である。
【図１２】回転軸を支持する従来の軸受構造を説明する軸受部分の概略断面図である。
【図１３】回転軸を支持する従来の軸受構造を説明する軸受部分の概略平面図である。
【符号の説明】
１１、１１Ａ、５１、７１、７１Ａ  軸受装置
１２  穴部
１４  回転軸
１５  第１のラジアルリング部（リング部）
１６  第２のラジアルリング部（リング部）
１７、２１、３１、５７、６１  パッド
１７ａ、２１ａ、３１ａ、５７ａ、６１ａ、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ  作用面
５５  第１のスラストリング部（リング部）
５６  第２のスラストリング部（リング部）
７０  リング部
７２  可動パッド（パッド）
【図１】
2005048830.tif 000003
【図２】
2005048830.tif 000004
【図３】
2005048830.tif 000005
【図４】
2005048830.tif 000006
【図５】
2005048830.tif 000007
【図６】
2005048830.tif 000008
【図７】
2005048830.tif 000009
【図８】
2005048830.tif 000010
【図９】
2005048830.tif 000011
【図１０】
2005048830.tif 000012
【図１１】
2005048830.tif 000013
【図１２】
2005048830.tif 000014
【図１３】
2005048830.tif 000015