JP2005163939A - Radial foil bearing - Google Patents

Radial foil bearing Download PDF

Info

Publication number
JP2005163939A
JP2005163939A JP2003404841A JP2003404841A JP2005163939A JP 2005163939 A JP2005163939 A JP 2005163939A JP 2003404841 A JP2003404841 A JP 2003404841A JP 2003404841 A JP2003404841 A JP 2003404841A JP 2005163939 A JP2005163939 A JP 2005163939A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foil
radial
cut
main body
raised
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003404841A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Suzuki
数也 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP2003404841A priority Critical patent/JP2005163939A/en
Publication of JP2005163939A publication Critical patent/JP2005163939A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/024Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. radial foil bearings

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radial foil bearing capable of improving the stability under high-speed rotation of a rotating shaft and reducing the manufacturing cost. <P>SOLUTION: Two thin parts of low rigidity are formed in the circumferential direction of a main body part 17 of an ended circular top foil 2 at an interval, and cut and raised claws 12, 13 are formed on a bump foil 3 in a state that a length of the cut and raised claw 13 of a part corresponding to the thin part of the bump foil 3 mounted at an outer part in the radial direction of the main body part 17 is shorter than a length of the cut and raised claw 12 of a part not corresponding to the thin part. The main body part 17 of the top foil 2 and the main body part 10 of the bump foil 3 for backing up the main body part 17 have the shapes obtained by expanding side parts of an approximately regular triangle outward approximately in the circular arc shape to improve the stability under high-speed rotation of the rotating shaft 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、トップフォイルとバンプフォイルと外輪とを有するラジアルフォイル軸受に関する。   The present invention relates to a radial foil bearing having a top foil, a bump foil, and an outer ring.

従来、ラジアルフォイル軸受としては、特開平11−247844号公報(特許文献1)に記載されているものがある。   Conventionally, as a radial foil bearing, there is one described in JP-A-11-247844 (Patent Document 1).

このラジアルフォイル軸受は、図4に示すように、図示しない回転軸の外側に軸受隙間を隔てて配置される3つのトップフォイル31(図には、2つのみ示す)と、このトップフォイル31の径方向の外側に配置される波形状の3つのバンプフォイル32(図には、2つのみ示す)と、このバンプフォイル32の径方向の外側に配置される外輪35とを備える。   As shown in FIG. 4, the radial foil bearing includes three top foils 31 (only two are shown in the figure) arranged on the outer side of a rotating shaft (not shown) with a bearing gap therebetween. There are provided three bump-shaped bump foils 32 (only two are shown in the figure) arranged on the outer side in the radial direction and an outer ring 35 arranged on the outer side in the radial direction of the bump foil 32.

上記外輪35は、内周円筒面36から径方向の内側に突出し、かつ、周方向に等間隔に3箇所配置される断面T字状の突出部37(図4には、突出部37を一つだけ示す。)を有している。隣接する上記断面T字状の突出部37の間の周方向の長さは、上記トップフォイル31およびバンプフォイル32の周方向の長さと略等しくなっている。   The outer ring 35 protrudes inward in the radial direction from the inner peripheral cylindrical surface 36, and has three T-shaped protrusions 37 (one protrusion 37 is shown in FIG. Only one is shown.) The circumferential length between adjacent protrusions 37 having a T-shaped cross section is substantially equal to the circumferential length of the top foil 31 and the bump foil 32.

トップフォイル31およびバンプフォイル32は、該トップフォイル31およびバンプフォイル32の周方向の両端を、隣接する二つの断面T字状の突出部39の側方の凹部38に差し込むことによって、外輪35に取り付けられている。   The top foil 31 and the bump foil 32 are inserted into the outer ring 35 by inserting both ends in the circumferential direction of the top foil 31 and the bump foil 32 into the concave portions 38 on the side of the two adjacent T-shaped protrusions 39. It is attached.

上記従来のラジアルフォイル軸受は、上記のようにトップフォイル31を外輪35に取り付けることによって、径方向の内側に配置される3枚のトップフォイル31の内周面の形状を、略おむすび形状にして、円周上の所定の3箇所に大きな動圧を発生させて、回転軸の高速回転下での安定性を向上させるようにしている。   In the conventional radial foil bearing described above, by attaching the top foil 31 to the outer ring 35 as described above, the shape of the inner peripheral surface of the three top foils 31 arranged on the inner side in the radial direction is changed to a substantially umbilical shape. A large dynamic pressure is generated at three predetermined locations on the circumference to improve the stability of the rotating shaft under high speed rotation.

しかしながら、上記従来のラジアルフォイル軸受では、回転軸の高速回転下での安定性を向上させることができる一方、トップフォイル31およびバンプフォイル32を外輪35に固定するために、外輪35に複雑な断面T字形状の突出部37を複数形成しなければならず、外輪35の製造コストが高くなるという問題がある。
特開平11−247844号公報
However, the above-described conventional radial foil bearing can improve the stability of the rotating shaft under high-speed rotation. On the other hand, in order to fix the top foil 31 and the bump foil 32 to the outer ring 35, the outer ring 35 has a complicated cross section. A plurality of T-shaped protrusions 37 must be formed, and there is a problem that the manufacturing cost of the outer ring 35 is increased.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-247844

そこで、本発明の課題は、回転軸の高速回転下での安定性を向上させることができると共に、製造コストが低いラジアルフォイル軸受を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a radial foil bearing that can improve the stability of a rotating shaft under high-speed rotation and has a low manufacturing cost.

