JPH0144807Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0144807Y2 JPH0144807Y2 JP1986134661U JP13466186U JPH0144807Y2 JP H0144807 Y2 JPH0144807 Y2 JP H0144807Y2 JP 1986134661 U JP1986134661 U JP 1986134661U JP 13466186 U JP13466186 U JP 13466186U JP H0144807 Y2 JPH0144807 Y2 JP H0144807Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foil
- elastic
- shaft
- bearing
- supported
- 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.)
- Expired
Links
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 50
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 24
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はフオイルを使用したフオイル・ジヤー
ナル軸受に関する。
ナル軸受に関する。
フオイル・ジヤーナル軸受はジヤーナル軸受の
ためのハウジングに設置された複数個の薄い弾性
フオイルを軸の周面に対応配置し、軸が回転する
ときのフオイル表面と軸周面との間のくさび状空
所の圧力（動力）の増大によつて軸を浮遊支持す
る動圧気体軸受である。この軸受は非接触である
から、焼き付きなどが発生せず高速回転体の軸受
が可能であり、膨張タービンなどの空気機械に使
用されている。通常膨張タービンにこの軸受を使
用する場合は、コンプレツサーからのガス（プロ
セスガス）をこの軸受部に導入しあるいは積極的
に供給してくさび状空所におけるガスの密度を高
めて圧力増大を効果的ならしめる工夫がなされて
いる。
ためのハウジングに設置された複数個の薄い弾性
フオイルを軸の周面に対応配置し、軸が回転する
ときのフオイル表面と軸周面との間のくさび状空
所の圧力（動力）の増大によつて軸を浮遊支持す
る動圧気体軸受である。この軸受は非接触である
から、焼き付きなどが発生せず高速回転体の軸受
が可能であり、膨張タービンなどの空気機械に使
用されている。通常膨張タービンにこの軸受を使
用する場合は、コンプレツサーからのガス（プロ
セスガス）をこの軸受部に導入しあるいは積極的
に供給してくさび状空所におけるガスの密度を高
めて圧力増大を効果的ならしめる工夫がなされて
いる。
このフオイル・ジヤーナル軸受としては種々の
形のものが実用に供されているが、その殆んどは
複数個の弾性フオイルをハウジング内に設置しこ
れらのフオイルを支持する構造は、たとえば、米
国特許第4262975号〓COMPLIANT JOURNAL
BEARING WITH ANGULAR STIFFNESS
GRADIENT〓に示されるように、波形状をなし
たフオイルなどにより支持する構造であつて複雑
であり、フオイルの軸周面への接圧力（プリロー
ド）を調節しにくく、前記圧力の増大が効果的に
行なわれがたい欠点を有している。
形のものが実用に供されているが、その殆んどは
複数個の弾性フオイルをハウジング内に設置しこ
れらのフオイルを支持する構造は、たとえば、米
国特許第4262975号〓COMPLIANT JOURNAL
BEARING WITH ANGULAR STIFFNESS
GRADIENT〓に示されるように、波形状をなし
たフオイルなどにより支持する構造であつて複雑
であり、フオイルの軸周面への接圧力（プリロー
ド）を調節しにくく、前記圧力の増大が効果的に
行なわれがたい欠点を有している。
また、弾性フオイルを板状支持片で支持する方
式、たとえば、特開昭52−143359号「流体軸受
け」なども提案されているが、この場合は支持片
は弾性フオイルを局部的に支持する方式であり、
弾性フオイルと軸との関連で良好な動圧が発生し
にくい欠点がある。
式、たとえば、特開昭52−143359号「流体軸受
け」なども提案されているが、この場合は支持片
は弾性フオイルを局部的に支持する方式であり、
弾性フオイルと軸との関連で良好な動圧が発生し
にくい欠点がある。
本考案はこのような従来のフオイル・ジヤーナ
ル軸受の欠点を解消した軸受を提供したものであ
る。
ル軸受の欠点を解消した軸受を提供したものであ
る。
本考案のフオイル・ジヤーナル軸受の特徴は、
