JP2017172764A - Foil bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォイル軸受に関する。 The present invention relates to a foil bearing.
例えば、自動車のエンジンなどに装着されるターボチャージャ用軸受は、高温且つ高速の過酷な条件で使用される。このような軸受としては、例えばすべり軸受やセラミックボールを用いたハイブリッド玉軸受が使用され、軸受にエンジンオイルを供給することで冷却している。このように軸受にエンジンオイルを供給することで、(1)オイルの経路が必要となる、(2)エンジンオイル量が増す、(3)エンジンオイルが高温にさらされ劣化が進む、(4)エンジンオイルが排気に混ざり発煙する、などの問題が生じる。 For example, a turbocharger bearing mounted on an automobile engine or the like is used under severe conditions of high temperature and high speed. As such a bearing, for example, a slide ball bearing or a hybrid ball bearing using a ceramic ball is used, and cooling is performed by supplying engine oil to the bearing. By supplying the engine oil to the bearing in this way, (1) an oil path is required, (2) the amount of engine oil is increased, (3) the engine oil is exposed to high temperature, and the deterioration proceeds (4). Problems such as engine oil mixing into the exhaust and smoke.
そこで、上記のような高温且つ高速条件で使用される軸受として、潤滑剤として油を使用しない空気動圧軸受が着目されている。空気動圧軸受では、軸受隙間の管理が不十分であると振れ回りが生じやすいため、使用される回転速度に応じた隙間管理が重要となる。しかし、ターボチャージャやガスタービンのように、温度変化の激しい環境では、熱膨張の影響で軸受隙間の幅が変動するため、精度の良い隙間管理は極めて困難である。 Accordingly, attention has been paid to an air dynamic pressure bearing that does not use oil as a lubricant as a bearing that is used under the high temperature and high speed conditions as described above. In the case of an air dynamic pressure bearing, if the bearing clearance is not sufficiently managed, swinging is likely to occur. Therefore, it is important to manage the clearance according to the rotational speed used. However, in an environment such as a turbocharger or a gas turbine where the temperature changes drastically, the width of the bearing gap fluctuates due to the effect of thermal expansion, so that accurate gap management is extremely difficult.
温度変化の大きい環境下でも隙間管理を容易にできる空気動圧軸受として、フォイル軸受が知られている。フォイル軸受は、可撓性を有する薄膜(フォイル)で軸受面を構成し、軸受面のたわみを許容することで荷重を支持するものである。フォイルが撓むことにより、軸の回転速度や荷重、周囲温度等の運転条件に応じた適切な軸受隙間が形成されるため、安定性に優れている。 A foil bearing is known as an air dynamic pressure bearing that can easily manage a gap even in an environment with a large temperature change. In the foil bearing, a bearing surface is constituted by a thin film (foil) having flexibility, and the load is supported by allowing the bearing surface to bend. As the foil bends, an appropriate bearing gap is formed in accordance with operating conditions such as the rotational speed and load of the shaft and the ambient temperature, so that the stability is excellent.
上記のようなターボチャージャの主軸をフォイル軸受で支持する場合、通常、主軸をラジアル方向に支持するラジアルフォイル軸受と、主軸をスラスト方向に支持するスラストフォイル軸受とが設けられる(例えば、下記の特許文献1参照)。この場合、部品数が多くなるため、ターボチャージャの内部のような限られたスペースに配置することが困難となる場合がある。 When the main shaft of the turbocharger is supported by a foil bearing as described above, a radial foil bearing that supports the main shaft in the radial direction and a thrust foil bearing that supports the main shaft in the thrust direction are usually provided (for example, the following patents) Reference 1). In this case, since the number of parts increases, it may be difficult to arrange in a limited space such as the inside of the turbocharger.
