JP2002005159A - フォイル軸受 - Google Patents
フォイル軸受Info
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- foil
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- rotating shaft
- upper foil
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/024—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. radial foil bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/02—Sliding-contact bearings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アッパーフォイルのコーティングの磨耗が少
なく、かつ軸受の冷却が効果的に行い得て寿命が長いフ
ォイル軸受を提供する。 【解決手段】 アンダーフォイルＵＦ１とアンダーフォ
イルＵＦ２の保持部ＦＸ１、ＦＸ２における軸受用孔Ｈ
の内周面に凹部Ｊ１を設ける。したがって、回転軸Ｓの
低速時にアッパーフォイルＡＦとの摺接が存在するも、
アンダーフォイルＵＦ１は凹部Ｊ１に侵入するまでたわ
み、このアンダーフォイルＵＦ１に沿ってアッパーフォ
イルＡＦもたわむので回転軸ＳとアッパーフォイルＡＦ
の接触圧は小さくなる。また、凹部Ｊ１を介して冷却ガ
スの流通が円滑に行われる。
なく、かつ軸受の冷却が効果的に行い得て寿命が長いフ
ォイル軸受を提供する。 【解決手段】 アンダーフォイルＵＦ１とアンダーフォ
イルＵＦ２の保持部ＦＸ１、ＦＸ２における軸受用孔Ｈ
の内周面に凹部Ｊ１を設ける。したがって、回転軸Ｓの
低速時にアッパーフォイルＡＦとの摺接が存在するも、
アンダーフォイルＵＦ１は凹部Ｊ１に侵入するまでたわ
み、このアンダーフォイルＵＦ１に沿ってアッパーフォ
イルＡＦもたわむので回転軸ＳとアッパーフォイルＡＦ
の接触圧は小さくなる。また、凹部Ｊ１を介して冷却ガ
スの流通が円滑に行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アッパーフォイル
とアンダーフォイルの組み合わせにて回転軸を非接触に
て支承するフォイル軸受に関する。
とアンダーフォイルの組み合わせにて回転軸を非接触に
て支承するフォイル軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のフォイル軸受は、ターボ型高速
回転機器すなわちたとえばターボ型コンプレッサやター
ボ型ドライポンプおよびターボ分子ポンプなどの回転機
器における高速回転軸の軸受として使用される。
回転機器すなわちたとえばターボ型コンプレッサやター
ボ型ドライポンプおよびターボ分子ポンプなどの回転機
器における高速回転軸の軸受として使用される。
【０００３】このフォイル軸受は、図４に示すとおり、
ステータたとえばハウジングＫに穿設された軸受用孔Ｈ
の内周面に配置された複数個のアンダーフォイルＵＦ１
〜ＵＦ５と、これらアンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５に
よって支持されるアッパーフォイルＡＦとを有し、この
アッパーフォイルＡＦと軸受される回転軸Ｓとの間に発
生される動圧にて、この回転軸Ｓを軸受用孔Ｈに対し非
接触にて支承するものである。
ステータたとえばハウジングＫに穿設された軸受用孔Ｈ
の内周面に配置された複数個のアンダーフォイルＵＦ１
〜ＵＦ５と、これらアンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５に
よって支持されるアッパーフォイルＡＦとを有し、この
アッパーフォイルＡＦと軸受される回転軸Ｓとの間に発
生される動圧にて、この回転軸Ｓを軸受用孔Ｈに対し非
接触にて支承するものである。
【０００４】この図４はフォイル軸受の構成をわかりや
すく説明するため、実際よりもこれら両方のフォイルを
分厚くし、軸受用孔Ｈと回転軸Ｓとの間隙も拡大して示
している。また図示例の場合、アンダーフォイルＵＦ１
〜ＵＦ５は５個で、それぞれ軸受用孔Ｈの内周に等間隔
に配置されている。すなわち、図示例では７２度の角度
ごとにフォイル保持用の溝Ｍ１〜Ｍ５が形成され、この
それぞれの溝にアンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５のそれ