軸受の主体であるフオイルを、互いに重畳しない
程度の長さに設定されかつ軸受ハウジングに対し
片持ち式に設置された複数個の弾性フオイルによ
つて構成するとともに、各弾性フオイルがその中
間点において軸受ハウジングに対して弾性支持さ
れている。この弾性支持体としては平板状フオイ
ルを使用し、しかも弾性フオイルと設置点を同じ
くして片持ち式に設置され、かつ、その他端はハ
ウジング内面に当接していて設置点から他端まで
の中間域全体で弾性フオイルを支持するよう構成
されたもので、軸受の構成をきわめて簡単にした
ものである。
軸受の主体であるフオイルを、互いに重畳しない
程度の長さに設定されかつ軸受ハウジングに対し
片持ち式に設置された複数個の弾性フオイルによ
つて構成するとともに、各弾性フオイルがその中
間点において軸受ハウジングに対して弾性支持さ
れている。この弾性支持体としては平板状フオイ
ルを使用し、しかも弾性フオイルと設置点を同じ
くして片持ち式に設置され、かつ、その他端はハ
ウジング内面に当接していて設置点から他端まで
の中間域全体で弾性フオイルを支持するよう構成
されたもので、軸受の構成をきわめて簡単にした
ものである。
以下、図示実施例を詳細に説明する。
図示実施例は軸周面に対応する弾性フオイルと
これを弾性支持する支持体としての弾性フオイル
を共に片持ち式に一体に構成した例である。なお
軸周面に対応する弾性フオイルをアツパーフオイ
ル、支持用平板状弾性フオイルをアンダーフオイ
ルという。
これを弾性支持する支持体としての弾性フオイル
を共に片持ち式に一体に構成した例である。なお
軸周面に対応する弾性フオイルをアツパーフオイ
ル、支持用平板状弾性フオイルをアンダーフオイ
ルという。
第１図はたとえば膨張タービンのような空気機
械の構成を概略的に示す斜視図で２は軽量な回転
体１の支持軸（回転軸）であり、ジヤーナル軸受
３によつて回転可能に支承されている。このジヤ
ーナル軸受３には回転体１の高速回転を許容する
本考案のフオイル・ジヤーナル軸受が使用され
る。
械の構成を概略的に示す斜視図で２は軽量な回転
体１の支持軸（回転軸）であり、ジヤーナル軸受
３によつて回転可能に支承されている。このジヤ
ーナル軸受３には回転体１の高速回転を許容する
本考案のフオイル・ジヤーナル軸受が使用され
る。
第２図は軸２が回転状態にあるときのフオイ
ル・ジヤーナル軸受３の軸芯に垂直な断面図で、
４は軸受ハウジングであり、図示されていないが
実際には空気機械の軸受支持台に固定設置され、
回転軸２を回転自在に支持する。
ル・ジヤーナル軸受３の軸芯に垂直な断面図で、
４は軸受ハウジングであり、図示されていないが
実際には空気機械の軸受支持台に固定設置され、
回転軸２を回転自在に支持する。
５1〜５4は本考案の弾性フオイルで、その外観
は第３図に斜視的に示すように、それぞれ一端は
軸受ハウジング４内面に固定設置されるための固
定片６1〜６4に片持ち式に取り付けられ、先端は
自由端となつている。
は第３図に斜視的に示すように、それぞれ一端は
軸受ハウジング４内面に固定設置されるための固
定片６1〜６4に片持ち式に取り付けられ、先端は
自由端となつている。
弾性フオイル（アツパーフオイル）５1〜５4の
長さは設置個数により異なるが、互いに重畳しな
い程度に設定され、また幅方向の大きさは軸受３
の軸方向長さに対応して設定される。アツパーフ
オイル５1〜５4は軸２の周面に対応し一定のプリ
ロードで接圧されてくさび状空所を常に形成し気
体軸受の基礎を構成する。
長さは設置個数により異なるが、互いに重畳しな
い程度に設定され、また幅方向の大きさは軸受３
の軸方向長さに対応して設定される。アツパーフ
オイル５1〜５4は軸２の周面に対応し一定のプリ
ロードで接圧されてくさび状空所を常に形成し気
体軸受の基礎を構成する。
７1〜７4はアツパーフオイル５1〜５4を中間地
点において外方より弾性的に支持するアンダーフ
オイルでその外観は第３図に示すように、弾性フ
オイルと設置点を同じくして固定杆６1〜６4に片
持ち式に取り付けられており、アツパーフオイル
５1〜５4とそれぞれ一体的に構成されている。
点において外方より弾性的に支持するアンダーフ
オイルでその外観は第３図に示すように、弾性フ
オイルと設置点を同じくして固定杆６1〜６4に片
持ち式に取り付けられており、アツパーフオイル
５1〜５4とそれぞれ一体的に構成されている。
アンダーフオイル７1〜７4は第２図に明らかな
ように、先端部が軸受ハウジング４の内周面に支
えられ、他方アツパーフオイル５1〜５4の中間地
点に接しその弾力によつてアツパーフオイル５1
〜５4を弾性支持する。この弾力によつてアツパ
ーフオイル５1〜５4のプリロードが設定される。
アンダーフオイル７1〜７4の大きさ、弾力は任意
に選定でき、構造簡単にしてプリロードの調整が