例えば、下記の特許文献2には、外方部材の内周面及び内方部材(軸)の外周面にテーパ面を設け、外方部材のテーパ面にフォイルを取り付けたフォイル軸受が示されている。この場合、フォイルの軸受面と内方部材のテーパ面との間にテーパ状の軸受隙間が形成され、この軸受隙間内の流体圧で内方部材が回転自在に支持される。このフォイル軸受は、内方部材をラジアル方向及びスラスト方向に支持することができるため、部品数が削減され、狭いスペースにも配置することが可能となる。
For example,
しかし、上記特許文献2に示されているフォイル軸受は、内方部材と外方部材とが相対回転したとき、軸受隙間内の流体が遠心力で大径側から排出されやすい。このため、軸受隙間内の流体圧が高まりにくく、十分な支持力が得られない恐れがある。また、フォイル軸受の周囲に浮遊している異物が、軸受隙間に侵入すると、回転に支障を来たす恐れがある。
However, in the foil bearing shown in
本発明が解決すべき課題は、テーパ状の軸受隙間を有するフォイル軸受において、支持力を高めると共に、軸受隙間への異物の侵入を防止することにある。 The problem to be solved by the present invention is to increase the supporting force and to prevent foreign matter from entering the bearing gap in a foil bearing having a tapered bearing gap.
前記課題を解決するために、本発明は、軸方向一方側を大径としたテーパ状外周面を有する内方部材と、前記内方部材のテーパ状外周面と対向し、軸方向一方側を大径としたテーパ状内周面を有する側部、及び、前記側部の軸方向一方側の端部から内径向きに延びるシール部を有する外方部材と、前記外方部材のテーパ状内周面又は前記内方部材のテーパ状外周面に取り付けられたフォイルと、前記内方部材の軸方向一方の端面と前記シール部の端面との間に設けられたシール空間とを備え、前記フォイルが面するテーパ状の軸受隙間内の流体圧で前記内方部材を相対回転自在に支持するフォイル軸受であって、前記内方部材の軸方向一方の端面又は前記シール部の端面に、前記内方部材の相対回転に伴って前記シール空間内の流体を外径側に押し込むポンプが設けられたフォイル軸受を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to an inner member having a tapered outer peripheral surface having a large diameter on one side in the axial direction, and a tapered outer peripheral surface of the inner member. An outer member having a side portion having a tapered inner peripheral surface having a large diameter, a seal portion extending in an inner diameter direction from an end portion on one axial side of the side portion, and a tapered inner periphery of the outer member A foil attached to a surface or a tapered outer peripheral surface of the inner member, and a seal space provided between one end surface in the axial direction of the inner member and an end surface of the seal portion, the foil A foil bearing that supports the inner member in a relatively rotatable manner with a fluid pressure in a tapered bearing gap that faces the inner member, and is provided on one end surface in the axial direction of the inner member or on the end surface of the seal portion. With the relative rotation of the member, the fluid in the seal space is transferred to the outer diameter side. Pump pushed to provide a foil bearing provided.
このフォイル軸受では、内方部材と外方部材との相対回転に伴って、テーパ状の軸受隙間内の流体が遠心力で大径側(軸方向一方側)に押し出される。このとき、軸受隙間の大径側の端部はシール空間の外径端と連通しているため、内方部材の相対回転に伴ってシール空間内の流体がポンプで外径側に押し込まれることにより、テーパ状の軸受隙間内の流体が大径側から押し込まれる。これにより、軸受隙間大径側から流体が流出することが防止され、軸受隙間内の流体圧が高められる。また、シール空間の外径側に流体を押し込むことにより、シール空間内の流体圧が常に正圧となるため、外部から異物が侵入しにくくなる。 In this foil bearing, as the inner member and the outer member rotate relative to each other, the fluid in the tapered bearing gap is pushed out to the large diameter side (one axial side) by centrifugal force. At this time, the end on the large diameter side of the bearing gap communicates with the outer diameter end of the seal space, so that the fluid in the seal space is pushed to the outer diameter side by the pump with the relative rotation of the inner member. Thus, the fluid in the tapered bearing gap is pushed in from the large diameter side. Thereby, the fluid is prevented from flowing out from the large diameter side of the bearing gap, and the fluid pressure in the bearing gap is increased. Further, by pushing the fluid into the outer diameter side of the seal space, the fluid pressure in the seal space is always positive, so that it is difficult for foreign matter to enter from the outside.
