JPS6125930B2 - - Google Patents

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JPS6125930B2
JPS6125930B2 JP53069742A JP6974278A JPS6125930B2 JP S6125930 B2 JPS6125930 B2 JP S6125930B2 JP 53069742 A JP53069742 A JP 53069742A JP 6974278 A JP6974278 A JP 6974278A JP S6125930 B2 JPS6125930 B2 JP S6125930B2
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JP
Japan
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thrust bearing
spring
ring
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base member
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JP53069742A
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JPS546131A (en
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Rihito Ratsuaaru
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Original Assignee
United Technologies Corp
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Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
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Publication of JPS6125930B2 publication Critical patent/JPS6125930B2/ja
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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
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/045Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust 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
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1005Construction relative to lubrication with gas, e.g. air, as lubricant
    • F16C33/101Details of the bearing surface, e.g. means to generate pressure such as lobes or wedges
    • F16C33/1015Pressure generating grooves
    • 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
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107Grooves for generating pressure
    • 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

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  • Fluid Mechanics (AREA)
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  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転機械のための流体膜軸受に係り、
更に詳細にはユニークな可撓性荷重担持軸受イン
サート組立体を含むスラスト軸受に係る。
流体力学的スラスト軸受は当技術分野に於て良
く知られており、高速度の用途を含む回転機械用
の支持体として効果的に使用されている。本明細
書に於て使用されている如く、流体力学的スラス
ト軸受とは、液体或は気体何れかの薄い層(軸受
面間の相対運動によつてかかる薄い層或は膜が形
成され、又そこに圧力が発生される)により分離
された表面を有する種類の流体膜スラスト軸受を
