JPH112240A - スクイーズフィルムダンパ軸受 - Google Patents
スクイーズフィルムダンパ軸受Info
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- JPH112240A JPH112240A JP9152073A JP15207397A JPH112240A JP H112240 A JPH112240 A JP H112240A JP 9152073 A JP9152073 A JP 9152073A JP 15207397 A JP15207397 A JP 15207397A JP H112240 A JPH112240 A JP H112240A
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- concentric
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 9
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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
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/02—Sliding-contact 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
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
- F16C2360/24—Turbochargers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクイーズフィルムダンパに使用される同心
化ばね4を、安価に、かつ、広範囲にばね定数を変化さ
せることができるようにする。 【解決手段】 回転軸1を支持する軸受メタル2と、該
軸受メタル2を覆う軸受ケース3との間に同心化ばね4
を挿入してなるスクイーズフィルムダンパ軸受であっ
て、前記軸受ケース3の内周面には前記同心化ばねを収
容する円周方向の溝3aが設けられており、前記同心化
ばね4は短冊状の鋼板に窪み4bを設けることにより反
対側の面に長手方向に並んで多数の突起4cを形成し、
該短冊を円筒状に曲げてなるものであり、上記突起4c
は母線が回転軸に平行な曲面を有するものである。
化ばね4を、安価に、かつ、広範囲にばね定数を変化さ
せることができるようにする。 【解決手段】 回転軸1を支持する軸受メタル2と、該
軸受メタル2を覆う軸受ケース3との間に同心化ばね4
を挿入してなるスクイーズフィルムダンパ軸受であっ
て、前記軸受ケース3の内周面には前記同心化ばねを収
容する円周方向の溝3aが設けられており、前記同心化
ばね4は短冊状の鋼板に窪み4bを設けることにより反
対側の面に長手方向に並んで多数の突起4cを形成し、
該短冊を円筒状に曲げてなるものであり、上記突起4c
は母線が回転軸に平行な曲面を有するものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遠心圧縮機など高速回転
軸を支持する軸受に係り、特にスクイーズフィルムダン
パ軸受に関する。
軸を支持する軸受に係り、特にスクイーズフィルムダン
パ軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】スクイーズフィルムダンパ軸受は、回転
軸を支持する軸受と固定面との間に流体膜を形成して、
この流体膜圧力により軸受を支持する方式の軸受で、特
に高速回転軸の振動を低減させる特徴があり、ターボ圧
縮機、ターボチャージャなどの軸受として極めて有効で
ある。
軸を支持する軸受と固定面との間に流体膜を形成して、
この流体膜圧力により軸受を支持する方式の軸受で、特
に高速回転軸の振動を低減させる特徴があり、ターボ圧
縮機、ターボチャージャなどの軸受として極めて有効で
ある。
【0003】かかるスクイーズフィルムダンパ軸受とし
て典型的なものに特開昭58−109718に示すもの
がある。この例ではころがり軸受の外輪おさえの外側
に、固定支承面との間に隙間を設け、そこに給油してフ
ィルムダンパ油膜を形成するとともに、外輪おさえは固
定側から軸と平行に、かつ、軸を囲むように延出された
多数のボルトにより支持されており、このボルトがばね
の作用をする。このように軸受がばねと、ばねに並列に
設けられた油膜により支持されてスクイーズフィルムダ
ンパ軸受を構成する。
て典型的なものに特開昭58−109718に示すもの
