JPS6049768B2 - 楔形ばね軸受 - Google Patents

楔形ばね軸受

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JPS6049768B2
JPS6049768B2 JP55032119A JP3211980A JPS6049768B2 JP S6049768 B2 JPS6049768 B2 JP S6049768B2 JP 55032119 A JP55032119 A JP 55032119A JP 3211980 A JP3211980 A JP 3211980A JP S6049768 B2 JPS6049768 B2 JP S6049768B2
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JP
Japan
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bearing
wedge
shaped spring
spring bearing
metal foil
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JP55032119A
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JPS55166523A (en
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ヨアヒム・グリ−ニケ
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FUORUSHUNGUSUFUERUAINIGUNGU FUERUBURENNUNGUSUKURAFUTOMASHIINEN II FUAU
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FUORUSHUNGUSUFUERUAINIGUNGU FUERUBURENNUNGUSUKURAFUTOMASHIINEN II FUAU
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    • 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
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/042Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial foil 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
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
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    • F16C17/024Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. radial foil 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
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、相対的に移動するように配置された2つり軸
受部分及びこれらの軸受部分の間に配置され且つそのう
ちの1つと結合された弾性クッション構造より成る空気
動力学的な楔形ばね軸受に係るものである。
空気動力学的な軸受は濶滑剤として空気又は他のガスを
使用する。
軸受の負荷容量に対して必要な潤滑間隙中の圧力は、減
圧動力学的な軸受の場合と同様に、自動的に軸受面の滑
り運動によつて潤滑間隙の楔形に収斂する範囲(支持楔
形部又は潤滑楔形部)中に生ずる。いくつかの潤滑楔形
部は軸受周辺で軸受案内及び軸受安定性を改善する。粘
性の低いガスで潤滑した軸受は、液体で潤滑した軸受に
比して著しく高い潤滑速度を可能にする。
同時に軸受に於ける動力の損失を減少する。ガスはその
潤滑特性を、非常に低い温度から非常に高い温度まで広
い温度範囲に亘つて維持する。そのほか密閉の問題は何
も起こらない、というのは空気動力学的な軸受はその潤
滑剤を作業媒質から取り出すからである。この理由から
、空気動力学的な軸受は、過度の運転条件に対して、即
ち極めて高い周速度を有する軸受、及び極めて低い温度
の場合も、極めて高い運転温度の場合にも作業する必要
のある軸受に対して使用することができる。使用の範囲
は、例えば小さいガスタービン及び排気ガスターボ過給
器及び他の小さいターボ機械のような任意の種類の高速
軸である。空気動力学的な軸受の場合は、1つの軸受部
分が薄壁の弾性金属薄片より成る弾性クッション構造を
備え、この薄片が軸受部分の軸受面を形成す.る。この
