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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Gleitlagers und eine drehbaren Vorrichtung, bei der ein solches Gleitlager verwendet wird.
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STAND DER TECHNIK
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Im Patentdokument 1 ist ein Gleitlager beschrieben, bei dem ein direktes Schmierverfahren eingesetzt wird. Dieses Gleitlager ist ausgestattet mit: einer Mehrzahl von Blöcken, die schwenkbar auf der Innenseite eines inneren Rings des Lagers angebracht sind und ein Lagerzapfenzentrum in einstellbarer Weise lagern; und einer Ölzufuhrdüse, die bei der oberen Drehströmung von jedem der Blöcke in Bezug auf die Drehrichtung einer Drehwelle ausgebildet ist und ein Schmieröl in einen Zwischenraum zwischen der inneren Umfangsfläche des Blocks und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle zuführt.
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Zumindest in dem zentralen Bereich eines vorderen seitlichen Rands des Blocks ist ein abgeschrägter Bereich ausgebildet, der in Richtung zu einer inneren Umfangsfläche des Blocks geneigt ist. Im Patentdokument 1 ist beschrieben, dass, da ein abgeschrägter Bereich angeordnet ist, Öl effizient in den Zwischenraum strömt und der Zwischenraum dann mit einer geringen Ölzufuhrmenge vollständig mit Öl gefüllt werden kann.
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LITERATURLISTE
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Patentliteratur
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Patentdokument 1:
JP 2000- 274 432 A -
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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Bei dem Gleitlager gemäß Patentdokument 1 wird jedoch in der Nähe der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle eine starke Scherströmung in der Drehrichtung der Drehwelle verursacht, und Luftblasen der Luft, die in dem Öl enthalten sind, strömen in den Zwischenraum. Dadurch wird der Zwischenraum bedauerlicherweise nicht immer vollständig mit Öl gefüllt.
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Darüber hinaus prallen Öl und Luftblasen, die eine Scherströmung in der Drehrichtung der Drehwelle aufweisen, in der Nähe des abgeschrägten Bereichs des Blocks, der sich etwas entfernt von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle befindet, an dem abgeschrägten Bereich des Blocks ab, und es wird eine Wirbelströmung verursacht, die zu einer Richtung hin strömt, die entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Drehwelle ist. Die Dichte der Luftblasen, die in dem Öl enthalten sind, ist geringer als jene des Öls. Im Hinblick auf die Zentrifugalkraft durch die Wirbelströmung sind die Luftblasen kleiner als das Öl, und folglich tendieren die Luftblasen dazu, in der Mitte der Wirbelströmung zu bleiben.
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Die Luftblasen sammeln sich in der Nähe des abgeschrägten Bereichs des Blocks, in dem eine Wirbelströmung verursacht wird, und es werden größere Luftblasen erzeugt. Daher gibt es einen Fall, in dem die Luftblasen schließlich durch den Zwischenraum eindringen. Diese Luftblasen werden leichter komprimiert als das Öl. Wenn die Luftblasen durch den Zwischenraum eindringen, wird dadurch der Druck einer Ölschicht reduziert, auf der die Drehwelle gelagert ist, und es bleibt ein Problem dahingehend bestehen, dass instabile Schwingungen an der Drehwelle und dem Block verursacht werden können.
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Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um die vorstehend erwähnten Themen bzw. Probleme zu lösen, und hat die Aufgabe, ein Gleitlager und eine drehbare Vorrichtung anzugeben, durch die in dem Öl enthaltene Luftblasen entfernt werden können und ein Zwischenraum mit einer geringen Ölzufuhrmenge effizient vollständig mit dem Öl gefüllt werden kann.
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Lösung für das Problem
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Bei einem Gleitlager gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Gleitlager, das eine Drehwelle einer drehbaren Vorrichtung lagert, und das Gleitlager weist Folgendes auf:
- - eine Ölzufuhrdüse, die einen Ölverteilungsbereich aufweist, der sich in einer axialen Richtung der Drehwelle erstreckt und ein Schmieröl zuführt, und
- - einen Block, der an einer rückwärtigen Seite der Ölzufuhrdüse in der Drehrichtung der Drehwelle angeordnet ist und die Drehwelle drehbar lagert,
- - wobei eine innere Umfangsfläche des Blocks, die einer äußeren Umfangsfläche der Drehwelle gegenüberliegt, eine seitliche Öffnungsfläche aufweist, in der ein Zwischenraum in radialer Richtung zwischen der inneren Umfangsfläche und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle von einer vorderen Endfläche des Blocks, die sich an einer vorderen Seite in der Drehrichtung der Drehwelle befindet, in Richtung zu der rückwärtigen Seite in der Drehrichtung kleiner wird, und
- - wobei das Gleitlager zwischen dem Ölverteilungsbereich und dem Block einen Blasenabführungspfad aufweist, der in das Schmieröl gemischte Luftblasen abführt.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Gleitlager auf der inneren Umfangsfläche des Blocks, die sich auf der rückwärtigen Seite der Ölzufuhrdüse befindet, eine Öffnungsfläche auf, in welcher der Zwischenraum in radialer Richtung zwischen der inneren Umfangsfläche und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle von der vorderen Endfläche des Blocks, die sich an der vorderen Seite in der Drehrichtung der Drehwelle befindet, in Richtung zu der rückwärtigen Seite in der Drehrichtung kleiner wird. Daher wird es möglich, das Öl effizient in den Zwischenraum zwischen der inneren Umfangsfläche des Blocks und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle zuzuführen.
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Da das Gleitlager des Weiteren zwischen dem Ölverteilungsbereich und dem Block einen Blasenabführungspfad aufweist, der in das Schmieröl gemischte Luftblasen abführt, dringen die Luftblasen nicht in den Bereich der Ölschicht zwischen der inneren Umfangsfläche des Blocks und der äußeren Umfangsfläche des Drehwelle ein. Folglich wird es möglich, das Auftreten von instabilen Schwingungen an der Drehwelle und dem Block zu verhindern.
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Wie vorstehend erwähnt, wird es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein Gleitlager und eine rotierende elektrische Maschine zu erhalten, bei der das Gleitlager verwendet wird, durch das die in dem Öl enthaltenen Luftblasen entfernt werden können und ferner ein Zwischenraum mit einer geringen Ölzufuhrmenge effizient vollständig mit dem Öl gefüllt werden kann.
