KR840000024B1 - 고속회전축용 베어링 조립체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고속회전축용 베어링 조립체

제1도는 본 발명에 의하여 구성된 베어링 조립체를 보유하는 과급기(Turbocharger)의 단면도.

제2도는 과급기의 베어링 지지체의 단면도.

제3도는 베어링 조립체의 단면도.

제4도는 제3도의 4-4선 단면도.

제5도는 과급기의 다른부분의 정면도.

제6도는 본 발명의 변형예를 표시하는 부분단면도.

제7도는 제6도의 7-7선 단면도.

본 발명의 과급기(Turbocharger) 축(軸)의 모양인 고속회전축용 베어링 조립체에 관한 것으로서, 이 베어링 조립체는 슬리브 베어링과 볼베어링을 포함한다.

이슬리브 베어링은 그 축의 일단의 부분에서 반경방향 하중을 지지하고, 볼베어링은 그 축의 타단의 부근에서 반경방향 하중을 지지한다. 그 축은 어느 방향에 있어서도 추력(Thrust)하중을 지지한다. 내연기관의 과급기 회전자(Turbo charger Rotor)용 베어링은 대단히 곤란한 기술적 문제를 일으킨다.

이들 문제는 다음과 같은 사실에 기인된다.

즉, 회전축은 125,000 RPM 정도의 고속으로 작동하는 것 및 또, 이축은 반경방향 하중과 축방향의 추력하중을 받는 것에 의해서 기인되는 것이다.

이 추력하중은 주로 한쪽방향으로 존재하나 그러나 경우에 따라서는 반대방향으로도 축방향 하중이 존재한다.

그리고 축의 터어빈끝은 대단히 고온이므로, 이 열이 베어링 윤활제를 손상되게 하여 베어링 재료의 특성에 변화를 발생하게 할 우려성이 있다. 또한, 축과 회전자는 보통 기하학적 중심이 아닌, 질량 중심의 주위를 운동하는 경향이 있으며, 특히 어떤 임계(臨界)속도에 있어서 특히 그러한 경향이 있다.

따라서 회전자가 중심 축상에서 회전하면 회전자의 중심축 즉, 기하학적 중심선은 원형통로를 그리면서 요동하고, 이 요동이 다른 곤란한 문제를 주게되는 것이다.

본 발명은 물론, 이와 같은 특수한 문제의 해결을 시도한 베어링을 제공하는 것이다.

예컨대, 미국특허 3,056,634호는 부동(浮動)슬리브 베어링을 포함한 과급기를 개시하고 있다.

윤활재의 막(膜)이 축과 슬리브 베어링과의 사이에 존재하여서 축의 회전운동을 지지하고, 다른 막이 베어링과 베어링 지지체 즉, 하우징과의 사이에 존재하여서 베어링이 부유(浮遊)하는 것에 의하여 요동을 조절한다.

또한 따로 활주하는 추력 베어링이 슬리브 베어링의 한쪽끝에 설치되어 있다.

미국특허 제3,043,636호는 부동 슬리브 베어링을 개시하고 있으나, 이 특허에 있어서는 활주하는 추력 베어링이 슬리브 베어링과 일체적으로 되어 있다.

그러나 이들 특허에 개시하고 있는 베어링 및 다른 종래의 베어링은 작동 가능하지만, 반경방향 하중이 통상가벼워서 주로 추력 베어링에 발생되는 과대한 힘의 손실과 같은 결점을 보유하고 있다.

볼베어링과 롤러 베어링과 같은 마찰이 없는 베어링은 유체 역학적 슬리브 베어링보다 적은 손실을 보유하고 있지만, 현재까지 과급기에 사용되지 않고 있다.

만일 이러한 베어링을 터어빈 끝에 사용하였더라면, 그 열로 인하여 베어링의 수명이 저하될 것이고 또한, 베어링의 값이 고가로 된다. 그 밖에도 가벼운 반경방향 하중과 고속으로서 작용될시에는, 볼 또는 롤러는 회전대신에 미끌어지는 경향이 있으며, 이와 같은 작동에 의하여 베어링은 급속히 약화가 되어버리는 결점이 있다.