また、前記課題を解決するために、本発明は、小径側の端部が軸方向で向かい合うように配された一対のテーパ状外周面を有する内方部材と、前記内方部材の一対のテーパ状外周面と対向し、小径側の端部が軸方向で向かい合うように配された一対のテーパ状内周面を有する側部、及び、前記側部の軸方向両側の端部から内径向きに延びる一対のシール部を有する外方部材と、前記外方部材の一対のテーパ状内周面又は前記内方部材の一対のテーパ状外周面に取り付けられたフォイルと、前記内方部材の軸方向両端面と前記一対のシール部の端面との間に設けられた一対のシール空間とを備え、前記フォイルが面する一対のテーパ状の軸受隙間内の流体圧で前記内方部材を相対回転自在に支持するフォイル軸受であって、前記内方部材の軸方向両端面又は前記一対のシール部の端面に、前記内方部材の相対回転に伴って前記一対のシール空間内の流体を外径側に押し込むポンプが設けられたフォイル軸受を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides an inner member having a pair of tapered outer peripheral surfaces arranged such that end portions on the small diameter side face each other in the axial direction, and a pair of tapers of the inner member. A pair of tapered inner peripheral surfaces arranged so that the end portions on the small diameter side face each other in the axial direction, and the end portions on both sides in the axial direction of the side portions toward the inner diameter. An outer member having a pair of extending seal portions, a pair of tapered inner peripheral surfaces of the outer member or a foil attached to a pair of tapered outer peripheral surfaces of the inner member, and the axial direction of the inner member A pair of seal spaces provided between both end surfaces and the end surfaces of the pair of seal portions, and the inner member can be relatively rotated by fluid pressure in a pair of tapered bearing gaps facing the foil. A foil bearing for supporting the inner member in the axial direction On both end surfaces or end faces of the pair of sealing portions, to provide a foil bearing pump to push the outer diameter side it is provided with fluid in the inner in the pair of sealing space with the relative rotation of the members.
このフォイル軸受でも、上記のフォイル軸受と同様に、内方部材の相対回転に伴ってシール空間内の流体がポンプで外径側に押し込まれることにより、テーパ状の軸受隙間内の流体が大径側から押し込まれるため、軸受隙間内の流体圧が高められると共に、シール空間内を常に正圧にして異物の侵入を防止することができる。また、一対のテーパ状の軸受隙間が、小径側の端部が軸方向で向かい合うように配されるため、外方部材に対して内方部材を両スラスト方向で支持することができる。 In this foil bearing as well, as in the above foil bearing, the fluid in the seal space is pushed to the outer diameter side by the pump with the relative rotation of the inner member, so that the fluid in the tapered bearing gap has a larger diameter. Since it is pushed in from the side, the fluid pressure in the bearing gap can be increased, and the inside of the seal space can always be set to a positive pressure to prevent entry of foreign matter. Further, since the pair of tapered bearing gaps are arranged so that the ends on the small diameter side face each other in the axial direction, the inner member can be supported in both thrust directions with respect to the outer member.
このフォイル軸受では、一対のシール空間内の流体がポンプで外径側に押し込まれることにより、一対のシール空間の間の空間に軸方向両側から流体が押し込まれる。このとき、一対のシール空間を連通する空間が、軸方向両端を除いて閉塞されていると、この空間の圧力が高まりやすいため、各軸受隙間内の流体圧がさらに高められる。 In the foil bearing, the fluid in the pair of seal spaces is pushed into the space between the pair of seal spaces from both sides in the axial direction by being pushed toward the outer diameter side by the pump. At this time, if the space communicating with the pair of seal spaces is closed except for both ends in the axial direction, the pressure in this space tends to increase, so that the fluid pressure in each bearing gap is further increased.
上記のようなポンプとして、例えば、放射状あるいはスパイラル状に延びる凸部あるいは凹部を設けることができる。 As the above-described pump, for example, convex portions or concave portions extending radially or spirally can be provided.