意味する。勿論かかる軸受は外部の供給源より加
圧された流体を供給する必要がある流体静力学的
形式の軸受とは異なつている。
従来の流体力学的スラスト軸受は通常剛固であ
り且つ剛固に装着されており、従つて複雑且つ高
価で多くの場合厄介なジンバル支持体或は枢着支
持体が設けられなければ自己整合することはな
い。かかる軸受の代表的な例は、テーパランドを
設けられた軸受、Rayleigh式のステツプ及びポケ
ツトを設けられた軸受、非放射状(例えば螺旋状
或は矢はず状)の溝を設けられたポンプ作用プレ
ートを設けられた軸受などがあり、後者の軸受は
特に荷重担持能力に優れている。更にD.D.Fuller
による「自己作用型気体潤滑軸受の設計に関する
現状の考察」(Journal of Lubrication
Technology、Trans.ASME、第91巻、Ser.F、
No.1、1969年1月、1〜16頁)を参照された
い。これらの軸受は製造或は組立などの段階に於
て生ずる不可避的な不整合、熱変形、或はアンバ
ランスによる軸線の振動(揺動)などによりラン
ナが偏倚したり接触したりすることによつて破損
したり破壊したりし易いものであつた。このこと
は共振速度範囲に於る如く偏倚運動が甚だしい場
合に著しい。静的整合を与えるべくジンバルがス
テータプレートを装着するために使用されている
が、それらは比較的大きく、中間速度及び高速度
に於るランナの効果的な追従を阻止する。更には
ジンバルにより自由の度合が大きくされるので更
に危険な共振運動を惹起こす元になる。更にジン
バルシステムはしばしば不安定の原因となり、ロ
ータや軸受の破壊に繋がる。同様の欠点が枢着シ
ユー型の軸受にもあり、この形式の軸受は自己整
合型ではあるが一般に複雑であり且つ高価であ
り、枢動的乱れや表面破損を生じ易く、又気体潤
滑され且つ高速にて運転されると動的問題を生じ
易い。総じて従来技術の剛固で且つ剛固に装着さ
れた流体力学的スラスト軸受は、動的問題や表面
劣化などのために破壊損傷し易く、又それらが僅
かな間隙で高速度にて運転されると特に危険であ
り、スラスト軸受の表面同士が接触したり粒子が
侵入したりすると損傷或は破壊の危機に曝され
る。
流体力学的軸受を改良しようとする最近の研究
努力によつて、潤滑膜を形成し荷重を担持するよ
う設計されたフオイルインサート組立体を設けら
れた柔軟な流体力学的スラスト軸受が開発され
た。米国特許第3375046号、同第3382014号、同第
3635534号に開示されている軸受の如く複数個の
軸受フオイルを採用しているものもあれば、米国
特許第3747997号及び同第3809443号に開示されて
いる軸受の如く一体的な軸受フオイルを使用して
いるものもある。しかしこれらはすべて潤滑用楔
状空隙の形成(殆ど制御されない)に依存してお
り、かかる潤滑用楔状空隙の形状は荷重担持能力
が効率的に発生するのに重要である。しかし従来
技術に於ても現在の技術に於ても、かかる形状は
設計というよりはむしろ偶然の問題である。
従来技術の軸受も有用ではあるが、更にそれら
を改良する必要がある。高速度ロータ(例えばタ
ーボコンプレツサ、ターボチヤージヤ、ターボジ
エネレータ、タービンガスジエネレータ、低温ガ
ス膨張機、送風機、ポンプ、航空機の空気循環装
置、遠心分離器、走査板、紡績糸スピンナ、プロ
セツサなど)を支持するためには下記の要件を充
足する流体膜スラスト軸受が必要である。
1 機械の全運転範囲に亘つて、特に高速時に於
てランナの揺動及び軸線の運動に追従するこ
と。
2 組立てによる初期的な不整合、及び回転及び
静止機械要素の熱変形による不整合を受入れる
こと。
3 局部的な表面変形によつて軸受間隙内へ外来
粒子が侵入するのを許容すること。
4 高速時のみならず始動時及び停止時に於ける
摺動摩耗特性が優れていること。
5 少くとも部分的には熱変形(王冠状変形)を
補償すること。
本発明の一般的な目的は、従来技術の欠点を補
償し且つ上述したすべての要件を満たす改良され
た流体膜可撓性スラスト軸受を提供することであ
る。本発明の一つの特定の目的は、軸受面及び支
持体が柔軟であるというユニークな利点と非放射
状の(螺旋状或は矢はず状)溝の持つ非常に効率
的な荷重担持能力とを組合わせる流体力学的スラ
スト軸受を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、軸受間隙の形状が
剛固な最適軸受装置の間隙に非常に近く、詳細に
はスラストランナに平行な状態のままである平面
状のフオイル状デイスクを有する可撓性軸受イン
サート組立体を含んでおり、かくして表面及び支
持体が可撓性を有しているという利点を保有しつ
つ軸受として好ましい剛性を有する流体力学的ス
ラスト軸受を提供することである。
本発明の一つの特徴によれば新規にして改良さ
れたスラスト軸受インサート組立体は、形成され
る流体膜の圧力分布に適合した剛性を有する可撓
性支持装置により回転スラストランナの表面と平
行にベース部材上に維持される柔軟なフオイル状
デイスクを含んでいる。柔軟なフオイル状薄膜用