がある。この例ではころがり軸受の外輪おさえの外側
に、固定支承面との間に隙間を設け、そこに給油してフ
ィルムダンパ油膜を形成するとともに、外輪おさえは固
定側から軸と平行に、かつ、軸を囲むように延出された
多数のボルトにより支持されており、このボルトがばね
の作用をする。このように軸受がばねと、ばねに並列に
設けられた油膜により支持されてスクイーズフィルムダ
ンパ軸受を構成する。
【0004】しかし上記の構造のものは、精度良く組立
てるのが困難で、したがって高価であり、軸方向に大き
なスペースが必要で、スペースが限られた小型の回転機
械に適用することが困難である。この問題を解決するた
め本願特許の出願人は先に特願平7−60683(特開
平8−26123)なる出願を行った。
てるのが困難で、したがって高価であり、軸方向に大き
なスペースが必要で、スペースが限られた小型の回転機
械に適用することが困難である。この問題を解決するた
め本願特許の出願人は先に特願平7−60683(特開
平8−26123)なる出願を行った。
【0005】上記出願に開示されたスクイーズフィルム
ダンパ軸受は、回転軸を支持する軸受メタルと該軸受メ
タルを覆う軸受ケースとの間に、剛性の大きい同心化ば
ねを挿入してなるスクイーズフィルムダンパ軸受であっ
て、軸受メタルは巾方向両端の外径が、小径になった段
差部を有し、軸受ケースの内面は上記段差部に対応する
部分に環状の溝を有し、上記同心化ばねは上記段差部と
溝との間に挿入されており、同心化ばねは円筒を周方向
に複数に等分割した円弧状であって、同心化ばねの外周
には軸に平行な突起が周方向の両端部および中間部に等
間隔に設けられ、同心化ばねの内周には外周の各突起間
の周方向略中央に位置して軸に平行な突起が設けられ、
内外の各突起が軸受メタル段差部の外周と、軸受ケース
内面の溝底部の支承面とにそれぞれ当接することにより
同心化ばねを介して軸受ケースにより軸受メタルを支持
して軸受メタル外周と軸受ケース内面との間に隙間を形
成し、該隙間に所定の油膜圧を発生させるべく油を供給
する給油通路を接続したものである。
ダンパ軸受は、回転軸を支持する軸受メタルと該軸受メ
タルを覆う軸受ケースとの間に、剛性の大きい同心化ば
ねを挿入してなるスクイーズフィルムダンパ軸受であっ
て、軸受メタルは巾方向両端の外径が、小径になった段
差部を有し、軸受ケースの内面は上記段差部に対応する
部分に環状の溝を有し、上記同心化ばねは上記段差部と
溝との間に挿入されており、同心化ばねは円筒を周方向
に複数に等分割した円弧状であって、同心化ばねの外周
には軸に平行な突起が周方向の両端部および中間部に等
間隔に設けられ、同心化ばねの内周には外周の各突起間
の周方向略中央に位置して軸に平行な突起が設けられ、
内外の各突起が軸受メタル段差部の外周と、軸受ケース
内面の溝底部の支承面とにそれぞれ当接することにより
同心化ばねを介して軸受ケースにより軸受メタルを支持
して軸受メタル外周と軸受ケース内面との間に隙間を形
成し、該隙間に所定の油膜圧を発生させるべく油を供給
する給油通路を接続したものである。
【0006】その作用は次の通りである。軸受メタルは
軸受ケースの支承面より、同心化ばねに設けられた突起
を介して支持されている。それにより軸受メタル外周と
軸受ケース内面との間に所要の寸法の隙間が形成され
る。この隙間に所要の油膜圧を発生させるべく給油が行
われる。同心化ばねは剛性が大きいので軸に大きな振れ
廻り力が作用しても軸受メタル表面と軸受ケース内面が
直接当接して油膜が切れることはない。
軸受ケースの支承面より、同心化ばねに設けられた突起
を介して支持されている。それにより軸受メタル外周と
軸受ケース内面との間に所要の寸法の隙間が形成され
る。この隙間に所要の油膜圧を発生させるべく給油が行
われる。同心化ばねは剛性が大きいので軸に大きな振れ
廻り力が作用しても軸受メタル表面と軸受ケース内面が
直接当接して油膜が切れることはない。
【0007】また同心化ばねは周方向に分割した円弧状
なので、軸受ケーシングで押さえ付けることによりわず
かに変形して軸受メタルの段差部外周と、この軸受メタ
ルを覆う軸受ケースの支承面との間に形成される隙間の
形状に順応し、多少製作精度が低くても各突起との密着
性が良く軸受を精度よく支持することができる。さらに
同心化ばねによる軸受メタルの支持と油膜による軸受メ
タルの支持が別々に並列に行われるので、油膜の減衰効
果が計算により予測可能となる。
なので、軸受ケーシングで押さえ付けることによりわず
かに変形して軸受メタルの段差部外周と、この軸受メタ
ルを覆う軸受ケースの支承面との間に形成される隙間の