上記課題を解決するため、この発明のラジアルフォイル軸受は、
回転軸の外側に軸受隙間を隔てて配置されるトップフォイルと、
このトップフォイルの径方向の外側に配置されるバンプフォイルと、
このバンプフォイルの径方向の外側に配置される外輪と
を備えるラジアルフォイル軸受であって、
上記トップフォイルは、有端で環状の部分を有し、
この環状の部分における周方向の互いに離間された複数箇所に、略軸方向に延びる剛性の低い部分を形成し、上記環状の部分は、径方向の断面において、上記剛性の低い部分を頂点とする略多角形状であることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the radial foil bearing of the present invention is
A top foil disposed outside the rotating shaft with a bearing gap therebetween;
Bump foil disposed outside the top foil in the radial direction;
A radial foil bearing provided with an outer ring disposed on the outer side in the radial direction of the bump foil,
The top foil has an end and an annular portion,
Low-rigidity portions extending substantially in the axial direction are formed at a plurality of circumferentially spaced locations in the annular portion, and the annular portion has the low-rigidity portion as a vertex in the radial cross section. It is characterized by a substantially polygonal shape.

上記略多角形状には、多角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状も含まれるものとする。   The substantially polygonal shape includes a shape in which a side portion of the polygon is expanded outward in a substantially arc shape.

上記発明によれば、上記環状の部分の周方向の互いに離間された複数箇所に、略軸方向に延びる剛性の低い部分が形成されているので、上記剛性が低い複数の箇所で折れ曲がって、上記環状の部分が、径方向の断面において、上記剛性が低い複数の箇所を略頂点とする略多角形になって、該多角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状になる。したがって、上記剛性が高い上記円弧状のふくらみ部分の中央付近で回転軸を支持させるようにすることができて、回転軸の移動を、上記中央付近の径方向の内側に制限できるので、回転軸の高速回転下での安定性を向上させることができる。   According to the invention, since the low-rigidity portions extending substantially in the axial direction are formed at a plurality of locations spaced apart from each other in the circumferential direction of the annular portion, the bent portions are bent at the plurality of low-rigidity locations, In the radial cross-section, the annular portion becomes a substantially polygon having a plurality of locations with low rigidity as substantially vertices, and a side portion of the polygon is expanded outward in a substantially arc shape. Accordingly, the rotation shaft can be supported near the center of the arc-shaped bulge portion having high rigidity, and the movement of the rotation shaft can be limited to the inside in the radial direction near the center. The stability under high speed rotation can be improved.

また、一実施形態のラジアルフォイル軸受は、上記バンプフォイルの外周面の形状が、径方向の断面図において、多角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状になっていることを特徴としている。   Further, in the radial foil bearing of one embodiment, the shape of the outer peripheral surface of the bump foil is a shape in which a polygonal side portion is expanded in a substantially arc shape on the outer side in the radial sectional view. It is a feature.

上記実施形態によれば、バンプフォイルの外周面の形状が、径方向の断面図において、多角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状になっているので、バンプフォイルで、上記多角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状になっているトップフォイルを、バックアップすることができる。したがって、回転軸の高速回転下での安定性を更に向上させることができる。   According to the above embodiment, the shape of the outer peripheral surface of the bump foil is a shape in which the side of the polygon is expanded outward in a substantially arc shape in the radial cross-sectional view. It is possible to back up the top foil having a shape in which the side of the polygon is expanded in a substantially arc shape on the outside. Therefore, it is possible to further improve the stability of the rotating shaft under high speed rotation.

また、一実施形態のラジアルフォイル軸受は、上記バンプフォイルは、複数の切り起こしのつめを有し、上記多角形の頂点部分近傍に位置する上記切り起こしのつめの長さが、上記頂点部分近傍以外に位置する上記切り起こしのつめの長さよりも短いことを特徴としている。   Further, in the radial foil bearing according to one embodiment, the bump foil has a plurality of cut and raised claws, and the length of the cut and raised claws located in the vicinity of the vertex part of the polygon is in the vicinity of the vertex part. It is characterized in that it is shorter than the length of the above-mentioned cut-and-raised nail.

上記実施形態によれば、上記多角形型の頂点部分近傍に位置する上記切り起こしのつめの長さが、上記頂点部分近傍以外に位置する上記切り起こしのつめの長さよりも短いので、径方向の断面における上記バンプフォイルの形状を、容易に多角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状にすることができる。   According to the embodiment, since the length of the cut-and-raised claw located in the vicinity of the polygonal apex portion is shorter than the length of the cut-and-raised claw located outside the apex portion, the radial direction The shape of the bump foil in the cross section can be easily made into a shape in which the side portion of the polygon is expanded in a substantially arc shape on the outside.

また、一実施形態のラジアルフォイル軸受は、上記剛性の低い部分が、薄肉の部分であることを特徴としている。   Moreover, the radial foil bearing of one Embodiment is characterized in that the low rigidity portion is a thin portion.

上記実施形態によれば、上記剛性の低い部分が、薄肉の部分であるので、上記剛性の低い部分を、エッチング等によって簡単安価に製造することができる。   According to the embodiment, since the low rigidity portion is a thin portion, the low rigidity portion can be easily and inexpensively manufactured by etching or the like.

