JPH0342255Y2 - - Google Patents
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- JPH0342255Y2 JPH0342255Y2 JP1984123939U JP12393984U JPH0342255Y2 JP H0342255 Y2 JPH0342255 Y2 JP H0342255Y2 JP 1984123939 U JP1984123939 U JP 1984123939U JP 12393984 U JP12393984 U JP 12393984U JP H0342255 Y2 JPH0342255 Y2 JP H0342255Y2
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- oil
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 13
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
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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
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/042—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial 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
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/08—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement primarily for axial load, e.g. for vertically-arranged shafts
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の利用分野〕
本考案は空気等の気体を潤滑剤とする動圧型ス
ラスト気体軸受の改良に関するものである。
ラスト気体軸受の改良に関するものである。
空気等の気体を潤滑剤とする動圧型スラスト気
体軸受の中で、軸受面が可撓性のフオイルで形成
されるフオイル式の先行技術として、特開昭55−
166524号、米国特許4227752号公報等に開示のも
のが挙げられる。すなわち、第１０図ａ，ｂは米
国特許4227752号公報に開示の動圧型スラスト気
体軸受に近い例の構造を示すもので、ベースプレ
ート１には軸受セグメント２が円周上に複数個固
定され、軸受を構成している。また、軸受セグメ
ント２は第１０図ｂで示すように、ベースプレー
ト１上に配設され、かつ弾性特性を有する波形状
のバンプフオイル３、該バンプフオイル３によつ
て支持されるトツプフオイル４、およびベースプ
レート１に固定されたスペーサ５とから構成さ
れ、さらにトツプフオイル４はスペーサ５に固定
されている。なお、スペーサ５の高さは、バンプ
フオイル３の高さより僅かに小さくなつている。
体軸受の中で、軸受面が可撓性のフオイルで形成
されるフオイル式の先行技術として、特開昭55−
166524号、米国特許4227752号公報等に開示のも
のが挙げられる。すなわち、第１０図ａ，ｂは米
国特許4227752号公報に開示の動圧型スラスト気
体軸受に近い例の構造を示すもので、ベースプレ
ート１には軸受セグメント２が円周上に複数個固
定され、軸受を構成している。また、軸受セグメ
ント２は第１０図ｂで示すように、ベースプレー
ト１上に配設され、かつ弾性特性を有する波形状
のバンプフオイル３、該バンプフオイル３によつ
て支持されるトツプフオイル４、およびベースプ
レート１に固定されたスペーサ５とから構成さ
れ、さらにトツプフオイル４はスペーサ５に固定
されている。なお、スペーサ５の高さは、バンプ
フオイル３の高さより僅かに小さくなつている。
回転軸（図示せず）に固定されているスラスト
ランナー６が第１０図ｂ中矢印Ａの方向に回転す
ると、気体の粘性のために、周囲の気体がスラス
トランナー６とトツプフオイル４間の微少隙間に
引き込まれ、くさび膜作用により前記隙間内に引
き込まれた気体が圧縮され、圧力を発生し、これ
によつて回転軸を軸方向に非接触に支承するよう
になつている。これをさらに詳述すれば、スラス
トランナー６が回転すると、周囲の気体がスラス
トランナー６により引き込まれて、該スラストラ
ンナー６とトツプフオイル４の間に気体膜のくさ
び膜を形成し、これによつてスラストランナー６
はトツプフオイル４から浮上することになり、高
速回転可能となる。なお、回転軸が停止している
ときは、スラストランナー６は、トツプフオイル
４に固体接触している。
ランナー６が第１０図ｂ中矢印Ａの方向に回転す
ると、気体の粘性のために、周囲の気体がスラス