構造は他の軸受部分が熱膨張する際にへこみ、従つて十
分な高さの潤滑間隙が保存される。そのほか前記構造は
軸受の振動を押えるために役立つが、この振動は特定の
臨界回転数の場合に共振現象として、また安定限界回転
数を越えたJ自励振動として生ずるものである。この種
の公知ラジアル軸受の場合に、円形の軸受ケーシングは
波形の弾性バンドを以て被覆されている。
この上に軸受面として連続する薄い弾性バンドが横たわ
る。このばね軸受は極めて柔軟に・支持され、比較的僅
かな緩衝能力しか持たない。軸受面は円形の全横断面で
あるため決して楔形軸受でなく、従つてそれからは比較
的低い回転数の場合でも自励振動が必ず出現しうる。他
の公知のばね軸受は、多数の金属薄片を用い、これらは
所属する軸受部分に一端を以て取付けられ、その他端は
隣接する金属薄片に重なる。
この軸受は比較的よく緩衝されている。しかし金属薄片
は他の軸受部分の軸受面に対して弾性的に予荷重されて
いる。このことは軸受の始動に際して、空気動力学的な
潤滑楔形部を形成するまでに高い摩擦及び摩耗を生ずる
結果になる。本発明の課題は、公知軸受の斯る欠点を回
避すフること、及び特に全体の軸受のクッション支持を
改良すること、並びに始動摩擦を減少することてある。
この課題は次の如くして解決される、上下二段に配設さ
れた2つの金属薄片を有し、そのうちの・第1金属薄片
が軸受面を形成し、ブリッジを介して第2金属薄片上に
支えられ、この第2金属薄片はブリッジを介して対応す
る軸受部分上に支えられており、第1金属薄片のブリッ
ジは軸受部の移動方向において第2金属薄片の間に配置
され、ま・た軸受面を形成している金属薄片は、潤滑剤
用間隙が軸受周辺上で度々楔形に狭くなるように予め波
状に成形されていることである。
この金属薄片の配置によつて楔形ばね軸受が構成され、
この軸受は、運転中に他の軸受部分の大きい弾性的及び
熱的変形に対しても金属薄片の変形によ4つて自動的に
順応される。
全体の軸受クッションは、軸受メタルのばねクッション
支持及び金属薄片の背後のガスを充填した間隙によつて
高められる。それによつて軸受安定性が改善され、安定
限界がより高い回転数へ移される。金属薄片は他の軸受
部分の軸受面に対して弾性的に予荷重されていないので
、始動範囲に於ける軸受摩擦及び摩耗が著しく減少され
ている。そのために、金属薄片材料の摩耗強度及び滑り
特性に対してわずかの必要条件が設定されている。それ
は軸受の工作材料を選択する際に比較的大きい余裕を許
すものである。そのほか、このばね軸受は回転運動に対
して両方の回転方向に於て適している。ラジアル軸受の
場合に、本発明は、両方の金属薄片が二つの組み合わさ
れてケーシング内径中に挿入された二つの薄壁の弾性ス
リーブてあり、その内側の一つが円形とは異なる全横断
面を有するように実施される。
それによつて、このケーシングと円形のジャーナルとの
間の潤滑間隙のいくつかの楔形狭窄部が軸受周辺上に生
ずる。例えば、全横断面はいくつかの円弧断面から成り
、それらの半径がスリーブの最大半径よりも大きくてよ
い。また、ケーシング内径中に円形とは異なる横断面で
弾性的に支えられている円形の横断面を有するスリーブ
も用いることができる。
これは種々の仕方で行うことができる、例えばブリッジ
の適当な配置及び(又は)配分により、或は軸受ケーシ
ングの分離及び分離線に於ける間隙によつても行いうる
。この場合には、軸受ケーシング中の全体のばね及びブ
リッジから成る弾性クッション構造の挿入は同時にその
取付けにも役立つことができる。弾性クッション構造は
例えばピン等で固定的にケーシング内径中に取付けるこ
ともできる。
円すい軸受に対しては、軸受面が円筒状てはなく円すい
状になつているという公知の差異を伴なうラジアル軸受
と同様なことが当てはまる。スラスト軸受の場合は、軸
受面を形成する金属薄片がブリッジを介して軽い波形で
導かれ、従つてこの金属薄片と他の軸受部分の平らな軸
受面との間て軸受周辺上に潤滑間隙のいくつかの楔形狭
窄部が生ずる。軸受面を形成する金属薄片は、周辺の1
つ又はいくつかの個所で1つのスリットにより走行方向
に対し垂直に離間することができる。
それによつて、他の軸受部分の弾性的及び熱的な変形に
順応する能力が拡大される。以下本発明の実施例を図面
に付いて説明する。
第1図に於て、軸受部分1は軸受部分2に対して矢印の
方向に可動である。上下二段に配設された二つの金属薄
片3及び4より成る弾性クッション構造がブリッジ5及
び6を介して軸受部分2と固く結合されている。下側の
金属薄片4は弾性的且つ緩衝的な軸受面支持部として役
立つ。上側の金属薄片3は本来の軸受面を形成する。こ
の薄片はブリッジ5を介して支持する金属薄片4と結合
され、その際ブリッジ5はブリッジ6の間に配置されて
いる。金属薄片3は、この薄片と他の軸受部分1との間
の潤滑間隙7が軸受周辺上で度々8に於て楔形に狭めら
れるように予め波状に成形されている。この事はここで
ブラケット5の寸法決めによつて行なわれている。この