本発明のラジアル動圧軸受によれば、上記環状の部分の周方向の互いに離間された複数箇所に、略軸方向に延びる剛性の低い部分が形成されているので、上記剛性が低い複数の箇所で折れ曲がって、上記環状の部分が、径方向の断面において、上記剛性が低い複数の箇所を略頂点とする略多角形になって、該多角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状になる。したがって、回転軸の移動を、上記剛性が高い上記円弧状のふくらみ部分の中央付近の径方向の内側に制限できて、回転軸の高速回転下での安定性を向上させることができる。   According to the radial dynamic pressure bearing of the present invention, the low-rigidity portions extending substantially in the axial direction are formed at a plurality of locations spaced apart from each other in the circumferential direction of the annular portion. In the radial cross section, the annular portion is bent into a substantially polygon having a plurality of locations with low rigidity, and the side portions of the polygon are expanded outward in a substantially arc shape. Shape. Therefore, the movement of the rotating shaft can be restricted to the inside in the radial direction near the center of the arc-shaped bulge portion having high rigidity, and the stability of the rotating shaft under high speed rotation can be improved.

また、本発明のラジアル動圧軸受によれば、外輪にトップフォイルおよびバンプフォイルを取り付ける複雑な突出部を形成する必要がないので、ラジアル動圧軸受の製造コストを低く抑えることができる。   Further, according to the radial dynamic pressure bearing of the present invention, it is not necessary to form a complicated protruding portion for attaching the top foil and the bump foil to the outer ring, so that the manufacturing cost of the radial dynamic pressure bearing can be kept low.

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、この発明のラジアルフォイル軸受の一実施形態の径方向の断面図である。   FIG. 1 is a radial cross-sectional view of an embodiment of a radial foil bearing of the present invention.

このラジアルフォイル軸受は、トップフォイル2と、バンプフォイル3と、外輪4とを備える。   This radial foil bearing includes a top foil 2, a bump foil 3, and an outer ring 4.

図1に示すように、上記トップフォイル2は、回転軸1の径方向の外側に配置されている。上記トップフォイル2は、有端で環状の部分である本体部17と、この本体部17の周方向の一端に連なると共に、この本体部17から略径方向に折れ曲がっている取り付け部18とを備える。図1に示すように、上記トップフォイル2の本体部17の径方向の断面における形状は、略おむすび形状(略正三角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状)になっている。   As shown in FIG. 1, the top foil 2 is disposed on the outer side in the radial direction of the rotating shaft 1. The top foil 2 includes a main body portion 17 that is an end portion and an annular portion, and an attachment portion 18 that is continuous with one end in the circumferential direction of the main body portion 17 and is bent from the main body portion 17 in a substantially radial direction. . As shown in FIG. 1, the shape of the top foil 2 in the cross section in the radial direction of the main body portion 17 is a substantially umbilical shape (a shape in which a side portion of a substantially equilateral triangle is expanded in a substantially arc shape on the outside). .

尚、実際には、上記本体部17の径方向の断面における形状は、真円形状に近いおむすび形状であり、図1に示す本体部17においては、おむすび形状が、誇張されて描かれている。   Actually, the shape of the main body portion 17 in the radial cross section is a rice ball shape close to a perfect circle shape. In the main body portion 17 shown in FIG. 1, the rice ball shape is exaggerated. .

上記環状の部分である本体部17の径方向の外側には、バンプフォイル3が、配置されている。上記バンプフォイル3は、略円筒面の一部からなる有端で環状の本体部10と、この本体部10の周方向の両端部からこの両端部の接線方向に延びる取付部11と、上記本体部10の周方向の両端部以外の部分からこの両端部以外の部分の接線方向に延びると共に、大きさが異なる2種類の切り起こしのつめ12,13とを備える。   A bump foil 3 is disposed on the outer side in the radial direction of the main body portion 17 which is the annular portion. The bump foil 3 includes an end-shaped and annular main body portion 10 formed of a part of a substantially cylindrical surface, an attachment portion 11 extending from both circumferential ends of the main body portion 10 in a tangential direction of the both end portions, and the main body. Two types of cut-and-raised pawls 12 and 13 that extend in the tangential direction of portions other than both ends from the portions other than both ends in the circumferential direction of the portion 10 and have different sizes are provided.

上記バンプフォイル3の本体部10の径方向の外側には、外輪4が配置されている。上記外輪4の内周円筒面には、径方向の断面において、内周円筒面の一箇所から略径方向に延びる1つのトップフォイル係合溝5と、径方向の断面において、このトップフォイル係合溝5の周方向の両側の隣接部から内周円筒面の略接線方向に延びる2つのバンプフォイル係合溝8とが、形成されている。   An outer ring 4 is arranged outside the bump foil 3 in the radial direction of the main body 10. The inner ring cylindrical surface of the outer ring 4 has one top foil engagement groove 5 extending in a substantially radial direction from one place on the inner circumferential cylindrical surface in the radial section, and the top foil engagement in the radial section. Two bump foil engagement grooves 8 extending in the substantially tangential direction of the inner peripheral cylindrical surface from adjacent portions on both sides in the circumferential direction of the joint groove 5 are formed.

上記トップフォイル2は、取り付け部18を外輪4のトップフォイル係合溝5に係合させており、バンプフォイル3は、取付部11を、バンプフォイル係合溝8に係合させている。このようにして、上記トップフォイル2とバンプフォイル3を、外輪4に固定している。   The top foil 2 has the mounting portion 18 engaged with the top foil engaging groove 5 of the outer ring 4, and the bump foil 3 has the mounting portion 11 engaged with the bump foil engaging groove 8. In this way, the top foil 2 and the bump foil 3 are fixed to the outer ring 4.

図2は、上記トップフォイル2を詳細に示すトップフォイル2の径方向の断面図である。   FIG. 2 is a radial sectional view of the top foil 2 showing the top foil 2 in detail.