以上のように、本発明によれば、テーパ状の軸受隙間内の流体圧が高められることで、支持力を高めることができる。また、シール空間を常に正圧にすることで、軸受隙間への異物の侵入を防止することができる。 As described above, according to the present invention, the supporting force can be increased by increasing the fluid pressure in the tapered bearing gap. Further, by always setting the seal space to a positive pressure, it is possible to prevent foreign matter from entering the bearing gap.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、例えばガスタービンやターボチャージャとして用いられるターボ機械を概念的に示す。このターボ機械は、翼列を有するタービン1及び圧縮機2と、タービン1及び圧縮機2が固定された軸3と、軸3を回転自在に支持するフォイル軸受10とを備える。図示例では、タービン1と圧縮機2との間にフォイル軸受10が設けられる。尚、ターボ機械の構成はこれに限らず、例えば、タービン1と圧縮機2とを隣接させ、これらの軸方向一方側あるいは軸方向両側にフォイル軸受10を設けてもよい。
FIG. 1 conceptually shows a turbo machine used as, for example, a gas turbine or a turbocharger. The turbomachine includes a
フォイル軸受10は、内方部材11と、外方部材12と、フォイル13とを有する。
The foil bearing 10 includes an
内方部材11は、軸3の外周に固定される。内方部材11は、一対のテーパ状外周面11aを有する。一対のテーパ状外周面11aは、小径側の端部同士が軸方向に向かい合うように配される。図示例では、一対のテーパ状外周面11aの小径側の端部同士が直接連結される。内方部材11は、一対のテーパ状外周面11aの境界(軸方向中央部)で分割されている。
The
外方部材12は、図示しないハウジングに固定される。外方部材12は、筒状の側部12aと、側部12aの軸方向両側に設けられた一対のシール部12bとを有する。
The
側部12aには、一対のテーパ状内周面12a1が設けられる。一対のテーパ状内周面12a1は、小径側の端部同士が軸方向に向かい合うように配される。図示例では、一対のテーパ状内周面12a1の小径側の端部同士が直接連結される。各テーパ状内周面12a1は、内方部材11の各テーパ状外周面11aと平行であり、法線方向で互いに対向している。側部12aは、一対のテーパ状内周面12a1の境界(軸方向中央部)で分割されている。尚、側部12aを一体に形成してもよい。
The
シール部12bは、側部12aの軸方向両側に設けられる。各シール部12bは、側部12aの軸方向外側の端部から内径向きに延びる円盤状を成している。各シール部12bの内周面12b1は、軸3の外周面と半径方向で対向している。各シール部12bの端面12b2は、内方部材11の端面11bと軸方向で対向し、これらの間に一対のシール空間S1,S2が形成される。シール空間S1,S2は、軸受隙間G1,G2の大径側の端部とつながっている。シール空間S1,S2の軸方向幅は、軸受隙間G1,G2の幅(軸受面の法線方向の幅)よりも大きい。尚、シール部12bは、側部12aと一体に形成してもよい。
The
シール空間S1,S2を介して対向する面(シール部12bの端面12b2及び内方部材11の端面11b)の何れか一方には、内方部材11の回転に伴って各シール空間S1,S2内の流体を外径側に押し込むポンプ15が設けられる。ポンプ15は、回転側の部材に設けることが好ましく、本実施形態では内方部材11の軸方向両端面11bに設けられる。ポンプ15は、例えば、放射状に延びる凸部あるいは凹部(図2参照)や、スパイラル状に延びる凸部あるいは凹部(図3参照)で構成される。尚、図3の矢印は、内方部材11の回転方向を示す。
Any one of the surfaces (end surface 12b2 of the
フォイル13は、外方部材12の一対のテーパ状内周面12a1に取り付けられる。本実施形態のフォイル13は、図4に示すように、金属製のトップフォイル13aと、トップフォイル13aを背後から弾性支持する金属製のバックフォイル13bとからなる。トップフォイル13aは、1枚のテーパ状のフォイルからなり、内周面に平滑なテーパ状の軸受面が設けられる。バックフォイル13bは、全体的にテーパ状を成した1枚のフォイルからなり、トップフォイル13aと外方部材12のテーパ状内周面12a1との間に配置される。バックフォイル13bは、半径方向に弾性的に圧縮可能とされる。図示例のバックフォイル13bは、円周方向複数箇所から外径に向けて突出した屈曲部13b1を有する。トップフォイル13a及びバックフォイル13bの周方向一端は、外方部材12のテーパ状内周面12a1に固定される。
The
トップフォイル13a及びバックフォイル13bは、ばね性に富み、かつ加工性のよい金属、例えば鋼材料や銅合金からなる薄膜のフォイルで形成される。本実施形態のように流体膜として空気を用いる空気動圧軸受では、雰囲気に潤滑油が存在しないため、油による防錆効果は期待できない。従って、トップフォイル13a及びバックフォイル13bは、ステンレス鋼もしくは青銅で形成することが好ましい。
The
