JPH0350269Y2 - - Google Patents

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JPH0350269Y2
JPH0350269Y2 JP16863785U JP16863785U JPH0350269Y2 JP H0350269 Y2 JPH0350269 Y2 JP H0350269Y2 JP 16863785 U JP16863785 U JP 16863785U JP 16863785 U JP16863785 U JP 16863785U JP H0350269 Y2 JPH0350269 Y2 JP H0350269Y2
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air pump
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • F01D25/22Lubricating arrangements using working-fluid or other gaseous fluid as lubricant
    • 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
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0603Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
    • F16C32/0614Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings
    • 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
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines
    • F16C2360/24Turbochargers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559Self-controlled branched flow systems
    • Y10T137/2562Dividing and recombining

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、内燃機関に塔載されるターボチヤー
ジヤの静圧気体軸受装置に関する。
(従来の技術) 一般に、排気ガスの圧力エネルギーを利用し吸
気を過給する内燃機関のターボチヤージヤは、高
速で回転するため、軸受摩擦の抵減が性能向上を
坦う大きな要因となつている。
そこで、本出願人により、ターボチヤージヤの
軸受潤滑媒体として加圧気体を供給する軸受装置
が提案されている(実開昭60−55738号公報参
照)。
これを第2図に基づいて説明すると、ターボチ
ヤージヤの回転軸2と軸受部4の間隙に加圧気体
を供給して回転軸2を浮遊支持する構成の静圧気
体軸受1が設けられ、この静圧気体軸受1にはア
キユムレータ7に蓄圧さた空気が加圧空気供給通
路5を通つて供給される。
エアポンプ8は機関に機械的に駆動されるか、
あるいは電動モータによつて駆動され、このエア
ポンプ8とアキユムレータ7を結ぶ空気配管22
の途中には逆止弁9が介装され、アキユムレータ
7と静圧気体軸受1の軸受部4を結ぶ空気配管2
1の途中には流量調整弁6が介装されている。
この流量調整弁6はイグニツシヨンスイツチ信
号により開弁して、機関始動前からアキユムレー
タ7に蓄えられた空気を軸受部4に供給する一
方、機関停止時はイグニツシヨンスイツチに組み
込されたタイマ機能により機関停止後もしばらく
はアキユムレータ7に蓄えられた空気を軸受部4
に供給して、ターボチヤージヤの回転軸2と軸受
部4の接触が回避されるようになつている。
(考案が解決しようとする問題点) ところが、アキユムレータ7はエアポンプ8の
作動が停止した状態で、機関停止直後と再始動時
の二度に渡り、軸受部4に加圧空気を供給する必
要が有るため、アキユムレータ7の容積はかなり
大きくなる。しかしながら、このアキユムレータ
7が自動車などに塔載される場合は、エンジンル
ームの限られたスペースによつて制約を受けるた
め、アキユムレータ7に十分な内圧を確保するこ
とが困難であつた。
また、万一、機関停止中にアキユムレータ7や
空気配管21,22の途中から蓄圧空気の微少洩
れが生じた場合に、再始動直後に急加速するなど
の運転条件が重なると、軸受面に十分な空気の供
給を受けないまま、ターボチヤージヤ回転軸2と
軸受部4が接触して焼き付きを生じる必配があつ