形態に於ては、例えばスラスト軸受に対する弾性クッシ
ョン構造を形成することができ、その際二つの平らな軸
受面が向い合つている。金属薄片5及び6は走行方向に
対して垂直になつており、従つてスラスト軸受の場合は
放射状になつている。第2図は、本発明による弾性クッ
ション構造を有するラジアル軸受の横断面を示す。
軸受ケーシング9中には組み合わせて置かれた二つの薄
壁弾性スリーブ10及び11が存在する。内側のスリー
ブ10は本来の軸受け箱として役立つ。それはブリッジ
12を介して外側のスリーブ11上に支えられ、これは
ブリッジ13を介してケーシング内径14上に支持され
ている。ブリッジ12はブリッジ13の間に配置されて
いる。全てのブリッジは移動方向に対して垂直になつて
おり、従つてラジアル軸受の場合は放射状になつている
。このように外側スリーブ11は内側スリーブ10の弾
性クッション支持部である。もとの円形横断面は、ケー
シング1>4中へ弾性クッション構造を挿入することに
よつて、潤滑間隙中においてスリーブ10と円形のジャ
ーナル16との間て軸受周辺上に四つの楔形狭窄部が生
ずる。弾性クッション構造を締めつけ支持するために、
ケーシング内径14は全体としてレモン果実形の横断面
を有する。これは公知の仕方で、分割接合線15中には
さみ金を入れて内径を形成し、次いて該はさみ金ノを除
くようにして製作されたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の金属薄片の軸受の配置を示す図式図て
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 相対的に移動するように配置された2つの軸受部分
    及びこれらの軸受部分の間に配置され且つそのうちの1
    つと結合された弾性クッション構造より成る空気動力学
    的な楔形ばね軸受において、前記弾性クッション構造が
    上下二段に配設された2つの金属薄片3,4を有し、そ
    のうちの第1金属薄片3が軸受面を形成し、ブリッジ5
    を介して第2金属薄片4上に支えられ、この第2金属薄
    片はブリッジ6を介して対応する軸受部分2上に支えら
    れており、第1金属薄片のブリッジ5は軸受部分の移動
    方向において第2金属薄片のブリッジ6の間に配置され
    、また全てのブリッジは前記移動方向に対して垂直に配
    置され、また軸受面を形成している第1金属薄片3は予
    め波状に成形されていることを特徴とする楔形ばね軸受
    。 2 特許請求の範囲第1項に記載の楔形ばね軸受におい
    て、第1及び第2の金属薄片は、ほぼ同心的に配設され
    て軸受部分で形成されたケーシングの内径中に挿入され
    た環状の弾性スリーブ10,11であり、軸受面を形成
    する内側の金属薄片が非円形の横断面を有することを特
    徴とする楔形ばね軸受。 3 特許請求の範囲第2項に記載の楔形ばね軸受におい
    て、前記スリーブが筒状スリーブであることを特徴とす
    る楔形ばね軸受。 4 特許請求の範囲第2項又は第3項に記載の楔形ばね
    軸受において、スリーブ及びブリッジより成る弾性クッ
    ション構造が締めつけ支持によつてケーシングの内径中
    に取付けられていることを特徴とする楔形ばね軸受。 5 特許請求の範囲第2項乃至第4項のいずれかに記載
    の楔形ばね軸受において、弾性クッション構造が連鎖状
    にケーシング内径中に取付けられていることを特徴とす
    る楔形ばね軸受。 6 特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれかに記載
    の楔形ばね軸受において、軸受面を形成する金属薄片が
    、周辺の1つ又はいくつかの個所でスリットによつて、
    移動方向に対し垂直に分離されていることを特徴とする
    楔形ばね軸受。
JP55032119A 1979-03-14 1980-03-13 楔形ばね軸受 Expired JPS6049768B2 (ja)

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DE2909973.8 1979-03-14
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JPS55166523A JPS55166523A (en) 1980-12-25
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ID=6065346

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FR (1) FR2451500A1 (ja)
GB (1) GB2054063B (ja)
SE (1) SE435206B (ja)

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