JPH024249Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH024249Y2 JPH024249Y2 JP1986134660U JP13466086U JPH024249Y2 JP H024249 Y2 JPH024249 Y2 JP H024249Y2 JP 1986134660 U JP1986134660 U JP 1986134660U JP 13466086 U JP13466086 U JP 13466086U JP H024249 Y2 JPH024249 Y2 JP H024249Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foil
- shaft
- elastic
- bearing
- housing
- 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 77
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 6
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
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- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 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
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の間のくさび状空所
の圧力（動圧）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。
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の間のくさび状空所
の圧力（動圧）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
大をより効果的ならしめる工夫がなされている。
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
大をより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
形式のものが実用に供されているが、たとえば特
開昭52−53163号「ジヤーナル軸受」公報に示さ
れるように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重畳させて軸に対応
させ、それぞれのフオイルと軸周面との間に発生
する動圧により軸を支持するようにしているが、
弾性フオイルを複数個設置するので、構造が複雑
で大形化するきらいがある。また、たとえば、特
開昭52−143359号「流体軸受け」のように複数個
のフオイルが重畳されると軸周面とフオイルとの
間にくさび状空所が発生しにくくなり、特にフオ
イルの軸への接圧力（プリロード）の調整が困難
となり、精度的にも機能的にも問題がある。すな
わち、複数個のフオイルは軸の周囲に円弧状に重
畳されくさび状空所が発生しにくいのである。し
かも軸の周面に対応するフオイルを軸受に対して
支持する側も曲率半径の小さい円弧状フオイルで
あつて弾性が弱くプリロードの調整が困難であ
る。
形式のものが実用に供されているが、たとえば特
開昭52−53163号「ジヤーナル軸受」公報に示さ
れるように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重畳させて軸に対応
させ、それぞれのフオイルと軸周面との間に発生
する動圧により軸を支持するようにしているが、
弾性フオイルを複数個設置するので、構造が複雑
で大形化するきらいがある。また、たとえば、特
開昭52−143359号「流体軸受け」のように複数個
のフオイルが重畳されると軸周面とフオイルとの
間にくさび状空所が発生しにくくなり、特にフオ
イルの軸への接圧力（プリロード）の調整が困難
となり、精度的にも機能的にも問題がある。すな
わち、複数個のフオイルは軸の周囲に円弧状に重
畳されくさび状空所が発生しにくいのである。し
かも軸の周面に対応するフオイルを軸受に対して
支持する側も曲率半径の小さい円弧状フオイルで
あつて弾性が弱くプリロードの調整が困難であ
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・ジヤーナル軸受の第１の特
徴は、軸受の主体であるフオイルを軸のほぼ全周
面を包囲する１枚の弾性フオイルによつて構成し
軸受の構成をきわめて簡略化したことである。こ
の弾性フオイルは、一端がハウジングに固定設置
され、他端側は軸の周囲に沿つて延出されるもの
である。なお、この弾性フオイルの長さすなわち
軸を包囲する周方向の長さは軸の全周面（360゜）
を完全に包囲する長さに厳密に限定されるもので
はない。
徴は、軸受の主体であるフオイルを軸のほぼ全周
面を包囲する１枚の弾性フオイルによつて構成し
軸受の構成をきわめて簡略化したことである。こ
の弾性フオイルは、一端がハウジングに固定設置
され、他端側は軸の周囲に沿つて延出されるもの
である。なお、この弾性フオイルの長さすなわち
軸を包囲する周方向の長さは軸の全周面（360゜）
を完全に包囲する長さに厳密に限定されるもので
はない。
