JPS608524A - 動圧形気体軸受 - Google Patents
動圧形気体軸受Info
- Publication number
- JPS608524A JPS608524A JP11581983A JP11581983A JPS608524A JP S608524 A JPS608524 A JP S608524A JP 11581983 A JP11581983 A JP 11581983A JP 11581983 A JP11581983 A JP 11581983A JP S608524 A JPS608524 A JP S608524A
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- JP
- Japan
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- foil
- bearing
- thrust
- members
- thrust member
- 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.)
- Pending
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は動圧形気体軸受に係り、特に自動車用ターボ過
給機に好適な動圧形スラスト軸受に関する。
給機に好適な動圧形スラスト軸受に関する。
可撓性のフォイルを用いる従来の動圧形スラスト軸受で
はフォイルを固定するためにフォイルを固定部材に爆接
したのち、固定部材を軸受部材に取付ける方法が行なわ
れている。このような構造の軸受では部品の点数が多く
なり壕だ固定部材を軸受部材へ組付ける手間が掛るため
、量産性と低価格を憂先する自動車用ターボ過給機の軸
受には適していない。別の方法では固定部材を省いてフ
ォイルを軸受部材に直接溶接することが行われているが
、従来の方法ではフォイルを固定部で折り曲げる必要が
あるため、折り曲げ部に繰り返し応力が作用しフォイル
が疲労によって破損するおそれがあり、また盛り上がっ
た溶接部が回転するスラスト部材の表面に接触する場合
もちって軸受の信頼性が劣っていた。
はフォイルを固定するためにフォイルを固定部材に爆接
したのち、固定部材を軸受部材に取付ける方法が行なわ
れている。このような構造の軸受では部品の点数が多く
なり壕だ固定部材を軸受部材へ組付ける手間が掛るため
、量産性と低価格を憂先する自動車用ターボ過給機の軸
受には適していない。別の方法では固定部材を省いてフ
ォイルを軸受部材に直接溶接することが行われているが
、従来の方法ではフォイルを固定部で折り曲げる必要が
あるため、折り曲げ部に繰り返し応力が作用しフォイル
が疲労によって破損するおそれがあり、また盛り上がっ
た溶接部が回転するスラスト部材の表面に接触する場合
もちって軸受の信頼性が劣っていた。
本発明の目的は、自動車用ターボ過給機に好適な、量産
性に優れ低価格でかつ信頼性に優れた動圧形スラスト気
体軸受を提供することにある。
性に優れ低価格でかつ信頼性に優れた動圧形スラスト気
体軸受を提供することにある。
本発明は、回転するスラスト部材と可撓性のフォイルと
の隙間に発生する気体膜において生じる圧力によって軸
方向スラスト力を支える動圧形軸受に関する。
の隙間に発生する気体膜において生じる圧力によって軸
方向スラスト力を支える動圧形軸受に関する。
フォイルは弾性材料で一般に薄く形成された扇状の金属
シートであり、スラスト部材の周速と軸スラスト力に対
応しだ流路を構成する。流体を介してフォイルに作用す
る軸スラスト力はフォイルと軸受部材との間に設けられ
たフォイル支持部材によって支えられている。フォイル
支持部材は弾性的に形成されているから軸スラスト力に
応じて変形する。
シートであり、スラスト部材の周速と軸スラスト力に対
応しだ流路を構成する。流体を介してフォイルに作用す
る軸スラスト力はフォイルと軸受部材との間に設けられ
たフォイル支持部材によって支えられている。フォイル
支持部材は弾性的に形成されているから軸スラスト力に
応じて変形する。
回転速度が高くなると軸振動が発生し易くなるが、フォ
イルとフォイル支持部材との間に作用するクーロン摩擦
によって振動を減衰する。
イルとフォイル支持部材との間に作用するクーロン摩擦
によって振動を減衰する。
このような構成において、折曲げ部のないフォイルを軸
受部材に直接固定し、その固定面を回転面に対してやや
斜めとなるようにしてフォイルとスラスト部材の回転面
との間に圧力を発生するくさび状流路が形成され易いよ
うにする。フォイルの固定面は軸受部材の端面よシ内部
に設けられるから接合部の溶接の盛υ上がり部はスラス
ト部材に接触しない。
受部材に直接固定し、その固定面を回転面に対してやや
斜めとなるようにしてフォイルとスラスト部材の回転面
との間に圧力を発生するくさび状流路が形成され易いよ
うにする。フォイルの固定面は軸受部材の端面よシ内部
に設けられるから接合部の溶接の盛υ上がり部はスラス
ト部材に接触しない。
上記の構成のままではフォイルと軸受部材との間隔は狭
くなり、この部分にフォイル支持部材を配置し固定する
