JPS6174910A - Hydraulic bearing structure - Google Patents

Hydraulic bearing structure

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JPS6174910A
JPS6174910A JP19398284A JP19398284A JPS6174910A JP S6174910 A JPS6174910 A JP S6174910A JP 19398284 A JP19398284 A JP 19398284A JP 19398284 A JP19398284 A JP 19398284A JP S6174910 A JPS6174910 A JP S6174910A
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foil
dump
bearing
spring
elastic
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Takashi Sugita
杉田 孝志
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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
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/024Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. radial foil bearings

Abstract

PURPOSE:To design decrease of the number of parts by laminating a spring foil having supporting projections integratedly on the whole bottom surface of an elastic foil body at equal intervals and an identical-shaped dump foil successively so that the supporting projections thereof are directed outward from the circumference. CONSTITUTION:Three elastic foils with flexibility of a spring foil 12, a dumping foil 13 and a bearing foil 14 are laminated in order on the support surface 11 of a bearing case 10 while on end of the foils is fixedly engaged by a key 15. The spring foil 12 and the dump foil 13 are in the same shape, and its elastic foil 18 has a flat surface on one side and plural line-shaped supporting projections 19 integratedly on the other side. The supporting projections 19 cross the whole part of the foil 18 by stretching at full width of the foil 18 along the longitude of the foil 18 at equal intervals.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガス、油、水、蒸気等の流体軸受構造に係り、
特に弾性フォイルを利用したフォイル軸受において、浸
れた高速安定性を簡易に発揮できる流体軸受構造の改良
に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a fluid bearing structure for gas, oil, water, steam, etc.
In particular, the present invention relates to improvements in hydrodynamic bearing structures that can easily exhibit submerged high-speed stability in foil bearings that utilize elastic foils.

[従来の技術] 弾性フォイルを利用した流体フォイル軸受溝道の従来の
技術としては、先に発明者が提案した特願昭58−24
2082号明細書に示されたものがある。これは第11
図に示す如く、ベアリングフォイル1、ダンプフォイル
2、スプリングフォイル3、ラダーフォイル4の4枚の
弾性フォイルをキー5に溶接して積層したもので、これ
らのフォイル構成による適切な外部のスプリング・ダン
ピング機能を、軸受流体膜によるスプリング・タンピン
グ機能に加えて非常に浸れた高速安定性を1qているも
のである。なお、図中6はオリフィス、7はポケットで
ある。
[Prior Art] As a conventional technology of a hydrodynamic foil bearing groove using elastic foil, there is a patent application proposed by the inventor in 1986-24.
There is one shown in the specification of No. 2082. This is the 11th
As shown in the figure, four elastic foils, bearing foil 1, damping foil 2, spring foil 3, and rudder foil 4, are welded and laminated to the key 5, and appropriate external spring damping is achieved by these foil configurations. Its features include a spring tamping function with a bearing fluid film, plus extremely high speed stability. In addition, in the figure, 6 is an orifice, and 7 is a pocket.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、上記従来のものでは、4枚の種類の異なる弾性
フォイル1,2.3.4を使用するため部品点数が多い
という欠点があり、また、スプリングフォイル3を挿通
するために等間隔の打失きが要求されるラダーフォイル
4の耐久性に問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional method has the disadvantage that the number of parts is large because four different types of elastic foils 1, 2, 3, and 4 are used. There was a problem in the durability of the rudder foil 4, which requires equally spaced dents in order to insert the rudder foil 3.

[発明の目的1 本発明の目的は、非常に優れた高速安定性を維持しつつ
、部品点数を減少させると共に、部品の耐久性向上をは
かり、併せて成形加工性、強度の向上をはかることがで
きる流体軸受溝道を提供することである。
[Objective of the invention 1 The object of the present invention is to reduce the number of parts while maintaining excellent high-speed stability, improve the durability of the parts, and improve moldability and strength. The purpose of the present invention is to provide a hydrodynamic bearing groove that can be used.