上記トップフォイル2は、帯状の金属板の一方向の両端が隣接するように、上記帯状の金属板をロール加工で周方向の重なりがない円筒形に成形した後、この円筒形に成形された金属板の一端部を径方向に折り曲げて、形成されている。   The top foil 2 was formed into a cylindrical shape after forming the belt-like metal plate into a cylindrical shape without overlapping in the circumferential direction by roll processing so that both ends in one direction of the belt-like metal plate are adjacent to each other. One end of the metal plate is bent in the radial direction.

上記トップフォイル2は、図2に示すように、環状な本体部17を3等分したとき、この3つの部分の略境の部分にあたる2箇所の肉厚が、他の部分の肉厚よりも薄くなっている。この肉厚が薄い薄肉の部分28,29は、板厚が0.1mm〜2mmに設定されているトップフォイル2の上記2箇所の内周側を、0.05mm〜1.95mmエッチングすることによって形成されている。この薄肉の部分28,29は、剛性が低い部分になっている。   As shown in FIG. 2, the top foil 2 is divided into three equal parts when the annular main body portion 17 is divided into three parts. It is getting thinner. The thin portions 28 and 29 having a small thickness are etched by 0.05 mm to 1.95 mm on the inner peripheral side of the two locations of the top foil 2 whose plate thickness is set to 0.1 mm to 2 mm. Is formed. The thin portions 28 and 29 are portions having low rigidity.

図3は、上記外輪4の円筒内周面に配置するべく円筒形に成型する前の上記バンプフォイル3を示す図である。   FIG. 3 is a view showing the bump foil 3 before being molded into a cylindrical shape so as to be disposed on the inner circumferential surface of the outer ring 4.

図3に示すように、上記バンプフォイル3は、弾性を有する矩形の金属板から形成されている。この矩形の金属板には、該矩形の金属板の4隅に、4つの略コ字状のスリット溝20(正確には、等脚台形の周辺から下辺を除いた形状のスリット溝20)が形成されると共に、図3に矢印Aで示す矩形の金属板の一方向の両端部を除いた部分に、10列に亘って大きさが異なる2種類の略コ字状のスリット溝22,24(正確には、等脚台形の周辺から下辺を除いた形状のスリット溝22,24)が形成されている。   As shown in FIG. 3, the bump foil 3 is formed of a rectangular metal plate having elasticity. This rectangular metal plate has four substantially U-shaped slit grooves 20 (more precisely, slit grooves 20 having a shape obtained by removing the lower side from the periphery of the isosceles trapezoid) at the four corners of the rectangular metal plate. Two types of substantially U-shaped slit grooves 22, 24 having different sizes over 10 rows are formed in a portion excluding both ends in one direction of the rectangular metal plate indicated by an arrow A in FIG. (To be precise, slit grooves 22 and 24 having a shape obtained by removing the lower side from the periphery of the isosceles trapezoid) are formed.

上記4隅の略コ字状のスリット溝20と、上記10列に配置される複数のスリット溝22,24に囲まれている舌片の夫々は、取付部11、および、切り起こしのつめ12,13になっている。   The substantially U-shaped slit grooves 20 at the four corners and the tongue pieces surrounded by the plurality of slit grooves 22, 24 arranged in the ten rows are respectively attached to the mounting portion 11 and the raised claws 12. , 13.

上記10列に配置された略コ字状のスリット溝22,24における上記一方向の端から1列目、2列目、5列目、6列目、9列目および10列目のスリット溝22に囲まれた切り起こしのつめ12は、同じ大きさに形成されており、また、上記一方向の端から3列目、4列目、7列目および8列目のスリット溝24に囲まれた切り起こしのつめ13は、同じ大きさに形成されている。上記取付部11の上記一方向の長さは、切り起こしのつめ12の上記一方向の長さよりも大きくなっており、かつ、切り起こしのつめ12の上記一方向の長さは、切り起こしのつめ13の上記一方向の長さよりも長くなっている。   The first, second, fifth, sixth, ninth, and tenth slit grooves from the end in the one direction in the substantially U-shaped slit grooves 22 and 24 arranged in the tenth row. The cut-and-raised claw 12 surrounded by 22 is formed in the same size, and is surrounded by slit grooves 24 in the third, fourth, seventh, and eighth rows from the end in the one direction. The cut and raised claws 13 are formed in the same size. The length of the mounting portion 11 in the one direction is larger than the length of the cut and raised pawl 12 in the one direction, and the length of the cut and raised pawl 12 in the one direction is cut and raised. The length of the pawl 13 is longer than the length in one direction.

上記4隅の略コ字状のスリット溝に囲まれた取付部11は、金属板の上記一方向の中央を向くように配置されている。また、上記一方向の両端に位置する端の列に、切り起こしのつめ12を、上記一方向の端を向くように配置した上で、この端の例に隣接する列に、切り起こしのつめ12を、上記一方向の中央を向くように配置している。続いて、上記一方向の中央を向くように配置されている切り起こしのつめ12の列に隣接する列に、切り起こしのつめ13を、上記一方向の端を向くように配置した上で、この例に隣接する列に、切り起こしのつめ13を、上記一方向の中央を向くように配置している。このように、2つでペアをなす一対の切り起こしのつめ12の列と、2つでペアをなす一対の切り起こしのつめ13の列とを、互い違い配置している。   The mounting portion 11 surrounded by the substantially U-shaped slit grooves at the four corners is disposed so as to face the center in the one direction of the metal plate. Further, the cut and raised claws 12 are arranged in the end rows located at both ends in the one direction so as to face the end in the one direction, and the cut and raised claws are arranged in the row adjacent to the end example. 12 is arranged so as to face the center of the one direction. Subsequently, after arranging the raised claws 13 so as to face the end in the one direction, in a row adjacent to the row of the raised claws 12 arranged so as to face the center in the one direction, In the row adjacent to this example, the cut and raised claws 13 are arranged so as to face the center in the one direction. In this way, a pair of cut and raised claws 12 that form a pair with two and a pair of cut and raised claws 13 that form a pair with two are arranged alternately.