トランナー６とトツプフオイル４間の微少隙間に
引き込まれ、くさび膜作用により前記隙間内に引
き込まれた気体が圧縮され、圧力を発生し、これ
によつて回転軸を軸方向に非接触に支承するよう
になつている。これをさらに詳述すれば、スラス
トランナー６が回転すると、周囲の気体がスラス
トランナー６により引き込まれて、該スラストラ
ンナー６とトツプフオイル４の間に気体膜のくさ
び膜を形成し、これによつてスラストランナー６
はトツプフオイル４から浮上することになり、高
速回転可能となる。なお、回転軸が停止している
ときは、スラストランナー６は、トツプフオイル
４に固体接触している。
しかるに、気体軸受は、気体の粘性が小さいた
め一般的に気体膜の減衰能力が小さい。したがつ
て、高速回転を安定して実現するには、気体軸受
の減衰性能を向上させることが必要である。しか
しながら、第１０図の従来技術では、バンプフオ
イル３とベースプレート１およびバンプフオイル
３とトツプフオイル４の間の金属摩擦により減衰
能力を付与しているが、高速回転における振動エ
ネルギーを吸収して、安定な回転を実現しうるた
めには、金属摩擦による減衰作用のみでは不足で
ある。そのため、第１０図に示す従来構造では、
高速回転で回転軸の振れが大きくなり、回転軸と
軸受の接触を起こしたり、さらには軸受の破損を
招くおそれがあつた。また、ベースプレートに複
数個の軸受セグメントを円周方向に等間隔に配設
し、該軸受セグメントを波形状のバンプフオイル
とこの上に配置したトツププレートとにより構成
し、該トツププレートの下面にスタビライジング
フオイルを設けることにより、減衰能力の大きい
制振効果を得るよう設計した従来技術がある。し
かし、この構成の従来技術の場合にはトツプフオ
イルとスタビライジングフオイルが一体化してい
るため、両者が共に撓まなければならず剛性が大
となり、そのため始動性が悪く、また低回転での
気体軸受としての支持力が劣る欠点がある。
め一般的に気体膜の減衰能力が小さい。したがつ
て、高速回転を安定して実現するには、気体軸受
の減衰性能を向上させることが必要である。しか
しながら、第１０図の従来技術では、バンプフオ
イル３とベースプレート１およびバンプフオイル
３とトツプフオイル４の間の金属摩擦により減衰
能力を付与しているが、高速回転における振動エ
ネルギーを吸収して、安定な回転を実現しうるた
めには、金属摩擦による減衰作用のみでは不足で
ある。そのため、第１０図に示す従来構造では、
高速回転で回転軸の振れが大きくなり、回転軸と
軸受の接触を起こしたり、さらには軸受の破損を
招くおそれがあつた。また、ベースプレートに複
数個の軸受セグメントを円周方向に等間隔に配設
し、該軸受セグメントを波形状のバンプフオイル
とこの上に配置したトツププレートとにより構成
し、該トツププレートの下面にスタビライジング
フオイルを設けることにより、減衰能力の大きい
制振効果を得るよう設計した従来技術がある。し
かし、この構成の従来技術の場合にはトツプフオ
イルとスタビライジングフオイルが一体化してい
るため、両者が共に撓まなければならず剛性が大
となり、そのため始動性が悪く、また低回転での
気体軸受としての支持力が劣る欠点がある。
本考案の目的は上述の欠点に鑑みなされたもの
で、前述の制振効果を有し且つ低回転時に低圧の
くさび膜作用をスラストランナーとトツプフオイ
ルの間に発生させて、これらを非接触状態にする
ことができる動圧型スラスト気体軸受を提供する
ことである。
で、前述の制振効果を有し且つ低回転時に低圧の
くさび膜作用をスラストランナーとトツプフオイ
ルの間に発生させて、これらを非接触状態にする
ことができる動圧型スラスト気体軸受を提供する
ことである。
この目的を達成するため、本考案の動圧型スラ
スト気体軸受は、スラストランナーと対向するベ
ースプレートに複数個の軸受セグメントが円周方
向に等間隔おきに配設され、該軸受セグメント
は、ベースプレートに固定されたスペーサに一端
が固定されかつ軸受面を構成するトツプフオイル
と、該トツプフオイルを支持するごとくトツプフ
オイルとベースプレート間に配設されかつ弾性を
有する波形状のバンプフオイルとから成る動圧型
スラスト気体軸受において、前記トツプフオイル
は一端が前記スペーサに固定され他端が開放端と
なり且つ前記固定端から開放端に向けて前記スラ
ストランナーとの隙間を小さくし、前記バンプフ
オイルとトツプフオイルとの間で該トツプフオイ
ルと協働して微小空間を構成するスタビライジン
グフオイルを設けたことを特徴とする。
スト気体軸受は、スラストランナーと対向するベ
ースプレートに複数個の軸受セグメントが円周方
向に等間隔おきに配設され、該軸受セグメント
は、ベースプレートに固定されたスペーサに一端
が固定されかつ軸受面を構成するトツプフオイル
と、該トツプフオイルを支持するごとくトツプフ
オイルとベースプレート間に配設されかつ弾性を
有する波形状のバンプフオイルとから成る動圧型
スラスト気体軸受において、前記トツプフオイル
は一端が前記スペーサに固定され他端が開放端と
なり且つ前記固定端から開放端に向けて前記スラ