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Figurenliste
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine Schnittansicht senkrecht zu der axialen Richtung, die den Aufbau eines Gleitlagers gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 2 eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A von 1, die den Aufbau des Gleitlagers gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 3 eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B von 2, die den Aufbau des Gleitlagers gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 4 eine detaillierte Schnittansicht eines Bereichs C in 3, die den umgebenden Aufbau einer Ölzufuhrdüse des Gleitlagers gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 5 eine detaillierte Schnittansicht des Bereichs C in 3, die den umgebenden Aufbau einer Ölzufuhrdüse des Gleitlagers gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 6 eine detaillierte Schnittansicht des Bereichs C in 3, die den umgebenden Aufbau einer Ölzufuhrdüse des Gleitlagers gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 7 eine detaillierte Schnittansicht des Bereichs C in 3, die den umgebenden Aufbau einer Ölzufuhrdüse des Gleitlagers gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 8 eine Schnittansicht senkrecht zu der axialen Richtung, die den Aufbau eines Gleitlagers gemäß Ausführungsform 2 zeigt;
- 9 eine Zeichnung, die einen Reduzierungseffekt in Bezug auf eine Ölzufuhrmenge bei dem Gleitlager gemäß Ausführungsform 2 zeigt;
- 10 eine Schnittansicht, die den umgebenden Aufbau der Ölzufuhrdüse eines Gleitlagers gemäß Ausführungsform 3 zeigt;
- 11 eine Schnittansicht, die den umgebenden Aufbau der Ölzufuhrdüse eines Gleitlagers gemäß Ausführungsform 4 zeigt;
- 12 eine Schnittansicht des Hauptbereichs, die den Aufbau eines Gleitlagers gemäß Ausführungsform 5 zeigt;
- 13 eine Schnittansicht des Hauptbereichs, die den Aufbau eines Gleitlagers gemäß Ausführungsform 6 zeigt;
- 14 eine Schnittansicht des Hauptbereichs, die den Aufbau eines Gleitlagers gemäß Ausführungsform 7 zeigt;
- 15 eine Schnittansicht, die den Aufbau einer Drehvorrichtung zeigt, bei der ein Gleitlager gemäß Ausführungsform 8 verwendet wird.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform 1
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Bei dem Gleitlager gemäß Ausführungsform 1 handelt es sich um ein Gleitlager, das eine Drehwelle drehbar lagert. Das Gleitlager gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann bei verschiedenen drehbaren Vorrichtungen eingesetzt werden, wie beispielsweise bei einer rotierenden elektrischen Maschine. 1 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Gleitlagers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In 1 ist ein Schnitt gezeigt, bei dem das Gleitlager 100 und eine Drehwelle 900 in einer Ebene senkrecht zu der axialen Mitte der Drehwelle 900 geschnitten sind. 2 ist eine Schnittansicht, die den Schnitt entlang einer Linie A-A von 1 zeigt.
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Die Richtung nach oben und unten in 1 bezeichnet zum Beispiel eine vertikale Richtung nach oben und unten. In 1 und in 3 und den nachfolgenden Zeichnungen, die erläutert werden, ist die Drehrichtung der Drehwelle 900 durch einen Pfeil gezeigt. Darüber hinaus wird auf die vordere Seite der Drehwelle 900 in der Drehrichtung als eine stromaufwärts gelegene Seite Bezug genommen, und auf die rückwärtige Seite in der Drehrichtung wird als eine stromabwärts gelegene Seite Bezug genommen.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, weist das Gleitlager 100 insgesamt eine ringförmige Gestalt auf. Die Drehwelle 900 ist in das Gleitlager 100 eingesetzt. Das Gleitlager 100 ist so konfiguriert, dass es die Drehwelle 900 drehbar lagert. In 1 handelt es sich bei der Drehrichtung der Drehwelle 900 um eine Richtung einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Die axiale Mitte der Drehwelle 900 erstreckt sich in einer horizontalen Richtung.
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In der folgenden Erläuterung wird auf eine Richtung parallel zu der axialen Mitte der Drehwelle 900 als eine axiale Richtung Bezug genommen. Darüber hinaus wird auf eine radiale Richtung, die zu der axialen Mitte zentriert ist, einfach als eine radiale Richtung Bezug genommen. Auf die Umfangsrichtung, die zu der axialen Mitte zentriert ist, wird einfach als eine Umfangsrichtung Bezug genommen.
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Das Gleitlager 100 ist ausgestattet mit: einem Trägerring 10, der auf einer äußeren Umfangsseite der Drehwelle 900 angeordnet ist; einem in der Drehrichtung der Drehwelle 900 stromabwärts gelegenen Block 20, der auf einer stromabwärts gelegenen Seite angeordnet ist; sowie einem in der Drehrichtung der Drehwelle 900 stromaufwärts gelegenen Block 21, der auf einer stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist, wobei diese Blöcke auf einer äußeren Umfangsseite der Drehwelle 900 und außerdem auf der inneren Umfangsseite des Trägerrings 10 angeordnet sind.
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Der stromabwärts gelegene Block 20 und der stromaufwärts gelegene Block 21 sind zwischen einem nach unten halbkreisförmigen Bereich inmitten der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 und einem nach unten halbkreisförmigen Bereich inmitten der inneren Umfangsfläche des Trägerrings 10 angeordnet. Der stromabwärts gelegene Block 20 und der stromaufwärts gelegene Block 21 sind entlang der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 jeweils an einer anderen Position der Umfangsrichtung angeordnet. Der stromaufwärts gelegene Block 21 ist in der Drehrichtung der Drehwelle 900 auf der stromaufwärts gelegenen Seite des stromabwärts gelegenen Blocks 20 mit einem Zwischenraum zwischen diesen angeordnet.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der stromabwärts gelegene Block 20 und der stromaufwärts gelegene Block 21 so konfiguriert, dass jeder der Blöcke in Bezug auf die äußere Umfangsfläche der Drehwelle 900 geneigt sein kann. Das Gleitlager 100, das auf diese Weise einen stromabwärts gelegenen Block 20 und einen stromaufwärts gelegenen Block 21 aufweist, wird als ein Gleitlager mit geneigten Blöcken bezeichnet.
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Das Gleitlager 100 weist eine Ölzufuhrdüse 30 auf, die ein Schmieröl 800 zwischen der Drehwelle 900 und jedem von dem stromabwärts gelegenen Block 20 und dem stromaufwärts gelegenen Block 21 zuführt. Die Ölzufuhrdüse 30 ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite des stromaufwärts gelegenen Blocks 21 angeordnet. Die Ölzufuhrdüse 30 ist ausgestattet mit: einem Ölverteilungsbereich 301, der Ölzufuhrlöcher 301a aufweist, die in der axialen Richtung angeordnet sind, wobei die Ölzufuhrlöcher Öl in der axialen Richtung verteilen und dieses zuführen; sowie einem Ölzufuhreinlass 302, der Öl in den Ölverteilungsbereich 301 zuführt.
