KR20200057771A

KR20200057771A - 회전 기계, 저널 베어링

Info

Publication number: KR20200057771A
Application number: KR1020207012554A
Authority: KR
Inventors: 다카야 후타에; 다츠야 이시자키; 히로미치 오바; 다이요 시라카와
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2020-05-26
Also published as: EP3708857A4; EP3708857A1; KR102316120B1; CN111316008A; US11371388B2; CN111316008B; US20210199021A1; EP3708857B1; WO2019092928A1; JP2019090434A; JP6528288B1

Abstract

과급기(1A)는, 회전축(2)과, 저널 베어링(5A)과, 베어링 하우징(10)을 구비한다. 저널 베어링(5A)은, 하중 지지면(14, 15)과, 제1 간극 형성부(F1)와, 제2 간극 형성부(F2)를 구비한다. 제1 간극 형성부(F1)는, 중심축(O) 방향으로 인접하는 하중 지지면(14, 15)의 사이에 있어서, 직경 방향으로 제1 간극(101)을 형성한다. 제2 간극 형성부(F2)는, 중심축(O) 방향으로 인접하는 하중 지지면(14, 15)의 사이에 있어서, 직경 방향으로 제1 간극보다도 작은 제2 간극(102)을 형성한다.

Description

회전 기계, 저널 베어링

본 발명은, 회전 기계, 저널 베어링에 관한 것이다.

본원은, 2017년 11월 10일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2017-217658호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

과급기 등의 회전 기계는, 회전축과, 회전축을 중심축 주위로 회전 자유롭게 지지하는 베어링을 구비하고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 회전축을, 중심축 방향으로 간격을 둔 2개의 베어링에 의해 지지하는 구성이 개시되어 있다.

국제 공개 제2009/013453호

그런데, 베어링이 저널 베어링인 경우, 베어링의 내주면과 회전축의 외주면 사이, 및 베어링의 외주면과 베어링을 지지하는 베어링 하우징의 내주면 사이에는, 윤활유에 의한 유막이 형성된다.

특허문헌 1과 같이 베어링이 중심축 방향으로 간격을 두고 배치되면, 회전축을 지지하는 복수의 베어링 사이에 있어서, 유막에 의한 진동 감쇠 특성에 차가 있으면, 회전축의 회전 시에 진동이 발생하는 경우가 있다. 이러한 진동에는, 패럴렐 모드와, 코니컬 모드가 있다. 회전축의 회전수가 높아지면, 발생하는 진동도 커진다.

본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, 회전축의 진동을 억제할 수 있는 회전 기계, 저널 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 이하의 수단을 채용한다.

본 발명의 제1 태양에 의하면, 회전 기계는, 중심축을 따라 연장되는 회전축과, 상기 회전축을 상기 중심축 주위로 회전 자유롭게 지지하는 저널 베어링과, 상기 저널 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 구비한다. 회전 기계는 또한, 상기 저널 베어링에 있어서 상기 중심축 방향으로 간격을 둔 복수 개소에 형성되고, 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽에 대향하고, 상기 중심축에 직교하는 방향의 하중을 지지하는 하중 지지면과, 상기 중심축 방향으로 인접하는 상기 하중 지지면의 사이에 형성됨과 함께, 상기 중심축을 중심으로 한 직경 방향으로 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 제1 간극을 형성하는 제1 간극 형성부와, 상기 중심축 방향에 있어서 상기 제1 간극 형성부의 일부에 형성됨과 함께, 상기 직경 방향으로 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에, 상기 제1 간극보다도 작은 제2 간극을 형성하는 제2 간극 형성부를 구비한다.

이와 같이 구성함으로써, 저널 베어링이 중심축 방향으로 간격을 둔 복수 개소에 하중 지지면을 가지므로, 복수의 하중 지지면이 일체화된다. 이에 의해, 회전축의 코니컬 모드의 진동을 억제할 수 있다.

또한, 중심축 방향으로 인접하는 하중 지지면의 사이에, 제1 간극과 제2 간극이 형성되고, 제2 간극은, 제1 간극보다도 작다. 이에 의해, 제2 간극에 있어서, 회전축 및 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과 베어링 하우징 사이에 윤활유의 유막을 유지함으로써 회전축의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다. 복수의 하중 지지면의 사이에, 진동 감쇠 효과를 발휘하는 제2 간극을 구비함으로써, 회전축의 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 의하면, 제1 태양에 관한 회전 기계는, 상기 저널 베어링이, 상기 중심축 방향으로 간격을 두고 배치되고, 각각 상기 하중 지지면을 갖는 복수의 베어링부와, 상기 중심축 방향으로 복수의 상기 베어링부의 사이에 배치되고, 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 상기 제2 간극을 형성하는 중간 대향부와, 상기 중심축 방향으로 연장되어 복수의 상기 베어링부와 상기 중간 대향부를 접속하고, 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 상기 제1 간극을 형성하는 접속부를 일체로 구비하도록 해도 된다.

이와 같이, 복수의 베어링부와, 중간 대향부와, 접속부를 일체로 구비함으로써, 복수의 베어링부의 사이에, 제2 간극을 형성하는 중간 대향부를 일체로 갖는 저널 베어링을 구성할 수 있다. 이에 의해, 회전축의 코니컬 모드 및 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

본 발명의 제3 태양에 의하면, 제1 또는 제2 태양에 관한 회전 기계는, 상기 저널 베어링과 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급부를 구비하고, 상기 윤활유 공급부는, 상기 제2 간극에 상기 윤활유를 공급하도록 해도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 제2 간극에 형성되는 유막에 의해, 복수의 하중 지지면의 사이에서 회전축의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제4 태양에 의하면, 제1 내지 제3 태양 중 어느 하나의 태양에 관한 회전 기계는, 상기 저널 베어링과 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급부를 구비하고, 상기 윤활유 공급부는, 상기 하중 지지면과, 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 윤활유를 공급하도록 해도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 하중 지지면과, 회전축 및 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이로 윤활유가 송입되어, 중심축 방향으로 간격을 둔 복수 개소에 있어서, 회전축의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제5 태양에 의하면, 제1 내지 제4 태양 중 어느 하나의 태양에 관한 회전 기계는, 상기 저널 베어링이, 상기 중심축 방향으로 인접하는 상기 하중 지지면의 사이에 형성되고, 상기 직경 방향에 있어서 상기 제1 간극을 사이에 두고 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽에 대향하는 제1 대향면과, 상기 중심축 방향에 있어서의 제1 대향면의 일부에 형성되고, 상기 직경 방향에 있어서 상기 제2 간극을 사이에 두고 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽에 대향하는 제2 대향면을 갖도록 해도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 저널 베어링의 제1 대향면과, 회전축 및 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에, 제1 간극이 형성된다. 또한, 저널 베어링의 제2 대향면과, 회전축 및 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에, 제2 간극이 형성된다. 이에 의해, 중심축 방향으로 2개의 제1 간극 사이에 제2 간극을 가진 회전 기계를 구성할 수 있다.