可能である。
ように、先端部が軸受ハウジング４の内周面に支
えられ、他方アツパーフオイル５1〜５4の中間地
点に接しその弾力によつてアツパーフオイル５1
〜５4を弾性支持する。この弾力によつてアツパ
ーフオイル５1〜５4のプリロードが設定される。
アンダーフオイル７1〜７4の大きさ、弾力は任意
に選定でき、構造簡単にしてプリロードの調整が
可能である。
４個の固定杆（ガイド）６1〜６4は軸受ハウジ
ング４の内面に90゜の間隔で形成された固定溝４
K1〜４K4に固定設置される。
ング４の内面に90゜の間隔で形成された固定溝４
K1〜４K4に固定設置される。
以上の構成において、第２図に示すように、軸
２が矢印方向に高速回転されると軸周面の４個所
において動圧が発生し、軸２はアツパーフオイル
５1〜５4に浮遊支持される。
２が矢印方向に高速回転されると軸周面の４個所
において動圧が発生し、軸２はアツパーフオイル
５1〜５4に浮遊支持される。
軸２が高速回転し、アツパーフオイル５1〜５4
が軸受機能を発揮している間に、軸２に異常が生
じて変位した場合は軸２とアツパーフオイル５1
〜５4との間隙を一定にするようにアツパーフオ
イル５1〜５4とアンダーフオイル７1〜７4が変形
し負荷容量を減少することなく軸受の機能を維持
する。これはアンダーフオイルが平板状であつて
平面でアツパーフオイルを支持しておりくさび状
空所が常に形成されるからである。このような点
は従来の波形フオイルによる支持では不可能であ
つた。
が軸受機能を発揮している間に、軸２に異常が生
じて変位した場合は軸２とアツパーフオイル５1
〜５4との間隙を一定にするようにアツパーフオ
イル５1〜５4とアンダーフオイル７1〜７4が変形
し負荷容量を減少することなく軸受の機能を維持
する。これはアンダーフオイルが平板状であつて
平面でアツパーフオイルを支持しておりくさび状
空所が常に形成されるからである。このような点
は従来の波形フオイルによる支持では不可能であ
つた。
本考案は上記実施例以外にも種々の変形実施例
が可能である。たとえば図示例ではアツパーフオ
イルが４個組み合わされているが、これを５個な
いし６個とすることもでき、この個数については
限定はない。しかし、弾性支持体としてのアンダ
ーフオイルの個数は当然にこのアツパーフオイル
の個数に規制される。
が可能である。たとえば図示例ではアツパーフオ
イルが４個組み合わされているが、これを５個な
いし６個とすることもでき、この個数については
限定はない。しかし、弾性支持体としてのアンダ
ーフオイルの個数は当然にこのアツパーフオイル
の個数に規制される。
アンダーフオイルの軸受ハウジングへの設置は
図示例の場合アツパーフオイルと同様に固定杆に
片持ち式に取り付けられているが、図示の構成が
部品数を最小にし構成が簡単であるので有利であ
る。
図示例の場合アツパーフオイルと同様に固定杆に
片持ち式に取り付けられているが、図示の構成が
部品数を最小にし構成が簡単であるので有利であ
る。
各フオイルの固定杆への取り付けは通常溶接な
どによるのがよいが、他の方法でもよい。
どによるのがよいが、他の方法でもよい。
アツパーフオイルの固定杆とアンダーフオイル
の固定杆を別体としてもよい。なお、フオイル・
ジヤーナル軸受の「ジヤーナル」なる語は「ラジ
アル」と同意語に解されるべきである。ジヤーナ
ル部材の有無は問題とならない。
の固定杆を別体としてもよい。なお、フオイル・
ジヤーナル軸受の「ジヤーナル」なる語は「ラジ
アル」と同意語に解されるべきである。ジヤーナ
ル部材の有無は問題とならない。
本発明のフオイル・ジヤーナル軸受は次のよう
な利点を有する。
な利点を有する。
フオイルを重畳させずに各フオイルに対し平板
状弾性支持体にて弾性支持する構成としたので、
プリロードの調整が容易である。これはアンダー
フオイルとしての平板状弾性支持体に所望の弾力
性（ばね定数）を容易に設定することができるか
らである。さらにこの考案のフオイル・ジヤーナ
ル軸受は特に弾性支持体を容易に製作でき構成を
きわめて簡単にすることができ膨張タービンのよ
うに小形軽量な高速回転体の軸受として優秀であ
り、これらの機械の信頼性を高めることができ
る。
状弾性支持体にて弾性支持する構成としたので、
プリロードの調整が容易である。これはアンダー
フオイルとしての平板状弾性支持体に所望の弾力
性（ばね定数）を容易に設定することができるか
らである。さらにこの考案のフオイル・ジヤーナ
ル軸受は特に弾性支持体を容易に製作でき構成を
きわめて簡単にすることができ膨張タービンのよ
うに小形軽量な高速回転体の軸受として優秀であ
り、これらの機械の信頼性を高めることができ
る。
第１図はフオイル・ジヤーナル軸受が使用され
る空気機械の構成を概略的に示す斜視図、第２図