ストランナーとの隙間を小さくし、前記バンプフ
オイルとトツプフオイルとの間で該トツプフオイ
ルと協働して微小空間を構成するスタビライジン
グフオイルを設けたことを特徴とする。
以上の構成を有する本考案の気体軸受におい
て、前記トツプフオイルの一端は固定されている
が他端は開放端となつているので剛性が弱く、ト
ツプフオイルとスラストランナーとの間に始動、
低回転時に生ずるくさび膜の圧力が前記トツプフ
オイルの開放端の剛性を打ち勝ち、該トツプフオ
イルが極微少たわみ、トツプフオイルとスラスト
ランナーの間が非接触状態になる。これにより摩
擦も防止でき、また始動性が向上し、且つ低回転
での気体軸受としての作用が可能となる。
て、前記トツプフオイルの一端は固定されている
が他端は開放端となつているので剛性が弱く、ト
ツプフオイルとスラストランナーとの間に始動、
低回転時に生ずるくさび膜の圧力が前記トツプフ
オイルの開放端の剛性を打ち勝ち、該トツプフオ
イルが極微少たわみ、トツプフオイルとスラスト
ランナーの間が非接触状態になる。これにより摩
擦も防止でき、また始動性が向上し、且つ低回転
での気体軸受としての作用が可能となる。
以下、図に示す実施例を用いて本考案の詳細を
説明する。
説明する。
第１図は本考案に係る動圧型スラスト気体軸受
の一実施例を示す要部断面図、第２図は同動圧型
スラスト気体軸受の一部平面図である。ベースプ
レート１０には、第２図に示すように、軸受セグ
メント１１が円周方向に等間隔おきに複数個固定
されており、また該軸受セグメント１１は、第１
図に示すように、バンプフオイル１２、トツプフ
オイル１３およびスタビライジングフオイル１４
とから構成されている。すなわち、ばね特性を持
つバンプフオイル１２は、ベースプレート１０に
固定されていると共に波形状に形成されており、
またスタビライジングフオイル１４およびトツプ
フオイル１３はその一端部が前記ベースプレート
１０に固定されたスペーサ１５に固定され他端が
開放端となつていると共にその下面をバンプフオ
イル１２によつて支持されるよう構成されてい
る。より厳密にはスタビライジングフオイル１４
がバンプフオイル１２によつて直接支持された構
成となつていると共にトツプフオイル１３はこの
スタビライジングフオイル１４の上面側に当接し
た状態で配置された構造となつている。また、こ
のスタビライジングフオイル１４とトツプフオイ
ル１３との間には、第３図に示すように、微少空
間１６が形成されている。なお、微少空間１６が
閉空間に近くなるように、スタビライジングフオ
イル１４はその内径側および外径側端部１４ａ，
１４ｂがトツプフオイル１３に固定されている。
また、前記トツプフオイル１３は上面が軸受面１
３ａを構成しており、回転軸（図示せず）に固定
されたスラストランナー１７と対面するように構
成されている。したがつて、このスラストランナ
ー１７はトツプフオイル１３に相対した状態で矢
印Ｂの方向に回転するようになつている。
の一実施例を示す要部断面図、第２図は同動圧型
スラスト気体軸受の一部平面図である。ベースプ
レート１０には、第２図に示すように、軸受セグ
メント１１が円周方向に等間隔おきに複数個固定
されており、また該軸受セグメント１１は、第１
図に示すように、バンプフオイル１２、トツプフ
オイル１３およびスタビライジングフオイル１４
とから構成されている。すなわち、ばね特性を持
つバンプフオイル１２は、ベースプレート１０に
固定されていると共に波形状に形成されており、
またスタビライジングフオイル１４およびトツプ
フオイル１３はその一端部が前記ベースプレート
１０に固定されたスペーサ１５に固定され他端が
開放端となつていると共にその下面をバンプフオ
イル１２によつて支持されるよう構成されてい
る。より厳密にはスタビライジングフオイル１４
がバンプフオイル１２によつて直接支持された構
成となつていると共にトツプフオイル１３はこの
スタビライジングフオイル１４の上面側に当接し
た状態で配置された構造となつている。また、こ
のスタビライジングフオイル１４とトツプフオイ
ル１３との間には、第３図に示すように、微少空
間１６が形成されている。なお、微少空間１６が
閉空間に近くなるように、スタビライジングフオ
イル１４はその内径側および外径側端部１４ａ，
１４ｂがトツプフオイル１３に固定されている。
また、前記トツプフオイル１３は上面が軸受面１
３ａを構成しており、回転軸（図示せず）に固定
されたスラストランナー１７と対面するように構
成されている。したがつて、このスラストランナ
ー１７はトツプフオイル１３に相対した状態で矢
印Ｂの方向に回転するようになつている。
したがつて、以上のように構成された動圧型ス
ラスト気体軸受にあつては、回転軸に固定された
スラストランナー１７が回転（第１図において矢
印Ｂ方向へ移動）すると、周囲の気体は気体の粘
性のため、スラストランナー１７とトツプフオイ
ル１３の間の微少空間に引き込まれ、くさび膜作
用により圧力を発生し、スラストランナー１７を
気体膜を介して非接触に高速回転可能に支承す
る。そして、この気体膜圧力によつて第４図に示