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Wenn sich die Drehwelle 900 dreht, strömt das aus dem Ölzufuhrloch 301a zugeführte Schmieröl 800 in Verbindung mit Scherkräften durch die Drehung der Drehwelle 900 in der gleichen Richtung wie der Drehrichtung der Drehwelle 900. Das heißt, in dem Gleitlager 100 ist die Strömungsrichtung des Schmieröls 800 die gleiche wie die Drehrichtung der Drehwelle 900. Darüber hinaus ist auf beiden Seiten der axialen Richtung des Gleitlagers 100 eine seitliche Platte 50 angeordnet, und das Schmieröl 800 wird in das Innere zugeführt, das von dem Trägerring 10, den seitlichen Platten 50 und der Drehwelle 900 umgeben ist.
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Als Nächstes wird eine Erläuterung in Bezug auf den Aufbau des stromaufwärts gelegenen Blocks 21 angegeben. Insgesamt weist der stromaufwärts gelegene Block 21 eine teilzylinderartige Gestalt auf. Der stromaufwärts gelegene Block 21 weist eine innere Umfangsfläche 21a, eine äußere Umfangsfläche 21b sowie eine vordere Endfläche 21c auf. Die innere Umfangsfläche 21a ist so angeordnet, dass sie der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 gegenüberliegt. Die äußere Umfangsfläche 21b ist so angeordnet, dass sie der inneren Umfangsfläche des Trägerrings 10 gegenüberliegt.
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Die vordere Endfläche 21c auf einer stromaufwärts gelegenen Seite ist in Bezug auf die innere Umfangsfläche 21a auf der stromaufwärts gelegenen Seite ausgebildet, und es handelt sich um eine Endfläche, welche die innere Umfangsfläche 21a und die äußere Umfangsfläche 21b verbindet. Darüber hinaus weist die innere Umfangsfläche 21a eine Teilzylinderfläche 21a1 sowie eine seitliche Öffnungsfläche 21a2 auf, die auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Teilzylinderfläche 21a1 angeordnet ist und sich auf der äußeren Durchmesserseite der Teilzylinderfläche 21a1 befindet.
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Ferner ist das Gleitlager 100 mit einem Blasenabführungspfad 40 ausgestattet, der von einer äußeren Wandfläche 3011 und einer vorderen Endfläche 21c oder einer seitlichen Öffnungsfläche 21a2 des stromaufwärts gelegenen Blocks 21 umgeben ist, wobei sich die äußere Wandfläche 3011 von den äußeren Wandflächen des Ölverteilungsbereichs 301 auf der stromabwärts gelegenen Seite des Ölzufuhrlochs 301a befindet.
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3 ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt entlang der Linie B-B von 2 zeigt. 4 ist eine Zeichnung, welche die Details des Bereichs C von 3 zeigt. Hierbei ist der Blasenabführungspfad 40 von den Flächen senkrecht zu der vorderen Endfläche 21c oder der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 von der entferntesten Fläche und der nächstgelegenen Fläche von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 umgeben, die sich mit der äußeren Wandfläche 3011 schneiden.
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Die Strömung von Öl und Luft gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Verwendung von 5, 6 und 7 erläutert. Wie bei 4 handelt es sich bei diesen Zeichnungen um diejenigen, welche die Details des Bereichs C von 3 zeigen. Im Inneren des Gleitlagers 100 ist der vertikal obere Bereich eine Luftschicht, und der vertikal untere Bereich ist eine Ölschicht. An einer Grenzebene der Luftschicht und der Ölschicht gelangt Luft aufgrund der Scherkräfte durch die Drehung der Drehwelle 900 in die Ölschicht, und es bilden sich Luftblasen 801.
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In 5 wird ein dicker Pfeil verwendet, um die Strömung des Schmieröls 800 und der Luftblasen 801 zu zeigen. Das Schmieröl 800, das aus dem Ölzufuhrloch 301a zugeführt wird, vereinigt sich mit den umgebenden Luftblasen 801 und strömt zu der stromabwärts gelegenen Seite. Zumindest ein Teil des Schmieröls 800 strömt jedoch durch den Zwischenraum zwischen der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 und strömt dann durch den Zwischenraum zwischen der Teilzylinderfläche 21a1 und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900.
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Das Öl (das als eine Ölschicht definiert ist), das sich in dem Zwischenraum (der als der Bereich der Ölschicht definiert ist) zwischen der Teilzylinderfläche 21a1 und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 befindet, ist den Scherkräften durch die Drehung der Drehwelle 900 unterworfen, und es wird eine senkrechte Kraft (die als der Druck der Ölschicht definiert ist) in Bezug auf die Teilzylinderfläche 21a1 und die äußere Umfangsfläche der Drehwelle 900 erzeugt.
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Wenn die Anzahl der Umdrehungen der Drehwelle 900 hoch ist, kann durch diesen Druck der Ölschicht die Drehwelle 900 gelagert werden, und dadurch befinden sich die Drehwelle 900 und der stromabwärts gelegene Block 20 und der stromaufwärts gelegene Block 21 nicht in Kontakt. Dieser Druck der Ölschicht wird nur dann erzeugt, wenn die Ölschicht eine Keilform aufweist, bei der die Abmessung der Ölschicht in der radialen Richtung in Richtung zu der stromabwärts gelegenen Seite geringer wird.
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Auf den Effekt der Erzeugung eines Drucks der Ölschicht aufgrund dieser Keilform wird als einen Keil-Effekt Bezug genommen. Bei einem üblichen Lager wird zur Erzielung eines effizienten Keil-Effekts empfohlen, dass der Krümmungsradius der der Teilzylinderfläche 21a1 um etwa 0 % bis 1 % größer als der Krümmungsradius der Drehwelle 900 gestaltet wird.
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Auch bei einem Lager mit großer Abmessung ist die Abmessung einer Ölschicht in der radialen Richtung nur einige hundert Mikrometer schmal oder weniger. Dadurch strömt inmitten des Schmieröls 800, das aus dem Ölzufuhrloch 301a zugeführt wird, nur eine sehr geringe Menge an Öl, das sich in der Nähe der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 befindet, in den Bereich der Ölschicht.
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Der Großteil des verbliebenen Öls strömt entlang der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 nach hinten zu der stromaufwärts gelegenen Seite und wird durch den Blasenabführungspfad 40 auf der äußeren Durchmesserseite abgeführt. Da sich der Bereich der Ölschicht weiter entfernt von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 befindet, wird der Einfluss einer durch die Drehung der Drehwelle 900 verursachten Scherströmung geringer, und folglich wird die Geschwindigkeit des nach hinten strömenden Öls hoch.