この実施形態では、バンプフォイル3の本体部10の板厚は、0.05mm〜1.0mmの範囲に設定され、切り起こしのつめ12,13の上記一方向の長さは、0.5mm〜10mmの範囲に設定されている。また、上記切り起こしのつめ12の上記長さと、切り起こしのつめ13の上記長さとの差は、0.05mm〜0.5mmに設定されている。   In this embodiment, the thickness of the main body portion 10 of the bump foil 3 is set in the range of 0.05 mm to 1.0 mm, and the length of the cut claws 12 and 13 in the one direction is 0.5 mm to The range is set to 10 mm. The difference between the length of the cut and raised pawl 12 and the length of the cut and raised pawl 13 is set to 0.05 mm to 0.5 mm.

このように、切り起こしのつめ12の上記長さを、切り起こしのつめ13の上記長さよりも長くすることによって、本体部10が上記内周円筒面から浮上する寸法を、場所によって変えるようにして、本体部10の径方向の断面における形状が、回転軸の高速回転下において回転軸を安定に支持できる略正三多角形の辺の部分を外側に円弧状にふくらました形状(おむすび形状)になるようにしている。   Thus, by making the length of the cut-and-raised pawl 12 longer than the length of the cut-and-raised pawl 13, the size of the main body 10 rising from the inner peripheral cylindrical surface is changed depending on the location. The shape of the main body 10 in the radial cross-section is a shape in which the side of a substantially regular polygon that can stably support the rotating shaft under high-speed rotation of the rotating shaft is expanded outward in a circular arc shape (a rice ball shape) It is trying to become.

上記バンプフォイル3を外輪4の内周円筒面の内側に配置するために、金属板の上記一方向の両端を略一致させるようにして、バンプフォイル3の本体部10を略円筒面に成型して、バンプフォイル3を外輪4の内周円筒面に配置したとき、上記4隅の取付部11は、バンプフォイル3の本体部10が定義する上記円筒面の接線方向に突出して、外輪4のバンプフォイル係合溝8と係合するようになっている。   In order to arrange the bump foil 3 inside the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring 4, the body portion 10 of the bump foil 3 is molded into a substantially cylindrical surface so that both ends of the one direction of the metal plate are substantially matched. Thus, when the bump foil 3 is disposed on the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring 4, the mounting portions 11 at the four corners protrude in the tangential direction of the cylindrical surface defined by the main body portion 10 of the bump foil 3, and It engages with the bump foil engaging groove 8.

また、上記切り起こしのつめ12,13は、バンプフォイル3を外輪4の内周円筒面に配置したとき、バンプフォイル3の本体部10が定義する上記円筒面の接線方向に突出して、その先端部を上記内周円筒面に接触させ、本体部10を上記内周円筒面から径方向の内方に浮かすようにしている。   Further, when the bump foil 3 is disposed on the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring 4, the cut and raised claws 12, 13 protrude in the tangential direction of the cylindrical surface defined by the main body portion 10 of the bump foil 3, The portion is brought into contact with the inner peripheral cylindrical surface, and the main body portion 10 is floated radially inward from the inner peripheral cylindrical surface.

上記実施形態のラジアルフォイル軸受によれば、上記トップフォイル2が、該トップフォイル2の周方向の2箇所に、周方向に互いに離間されて略軸方向に延びる剛性の低い部分である薄肉の部分28,29を有するので、その薄肉の部分28,29が、折れ曲がって、トップフォイル2の本体部17の内周面が、径方向の断面において、略正三角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状(略おむすび形状)になる。このことから、上記剛性が高い上記円弧状のふくらみ部分の中央付近で回転軸1を支持させるようにすることができて、回転軸1の移動を、上記中央付近の径方向の内側に制限できるので、高速回転している回転軸1を安定的に支持することができる。   According to the radial foil bearing of the above-described embodiment, the top foil 2 is a thin-walled portion that is a portion having a low rigidity that is spaced apart from each other in the circumferential direction and extends substantially in the axial direction at two locations in the circumferential direction of the top foil 2. 28, 29, the thin-walled portions 28, 29 are bent, and the inner peripheral surface of the main body portion 17 of the top foil 2 is substantially circular with the side portion of the substantially equilateral triangle in the radial cross section. It becomes an arc-shaped shape (substantially rice ball shape). Accordingly, the rotary shaft 1 can be supported near the center of the arc-shaped bulge portion having high rigidity, and the movement of the rotary shaft 1 can be restricted to the inside in the radial direction near the center. Therefore, the rotating shaft 1 rotating at high speed can be stably supported.

また、上記実施形態のラジアルフォイル軸受によれば、バンプフォイル3の外周面が、径方向の断面図で、トップフォイル2の形状に対応する略おむすび形状になっているので、バンプフォイル3でトップフォイル2をバックアップすることができる。したがって、回転軸1の支持能力を更に向上させることができる。   Further, according to the radial foil bearing of the above embodiment, the outer peripheral surface of the bump foil 3 is a cross-sectional view in the radial direction and has a substantially rice ball shape corresponding to the shape of the top foil 2. The foil 2 can be backed up. Therefore, the support capability of the rotating shaft 1 can be further improved.