본 발명의 제6 태양에 의하면, 제5 태양에 관한 회전 기계는, 상기 제1 대향면이, 상기 중심축 방향으로 인접하는 상기 하중 지지면보다도 상기 직경 방향으로 오목하게 들어간 오목부에 형성되고, 상기 제2 대향면은, 상기 오목부의 일부에 형성되고, 상기 제1 대향면으로부터 상기 직경 방향으로 돌출된 볼록부에 형성되어 있도록 해도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 저널 베어링에 형성된 오목부에, 제1 간극을 형성하는 제1 대향면을 형성하고, 볼록부에, 제2 간극을 형성하는 제2 대향면을 형성할 수 있다.

본 발명의 제7 태양에 의하면, 제1 내지 제6 태양 중 어느 하나의 태양에 관한 회전 기계는, 상기 회전축이, 상기 직경 방향 외측으로 돌출되어, 상기 저널 베어링과의 사이에 상기 제2 간극을 형성하는 축측 돌기를 구비하고 있어도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 회전축에 형성된 축측 돌기와, 저널 베어링 사이에, 회전축의 진동 감쇠 효과를 발휘하는 유막이 유지되는 제2 간극을 마련할 수 있다.

본 발명의 제8 태양에 의하면, 제1 내지 제7 태양 중 어느 하나의 태양에 관한 회전 기계는, 상기 베어링 하우징이, 상기 직경 방향 내측으로 돌출되어, 상기 저널 베어링과의 사이에 상기 제2 간극을 형성하는 하우징측 돌기를 구비하도록 해도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 베어링 하우징에 형성된 하우징측 돌기와, 저널 베어링 사이에, 회전축의 진동 감쇠 효과를 발휘하는 유막이 유지되는 제2 간극을 마련할 수 있다.

본 발명의 제9 태양에 의하면, 제1 내지 제8 태양 중 어느 하나의 태양에 관한 회전 기계는, 상기 제2 간극이, 상기 중심축 방향에 있어서 인접하는 상기 하중 지지면의 중간부에 형성되도록 해도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 서로 인접하는 하중 지지면의 중간부에 있어서 제2 간극에서 유지되는 유막에 의해, 회전축의 진동 감쇠 효과를 유효하게 발휘할 수 있다.

본 발명의 제10 태양에 의하면, 저널 베어링은, 회전축을 중심축 주위로 회전 자유롭게 지지하는 저널 베어링이며, 상기 중심축을 중심으로 한 직경 방향의 외측을 향하는 외주면 및 상기 직경 방향의 내측을 향하는 내주면 중 적어도 한쪽에, 상기 중심축 방향으로 간격을 둔 복수 개소에 형성되고, 상기 중심축에 직교하는 방향의 하중을 지지하는 하중 지지면과, 상기 중심축 방향으로 인접하는 상기 하중 지지면의 사이에 형성되고, 상기 하중 지지면보다도 상기 직경 방향으로 오목하게 형성된 오목부와, 상기 중심축 방향에 있어서의 상기 오목부의 일부에 형성되고, 상기 오목부로부터 상기 직경 방향으로 돌출된 볼록부를 구비한다.

또한, 중심축 방향으로 인접하는 하중 지지면의 사이에 볼록부가 형성되어 있다. 이에 의해, 이 볼록부와, 회전축 및 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에, 윤활유의 유막을 유지함으로써, 회전축의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 하여, 복수의 하중 지지면의 사이에, 진동 감쇠 효과를 발휘하는 유막을 형성할 수 있는 볼록부를 구비함으로써, 회전축의 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

상기 회전 기계, 저널 베어링에 따르면, 회전축의 진동을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 과급기의 구성을 도시하는 모식도다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 저널 베어링을 도시하는 단면도다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 저널 베어링을 도시하는 단면도다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태의 제1 변형예에 있어서의 저널 베어링의 구성을 도시하는 모식도다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 저널 베어링의 제2 변형예의 구성을 도시하는 모식도다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 저널 베어링의 제3 변형예의 구성을 도시하는 모식도다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 저널 베어링의 단면도다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 저널 베어링의 단면도다.
도 9는 본 발명의 제5 실시 형태에 있어서의 과급기의 구성을 도시하는 모식도다.
도 10은 본 발명의 제5 실시 형태에 있어서의 저널 베어링의 단면도다.
도 11은 본 발명의 실시 형태의 그 밖의 변형예에 있어서의 저널 베어링의 단면도다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 회전 기계, 저널 베어링을 도면에 기초하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 과급기의 구성을 도시하는 모식도다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태의 과급기(1A)는, 회전축(2)과, 터빈 휠(3)과, 컴프레서 휠(4)과, 저널 베어링(5A)과, 스러스트 베어링(6A)을 구비하고 있다. 이 실시 형태에서 예시하는 과급기(1A)는, 회전축(2)의 중심축 O가 수평 방향으로 연장되는 자세로 선박에 탑재된다.

회전축(2)은, 과급기(1A)의 하우징(도시하지 않음)에, 중심축 O 주위로 회전 자유롭게 지지된다.

터빈 휠(3)은, 회전축(2)의 제1 단부(2a)측에 마련되어 있다. 이 터빈 휠(3)은, 선박의 주기 등으로부터 배출되는 배기 가스류에 의해, 중심축 O 주위로 회전 축(2)과 일체로 회전한다.

컴프레서 휠(4)은, 회전축(2)의 제2 단부(2b)측에 마련되어 있다. 이 컴프레서 휠(4)은, 회전축(2)과 일체로 중심축 O 주위로 회전한다. 컴프레서 휠(4)은, 외부로부터 도입된 공기를 압축하여, 주기 등에 공급한다.