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Als Nächstes wird im Gegensatz zu einem Vergleichsbeispiel eine Erläuterung in Bezug auf die Wirkung der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 und des Blasenabführungspfads 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform angegeben. In 6 ist die Strömung von großen Luftblasen 801 mit einem dicken Pfeil gezeigt. Die Kraft, die auf die Luftblase 801 einwirkt, umfasst eine Auftriebskraft einer turbulenten Strömung, die aufgrund einer turbulenten Strömung in der Richtung von der Wandoberfläche weg wirkt, sowie einen Strömungswiderstand, der in einer Richtung entgegengesetzt zu einer relativen Geschwindigkeit zwischen der Luftblase 801 und dem Öl wirkt.
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Während die Auftriebskraft der turbulenten Strömung proportional zu dem Volumen der Luftblase 801 ist, ist der Strömungswiderstand proportional zu dem Oberflächenbereich der Luftblase 801. Da große Luftblasen 801 ein relativ großes Volumen im Vergleich zum Oberflächenbereich aufweisen, wird eine Auftriebskraft einer turbulenten Strömung hoch in Bezug auf einen Strömungswiderstand. Folglich ist es leicht, die großen Luftblasen von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 zu trennen.
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Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit des Öls, das entlang der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 zu der stromaufwärts gelegenen Seite nach hinten strömt, um so höher, je weiter es von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 entfernt ist. Nach der Trennung von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 aufgrund einer Auftriebskraft einer turbulenten Strömung gleiten die großen Luftblasen 801 in der Nähe der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 auf der Strömung des Öls, das nach hinten strömt, und werden effizient zu dem Blasenabführungspfad 40 abgeführt.
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In 7 ist die Strömung von kleinen Luftblasen 801 mit einem dicken Pfeil gezeigt. Die kleinen Luftblasen 801, die von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 getrennt sind, gleiten auf der Strömung des Öls, das nach hinten strömt, und werden effizient zu dem Blasenabführungspfad 40 abgeführt. Die seitliche Öffnungsfläche 21a2 ist so ausgebildet, dass der minimale Wert des Abstands in radialer Richtung von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 zu der stromabwärts gelegenen Seite hin kleiner werden kann. Folglich wird auch hier aufgrund des Keil-Effekts ein Druck in dem Öl erzeugt. Die kleinen Luftblasen 801 in der Nähe der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 tendieren dazu, zu dem Bereich der Ölschicht zu strömen.
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Der minimale Wert des Abstands in radialer Richtung zwischen der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 wird jedoch zu der stromabwärts gelegenen Seite hin kleiner. Folglich nimmt der aufgrund des Keil-Effekts in dem Öl erzeugte Druck zu. Daher lösen sich entsprechend dem Henry Gesetz, gemäß dem die Gas-Löslichkeit höher wird, wenn der Druck höher ist, die kleinen Luftblasen 801 in dem Öl, bevor sie in den Bereich der Ölschicht eindringen.
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Wie vorstehend erwähnt, ist das Gleitlager 100 der vorliegenden Ausführungsform, das in den 1 bis 7 gezeigt ist, mit dem Ölverteilungsbereich 301 und dem Blasenabführungspfad 40 ausgestattet. In dem Ölverteilungsbereich 301 können das Schmieröl 800 und die Luftblasen 801, die beide eine Scherströmung in der Drehrichtung der Drehwelle 900 aufweisen, auch in der Mittelposition einer Wirbelströmung gemischt werden, die durch Abprallen an der vorderen Endfläche 21c und der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 auftritt. Dann wird es möglich, die Wirbelströmung einzuschränken, bei der es sich um einen Faktor dahingehend handelt, dass die Luftblasen 801 in der Nähe der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 bleiben.
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Darüber hinaus werden die großen Luftblasen 801 durch den Blasenabführungspfad 40 an der äußeren Durchmesserseite abgeführt, und die Luftblasen können durch den Zwischenraum zwischen dem Trägerring 10 und dem Ölverteilungsbereich 301 durch eine Auftriebskraft zu der Atmosphärenschicht in einer Richtung vertikal nach oben abgelassen werden. Die kleinen Luftblasen 801, die in der Nähe der Drehwelle 900 zurückbleiben, lösen sich in dem Öl durch einen Druck, der mittels des Keil-Effekts erzeugt wird, und dadurch kann ein Eindringen der Luftblasen 801 in den Bereich der Ölschicht eingeschränkt werden.
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Wie vorstehend erläutert, weist das Gleitlager 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Folgendes auf: eine Ölzufuhrdüse 30, die einen Ölverteilungsbereich 301 aufweist, der sich in einer axialen Richtung der Drehwelle 900 erstreckt und ein Schmieröl 800 zuführt, sowie einen in einer Drehrichtung der Drehwelle 900 stromaufwärts gelegenen Block 21, der an der rückwärtigen Seite der Ölzufuhrdüse 30 angeordnet ist und die Drehwelle 900 drehbar lagert, wobei eine innere Umfangsfläche 21a des stromaufwärts gelegenen Blocks 21, die einer äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 gegenüberliegt, eine seitliche Öffnungsfläche 21a2 aufweist, in welcher der Zwischenraum in radialer Richtung zwischen der inneren Umfangsfläche 21a und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 von der vorderen Endfläche 21c des stromaufwärts gelegenen Blocks 21, die sich in der Drehrichtung der Drehwelle 900 auf der vorderen Seite befindet, in Richtung zu der rückwärtigen Seite in der Drehrichtung geringer wird, und wobei das Gleitlager zwischen dem Ölverteilungsbereich 301 und dem stromaufwärts gelegenen Block 21 einen Blasenabführungspfad 40 aufweist, der in das Schmieröl 800 gemischte Luftblasen 801 abführt.
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Gemäß dieser Konfiguration wird das Eindringen von Luftblasen 801 in den Bereich der Ölschicht eingeschränkt. Dadurch kann der Bereich der Ölschicht mit einer geringen Ölzufuhrmenge vollständig mit Öl gefüllt werden, und instabile Schwingungen können verhindert werden.
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Darüber hinaus gibt es einen Fall, in dem die Luftblasen 801 auch in dem Öl enthalten sein können, das von der Ölzufuhrdüse 30 zugeführt wird. Gemäß dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform muss das Öl, wie das umgebende Öl, um das aus dem Zufuhrloch 301a eingespritzte Öl dem Bereich der Ölschicht zuzuführen, zuverlässig entlang des Zwischenraums zwischen der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 strömen.
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Dadurch werden die Luftblasen 801 in dem Öl, das aus dem Ölzufuhrloch 301a eingespritzt wird, wie die Luftblasen 801 in dem umgebenden Öl zu dem Blasenabführungspfad 40 abgeführt. Daher kann, auch im Hinblick auf die Luftblasen 801 in dem Öl, das aus dem Ölzufuhrloch 301a eingespritzt wird, das Eindringen in den Bereich der Ölschicht eingeschränkt werden, der Bereich der Ölschicht kann mit einer geringen Ölzufuhrmenge vollständig mit Öl gefüllt werden, und instabile Schwingungen können verhindert werden.