また、上記実施形態のラジアルフォイル軸受によれば、2つでペアをなす一対の切り起こしのつめ12の列と、2つでペアをなす一対の切り起こしのつめ13の列とを、互い違いに配置したので、一対の切り起こしのつめ13の列が配置されている周方向の2箇所におけるバンプフォイル3の本体部10の外輪4の内周円筒面からの距離が、一対の切り起こしのつめ12の列が配置されている周方向の2箇所におけるバンプフォイル3の本体部10の外輪4の内周円筒面からの距離よりも小さくなる。このことから、径方向の断面でのバンプフォイル3の本体部10の形状を、略正三角形の辺を外側に略円弧状にふくらました形状にできるので、周方向に略等間隔に離間された3つの円弧部分の略中央部で、回転軸の移動領域を該略中央部の径方向の内方に制限できて、高速回転している回転軸1を安定的に支持することができる。   Further, according to the radial foil bearing of the above embodiment, a pair of cut and raised pawls 12 paired with two and a pair of cut and raised pawls 13 paired with two are alternately arranged. Since it is arranged, the distance from the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring 4 of the body portion 10 of the bump foil 3 at two locations in the circumferential direction where the rows of the pair of raised claws 13 are arranged is a pair of raised and raised claws. It becomes smaller than the distance from the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring 4 of the main body portion 10 of the bump foil 3 at two circumferential positions where 12 rows are arranged. From this, the shape of the main body portion 10 of the bump foil 3 in the cross section in the radial direction can be formed in a substantially arcuate shape with the sides of the substantially equilateral triangles outward, so that they are spaced apart at substantially equal intervals in the circumferential direction. The movement area of the rotary shaft can be limited to the inner side in the radial direction of the substantially central portion at the substantially central portions of the three arc portions, and the rotary shaft 1 rotating at high speed can be stably supported.

また、上記実施形態のラジアルフォイル軸受によれば、上記トップフォイル2の剛性の低い部分が、薄肉の部分28,29であるので、この剛性の低い部分を、エッチングによって容易に形成できる。   Further, according to the radial foil bearing of the above embodiment, the low rigidity portions of the top foil 2 are the thin portions 28 and 29. Therefore, the low rigidity portions can be easily formed by etching.

尚、上記実施形態のラジアルフォイル軸受では、トップフォイル2の剛性が低い薄肉の部分28,29を、環状の該トップフォイル2の本体部10の2箇所に形成したが、トップフォイルの剛性が低い薄肉の部分を、環状のトップフォイルの本体部に、周方向に間隔を置いて2箇所以外の複数箇所形成しても良い(これら、複数箇所は、トップフォイルの本体部に周方向に等間隔に離間されていることが好ましい)。   In the radial foil bearing of the above embodiment, the thin portions 28 and 29 having a low rigidity of the top foil 2 are formed at two locations on the main body portion 10 of the annular top foil 2, but the rigidity of the top foil is low. Thin portions may be formed on the main body of the annular top foil at a plurality of locations other than two at intervals in the circumferential direction (these multiple locations are equally spaced in the circumferential direction on the top foil main body). Are preferably separated from each other).

また、上記実施形態のラジアルフォイル軸受では、トップフォイル2は、内周側の側面と外周側の側面の間を貫通する空気抜け穴を有していなかったが、この発明のラジアルフォイル軸受では、例えば、剛性が低い薄肉の部分に、内周側の側面と外周側の側面の間を貫通する空気抜け穴を形成しても良い。このようにすると、ラジアルフォイル軸受と回転軸との間に生じる動圧を、ばらつきがない均一なものにすることができて、ラジアルフォイル軸受の浮上特性を、よりいっそう優れたものにすることができる。   Further, in the radial foil bearing of the above embodiment, the top foil 2 did not have an air vent hole penetrating between the inner peripheral side surface and the outer peripheral side surface, but in the radial foil bearing of the present invention, for example, An air hole that penetrates between the inner peripheral side surface and the outer peripheral side surface may be formed in a thin-walled portion having low rigidity. In this way, the dynamic pressure generated between the radial foil bearing and the rotating shaft can be made uniform with no variation, and the flying characteristics of the radial foil bearing can be further improved. it can.

また、上記実施形態のラジアルフォイル軸受では、トップフォイル2の剛性が低い部分を、薄肉の部分で構成したが、この発明のラジアルフォイル軸受では、トップフォイルの剛性が低い部分を、トップフォイルの厚さが略等しい環状の本体部に局所的に熱処理を行うことによって、この熱処理を行った箇所で構成しても良い。   Further, in the radial foil bearing of the above embodiment, the portion having low rigidity of the top foil 2 is constituted by a thin portion. However, in the radial foil bearing of the present invention, the portion having low rigidity of the top foil is formed by the thickness of the top foil. The annular main body portion having substantially the same length may be locally subjected to heat treatment to constitute a portion where the heat treatment is performed.

また、上記実施形態のラジアルフォイル軸受では、図3に示すように、一対の長い切り起こしのつめ12,12の3列と、一対の短い切り起こしのつめ13,13の2列とを周方向に交互に配置したが、この発明のラジアルフォイル軸受では、一対の長い切り起こしのつめのm列(mは、4以上の自然数)と、一対の短い切り起こしのつめの(m−1)列とを周方向に交互に配置しても良い。   Further, in the radial foil bearing of the above embodiment, as shown in FIG. 3, three rows of a pair of long cut and raised claws 12, 12 and two rows of a pair of short cut and raised claws 13, 13 are circumferentially arranged. However, in the radial foil bearing of the present invention, a pair of long cut and raised pawls (m is a natural number of 4 or more) and a pair of short cut and pawl pawls (m-1). May be alternately arranged in the circumferential direction.