본 발명의 총괄적인 목적은 비교적 수명이 길고 비용이 적게들며, 또한 힘의 손실이 적은 개량된 베어링 조립체를 제공함에 있는 것이다. 이 힘의 손실이 적게되는 결과 효율이 높게되어 변화되는 엔진작동에의 응답이 민감하게 된다.

본 발명에 의한 장치는 하우징내의 회전자를 지지하기 위한 베어링 조립체를 보유하고, 이 베어링 조립체는 유체역학적 슬리브 베어링과 볼베어링을 함유한다.

슬리브 베어링은 회전자 축의 터어빈 끝에서 반경방향 하중을 지지하고, 또한 볼베어링은 회전자축의 압축기 끝에서 반경방향 하중을 지지한다. 또한 볼베어링은 보통 회전자의 터어빈 끝에서 압축기 끝에의 방향의 주(主)된 축방향 추력하중도 지지하고, 또 전기한 볼베어링은 반대방향의 회전자 추력하중도 지지한다.

베어링상에 실질적으로 통상 존재하는 추력하중은 한층더, 반경방향의 가벼운 하중에 있어서 볼의 미끄러짐을 저지한다.

또한 이 베어링 조립체는 회전자와 하우징과의 사이에 윤활재의 고형막(固形膜)을 형성하는 수단을 포함한다.

이하 첨부된 도면에 의거 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1도를 참조하면, 본 발명에 의하여 구성된 베어링조립체를 가지는 과급기는 압축기케이싱(11)에 의하여 형성된 하우징(10), 터어빈케이싱(12) 및 중앙 베어링 지지체(13)를 보유한다.

기름밀봉판(14)은 지지체(13)와 압축기 케이싱(11)과의 사이에 설치되고, 지지체(13), 기름밀봉판(14) 및 양케이싱(11)(12)은 적당한 고정구(미도시)에 의하여 일체적으로 고정한다.

전기한 압축기 케이싱(11)은 압축기 차륜(18)을 내부에 수용하고, 또한 이와 같이 터어빈케이싱(12)은 터이빈차륜(21)을 포위하고 있다.

두 개의 차륜(18) 및 (21)은 회전축(26)의 양단에 고정되며, 이것의 부품인 차륜(18)(21) 및 회전축(26)은 터어빈 회전자(25)를 형성한다.

전기한 터어빈차륜(21)은 제1도에 표시한 바와 같이 좌측단부에 고정되고, 그리고 압축기차륜(18)은 회전축(26)의 위에 위치하여 너트(29)로서 고정된다.

베어링 지지체 즉, 하우징(10)은 복수의 반경방향의 지주(32)에 에 의하여 지지된 보통 통상(筒狀)의 부품(31)을 함유하고 있다.

이 부품(31)에는 구멍(37)이 형성되고, 회전축(26)을 회전자재하게 지지하는 베어링 조립체(38)을 수용한다.

베어링 하우징(13)의 지주(32)의 하나에 윤활유 통로(39)가 형성되며, 그 반경방향 외단에서 윤활유 통로(39)는 윤활유 입구 개구부(41)를 형성한다.

그 지지체(13)는, 개구부(41)가 형성된 통상의 외벅(33)을 보유한다. 또한 이 외벽(33)의 제일 하단에는 윤활유출구(40)가 형성되어 있다. 엔진 및 과급기는 운전중 엔진윤활유 계통의 윤활유는 압력하에서 입구 개구부(41) 및 통로(39)에 흡입되고, 이 윤활유는 통로(39)의 지류(支流)(39a)(39b) 및 (39c)로 흘러서 후술하는 바와 같이 베어링 조립체(38)의 부품을 윤활한후 하우징(10)의 하부실(42)로 낙하되고, 그리고 출구(40)에 접속될 관(미도시)이 윤활유를 윤활계통의 기름저류 통으로 운반한다.

베어링조립체(38)는 통체(筒體)(51)와 볼베어링(52)을 포함하고, 베어링 하우징(10)의 구멍(37)은 원통상이고, 통체(51)의 원통상외면(51)을 수용한다.

전기한 통체(51)는 터어빈 차륜(21)의 단부에 있어서 회전축(26)의 외면에 근접하고, 유체역학적 베어링부분(54)을 형성한다.