すように、“絞り膜作用”（squeeze film作用）に
より回転軸の振動を制振する作用が生じる。すな
わち、第４図は第１図の一部を拡大して示したも
ので、スラストランナー１７とトツプフオイル１
３の間の気体膜圧力によつて該トツプフオイル１
３は微少量撓む。そのため、スタビライジングフ
オイル１４とトツプフオイル１３との間の微少空
間１６の気体は、いわゆる絞り膜作用により制振
効果を生じる。今、回転軸が不均り合い振動その
他により振動を生じると、スラストランナー１７
が軸受面すなわちトツプフオイル１３に振動的に
近づいたりあるいは離れたりする運動を生じる。
そのため、スラストランナー１７とトツプフオイ
ル１３の間の軸受隙間が変化し、気体膜圧力が変
化する。これにより、微少空間１６に対してトツ
プフオイル１３が振動的に近づいたり、離れたり
するので、微少空間１６内の気体は絞り膜作用に
より圧力を発生して反力を生じると共に、制振効
果を生じる。なお、微少空間１６は本実施例のよ
うに閉空間に近い方が絞り膜作用による制振効果
は大きい。
ラスト気体軸受にあつては、回転軸に固定された
スラストランナー１７が回転（第１図において矢
印Ｂ方向へ移動）すると、周囲の気体は気体の粘
性のため、スラストランナー１７とトツプフオイ
ル１３の間の微少空間に引き込まれ、くさび膜作
用により圧力を発生し、スラストランナー１７を
気体膜を介して非接触に高速回転可能に支承す
る。そして、この気体膜圧力によつて第４図に示
すように、“絞り膜作用”（squeeze film作用）に
より回転軸の振動を制振する作用が生じる。すな
わち、第４図は第１図の一部を拡大して示したも
ので、スラストランナー１７とトツプフオイル１
３の間の気体膜圧力によつて該トツプフオイル１
３は微少量撓む。そのため、スタビライジングフ
オイル１４とトツプフオイル１３との間の微少空
間１６の気体は、いわゆる絞り膜作用により制振
効果を生じる。今、回転軸が不均り合い振動その
他により振動を生じると、スラストランナー１７
が軸受面すなわちトツプフオイル１３に振動的に
近づいたりあるいは離れたりする運動を生じる。
そのため、スラストランナー１７とトツプフオイ
ル１３の間の軸受隙間が変化し、気体膜圧力が変
化する。これにより、微少空間１６に対してトツ
プフオイル１３が振動的に近づいたり、離れたり
するので、微少空間１６内の気体は絞り膜作用に
より圧力を発生して反力を生じると共に、制振効
果を生じる。なお、微少空間１６は本実施例のよ
うに閉空間に近い方が絞り膜作用による制振効果
は大きい。
このようにして、減衰能力の大きい制振効果の
優れた気体軸受とすることにより、高速回転時の
不均り合い振動等の振動エネルギーを吸収できる
ようになり、これによつて、安定性・信頼性・耐
久性の優れた気体軸受を提供できるという効果を
奏する。
優れた気体軸受とすることにより、高速回転時の
不均り合い振動等の振動エネルギーを吸収できる
ようになり、これによつて、安定性・信頼性・耐
久性の優れた気体軸受を提供できるという効果を
奏する。
また、第５図ａ，ｂに示すように、スタビライ
ジングフオイル１４にスリツト１８，１９を設け
た構成とすれば、微少空間１６を端部１４ａ，１
４ｂを設けることによつて閉空間に近い構造とし
たとき、スタビライジングフオイル１４の剛性が
前記端部１４ａ，１４ｂの近傍で大きくなり過ぎ
ないようにすることができる。なお、このスリツ
ト１８，１９は第５図ｂで示すように、気体膜圧
力の小さい前縁側と気体膜圧力の高い後縁側で長
さを変えた構成としてもよい。また内径側と外径
側で長さを変えてもよい。
ジングフオイル１４にスリツト１８，１９を設け
た構成とすれば、微少空間１６を端部１４ａ，１
４ｂを設けることによつて閉空間に近い構造とし
たとき、スタビライジングフオイル１４の剛性が
前記端部１４ａ，１４ｂの近傍で大きくなり過ぎ
ないようにすることができる。なお、このスリツ
ト１８，１９は第５図ｂで示すように、気体膜圧
力の小さい前縁側と気体膜圧力の高い後縁側で長
さを変えた構成としてもよい。また内径側と外径
側で長さを変えてもよい。
更に、第６図および第７図はそれぞれ本考案に
係る動圧型スラスト気体軸受の他の実施例を示す
もので、第６図において第１図の構成と異なる点
は、バンプフオイル１２の高さを前縁側よりも後
縁側が大となるよう構成した点にある（HL＜
HT）。したがつて、このような構成とすれば、上
述した第１実施例の効果の他に次のような効果も
有する。すなわち、スラストランナー１７が回転
せず、停止しているとき、トツプフオイル１３と
スラストランナー１７が接触していても、該トツ
プフオイル１３の軸受面１３ａの内、前縁側には
くさび形の微少隙間が形成されることになる。し
たがつて、スラストランナー１７が回転し始めた
とき、このくさび形の微少隙間に周囲の気体が引
き込まれ、段々小さくなる隙間に引き込まれるこ
とによつて、すなわちくさび膜作用によつて圧力
の発生が容易となる。したがつて、始動時および
低回転時において、気体膜圧力が発生し易いの
で、起動摩擦抵抗が小さく、固体接触による摩耗