た。
本考案は、上記問題点を解決することを目的と
する。
(問題点を解決するための手段) 本考案は、内燃機関に塔載されるターボチヤー
ジヤにおいて、その回転軸を外部から供給される
加圧気体により浮遊支持する静圧気体軸受を構成
する。
そしてこの静圧気体軸受の加圧気体供給源とし
て、気体を加圧供給するエアポンプと、このエア
ポンプから送られる加圧気体を蓄えるアキユムレ
ータと、アキユムレータと上記静圧気体軸受とを
結ぶ加圧気体供給通路を配設するとともに、アキ
ユムレータを迂回してエアポンプと静圧気体軸受
を結ぶバイパス通路を配設し、アキユムレータの
内圧に応じてバイパス通路を開閉制御する手段を
設ける。
(作用) 例えばアキユムレータの内圧が設定値以下にな
つたときバイパス通路を開くようにすれば、機関
始動時はバイパス通路を開くことで、アキユムレ
ータの蓄圧空気に頼らず、エアポンプの吐出圧空
気を直接軸受部に供給でき、アキユムレータの容
積を従来より大幅に小さくできる。また、万一ア
キユムレータから空気洩れが生じた場合も、バイ
パス通路を開くことで、軸受部の焼き付き等を防
止できる。
(実施例) 以下、本考案の一実施例を第1図に基づいて説
明する。
エアポンプ8は空気配管22を介してアキユム
レータ7に接続し、アキユムレータ7は空気配管
21を介して静圧気体軸受1の軸受部4に接続し
て、加圧気体供給通路5を構成する。
エアポンプ8は電動モータか、あるいは機関に
機械的に駆動され、空気配管22の途中には逆止
弁9を、空気配管21の途中には流量調整弁6を
それぞれ介装する。
そして、空気配管22の逆止弁9より上流側
と、空気配管21の流量調整弁6より下流側とを
結ぶ空気配管23を設け、この空気配管23の途
中には流量調整弁11を介装して、エアポンプ8
から吐出される加圧空気をアキユムレータ7を迂
回して静圧気体軸受1の軸受部4に導くバイパス
通路10を構成する。
コントローラ12は、アキユムレータ7の内圧
を感知する圧力センサ13の検出信号と、イグニ
ツシヨンスイツチ信号をそれぞれ入力して、流量
調整弁6と11にそれぞれ開閉信号を出力して、
機関始動時から停止後しばらくの間で、アキユム
レータ7の内圧が設定値以下のときに加圧気体供
給通路5を閉じてバイパス通路10を開くように
制御する。
次にこの制御動作について説明する。
まず、機関停止時は前記従来例と同じくイグニ
ツシヨンスイツチ信号がOFFとなつてからタイ
マーにより一定時間だけ流量調整弁6を開いてア
キユムレータ7に蓄圧された空気を軸受部4に供
給する。これにより、機関停止後もしばらくの間
は慣性で回転するターボチヤージヤの回転軸2と
軸受部4の接触を回避する。
機関始動時は、エアポンプ8が電動モータで駆
動される構成の場合、イグニツシヨンスイツチ信
号がONになると同時に電動モータを作動させて
エアポンプ8を駆動し、かつコントローラ12は
圧力センサ13からの検出信号に基づきアキユム
レータ7の内圧が設定値以下の場合に流量調整弁
6を閉じてアキユムレータ7からの蓄圧空気の流
出を止める一方、流量調整弁11を開いて、エア
ポンプ8から吐出される空気をバイパス通路10
から直接軸受部4に供給する。これによりターボ
チヤージヤの回転軸2はバイパス通路10から導
かれる空気により浮遊支持される。
このバイパス通路10が開通する状態で、エア
ポンプ8から吐出する加圧空気の一部は逆止弁9
を経てアキユムレータ7に蓄えられ、ある一定時
間経過してアキユムレータ7の内圧が設定値を越
えて上昇すると、コントローラ12はこれを感知
して流量調整弁6を開くとともに、流量調整弁1
1を閉じ、加圧気体供給通路5から加圧空気を軸
受部4に供給する。
上記アキユムレータ7の内圧が設定値を越えて
高まるにかかる時間は、流量調整弁6および流量
調整弁11の開口面積に応じて変化する。
このように、アキユムレータ7の内圧が設定値
より低い場合は、バイパス通路10からエアポン
プ8の吐出空気を軸受部4へ直接導くため、アキ
ユムレータ7は再始動時に備えて空気を蓄圧する
必要がなくなり、アキユムレータ7の容量を従来
より大幅に小さくできる。
また、万一アキユムレータ7や空気配管21,
22に微少洩れが生じた場合も、コントローラ1
2はアキユムレータ7の内圧の低下を感知してバ
イパス通路10を開くので、回転軸2の焼き付き
等を防止できる。
なお、機関停止後もタイマー機能によりエアポ
ンプ8を作動させて、アキユムレータ7によらず
バイパス通路10から軸受部4へ空気を供給する
ことができるため、加圧気体供給通路5を廃止す
ることも考えられるが、機関の始動、停止時以外
の運転時にも軸受部4に安定した空気供給を行う
ため、アキユムレータ7を除くことは好ましくな
い。
次に、エアポンプ8が機関により機械的に駆動