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Reibungsverluste, die durch die Reibung mit der Drehwelle und dem Öl verursacht werden, werden unterteilt in: einen Ölschichtverlust, bei dem es sich um den Reibungsverlust durch Scheren des Bereichs der Ölschicht handelt; und einen Bewegungsverlust, bei dem es sich um den Reibungsverlust durch die Bewegung des Öls handelt, das sich auf anderen Gebieten als dem Bereich der Ölschicht ansammelt.
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Wenn ein Lagerverlust als ein Verlust definiert ist, der in einem Gleitlager in Bezug auf die Energie der Drehwelle verursacht wird, ist der Lagerverlust nahezu gleich der Summe aus einem Ölschichtverlust und einem Bewegungsverlust. Im Allgemeinen ist der Ölschichtverlust proportional zu der Fläche der inneren Umfangsfläche eines Blocks, und der Bewegungsverlust ist proportional zu der Ölzufuhrmenge.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Bereich der Ölschicht mit einer geringen Ölzufuhrmenge vollständig mit Öl gefüllt werden. Dadurch kann das Öl reduziert werden, das sich auf anderen Gebieten als dem Bereich der Ölschicht ansammelt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann daher der Bewegungsverlust reduziert werden, und dadurch kann der Lagerverlust des Gleitlagers 100 reduziert werden.
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Darüber hinaus ist wie bei dem in 1 und 3 bis 7 gezeigten Aufbau die seitliche Öffnungsfläche 21a2 in einer gekrümmten Oberflächenform gestaltet, bei welcher der Winkel zwischen der ersten Tangentenlinie der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 und der zweiten Tangentenlinie der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 in Richtung zu der stromabwärts gelegenen Seite kleiner wird, wobei sich die zweite Tangentenlinie an einer Position befindet, die in der radialen Richtung in Bezug auf den Kontaktpunkt dieser ersten Tangentenlinie gegenüberliegt. So wird der Geschwindigkeitsvektor der radialen Richtung der Luftblasen 801 groß, die entlang der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 nach hinten strömen.
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Dadurch wird ein effizientes Abführen durch den Abführungspfad 40 hindurch zu der äußeren Durchmesserseite ohne eine Unterbrechung durch den Ölverteilungsbereich 301 möglich. Darüber hinaus kann durch Reduzieren des Zwischenraums zwischen der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 und der Drehwelle 900 in einer quadratischen Funktion in Richtung zu der stromabwärts gelegenen Seite der Druck des Öls in dem Zwischenraum effizienter erhöht werden. Dadurch können sich die kleinen Luftblasen 801 effizienter lösen, und das Eindringen der kleinen Luftblasen 801 in den Bereich der Ölschicht kann eingeschränkt werden.
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Ausführungsform 2
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Es wird das Gleitlager 100 gemäß Ausführungsform 2 erläutert. 8 ist eine Schnittansicht senkrecht zu der axialen Richtung, die den Aufbau des Gleitlagers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Es ist erwähnenswert, dass eine Erläuterung im Hinblick auf den gleichen Aufbau wie bei der Ausführungsform 1 weggelassen ist.
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Wie in 8 gezeigt, liegt der maximale Wert α des Winkels der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 in der Umfangsrichtung der Drehwelle 900 im Bereich von 8 % bis 16 % des maximalen Werts β des Winkels der inneren Umfangsfläche 21a in der Umfangsrichtung. 9 ist eine Zeichnung, die den Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge in dem Gleitlager gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Öffnungsverhältnis auf der horizontalen Achse ist definiert als das Verhältnis von Winkel α zu Winkel β (100 α/β).
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Der Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge auf der vertikalen Achse ist definiert als die Rate der reduzierten Ölzufuhrmenge, die durch Anordnen der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 und Einschränken von instabilen Schwingungen erhalten wird, gegenüber dem Fall, in dem der stromaufwärts gelegene Block 21 nicht mit der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 ausgestattet ist.
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Wenn das Öffnungsverhältnis größer wird, nimmt der Druck des Öls gemäß einer quadratischen Funktion zu, wobei der Druck auf den Keil-Effekt zurückzuführen ist, der in dem Zwischenraum zwischen der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 und der Drehwelle 900 erzeugt wird. Wenn das Öffnungsverhältnis gleich 6 % oder höher ist, beginnt ein Anteil der kleinen Luftblasen 801 durch eine Druckzunahme, sich in dem Öl zu lösen. Wenn das Öffnungsverhältnis über 8 % hinausgeht, lösen sich die meisten der kleinen Luftblasen 801 in dem Öl.
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Wenn das Öffnungsverhältnis höher ist, nimmt darüber hinaus die Fläche der Teilzylinderfläche 21a1 ab. Um einen Druck der Ölschicht zu erhalten, der zum Lagern der Drehwelle 900 ausreichend ist, nähert sich dadurch die Drehwelle 900 an die Teilzylinderfläche 21a1 an. Darüber hinaus dreht sich der stromaufwärts gelegene Block 21 durch das Momentengleichgewicht an der Lagerungsposition des stromaufwärts gelegenen Blocks 21 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Drehwelle 900. Folglich nimmt die Dicke einer Ölschicht auf der stromaufwärts gelegenen Seite ab.
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Wenn die Dicke der Ölschicht auf der stromaufwärts gelegenen Seite abnimmt, wird es leicht, den Bereich der Ölschicht mit einer geringen Ölzufuhrmenge vollständig mit Öl zu füllen. Abgesehen von dem Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge durch eine Entfernung von Blasen kann dadurch ein Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge erzielt werden, der proportional zu einem Öffnungsverhältnis ist.
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Wenn das Öffnungsverhältnis jedoch über 16 % hinausgeht, gibt es einen Fall, in dem die Dicke der Ölschicht extrem abnimmt und die Möglichkeit besteht, dass die Drehwelle 900 und die Teilzylinderfläche 21a1 in Kontakt kommen, oder es gibt einen Fall, in dem die Scherung einer Ölschicht erhöht wird und dann die Temperatur der Ölschicht extrem ansteigen kann. Ferner gibt es einen Fall, in dem diese Fälle schließlich zu einem Einbrennen oder einer unüblichen Abnutzung der Teilzylinderfläche 21a1 führen. In diesem Fall kann der Betrieb nicht unter irgendwelchen Bedingungen für die Ölzufuhrmenge durchgeführt werden, und dann gibt es keinen Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge.