耐久性に優れ、低回転時の支持力も大きく優れた
気体軸受を提供できるという効果を奏する。
係る動圧型スラスト気体軸受の他の実施例を示す
もので、第６図において第１図の構成と異なる点
は、バンプフオイル１２の高さを前縁側よりも後
縁側が大となるよう構成した点にある（HL＜
HT）。したがつて、このような構成とすれば、上
述した第１実施例の効果の他に次のような効果も
有する。すなわち、スラストランナー１７が回転
せず、停止しているとき、トツプフオイル１３と
スラストランナー１７が接触していても、該トツ
プフオイル１３の軸受面１３ａの内、前縁側には
くさび形の微少隙間が形成されることになる。し
たがつて、スラストランナー１７が回転し始めた
とき、このくさび形の微少隙間に周囲の気体が引
き込まれ、段々小さくなる隙間に引き込まれるこ
とによつて、すなわちくさび膜作用によつて圧力
の発生が容易となる。したがつて、始動時および
低回転時において、気体膜圧力が発生し易いの
で、起動摩擦抵抗が小さく、固体接触による摩耗
耐久性に優れ、低回転時の支持力も大きく優れた
気体軸受を提供できるという効果を奏する。
また、スラストランナー１７の回転数が大きい
場合、くさび膜作用により発生する気体膜圧力
は、前縁から後縁にかけて後縁寄りに圧力のピー
クを形成する。そして、バンプフオイル１２はこ
の気体膜圧力によつて撓み、後縁寄りに大きい圧
力分布を受けることにより後縁側のバンプフオイ
ル１２の撓みは大きくなる。しかしながら、本実
施例では、後縁側の方が前縁側よりバンプフオイ
ル１２の高さが高いので、スラストランナー１７
とトツプフオイル１３の軸受面１３ａの間の軸受
隙間を常に適正なくさび形状に確保することがで
きる。したがつて、支持力の大きい、すなわち負
荷容量の大きい高性能軸受を実現できる。
場合、くさび膜作用により発生する気体膜圧力
は、前縁から後縁にかけて後縁寄りに圧力のピー
クを形成する。そして、バンプフオイル１２はこ
の気体膜圧力によつて撓み、後縁寄りに大きい圧
力分布を受けることにより後縁側のバンプフオイ
ル１２の撓みは大きくなる。しかしながら、本実
施例では、後縁側の方が前縁側よりバンプフオイ
ル１２の高さが高いので、スラストランナー１７
とトツプフオイル１３の軸受面１３ａの間の軸受
隙間を常に適正なくさび形状に確保することがで
きる。したがつて、支持力の大きい、すなわち負
荷容量の大きい高性能軸受を実現できる。
また、第７図において第１図の構成と異なる点
はバンプフオイル１２の波形部１２ａのピツチを
前縁側よりも後縁側が小となるよう構成した点に
ある（lOL＞lOT）。したがつて、このような構成と
すれば、上述した第１実施例の効果の他に次のよ
うな効果を有する。すなわち、本実施例にあつて
は、バンプフオイル１２の波形部１２ａのピツチ
を前縁側より後縁側の方が小さくなるよう形成す
ることによつて、前縁側ぐり後縁側の方がばね剛
性を大きくしてある。したがつて、スラストラン
ナー１７が回転せず、停止しているとき、自重そ
の他の外力によりトツプフオイル１３にスラスト
ランナー１７が押圧された場合でも、バンプフオ
イル１２の後縁側の撓みの方が前縁側の撓みより
小さくなる。このため、トツプフオイル１３の軸
受面１３ａの内、前縁側には、くさび形の微少隙
間が形成できることとなる。したがつて、スラス
トランナー１７が回転し始めたとき、このくさび
形の微少隙間に周囲の気体が引き込まれ、段々小
さくなる隙間に引き込まれることによつて、すな
わちくさび膜作用によつて圧力の発生が容易とな
る。
はバンプフオイル１２の波形部１２ａのピツチを
前縁側よりも後縁側が小となるよう構成した点に
ある（lOL＞lOT）。したがつて、このような構成と
すれば、上述した第１実施例の効果の他に次のよ
うな効果を有する。すなわち、本実施例にあつて
は、バンプフオイル１２の波形部１２ａのピツチ
を前縁側より後縁側の方が小さくなるよう形成す
ることによつて、前縁側ぐり後縁側の方がばね剛
性を大きくしてある。したがつて、スラストラン
ナー１７が回転せず、停止しているとき、自重そ
の他の外力によりトツプフオイル１３にスラスト
ランナー１７が押圧された場合でも、バンプフオ
イル１２の後縁側の撓みの方が前縁側の撓みより
小さくなる。このため、トツプフオイル１３の軸
受面１３ａの内、前縁側には、くさび形の微少隙
間が形成できることとなる。したがつて、スラス
トランナー１７が回転し始めたとき、このくさび
形の微少隙間に周囲の気体が引き込まれ、段々小
さくなる隙間に引き込まれることによつて、すな
わちくさび膜作用によつて圧力の発生が容易とな
る。
また、スラストランナー１７の回転数が大きい
場合、くさび膜作用により発生する気体膜圧力
は、前縁から後縁にかけて後縁寄りに圧力のピー
クを形成する。そして、バンプフオイル１２はこ
の気体膜圧力によつて撓み、後縁寄りに大きい圧
力分布を受けることにより後縁側のバンプフオイ
ル１２の撓みは大きくなる。しかしながら、本実
施例では、気体膜圧力の大きい後縁側のバンプフ
オイル１２のばね剛性を前縁側のそれより大きく
しているので、後縁側のバンプフオイル１２の撓