軸3及び内方部材11が回転すると、フォイル軸受10の各フォイル13のトップフォイル13aの軸受面と内方部材11の一対のテーパ状外周面11aとの間にテーパ状の軸受隙間G1,G2が形成され、この軸受隙間G1,G2に生じる流体膜で、軸3及び内方部材11がラジアル方向及び両スラスト方向に非接触支持される(図1参照)。特に、本実施形態のように軸3を水平状態で回転させる場合、外方部材12及びフォイル13に対して内方部材11が自重により下方に偏心するため、これらの間に円周方向一方に向けて狭まった楔状の軸受隙間G1,G2が形成される。そして、内方部材11の回転に伴って楔状の軸受隙間G1,G2内の流体が幅狭側へ押し込まれることにより、流体膜の圧力が高められる。尚、実際の軸受隙間G1,G2の幅は数十μm程度の微小なものであるが、図1ではその幅を誇張して示している。
When the
このとき、トップフォイル13a及びバックフォイル13bが有する可撓性により、トップフォイル13aの軸受面が、荷重や軸3の回転速度、周囲温度等の運転条件に応じて任意に変形するため、軸受隙間G1,G2は運転条件に応じた適切幅に自動調整される。そのため、高温、高速回転といった過酷な条件下でも、軸受隙間G1,G2を最適幅に管理することができ、軸3を安定して支持することが可能となる。
At this time, due to the flexibility of the
また、内方部材11が回転すると、テーパ状の軸受隙間G1,G2内の流体は、遠心力により大径側(軸方向外側)に移動しようとする。本実施形態では、各軸受隙間G1, G2の外径端がそれぞれシール空間S1,S2に連通しており、内方部材11の回転に伴って、シール空間S1,S2内の流体が、内方部材11の端面11bに設けたポンプ15により外径側に押し込まれる。これにより、各軸受隙間G1,G2内の流体が大径側(軸方向外側)から押し込まれるため、軸受隙間G1,G2内の流体が大径側から流出する事態が防止され、軸受隙間G1,G2内の流体圧が高まりやすくなる。
When the
特に、本実施形態では、シール空間S1,S2を連通する空間(軸受隙間G1,G2を含む空間)が、軸方向両端を除いて閉塞されている。図示例では、軸受隙間G1,G2の小径側の端部同士が直接連結されている。この場合、内方部材11が回転すると、内方部材11に設けたポンプ15により、シール空間S1,S2内の流体が上記の閉塞空間に軸方向両側から押し込まれる。これにより、軸受隙間G1,G2内の流体圧がより一層高まりやすくなる。
In particular, in this embodiment, the space (the space including the bearing gaps G1 and G2) communicating with the seal spaces S1 and S2 is closed except for both ends in the axial direction. In the illustrated example, the end portions on the small diameter side of the bearing gaps G1 and G2 are directly connected to each other. In this case, when the
尚、軸3の停止直前や起動直後の低速回転時には、各フォイル13のトップフォイル13aの軸受面と内方部材11のテーパ状外周面11aとが接触摺動するため、これらの何れか一方または双方に、DLC膜、チタンアルミナイトライド膜、二硫化タングステン膜、あるいは二硫化モリブデン膜等の低摩擦化被膜を形成してもよい。また、フォイル13と外方部材12のテーパ状内周面12a1との間の微小摺動による摩擦力を調整するために、これらの何れか一方または双方に、上記のような低摩擦化被膜を形成してもよい。
Incidentally, at the time of low-speed rotation immediately before the
本発明は上記の実施形態に限られない。尚、以下の説明において、上記の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明を省略する。 The present invention is not limited to the above embodiment. In the following description, portions having the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
上記の実施形態では、軸受隙間G1,G2の小径側の端部同士が連結された場合を示したが、これに限られない。例えば、図5に示す実施形態では、上記のフォイル軸受10を分割した一対のフォイル軸受20を、軸方向に離隔して配している。この場合、モーメント荷重に対する軸受剛性は高められる。
In said embodiment, although the case where the edge parts by the side of the small diameter of bearing gap G1, G2 were connected was shown, it is not restricted to this. For example, in the embodiment shown in FIG. 5, a pair of
しかし、図5のフォイル軸受20では、軸受隙間G1,G2の小径側端部が大きな空間(非閉塞空間)に開口するため、この開口部から軸受隙間G1,G2内の流体圧が逃げる恐れがある。従って、各軸受隙間G1,G2内の流体圧を高める観点からは、図1のフォイル軸受10のように、シール空間S1,S2を連通する空間を、軸方向両端を除いて閉塞することが好ましい。この場合、図1に示すように軸受隙間G1,G2の小径側端部同士を直接連結する他、軸受隙間G1,G2の間に容積の小さい空間を設けてもよい。例えば、図6に示すフォイル軸受30は、内方部材11の一対のテーパ状外周面11aの小径端部同士をつなぐ円筒面11c、及び、外方部材12の一対のテーパ状内周面12a1の小径端部同士をつなぐ円筒面12a2を有する。この場合、両円筒面11c,12a2の間の空間の半径方向幅は、軸受隙間G1,G2の半径方向寸法と同等となる。