また、この実施形態のラジアルフォイル軸受では、長さが異なる2種類の切り起こしのつめ12,13を用いて、正多角形の辺の部分を略円弧状にふくらました形状を有する本体部10の正三角形の頂点部分付近に、長さが短い切り起こしのつめ13を配置したが、この発明のラジアルフォイル軸受では、多角形の辺の部分を略円弧状にふくらました形状を有する本体部の多角形(好ましくは正多角形)の略頂点部分から、この頂点部分の両側の円弧部分の中央付近にかけて、2つでペアを成す切り起こしのつめの複数の組を、より頂点部分に近いペアの切り起こしのつめの長さが、頂点部分に遠い方のペアの切り起こしのつめの長さ以下になるように、バンプフォイルに形成して、バンプフォイルの形状を、多角形の辺の部分を略円弧状にふくらました形状に形成しても良い。尚、より頂点部分に近いペアの切り起こしのつめの長さが、頂点部分に遠い方のペアの切り起こしのつめの長さ以下になるような配置としては、上記頂点部分から両側の円弧部分の中央付近にかけて、2つでペアをなす切り起こしのつめの長さを徐々に長くする等の方法がある。このように、長さが違う複数の切り起こしのつめを導入して、頂点部分に近いペアの切り起こしのつめの長さが、頂点部分に遠い方のペアの切り起こしのつめの長さ以下になるように形成すると、バンプフォイルの本体部を、径方向の断面において、外輪の内周円筒面の中心に対してより点対称に近い形状にすることができて、ラジアルフォイル軸受の浮上特性を、よりいっそう優れたものにすることができる。   Further, in the radial foil bearing of this embodiment, the body portion 10 having a shape in which the side portion of the regular polygon is expanded in a substantially arc shape by using two kinds of cut and raised claws 12 and 13 having different lengths. In the radial foil bearing according to the present invention, a large number of main body portions having a shape in which a side portion of a polygon is expanded in a substantially arc shape are arranged near the apex portion of an equilateral triangle. From a substantially vertex portion of a square (preferably a regular polygon) to the vicinity of the center of the arc portion on both sides of this vertex portion, a plurality of pairs of cut and raised claws are paired with Form the bump foil so that the length of the cut and raised pawl is less than or equal to the length of the cut and raised pawl of the pair far from the apex, and change the shape of the bump foil to the side of the polygon. In a substantially arc shape It may be formed in a sloppy shape. In addition, as an arrangement in which the length of the cut-and-raised claw of the pair closer to the vertex portion is equal to or shorter than the length of the cut-and-raised claw of the pair farther from the vertex portion, the arc portions on both sides from the above-mentioned vertex portion There are methods such as gradually increasing the length of the claws that form a pair with the two in the vicinity of the center. In this way, by introducing multiple cut-and-lift claws with different lengths, the length of the cut-and-raised claw of the pair near the vertex part is less than or equal to the length of the cut-and-raised claw of the pair far from the vertex part The bump foil body can be made more nearly symmetrical with respect to the center of the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring in the radial cross section, and the floating characteristics of the radial foil bearing Can be made even better.

本発明の一実施形態のラジアルフォイル軸受の径方向の断面図である。It is sectional drawing of the radial direction of the radial foil bearing of one Embodiment of this invention. 上記実施形態のラジアルフォイル軸受が備えるトップフォイルを示す図である。It is a figure which shows the top foil with which the radial foil bearing of the said embodiment is provided. 上記実施形態のラジアルフォイル軸受が備えるバンプフォイルを示す図である。It is a figure which shows the bump foil with which the radial foil bearing of the said embodiment is provided. 従来のラジアルフォイル軸受の径方向の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the radial direction of the conventional radial foil bearing.

符号の説明Explanation of symbols

1 回転軸
2 トップフォイル
3 バンプフォイル
4 外輪
11 取付部
12,13 切り起こしのつめ
17 本体部
28,29 薄肉の部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2 Top foil 3 Bump foil 4 Outer ring 11 Attaching part 12, 13 Cut and raised claw 17 Body part 28, 29 Thin part

Claims (4)