の可撓性支持装置は複数個の同心状等高リングと
一列のばね要素とを含んでおり、静止(可撓)面
或は回転(剛固)面の何れかに配置された非放射
状ポンプ溝を設けられたスラスト軸受内の間隙及
び圧力を制御するようになつている。
好ましい実施例に於ては、フオイル状薄膜用の
可撓性支持装置はフオイル状の蜘蛛の巣状ばねの
形をしており、このばねは前記薄膜より隔置され
た予め定められた剛性を有する一列の半径方向ば
ね要素により一体的に互に固定された複数個の同
心状リングを含んでいる。適正に蜘蛛の巣状ばね
を担持するために、ベース部材にはその中央点に
於てばね要素に係合する複数個の同心状うね部が
設けられている。
他の一つの実施例に於ては、このベース部材に
は複数個の同心状円形列にて複数個の孔が設けら
れており、可撓性支持装置はそれぞれ前記孔の一
つの上に配置された板ばね状の複数個のばね要素
と、それぞれ前記板ばねの一つの上に支持された
複数個の中間要素と、前記中間要素によつて支持
され且つ非放射状の溝を設けられた可撓性軸受薄
膜を支持する複数個の離散的な同心状リングとを
含んでいる。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明をその好
ましい実施例について詳細に説明する。尚各図面
を通じて同様の部材には同一の符号を付してあ
る。
軸受インサート組立体10は静止支持部材或は
ベース部材12と回転スラストランナ14との間
に配置されている。支持部材12はうね部16を
有しており、その頂部はランナ14の平行な軸受
面20に対向して隔置された平面18上に存在し
ている。以下に詳細に説明する如く、このインサ
ート組立体10はベース部材12上に装着されて
おり、従つてベース部材12に対し静止状態にあ
る。
軸受組立体10はデイスク22の形状のフオイ
ル状薄膜と蜘蛛の巣状支持ばね24とを含んでい
る。フオイルデイスク22は柔軟な即ちその横方
向の大きさに対する厚さの比が湾曲や局部的な変
形に殆んど抵抗することがないほど小さい金属或
は他の適当な材料の薄い円形のフオイル状シート
である。図示の如く、このデイスク22は、該デ
イスク22とランナ14との間の流体の粘性ポン
プ作用を生ぜしめ半径方向に圧力を増大すべく、
その上面に好ましくは対数的螺旋にて螺旋状の溝
26が設けられている。このフオイルデイスクは
厚さが0.004〜0.008インチ(0.1〜0.2mm)であ
り、0.0015インチ(0.038mm)程度或は代表的な
軸受間隙0.005インチ(0.013mm)の3倍程度の深
さを有する溝を有している。勿論この溝はデイス
ク22の軸受面に設けるのではなく、ランナ14
の軸受面20に設けられてもよい。溝26はフオ
イルデイスク22の外縁部より中央孔28の近く
まで延在して環状シール部30を郭定している。
当業者には理解され得る如く、螺旋溝を設けられ
たスラスト軸受デイスク22は流体の内方へポン
プ送りする。しかし矢はず状溝或は外方へ流体を
ポンプ送りする螺旋溝を設けられたデイスクの如
く、主に半径方向に圧力を増大する他の非放射状
の溝を設けられたデイスク或はランナが使用され
てよいことが理解されよう。
本発明によれば、フオイルデイスク22は形成
される流体膜の圧力分布に適合した剛性分布を有
する装置により可撓的に支持される。第3図に図
示する如く、フオイルデイスク22は、ベース部
材12と一体であり且つ平面18と同一平面であ
り且つ該平面18を郭定する頂部を有する剛固で
狭い同心状支持うね部16と共働して網状の蜘蛛
の巣状部材24の形のフオイル状ばねによつて可
撓的に支持されている。蜘蛛の巣状ばね24はそ
れぞれ複数個のリセスを設けられた半径方向ばね
要素34により互いに接続された複数個の同心状
等高面リング32を含んでいる。第4図に最もよ
く図示されている如く、隣接するそれぞれのリン
グ32に取付けられた同心列のばね要素34は異
なつた剛性を与えるようそれぞれの幅が異なるよ
うな大きさとされている。蜘蛛の巣状ばね24そ
れ自身は剛固なうね部16を介して支持部材12
上に支持されておりうね部16はそれぞれ一つの
円形列のばね要素34に係合している。蜘蛛の巣
状ばね24及びフオイルデイスク22は、ベース
部材12より外方へ延在する回転阻止ピン36に
係合するようそれらの外縁部に溝を設けられてい
る。蜘蛛の巣状ばね24は全体としての厚さがフ
オイルデイスク22と同一、即ちほぼ0.008イン
チ(0.2mm)であり、ばね要素34の厚さはほぼ
0.002〜0.003インチ(0.05〜0.075mm)である。
局部的な剛性はばね要素34の幅を変化するの
みならず例えばその厚さ或はその厚さ、長さ、幅
を同時に変化することなどによつても定められる
ことが理解されよう。支持リング32は孔の間の
無孔領域がばね要素として作用する穿孔された帯
材により相互に接続されてもよい。同心状の支持
リング32が半径方向の支持スポークに置換えら
れ、半径方向のリセスを設けられたばね要素34
が前記スポークを接続する周縁方向要素に置換え