形状に順応し、多少製作精度が低くても各突起との密着
性が良く軸受を精度よく支持することができる。さらに
同心化ばねによる軸受メタルの支持と油膜による軸受メ
タルの支持が別々に並列に行われるので、油膜の減衰効
果が計算により予測可能となる。
【0008】以上説明したスクイーズフィルムダンパ軸
受に使用される同心化ばねは通常半円状をしており、上
下2個を組合せて用いる。同心化ばねの外周には周方向
の両端部と頂点に軸心に平行な突起が設けられており、
内周には水平から45゜の方向に軸心に平行な突起が設
けられている。かかる同心化ばねは次のように製作す
る。すなわち、円筒体内外面の突起にあたる部分をマス
キングし、その余りの部分をエッチング等により取り除
くと、エッチングされた部分は凹部となり、マスキング
された部分は突起として残る。その後外側の突起の中央
部を通り軸芯を含む平面で切断すればよい。なお、突起
の高さは数百μmでよい。
受に使用される同心化ばねは通常半円状をしており、上
下2個を組合せて用いる。同心化ばねの外周には周方向
の両端部と頂点に軸心に平行な突起が設けられており、
内周には水平から45゜の方向に軸心に平行な突起が設
けられている。かかる同心化ばねは次のように製作す
る。すなわち、円筒体内外面の突起にあたる部分をマス
キングし、その余りの部分をエッチング等により取り除
くと、エッチングされた部分は凹部となり、マスキング
された部分は突起として残る。その後外側の突起の中央
部を通り軸芯を含む平面で切断すればよい。なお、突起
の高さは数百μmでよい。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
スクイーズフィルムダンパ軸受に用いられる同心化ばね
は肉厚の円筒状部材から機械加工とエッチング加工によ
り製作するので、材料費および加工費が高価である。ま
た、運転条件に合せてばね定数を広範囲に変更すること
が寸法的な制約のため困難な場合がある。
スクイーズフィルムダンパ軸受に用いられる同心化ばね
は肉厚の円筒状部材から機械加工とエッチング加工によ
り製作するので、材料費および加工費が高価である。ま
た、運転条件に合せてばね定数を広範囲に変更すること
が寸法的な制約のため困難な場合がある。
【0010】本発明は、従来技術の以上述べた問題点に
鑑み案出されたもので、安価に製作でき、かつ、ばね定
数を広範囲に変えることのできる同心化ばねを有するス
クイーズフィルムダンパ軸受を提供することを目的とす
る。
鑑み案出されたもので、安価に製作でき、かつ、ばね定
数を広範囲に変えることのできる同心化ばねを有するス
クイーズフィルムダンパ軸受を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のスクイーズフィルムダンパ軸受は、回転軸を支
持する軸受メタルと、該軸受メタルを覆う軸受ケースと
の間に同心化ばねを挿入してなるスクイーズフィルムダ
ンパ軸受であって、前記軸受ケースの内周面には前記同
心化ばねを収容する円周方向の溝が設けられており、前
記同心化ばねは短冊状の鋼板に窪みを設けることにより
反対側の面に長手方向に並んで多数の突起を形成し、該
短冊を円筒状に曲げてなるものであり、上記突起は母線
が回転軸に平行な曲面を有するものである。
本発明のスクイーズフィルムダンパ軸受は、回転軸を支
持する軸受メタルと、該軸受メタルを覆う軸受ケースと
の間に同心化ばねを挿入してなるスクイーズフィルムダ
ンパ軸受であって、前記軸受ケースの内周面には前記同
心化ばねを収容する円周方向の溝が設けられており、前
記同心化ばねは短冊状の鋼板に窪みを設けることにより
反対側の面に長手方向に並んで多数の突起を形成し、該
短冊を円筒状に曲げてなるものであり、上記突起は母線
が回転軸に平行な曲面を有するものである。
【0012】前記同心化ばねの窪みは、内面に形成され
ていて、外周に突起が形成されているのが好ましい。
ていて、外周に突起が形成されているのが好ましい。
【0013】次に本発明の作用を説明する。軸受ケース
の溝内に収容された同心化ばねの内周面は軸受メタル外
周面と当接し、同心化ばねの外周に形成された突起の先
端が軸受ケースの溝の底面に当接することにより、軸受
ケースによって同心化ばねを介して、軸受メタルを弾性
的に支持し、軸受メタル外周と軸受ケース内面との間に
所要の寸法の隙間を形成する。該隙間に給油して、所要
の油膜圧を発生させて、回転軸の振れ回りの減衰を行
う。
の溝内に収容された同心化ばねの内周面は軸受メタル外
周面と当接し、同心化ばねの外周に形成された突起の先
端が軸受ケースの溝の底面に当接することにより、軸受
ケースによって同心化ばねを介して、軸受メタルを弾性