ぞれの一端に付設された保持部ＦＸ１〜ＦＸ５が挿入さ
れている。これらアンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５は弾
力性を有し、他端は軸受用孔Ｈの他の内面に係止された
状態となっている。このようにそれぞれのアンダーフォ
イルＵＦ１〜ＵＦ５は、それぞれの両端がステータＫ側
すなわち軸受用孔Ｈの内周面に係止された形で配置され
ている。なお、回転軸Ｓを囲撓するようにアッパーフォ
イルＡＦが設置されているが、このアッパーフォイルＡ
Ｆは、その保持部ＡＸ１、ＡＸ２が保持用の溝Ｂ１、Ｂ
２に挿入されて固定保持されている。
すく説明するため、実際よりもこれら両方のフォイルを
分厚くし、軸受用孔Ｈと回転軸Ｓとの間隙も拡大して示
している。また図示例の場合、アンダーフォイルＵＦ１
〜ＵＦ５は５個で、それぞれ軸受用孔Ｈの内周に等間隔
に配置されている。すなわち、図示例では７２度の角度
ごとにフォイル保持用の溝Ｍ１〜Ｍ５が形成され、この
それぞれの溝にアンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５のそれ
ぞれの一端に付設された保持部ＦＸ１〜ＦＸ５が挿入さ
れている。これらアンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５は弾
力性を有し、他端は軸受用孔Ｈの他の内面に係止された
状態となっている。このようにそれぞれのアンダーフォ
イルＵＦ１〜ＵＦ５は、それぞれの両端がステータＫ側
すなわち軸受用孔Ｈの内周面に係止された形で配置され
ている。なお、回転軸Ｓを囲撓するようにアッパーフォ
イルＡＦが設置されているが、このアッパーフォイルＡ
Ｆは、その保持部ＡＸ１、ＡＸ２が保持用の溝Ｂ１、Ｂ
２に挿入されて固定保持されている。
【０００５】以上のような構成において、フォイル軸受
は図３に示すような原理に基づいて回転軸Ｓを非接触で
支承する。すなわち、図３に示すとおり、回転軸Ｓが矢
印Ｄ方向に高速回転されると、アッパーフォイルＡＦと
回転軸Ｓの外周面との間に形成される楔形状空間に空気
（ガス）が矢印Ｇ方向から押し込まれ、アッパーフォイ
ルＡＦと回転軸Ｓとの間の楔状空間に動圧Ｆが発生す
る。この動圧Ｆは、図３に示されるようにアッパーフォ
イルＡＦの位置により、その大きさに差異が生じるが、
一定の外周面域において発生しアッパーフォイルＡＦを
ステータＫ側に付勢し、気体膜を形成する。この気体膜
を介して回転軸Ｓを浮上させ、非接触状態で回転軸Ｓが
支承される。この時アンダーフォイルＵＦ１はアッパー
フォイルＡＦを弾力にて適正に支持し、軸受としての剛
性とプリロードを与える。
は図３に示すような原理に基づいて回転軸Ｓを非接触で
支承する。すなわち、図３に示すとおり、回転軸Ｓが矢
印Ｄ方向に高速回転されると、アッパーフォイルＡＦと
回転軸Ｓの外周面との間に形成される楔形状空間に空気
（ガス）が矢印Ｇ方向から押し込まれ、アッパーフォイ
ルＡＦと回転軸Ｓとの間の楔状空間に動圧Ｆが発生す
る。この動圧Ｆは、図３に示されるようにアッパーフォ
イルＡＦの位置により、その大きさに差異が生じるが、
一定の外周面域において発生しアッパーフォイルＡＦを
ステータＫ側に付勢し、気体膜を形成する。この気体膜
を介して回転軸Ｓを浮上させ、非接触状態で回転軸Ｓが
支承される。この時アンダーフォイルＵＦ１はアッパー
フォイルＡＦを弾力にて適正に支持し、軸受としての剛
性とプリロードを与える。
【０００６】このようにフォイル軸受は、回転軸Ｓをス
テータＫ側に対して非接触状態により支承し、軸受する
ことを特徴とするものであるが、空気（ガス）の圧入に
より固体とガスとの摩擦によって発熱し、軸受全体とし
てはかなりの高温体となる。この発熱による温度上昇
は、フォイルに熱による変形や損傷を生じさせ軸受の寿
命を低下させることから、この上昇を抑えるため軸受内
部の隙間すなわちステータ側（ハウジング）Ｋ、アンダ
ーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５、アッパーフォイルＡＦおよ
び回転軸Ｓの間の微小隙間に冷却ガス（フロンガスな
ど）を流通させるようにしている。
テータＫ側に対して非接触状態により支承し、軸受する
ことを特徴とするものであるが、空気（ガス）の圧入に
より固体とガスとの摩擦によって発熱し、軸受全体とし
てはかなりの高温体となる。この発熱による温度上昇
は、フォイルに熱による変形や損傷を生じさせ軸受の寿
命を低下させることから、この上昇を抑えるため軸受内
部の隙間すなわちステータ側（ハウジング）Ｋ、アンダ
ーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５、アッパーフォイルＡＦおよ
び回転軸Ｓの間の微小隙間に冷却ガス（フロンガスな
ど）を流通させるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したとおり、
フォイル軸受は回転軸Ｓが回転している運転中において
は、この回転軸Ｓを非接触にして支承し、回転軸Ｓの高
速回転を保障する。しかし、回転軸Ｓの停止時および起
動開始時や停止する終了時の低速時においては、動圧Ｆ
の発生は小さく、アッパーフォイルＡＦを押さえつけな
がら接触していく。この時、アンダーフォイルＵＦ１は
図５に示すように、軸受用孔Ｈの内周面に沿ってたわ
み、アンダーフォイルＵＦ１の円弧状中心近辺をアッパ
ーフォイルＡＦが押さえつける形となり、回転軸Ｓの外
周面はアッパーフォイルＡＦに摺接する。この摺接によ
って、アッパーフォイルＡＦの表面は、焼き付き現象が
生じ損傷するので、通常アッパーフォイルＡＦの摺接面
側にはテフロン（登録商標）などのコーティングが施さ
れている。
フォイル軸受は回転軸Ｓが回転している運転中において
は、この回転軸Ｓを非接触にして支承し、回転軸Ｓの高
速回転を保障する。しかし、回転軸Ｓの停止時および起
動開始時や停止する終了時の低速時においては、動圧Ｆ
の発生は小さく、アッパーフォイルＡＦを押さえつけな
がら接触していく。この時、アンダーフォイルＵＦ１は
図５に示すように、軸受用孔Ｈの内周面に沿ってたわ
み、アンダーフォイルＵＦ１の円弧状中心近辺をアッパ
ーフォイルＡＦが押さえつける形となり、回転軸Ｓの外
周面はアッパーフォイルＡＦに摺接する。この摺接によ
って、アッパーフォイルＡＦの表面は、焼き付き現象が
生じ損傷するので、通常アッパーフォイルＡＦの摺接面
側にはテフロン（登録商標）などのコーティングが施さ
れている。
【０００８】しかしながら、運転の停止、開始の繰り返
しによって、回転軸Ｓが摺接するアッパーフォイルＡＦ
の接触部分の磨耗は進行し、コーティングの剥離が起こ
る。特に回転軸ＳとアッパーフォイルＡＦとの接触位置
は、アンダーフォイルＵＦ１とアッパーフォイルＡＦと
の接触位置（支持点位置）でもあり、特定の個所（１カ
所）に集中して接触面積も小さく接触圧が大きく、この
部位の焼付、剥離が激しくなる。また、回転軸Ｓを含む
回転体にアンバランスが存在する場合、このアンバラン
スによって振れ回りが生じ、上記接触点における磨耗が
より増大する。そのために、アッパーフォイルＡＦの交
換等のメンテナンスが必要となる。
しによって、回転軸Ｓが摺接するアッパーフォイルＡＦ
の接触部分の磨耗は進行し、コーティングの剥離が起こ
る。特に回転軸ＳとアッパーフォイルＡＦとの接触位置
は、アンダーフォイルＵＦ１とアッパーフォイルＡＦと
の接触位置（支持点位置）でもあり、特定の個所（１カ
所）に集中して接触面積も小さく接触圧が大きく、この
部位の焼付、剥離が激しくなる。また、回転軸Ｓを含む
回転体にアンバランスが存在する場合、このアンバラン
スによって振れ回りが生じ、上記接触点における磨耗が
より増大する。そのために、アッパーフォイルＡＦの交
換等のメンテナンスが必要となる。
【０００９】フォイル軸受におけるもう一つの問題は、
軸受全体の温度上昇を抑えるための冷却ガスの流通が悪
く冷却が充分に行われにくいことである。この冷却ガス
の流通は、図４に示す構成において、軸受用孔Ｈと回転
軸Ｓとの間隔に冷却ガスを流すことになるが、この間隔
は非常に小さく、高圧でガス流通を行わないと効果がな
い。冷却ガスとしてフロン等のガスの場合、高圧による
流通が可能であるが高価である。
軸受全体の温度上昇を抑えるための冷却ガスの流通が悪
く冷却が充分に行われにくいことである。この冷却ガス
の流通は、図４に示す構成において、軸受用孔Ｈと回転
軸Ｓとの間隔に冷却ガスを流すことになるが、この間隔
は非常に小さく、高圧でガス流通を行わないと効果がな
い。冷却ガスとしてフロン等のガスの場合、高圧による
流通が可能であるが高価である。
【００１０】しかし、高圧で流通できるガスの種類はフ
ロンガス等で制限があり、また経済的にも問題があり、
ガス種を特定しないとなると窒素ガスなどの不活性ガス
の使用では高圧流通が困難である。このように、高圧で
流通できるフロンガス等は高価であり、公害上の問題も
あり、他方、他のガスではフォイル軸受の内部は間隔が
非常に狭く、冷却が充分に行えないという欠点がある。
したがって、フォイル軸受の昇温を抑えることができ
ず、フォイル軸受の耐久性が低下するという問題を有し