ことは著しく困難となる。まだ、狭い空間では最適な弾
性作用と減衰作用をもつフォイル支持部材の形状を設定
することができない。
くなり、この部分にフォイル支持部材を配置し固定する
ことは著しく困難となる。まだ、狭い空間では最適な弾
性作用と減衰作用をもつフォイル支持部材の形状を設定
することができない。
このため、軸受部材のスラスト部材に相対する前面にフ
ォイルの数に等しい扇状の凹部を設け、との凹部にフォ
イル支持部材を保持する。
ォイルの数に等しい扇状の凹部を設け、との凹部にフォ
イル支持部材を保持する。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。
る。
第１図、第２図において、回転軸１は図示されていない
ジャーナル軸受によって回転するように支承されている
。回転軸１には回転軸１と一体で回転するスラスト部材
２が固定されている。スラスト部材２は円板であり回転
軸１の軸心方向に垂直な回転面３，４を左右に形成して
いる。円板状の軸受部材５，６が軸受ハウジング７の穴
８にかん合されている。さらに穴８にはリング９が軸受
部材５，６の間にがん合されており、軸受部材５゜６の
間に前記スラスト部材２が配置されるようになっている
。軸受部材５，６の中央部には回転軸１が貫通する穴１
０．１１がそれぞれ設けられている。回転軸１と穴１０
および１１との間には相互に接触しないようにすき間が
設けられている。
ジャーナル軸受によって回転するように支承されている
。回転軸１には回転軸１と一体で回転するスラスト部材
２が固定されている。スラスト部材２は円板であり回転
軸１の軸心方向に垂直な回転面３，４を左右に形成して
いる。円板状の軸受部材５，６が軸受ハウジング７の穴
８にかん合されている。さらに穴８にはリング９が軸受
部材５，６の間にがん合されており、軸受部材５゜６の
間に前記スラスト部材２が配置されるようになっている
。軸受部材５，６の中央部には回転軸１が貫通する穴１
０．１１がそれぞれ設けられている。回転軸１と穴１０
および１１との間には相互に接触しないようにすき間が
設けられている。
軸受部材６の背面には固定部材１２が設けられ、固定部
材１２は穴８にかん合するとともに締結部材１３によっ
て軸受ハウジング７に固定され、軸受部材６、リング９
、軸受部材５を軸方向に押圧して軸受部材５．６を所定
の軸方向位置に固定している。軸受部材５．６のスラス
ト部材２の回転面３．４にそれぞれ相対する前面１４．
１５には、複数個のフォイル１６が円周上等間隔に設け
られている。フォイル１６は可撓性の扇状の金属製薄板
であシ、前面１４．１５上に等ピッチで前面に対して斜
めに設けられた固定部１７にスポット溶接によって固定
されている。フォイル１６は固定面１７に密着して固定
されるため、スラスト部材２の回転面３．４とはそれぞ
れ若干の角度をなして斜めとなるように形成される。溶
接スポット１８は軸受部材５，６の前面１４．ｉ５より
それぞれ内部にあるように加工される。
材１２は穴８にかん合するとともに締結部材１３によっ
て軸受ハウジング７に固定され、軸受部材６、リング９
、軸受部材５を軸方向に押圧して軸受部材５．６を所定
の軸方向位置に固定している。軸受部材５．６のスラス
ト部材２の回転面３．４にそれぞれ相対する前面１４．
１５には、複数個のフォイル１６が円周上等間隔に設け
られている。フォイル１６は可撓性の扇状の金属製薄板
であシ、前面１４．１５上に等ピッチで前面に対して斜
めに設けられた固定部１７にスポット溶接によって固定
されている。フォイル１６は固定面１７に密着して固定
されるため、スラスト部材２の回転面３．４とはそれぞ
れ若干の角度をなして斜めとなるように形成される。溶
接スポット１８は軸受部材５，６の前面１４．ｉ５より
それぞれ内部にあるように加工される。
軸受部材５．６の前面１４．１５のフォイル１６の裏側
に対応する部分にはフォイルの枚数に等しい扇状の凹部
１９，２０がそれぞれ設けられている。凹部１９，２０
の底面２１．２２はそれぞれ前面１４．１５に平行とな
るように設けられる。凹部１９，２０にはフォイル支持
部材２３が収納され、フォイル１６の裏面と接触するよ
うに構成されている。
に対応する部分にはフォイルの枚数に等しい扇状の凹部
１９，２０がそれぞれ設けられている。凹部１９，２０
の底面２１．２２はそれぞれ前面１４．１５に平行とな
るように設けられる。凹部１９，２０にはフォイル支持
部材２３が収納され、フォイル１６の裏面と接触するよ
うに構成されている。
第３図の実施例ではフォイル支持部材２３は薄板を折り
曲げた断面がＶ字形の板ノ（ネ２４であシ、板バネの一
方の面２５はフォイル１６の裏面と接触してフォイル１
６を弾性的に支持しており、板バネ２４の他方の面２６
は凹部１９の底面２１で支承されている。
曲げた断面がＶ字形の板ノ（ネ２４であシ、板バネの一
方の面２５はフォイル１６の裏面と接触してフォイル１
６を弾性的に支持しており、板バネ２４の他方の面２６
は凹部１９の底面２１で支承されている。
第４図はフォイル支持部材２３の別の実施例を示す。弾
性素子２３は薄板を波状に成形した扇状のピースであり
、その波状の高さは回転方向に大きくなるように形成さ