本考案の第２の特徴は、上記一枚の弾性フオイ
ルの一端をハウジング内面に固定設置するととも
に、軸を包囲する周囲部分はハウジングに対して
複数の地点において比較的短い板状の支持体によ
つて弾性的に支持した点である。
ルの一端をハウジング内面に固定設置するととも
に、軸を包囲する周囲部分はハウジングに対して
複数の地点において比較的短い板状の支持体によ
つて弾性的に支持した点である。
この弾性支持地点は最小２カ所を必要とし、構
成を複雑にしないために理想的には４個ないし６
個である。これら弾性支持によつて所望のプリロ
ードが発生し軸の回転による動圧の発生が軸の周
囲より良好に行なわれ気体軸受としての機能が充
分に発揮される。このフオイルを弾性支持する支
持体は、それぞれ一端がハウジングに固定設置さ
れ、他端側は一定の長さにて延出されていてしか
もその中間部において前記フオイルに接しこのフ
オイルを支持する形に構成されている。この構成
によつてプリロードの調整も容易となる。本考案
はこの点に大きな特徴がある。
成を複雑にしないために理想的には４個ないし６
個である。これら弾性支持によつて所望のプリロ
ードが発生し軸の回転による動圧の発生が軸の周
囲より良好に行なわれ気体軸受としての機能が充
分に発揮される。このフオイルを弾性支持する支
持体は、それぞれ一端がハウジングに固定設置さ
れ、他端側は一定の長さにて延出されていてしか
もその中間部において前記フオイルに接しこのフ
オイルを支持する形に構成されている。この構成
によつてプリロードの調整も容易となる。本考案
はこの点に大きな特徴がある。
以下図示実施例を説明するが、第１図はたとえ
ば膨張タービンのような空気機械を概略的に示し
た斜視図で、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。
ば膨張タービンのような空気機械を概略的に示し
た斜視図で、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。
５は弾性フオイルで、第３図Ａに示すように一
端はハウジング４の内面に固定設置するための固
定杆６に取り付けられ、他端（先端）５′は自由
端となつている。この弾性フオイル５の長さは回
転軸２の全周面をほぼ360゜にわたつて包囲する長
さを有し、幅方向の大きさは軸受３の軸方向長さ
に対応して選定される。なお、フオイル５は図示
の便宜上一定の厚さの板として示されているが、
通常耐摩耗性の大きい薄い箔で形成される。
端はハウジング４の内面に固定設置するための固
定杆６に取り付けられ、他端（先端）５′は自由
端となつている。この弾性フオイル５の長さは回
転軸２の全周面をほぼ360゜にわたつて包囲する長
さを有し、幅方向の大きさは軸受３の軸方向長さ
に対応して選定される。なお、フオイル５は図示
の便宜上一定の厚さの板として示されているが、
通常耐摩耗性の大きい薄い箔で形成される。
８1〜８6は弾性フオイル５に比較して短片の平
板状弾性フオイルで、それぞれ第３図Ｂに示すよ
うに一端には弾性フオイル５と同様の固定杆７1
〜７6が取り付けられており、軸受ハウジング４
に対しては第２図に示すように軸を包囲する弾性
フオイル５をその外側より複数（６個所）の地点
で弾力的に支持する弾性支持体として機能するよ
う設置される。
板状弾性フオイルで、それぞれ第３図Ｂに示すよ
うに一端には弾性フオイル５と同様の固定杆７1
〜７6が取り付けられており、軸受ハウジング４
に対しては第２図に示すように軸を包囲する弾性
フオイル５をその外側より複数（６個所）の地点
で弾力的に支持する弾性支持体として機能するよ
う設置される。
４K1〜４K6は平板状弾性フオイル８1〜８6の
固定杆７1〜７6を固定設置するために軸受ハウジ
ング４の内周面に形成された固定溝である。な
お、固定溝４K1は弾性フオイル５の固定杆６を
一緒に固定設置できるように、他のそれよりも溝
幅が大きく形成されている。もつとも、大きい弾
性フオイル５を支持用平板状弾性フオイル８1と
同一の溝４K1に固定する必要はなく、別々の溝
に固定設置することももちろんできる。この平板
状弾性フオイル８1〜８6は別の形のバネ体として
もよい。
固定杆７1〜７6を固定設置するために軸受ハウジ
ング４の内周面に形成された固定溝である。な
お、固定溝４K1は弾性フオイル５の固定杆６を
一緒に固定設置できるように、他のそれよりも溝
幅が大きく形成されている。もつとも、大きい弾
性フオイル５を支持用平板状弾性フオイル８1と
同一の溝４K1に固定する必要はなく、別々の溝
に固定設置することももちろんできる。この平板
状弾性フオイル８1〜８6は別の形のバネ体として
もよい。
６枚の短片の平板状弾性フオイル８1〜８6は平
板状であるから弾性フオイル５を外方より60゜間
隔で弾性支持し、弾性フオイル５は軸２を包囲す
る全周において６ケ所にくさび状空所が形成され
ることになる。
板状であるから弾性フオイル５を外方より60゜間
隔で弾性支持し、弾性フオイル５は軸２を包囲す
る全周において６ケ所にくさび状空所が形成され
ることになる。
第２図に示すように、軸２が矢印方向に高速回
転されるとき、軸２の周面と弾性フオイル５との
間で形成される複数個のくさび状空所に動圧が発
生し、軸２は弾性フオイル５に浮遊支持される。
転されるとき、軸２の周面と弾性フオイル５との
間で形成される複数個のくさび状空所に動圧が発
生し、軸２は弾性フオイル５に浮遊支持される。
軸２を包囲する弾性フオイル５が軸受ハウジン
グ４に対し軸２を上方に支持する関係からアツパ
ーフオイルと称し、６個の短片の平板状弾性フオ