저널 베어링(5A)은, 과급기(1A)의 하우징(도시하지 않음) 내에 마련된 베어링 하우징(10)(도 2 참조)에 지지되어 있다. 저널 베어링(5A)은, 회전축(2)을 중심축 O 주위로 회전 자유롭게 지지한다. 저널 베어링(5A)은, 주로, 회전축(2)의 중심축 O에 직교하는 직경 방향의 하중을 지지한다.

스러스트 베어링(6A)은, 과급기(1A)의 하우징(도시하지 않음) 내에 마련되어 있다. 스러스트 베어링(6A)은, 회전축(2)의 중심축 O 방향의 하중을 지지한다. 스러스트 베어링(6A)은, 회전축(2)에 마련된 스러스트 디스크(7)와, 하우징(도시하지 않음)에 지지된 정지 디스크(8)를 구비한다.

도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 저널 베어링의 단면도다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서의 저널 베어링(5A)은, 축선 O와 수직인 단면에 있어서의 내주면 및 외주면이 각각 원형을 이루고, 중심축 O 방향으로 연속되는 통형으로 형성되어 있다. 저널 베어링(5A)은, 베어링부(11A)와, 중간 대향부(12A)와, 접속부(13)를 구비하고 있다.

베어링부(11A)는, 저널 베어링(5A)에 있어서, 중심축 O 방향의 양단부에 각각 마련되어 있다. 각 베어링부(11A)는, 외주 하중 지지면(하중 지지면)(14)과, 내주 하중 지지면(하중 지지면)(15)을 구비하고 있다.

외주 하중 지지면(14)은, 중심축 O를 중심으로 한 직경 방향(이하, 단순히 「직경 방향」이라고 칭함)으로, 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)에 대향하고 있다. 외주 하중 지지면(14)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f) 사이에는, 수㎛ 내지 수십㎛ 정도의 미소한 간극이 형성된다. 이 외주 하중 지지면(14)은, 저널 베어링(5A)과 베어링 하우징(10) 사이에서 중심축 O에 직교하는 직경 방향의 하중을 지지한다.

내주 하중 지지면(15)은, 회전축(2)의 외주면(2f)에 직경 방향으로 대향한다. 내주 하중 지지면(15)과 회전축(2)의 외주면(2f) 사이에는, 수㎛ 내지 수십㎛ 정도의 미소한 간극이 형성된다. 내주 하중 지지면(15)은, 저널 베어링(5A)과 회전축(2) 사이에서 직경 방향의 하중을 지지한다.

중간 대향부(12A)는, 중심축 O 방향의 양단부의 2개의 베어링부(11A) 사이에 배치됨과 함께, 이들 베어링부(11A)로부터 중심축 O 방향으로 이격되어 배치되어 있다. 중간 대향부(12A)의 외주 대향면(제2 대향면)(16)은, 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)에, 직경 방향으로 간극을 두고 대향한다. 중간 대향부(12A)의 외주 대향면(16)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)의 직경 방향의 간극(이하, 제2 간극(102)이라고 칭함)은, 윤활유에 의한 유막이 유지될 정도의 치수 Cd로 설정되어 있다. 또한, 중간 대향부(12A)의 외주 대향면(16)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)은, 본 발명의 제2 간극 형성부(F2)를 구성하고 있다.

중간 대향부(12A)의 외주 대향면(16)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)의 간극의 치수 Cd는, 외주 하중 지지면(14)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)의 간극의 치수 Ca와 동등하거나, 또는 그보다 크게 할 수 있다.

여기서, 저널 베어링(5A)의 직경을 D라고 하면, 예를 들어

Cd/D＝1/1000 내지 20/1000

으로 할 수 있다.

이 실시 형태에 있어서의 중간 대향부(12A)의 내주면(17)은, 회전축(2)의 외주면(2f)과의 사이에, 직경 방향으로 충분한 간격을 두고 형성되어 있다.

접속부(13)는, 중심축 O 방향으로 연장되는 통형이며, 중심축 O 방향 양측의 베어링부(11A) 각각과, 중심축 O 방향 중간부의 중간 대향부(12A)를 접속한다.

접속부(13)의 외주면(제1 대향면)(18)의 직경은, 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)의 내경보다도 충분히 작게 설정되어 있다. 이에 의해, 접속부(13)의 외주면(18)은, 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)과의 사이에, 직경 방향으로 충분한 간극(이하, 제1 간극(101)이라고 칭함)을 두고 형성되어 있다. 또한, 이들 접속부(13)의 외주면(18)과, 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)은, 본 발명의 제1 간극 형성부(F1)를 구성하고 있다.

접속부(13)의 내주면(제1 대향면)(19)의 직경은, 회전축(2)의 외주면(2f)의 외경보다도 충분히 크게 설정되어 있다. 이에 의해, 접속부(13)의 내주면(19)은, 회전축(2)의 외주면(2f)과의 사이에, 직경 방향으로 충분한 간격을 두고 형성되어 있다.

여기서, 접속부(13)의 외주면(18)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)의 간극의 치수 Cg는,

Cg/D＝100/1000 이상

으로 하는 것이 바람직하다.

이러한 저널 베어링(5A)은, 중심축 O 방향으로 간격을 두고 인접하는 외주 하중 지지면(14)끼리의 사이에, 접속부(13)의 외주면(18)에 의해 각각 형성되는 오목부(21)를 갖는다. 오목부(21)는, 저널 베어링(5A)의 외주면(예를 들어, 외주 하중 지지면(14)이나 외주 대향면(16))에 대해 직경 방향 내측으로 오목하게 형성되어 있다.

저널 베어링(5A)은 또한, 중심축 O 방향으로, 2개의 오목부(21)의 중간부에, 중간 대향부(12A)의 외주 대향면(16)을 형성하는 볼록부(22)를 갖는다. 볼록부(22)는, 오목부(21)의 외주면(18)에 대해, 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다.

이러한 저널 베어링(5A)은, 중심축 O 방향의 양단부에 위치하는 베어링부(11A)의 내주 하중 지지면(15)과 회전축(2)의 외주면(2f)의 간극에, 윤활유에 의한 유막이 형성된다. 이 유막은, 회전축(2)의 회전에 수반하여, 윤활유가 내주 하중 지지면(15)과 회전축(2)의 외주면(2f)의 간극으로 인입되어 형성된다. 이에 의해, 유막이 확실하게 형성되어, 내주 하중 지지면(15)과 회전축(2)의 외주면(2f) 사이의 마찰 저항을 저감시킴과 함께, 회전축(2)의 직경 방향의 진동 감쇠 효과를 발휘한다.