れ、フォイル１６の先端がスラスト部材２の回転面３に
近接するように設けられている。
性素子２３は薄板を波状に成形した扇状のピースであり
、その波状の高さは回転方向に大きくなるように形成さ
れ、フォイル１６の先端がスラスト部材２の回転面３に
近接するように設けられている。
次に本発明の実施例の動作を説明する。なお、本実施例
は自動車用ターボ過給機に適用した場合を例として説明
する。
は自動車用ターボ過給機に適用した場合を例として説明
する。
回転軸１の一端に固定されている図示されていないター
ビンによって回転軸ｌの回転速度が上昇すると、回転軸
１の他端に固定されているコンプレッサが作動し、ター
ビン側とコンプレッサ側の圧力差によって軸方向スラス
ト力が発生する。軸方向スラスト力が発生するとその方
向へ回転軸１は移動し、スラスト部材２も回転軸１とと
もに軸方向へ移動する。スラスト部材２０回転面３がフ
ォイル１６に近接するとフォイル１６は回転面３に対し
てやや斜めとなるように設けられており、かつ可撓性を
持つから、回転面３とともに運動する気体によって回転
面３とフォイル１６との間にくさび状流路２６が形成さ
れる。このくさび状流路２６内に潤滑膜が形成され、軸
方向スラスト力を支える圧力が円周方向に沿って発生す
る。フォイル１６の弾性のみによってスラスト力を支え
ることはできないからフォイル１６は裏面からフォイル
支持部材２３によって弾性的に支持されている。フォイ
ル支持部材２３の弾性係数はスラスト部材２の回転軸方
向への移動距離が小さくなるようにかつ急激な運動を緩
衝するように定められている。フォイル１６が運動する
と、フォイル１６の裏面とフォイル支持部材２３は互い
に運動するように接触しているから、固体摩擦によって
衝撃や振動を減衰させることができる。第４図に示すフ
ォイル支持部材２３の場合にも同じ機能が得られるが、
フォイル支４９ｇ材２３と底面２１との間にも固体摩擦
が存在するから減衰効果を増大せしめることができる。
ビンによって回転軸ｌの回転速度が上昇すると、回転軸
１の他端に固定されているコンプレッサが作動し、ター
ビン側とコンプレッサ側の圧力差によって軸方向スラス
ト力が発生する。軸方向スラスト力が発生するとその方
向へ回転軸１は移動し、スラスト部材２も回転軸１とと
もに軸方向へ移動する。スラスト部材２０回転面３がフ
ォイル１６に近接するとフォイル１６は回転面３に対し
てやや斜めとなるように設けられており、かつ可撓性を
持つから、回転面３とともに運動する気体によって回転
面３とフォイル１６との間にくさび状流路２６が形成さ
れる。このくさび状流路２６内に潤滑膜が形成され、軸
方向スラスト力を支える圧力が円周方向に沿って発生す
る。フォイル１６の弾性のみによってスラスト力を支え
ることはできないからフォイル１６は裏面からフォイル
支持部材２３によって弾性的に支持されている。フォイ
ル支持部材２３の弾性係数はスラスト部材２の回転軸方
向への移動距離が小さくなるようにかつ急激な運動を緩
衝するように定められている。フォイル１６が運動する
と、フォイル１６の裏面とフォイル支持部材２３は互い
に運動するように接触しているから、固体摩擦によって
衝撃や振動を減衰させることができる。第４図に示すフ
ォイル支持部材２３の場合にも同じ機能が得られるが、
フォイル支４９ｇ材２３と底面２１との間にも固体摩擦
が存在するから減衰効果を増大せしめることができる。
軸方向スラスト力が反対方向に作用した場合にもスラス
ト部材２の回転面４と軸受部材６と設けられたフォイル
１６との間に潤滑膜が形成され、回転軸１を所定の位置
に保持することができる。軸受部材６に作用するスラス
ト力は固定部材１２によって支えられる。
ト部材２の回転面４と軸受部材６と設けられたフォイル
１６との間に潤滑膜が形成され、回転軸１を所定の位置
に保持することができる。軸受部材６に作用するスラス
ト力は固定部材１２によって支えられる。
本実施例では薄い金属板からフォイルを切シ取り、フォ
イルをそのまま固定面に密着してセットしたのちスポッ
ト溶接によって固定できる構造であるから量産性に優れ
ている。
イルをそのまま固定面に密着してセットしたのちスポッ
ト溶接によって固定できる構造であるから量産性に優れ
ている。
小形ターボ過給機に使用する軸受は寸法が小さくなるた
め、従来技術では特にフォイル支持部材２３が微小構造
となり、信頼性と量産性に劣っていたが、軸受部材５に
凹部１９を設けてフォイル支持部材２３を装着できるよ
うにしだからフォイル支持部材２３の設計が比較的自由
になシ、最適なフォイル支持部材を採用することができ
る。
め、従来技術では特にフォイル支持部材２３が微小構造
となり、信頼性と量産性に劣っていたが、軸受部材５に
凹部１９を設けてフォイル支持部材２３を装着できるよ
うにしだからフォイル支持部材２３の設計が比較的自由
になシ、最適なフォイル支持部材を採用することができ
る。
本発明によれば、可撓性フォイルを平板のまま回転面に
対して斜めに設けられた固定面へ接合でき、かつ弾性を
有するフォイル支持部材を軸受部材の凹部に装着できる
ので、信頼性と量産性に憂れた動圧形気体軸受を提供す
ることができる。