이 유체역학적 베어링부분(54)을 제외하고는 통체(51)의 내측은 요(凹)부 형상(56)을 이루어 공간부(57)를 형성한다.

복수의 경사구멍(58)은 (제1도와 제3도) 통체(51)의 벽을 관통하고, 또한 이 경사구멍(58)의 외단부는 통체(51)의 외부표면중의 환상흠(59)내에 위치한다.

이 흠(59)은 제1도에서 표시한바와 같이 통로의 지류(39b)와 합쳐지게 되는 것이다

축방향 홈(61)은 베어링(54)에 각 구멍(58)의 내단의 장소에 형성되고, 그 결과 과급기의 운전중 윤활유는 지류(39b), 홈(59), 구멍(58), 축방향홈(61)을 유통하고, 그리하여서 축(26)과 베어멍부분(54)과의 사이를 축방향으로 흐른다.

베어링의 기술분야의 숙련자에게는 잘알려진 바와 같이 이 윤활유는 축과 베어링과의 사이에 윤활유 막을 형성한다.

통체(51)의 체체길이의 대체로 중간에 복수의 반경방향 구멍(66) 및 그 외면에 환상홈(67)을 설치하고, 이 구멍(66)에 의하여 공간부(57)에 유입되어지는 윤활유는 홈(67) 및 베어링 하우징(10)의 아래쪽에 형성된 구멍(63)(제1도)을 통하여서 베어링 조립체로부터 유출된다.

베어링조립체(38)의 압축기 단부에 있어서, 추력 베어링 지지부분(71)이 통체(51)위에 형성된다.

제4도에 잘 표시된 바와 같이 추력 베어링 지지부분(71)은 반경방향으로 확대되며, 원형의 내부 개구부(72)를 보유한다.

베어링조립체(38)는 베어링하우징(10)속에서 회전을 못하게 하며, 그리고 본원실시예에서는 그것을 달성하기 위하여 확대부분(71)의 외측(73)에 정방형의 비원(非圓) 윤곽(輪郭)을 형성하고, 기름밀봉판(14)에는 외면(73)과 교합되는 플랜지(74)를 설치하였다.

제1도 및 제5도에 표시한 바와 같이 기름밀봉판(14)은 적어도 2개의 축방향 플랜지(74)를 보유하며, 이 플랜지(74)는 외면(73)적어도 일부면에 위치하게 된다.

기름밀봉판(14)은 과급기 하우의 정지부품이므로서, 플랜지(74)는 베어링 조립체의 회전을 저지한다.

그러나 외면(73)과 플랜지(74)와의 사이에는 적은 간극이 있으며, 이때문에 베어링 조립체의 반경방향 운동이 어느 정도 가능하다.

전기한 바와 같이 정방형 대신에, 확대부분(71)은 원형이 아닌 다른 형태를 이루거나 혹은 핀과 그것에 합해직 구멍의 기구와 같은 전연다른 장치를 설치하여서 회전을 지지하는 것으로도 할 수 있다.

볼베어링(52)은 제1도에 표시한 바와 같이 확대부분(71)의 원형개구속에 설치되고, 볼베어링(52)은 원형의 외부 및 내부궤도륜(軌道輪)(81)과 (82)및 보존기(保存器)내에 설치된 병수의 볼 (83)을 보유한다. 외부궤도륜(81)은 확대부분(71)에 예컨데, 압력을 가하는 것에 의하여 개구부(72)내에 고정되고, 외부궤도륜(81)의 터어빈 축은 개구부(72)의 저벽부(84)에 교합한다.

유판(流板)(14)은 외부궤도륜(81)의 압축기측에 대단히 근접하고 있는 다른 다수의 축플랜지(86)를 보유한다.

그러므로 볼베어링 외부궤도륜(81)은 회전과 두방향으로 축운동을 저지한다.

도시된 실시예에 있어서, 유판(14)에 180°의 간격을 둔 2개의 똑바른 플랜지(74)(제5도) 및 반경방향의 내쪽으로 이간하여서 플랜지(74)로부터 90°간격을 둔 2개의 아치형의 플랜지(86)가 형성된다.