られているばねプレートの如き他の蜘蛛の巣状ば
ね装置であつてもよい。この場合ベース部材12
上の周縁方向のうね部16は周縁方向のばね要素
をその中央点にて支持すべく半径方向のうね部に
置換えられる。勿論支持リング(或はスポーク)
はフオイルデイスク22と一体であつてよく、又
その下側に形成されてよく、この場合蜘蛛の巣状
ばねは一様な厚さを有する部材である。
蜘蛛の巣状ばねは腐食、火花侵食、レーザ或は
超音波或は電子ビームによる加工の如き手段によ
り形成されたステンレスばね鋼或は銅−ベリリウ
ム合金の如き適当な弾性と強度とを有する金属に
て形成されるのが好ましい。
第1図〜第4図に図示された例示的実施例につ
いては詳細に説明したので、かかるスラスト軸受
の作動について説明する。第5図にスラスト軸受
の直径に沿つた方向の平均圧力分布が解図的に図
示されている。上述した如き内方へ流体をポンプ
送りする形式の螺旋溝付軸受の作動に於ては、上
述の如く、圧力がフオイル22の外周縁に於る周
囲圧力より溝26の内終端に於る最大圧力まで半
径方向に増大する。この最大値より圧力は環状シ
ール部30まで降下し、フオイル22の内周縁に
於て周囲の圧力レベルに戻る。平均圧力分布が半
径方向に一様ではないので、フオイルデイスク2
2を支持するそれぞれのリング32が担持してい
る荷重は等しくない。フオイルデイスク22を平
坦な平面状態に維持して該デイスク22がランナ
14の軸受面20に平行な状態のままであるよう
にするために、蜘蛛の巣状ばね24の半経方向の
ばね要素34は、ベース部材12上に設けられた
同心状うね部の周りにその剛性及び荷重に応じて
均等に変形するよう、適当な大きさとされ且つ円
形列に配列されている。図示の如く、溝付きフオ
イルデイスク22がほぼ平行に変形するようにす
る為に、半径方向のばね要素34は粘性によるポ
ンプ作用により惹起される局部的な圧力レベルに
比例してその幅が変化している。このことにより
剛固で平行な面を有する理想的なスラスト軸受に
於ける如き条件に近い条件が得られる。これと同
時に、フオイルデイスク22及び蜘蛛の巣状ばね
24が可撓性及び柔軟性を有しており又フオイル
インサート組立体全体の質量が慣性が無視し得る
程小さいので、デイスク22はランナ面20に緊
密に追従してほぼこの面に平行な状態のままであ
り、従つて接触の危険性を大きく低減し又時折発
生することがある衝撃の程度をその弾性によつて
緩和するようになつている。
第6図及び第7図に図示されている如く好まし
い実施例の一つの変形例に於ては、可撓性軸受イ
ンサート組立体は溝26と環状シール部30とを
有する一枚のフオイルデイスク22を含んでいる
が、一体的な蜘蛛の巣状ばね24ではなく複数個
のリング38と中間要素40とばね要素42とを
含む可撓性支持装置が設けられている。図示の如
く支持リング38は互いに又フオイルデイスク2
2と同心であり、互いに接続されておらず、それ
らの上面が同一平面をなすよう複数個の中間要素
40上に(例えば同じ大きさの三つの球上に)個
別的に支持されている。球(中間要素)40それ
自身はそれぞれ薄い平坦デイスクの形状であるば
ね要素(板ばね42)上に支持されており、それ
ぞれの板ばね42はベース部材12のラツプ仕上
された表面16′に設けられた孔44を覆つてい
る。板ばね42の剛性は半径の二乗に反比例して
変化するので、孔44の半径は、荷重を担持する
それぞれの支持リング38に於ける板ばねの変形
が全て等しくなるよう選択される。従つて最も内
側のリング及び最も外側のリング(最も圧力の小
さな軸受環)を支持する板ばねはベースプレート
に設けられた最も大きな孔を覆い、フオイルデイ
スクの溝を設けられた部分と環状シール部30と
の間の境界に近接した部分(最も圧力の高い軸受
環)を支持する板ばねは最も小さな孔を覆つてい
る。かくして隣接する軸受環の圧力の積分値に等
しい局部的反作用により、すべての板ばねはほぼ
平行な間隙が得られるよう均等に変形される。換
言すれば、孔44の大きさ及びばね42の厚さは
形成される空気膜の圧力分布に適合した剛性分布
を与えるよう設計されている。
複数個の個別的な板ばね42の代りにベース部
材及びその複数個の孔44全体を覆う一枚のシー
トが使用されても同様の結果が得られる。かかる
場合のばね要素42はそのシートのうち孔44を
覆つている部分である。
球40及び板ばね42を所定の位置に維持する
為にケージ46が設けられており、だぼピンがケ
ージ46をベース部材12上に同心状に配置して
いる。各リング38にはケージ46の上面に設け
られた垂直ピン48に嵌合する一対の小孔が設け
られて、リング38が軸線方向に僅かに変位した
り軸受直径の周りにごく僅かに回動するのを許す
程度にリング38を配置するのみならず、その大
きな横方向への運動を阻止するようになつている
のが好ましい。ケージ46より上方へ延在する複
数個の回転阻止ピン36がフオイルデイスク22
の外周縁に設けられた溝に係合してその回転を阻
止するようになつている。
本発明の範囲内にて第6図に図示された実施例
を更に変形することが可能であることが当業者に