し発明の概要] 上記目的に沿う本発明の構成は、弾性フォイル本体の下
面に一体的に旦つ等間隔に支持突起を有するスプリング
フォイルの本体を、その支持突起で軸受の支承面上に浮
かして支持させ、支持突起間の本体の上下方向に弾性変
形が許容されるようにし、またスプリングフォイルと略
同一形状に成形したダンプフォイルを、その支持突起が
スプリングフォイルの支持突起の間に来るようにずらし
てスプリングフォイル上に積層さび、スプリングフォイ
ル本体の弾性波状変形によりダンプフォイルが弾性支持
されるようにする一方、軸受すき間に発生する昇圧流体
膜圧を入口側より出口側で大きく解放するV!故路を何
するベアリングフォイルを、その解放路がダンプフォイ
ルの支持突起間の本体上面に臨むようにダンプフォイル
上に密接させ、解放路からの昇圧流体膜圧によるダンプ
フォイル本体の局所変形により回転軸を制振するように
したものである。これにより高速で発生する軸受の自動
振動が生じた場合に、スプリングフォイル及びこれと略
同一形状のダンプフォイルのスプリング作用によって上
記自励振動を吸収すると共に、ダンプフォイルの局所変
形によるスクイズ膜ダンパ作用によりilJ振するよう
にしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The structure of the present invention in accordance with the above-mentioned object is such that the main body of the spring foil has supporting protrusions integrally formed on the lower surface of the elastic foil main body at equal intervals, and the main body of the spring foil is suspended on the supporting surface of the bearing by the supporting protrusions. The dump foil is formed to have approximately the same shape as the spring foil, and the dump foil is formed in substantially the same shape as the spring foil so that the support protrusions are located between the support protrusions of the spring foil. The dump foil is elastically supported by the laminated rust on the spring foil and the elastic wave-like deformation of the spring foil body, while the increased fluid film pressure generated in the bearing gap is released to a greater extent on the outlet side than on the inlet side. ! The bearing foil that controls the release path is brought into close contact with the dump foil so that its release path faces the upper surface of the main body between the support protrusions of the dump foil, and the dump foil body is rotated by local deformation of the dump foil body due to the increased fluid film pressure from the release path. It is designed to dampen the vibration of the shaft. As a result, when automatic vibration of the bearing occurs at high speed, the self-excited vibration is absorbed by the spring action of the spring foil and the dump foil having approximately the same shape, and the squeeze film damper action is caused by local deformation of the dump foil. It is designed to cause ilJ vibration.

[実施例コ 本発明の実施例を第1図〜第6図に基づいて説明すれば
以下の通りである。
[Example] An example of the present invention will be described below based on FIGS. 1 to 6.

第1図に示すように、本実施例に係る流体ジャーナル軸
受構造は、軸受ケース10の支承面11に、順に、スプ
リングフォイル12.ダンプフォイル13、ベアリング
フォイル14の3枚の可撓性を有する薄板(弾性フォイ
ル)を積層するとともに、一端をキー15で係止固定し
て成り、内殻のベアリングフォイル14と回転軸16と
の間の軸受すき間17に形成される流体膜圧のスプリン
グ・ダンピング機能と積層フォイル構成によるスプリン
グ・ダンピング機能との双方の別能によって回転@16
を支承するようになっている。
As shown in FIG. 1, the fluid journal bearing structure according to the present embodiment includes spring foils 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 22, 32, 32, 32, 30, 40, 40 spring foils, etc. Three flexible thin plates (elastic foils), a dump foil 13 and a bearing foil 14, are laminated and one end is locked and fixed with a key 15, and the bearing foil 14 of the inner shell and the rotating shaft 16 are Rotation@16 due to the separate functions of the spring damping function of the fluid film pressure formed in the bearing gap 17 between the bearings and the spring damping function of the laminated foil structure.
It is designed to support