또한, 저널 베어링(5A)은, 중심축 O 방향의 양단부에 위치하는 베어링부(11A)의 외주 하중 지지면(14)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)의 간극에, 윤활유에 의한 유막이 형성된다. 이 유막에 의해, 저널 베어링(5A)과 베어링 하우징(10) 사이에 있어서, 직경 방향의 진동 감쇠 효과를 발휘한다.

또한, 저널 베어링(5A)은, 중심축 O 방향의 중간부에 위치하는 중간 대향부(12A)의 외주 대향면(16)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f) 사이의 제2 간극(102)에, 윤활유에 의한 유막이 형성된다. 이 유막에 의해, 저널 베어링(5A)과 베어링 하우징(10) 사이에 있어서, 직경 방향의 진동 감쇠 효과를 발휘한다.

따라서, 상술한 제1 실시 형태의 과급기(1A), 저널 베어링(5A)에 의하면, 중심축 O 방향으로 간격을 둔 2개소에 베어링부(11A)(외주 하중 지지면(14) 및 내주 하중 지지면(15))를 구비한다. 이와 같이, 중심축 O 방향으로 간격을 둔 2개소의 베어링부(11A)가 일체화되므로, 2개소의 베어링부(11A)가 개별로 거동하는 것을 억제한다. 이에 의해, 회전축(2)의 코니컬 모드의 진동을 억제할 수 있다.

또한, 중심축 O 방향으로 인접하는 베어링부(11A)의 사이에, 제1 간극(101)과 제2 간극(102)이 형성되고, 제2 간극(102)은 제1 간극(101)보다도 작다. 이에 의해, 제2 간극(102)에 있어서, 베어링 하우징(10)과 저널 베어링(5A)의 중간 대향부(12A)의 외주 대향면(16) 사이에, 윤활유의 유막을 유지할 수 있다. 이 유막에 의해, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이, 복수의 베어링부(11A)의 외주 하중 지지면(14), 내주 하중 지지면(15)의 사이에, 진동 감쇠 효과를 발휘하는 제2 간극(102)을 구비함으로써, 회전축(2)의 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

또한, 저널 베어링(5A)은, 복수의 베어링부(11A)의 사이에, 제2 간극(102)을 형성하는 중간 대향부(12A)를 일체로 갖는다. 이러한 저널 베어링(5A)에 의해, 회전축(2)의 코니컬 모드 및 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

또한, 제2 간극(102)은, 중심축 O 방향에 있어서 인접하는 외주 하중 지지면(14)의 중간부에 배치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 서로 인접하는 외주 하중 지지면(14)의 중간부에 있어서, 제2 간극(102)에서 유지되는 유막에 의해, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를 유효하게 발휘할 수 있다.

(제2 실시 형태)

다음으로, 본 발명에 관한 과급기, 저널 베어링의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 제2 실시 형태에 있어서는, 저널 베어링의 내주면에도, 진동 감쇠 효과를 발휘하는 유막을 형성할 수 있는 볼록부를 구비하는 구성만이 제1 실시 형태와 다르므로, 제1 실시 형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.

도 3은, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 회전 기계의 저널 베어링을 도시하는 단면도다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서의 과급기(1B)의 저널 베어링(5B)은, 베어링부(11B)와, 중간 대향부(12B)와, 접속부(13)를 일체로 구비한다.

베어링부(11B)는, 저널 베어링(5B)에 있어서, 중심축 O 방향의 양단부에 마련되어 있다. 각 베어링부(11B)는, 외주 하중 지지면(14)과, 내주 하중 지지면(15)을 구비한다.

중간 대향부(12B)는, 중심축 O 방향에 있어서의 2개의 베어링부(11B)의 중간부에 배치되어 있다. 중간 대향부(12B)의 외주 대향면(16)은, 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)에, 직경 방향으로 간극을 두고 대향한다.

중간 대향부(12B)의 내주 대향면(제2 대향면)(17B)은, 회전축(2)의 외주면(2f)에, 직경 방향으로 간극을 두고 대향한다. 중간 대향부(12B)의 내주 대향면(17B)과 회전축(2)의 외주면(2f)의 직경 방향의 간극(이하, 제2 간극(104)이라고 칭함)은, 윤활유에 의한 유막이 유지될 정도의 치수 Cd로 설정된다.

여기서, 저널 베어링(5B)의 직경을 D라고 하면, 예를 들어

Cd/D＝1/1000 내지 20/1000

으로 하는 것이 바람직하다.

접속부(13)는, 중심축 O 방향의 양측에 위치하는 베어링부(11B) 각각과, 중심축 O 방향의 중간부에 위치하는 중간 대향부(12B)를 접속한다.

이러한 저널 베어링(5B)은, 중심축 O 방향으로 간격을 두고 인접하는 2개의 내주 하중 지지면(15)의 사이에, 접속부(13)의 내주면(19)을 형성하는 오목부(23)를 갖고 있다. 이 오목부(23)는, 저널 베어링(5B)의 내주면에 대해 직경 방향 외측으로 오목하게 형성되어 있다.

또한, 저널 베어링(5B)은, 중심축 O 방향으로 인접하는 2개의 오목부(23)의 중간부에, 중간 대향부(12B)의 내주 대향면(17B)을 형성하는 볼록부(24)를 갖는다. 볼록부(24)는, 오목부(23)를 형성하는 내주면(19)에 대해 직경 방향 내측으로 돌출되어 있다.

과급기(1B)는, 상기 저널 베어링(5B)과, 회전축(2)의 외주면(2f) 사이에, 제1 간극(103)과, 제2 간극(104)을 구비한다.

제1 간극(103)은, 오목부(23)(내주면(19))와, 회전축(2)의 외주면(2f) 사이에 형성된다. 이 제1 간극(103)은, 직경 방향으로 치수 Cg를 갖고 있다.