イル８1〜８6はアンダーフオイルと称することが
できる。
グ４に対し軸２を上方に支持する関係からアツパ
ーフオイルと称し、６個の短片の平板状弾性フオ
イル８1〜８6はアンダーフオイルと称することが
できる。
アツパーフオイル５が動圧発生に寄与するのに
対し、アンダーフオイル８1〜８6はプリロードそ
して負荷容量の設定に有益である。すなわち、回
転体１を含む回転軸２の容量、そして負荷の大き
さに照らし合わせてその弾性力、そして大きさが
設定される。アンダーフオイル８1〜８6が平板状
であるから、弾性力すなわちばね定数の設定が容
易である。アンダーフオイル８1〜８6は軸の容量
などによりその枚数を調整する場合もあり得る。
対し、アンダーフオイル８1〜８6はプリロードそ
して負荷容量の設定に有益である。すなわち、回
転体１を含む回転軸２の容量、そして負荷の大き
さに照らし合わせてその弾性力、そして大きさが
設定される。アンダーフオイル８1〜８6が平板状
であるから、弾性力すなわちばね定数の設定が容
易である。アンダーフオイル８1〜８6は軸の容量
などによりその枚数を調整する場合もあり得る。
軸２が高速回転し弾性フオイル５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と弾性フオイル（アツパーフオイル）
５の間隙を一定に維持するようにアツパーフオイ
ル５およびアンダーフオイル８1〜８6が変形す
る。
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と弾性フオイル（アツパーフオイル）
５の間隙を一定に維持するようにアツパーフオイ
ル５およびアンダーフオイル８1〜８6が変形す
る。
以上本考案の一実施例を説明したが、本考案は
これに限定されず種々の変形実施例を包含する。
これに限定されず種々の変形実施例を包含する。
たとえば、固定杆（ガイド）は１本の直状体と
して示したが、２本にすることもできる。フオイ
ル（リーフ）を両固定杆に挟持させることもで
き、さらに溝の形によつては固定杆の位置を必要
により変位調整できるように構成することもでき
る。
して示したが、２本にすることもできる。フオイ
ル（リーフ）を両固定杆に挟持させることもで
き、さらに溝の形によつては固定杆の位置を必要
により変位調整できるように構成することもでき
る。
なお、本考案においては敢えてフオイル・ジヤ
ーナル軸受と称しているが、この「ジヤーナル」
はラジアル軸受と同意語に解釈されるべきであ
る。もちろんジヤーナルを備えたジヤーナル式の
ラジアル軸受にも本考案を実施可能である。
ーナル軸受と称しているが、この「ジヤーナル」
はラジアル軸受と同意語に解釈されるべきであ
る。もちろんジヤーナルを備えたジヤーナル式の
ラジアル軸受にも本考案を実施可能である。
本考案のフオイル・ジヤーナル軸受は以上の構
成であるから、つぎのような利点を有している。
成であるから、つぎのような利点を有している。
まず、軸受の構成がきわめて簡単となり、した
がつて軸受全体のコンパクト化が可能となる。こ
れは軸を直接的に支持する弾性フオイルが１枚の
フオイルで構成されているからであり、機器の部
品点数を減少させることができる。
がつて軸受全体のコンパクト化が可能となる。こ
れは軸を直接的に支持する弾性フオイルが１枚の
フオイルで構成されているからであり、機器の部
品点数を減少させることができる。
上記の利点に関連してフオイルの厚さは一定の
範囲に自由に選定でき、特別に高い精度を必要と
しない。軸の変位などにより、従来では重畳する
何枚かのフオイルが厚いために異常な圧力変動を
起すことがあつたが、本考案では１枚であり、さ
らに平板状の弾性支持体の介在によつて変位が可
能であり厚さに精度を必要とせず、したがつて軸
受の加工が容易となる。
範囲に自由に選定でき、特別に高い精度を必要と
しない。軸の変位などにより、従来では重畳する
何枚かのフオイルが厚いために異常な圧力変動を
起すことがあつたが、本考案では１枚であり、さ
らに平板状の弾性支持体の介在によつて変位が可
能であり厚さに精度を必要とせず、したがつて軸
受の加工が容易となる。
さらに上記第１、第２の利点に関連して、異物
の混入に対してもそれによつて動圧の発生が弱化
する可能性は排除され異物の混入（侵入）に対し
て強い耐久性の大きな軸受が得られる。
の混入に対してもそれによつて動圧の発生が弱化
する可能性は排除され異物の混入（侵入）に対し
て強い耐久性の大きな軸受が得られる。
平板状の弾性支持体（アンダーフオイル）の介
設によりその大きさを調整することによつてプリ
ロードを調整できることも大きな利点である。ま
た弾性フオイル（アツパーフオイル）が短片の平
板状弾性フオイル（アンダーフオイル）によつて
支持される構成であるから、弾性フオイルは極点
（−点）で支持されず、そのため弾性フオイルは
軸の外周面に沿いやすくなり、このことから両者
間にはくさび状の空所が発生しやすく動圧の発生
が保障される。さらに平板状の弾性フオイルはば
ね定数の設定が容易であり、用途・負荷容量等に
応じた軸受機構の選択が可能でありフオイル精度
を必要としないからフオイル・ジヤーナル軸受の
量産化に適している。また、熱歪の影響も少なく
長時間の軸受使用にも耐え、上記諸利点と併せて
高速回転体の軸受に有効であり、タービン機械等
空気機械の信頼性を向上させることができる。
設によりその大きさを調整することによつてプリ
ロードを調整できることも大きな利点である。ま
た弾性フオイル（アツパーフオイル）が短片の平
板状弾性フオイル（アンダーフオイル）によつて