또한 베어링 조립체(38)는 베어링(52)의 내부궤도륜에 압축하여 끼워넣어서 그것을 후술하는 바와 같이 보전지지하는 통체 즉, 환상(環狀)의 스페이서(87)를 보유한다.

환상 스페이서(87)는 축(26)의 위에 위치하게 되고, 스페이서(87)의 터어빈 단부는 축(26)위에 형성된 바경방향의 견부(扁部)(88)에 접촉하고, 스페이서의 그 끝에는 반경반향의 바깥쪽으로 확대된 플랜지(89)가 형성되며, 이 플랜지는 견부(88)와 내부궤도륜(82)과의 사이에끼워직다. 통체(91)가 축(26)의 주위에서 볼베어링(52)과 압축기 차륜(18)과의 사이에 위치하고, 통체(91)는 내부궤도륜(82)에 인접된다.

그 결과, 너트가 축(26)에 조여졌을 때에 스페이서(87)와 내부궤도륜(82)은 견부(88)와 통체(91)사이에 견고히 고착되며, 그 통체(91)는 축(26)위에 긴밀하게 밀착되며, 이는 유판(14)과 반경방향으로 일치한다. 통체(91)의 외측면에 있는 환상홈(93)은 윤활유의 누출(漏出)을 방지하는 밀폐링(94)을 수용하고, 그 통체(91)의 외측면 위의 기름받침판 (96)은 윤활유를 밀폐구역으로부터 방출시킨다.

윤활유 통로(39)의 지류(39c)는 볼베어링(52)에 윤할유를 공급하기 위하여 연결된다.

그 지류(39c)는 반경방향의 통로(39)에서 통체(51)의 압축기 끝쪽으로 경사하여 있으며, 통체(51)의 외부표면에 있는 환상홈(101)은 지류(39c)와 연통되고, 축방향 통로(102)가 홈(101)으로부터 개구부(72)의 저부벽(84)에 까지 연장된다.

삽입체(103)가 통로(102)내에 설치되는 것이 소망스러우며, 그것을 작은 직경의 구멍(104)를 보유한다.

구멍(104)은 대체로 볼(83)과 일열로 되며 또한 운전중 윤활유가 구멍(104)으로부터 분사되어서 볼(83)위에 분무된다.

또한, 윤활유를 개구부(72)로부터 배출시키기 위하여 확대부분(71)의 벽에 어떠한 각도로서 이간한 복수개의 구멍(106)이 형성되어 있다. 통로(39)의 제3의 지류(39c)는 반경방향의 바깥쪽 및 베어링 하우징의 터어빈쪽의 방향으로 경사하여 있으며, 베어링 지지체의 근접한 벽(105)에 대하여서 윤활유를 분출하여서 과급기의 터어빈 측을 냉각한다.

과급기의 작동중 축(26)위의 축방향 추력중은 보통 압축기차륜(18)의 방향이 되나 그러나 어떠한 경우는 추력하중은 방향을 바꿀수가 있다. 볼베어링(52)은 외부궤도륜(81), 내부궤도륜(82) 혹은 양궤도륜을 분할하는 것에 의하여 어느쪽의 방향의 추력하중에 견딜 수 있도록 설계되어 있다.

전기한 예에 있어서는, 내부궤도륜(82)만이 분할되어서 2부분(108)과 (109)를 보유한다.

이 두부분을 도시된 바와 같이 플랜지(89)와 통체(91)와의 사이에 장착된 경우와 함꼐 긴밀하게 체결된다.

과급기에 베어링(52)을 조립하기 전에 2부분(108)과 (109)는 통체(87)에 의하여 조립된 상태로 보전지지된다.

각 부분의 내부모서리(111)는 볼(83)을 수용하고 있는 아치형 개폐기를 보유하고, 외부궤도륜(81)은 볼을 수용하고 있는 아치형 환상홈(112)을 보유한다.

도시하고 있는 바와 같이 내부궤도륜(82)을 분할하는 것에 의하여 양방향의 비교적 높은 방향하중 및 반경방향 하중에 견딜 수 있도록 볼베어링을 구성하는 것이다.

볼베어링(52)을 조립하기 위하여 볼(83)과 볼 보전기를 먼저 외부궤도륜(81)에 장착하고, 볼과 볼 보전기와의 사이에는 충분한 틈이 있으므로 볼은 홈(112)속에 압입된다.