제2 간극(104)은, 볼록부(24)(내주 대향면(17B))와, 회전축(2)의 외주면(2f) 사이에 형성된다. 제2 간극(104)은, 직경 방향으로, 치수 Cg보다도 작은 치수(제2 치수) Cd를 갖고 있다. 또한, 오목부(23)의 내주면(19)과, 회전축(2)의 외주면(2f)은, 본 발명의 제1 간극 형성부(F3)를 구성하고 있다. 볼록부(24)의 내주 대향면(17B)과, 회전축(2)의 외주면(2f)은, 본 발명의 제2 간극 형성부(F4)를 구성하고 있다.

이러한 저널 베어링(5B)은, 상기 제1 실시 형태의 저널 베어링(5A)과 마찬가지로, 중심축 O 방향 양단부의 베어링부(11B)의 내주 하중 지지면(15)과 회전축(2)의 외주면(2f) 사이에, 윤활유에 의한 유막이 형성된다. 이에 의해, 유막이 확실하게 형성되어, 내주 하중 지지면(15)과 회전축(2)의 외주면(2f) 사이의 마찰 저항을 저감시킴과 함께, 회전축(2)의 직경 방향의 진동 감쇠 효과를 발휘한다.

또한, 저널 베어링(5B)은, 중심축 O 방향 양단부의 베어링부(11B)의 외주 하중 지지면(14)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f) 사이에, 윤활유에 의한 유막이 형성된다. 이 유막에 의해, 저널 베어링(5B)과 베어링 하우징(10) 사이에 있어서, 직경 방향의 진동 감쇠 효과를 발휘한다.

또한, 저널 베어링(5B)은, 중심축 O 방향 중간부의 중간 대향부(12B)의 외주 대향면(16)과 베어링 하우징(10)의 내주면(10f) 사이에, 윤활유에 의한 유막이 형성된다. 이 유막에 의해, 저널 베어링(5B)과 베어링 하우징(10) 사이에 있어서, 직경 방향의 진동 감쇠 효과를 발휘한다.

또한, 저널 베어링(5B)은, 중심축 O 방향 중간부의 중간 대향부(12B)의 내주 대향면(17B)과 회전축(2)의 외주면(2f) 사이에, 윤활유에 의한 유막이 형성된다. 이 유막에 의해, 저널 베어링(5B)과 회전축(2) 사이에 있어서, 직경 방향의 진동 감쇠 효과를 발휘한다.

따라서, 상술한 제2 실시 형태의 과급기(1B), 저널 베어링(5B)에 의하면, 중심축 O 방향으로 간격을 둔 2개소에 베어링부(11B)(외주 하중 지지면(14) 및 내주 하중 지지면(15))가 마련되어 있다. 이와 같이, 중심축 O 방향으로 간격을 둔 2개소의 베어링부(11B)가 일체화되므로, 2개소의 베어링부(11B)가 개별로 거동하는 것을 억제한다. 이에 의해, 회전축(2)의 코니컬 모드의 진동을 억제할 수 있다.

또한, 저널 베어링(5B)의 내주면에 있어서, 중심축 O 방향으로 인접하는 베어링부(11B)의 사이에, 제1 간극(103)과 제2 간극(104)이 형성되고, 제2 간극(104)은 제1 간극(103)보다도 작다. 이에 의해, 제2 간극(104)에 있어서, 회전축(2)과 저널 베어링(5B)의 중간 대향부(12B)의 내주 대향면(17B) 사이에, 윤활유의 유막을 유지할 수 있다. 이 유막에 의해, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이, 복수의 베어링부(11B)의 내주 하중 지지면(15)의 사이에, 진동 감쇠 효과를 발휘하는 제2 간극(104)을 구비함으로써, 회전축(2)의 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 저널 베어링(5B)의 외주면에 있어서, 중심축 O 방향으로 인접하는 베어링부(11B)의 사이에, 제1 간극(101)과 제2 간극(102)이 형성되고, 제2 간극(102)은 제1 간극(101)의 치수 Cg보다도 작은 치수 Cd를 직경 방향으로 갖는다. 이에 의해, 제2 간극(102)에 있어서, 베어링 하우징(10)과 저널 베어링(5B)의 중간 대향부(12B)의 외주 대향면(16) 사이에, 윤활유의 유막을 유지할 수 있다. 이 유막에 의해, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이, 축선 O 방향에 있어서의 복수의 베어링부(11B)의 외주 하중 지지면(14)의 사이, 및 내주 하중 지지면(15)의 사이에, 각각 진동 감쇠 효과를 발휘하는 제2 간극(102, 104)을 구비함으로써, 회전축(2)의 패럴렐 모드의 진동을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 저널 베어링(5B)은, 복수의 베어링부(11B)의 사이에, 제2 간극(102, 104)을 형성하는 중간 대향부(12B)를 일체로 갖는다. 이러한 저널 베어링(5B)에 의해, 회전축(2)의 코니컬 모드 및 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

또한, 제2 간극(104)은, 중심축 O 방향에 있어서 인접하는 내주 하중 지지면(15)의 중간부에 배치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 서로 인접하는 내주 하중 지지면(15)의 중간부에 있어서, 제2 간극(104)에서 유지되는 유막에 의해, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를 유효하게 발휘할 수 있다.

(제2 실시 형태의 제1 변형예)

상술한 제2 실시 형태에서는, 저널 베어링(5B)의 외주면에, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 오목부(21)에 의해 형성되는 제1 간극(101)과, 볼록부(22)에 의해 형성되는 제2 간극(102)을 구비하도록 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 4는, 제2 실시 형태의 제1 변형예에 있어서의 저널 베어링의 구성을 도시하는 모식도다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 이 제1 변형예의 저널 베어링(5C)은, 베어링부(11C)와, 중간 대향부(12C)와, 접속부(13)를 일체로 구비하고 있다.

과급기(1C)는, 저널 베어링(5C)의 내주면측에, 상술한 제2 실시 형태와 마찬가지로, 오목부(23)의 내주면(19)에 의해 형성되는 제1 간극(103)과, 볼록부(24)의 내주 대향면(17C)에 의해 형성되는 제2 간극(104)을 구비하고 있다.

과급기(1C)는, 저널 베어링(5C)의 외주면에, 오목부(21)나 볼록부(22)가 형성되어 있지 않다.