的に支持し、軸受メタル外周と軸受ケース内面との間に
所要の寸法の隙間を形成する。該隙間に給油して、所要
の油膜圧を発生させて、回転軸の振れ回りの減衰を行
う。
【0014】同心化ばねは短冊状の薄い鋼板にプレス加
工により窪みを設けることにより反対側の面に長手方向
に並んで多数の突起を形成し、その短冊を曲げ加工によ
り円筒状に形成してなるものなので、材料費および加工
費が安価である。ばね定数を変化させるには、短冊状の
鋼板の板厚や幅を変えてもよいし、窪みの深さ(突起の
高さ)や数を変化させてもよい。したがって、ばね定数
を広範囲に変化させることが可能である。
工により窪みを設けることにより反対側の面に長手方向
に並んで多数の突起を形成し、その短冊を曲げ加工によ
り円筒状に形成してなるものなので、材料費および加工
費が安価である。ばね定数を変化させるには、短冊状の
鋼板の板厚や幅を変えてもよいし、窪みの深さ(突起の
高さ)や数を変化させてもよい。したがって、ばね定数
を広範囲に変化させることが可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明の1実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図1は本発明のスクイーズ
フィルムダンパ軸受の断面図であり、左半分が図2のA
−A矢視図、右半分が図2のB−B矢視図である。図2
は図1のC−C矢視断面図である。図3は同心化ばねの
加工途中の図面であり、(A)は側面図、(B)は
(A)のB−B矢視断面図である。
図面を参照しつつ説明する。図1は本発明のスクイーズ
フィルムダンパ軸受の断面図であり、左半分が図2のA
−A矢視図、右半分が図2のB−B矢視図である。図2
は図1のC−C矢視断面図である。図3は同心化ばねの
加工途中の図面であり、(A)は側面図、(B)は
(A)のB−B矢視断面図である。
【0016】これらの図において、1は軸心1aを中心
に60.000〜80.000RPM回転する回転軸で
あり直径は20〜30mm程度のものである。2は軸受
メタルであり、油膜5を介して回転軸1を支持してお
り、上下2つ割りになっていて、直径は60〜80mm
程度のものである。3は軸受メタル2の外周および両側
面を覆う軸受ケースである。軸受ケース3の内周面には
幅方向を中心に円周方向の溝3aが設けられており、そ
の中に同心化ばね4を収容している。軸受ケース3は上
部ケース3bと下部ケース3cとからなり、ボルト孔3
dを貫通する図示しないボルト・ナットにより締め付け
られて結合されている。
に60.000〜80.000RPM回転する回転軸で
あり直径は20〜30mm程度のものである。2は軸受
メタルであり、油膜5を介して回転軸1を支持してお
り、上下2つ割りになっていて、直径は60〜80mm
程度のものである。3は軸受メタル2の外周および両側
面を覆う軸受ケースである。軸受ケース3の内周面には
幅方向を中心に円周方向の溝3aが設けられており、そ
の中に同心化ばね4を収容している。軸受ケース3は上
部ケース3bと下部ケース3cとからなり、ボルト孔3
dを貫通する図示しないボルト・ナットにより締め付け
られて結合されている。
【0017】同心化ばね4は、0.3〜0.7mm厚の
短冊状のステンレス鋼板4aにプレス加工により深さ1
〜3mm程度の窪み4bを設けることにより、反対側の
面に長手方向に並んで多数の突起4cを形成しそれを曲
げ加工して軸受メタル2の外周を覆うように円筒状に形
成したものである。
短冊状のステンレス鋼板4aにプレス加工により深さ1
〜3mm程度の窪み4bを設けることにより、反対側の
面に長手方向に並んで多数の突起4cを形成しそれを曲
げ加工して軸受メタル2の外周を覆うように円筒状に形
成したものである。
【0018】突起4cは本例では、半円筒状の形状をし
ているが、それに限らず母線が回転軸の軸心に平行な曲
面4dであればよく、半円筒より浅い円筒の切片でもよ
いし、サインカーブなどであってもよい。曲面4dの両
側面は略半円状の平板4eにより閉じられている。
ているが、それに限らず母線が回転軸の軸心に平行な曲
面4dであればよく、半円筒より浅い円筒の切片でもよ
いし、サインカーブなどであってもよい。曲面4dの両
側面は略半円状の平板4eにより閉じられている。
【0019】7は注油口であり、8は注油口7と溝3a
とを連通する細孔である。6はスクイーズフィルムダン
パを形成する油膜で、厚さは0.1〜0.2mm程度で
ある。9は油膜6と油膜5とを連通する細孔である。1
0はオイルシールである。
とを連通する細孔である。6はスクイーズフィルムダン
パを形成する油膜で、厚さは0.1〜0.2mm程度で