그리하여 내부궤도륜(82)의 2부분 (108)과 (109)이 볼의 양축에 장착되어지는 것이다.

이 배열에 의하여 홈(109)과 (111)는 어느한쪽 방향의 축방향 하중에도 견디어 낼 수 있는 비교적 크고, 강한 반경방향의 견부(扁部)를 보유한다.

과급기의 작동중 윤활유는 통로(39)속에 유입되어서 지류(39a)(39b) 및 (39c)를 유통하고, 축(26), 차륜(18)과(21), 통체(91), 스페이서 (87) 및 볼베어링(52)의 내부궤도륜이 회전한다.

지류(39b), 구멍(58) 및 홈(61)을 유통하는 윤활유는 통체(51)와 축과의 사이에 막을 형성하고, 통체의 베어링부분(54)은 축(26)의 터어빈 끝에서 반경방향 하중을 지지한다.

또한, 베어링 조립체(38)도 탄력적으로 지지체(13)내에 설치된다. 여러가지의 탄성재료의 얇은 층 또는 윤활유의 얇은막과 같은 종류의 탄성마운트(Mount)가 설치되지만, 본발명의 실시예에서는 얇은 윤활유막이 바람직하다.

윤활유는 통로(39), 지류(39b) 및 (39c)를 통하여 또는 홈(59) 및 (101)속으로 유입하여서 통체(51)와 구멍(37)과의 사이에 막을 형성하고, 통체(51)는 하우징 속에서 부한다.

고속회전중의 회전자(25)가 임계속도 부근에서 회전하면, 회전자는 그 질량중심의 주위를 요동하는 경향이 있다.

베어링 조립체(38)와 지지체(13) 사이의 유막(油膜)은 탄력성이 있거나 혹은 반강성(半剛性)의 지지체를 형성하므로 상기한 바와 같은 요동운동이 가능하지만, 또한 유막은 댐핑(damping) 작용을 하여 베어링 조립체를 지지체(13)로부터 격리시킨다.

상기한 베어링 지지체(13)는 베어링 조립체를 확실하게 보전지지하는 것에 의하여 그와 같은 요동을 저지하도록 설계할 수도 있으나, 그렇게 하는 것에 의하여 특히 임계속도에 있어서 부품에 큰힘이 가해지며, 고장의 원인으로 된다.

따라서 이 탄성 즉, 부유물의 부착에 의하여 회전자는 큰힘을 발생하는 일없이 임계속도 대(帶)을 통과 할 수가 있다.

그러나 베어링조립체의 회전은 정방형의 외면(73)과 플랜지(74)에 의하여 저지된다.

물론 윤활유는 통로(102)를 통하여서 볼베어링(52)을 윤활하고, 베어링(52)은 축(26)의 압축기끝에서 반경방향 하중을 지지한다.

그 끝에서 반경방향 하중의 경로는 스페이서(87), 볼베어링(52) 베어링 지지부재(71)를 통해서 지지부재(71)에 인접된 구멍(37)에 도달한다. 축방향 하중이 압축기 차륜(18)쪽으로 향하는 경우에는 하중결로는 견부 즉, 융기부(88), 스페이서(87)의 플랜지(89), 내부궤도륜의 부분(108), 볼(83), 외부궤도륜(81) 및 플랜지(86)의 단면을 경유한다.

축방향 하중이 반대방향의 경우에는 하중경로는 차륜(81)에서 통체(91), 내부궤도륜의 부분(109), 볼(83), 외부궤도륜(81), 베어링 지지부재(71)의 저벽(84)을 거쳐서 베어링 하우징(13)의 근접하는 반경방향 면(113)에 도달한다.

그러나 반경방향의 제동작용을 얻기 위하여 어떠한 축방향의 간극을 요한다.

회전자(25)상의 추력방향은 제1도에 도시한 바와 같이 정상적으로 우측으로 향하며, 이 추력하중은 기름밀봉판(14)에 의하여 지지된다.

하중경로는 회전자(25)에서 베어링조립체 그리고 아치형 플랜지(86)까지 향한다.

이와 같이 도면(1)에 도시한 바와 같이 볼베어링의 외부궤도륜(31)의 우측면은 정상적으로 플랜지(86)의 좌측면에 대응하여 지탱한다.