However, in the foil bearing 20 of FIG. 5, the small-diameter-side ends of the bearing gaps G1 and G2 open into a large space (non-closed space), so that the fluid pressure in the bearing gaps G1 and G2 may escape from the opening. is there. Therefore, from the viewpoint of increasing the fluid pressure in each of the bearing gaps G1 and G2, it is preferable to close the space communicating with the seal spaces S1 and S2 except for both axial ends as in the foil bearing 10 of FIG. . In this case, as shown in FIG. 1, in addition to directly connecting the end portions on the small diameter side of the bearing gaps G1 and G2, a space having a small volume may be provided between the bearing gaps G1 and G2. For example, the foil bearing 30 shown in FIG. 6 includes a
また、図5に示すフォイル軸受20の一方のみを使用してもよい。この場合、異物が生じやすいタービン1側にシール部12bが配されるように配置することが好ましい。
Further, only one of the
また、上記の実施形態では、フォイル13をトップフォイル13a及びバックフォイル13bで構成した場合を示したが、これに限られない。例えば、図7に示す実施形態では、外方部材12のテーパ状内周面12a1に、複数のリーフ型のフォイル17を円周方向に並べて配している。各フォイル17は、下流側の端部17aが自由端とされ、上流側の端部17bが外方部材12に固定される。各フォイル17と内方部材11のテーパ状外周面11aとの間に、軸受隙間G1,G2が形成される。
In the above-described embodiment, the case where the
また、図8示す実施形態では、各フォイル18の下流側の端部に設けられた差込部18aが、外方部材12のテーパ状内周面12a1に設けられた溝12a2に差し込まれ、各フォイル18の上流側の端部に設けられたアンダーフォイル部18bが、隣接するフォイル18と外方部材12のテーパ状内周面12a1との間に配される。図9に示すように、フォイル18の上流側の端部付近には差込口18cが設けられる。図10に示すように、各フォイル18の差込部18aを、隣接するフォイルの差込口18cに差し込むことにより、複数のフォイル18が一体化される。尚、図9及び図10では、便宜上、略矩形状のフォイル18を円筒状に組み立てた状態を示しているが、実際には、各フォイル18は略扇形を成し、これらがテーパ状に組み立てられる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 8, the
また、以上の実施形態では、外方部材12を固定側、内方部材11を回転側とした場合を示したが、これに限らず、例えば外方部材12を回転側、内方部材11を固定側としてもよい。あるいは、外方部材12及び内方部材11の双方を回転させ、これらを相対的に回転させてもよい。
Moreover, although the case where the
また、以上の実施形態では、外方部材12にフォイル13を取り付けた場合を示したが、これに限らず、内方部材11のテーパ状外周面11aにフォイル13を取り付けてもよい。ただし、フォイル13を回転側の部材に取り付けると、遠心力でフォイル13が破損する恐れがあるため、フォイル13は固定側の部材に取り付けることが好ましい。
Moreover, although the case where the
また、以上の実施形態では、本発明に係るフォイル軸受10をガスタービンに適用した場合を示したが、これに限らず、例えばターボチャージャ(過給機)、自動車等の車両用軸受、あるいは産業機器用の軸受等として、本発明に係るフォイル軸受を使用することが可能である。 Moreover, although the case where the foil bearing 10 which concerns on this invention was applied to the gas turbine was shown in the above embodiment, it is not restricted to this, For example, turbochargers (supercharger), vehicle bearings, such as a motor vehicle, or industry The foil bearing according to the present invention can be used as a bearing for equipment.