ている。本発明はこのような問題を解決するフォイル軸
受を提供せんとするものである。
ロンガス等で制限があり、また経済的にも問題があり、
ガス種を特定しないとなると窒素ガスなどの不活性ガス
の使用では高圧流通が困難である。このように、高圧で
流通できるフロンガス等は高価であり、公害上の問題も
あり、他方、他のガスではフォイル軸受の内部は間隔が
非常に狭く、冷却が充分に行えないという欠点がある。
したがって、フォイル軸受の昇温を抑えることができ
ず、フォイル軸受の耐久性が低下するという問題を有し
ている。本発明はこのような問題を解決するフォイル軸
受を提供せんとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明が提供するフォイ
ル軸受は、上記課題を解決するために、アンダーフォイ
ルの両端が係止されるそれぞれの係止位置の間における
前記軸受用孔の内周面に凹部を設けたものである。
ル軸受は、上記課題を解決するために、アンダーフォイ
ルの両端が係止されるそれぞれの係止位置の間における
前記軸受用孔の内周面に凹部を設けたものである。
【００１２】したがって、回転軸の停止時、アンダーフ
ォイルはこの凹部にたわみ込むすなわち凹部の内方域ま
で深く曲げ変形され、そのためにアッパーフォイルがこ
の凹部の両端地点にて支持される形となって、回転軸も
このアッパーフォイルの複数地点において支えられるこ
とになる。そのため運転起動時等における摺接において
は、回転軸とアッパーフォイルの摺接地点が特定の１カ
所に集中することは解消される。また、この凹部の存在
によって冷却ガスの流通路が確保される。
ォイルはこの凹部にたわみ込むすなわち凹部の内方域ま
で深く曲げ変形され、そのためにアッパーフォイルがこ
の凹部の両端地点にて支持される形となって、回転軸も
このアッパーフォイルの複数地点において支えられるこ
とになる。そのため運転起動時等における摺接において
は、回転軸とアッパーフォイルの摺接地点が特定の１カ
所に集中することは解消される。また、この凹部の存在
によって冷却ガスの流通路が確保される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面に示される実施例にし
たがって本発明を説明する。図１は本発明によるフォイ
ル軸受の構成を示す断面図で、図４と同様回転軸Ｓを垂
直に断面して示す図である。この図において図４に示す
符号と同一の符号は図４に示す部品、構造と同一であ
り、その作動、機能も同一であるので、詳細な説明は省
略する。
たがって本発明を説明する。図１は本発明によるフォイ
ル軸受の構成を示す断面図で、図４と同様回転軸Ｓを垂
直に断面して示す図である。この図において図４に示す
符号と同一の符号は図４に示す部品、構造と同一であ
り、その作動、機能も同一であるので、詳細な説明は省
略する。
【００１４】図１に示すとおり、本発明のフォイル軸受
においては、アンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５の各保持
部ＦＸ１〜ＦＸ５を固定保持するそれぞれの溝Ｍ１〜Ｍ
５間にて軸受用孔Ｈの内周面に凹部Ｊ１〜Ｊ５が設けら
れている。この各凹部Ｊ１〜Ｊ５は各アンダーフォイル
ＵＦ１〜ＵＦ５のそれぞれ両端が軸受用孔Ｈの内周面に
係止される係止位置間に位置しているが、この点に大き
な特徴がある。
においては、アンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５の各保持
部ＦＸ１〜ＦＸ５を固定保持するそれぞれの溝Ｍ１〜Ｍ
５間にて軸受用孔Ｈの内周面に凹部Ｊ１〜Ｊ５が設けら
れている。この各凹部Ｊ１〜Ｊ５は各アンダーフォイル
ＵＦ１〜ＵＦ５のそれぞれ両端が軸受用孔Ｈの内周面に
係止される係止位置間に位置しているが、この点に大き
な特徴がある。
【００１５】このような構成においては、回転軸Ｓが高
速回転している場合は、回転軸ＳはアッパーフォイルＡ
Ｆと非接触であり、各アンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５
とこの凹部Ｊ１〜Ｊ５は互いに干渉することはない。し
たがって、各凹部Ｊ１〜Ｊ５はフォイル軸受におけるガ
ス通気孔として機能する。したがって、冷却ガスを流通
させるとき、冷却ガスはこの各凹部Ｊ１〜Ｊ５を流通
し、フォイル軸受の冷却機能が向上する。
速回転している場合は、回転軸ＳはアッパーフォイルＡ
Ｆと非接触であり、各アンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５