전기한 바와 같이 베어링조립체는 그 부유설치에 의하여 기하학적 중심주위에서 진동하게 되며, 이 운동과 추력하중과의 조합으로 볼베어링(25)과 플랜지(86)와의 접촉면에서 마모와 부식을 일으킨다.

이와 같은 마모와 부식에 기인된 고장은 베어링(52)과 플랜지(86)와의 사이에 넓은 접촉면을 마련하므로서 방지될 수 있고 상기조건에서 마모와 부식에 저항할 부분의 재료를 잘 선택하므로서 방지될 수 있다.

제6도, 제7도는 전기한 마모 및 부식방지 기구를 포함한 본 발명의 변형된 실시예 형태이다.

제6도와 제7도에 표시한 기구는 중앙베어링 지지체(120), 기름 및 봉쇄판(121), 압축기차륜(122), 회전자축(123)과 통체(124)를 포함하며, 이들은 제1도에서 제5도에 도시한 베어링지지체(13), 기름밀봉판(14), 차륜(18), 축(26) 및 통체(91)와 동일하다.

거기에 베어링조립체(126)가 설치되며, 이것은 통체(127)와 볼베어링(128)을 포함하고, 전술한 바와 같이 통체(127)는 윤활유 막에 의하여 지지체(120)의 구멍(29)속에 탄력적으로 설치된다.

통체(127)와 볼베어링(128)은 축(123)을 지지하고, 제1도 및 제5도에 도시한 구성과 똑같은 부품들을 통하여 윤활제가 유통한다.

베어링조립체의 회전을 저지하기 위한 수단이 설치되며, 이 수단은 베어링 조립체(126)의 외면(131)과 기름밀봉판(121)상의 플랜지(132)의 비원(非圓) 외형을 갖는다.

회전자(125)의 축방향 추력하중은 통상, 제6도에 도시한 바와 같이 우측으로 향하며 유판(121)의 아치형 플랜지(133)는 볼베어링(128)의 외부궤도륜(134)과 통체(127)의 우측면(135)과 축방향으로 일치하고, 그것은 추력하중을 지지한다.

베어링조립체와 플랜지(133)의 근접하는 추력베어링면의 마모와 부식을 방지하기 위하여 고형막의 윤활재(136)를 인접하는 양면 사이에 설치한다. 윤활재 막(136)은 유리섬유를 주입한 테프론의 얇은 막 또는 시이트를 포함한다.

그것은 베어링조립체(126)의 일부로 형성되는 것이 좋으며 실제로 통체(127)과 외부궤도륜(134)의 우측 단면을 덮는다.

전기한 바와 같이 설명한 본 발명의 실시예에 있어서는, 제7도에 표시된 바와 같이 통체(127)의 외면(131)은 정방형이며, 막(136)의 외형도 정방형이다.

막(136)의 외연부는 제6도에 있어서 번호(137)로서 표시한 바와 같이 축방향으로 굴곡되며, 그 외연부(137)는 통체의 외면(131)과 플랜지(132)와의 사이에 연장되어 있다.

전기한 막(136)은 예컨대 적당한 접착제에 의하여 베어링 조립체 또는 기름 밀봉판에 고정되어 있다.

통체(127)와 외부궤도륜(134)의 우측단면은 추력하중에 대한 베어링 표면적을 증대시키기 위하여 동일평면으로 하는 것이 바람직하다. 박(136)이 특히 유리한 이유는 그것이 다소 압축가능하므로 추력하중을 통체와 외부궤도륜의 단면상에 분산시킬 수가 있다.

과급기의 작동중, 윤활유는 베어링지지체(120)와 베어링조립체(126)에 형성된 통로에서 막(136)의 주위로 흐른다.

막(136)은 베어링조립체와 플랜지(133)의 사이로 회전자(125)위의 축방향 추력하중에 의하여 압축되며, 회전자도 반경방향으로 움직이지만, 베어링 조립체와 플랜지(132) 및 (133)과의 사이의 윤활유와 고형막의 윤활재(136)에 의하여 서로 인접하는 금속표면의 마모와 부식을 방지한다.