理解されよう。球40及びケージ46と組合せて
板ばね42を使用する代りに、リング38は螺旋
状ばねかベロー形ばねか或はBelleville型のばね
の如き数列の種々の弾性要素上に支持されてよ
い。
第8図及び第9図はそれぞれ本発明の更に他の
一つの実施例を示す解図的斜視図及び断面図であ
る。図示の如く支持ばね24′は、同心状に隔置
された環状のばね要素34と、放射状に延材し前
記ばね要素34′を接続する放射状要素32′とよ
り構成されている。
一連の試験に於て、3.15インチ(8.0cm)の軸
受外径と1.26インチ(3.2cm)の軸受内径とを有
する第1図〜第9図に図示された如きスラスト軸
受は、約0.0007インチ(18μ)の平均間隙hにて
45000rpmの回転速度で29 lb(13Kgf)程度のス
ラスト荷重を良好に支持しそのロータの非対称ア
ンバランスμは1 lbのロータ重量に付き1260μ
in−OZ(1Kgfのロータ重量に付き0.2cm−g)
であつた。かかる軸受は非常に良好に作動し、そ
の摩耗の影響はごく僅かであつた。
結論として本発明によれば多くの利点を有する
改良された流体膜可撓性スラスト軸受が得られ
る。かかる利点として以下のものを挙げるこがで
きる。
(a) フオイル軸受要素が柔軟性及び可撓性を有し
ており、又その質量が比較的小さいことによ
り、高速度に於るランナの揺動及び軸線方向の
運動に追従することができること。
(b) 柔軟であるがために組立による初期の不整
合、及び回転部材及び静電部材の熱的変形によ
る不整合を受入れることができること。
(c) フオイルデイスクと可撓性支持装置との間に
おきる僅かな相対運動による摩擦減衰が他の自
己整合型のスラスト軸受に発生する如き振動を
誘発するのではなくかかる振動を抑制するのを
補助すること。
(d) 追加の減衰が行なわれない場合にしばしば運
動が危険なほどに高く共振増幅される元になる
重くて不安定なジンバル或は複雑で高価な枢着
シユーシステムの必要性がないこと。
(e) 軸受間隙内へ外来粒子が侵入しても心配がな
く、かかる粒子を含む汚染された流体にて運転
することができること。フオイルデイスクは全
体として変形し得るのみならず局部的にも変形
可能であり、従つて変形が間隙と同程度である
場合でさえ僅かな間隙にて運転することができ
る。このことは高荷重高速度の気体軸受に於て
特に重要である。
(f) 高速度、始動時及び停止時に受る摺動摩耗特
性がすぐれていること。表面が柔軟である為に
接触及びこれに伴うエネルギ損失が剛固な軸受
に於る如くごく狭い領域ではなくはるかに広い
領域に配分される。更にこの場合の接触は変形
してエネルギ損失を起こすようなものではなく
かなり弾性的なものである。
(g) 軸受面の平行状態を損ねたりこれに付随して
圧力損失を惹起したりする王冠状変形として知
られる熱変形の影響が、圧縮されたばね要素の
回復効果により少くとも部分的には補償される
こと。
(h) 比較的低廉であり且つ交換及び保守が容易で
ある少数の要素にて構成されていること。
以上に於ては本発明をその特性の実施例につい
て詳細に説明したが本発明はかかる実施例に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて種々の
修正並びに省略が可能であることは当業者にとつ
て明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を組込んだ軸線方向スラスト軸
受を一部破断して示す平面図である。第2図は第
1図の軸受の解図的側面図である。第3図は第1
図及び第2図に図示されたスラスト軸受の断面を
示す解図的斜視図である。第4図は第1図〜第3
図に図示されたスラスト軸受のばねプレートを示
す解図的拡大斜視図である。第5図は溝を設けら
れた軸受の直径に沿つた圧力分布を示す解図であ
る。第6図は本発明の他の一つの実施例の断面を
示す解図的斜視図である。第7図は第6図の軸受
を一部破断して示す平面図である。第8図は本発
明による軸受の更に他の一つの実施例を示す解図
的斜視図である。第9図は第8図に図示された実
施例の解図的断面図である。 10〜軸受インサート組立体、12〜静止支持
部材或はベース部材、14〜回転可能なスラスト
ランナ、16〜うね部、18〜平面、20〜軸受
面、22〜デイスク、24〜蜘蛛の巣状ばね、2
6〜溝、28〜中央孔、30〜環状シール部、3
2〜リング、34〜ばね要素、36〜回転阻止ピ
ン、38〜支持リング、40〜中間要素或は球、
42〜ばね要素或は板ばね、44〜孔、46〜ケ
ージ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 回転スラストランナ及び静止ベース部材に設
    けられた軸受面の間に流体膜が発生されるスラス
    ト軸受にして、前記ベース部材に装着された可撓
    性軸受インサート組立体を有し、前記組立体は一
    つの表面を前記軸受面の一つとする柔軟なフオイ
    ル状デイスクと、前記フオイル状デイスクを支持