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Das heißt, wie in 11 gezeigt, wenn der Effekt durch die Lösung der kleinen Luftblasen 801 und der Effekt durch die Reduzierung der Dicke der Ölschicht addiert werden, kann ein herausragender Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge erzielt werden, indem das Öffnungsverhältnis in dem Bereich von 6 % bis 16 % vorgegeben wird. Darüber hinaus kann durch Begrenzen des Öffnungsverhältnisses auf den Bereich von 8 % bis 16 % ein herausragenderer Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge zuverlässig erzielt werden.
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Gemäß dieser Konfiguration wird in Bezug auf das Öffnungsverhältnis, das heißt, die Abmessung der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 in der Umfangsrichtung gegenüber der Abmessung der inneren Umfangsfläche 21a des stromaufwärts gelegenen Blocks 21 in der Umfangsrichtung, ein Bereich von 6 % bis 16 % in Bezug auf den Winkel in der Umfangsrichtung der Drehwelle 900 vorgegeben.
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Dadurch kann ein herausragender Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge erzielt werden. Ferner kann der Bereich der Ölschicht mit einer geringen Ölzufuhrmenge vollständig mit Öl gefüllt werden, und instabile Schwingungen können effizienter eingeschränkt werden. Ferner kann durch Begrenzen des Öffnungsverhältnisses in dem Bereich von 8 % bis 16 % ein herausragenderer Reduzierungseffekt in Bezug auf die Ölzufuhrmenge zuverlässig erzielt werden.
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Ausführungsform 3
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Es wird das Gleitlager gemäß Ausführungsform 3 erläutert. 10 ist eine detaillierte Schnittansicht des Bereichs C in 3, die den umgebenden Aufbau der Ölzufuhrdüse 30 des Gleitlagers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In dieser Zeichnung ist die Form der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 des stromaufwärts gelegenen Blocks 21 in Bezug auf jene der Ausführungsform 1 abgeändert, und im Hinblick auf den gleichen Aufbau wie bei der Ausführungsform 1 ist eine Erläuterung weggelassen.
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Wie in 10 gezeigt, ist an der Position, an der die vordere Endfläche 21c und die seitliche Öffnungsfläche 21a2 verbunden sind, eine geneigte Fläche so angeordnet, dass die Tangentenlinie 21a20 der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 durch einen Blasenabführungspfad 40 hindurch verlaufen kann (außerdem ist eine Grenzebene enthalten).
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Gemäß dieser Konfiguration kann der Blasenabführungspfad 40 sichergestellt werden, durch den die Tangentenlinie 21a20 der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 hindurch verläuft. Dadurch können die Luftblasen 801, die entlang der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 nach hinten zu der stromaufwärts gelegenen Seite strömen, ohne Unterbrechung durch den Ölverteilungsbereich 301 effizient zu dem Blasenabführungspfad 40 geleitet werden.
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Ausführungsform 4
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Es wird das Gleitlager gemäß Ausführungsform 4 erläutert. 11 ist eine detaillierte Schnittansicht des Bereichs C in 3, die den umgebenden Aufbau der Ölzufuhrdüse 30 des Gleitlagers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Es ist erwähnenswert, dass die Form der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 des stromaufwärts gelegenen Blocks 21 in dieser Zeichnung in Bezug auf jene bei der Ausführungsform 1 abgeändert ist, und im Hinblick auf den gleichen Aufbau wie bei der Ausführungsform 1 ist eine Erläuterung weggelassen.
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Wie in 11 gezeigt, besteht die seitliche Öffnungsfläche 21a2 aus einer Mehrzahl von geneigten Flächen oder gekrümmten Oberflächen. Von diesen geneigten Flächen oder gekrümmten Oberflächen befindet sich die seitliche Öffnungsfläche 21a23, bei der ein Winkel, den sie mit der Teilzylinderfläche 21a1 bildet, am kleinsten wird, auf der am meisten stromabwärts gelegenen Seite von der Mehrzahl von geneigten Flächen oder gekrümmten Oberflächen.
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Das heißt, der Winkel, der zwischen einer ersten Tangentenlinie einer geneigten Fläche oder einer gekrümmten Oberfläche und einer zweiten Tangentenlinie der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 gebildet wird, wird an der hintersten Seite der seitlichen Öffnungsfläche 21a2 in der Drehrichtung der Drehwelle 900 minimal, wobei sich die zweite Tangentenlinie an einer Position befindet, die in der radialen Richtung in Bezug auf den Kontaktpunkt der ersten Tangentenlinie gegenüberliegt.
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Gemäß dieser Konfiguration können die Luftblasen 801, die entlang der seitlichen Öffnungsfläche 21a23 nach hinten zu der stromaufwärts gelegenen Seite strömen, durch den Blasenabführungspfad 40 hindurch ohne Unterbrechung durch die seitliche Öffnungsfläche 21a22 und die seitliche Öffnungsfläche 21a21 der stromaufwärts gelegenen Seite effizient zu der äußeren Durchmesserseite abgeführt werden.
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Ausführungsform 5
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Es wird das Gleitlager gemäß Ausführungsform 5 erläutert. 12 ist eine Schnittansicht des Hauptbereichs in 2, die den Aufbau des Gleitlagers gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Es ist erwähnenswert, dass im Hinblick auf den gleichen Aufbau wie bei der Ausführungsform 1 eine Erläuterung weggelassen ist.
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In Bezug auf die Ölzufuhrdüse 30 ist die minimale äußere Abmessung a des Ölzufuhreinlasses 302, wie in 12 gezeigt, in der axialen Richtung so vorgegeben, dass sie gleich der Hälfte oder weniger der maximalen äußeren Abmessung b des Ölverteilungsbereichs 301 in der axialen Richtung ist. Das heißt, die Relation a < b/2 ist erfüllt.
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Gemäß dieser Konfiguration ist ein ausreichender Strömungspfad zwischen dem Trägerring 10 und dem Ölverteilungsbereichs 301 sichergestellt. Dadurch können die Luftblasen 801, die durch den Blasenabführungspfad 40 hindurch geströmt sind, durch den Strömungspfad zwischen dem Trägerring 10 und dem Ölverteilungsbereich 301 durch eine Auftriebskraft effizienter zu der Atmosphärenschicht in einer Richtung vertikal nach oben abgeführt werden.
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Ausführungsform 6
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Es wird das Gleitlager gemäß Ausführungsform 6 erläutert. 13 ist eine Schnittansicht des Hauptbereichs in 2, die den Aufbau des Gleitlagers gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In dieser Zeichnung ist die Form der Ölzufuhrdüse 30 in Bezug auf jene der Ausführungsform 1 abgeändert, und im Hinblick auf den gleichen Aufbau wie bei der Ausführungsform 1 ist eine Erläuterung weggelassen.