이러한 과급기(1C)는, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 저널 베어링(5B)의 내주면에 형성된 오목부(23) 및 볼록부(24)와, 회전축(2)의 외주면(2f)과의 사이에, 각각 제1 간극(103), 제2 간극(104)을 갖고 있다. 이에 의해, 제2 간극(104)에 있어서, 회전축(2)의 외주면(2f)과 중간 대향부(12C)의 내주 대향면(제2 대향면)(17C) 사이에, 윤활유의 유막을 유지할 수 있다. 이 유막에 의해, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이, 복수의 베어링부(11C)의 내주 하중 지지면(15)의 사이에, 진동 감쇠 효과를 발휘하는 제2 간극(104)을 구비함으로써, 회전축(2)의 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

(제2 실시 형태의 제2 변형예)

또한, 제2 실시 형태에서는, 저널 베어링(5B)의 내주면에, 볼록부(24)에 의해 형성되는 제2 간극(104)을 구비하도록 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 5는, 제2 실시 형태의 제2 변형예에 있어서의 회전 기계, 저널 베어링의 구성을 도시하는 모식도다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 이 제2 변형예의 과급기(1D)는, 저널 베어링(5D)에 있어서 중심축 O 방향으로 인접하는 베어링부(11D)의 사이에, 축측 돌기(30)를 구비한다. 축측 돌기(30)는, 회전축(2)의 외주면(2f)으로부터 직경 방향 외측으로 돌출된다.

과급기(1D)는, 축측 돌기(30)와, 저널 베어링(5D)의 내주면에 형성된 오목부(26) 사이에, 제2 간극(106)을 구비하고 있다. 제2 간극(106)의 직경 방향에 있어서의 치수 Cd는, 회전축(2)의 외주면(2f)과, 오목부(26) 사이에 형성되는 제1 간극(105)의 치수 Cg보다도 작다. 또한, 오목부(26)의 내주면(26f)과, 회전축(2)의 외주면(2f)은, 본 발명의 제1 간극 형성부(F5)를 구성하고 있다. 또한, 축측 돌기(30)의 외주면(30f)과, 오목부(26)의 내주면(26f)은, 본 발명의 제2 간극 형성부(F6)를 구성하고 있다.

이러한 과급기(1D)는, 축측 돌기(30)와, 오목부(26) 사이에, 제2 간극(106)을 형성하고 있다.

이와 같이, 과급기(1D)는, 제2 간극(106)에 형성되는 유막에 의해, 진동 감쇠 효과를 발휘함으로써, 회전축(2)의 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

(제2 실시 형태의 제3 변형예)

또한, 제2 실시 형태에서는, 저널 베어링(5B)의 외주면에, 볼록부(22)에 의해 형성되는 제2 간극(102)을 구비하도록 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 6은, 제2 실시 형태에 있어서의 회전 기계, 저널 베어링의 제3 변형예의 구성을 도시하는 모식도다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 이 제3 변형예의 과급기(1E)는, 저널 베어링(5E)에 있어서 중심축 O 방향으로 인접하는 2개의 베어링부(11E)의 사이에, 하우징측 돌기(40)를 구비하고 있다. 하우징측 돌기(40)는, 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)으로부터 직경 방향 내측으로 돌출된다.

과급기(1E)는, 하우징측 돌기(40)의 내주면(40f)과, 오목부(25)의 외주면(25f) 사이에, 제2 간극(108)을 구비하고 있다. 제2 간극(108)의 직경 방향에 있어서의 치수 Cd는, 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)과, 오목부(25) 사이에 형성되는 제1 간극(107)의 치수 Cg보다도 작다.

이러한 과급기(1E)는, 하우징측 돌기(40)와, 저널 베어링(5E)의 외주면에 형성된 오목부(25) 사이에, 제2 간극(108)을 갖고 있다. 이에 의해, 회전축(2)의 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

(제3 실시 형태)

다음으로, 본 발명에 관한 과급기의 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 제3 실시 형태에 있어서는, 제1, 제2 실시 형태에 비해, 윤활유 공급부를 구비하는 구성만이 다르므로, 제1, 제2 실시 형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.

도 7은, 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 회전 기계의 저널 베어링을 도시하는 단면도다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 이 제3 실시 형태에 있어서의 과급기(1F)는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성의 저널 베어링(5A)을 구비한다.

과급기(1F)는, 윤활유 공급부(60F)를 추가로 구비한다. 윤활유 공급부(60F)는, 저널 베어링(5F)의 중간 대향부(12A)와, 회전축(2) 및 베어링 하우징(10) 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 유로(61)를 갖는다. 윤활유 유로(61)는, 중심축 O 주위의 둘레 방향으로 하나 이상이 마련되어 있다. 윤활유 공급부(60F)는, 펌프(도시하지 않음) 등에 의해, 중간 대향부(12A)와, 회전축(2) 및 베어링 하우징(10) 사이로 윤활유를 송입한다.

이러한 윤활유 공급부(60F)는, 윤활유 유로(61)를 통해 송입되는 윤활유에 의해, 제2 간극(102)에 윤활유에 의한 유막이 형성된다.

이와 같이 구성함으로써, 제2 간극(102)에 형성되는 유막에 의해, 복수의 베어링부(11A)끼리의 중간부에서, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를, 한층 더 얻을 수 있다.

따라서, 상술한 제3 실시 형태의 과급기(1F)에 의하면, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제2 간극(102)에 있어서, 베어링 하우징(10)과 저널 베어링(5A)의 중간 대향부(12A)의 외주 대향면(16) 사이에, 윤활유 공급부(60F)에서 송입된 윤활유에 의한 유막을 형성할 수 있다. 이 유막에 의해, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를 높일 수 있다. 이와 같이, 윤활유에 의한 유막에 의해 진동 감쇠 효과를 발휘하는 제2 간극(102)을 구비함으로써, 윤활유의 급유압에 의해 회전축(2)의 패럴렐 모드의 진동을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 저널 베어링(5C)에 있어서 중심축 O 방향으로 간격을 둔 2개소의 베어링부(11A)가 일체화되므로, 2개소의 베어링부(11A)가 개별로 거동하는 것을 억제한다. 이에 의해, 회전축(2)의 코니컬 모드의 진동을 억제할 수 있다.

(제4 실시 형태)

다음으로, 본 발명에 관한 과급기의 제4 실시 형태에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 제4 실시 형태에 있어서는, 제1 내지 제3 실시 형태에 비해, 윤활유 공급부를 구비하는 구성만이 다르므로, 제1 내지 제3 실시 형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.