みが過大にならず、したがつて、スラストランナ
ー１７とトツプフオイル１３の軸受面１３ａの間
の軸受隙間を常に適正なくさび形状に確保するこ
とができる。
場合、くさび膜作用により発生する気体膜圧力
は、前縁から後縁にかけて後縁寄りに圧力のピー
クを形成する。そして、バンプフオイル１２はこ
の気体膜圧力によつて撓み、後縁寄りに大きい圧
力分布を受けることにより後縁側のバンプフオイ
ル１２の撓みは大きくなる。しかしながら、本実
施例では、気体膜圧力の大きい後縁側のバンプフ
オイル１２のばね剛性を前縁側のそれより大きく
しているので、後縁側のバンプフオイル１２の撓
みが過大にならず、したがつて、スラストランナ
ー１７とトツプフオイル１３の軸受面１３ａの間
の軸受隙間を常に適正なくさび形状に確保するこ
とができる。
また、第８図は本考案に係る動圧型スラスト気
体軸受の更に他の実施例を示すもので、本実施例
において上述した第１実施例と異なる点は、一端
（前縁側）をベースプレート１０上のスペーサ１
５に固定されかつバンプフオイル１２とスタビラ
イジングフオイル１４との間に位置するごとくレ
ストリクシヨンフオイル２０を設けた構成とした
点である。また、このレストリクシヨンフオイル
２０にはバンプフオイル１２の平坦面部１２ｂに
対応する位置に湾曲部２０ａが設けられた構造と
なつている。
体軸受の更に他の実施例を示すもので、本実施例
において上述した第１実施例と異なる点は、一端
（前縁側）をベースプレート１０上のスペーサ１
５に固定されかつバンプフオイル１２とスタビラ
イジングフオイル１４との間に位置するごとくレ
ストリクシヨンフオイル２０を設けた構成とした
点である。また、このレストリクシヨンフオイル
２０にはバンプフオイル１２の平坦面部１２ｂに
対応する位置に湾曲部２０ａが設けられた構造と
なつている。
今、このレストリクシヨンフオイル２０の作用
を第９図ａ，ｂを用いて説明するに、バンプフオ
イル１２は通常においては第９図ａに示す形状と
なつているが、例えば、回転軸に大きな変動荷重
や衝撃荷重が作用したとき、バンプフオイル１２
が第９図ｂで示すように大きく変形する場合があ
る。そして、該バンプフオイル１２が弾性限界を
超えて変形を繰り返すと、バンプフオイル１２の
形状が歪んだり、スプリング作用が劣化するとい
う、いわゆる“へたり”を生じたり、破損を生じ
る。このような場合、第９図ｂに示すように、レ
ストリクシヨンフオイル２０の湾曲部２０ａの下
面がバンプフオイル１２の平坦面部１２ｂに当接
することによつて、バンプフオイル１２の大き過
ぎる変形を防止することができるようになつてい
る。したがつて、大きな変動荷重や衝撃荷重に対
して、信頼性、耐久性の優れた軸受を提供するこ
とが可能となる。
を第９図ａ，ｂを用いて説明するに、バンプフオ
イル１２は通常においては第９図ａに示す形状と
なつているが、例えば、回転軸に大きな変動荷重
や衝撃荷重が作用したとき、バンプフオイル１２
が第９図ｂで示すように大きく変形する場合があ
る。そして、該バンプフオイル１２が弾性限界を
超えて変形を繰り返すと、バンプフオイル１２の
形状が歪んだり、スプリング作用が劣化するとい
う、いわゆる“へたり”を生じたり、破損を生じ
る。このような場合、第９図ｂに示すように、レ
ストリクシヨンフオイル２０の湾曲部２０ａの下
面がバンプフオイル１２の平坦面部１２ｂに当接
することによつて、バンプフオイル１２の大き過
ぎる変形を防止することができるようになつてい
る。したがつて、大きな変動荷重や衝撃荷重に対
して、信頼性、耐久性の優れた軸受を提供するこ
とが可能となる。
なお、図には示していないが、第８図に示すレ
ストリクシヨンフオイル２０を設けた構成におい
て、更にバンプフオイル１２の高さを前縁側より
も後縁側が大となる構成としたり、あるいはバン
プフオイル１２の波形部１２ａのピツチを前縁側
より後縁側の方が小さくなるよう形成したりして
もよい。このような構成とすれば、第６図および
第７図の実施例の説明の箇所で述べた効果を更に
得ることができることは勿論である。
ストリクシヨンフオイル２０を設けた構成におい
て、更にバンプフオイル１２の高さを前縁側より
も後縁側が大となる構成としたり、あるいはバン
プフオイル１２の波形部１２ａのピツチを前縁側
より後縁側の方が小さくなるよう形成したりして
もよい。このような構成とすれば、第６図および
第７図の実施例の説明の箇所で述べた効果を更に
得ることができることは勿論である。
以上説明したように、本考案によれば、スラス
トランナーと対向するベースプレートに複数個の
軸受セグメントが円周方向に等間隔おきに配設さ
れ、該軸受セグメントは、ベースプレートに固定
されたスペーサに一端が固定されかつ軸受面を構
成するトツプフオイルと、該トツプフオイルを支
持するごとくトツプフオイルとベースプレート間
に配設されかつ弾性を有する波形状のバンプフオ
イルとから成る動圧型スラスト気体軸受におい
て、前記バンプフオイルとトツプフオイルとの間
に、トツプフオイルと協働して微少空間を構成す
るようスタビライジングフオイルを設けた構成と
したので、回転軸の振動時に前記微少空間の絞り