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In Bezug auf die Ölzufuhrdüse 30 ist der Ölzufuhreinlass 302, der mit dem Ölverteilungsbereich 301 und dem Trägerring 10 verbunden ist, wie in 13 gezeigt, außerhalb der Mitte in axialer Richtung des Ölverteilungsbereichs 301 angeordnet, zum Beispiel an beiden Enden in axialer Richtung.
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Gemäß dieser Konfiguration ist an der Position der Mitte in axialer Richtung des Ölverteilungsbereichs 301 ein Strömungspfad zwischen dem Ölverteilungsbereich 301 und dem Trägerring 10 sichergestellt. Dadurch können die Luftblasen 801, die durch den Blasenabführungspfad 40 hindurch geströmt sind, durch eine Auftriebskraft durch den Strömungspfad zwischen dem Trägerring 10 und dem Ölverteilungsbereich 301 hindurch effizienter zu der Atmosphärenschicht in einer Richtung vertikal nach oben abgeführt werden.
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Der Druck der Ölschicht, auf der die Drehwelle 900 gelagert ist, wird an der Position der Mitte in axialer Richtung der Teilzylinderfläche 21a1 am höchsten. Dadurch liegt das volle Gewicht auf der Einschränkung des Eindringens der Luftblasen 801 an der Position der Mitte in axialer Richtung, und dann können instabile Schwingungen effizienter eingeschränkt werden.
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Darüber hinaus verläuft die Strömung des Öls, das sich auf der Innenseite des Ölverteilungsbereichs 301 befindet, gemäß der vorliegenden Ausführungsform in die Richtung, die von den Ölzufuhreinlässen 302 an den beiden Enden in axialer Richtung zu der Mitte in axialer Richtung hin gerichtet ist. Dadurch enthält die Strömung des Öls, das durch das Ölzufuhrloch 301a zugeführt wird, außerdem einen Geschwindigkeitsvektor in der Richtung, die von den beiden Enden in axialer Richtung zu der Mitte in axialer Richtung hin gerichtet ist.
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Daher kann die Ölzufuhrmenge an der Position der Mitte in axialer Richtung vergleichsweise vergrößert werden. Ferner kann der Bereich der Ölschicht an der Position der Mitte in axialer Richtung, an welcher der Druck der Ölschicht hoch ist, mit einer geringen Ölzufuhrmenge vollständig mit Öl gefüllt werden, und instabile Schwingungen können effizienter eingeschränkt werden.
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Ferner sind die Ölzufuhreinlässe 302 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an den beiden Enden in axialer Richtung des Ölverteilungsbereichs 301 angeordnet. Wenn jedoch ein Ölzufuhreinlass nur an einem der beiden Enden angeordnet ist, wird der Strömungspfad zwischen dem Ölverteilungsbereich 301 und dem Trägerring 10 breiter sichergestellt. Dadurch können die Luftblasen 801 effizienter zu der Atmosphärenschicht abgeführt werden. Das heißt, das Eindringen von Luftblasen 801 kann effizienter eingeschränkt werden, und instabile Schwingungen können eingeschränkt werden.
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Ausführungsform 7
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Es wird das Gleitlager gemäß Ausführungsform 7 erläutert. 14 ist eine Schnittansicht des Hauptbereichs in 2, die den Aufbau des Gleitlagers gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In dieser Zeichnung ist die Form der Ölzufuhrdüse 30 in Bezug auf jene der Ausführungsform 1 abgeändert, und im Hinblick auf den gleichen Aufbau wie bei der Ausführungsform 1 ist eine Erläuterung weggelassen.
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Wie in 14 gezeigt, ist der Ölverteilungsbereich 301 ohne Einsetzen des Ölzufuhreinlasses 302 direkt mit den zwei seitlichen Platten 50 verbunden, die den stromabwärts gelegenen Block 20 und den stromaufwärts gelegenen Block 21 in der axialen Richtung umgeben.
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Gemäß dieser Konfiguration ist ein Strömungspfad zwischen dem Ölverteilungsbereich 301 und dem Trägerring 10 an sämtlichen der Positionen in axialer Richtung des Ölverteilungsbereichs 301 sichergestellt. Dadurch können die Luftblasen 801 effizienter zu der Atmosphärenschicht abgeführt werden. Das heißt, das Eindringen der Luftblasen 801 kann effizienter eingeschränkt werden, und instabile Schwingungen können eingeschränkt werden.
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Darüber hinaus ist der Ölverteilungsbereich 301 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit zwei seitlichen Platten 50 verbunden. Auch wenn der Ölverteilungsbereich 301 so konfiguriert ist, dass er nur mit der einen seitlichen Platte 50 verbunden ist, ist es jedoch möglich, den gleichen Effekt zu erzielen.
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Ausführungsform 8
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Es wird eine drehbare Vorrichtung gemäß Ausführungsform 8 erläutert. 15 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau einer drehbaren Vorrichtung 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, wobei die drehbare Vorrichtung entlang der axialen Richtung geschnitten ist. Die Richtung nach oben und unten in 15 bezeichnet zum Beispiel eine vertikale Richtung nach oben und unten.
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Wie in 15 gezeigt, ist die drehbare Vorrichtung 1000 ausgestattet mit: einer Drehwelle 900, die horizontal montiert ist, einem Paar von Gleitlagern 100, welche die beiden Enden der Drehwelle 900 drehbar lagern; sowie einem Stator 901, der an der äußeren Umfangsseite der Drehwelle 900 montiert ist. Bei zumindest einem von dem Paar von Gleitlagern 100 handelt es sich um ein Gleitlager gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 7.
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Jedes der Gleitlager 100 ist an der äußeren Umfangsseite des Endbereichs der Drehwelle 900 montiert. Jedes der Gleitlager 100 lagert die Last in radialer Richtung der Drehwelle 900 einschließlich des Eigengewichts der Drehwelle 900. Die Drehwelle 900 weist einen Rotor 900a auf, in dem magnetische Pole ausgebildet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform als einem Beispiel für die drehbare Vorrichtung 1000 ist eine rotierende elektrische Maschine dargestellt, die in dem Stator 901 eine Wechselspannung induziert und Elektrizität erzeugt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können Lagerverluste reduziert werden, die in dem Gleitlager 100 in Bezug auf die Energie der Drehwelle 900 verursacht werden. Dadurch kann die Stromerzeugungseffizienz der rotierenden elektrischen Maschine erhöht werden. Da die Ölzufuhrmenge, die dem Gleitlager 100 zugeführt wird, reduziert werden kann, kann darüber hinaus die Abmessung der Ölzufuhrvorrichtung, wie einer Ölzuführungspumpe 902, reduziert werden.