各弾性フォイルは第2図〜第5図に示すごときフィルム
形状をした別体構造で、軸受ケース10内に挿入されて
リング状に支承面11を覆うようになっている。第2図
はスプリングフォイル12又はダンプフォイル13の基
本構造を示しており、本実施例では両者は全く同一形状
をしている。すなわち、弾性フォイル本体18はその一
面にフラット面を右し、他面にフォイル幅全長に亙って
フォイルを横切る線状の支持突起19をフォイル長手方
向に沿って等間隔に一体的に複数本石している。この支
持突起19は公知のフォトエツチング。
Each elastic foil is a separate film-shaped structure as shown in FIGS. 2 to 5, and is inserted into the bearing case 10 to cover the bearing surface 11 in a ring shape. FIG. 2 shows the basic structure of the spring foil 12 or the dump foil 13, and in this embodiment, both have exactly the same shape. That is, the elastic foil main body 18 has a flat surface on one side, and a plurality of linear support protrusions 19 integrally arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the foil, extending across the entire width of the foil on the other side. It's stone. This support protrusion 19 is formed by known photo etching.

技術等で加工成形して10られる。It can be processed and formed using technology.

支持突起19はスプリングフォイル12にあっては、支
承面11上に本体18を浮かして支持するもので、また
ダンプフォイル13にあってはスプリングフォイル12
上にダンプフォイル本体18を同様に)甲かして支持す
るものである。スプリングフォイル12とダンプフォイ
ル13との差異は、軸受ケース10への挿入組立時に、
支持突起1つのピッチを二分の−ずらして取り付ける点
、すなわちスプリングフォイル12の支持突起1919
間にダンプフォイル13の支持突起19が来るようにず
らして積層する点にある。
In the case of the spring foil 12, the support protrusion 19 supports the main body 18 by floating it on the bearing surface 11, and in the case of the dump foil 13, the support protrusion 19 supports the main body 18 on the support surface 11.
The dump foil main body 18 is similarly supported on top of the dump foil main body 18). The difference between the spring foil 12 and the dump foil 13 is that when they are inserted into the bearing case 10 and assembled,
The point where the pitch of one support protrusion is shifted by half, that is, the support protrusion 1919 of the spring foil 12
The point is that the dump foils 13 are stacked in a staggered manner so that the support projections 19 of the dump foils 13 are located between them.

もつとも、第3図及び第4図に示す如くスプリングフォ
イル12にあっては、支持突起を変形して軸受の片当り
等を防止するようにすることも可能である。第30のも
のは、線状の支持突起20.21の幅が同じであるけれ
ども、1本置きに両端を削って長さを短(したものであ
り、第4図の支持突起22は、長さは同じであるけれど
も中央に比して両端に向かうに従って順次幅を狭くした
もので、軸受幅方向のスプリング定数を変化させる機能
を有する。すなわち、軸受幅中央部に比して軸受の両端
部において板厚方向くすき開方向)のフォイル剛性を小
さくできるようになっている。
However, as shown in FIGS. 3 and 4, in the spring foil 12, it is also possible to deform the support protrusion to prevent uneven contact of the bearing. In the 30th one, the width of the linear support protrusions 20 and 21 is the same, but the length is shortened by shaving off both ends of every other one, and the support protrusions 22 in FIG. Although the width is the same, the width is gradually narrower toward both ends compared to the center, and has the function of changing the spring constant in the width direction of the bearing.In other words, the width at both ends of the bearing is smaller than at the center This makes it possible to reduce the foil rigidity in the thickness direction (in the direction of clearance).