    する複数個の等高の支持部材と、前記フオイル状
    デイスクより隔置され前記支持部材を前記ベース
    部材上に可撓的に装着する複数個のばね要素とを
    含んでおり、前記スラスト軸受内に所要の間隙が
    形成され且荷重が担持されるようになつているこ
    とを特徴とするスラスト軸受。 2 特許請求の範囲第1項のスラスト軸受にし
    て、前記支持部材は同心のリングであることを特
    徴とするスラスト軸受。 3 特許請求の範囲第2項のスラスト軸受にし
    て、前記リングは該リングに固定され且これと一
    体に構成された予め定められた硬さの前記複数個
    のばね要素によつて隔置されており、前記ベース
    部材には前記ばね要素に係合する複数個の同心状
    のうね部が設けられていることを特徴とするスラ
    スト軸受。 4 特許請求の範囲第3項のスラスト軸受にし
    て、前記ばね要素は前記リングに対し半径方向に
    配置されており、前記ばね要素は各々その両端に
    て隣接するリングに固定されていることを特徴と
    するスラスト軸受。 5 特許請求の範囲第2項のスラスト軸受にし
    て、前記ばね要素は予め定められた硬さを有して
    おり、前記リングと前記ベース部材との間に配置
    されていることを特徴とするスラスト軸受。 6 特許請求の範囲第5項のスラスト軸受にし
    て、前記ベース部材はその一方の表面に開口する
    複数個の孔を有しており、前記ばね要素は各々前
    記孔の一つの上に配置されていることを特徴とす
    るスラスト軸受。 7 特許請求の範囲第6項のスラスト軸受にし
    て、前記リングと前記ばね要素との間には複数個
    の中間要素が配置されており、前記中間要素はそ
    れぞれ前記ばね要素の一つの上に支持されている
    ことを特徴とするスラスト軸受。 8 特許請求の範囲第7項のスラスト軸受にし
    て、前記孔は直径が変化しており、前記ばね要素
    は異なつた厚さの板ばねを含んでいることを特徴
    とするスラスト軸受。 9 特許請求の範囲第7項のスラスト軸受にし
    て、前記孔は直径が等しく、前記ばね要素は等厚
    の板ばねを含んでいることを特徴とするスラスト
    軸受。 10 特許請求の範囲第8項のスラスト軸受にし
    て、前記中間要素はそれぞれ球を含んでいること
    を特徴とするスラスト軸受。 11 特許請求の範囲第10項のスラスト軸受に
    して、前記球は直径が等しく、前記リングはそれ
    ぞれ三つの前記球上に支持されていることを特徴
    とするスラスト軸受。 12 特許請求の範囲第2項のスラスト軸受にし
    て、前記支持部材は前記フオイル状デイスクを支
    持する複数個の半径方向に配置された等高の放射
    状要素を含んでおり、前記ばね要素は上端にて前
    記放射状要素のうちの隣接するものに固定されて
    おり、前記ばね要素は前記放射状要素に対し周方
    向に延在しており、前記ベース部材上のうね部が
    前記ばね要素に係合していることを特徴とするス
    ラスト軸受。 13 特許請求の範囲第12項のスラスト軸受に
    して、前記うね部は複数個の半径方向に配置され
    たうね部を含んでいることを特徴とするスラスト
    軸受。
JP6974278A 1977-06-13 1978-06-09 Thrust bearing Granted JPS546131A (en)

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US05/805,760 US4116503A (en) 1977-06-13 1977-06-13 Resilient foil thrust bearings

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Publication Number Publication Date
JPS546131A JPS546131A (en) 1979-01-18
JPS6125930B2 true JPS6125930B2 (ja) 1986-06-18

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ID=25192435

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JP6974278A Granted JPS546131A (en) 1977-06-13 1978-06-09 Thrust bearing

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DE (1) DE2825693A1 (ja)
FR (1) FR2394708A1 (ja)
GB (1) GB1586399A (ja)

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