なお、以上に述べたフォイル軸受は、圧力発生流体として空気を使用した空気動圧軸受のみならず、圧力発生流体として潤滑油を使用した油動圧軸受としても使用することができる。 The foil bearing described above can be used not only as an air dynamic pressure bearing using air as a pressure generating fluid but also as an oil dynamic pressure bearing using lubricating oil as a pressure generating fluid.
1 タービン
2 圧縮機
3 軸
10 フォイル軸受
11 内方部材
11a テーパ状外周面
12 外方部材
12a1 テーパ状内周面
12b シール部
13 フォイル
13a トップフォイル
13b バックフォイル
15 ポンプ
G1,G2 軸受隙間
S1,S2 シール空間
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記内方部材の軸方向一方の端面又は前記シール部の端面に、前記内方部材の相対回転に伴って前記シール空間内の流体を外径側に押し込むポンプが設けられたフォイル軸受。 An inner member having a tapered outer peripheral surface having a large diameter on one side in the axial direction, and a side having a tapered inner peripheral surface facing the tapered outer peripheral surface of the inner member and having a large diameter on one side in the axial direction And an outer member having a seal portion extending in an inner diameter direction from an end portion on one side in the axial direction of the side portion, and a tapered inner peripheral surface of the outer member or a tapered outer peripheral surface of the inner member. An attached foil, and a seal space provided between one end face in the axial direction of the inner member and the end face of the seal portion, and a fluid pressure in a tapered bearing gap facing the foil. A foil bearing that supports the inner member in a relatively rotatable manner,
A foil bearing provided with a pump for pushing the fluid in the seal space to the outer diameter side with relative rotation of the inner member on one end surface in the axial direction of the inner member or the end surface of the seal portion.
前記内方部材の軸方向両端面又は前記一対のシール部の端面に、前記内方部材の相対回転に伴って前記一対のシール空間内の流体を外径側に押し込むポンプが設けられたフォイル軸受。 An inner member having a pair of tapered outer peripheral surfaces arranged so that the end portions on the small diameter side face each other in the axial direction, and the pair of tapered outer peripheral surfaces of the inner member are opposed to each other, and the end portions on the small diameter side are shafts An outer member having a pair of tapered inner peripheral surfaces disposed so as to face each other in a direction, a pair of seal portions extending in an inner diameter direction from end portions on both sides in the axial direction of the side portions, and the outer member A pair of tapered inner peripheral surfaces of the inner member or a foil attached to the pair of tapered outer peripheral surfaces of the inner member, and the axially opposite end surfaces of the inner member and the end surfaces of the pair of seal portions A foil bearing that supports the inner member in a relatively rotatable manner with fluid pressure in a pair of tapered bearing gaps facing the foil.
A foil bearing provided with pumps that push the fluid in the pair of seal spaces to the outer diameter side with relative rotation of the inner member on both axial end surfaces of the inner member or the end surfaces of the pair of seal portions. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016062103A JP2017172764A (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Foil bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016062103A JP2017172764A (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Foil bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017172764A true JP2017172764A (en) | 2017-09-28 |
Family
ID=59970736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016062103A Pending JP2017172764A (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Foil bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017172764A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111963262A (en) * | 2020-09-23 | 2020-11-20 | 萍乡北京理工大学高新技术研究院 | Outline type air bearing |
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2016
- 2016-03-25 JP JP2016062103A patent/JP2017172764A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111963262A (en) * | 2020-09-23 | 2020-11-20 | 萍乡北京理工大学高新技术研究院 | Outline type air bearing |
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