される構成の場合、イグニツシヨンスイツチが
ONになつてから、機関が始動してエアポンプ8
が作動するまでの間は、アキユムレータ7の内圧
に関係なく流量調整弁6を一時的に開いて、アキ
ユムレータ7に蓄圧された空気を軸受部4に供給
するとともに、流量調整弁11を開いて機関が始
動すると同時にエアポンプ8から吐出される空気
をバイパス通路10から軸受部4に供給する。
上記バイパス通路10から加圧空気が供給され
るまでの間、機関は始動直後であり、ターボチヤ
ージヤに導かれる排気ガスは少ないため、ターボ
チヤージヤの回転軸2は停止しているか、極めて
低回転であるで、アキユムレータ7の内圧が低く
て高速回転時に必要な設定圧に達しない場合で
も、回転軸2の焼き付き等の心配がない。
(考案の効果) 以上のように本考案は、内燃機関に塔載される
ターボチヤージヤの回転軸を支持するのに、軸受
部にアキユムレータに蓄圧した空気を供給する静
圧気体軸受装置において、アキユムレータを迂回
してエアポンプの吐出空気を軸受部に導くバイパ
ス通路を形成し、アキユムレータの内圧が設定値
以下になつたときにバイパス通路を開くようにし
たため、機関始動時はバイパス通路を開くことで
軸受部にエアポンプからの加圧空気を直接供給で
き、アキユムレータの容積を従来より大幅に小さ
くできるので、車載上極めて有利となり、また万
一アキユムレータから空気洩れが生じた場合も、
バイパス通路を開くことで、軸受部の焼き付き等
を防止し、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例を示す構成図であ
る。第2図は従来例を示す構成図である。 1……静圧気体軸受、2……回転軸、4……軸
受部、5……加圧気体供給通路、6……流量調整
弁、7……アキユムレータ、8……エアポンプ、
10……バイパス通路、11……流量調整弁、1
2……コントローラ、13……圧力センサ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 内燃機関に塔載されるターボチヤージヤの回転
    軸を外部から供給される加圧気体により浮遊支持
    する静圧気体軸受を備え、気体を加圧供給するエ
    アポンプと、このエアポンプから送られる加圧気
    体を蓄えるアキユムレータと、アキユムレータと
    静圧気体軸受とを結ぶ加圧気体供給通路を配設
    し、かつアキユムレータを迂回してエアポンプと
    静圧気体軸受を結ぶバイパス通路を配設し、アキ
    ユムレータの内圧に応じてバイパス通路を開閉制
    御する手段を設けたことを特徴とするターボチヤ
    ージヤの静圧気体軸受装置。
JP16863785U 1985-11-01 1985-11-01 Expired JPH0350269Y2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16863785U JPH0350269Y2 (ja) 1985-11-01 1985-11-01
US06/925,220 US4690572A (en) 1985-11-01 1986-10-31 Static pressure gas bearing apparatus for turbocharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16863785U JPH0350269Y2 (ja) 1985-11-01 1985-11-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6278338U JPS6278338U (ja) 1987-05-19
JPH0350269Y2 true JPH0350269Y2 (ja) 1991-10-28

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ID=15871731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16863785U Expired JPH0350269Y2 (ja) 1985-11-01 1985-11-01

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JP (1) JPH0350269Y2 (ja)

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US4690572A (en) 1987-09-01
JPS6278338U (ja) 1987-05-19

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