第5図はプレーン軸受となるベアリングフォイル14の
基本fS3fiを示しており、フォイル長手方向に沿っ
て等間隔に穿設した高速安定化に必要な圧力解放路23
を有している。圧力解放路23゜23間のピッチは、ス
プリングフォイル12又はダンプフォイル13の支持突
起19.19間のピッチと同−又は整数倍したもので、
第1図の実施例では2倍となっている。圧力解放路23
は板厚方向に径の異なる2つの孔から成り、小径の孔は
オリフィス24として機能し、大径の孔は圧力を溜める
ポケット25として機能するようになっている。そして
、このベアリングフォイル14はダンプフォイル13の
支持突起19.19間の本体18上面に圧力解放路23
のホケット25が臨むようにダンプフォイル13上に密
接して積層されている。
Fig. 5 shows the basic fS3fi of the bearing foil 14 which becomes a plain bearing, and the pressure release passages 23 necessary for high-speed stabilization are bored at equal intervals along the longitudinal direction of the foil.
have. The pitch between the pressure release passages 23 and 23 is the same as the pitch between the support protrusions 19 and 19 of the spring foil 12 or the dump foil 13, or an integral multiple thereof,
In the embodiment shown in FIG. 1, the number is doubled. Pressure release path 23
consists of two holes with different diameters in the plate thickness direction, the smaller diameter hole functions as an orifice 24, and the larger diameter hole functions as a pocket 25 for storing pressure. This bearing foil 14 has a pressure release path 23 on the upper surface of the main body 18 between the support projections 19 and 19 of the dump foil 13.
The dump foil 13 is closely stacked on the dump foil 13 so that the hooket 25 faces the dump foil 13.

なお、ベアリングフォイル14の軸受面形状をプレーン
軸受のためにフラットとしているが、ヘリングボーン、
ステップ型、ポケット型等の形状にして一般の動圧型軸
受に適用させることもできる。
Note that the bearing surface shape of the bearing foil 14 is flat for plain bearings, but herringbone,
It can also be made into a step type, pocket type, etc. shape and applied to general dynamic pressure type bearings.

さて、上記のような構成において、回転軸16の高速回
転が始まると、第6図に示す如(軸受すき間17に発生
する流体膜圧が一段と高くなり、この流体膜圧Pによっ
てベアリングフォイル14が径方向外方へ押される。し
たがって複fi1.個の線状支持突起1つにより弾性変
形が許容されるように支承面11上に積層して支持され
たスプリングフォイル12とダンプフォイル13のうち
、スプリングフォイル12が波状に変形する。また高速
回転に伴なう回転軸1Gの自励振動により軸受すき間1
7に発生する昇圧流体膜圧の一部は、ベアリングフォイ
ル14に穿設した解放路23を通ってフラットなダンプ
フォイル本体18の上面に作用する。この本体18上面
への作用は、解放路23の流路面積が入口側で小ざく出
口側で大きくなっているので、軸受すき間17に形成さ
れている高圧の流体膜圧を低下させることなく充分大き
なものとすることができ、そのため可撓性を有するダン
プフォイル本体18は局所的に径方向外方へ変位し、変
位した部分に流体が局所的に満たされることになる。
Now, in the above-described configuration, when the rotating shaft 16 starts to rotate at high speed, the fluid film pressure generated in the bearing gap 17 becomes higher (as shown in FIG. 6), and this fluid film pressure P causes the bearing foil 14 to The spring foil 12 and the dump foil 13 are stacked and supported on the bearing surface 11 so that elastic deformation is allowed by one linear support protrusion. The spring foil 12 deforms into a wave shape. Also, due to the self-excited vibration of the rotating shaft 1G due to high-speed rotation, the bearing clearance 1
A part of the increased fluid film pressure generated at 7 passes through a release passage 23 formed in the bearing foil 14 and acts on the upper surface of the flat dump foil body 18. This action on the upper surface of the main body 18 is sufficient because the flow area of the release passage 23 is small on the inlet side and large on the outlet side, without reducing the high pressure fluid film pressure formed in the bearing gap 17. The dump foil body 18 can be large, so that the flexible dump foil body 18 is locally displaced radially outwards and the displaced portion is locally filled with fluid.