膜作用により減衰能力の大きい制御効果を得るこ
とが可能となり、これによつて高速回転時の不均
り合い振動等の振動エネルギーを吸収でき、安定
性、信頼性、耐久性に優れた気体軸受を提供でき
るという優れた効果を奏する。また、トツプフオ
イルは一端がスペーサに固定された他端が開放端
となり且つ固定端から開放端に向けてスラストラ
ンナーとの隙間を小さくしているので、始動性が
向上し且つ低回転での気体軸受としての性能が向
上する。
トランナーと対向するベースプレートに複数個の
軸受セグメントが円周方向に等間隔おきに配設さ
れ、該軸受セグメントは、ベースプレートに固定
されたスペーサに一端が固定されかつ軸受面を構
成するトツプフオイルと、該トツプフオイルを支
持するごとくトツプフオイルとベースプレート間
に配設されかつ弾性を有する波形状のバンプフオ
イルとから成る動圧型スラスト気体軸受におい
て、前記バンプフオイルとトツプフオイルとの間
に、トツプフオイルと協働して微少空間を構成す
るようスタビライジングフオイルを設けた構成と
したので、回転軸の振動時に前記微少空間の絞り
膜作用により減衰能力の大きい制御効果を得るこ
とが可能となり、これによつて高速回転時の不均
り合い振動等の振動エネルギーを吸収でき、安定
性、信頼性、耐久性に優れた気体軸受を提供でき
るという優れた効果を奏する。また、トツプフオ
イルは一端がスペーサに固定された他端が開放端
となり且つ固定端から開放端に向けてスラストラ
ンナーとの隙間を小さくしているので、始動性が
向上し且つ低回転での気体軸受としての性能が向
上する。
第１図は本考案に係る動圧型スラスト気体軸受
の一実施例を示す要部断面図、第２図は同動圧型
スラスト気体軸受の一部平面図、第３図は同動圧
スラスト気体軸受の一部拡大断面図、第４図は同
動圧型スラスト気体軸受の作用を説明するための
図、第５図ａ，ｂはスタビライジングフオイルの
他の実施例を示す平面図、第６図および第７図は
本考案に係る動圧型スラスト気体軸受の他の実施
例を示す要部断面図、第８図は本考案に係る動圧
型スラスト気体軸受のさらに他の実施例を示す要
部断面図、第９図ａ，ｂは第８図の動作説明図、
第１０図ａ，ｂは従来の動圧型スラスト気体軸受
の一部平面図と要部断面図である。 １０……ベースプレート、１１……軸受セグメ
ント、１２……バンプフオイル、１２ａ……波形
部、１２ｂ……平坦面部、１３……トツプフオイ
ル、１３ａ……軸受面、１４……スタビライジン
グフオイル、１５……スペーサ、１６……微少空
間、１７……スラストランナー、１８，１９……
スリツト、２０……レストリクシヨンフオイル。
の一実施例を示す要部断面図、第２図は同動圧型
スラスト気体軸受の一部平面図、第３図は同動圧
スラスト気体軸受の一部拡大断面図、第４図は同
動圧型スラスト気体軸受の作用を説明するための
図、第５図ａ，ｂはスタビライジングフオイルの
他の実施例を示す平面図、第６図および第７図は
本考案に係る動圧型スラスト気体軸受の他の実施
例を示す要部断面図、第８図は本考案に係る動圧
型スラスト気体軸受のさらに他の実施例を示す要
部断面図、第９図ａ，ｂは第８図の動作説明図、
第１０図ａ，ｂは従来の動圧型スラスト気体軸受
の一部平面図と要部断面図である。 １０……ベースプレート、１１……軸受セグメ
ント、１２……バンプフオイル、１２ａ……波形
部、１２ｂ……平坦面部、１３……トツプフオイ
ル、１３ａ……軸受面、１４……スタビライジン
グフオイル、１５……スペーサ、１６……微少空
間、１７……スラストランナー、１８，１９……
スリツト、２０……レストリクシヨンフオイル。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ スラストランナーと対向するベースプレート
に複数個の軸受セグメントが円周方向に等間隔
おきに配設され、該軸受セグメントは、ベース
プレートに固定されたスペーサに一端が固定さ
れかつ軸受面を構成するトツプフオイルと、該
トツプフオイルを支持するごとくトツプフオイ
ルとベースプレート間に配設されかつ弾性を有
する波形状のバンプフオイルとから成る動圧型
スラスト気体軸受において、前記トツプフオイ
ルは一端が前記スペーサに固定され他端が開放
端となり且つ前記固定端から開放端に向けて前
記スラストランナーとの隙間を小さくし、前記
バンプフオイルとトツプフオイルとの間で該ト
ツプフオイルと協働して微少空間を構成するス
タビライジングフオイルを設けたことを特徴と
する動圧型スラスト気体軸受。 ２ バンプフオイルとスタビライジングフオイル
との間に、一端がスペーサに固定されかつバン
プフオイルの平坦面部に対応して湾曲部を有す
るレストリクシヨンフオイルを設けて成る実用
新案登録請求の範囲第１項記載の動圧型スラス