支持される構成であるから、弾性フオイルは極点
（−点）で支持されず、そのため弾性フオイルは
軸の外周面に沿いやすくなり、このことから両者
間にはくさび状の空所が発生しやすく動圧の発生
が保障される。さらに平板状の弾性フオイルはば
ね定数の設定が容易であり、用途・負荷容量等に
応じた軸受機構の選択が可能でありフオイル精度
を必要としないからフオイル・ジヤーナル軸受の
量産化に適している。また、熱歪の影響も少なく
長時間の軸受使用にも耐え、上記諸利点と併せて
高速回転体の軸受に有効であり、タービン機械等
空気機械の信頼性を向上させることができる。
第１図はフオイル・ジヤーナル軸受が使用され
る空気機械の外観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
ル軸受の軸芯と垂直な断面図、第３図Ａは弾性フ
オイルの外観斜視図、第３図Ｂは短片の平板状弾
性支持体の外観斜視図である 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
K1〜４K6……固定溝、５……弾性フオイル、６，
７1〜７6……固定杆、８1〜８6……短片の平板状
弾性支持体。
る空気機械の外観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
ル軸受の軸芯と垂直な断面図、第３図Ａは弾性フ
オイルの外観斜視図、第３図Ｂは短片の平板状弾
性支持体の外観斜視図である 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
K1〜４K6……固定溝、５……弾性フオイル、６，
７1〜７6……固定杆、８1〜８6……短片の平板状
弾性支持体。
Claims (1)
- 軸受のために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、ハウジングに一端が固定設置され、
他端側が軸の周面をほぼ360゜の角度範囲にわたつ
て包囲する１個の弾性フオイルと、このフオイル
を前記ハウジング内方でフオイルの外側の複数個
所において弾性的に支持する複数個の短片の平板
状弾性支持体とを備え、各平板状弾性支持体は、
それぞれその一端がハウジングに固定設置される
とともに他端側が一定の長さにて延出されその中
間部が弾性フオイルに接しこのフオイルを支持す
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 |
|---|---|---|---|
| JP1986134660U JPH024249Y2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986134660U JPH024249Y2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250318U JPS6250318U (ja) | 1987-03-28 |
| JPH024249Y2 true JPH024249Y2 (ja) | 1990-01-31 |
Family
ID=31036108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986134660U Expired JPH024249Y2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH024249Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0445327B1 (de) * | 1990-03-07 | 1994-07-06 | Felix Schoeller jr. Papierfabrik GmbH & Co. KG | Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahldruck-Verfahren |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5253163A (en) * | 1975-10-28 | 1977-04-28 | Komatsu Mfg Co Ltd | Journal bearing |
| JPS52143359A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-29 | Garrett Corp | Fluid bearing |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP1986134660U patent/JPH024249Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5253163A (en) * | 1975-10-28 | 1977-04-28 | Komatsu Mfg Co Ltd | Journal bearing |
| JPS52143359A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-29 | Garrett Corp | Fluid bearing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6250318U (ja) | 1987-03-28 |
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