ところで、動圧流体軸受を高速まで安定に作動させるた
めには、軸受流体膜のスプリング・ダンピング要素以外
に外部の適切なスプリング・ダンピング要素が軸受面に
γaって配置されていることが必要である。
By the way, in order to operate a hydrodynamic bearing stably up to high speeds, in addition to the spring damping element of the bearing fluid film, it is necessary that an appropriate external spring damping element be placed at a distance of γa from the bearing surface. be.

ところが、本実施例ではその外部の適切なスプリング・
ダンピング機能を、積層した3枚のフォイル構成により
構成している。すなわち、スプリング要素として、軸受
すき間17に発生する流体nり圧Pの作用によってスプ
リングフォイル本体18が軸受周方向に冶って波状変形
するので、周方向にスプリングが分布して配置されるこ
とになる。
However, in this embodiment, an appropriate external spring
The damping function is made up of three laminated foils. That is, as a spring element, the spring foil main body 18 is bent and deformed in the circumferential direction of the bearing due to the action of the fluid pressure P generated in the bearing gap 17, so that the springs are distributed and arranged in the circumferential direction. Become.

また、外部ダンピング要素として軸受すき間17に発生
する昇圧流体膜圧の作用によってダンプフォイル本体1
8が局所的に変位し流体が周方向に沿って局所的に満た
されるので、この満たされた部分がスクイズ膜ダンパと
して機能し、このHaが周方向に分布して配置されるこ
とになる。したがって、本実施例によるフォイル軸受に
よれば、高速で発生するジャーナル軸受の自助振動を効
果的に制止することができ、高速安定化を達成すること
ができる。これに伴なって、遠心膨張、遠心変形、熱変
形に耐えることができ、また芯出し晴度が向上するので
、気体、液体をプロセス流体とするすべての高速ターボ
機械(ターボ圧縮義、ターボ膨張機、ターボチャージャ
、ターボ冷凍機等)に適用でき、特に高温または低湿の
別種に適用してメリット大である。またベアリングフォ
イル14に解放路23を設けたことにより、軸受すき間
17から異物を排出することができるいう副次的効果も
ある。
In addition, the dump foil body 1
8 is locally displaced and the fluid is locally filled along the circumferential direction, so this filled portion functions as a squeeze film damper, and this Ha is distributed and arranged in the circumferential direction. Therefore, according to the foil bearing according to this embodiment, it is possible to effectively suppress the self-help vibration of the journal bearing that occurs at high speed, and it is possible to achieve high speed stabilization. Along with this, it can withstand centrifugal expansion, centrifugal deformation, and thermal deformation, and improves centering clarity, so it is suitable for all high-speed turbo machines (turbo compression, turbo expansion, etc.) that use gas or liquid as the process fluid. It can be applied to machines, turbochargers, centrifugal refrigerators, etc.), and is particularly advantageous when applied to other types of high temperature or low humidity. Further, by providing the release path 23 in the bearing foil 14, there is a secondary effect that foreign matter can be discharged from the bearing gap 17.

ま斥、本実施例では上述したような従来とほぼ同i予4
1非J)1゛に浸れた高速安定性を維持しつつ、従来よ
りも弾性フォイルを一枚省略して部品点数を減少さぼる
ことができ、低コスト化、高(M頼性を実現することが
できる。またラダーフォイルのごとき形状のフォイルを
使用しないので耐久性の向上をはかることができるとと
もに、組立てに際してもラダーフォイルにスプリングフ
ォイルを挿通す゛るというような面倒な作業を要せず、
単にフォイルを積層づるだけで足りるので組立が極めて
容易であるa更に、スプリングフォイル12とダンプフ
< (ル13とに設ける支持突起19は公知のフォトエ
ツチング技tfi等で容易に加工することができる上、
これらのフォイルを同一形状とすることができるので、
構造を単純化することができる。
However, in this embodiment, it is almost the same as the conventional method as described above.
1 Non-J) While maintaining high-speed stability steeped in 1゛, one elastic foil can be omitted compared to the conventional method, reducing the number of parts, reducing costs and achieving high (M) reliability. In addition, since it does not use a foil shaped like a rudder foil, durability can be improved, and there is no need for troublesome work such as inserting a spring foil into a rudder foil during assembly.
Assembling is extremely easy since it is sufficient to simply stack the foils. Furthermore, the support protrusions 19 provided on the spring foil 12 and the damper foil 13 can be easily processed using a known photo-etching technique, etc. ,
Since these foils can have the same shape,
The structure can be simplified.