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In dem Gleitlager 100 gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 8 kann die Anzahl von Ölzufuhrdüsen gleich zwei oder größer sein. Im Hinblick auf die Anordnungsposition in Bezug auf jeden/jede der Blöcke und Ölzufuhrdüsen ist diese nicht auf die in 2 gezeigte Anordnungsposition beschränkt.
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In dem Gleitlager 100 gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 8 sind die Form und die Anordnung des Strömungspfads für die Zufuhr von Öl zu dem Ölzufuhreinlass 302 nicht eingeschränkt.
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In dem Gleitlager 100 gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 8 kann die seitliche Öffnungsfläche 21a2 in dem stromabwärts gelegenen Block 20 angeordnet sein, und der Ölverteilungsbereich 301, das Ölzufuhrloch 301a sowie der Blasenabführungspfad 40 können auf der stromaufwärts gelegenen Seite des stromabwärts gelegenen Blocks 20 angeordnet sein. Demgemäß befindet sich die Position der axialen Mitte der Drehwelle 900 an einer bilateral symmetrischen Position, und es wird möglich, die Dicke einer Ölschicht zu vergrößern.
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Wenn das Öl, das sich in dem Zwischenraum zwischen der inneren Umfangsfläche 21a des stromaufwärts gelegenen Blocks 21 und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 befindet, darüber hinaus aus dem Zwischenraum in der Drehrichtung herausrutscht, wird aufgrund eines rasch verringerten Drucks eine Kavitation (Gaszündung) verursacht. Es ist jedoch auch möglich, das Strömen des Gases, das durch die Kavitation erzeugt wird, entlang der Drehung der Drehwelle 900 in den Zwischenraum zwischen der inneren Umfangsfläche des stromabwärts gelegenen Blocks 20 und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 900 einzuschränken.
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In dem Gleitlager 100 gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 8 wird es ermöglicht, dass der stromabwärts gelegene Block 20 und der stromaufwärts gelegene Block 21 eine Monoschicht-Struktur aufweisen können, die aus einem einzigen Material gebildet ist, und dass sie eine Mehrschicht-Struktur aufweisen können, die aus zwei oder mehr Materialien gebildet ist. Im Hinblick auf das Herstellungsmaterial für den stromabwärts gelegenen Block 20 und den stromaufwärts gelegenen Block 21 können verschiedene Materialen verwendet werden, wie beispielsweise Metall und Harz.
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In dem Gleitlager 100 gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 8 wird ermöglicht, dass der stromabwärts gelegene Block 20 und der stromaufwärts gelegene Block 21 eine feste Breite in der axialen Richtung gegenüber der gesamten Anordnung in der Umfangsrichtung aufweisen können und dass sie eine Breite in der axialen Richtung aufweisen können, die an jeder Position der Umfangsrichtung unterschiedlich ist.
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Im Hinblick auf das Gleitlager 100 gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 8 ist ein Zustand enthalten, in dem das Schmieröl 800 dem Inneren des Gleitlagers 100 nicht zugeführt wird.
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In dem Gleitlager 100 gemäß irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 8 ist die Form des Ölverteilungsbereichs 301 der Ölzufuhrdüse 30 nicht auf die Form eines Zylinders beschränkt. Solange die Querschnittsform eine Form aufweist, wie beispielsweise eine Ellipse oder ein Polygon, in welcher der Blasenabführungspfad 40 durch die Strömung des Schmieröls 800 gebildet werden kann, wird der gleiche Effekt auch bei anderen Formen erzielt.
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Bei der vorliegenden Erfindung umfassen Begriffe, die eine Richtung anzeigen, wie beispielsweise „axiale Richtung“, „radiale Richtung“, „Umfangsrichtung“, „Drehrichtung“ sowie „senkrecht“ nicht nur eine Richtung, die in einer derart strikten Weise verwendet wird, sondern umfassen auch eine Richtung, in der im Wesentlichen die gleiche Funktion erzielt wird.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist der Begriff, der die Änderung in Bezug auf eine Länge oder eine Anzahl anzeigt, wie „wird kleiner in Richtung zu der stromabwärts gelegenen Seite“, nicht auf den Zustand einer monotonen Verringerung beschränkt, sondern er umfasst auch einen Zustand, in dem nur ein Teil des Bereichs verringert wird, einen Zustand, in dem eine Verringerungsrate in jedem Bereich unterschiedlich ist, sowie einen Zustand, in dem eine Länge oder eine Anzahl graduell verringert wird. Im Hinblick auf die Begriffe, wie „wird größer in Richtung zu der stromabwärts gelegenen Seite“, gilt ebenfalls das Gleiche.
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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei Ausdrücken wie „ausgestattet mit“, „versehen mit“, „enthaltend“ sowie „aufweisend“ nicht um exklusive Begriffe, bei denen die Existenz anderer Komponenten ausgeschlossen ist.
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Wenngleich die vorliegende Erfindung vorstehend in Bezug auf verschiedene exemplarische Ausführungsformen und Realisierungen beschrieben ist, versteht es sich, dass die verschiedenen Merkmale, Aspekte und Funktionalitäten, die bei einer oder mehreren der einzelnen Ausführungsformen beschrieben sind, in ihrer Einsetzbarkeit nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt sind, bei der sie beschrieben sind, sondern dass sie stattdessen allein oder in verschiedenen Kombinationen bei einer oder mehreren Ausführungsformen eingesetzt werden können.
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Daher versteht es sich, dass zahlreiche Modifikationen, die nicht beispielhaft aufgezeigt wurden, konzipiert werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann zumindest eine der Komponenten modifiziert, hinzugefügt oder eliminiert werden. Zumindest eine der Komponenten, die bei zumindest einer der bevorzugten Ausführungsformen erwähnt sind, kann ausgewählt und mit den Komponenten kombiniert werden, die bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform erläutert sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Trägerring
- 20
- stromabwärts gelegener Block
- 21
- stromaufwärts gelegener Block
- 21a
- innere Umfangsfläche
- 21a1
- Teilzylinderfläche
- 21a2
- seitliche Öffnungsfläche
- 21a20
- Tangentenlinie
- 21a21
- seitliche Öffnungsfläche
- 21a22
- seitliche Öffnungsfläche
- 21a23
- seitliche Öffnungsfläche
- 21b
- äußere Umfangsfläche
- 21c
- vordere Endfläche
- 30
- Ölzufuhrdüse
- 301
- Ölverteilungsbereich
- 301a
- Ölzufuhrloch
- 302
- Ölzufuhreinlass
- 3011
- äußere Wandfläche
- 40
- Blasenabführungspfad
- 50
- seitliche Platte
- 100
- Gleitlager
- 800
- Schmieröl
- 801
- Luftblase
- 900
- Drehwelle
- 900a
- Rotor
- 901
- Stator
- 902
- Ölzuführungspumpe
- 1000
- drehbare Vorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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