回転軸の外側に軸受隙間を隔てて配置されるトップフォイルと、
このトップフォイルの径方向の外側に配置されるバンプフォイルと、
このバンプフォイルの径方向の外側に配置される外輪と
を備えるラジアルフォイル軸受であって、
上記トップフォイルは、有端で環状の部分を有し、
この環状の部分における周方向の互いに離間された複数箇所に、略軸方向に延びる剛性の低い部分を形成し、上記環状の部分は、径方向の断面において、上記剛性の低い部分を頂点とする略多角形状であることを特徴とするラジアルフォイル軸受。
A top foil disposed outside the rotating shaft with a bearing gap therebetween;
Bump foil disposed outside the top foil in the radial direction;
A radial foil bearing provided with an outer ring disposed on the outer side in the radial direction of the bump foil,
The top foil has an end and an annular portion,
Low-rigidity portions extending substantially in the axial direction are formed at a plurality of circumferentially spaced locations in the annular portion, and the annular portion has the low-rigidity portion as a vertex in the radial cross section. A radial foil bearing having a substantially polygonal shape.
請求項1に記載のラジアルフォイル軸受において、
上記バンプフォイルの外周面の形状は、径方向の断面図において、多角形の辺の部分を外側に略円弧状にふくらました形状になっていることを特徴とするラジアルフォイル軸受。
The radial foil bearing according to claim 1,
A radial foil bearing characterized in that the shape of the outer peripheral surface of the bump foil is a shape in which a polygonal side portion is expanded outward in a substantially arc shape in a radial sectional view.
請求項2に記載のラジアルフォイル軸受において、
上記バンプフォイルは、複数の切り起こしのつめを有し、
上記多角形の頂点部分近傍に位置する上記切り起こしのつめの長さが、上記頂点部分近傍以外に位置する上記切り起こしのつめの長さよりも短いことを特徴とするラジアルフォイル軸受。
The radial foil bearing according to claim 2,
The bump foil has a plurality of raised claws,
The radial foil bearing according to claim 1, wherein a length of the cut-and-raised claw located in the vicinity of the vertex portion of the polygon is shorter than a length of the claw-and-raised claw located outside the vertex portion.
請求項1乃至3のいずれか1つに記載のラジアルフォイル軸受において、
上記剛性の低い部分は、薄肉の部分であることを特徴とするラジアルフォイル軸受。
In the radial foil bearing according to any one of claims 1 to 3,
The radial foil bearing according to claim 1, wherein the low rigidity portion is a thin portion.
JP2003404841A 2003-12-03 2003-12-03 Radial foil bearing Pending JP2005163939A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003404841A JP2005163939A (en) 2003-12-03 2003-12-03 Radial foil bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003404841A JP2005163939A (en) 2003-12-03 2003-12-03 Radial foil bearing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005163939A true JP2005163939A (en) 2005-06-23

Family

ID=34727731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003404841A Pending JP2005163939A (en) 2003-12-03 2003-12-03 Radial foil bearing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005163939A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101163745B1 (en) 2005-07-23 2012-07-09 삼성테크윈 주식회사 Air foil bearing
US20140147063A1 (en) * 2011-08-01 2014-05-29 Naomichi Omori Radial foil bearing
EP3557087A1 (en) * 2013-09-11 2019-10-23 Xdot Engineering and Analysis, PLLC Tab foil layer structure and wing foil bearing comprising the same
WO2020035209A1 (en) * 2018-08-15 2020-02-20 Robert Bosch Gmbh Air bearing, bearing unit and compressor
WO2020035208A1 (en) * 2018-08-15 2020-02-20 Robert Bosch Gmbh Air bearing, bearing unit and compressor
WO2020099226A1 (en) * 2018-11-14 2020-05-22 Robert Bosch Gmbh Air bearing
EP3763956B1 (en) * 2018-03-07 2023-09-06 Ihi Corporation Radial foil bearing

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101163745B1 (en) 2005-07-23 2012-07-09 삼성테크윈 주식회사 Air foil bearing
US20140147063A1 (en) * 2011-08-01 2014-05-29 Naomichi Omori Radial foil bearing
US8944686B2 (en) * 2011-08-01 2015-02-03 Ihi Corporation Radial foil bearing
EP3557087A1 (en) * 2013-09-11 2019-10-23 Xdot Engineering and Analysis, PLLC Tab foil layer structure and wing foil bearing comprising the same
US10626916B2 (en) 2013-09-11 2020-04-21 Xdot Engineering and Analysis, PLLC Wing foil bearings and methods of manufacturing same
EP3763956B1 (en) * 2018-03-07 2023-09-06 Ihi Corporation Radial foil bearing
WO2020035209A1 (en) * 2018-08-15 2020-02-20 Robert Bosch Gmbh Air bearing, bearing unit and compressor
WO2020035208A1 (en) * 2018-08-15 2020-02-20 Robert Bosch Gmbh Air bearing, bearing unit and compressor
CN112567142A (en) * 2018-08-15 2021-03-26 罗伯特·博世有限公司 Air bearing, bearing unit and compressor
JP2021532319A (en) * 2018-08-15 2021-11-25 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh Foil bearings, bearing units and compressors
JP7411767B2 (en) 2018-08-15 2024-01-11 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング Air bearings, bearing units and compressors
WO2020099226A1 (en) * 2018-11-14 2020-05-22 Robert Bosch Gmbh Air bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6248177B2 (en) Axial self-positioning radial support bearing
JP2010260538A (en) Rolling bearing assembly and vehicle steering shaft
JP2008175310A (en) Thrust roller bearing cage and thrust roller bearing
JP2005163939A (en) Radial foil bearing
JP5928241B2 (en) Rolling bearing
JP2007078078A (en) Retainer for rolling ball bearing and its manufacturing method
JP6202188B2 (en) Ball screw device
JP2007292313A (en) Bearing ball cage
JP2005155802A (en) Thrust dynamic bearing
JP7204567B2 (en) fixing ring
JP5146579B2 (en) Bearing device and method for assembling bearing device
JPH05272530A (en) Thrust bearing unit
JP6490888B2 (en) Cage, rolling bearings and electric power steering for automobiles
JP2007064428A (en) Thrust roller bearing
JP5272737B2 (en) Crown type cage and ball bearing
JP2007100799A (en) Rolling bearing and sealing plate therefor
JP2012533036A (en) Stamped centering disc
JP2018189199A (en) Stator
JP2004190761A (en) Foil for radial foil bearing, and radial foil bearing using the same
JP2009036319A (en) Bearing device and assembly method for bearing device
JP2008202759A (en) Thrust roller bearing
JP2009052588A (en) Rolling bearing
JP2003269449A (en) Foil bearing
JP2007192342A (en) Bearing unit for vehicle
JP2006307886A (en) Roller bearing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061123

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