第7図は第1図の実施例の変形例を示すもので、第1図
と異なる点は、ベアリングフォイル14゜ダンプフォイ
ル13、スプリングフォイル12を連続して一体加工し
、これを軸受ケース10の支承面11上に三重巻きして
スプリングフォイルの端部をキー15に係止固定した点
である。一体加工した弾性フォイル2つは、第8図に示
す如く、左からベアリングフォイル部B1ダンプフォイ
ル部D、スプリングフォイル部Sの順に連続している。
FIG. 7 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 1, and the difference from FIG. The end of the spring foil is locked and fixed to the key 15 by wrapping it three times on the bearing surface 11 of the spring foil. As shown in FIG. 8, the two integrally processed elastic foils are successive in the order of bearing foil portion B1 dump foil portion D and spring foil portion S from the left.

ダンプフォイル部りとスプリングフォイル部Sとの境界
どなる支持突起19.19間の距離は、各部の支持突起
19のビツヂbの1.5倍の長さに設定すれば、三爪巻
きにして軸受ケース10内に組んだとき、スプリングフ
ォイル部Sの支持突起19.19間にダンプフォイル部
りの支持突起1つが位置するようになり、これにより第
7図のごときスプリングを周方向に分布して配置するこ
とができる。したがって、1枚のフォイルで軸受を構成
できてフォイル軸受の成形・組立・加工が更に容易にな
るという利点がiqられる。
If the distance between the supporting protrusions 19 and 19 at the boundary between the dump foil part and the spring foil part S is set to 1.5 times the length of the bit b of the supporting protrusions 19 in each part, the bearing can be wrapped in three claws. When assembled in the case 10, one support protrusion of the dump foil part is positioned between the support protrusions 19 and 19 of the spring foil part S, thereby distributing the springs in the circumferential direction as shown in FIG. can be placed. Therefore, there is an advantage that the bearing can be configured with a single sheet of foil, making molding, assembly, and processing of the foil bearing easier.

第9図は第8図の連続フォイルの変形実施例であり、ス
プリングフォイル部Sの支持突起長をβ0.21と変え
ることにより、スプリングフォイル部Sの軸受幅方向の
剛性を変化させた点が異なっている。
Fig. 9 shows a modified example of the continuous foil shown in Fig. 8, in which the rigidity of the spring foil part S in the bearing width direction is changed by changing the length of the support protrusion of the spring foil part S to β0.21. It's different.

次に本発明をスラスト軸受に適用した実施例を第10図
に示す。ジャーナル軸受と購或原理は同法で、スプリン
グフォイル30.ダンプフォイル31、これと同一形状
のベアリングフォイル32の3枚の円板状弾性フォイル
から成り、ダンプフォイル31とスプリングフォイル3
0との支持突起33は放射状に複数本配置する。ベアリ
ングフォイル32については、上面にスパイラルグルー
プ34を刻設した場合を例示してあり、そのスパイラル
グループ34のグループエンド部に高速時の自動振動を
制止する役割を果たすオリフィス及びポケットから成る
圧力解放路35が穿設しである。またこの場合にもジャ
ーナル軸受の場合と同様に、フォイルtlil’?方向
のフォイル51す性を半径方向に変化させるlζめにダ
ンプフォイル31、スプリングフォイル30の支持突起
33を変形することが可能である。
Next, FIG. 10 shows an embodiment in which the present invention is applied to a thrust bearing. The journal bearing and purchasing principle are the same, spring foil 30. It consists of three disc-shaped elastic foils: a dump foil 31 and a bearing foil 32 of the same shape.
A plurality of support protrusions 33 are arranged radially. The bearing foil 32 is illustrated as having a spiral group 34 engraved on its upper surface, and the group end of the spiral group 34 has a pressure release path consisting of an orifice and a pocket that serve to suppress automatic vibration at high speed. 35 is the perforation. Also in this case, as in the case of journal bearings, the foil tlil'? It is possible to deform the support projections 33 of the dump foil 31 and the spring foil 30 to change the direction of the foil 51 in the radial direction.