とこの凹部Ｊ１〜Ｊ５は互いに干渉することはない。し
たがって、各凹部Ｊ１〜Ｊ５はフォイル軸受におけるガ
ス通気孔として機能する。したがって、冷却ガスを流通
させるとき、冷却ガスはこの各凹部Ｊ１〜Ｊ５を流通
し、フォイル軸受の冷却機能が向上する。
【００１６】また、回転軸Ｓの回転が起動時あるいは停
止時のような低速回転時においては、回転軸Ｓを含む回
転体（系）のアンバランスによる遠心力によって、アン
ダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５がこの各凹部Ｊ１〜Ｊ５の
空間域まで深く曲げ変形される。図２はこの状態を拡大
して示す図で、アンダーフォイルＵＦ１の変形状況が代
表的に示されている。この図２に示すように、アンダー
フォイルＵＦ１は、この凹部Ｊ１の両端部の段部（２
点）位置にて支持される形となり、凹部Ｊ１にたわみ込
むことになるが、このアンダーフォイルＵＦ１に沿って
アッパーフォイルＡＦも同様にたわむことになる。その
ため、アッパーフォイルＡＦの曲率半径は回転軸Ｓの半
径より小さくなり、回転軸ＳはアッパーフォイルＡＦに
対して２点で支承されることになる。すなわち、アッパ
ーフォイルＡＦへの回転軸Ｓの接触面積が増大する。こ
のことから回転軸ＳとアッパーフォイルＡＦの接触面圧
も低減されることになり、アッパーフォイルＡＦのコー
ティングの磨耗が低減する。
止時のような低速回転時においては、回転軸Ｓを含む回
転体（系）のアンバランスによる遠心力によって、アン
ダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５がこの各凹部Ｊ１〜Ｊ５の
空間域まで深く曲げ変形される。図２はこの状態を拡大
して示す図で、アンダーフォイルＵＦ１の変形状況が代
表的に示されている。この図２に示すように、アンダー
フォイルＵＦ１は、この凹部Ｊ１の両端部の段部（２
点）位置にて支持される形となり、凹部Ｊ１にたわみ込
むことになるが、このアンダーフォイルＵＦ１に沿って
アッパーフォイルＡＦも同様にたわむことになる。その
ため、アッパーフォイルＡＦの曲率半径は回転軸Ｓの半
径より小さくなり、回転軸ＳはアッパーフォイルＡＦに
対して２点で支承されることになる。すなわち、アッパ
ーフォイルＡＦへの回転軸Ｓの接触面積が増大する。こ
のことから回転軸ＳとアッパーフォイルＡＦの接触面圧
も低減されることになり、アッパーフォイルＡＦのコー
ティングの磨耗が低減する。
【００１７】このように本発明においては、アンダーフ
ォイルＵＦ１〜ＵＦ５がそれぞれその両端が係止される
とともに凹部の空間にたわみ込むようになっていること
により、従来の問題が解決されるわけであるが、この凹
部の長さや深さについては上記作用から当然に一定の条
件がある。
ォイルＵＦ１〜ＵＦ５がそれぞれその両端が係止される
とともに凹部の空間にたわみ込むようになっていること
により、従来の問題が解決されるわけであるが、この凹
部の長さや深さについては上記作用から当然に一定の条
件がある。
【００１８】すなわち、凹部の長さについてはアンダー
フォイルの全長域に亘るような長いものではもちろん発
明の作用は機能せずアンダーフォイルの中心部が凹部に
たわみ込むことができる程度の長さとなる。あまり短す
ぎてもたわみ込むことができないのでたわみ込むことが
可能な一定の範囲の長さがある。深さについても上記同
様たわみ込みができる程度となる。また、凹部の位置は
アンダーフォイルの長さの中間地点に凹部の中心が位置
するよう設定されることが望ましい。
フォイルの全長域に亘るような長いものではもちろん発
明の作用は機能せずアンダーフォイルの中心部が凹部に
たわみ込むことができる程度の長さとなる。あまり短す
ぎてもたわみ込むことができないのでたわみ込むことが
可能な一定の範囲の長さがある。深さについても上記同
様たわみ込みができる程度となる。また、凹部の位置は
アンダーフォイルの長さの中間地点に凹部の中心が位置
するよう設定されることが望ましい。
【００１９】本発明が提供するフォイル軸受の特徴は以
上詳述したとおりであるが、上記ならびに図示例に限定
されるものではなく、本発明の特徴を生かした種々の変
形例を包含するものである。まず、軸受用孔Ｈの内周面
に形成される凹部Ｊ１〜Ｊ５の個数であるが、１アンダ
ーフォイルに対しては１個とするのが望ましいものの、
すべてのアンダーフォイルに対してそれぞれ凹部Ｊ１〜
Ｊ５を設けることに限定されない。すなわち、回転軸Ｓ
の停止時は自重によりその下方位にあるアンダーフォイ
ルにて支持されるわけであるから、この支持するアンダ
ーフォイルが位置している部位に凹部が設けられておれ