ト気体軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984123939U JPS6138324U (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 動圧型スラスト気体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984123939U JPS6138324U (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 動圧型スラスト気体軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138324U JPS6138324U (ja) | 1986-03-10 |
| JPH0342255Y2 true JPH0342255Y2 (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=30682671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984123939U Granted JPS6138324U (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 動圧型スラスト気体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138324U (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104937291A (zh) * | 2013-01-28 | 2015-09-23 | 株式会社Ihi | 推力轴承 |
| CN105683598A (zh) * | 2013-09-19 | 2016-06-15 | 株式会社Ihi | 推力轴承 |
| US10221885B2 (en) | 2013-09-19 | 2019-03-05 | Ihi Corporation | Thrust bearing |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2684765B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1997-12-03 | 株式会社島津製作所 | 動圧気体軸受 |
| JP4502548B2 (ja) * | 2001-06-12 | 2010-07-14 | 本田技研工業株式会社 | フォイル式流体軸受 |
| JP2003262222A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Ntn Corp | フォイル軸受 |
| JP2015140909A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
| WO2015115464A1 (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-06 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
| JP6361460B2 (ja) * | 2014-10-21 | 2018-07-25 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
| JP6582431B2 (ja) | 2015-02-10 | 2019-10-02 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0211613U (ja) * | 1988-03-05 | 1990-01-24 |
-
1984
- 1984-08-13 JP JP1984123939U patent/JPS6138324U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0211613U (ja) * | 1988-03-05 | 1990-01-24 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104937291A (zh) * | 2013-01-28 | 2015-09-23 | 株式会社Ihi | 推力轴承 |
| CN104937291B (zh) * | 2013-01-28 | 2018-09-18 | 株式会社 Ihi | 推力轴承 |
| CN105683598A (zh) * | 2013-09-19 | 2016-06-15 | 株式会社Ihi | 推力轴承 |
| US9903411B2 (en) | 2013-09-19 | 2018-02-27 | Ihi Corporation | Thrust bearing |
| US10221885B2 (en) | 2013-09-19 | 2019-03-05 | Ihi Corporation | Thrust bearing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6138324U (ja) | 1986-03-10 |
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