は本考案の一実施例におけるフオイル・ジヤーナ
ル軸受の軸芯に垂直な断面図、第３図は要部の斜
視図である。 １……回転体、２……回転軸、３……フオイ
ル・ジヤーナル軸受、４……軸受ハウジング、４
K1〜４K4……固定溝、５1〜５4……弾性フオイ
ル、６1〜６4……固定杆、７1〜７4……平板状弾
性支持体。
る空気機械の構成を概略的に示す斜視図、第２図
は本考案の一実施例におけるフオイル・ジヤーナ
ル軸受の軸芯に垂直な断面図、第３図は要部の斜
視図である。 １……回転体、２……回転軸、３……フオイ
ル・ジヤーナル軸受、４……軸受ハウジング、４
K1〜４K4……固定溝、５1〜５4……弾性フオイ
ル、６1〜６4……固定杆、７1〜７4……平板状弾
性支持体。
Claims (1)
- 軸受のハウジング内に設置された弾性フオイル
によつて軸を支え、軸が回転するときの軸の周面
とフオイルの表面との間のくさび状空所の圧力増
大によつて軸を浮遊支持するジヤーナル軸受にお
いて、互いに重畳されない程度の長さに設定され
かつ前記軸受ハウジングに片持ち式に設置された
軸の周面に対応する複数個の弾性フオイルと、こ
れらの弾性フオイルのそれぞれを前記軸受ハウジ
ング内で弾性フオイル外方より弾性的に支持する
複数個の平板状弾性支持体とを備え、この各平板
状弾性支持体は対応する前記弾性フオイルと設置
点を同じくして片持ち式に設置され、かつ、その
他端はハウジング内周面に支えられていてその中
間域で対応する弾性フオイルを支持するように構
成されていることを特徴とするフオイル・ジヤー
ナル軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986134661U JPH0144807Y2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986134661U JPH0144807Y2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250319U JPS6250319U (ja) | 1987-03-28 |
| JPH0144807Y2 true JPH0144807Y2 (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=31036110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986134661U Expired JPH0144807Y2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0144807Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7338537B2 (ja) * | 2020-04-06 | 2023-09-05 | 株式会社Ihi | スラストフォイル軸受 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52143359A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-29 | Garrett Corp | Fluid bearing |
| US4262975A (en) * | 1979-10-01 | 1981-04-21 | Mechanical Technology Incorporated | Compliant journal bearing with angular stiffness gradient |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP1986134661U patent/JPH0144807Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52143359A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-29 | Garrett Corp | Fluid bearing |
| US4262975A (en) * | 1979-10-01 | 1981-04-21 | Mechanical Technology Incorporated | Compliant journal bearing with angular stiffness gradient |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6250319U (ja) | 1987-03-28 |
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