スパイラルグループ型スラスト軸受はスラスト軸が矢印
方向に回転してグループ34に沿って流体を巻き込み昇
圧させる形式のものであり、非常に負荷nし力の高い軸
受であるが、高速域で不安定振動を発生する。しかし、
本実施例ではグループエンド部の最高圧力発生部に解放
路35を設はダンプフォイル31の上面に界圧流体膜圧
を作用させるようにしていφので、局所的にスクイズ膜
ダンパを分布させ上記不安定振動を抑υ1して高速安定
化を達成することができる。
Spiral group type thrust bearings are of a type in which the thrust shaft rotates in the direction of the arrow to draw in the fluid along the group 34 and increase the pressure. Although it is a bearing with a very high load and high force, it can cause unstable vibration in the high speed range. occurs. but,
In this embodiment, the release path 35 is provided in the highest pressure generating part of the group end part so that the interfacial fluid film pressure acts on the upper surface of the dump foil 31. Therefore, the squeeze film damper is locally distributed to prevent the above-mentioned problem. High-speed stabilization can be achieved by suppressing stable vibration υ1.

このように本実施例は高速安定化を達成することができ
るが、これは軸受を構成する部材が弾性フォイルで作ら
れているから始めて可能なのであって、このような効果
は通常の剛体面軸受では実用できない。
In this way, this embodiment is able to achieve high-speed stabilization, but this is only possible because the members that make up the bearing are made of elastic foil, and this effect is not possible with ordinary rigid surface bearings. It is not practical.

[発明の効果1 以上用するに本発明によれば次のような優れた効果を発
揮する。
[Effects of the Invention 1] According to the present invention, the following excellent effects are achieved.

(1)4層の弾性フォイルを必要とする従来のものに比
し、高速安定性能を損なうことなく、1層省略して軸受
溝道を簡単にすることができ、コスト低減をはかること
ができる。
(1) Compared to the conventional type that requires four layers of elastic foil, one layer can be omitted to simplify the bearing groove without compromising high-speed stability performance, reducing costs. .

(2)  従来必要としたラダーフォイルに代えて成形
加工容易な支持突起を一体的に有する略同一形状の弾性
フォイルを使用するので、成形・加工がきわめて容易で
耐久性が格段と向上し、しかも使用する3つの層の弾性
フォイルは単にfI!il!!Iするだけで良いので組
立が容易である。
(2) Instead of the conventionally required ladder foil, an elastic foil of approximately the same shape that integrally has support protrusions that are easy to mold and process is used, making it extremely easy to mold and process, and greatly improving durability. The three layers of elastic foil used are simply fI! Il! ! Assembly is easy as all that is required is I.