対して斜めに設けられた固定面へ接合でき、かつ弾性を
有するフォイル支持部材を軸受部材の凹部に装着できる
ので、信頼性と量産性に憂れた動圧形気体軸受を提供す
ることができる。
第１図は本発明の実施例の縦断面図（第２図の■−■断
面図）、第２図は正面図（第１図の■−Ｉ線矢視図）、
第３図は回転軸と同心の円筒面で切断したフォイル部分
の展開図、第４図は別の実施例のフォイル部分の展開図
である。 １・・・回転軸、２・・・スラスト部材、３・・・回転
面、５・・・軸受部材、７・・・軸受ハウジング、９
、、、 ＩＪソング１６・・・フォイル、１７・・・固
定面、１９・・・凹部、２３・・・フォイル支持部材。 代理人 弁理士 高橋明夫 第 １ 図 ８ ｒ ｚ 図
面図）、第２図は正面図（第１図の■−Ｉ線矢視図）、
第３図は回転軸と同心の円筒面で切断したフォイル部分
の展開図、第４図は別の実施例のフォイル部分の展開図
である。 １・・・回転軸、２・・・スラスト部材、３・・・回転
面、５・・・軸受部材、７・・・軸受ハウジング、９
、、、 ＩＪソング１６・・・フォイル、１７・・・固
定面、１９・・・凹部、２３・・・フォイル支持部材。 代理人 弁理士 高橋明夫 第 １ 図 ８ ｒ ｚ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 静止した軸受部材と回転可能なスラスト部材からなり、
これらの部材間の間隙に周方向に並べられ、一端が前記
軸受部材に固定された複数の可撓性フォイルと、それぞ
れが前記軸受部材と前記フォイルとの間に設けられ少な
くとも１点で前記フォイルと摩擦接触しこれを弾性的に
支持する複数のフォイル支持部材を有する動圧形スラス
ト軸受において、 前記フォイルを前記軸受部材へ固定する該軸受部材に設
けられた固定面は前記スラスト部材の回転面に対して斜
めに設けられ、前記フォイルは該固定面へ直接固定され
、前記軸受部材には前記フォイル支持部材を保持する複
数の凹部が設けられていることを特徴とする動圧形気体
軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11581983A JPS608524A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 動圧形気体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11581983A JPS608524A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 動圧形気体軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608524A true JPS608524A (ja) | 1985-01-17 |
Family
ID=14671884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11581983A Pending JPS608524A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 動圧形気体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608524A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64719U (ja) * | 1987-06-19 | 1989-01-05 | ||
| JP2016148362A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP11581983A patent/JPS608524A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64719U (ja) * | 1987-06-19 | 1989-01-05 | ||
| JP2016148362A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
| WO2016129579A1 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
| KR20170094339A (ko) * | 2015-02-10 | 2017-08-17 | 가부시키가이샤 아이에이치아이 | 스러스트 베어링 |
| CN107208694A (zh) * | 2015-02-10 | 2017-09-26 | 株式会社 Ihi | 推力轴承 |
| EP3258125A4 (en) * | 2015-02-10 | 2018-10-17 | IHI Corporation | Thrust bearing |
| US10138934B2 (en) | 2015-02-10 | 2018-11-27 | Ihi Corporation | Thrust bearing |
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