도 8은, 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 회전 기계의 저널 베어링을 도시하는 단면도다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 이 제4 실시 형태에 있어서의 과급기(1G)는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성의 저널 베어링(5G)을 구비한다.

과급기(1G)는, 윤활유 공급부(60G)를 추가로 구비한다. 윤활유 공급부(60G)는, 저널 베어링(5G)의 각 베어링부(11A)와, 회전축(2) 및 베어링 하우징(10) 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 유로(62)를 갖는다. 윤활유 공급부(60G)는, 펌프(도시하지 않음) 등에 의해, 각 베어링부(11A)의 외주 하중 지지면(14)과 베어링 하우징(10) 사이, 및 내주 하중 지지면(15)과, 회전축(2) 사이로 윤활유를 송입한다.

이러한 윤활유 공급부(60G)는, 윤활유 유로(62)를 통해 송입되는 윤활유에 의해, 각 베어링부(11A)의 외주 하중 지지면(14)과 베어링 하우징(10) 사이, 및 내주 하중 지지면(15)과, 회전축(2) 사이에 각각 윤활유에 의한 유막이 형성된다.

따라서, 상술한 제4 실시 형태의 과급기(1G)에 의하면, 외주 하중 지지면(14), 내주 하중 지지면(15)과, 회전축(2) 및 베어링 하우징(10) 사이로 윤활유가 송입되어, 중심축 O 방향으로 간격을 둔 복수 개소에 있어서, 윤활유의 급유압에 의해 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를, 보다 유효하게 얻을 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 저널 베어링(5G)에 있어서 중심축 O 방향으로 간격을 둔 2개소의 베어링부(11A)가 일체화되므로, 2개소의 베어링부(11A)가 개별로 거동하는 것을 억제한다. 이에 의해, 회전축(2)의 코니컬 모드의 진동을 억제할 수 있다.

또한, 제2 간극(102)에 있어서, 회전축(2) 및 베어링 하우징(10)과 저널 베어링(5G) 사이에 형성되는 유막에 의해, 회전축(2)의 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다. 복수의 외주 하중 지지면(14), 내주 하중 지지면(15) 사이에, 진동 감쇠 효과를 발휘하는 제2 간극(102)을 구비함으로써, 회전축(2)의 패럴렐 모드의 진동을 억제할 수 있다.

(제5 실시 형태)

다음으로, 본 발명에 관한 과급기, 저널 베어링의 제5 실시 형태에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 제5 실시 형태에 있어서는, 제1 실시 형태와 스러스트 베어링의 구성만이 다르므로, 제1 실시 형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.

도 9는, 본 발명의 제5 실시 형태에 있어서의 과급기의 구성을 도시하는 모식도다. 도 10은, 제5 실시 형태에 있어서의 저널 베어링을 도시하는 단면도다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 이 제5 실시 형태의 과급기(1H)는, 회전축(2)과, 터빈 휠(3)과, 컴프레서 휠(4)과, 저널 베어링(5A)과, 스러스트 베어링(6H)을 구비하고 있다.

스러스트 베어링(6H)은, 과급기(1H)의 하우징(도시하지 않음) 내에 마련되어 있다. 스러스트 베어링(6H)은, 회전축(2)의 중심축 O 방향의 하중을 지지한다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 스러스트 베어링(6H)은, 회전축(2)에 마련된 스러스트 디스크(7H)를 구비하고 있다. 스러스트 디스크(7H)는, 회전축(2)의 외주면(2f)으로부터 직경 방향 외측으로 연장되도록 형성되어 있다. 스러스트 디스크(7H)는, 중심축 O 방향에 있어서의 저널 베어링(5A)의 양측에 각각 마련되어 있다. 각 스러스트 디스크(7H)는, 중심축 O 방향에 있어서, 저널 베어링(5A)의 양측의 단부면(5s)에, 각각 대향하고 있다.

저널 베어링(5A)은, 중심축 O 방향으로 구속하기 위해, 고정 부재(70)에 의해, 베어링 하우징(10)에 고정되어 있다.

이러한 스러스트 베어링(6H)은, 회전축(2)에 마련된 스러스트 디스크(7H)가 저널 베어링(5A)의 단부면(5s)에 맞닿음으로써, 회전축(2)의 중심축 O 방향(스러스트 방향)으로의 이동을 규제한다.

상술한 제4 실시 형태의 과급기(1G)에서는, 스러스트 디스크(7H)를, 저널 베어링(5A)의 단부면(5s)에, 각각 중심축 O 방향으로 대향하도록 하였다. 이에 의해, 스러스트 베어링(6H)은, 스러스트 디스크(7H)와, 저널 베어링(5A)에 의해 구성된다. 그 때문에, 스러스트 베어링(6H)을 구성하는 부품 개수를 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 회전축(2)에 있어서, 스러스트 베어링(6H)을 마련하기 위한 스페이스가 적어지게 되므로, 회전축(2)의 중심축 O 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 회전축(2)을 짧게 함으로써, 회전축(2)의 고유 진동수를 높일 수 있고, 회전축(2)은, 높은 회전수가 되지 않으면 자려 진동이 발생하기 어려워진다. 이것에 의해서도, 회전축(2)의 진동을 억제할 수 있다.

(그 밖의 변형예)

본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상술한 실시 형태에 다양한 변경을 행한 것을 포함한다. 즉, 실시 형태에서 언급한 구체적인 형상이나 구성 등은 일례에 불과하며, 적절하게 변경이 가능하다.

도 11은, 본 발명의 실시 형태의 그 밖의 변형예에 있어서의 저널 베어링의 단면도다.

예를 들어, 도 11에 도시하는 바와 같이, 저널 베어링(5A 내지 5G)은, 그 내주면(5h)을, 둘레 방향으로 복수의 원호상면(80)을 구비한, 이른바 다원호 형상으로 해도 된다. 각 원호상면(80)은, 회전축(2)의 외주면(2f)의 곡률 반경보다도 큰 곡률 반경으로 형성되어 있다.