ば基本的には本発明の所期の目的は達成されることにな
る。このような事情から図１に示すようにすべてのアン
ダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５に対応して凹部Ｊ１〜Ｊ５
を設けることに限定されず、アンダーフォイルＵＦ１〜
ＵＦ５が５個あっても凹部は、下方位に１個のみ設けて
もよい。
上詳述したとおりであるが、上記ならびに図示例に限定
されるものではなく、本発明の特徴を生かした種々の変
形例を包含するものである。まず、軸受用孔Ｈの内周面
に形成される凹部Ｊ１〜Ｊ５の個数であるが、１アンダ
ーフォイルに対しては１個とするのが望ましいものの、
すべてのアンダーフォイルに対してそれぞれ凹部Ｊ１〜
Ｊ５を設けることに限定されない。すなわち、回転軸Ｓ
の停止時は自重によりその下方位にあるアンダーフォイ
ルにて支持されるわけであるから、この支持するアンダ
ーフォイルが位置している部位に凹部が設けられておれ
ば基本的には本発明の所期の目的は達成されることにな
る。このような事情から図１に示すようにすべてのアン
ダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５に対応して凹部Ｊ１〜Ｊ５
を設けることに限定されず、アンダーフォイルＵＦ１〜
ＵＦ５が５個あっても凹部は、下方位に１個のみ設けて
もよい。
【００２０】なお、アンダーフォイルＵＦ１〜ＵＦ５の
個数について、図示例では５個等間隔に配設した例を示
したが、動圧にて回転軸Ｓの浮上支承が可能であれば４
個でも、あるいは３個でもよい。さらにアンダーフォイ
ルＵＦ１〜ＵＦ５やアッパーフォイルＡＦそのものの形
状、そしてこれを固定保持するための保持部の形状等に
ついても図示例は一例で、この図示例に限定されるもの
ではない。保持溝の形状についても同様である。
個数について、図示例では５個等間隔に配設した例を示
したが、動圧にて回転軸Ｓの浮上支承が可能であれば４
個でも、あるいは３個でもよい。さらにアンダーフォイ
ルＵＦ１〜ＵＦ５やアッパーフォイルＡＦそのものの形
状、そしてこれを固定保持するための保持部の形状等に
ついても図示例は一例で、この図示例に限定されるもの
ではない。保持溝の形状についても同様である。
【００２１】
【発明の効果】本発明が提供するフォイル軸受は以上詳
述したとおりであるから、回転軸の回転数が低い時にお
けるアッパーフォイルとの摺接があってもその磨耗は少
なく、コーティングの寿命が長くなって耐久性の高いフ
ォイル軸受を提供する。と同時に冷却ガスの流通が軸受
用孔の内周面に設けた凹部によって円滑に行われ、冷却
効果も大きくてフォイル軸受の昇温化が抑制され、この
面でも寿命が長くなり耐久性のあるフォイル軸受を提供
する。
述したとおりであるから、回転軸の回転数が低い時にお
けるアッパーフォイルとの摺接があってもその磨耗は少
なく、コーティングの寿命が長くなって耐久性の高いフ
ォイル軸受を提供する。と同時に冷却ガスの流通が軸受
用孔の内周面に設けた凹部によって円滑に行われ、冷却
効果も大きくてフォイル軸受の昇温化が抑制され、この
面でも寿命が長くなり耐久性のあるフォイル軸受を提供
する。
【図１】本発明によるフォイル軸受の構成を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明によるフォイル軸受の動作原理を示す図
である。
である。
【図３】フォイル軸受の動作原理を説明するための図で
ある。
ある。
【図４】従来のフォイル軸受の構成を示す図である。
【図５】従来のフォイル軸受の問題点を説明するための
図である。
図である。
Ｋ…ステータ側 Ｓ…回転軸 ＵＦ１〜ＵＦ５…アンダーフォイル ＡＦ…アッパーフォイル ＦＸ１〜ＦＸ５、ＡＸ１、ＡＸ２…保持部 Ｍ１〜Ｍ５、Ｂ１、Ｂ２…溝 Ｊ１〜Ｊ５…凹部
Claims (1)
- 【請求項１】 ステータ側に穿設された軸受用孔の内周
面にその一端が保持され配置されたアンダーフォイル
と、このアンダーフォイルに支持されるアッパーフォイ
ルとを有し、このアッパーフォイルと軸受される回転軸
との間に発生される動圧にて前記回転軸を非接触にて支
持する軸受において、前記アンダーフォイルの両端が係
止されるそれぞれの係止位置間における前記軸受用孔の
内周面に凹部を設け、回転軸の停止時に前記アンダーフ
ォイルがこの凹部にたわみ込むことにより回転軸がアッ
パーフォイルの複数地点にて支承されるようにしたこと