(3)  ベアリングフォイルに昇圧流体膜圧を入口側
より出口側で大きく解放する解放路を設けたので、ダン
プフォイルに大きな11す振作用を付与することができ
、自動振動の抑制効果を著しく増加することかできる。
(3) Since the bearing foil has a release path that releases the increased fluid film pressure to a greater extent on the outlet side than on the inlet side, it is possible to impart a large 11 vibration effect to the dump foil, significantly increasing the automatic vibration suppression effect. I can do something.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の好適一実施例を示す正断面図、第2図
は第1図におけるスプリングフォイル又はダンプフォイ
ルの展開斜視図、第3図及び第4図はスプリングフォイ
ルの変形実施例を示す展開斜視図、第5図は第1図にあ
けるベアリングフォイルの展開斜視図、第6図は第1図
の周方向の展開断面図、第7図は第1図の変形例を示す
正断面図、第8図は第7図にJ3ける弾性フォイルの展
開図、第9図は第8図のの変形実施例を示す展開図、第
10図はポケット型グループを有するスラスト軸受構造
の分解正面図、第11図は従来の流体フォイル軸受構造
の組立図である。 図中、11は支承面、12はスプリングフォイル、13
はダンプフォイル、14はベアリングフォイル、17は
軸受すき間、18はスプリングフォイル又はダンプフォ
イルの本体、1つはスプリングフォイル又はダンプフォ
イルの支持突起、20.21.22は支持突起、23は
解放路である。 特許出願人  石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
  絹  谷  信  雄第2図 第3図 第4図 第5図 7Δ
Fig. 1 is a front sectional view showing a preferred embodiment of the present invention, Fig. 2 is an exploded perspective view of the spring foil or dump foil in Fig. 1, and Figs. 3 and 4 show modified embodiments of the spring foil. 5 is a developed perspective view of the bearing foil shown in FIG. 1, FIG. 6 is a developed cross-sectional view in the circumferential direction of FIG. 1, and FIG. 7 is a front cross-section showing a modification of FIG. 1. Fig. 8 is a developed view of the elastic foil J3 in Fig. 7, Fig. 9 is a developed view showing a modified embodiment of Fig. 8, and Fig. 10 is an exploded front view of the thrust bearing structure having a pocket type group. 11 are assembly diagrams of a conventional fluid foil bearing structure. In the figure, 11 is a bearing surface, 12 is a spring foil, 13
is the dump foil, 14 is the bearing foil, 17 is the bearing gap, 18 is the main body of the spring foil or dump foil, 1 is the support protrusion of the spring foil or dump foil, 20.21.22 is the support protrusion, 23 is the release path. be. Patent Applicant: Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Representative Patent Attorney: Nobuo Kinuya Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 7 Δ

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 弾性フォイル本体の下面に、一体的且つ等間隔に設けら
れた支持突起により支承面上に本体を浮かして支持され
、支持突起間の本体の弾性変形が許容されるスプリング
フォイルと、このスプリングフォイルと略同一形状に成
形されてスプリングフォイルの支持突起の間に支持突起
が来るようにスプリングフォイル上にずらして積層され
、ススプリングフォイル本体の弾性変形により弾性支持
されるダンプフォイルと、軸受すき間に発生する昇圧流
体膜圧を入口側より出口側で大きく解放する解放路を有
し、この解放路がダンプフォイルの支持突起間の本体上
面に臨むようにダンプフォイル上に密接され、解放路か
らの昇圧流体膜圧によるダンプフォイル本体の局所変形
により制振されるベアリングフォイルとから構成したこ
とを特徴とする流体軸受構造。
A spring foil in which the main body is suspended and supported on a support surface by support protrusions provided integrally and at regular intervals on the lower surface of the elastic foil main body, and elastic deformation of the main body between the support protrusions is allowed; The dump foil is formed into approximately the same shape and is stacked on top of the spring foil so that the support protrusions are located between the support protrusions of the spring foil, and is elastically supported by the elastic deformation of the spring foil body. It has a release path that releases the increased fluid film pressure to a greater degree on the outlet side than on the inlet side, and this release path is closely placed on the dump foil so that it faces the top surface of the main body between the support protrusions of the dump foil, and the increased pressure from the release path is A fluid bearing structure comprising a bearing foil whose vibration is damped by local deformation of a dump foil body due to fluid film pressure.
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