또한, 상술한 각 실시 형태의 베어링 하우징(10)의 내주면(10f)에는, 볼록부(22, 24)에 대향하도록 돌기(예를 들어, 하우징측 돌기(40))를 마련해도 된다. 마찬가지로 축측 돌기(30)에 대향하는 돌기를 마련해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 저널 베어링(5A 내지 5G)은, 베어링부(11A 내지 11F)와, 중간 대향부(12A, 12B, 12C, 12F)와, 접속부(13)를 일체로 구비하도록 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 저널 베어링(5A 내지 5G)은, 복수의 부품을 조합함으로써 일체화해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 과급기(1A 내지 1H)를, 선박에 사용하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 과급기(1A 내지 1H)는, 자동차 등의 차량용이나, 다른 용도에 사용하는 것이어도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 회전 기계로서 과급기(1A 내지 1H)를 예시하였지만, 회전 기계라면, 예를 들어 압축기 등이어도 된다.

본 발명은, 회전 기계, 저널 베어링에 적용할 수 있다. 본 발명에 따르면, 회전축의 진동을 억제할 수 있다.

1A 내지 1H: 과급기
2: 회전축
2a: 제1 단부
2b: 제2 단부
2f: 외주면
3: 터빈 휠
4: 컴프레서 휠
5A 내지 5G: 저널 베어링
5h: 내주면
5s: 단부면
6A, 6H: 스러스트 베어링
7, 7H: 스러스트 디스크
8: 정지 디스크
10: 베어링 하우징
10f: 내주면
11A 내지 11F: 베어링부
12A, 12B, 12C, 12F: 중간 대향부
13: 접속부
14: 외주 하중 지지면(하중 지지면)
15: 내주 하중 지지면(하중 지지면)
16: 외주 대향면(제2 대향면)
17: 내주면
17B, 17C: 내주 대향면(제2 대향면)
18: 외주면(제1 대향면)
19: 내주면(제1 대향면)
21, 23, 25, 26: 오목부
22, 24: 볼록부
30: 축측 돌기
40: 하우징측 돌기
60F, 60G: 윤활유 공급부
61, 62: 윤활유 유로
70: 고정 부재
80: 원호상면
101, 103, 105, 107: 제1 간극
102, 104, 106, 108: 제2 간극
F1, F3, F5: 제1 간극 형성부
F2, F4, F6: 제2 간극 형성부
O: 중심축

Claims

중심축을 따라 연장되는 회전축과,
상기 회전축을 상기 중심축 주위로 회전 자유롭게 지지하는 저널 베어링과,
상기 저널 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 구비하고,
상기 저널 베어링은,
상기 중심축 방향으로 간격을 둔 복수 개소에 형성되고, 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽에 대향하고, 상기 중심축에 직교하는 방향의 하중을 지지하는 하중 지지면과,
상기 중심축 방향으로 인접하는 상기 하중 지지면의 사이에 형성됨과 함께, 상기 중심축을 중심으로 한 직경 방향으로 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 제1 간극을 형성하는 제1 간극 형성부와,
상기 중심축 방향에 있어서 상기 제1 간극 형성부의 일부에 형성됨과 함께, 상기 직경 방향으로 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에, 상기 제1 간극보다도 작은 제2 간극을 형성하는 제2 간극 형성부를
구비하는 회전 기계.
제1항에 있어서,
상기 저널 베어링은,
상기 중심축 방향으로 간격을 두고 배치되고, 각각 상기 하중 지지면을 갖는 복수의 베어링부와,
상기 중심축 방향으로 복수의 상기 베어링부의 사이에 배치되고, 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 상기 제2 간극을 형성하는 중간 대향부와,
상기 중심축 방향으로 연장되어 복수의 상기 베어링부와 상기 중간 대향부를 접속하고, 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 상기 제1 간극을 형성하는 접속부를
일체로 구비하는 회전 기계.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 저널 베어링과 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급부를 구비하고,
상기 윤활유 공급부는,
상기 제2 간극에 상기 윤활유를 공급하는 회전 기계.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저널 베어링과 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급부를 추가로 구비하고,
상기 윤활유 공급부는,
상기 하중 지지면과, 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽과의 사이에 윤활유를 공급하는 회전 기계.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저널 베어링은,
상기 중심축 방향으로 인접하는 상기 하중 지지면의 사이에 형성되고, 상기 직경 방향에 있어서 상기 제1 간극을 사이에 두고 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽에 대향하는 제1 대향면과,
상기 중심축 방향에 있어서의 제1 대향면의 일부에 형성되고, 상기 직경 방향에 있어서 상기 제2 간극을 사이에 두고 상기 회전축 및 상기 베어링 하우징 중 적어도 한쪽에 대향하는 제2 대향면을 갖는 회전 기계.
제5항에 있어서,
상기 제1 대향면은,
상기 중심축 방향으로 인접하는 상기 하중 지지면보다도 상기 직경 방향으로 오목하게 들어간 오목부에 형성되고,
상기 제2 대향면은,
상기 오목부의 일부에 형성되고, 상기 제1 대향면으로부터 상기 직경 방향으로 돌출된 볼록부에 형성되어 있는 회전 기계.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전축은,
상기 직경 방향 외측으로 돌출되어, 상기 저널 베어링과의 사이에 상기 제2 간극을 형성하는 축측 돌기를 구비하는 회전 기계.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베어링 하우징은,
상기 직경 방향 내측으로 돌출되어, 상기 저널 베어링과의 사이에 상기 제2 간극을 형성하는 하우징측 돌기를 구비하고 있는 회전 기계.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 간극은, 상기 중심축 방향에 있어서 인접하는 상기 하중 지지면의 중간부에 형성되어 있는 회전 기계.
회전축을 중심축 주위로 회전 자유롭게 지지하는 저널 베어링이며,
상기 중심축을 중심으로 한 직경 방향의 외측을 향하는 외주면 및 상기 직경 방향의 내측을 향하는 내주면 중 적어도 한쪽에,
상기 중심축 방향으로 간격을 둔 복수 개소에 형성되고, 상기 중심축에 직교하는 방향의 하중을 지지하는 하중 지지면과,
상기 중심축 방향으로 인접하는 상기 하중 지지면의 사이에 형성되고, 상기 하중 지지면보다도 상기 직경 방향으로 오목하게 형성된 오목부와,
상기 중심축 방향에 있어서의 상기 오목부의 일부에 형성되고, 상기 오목부로부터 상기 직경 방향으로 돌출된 볼록부를
구비하는 저널 베어링.