を特徴とするフォイル軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187089A JP2002005159A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | フォイル軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187089A JP2002005159A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | フォイル軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005159A true JP2002005159A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18687131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000187089A Pending JP2002005159A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | フォイル軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002005159A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103671544A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-26 | 湖南大学 | 径向弹性空气轴承 |
| CN103671545A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-26 | 湖南大学 | 径向弹性空气轴承 |
| EP2942537A1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-11-11 | Honeywell International Inc. | Bearing sleeve for air bearing |
| KR20160102303A (ko) | 2014-02-18 | 2016-08-29 | 가부시키가이샤 아이에이치아이 | 래디얼 포일 베어링 |
-
2000
- 2000-06-22 JP JP2000187089A patent/JP2002005159A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103671544A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-26 | 湖南大学 | 径向弹性空气轴承 |
| CN103671545A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-26 | 湖南大学 | 径向弹性空气轴承 |
| CN103671544B (zh) * | 2013-12-19 | 2016-05-18 | 湖南大学 | 径向弹性空气轴承 |
| CN103671545B (zh) * | 2013-12-19 | 2016-06-08 | 湖南大学 | 径向弹性空气轴承 |
| KR20160102303A (ko) | 2014-02-18 | 2016-08-29 | 가부시키가이샤 아이에이치아이 | 래디얼 포일 베어링 |
| US9915286B2 (en) | 2014-02-18 | 2018-03-13 | Ihi Corporation | Radial foil bearing |
| EP2942537A1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-11-11 | Honeywell International Inc. | Bearing sleeve for air bearing |
| US9360042B2 (en) | 2014-04-15 | 2016-06-07 | Honeywell International Inc. | Bearing sleeve for air bearing |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060915 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081009 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090217 |