ある。9は油膜6と油膜5とを連通する細孔である。1
0はオイルシールである。
【0020】次に本実施形態の作用を説明する。軸受ケ
ース3の溝内3aに収容された同心化ばね4の内周面は
軸受メタル2の外周面と当接し、同心化ばね4の外周に
形成された突起4cの先端が軸受ケース3の溝3aの底
面に当接することにより、軸受ケース3によって同心化
ばね4を介して、軸受メタル2を弾性的に支持し、軸受
メタル2の外周と軸受ケース3内面との間に0.1〜
0.2mm隙間を形成する。この隙間に注油口7から給
油して油膜6を発生させて回転軸1の振れ回りの減衰を
行う。同心化ばね4は薄い短冊状のステンレス鋼板4a
をプレス加工により製作することができるので、材料費
および加工費が安価である。また、短冊状の鋼板4aの
幅や厚さ、窪み4bの数や深さなどを適当に選ぶことに
よりばね定数を広範囲に変化させることが可能である。
ース3の溝内3aに収容された同心化ばね4の内周面は
軸受メタル2の外周面と当接し、同心化ばね4の外周に
形成された突起4cの先端が軸受ケース3の溝3aの底
面に当接することにより、軸受ケース3によって同心化
ばね4を介して、軸受メタル2を弾性的に支持し、軸受
メタル2の外周と軸受ケース3内面との間に0.1〜
0.2mm隙間を形成する。この隙間に注油口7から給
油して油膜6を発生させて回転軸1の振れ回りの減衰を
行う。同心化ばね4は薄い短冊状のステンレス鋼板4a
をプレス加工により製作することができるので、材料費
および加工費が安価である。また、短冊状の鋼板4aの
幅や厚さ、窪み4bの数や深さなどを適当に選ぶことに
よりばね定数を広範囲に変化させることが可能である。
【0021】本発明は以上述べた実施形態に限定される
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。例えば、同心化ばねを軸受メタルの幅
方向の中央に1個設けているが、両側に1個ずつ設ける
ようにしてもよい。また、溝3aはケーシング3に設け
ているが、ケーシング3と軸受メタル2の両方に設けて
もよい。さらに、突起4cは同心化ばね4の外側に設け
ているが、内側に設けてもよい。
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。例えば、同心化ばねを軸受メタルの幅
方向の中央に1個設けているが、両側に1個ずつ設ける
ようにしてもよい。また、溝3aはケーシング3に設け
ているが、ケーシング3と軸受メタル2の両方に設けて
もよい。さらに、突起4cは同心化ばね4の外側に設け
ているが、内側に設けてもよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明のスクイーズ
フィルムダンパ軸受は同心化ばねが短冊状の鋼板をプレ
ス加工することにより製作されているので安価であると
ともに、広範囲にばね定数を変化させることができるな
ど優れた効果を有する。
フィルムダンパ軸受は同心化ばねが短冊状の鋼板をプレ
ス加工することにより製作されているので安価であると
ともに、広範囲にばね定数を変化させることができるな
ど優れた効果を有する。
【図1】本発明のスクイーズフィルムダンパ軸受の正面
断面図である。
断面図である。
【図2】図1のC−C矢視断面図である。
【図3】同心化ばねの加工途中の図面である。
1 回転軸 2 軸受メタル 3 軸受ケース 3a 溝 4 同心化ばね 4a 鋼板 4b 窪み 4c 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正生 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項1】 回転軸を支持する軸受メタルと、該軸受
メタルを覆う軸受ケースとの間に同心化ばねを挿入して
なるスクイーズフィルムダンパ軸受であって、前記軸受
ケースの内周面には前記同心化ばねを収容する円周方向
の溝が設けられており、前記同心化ばねは短冊状の鋼板
に窪みを設けることにより反対側の面に長手方向に並ん
で多数の突起を形成し、該短冊を円筒状に曲げてなるも
のであり、上記突起は母線が回転軸に平行な曲面を有す
るものであることを特徴とするスクイーズフィルムダン
パ軸受。 - 【請求項2】 前記同心化ばねの窪みは内面に形成され
ていて、外周に突起が形成されている請求項1記載のス
クイーズフィルムダンパ軸受。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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