전기한 막(136)에 유사한 얇은 막이 종래의 과급기에 이용된 반면 본 발명에 나타난 바로는 베어링 조립체와 기름밀봉판에는 설치된바 없다.

막(136)은 통체(127)와 외부궤도륜(134)과의 접합부를 가로질러서 확대되며 압축가능하므로 추력하중을 균일하게 분산하여서 추력하중 면적을 증대시킨다.

나아가서 막(136)의 외연부(137)는 통체(127)의 면(131)과 플랜지(132)와의 사이로 확대되고, 이것이 표면의 어떠한 마모와 부식을 방지한다. 이상으로 명백한 바와 같이 진보된 베어링조립체가 제공된다.

종래의 과급기에 있어서는 거의 전부가 베어링마찰 손실이 원인으로 되는 것이다.

추력하중은 손실이 적은 마모방지 베어링에 의하여 지지되며, 이 베어링은 또 축의 압축기끝에 있어서의 반경방향 하중은 지지한다.

볼베어링은 고온의 터어빈에서 이격되어 있는 것으로서 윤활의 문제를 방지하여 준다.

거기에 윤활액을 연속적으로 볼베어링에 분사하여서 그것을 냉각 및 윤활한다.

볼베어링은 비교적 저온에서 보존 유지되므로 보다 가격이 저렴한 재료를 갖는 베어링과 열처리가 사용되어지고 더구나 긴 수명을 보유하게 되는 것이다.

축방향 하중은 또, 반경방향 하중이 낮은 사이의 볼의 미끄러짐을 방지해준다.

축방향하중과 조합된 요동에 의한 금속부품의 마모와 부식을 확실하게 방지하여 주기 위하여 고형막의 윤활재를 금속부품 사이에 설치하였다. 볼베어링에 분할궤도륜을 사용하는 것에 의하여 어느방향에 있어서도 상대적으로 크게 추력하중에 견딜 수 있도록 볼베어링의 구조 가능하며, 볼베어링의 손실이 적은 것에 의허여 과급기의 효율은 높아지고, 증가된 공기류의 요구에 신속히 응답할 수가 있게 되는 것이다.

베어링조립체는 과급기의 원구조의 일부분이 되거나 혹은 조립체는 과급기의 종래의 베어링과 대치되어서 이용되기도 한다.

유체역학적 통체베어링과 볼베어링을 단일기구의 일부로하여서 설치하는 것에 의하여, 정확한 베어링의 정열(Aligment) 및 고온고속 작동용에 설치된 베어링에 요구된 적당한 간격을 얻을 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 구멍(37)을 보유하는 회전불능한 하우징(10)내의 고속으로 회전되는 축(26)을 지지하기 위한 베어링 조립체(38)는 전기한 구멍내부에서 활동가능한 상태로 설치한 보통관상의 통체(筒體)(51)로 구성되며, 그러한 상태로 있을시 전기한 축을 회동 가능하게 수용하는 환형의 개구부를 보유하는 통체가 하우징 내에 있을때 부유(浮遊)하게 지지되도록, 전기한 하우징과 통체 사이에 있는 탄성 마운트(Mount)부재에 의해서 둘러쌓여지고, 한쪽끝에 있는 축으로 부터 반경방향 하중을 지지하기 위하여 그것의 내부면과, 전기한 통체의 한쪽끝에 인접하는 유체역학적 베어링부분(54)으로 이루어진 고속축용 베어링조립체에 있어서, 전기한 통체의 다른쪽 끝에는 볼베어링(52)을 설치하며, 다른쪽끝에 있는 전기한축 으로부터의 반경방향 하중을 지지하는 볼베어링을 지지하기 위한 통체에는 지지부재(71)를 설치하고, 양쪽 방향에 축방향 추력하중을 지지하기 위하여 하우징 부인플랜지(86)와 반경방향면(113)에 계합되도록 설치된 전기한 볼베어링과 베어링 지지부재에는 계합수단인 스페이서(87)와 외부 및 내부궤도륜(81)(82)를 설치하며, 전기한 통체의 회전을 방지하기 위해서 전기한 하우징과 계합작동 가능한 정방형외면(73)과 플랜지(74)를 설치한 것을 특징으로 하는 고속축용 베어링 조립체.

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