JP3136687B2 - 浮動ブッシュ軸受 - Google Patents
浮動ブッシュ軸受Info
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Description
機等に設けられる浮動ブッシュ軸受に関するものであ
る。
においては、その軸受構造として発熱量低減或いは制振
が図れる浮動ブッシュ軸受を採用したものが知られてい
る。
ビン過給機における回転軸1は、タービン翼車2及びコ
ンプレッサインペラ3を同軸上に連結しており、浮動ブ
ッシュ軸受は、回転軸1のジャーナル部4を軸受嵌め輪
(スリーブ)5を介してハウジング6に軸支させる浮動
ブッシュ7で構成されている。浮動ブッシュ7は、ジャ
ーナル部4及び軸受嵌め輪5に対して適宜な隙間を有す
る大きさで形成され、止め輪8により軸方向に拘束され
ている。すなわち回転軸1と同軸状で回転可能になって
いると共に、給油によって内側と外側とに二枚の油膜が
形成されるようになっている。
すように、潤滑油がハウジング6内に形成された給油路
9から、軸受嵌め輪5に回転軸1の軸心Bに向かって形
成された給油孔10及び、その開口部となる所定の周方
向長さを有した給油溝24を経由して、浮動ブッシュ7
の外側に供給されるようになっており、浮動ブッシュ7
内に形成された放射状の油路11を通って内側(回転軸
1側)にゆきわたるようになっている。また潤滑油は、
給油路9から分岐されて、回転軸1にスラストブッシュ
12を介して設けられたスラストベアリング13にも供
給されるようになっている。
ル部4とタービン翼車2及びコンプレッサインペラ3と
の間には、オイルをシールするためのシール部14,1
5がそれぞれ設けられている。
ては、近隣のシール部(14または15)に向いて潤滑
油を吐出する方向に傾斜して形成される場合もある。前
出した図11のものは、軸Bに直角方向に潤滑油を吐出
するものである。また図13に示したように、ジャーナ
ル部4が軸受嵌め輪を介さずにハウジング6に直接軸支
される場合もある。
動ブッシュ軸受においては、回転軸1の低回転領域でオ
イル洩れが発生する傾向があった。これは浮動ブッシュ
7が低回転領域では回転せず、流れる油量が増加するこ
とが一因と考えられる。一方高回転領域では、回転軸1
が安定せず、軸振動が発生することがあった。これは回
転軸1の回転上昇に伴って、浮動ブッシュ7の回転も上
昇することが影響していると推定される。従って、浮動
ブッシュ7の回転を適宜制御すれば、これらの傾向を緩
和できるものである。しかしながら浮動ブッシュ7の回
転を制御できる軸受構造は、従来なかった。
傾斜しているために、潤滑油がシール部に向かって流れ
る傾向にあることも、オイル洩れの一因と考えられる。
7の内周側への給油のための放射状の油路11への給油
経路、すなわち開口部の周方向長さを確保すべく、半円
形ないし、環状に給油溝24を設ける必要があった。こ
の給油溝24の加工は、ハウジング6ないし軸受嵌め輪
5の加工上、大きな工数を要している。
シールの改善及び軸振動の抑制が図れ、さらに製造コス
トの低減も図れる浮動ブッシュ軸受を提供すべく創案さ
れたものである。
ビン過給機等のタービン翼車とコンプレッサインペラと
を連結する回転軸をハウジングに軸支すべく、ハウジン
グにスリーブを挿入すると共に、そのスリーブと上記回
転軸との間で、且つスリーブの軸方向両端部に浮動ブッ
シュを設け、上記ハウジングにスリーブに潤滑油を供給
するための給油路を形成すると共に、スリーブの両端部
に潤滑油のシール部を形成した浮動ブッシュ軸受におい
て、上記スリーブ内の両側の浮動ブッシュに径方向に複
数の油路を形成し、上記スリーブに、各浮動ブッシュに
臨み上記ハウジングに形成された給油路から供給される
潤滑油を浮動ブッシュ間側に供給するように傾斜・開口
して給油孔を形成したものである。
のタービン翼車とコンプレッサインペラとを連結する回
転軸をハウジングに軸支すべく、ハウジングにスリーブ
を挿入すると共に、そのスリーブと上記回転軸との間
で、且つスリーブの軸方向両端部に浮動ブッシュを設
け、上記ハウジングにスリーブに潤滑油を供給するため
の給油路を形成した浮動ブッシュ軸受において、上記ス
リーブ内の両側の浮動ブッシュに径方向に複数の油路を
形成し、上記スリーブに、各浮動ブッシュに臨みハウジ
ングに形成された上記給油路から各浮動ブッシュに潤滑
油を供給してその間の油膜圧を確保するための一つの給
油孔を、その孔中心線が上記回転軸の軸心から外れるよ
うにそれぞれ設け、上記スリーブの内周側に、上記給油
孔につながる給油溝を形成し、その給油溝の周方向の長
さを、その給油溝に臨んだ浮動ブッシュの油路が2本臨
むように形成し、かつ上記給油孔を、上記ハウジングの
給油路より十分に細く形成して給油路からの潤滑油の流
速を速めて、給油溝に臨んだ浮動ブッシュの油路の開口
端側壁にその潤滑油の圧力を常時作用させて浮動ブッシ
ュに回転力を付与させるようにしたものである。
等のタービン翼車とコンプレッサインペラとを連結する
回転軸をハウジングに軸支すべく、ハウジングにスリー
ブを挿入すると共に、そのスリーブと上記回転軸との間
で、且つスリーブの軸方向両端部に浮動ブッシュを設
け、上記ハウジングにスリーブに潤滑油を供給するため
の給油路を形成した浮動ブッシュ軸受において、上記ス
リーブ内の両側の浮動ブッシュに径方向に複数の油路を
形成し、上記スリーブに、各浮動ブッシュに臨み上記ハ
ウジングに形成された給油路から各浮動ブッシュに潤滑
油を供給してその間の油膜圧を確保するための一つの給
油孔を、その孔中心線が浮動ブッシュの外周に対して接
線方向となるようにそれぞれ設けてその内周側開口部の
周方向長さを長くし、給油孔に臨んだ浮動ブッシュの油
路の開口端側壁にその潤滑油の圧力を作用させて浮動ブ
ッシュに回転力を付与させるようにしたものである。
隣のシール部より遠ざかる方向(各浮動ブッシュ間側)
に速度エネルギーを与えられるため、シール部に到達す
る潤滑油量が減少すると共に、スリーブ内圧がその中央
部が高く両端に向かって低くなるように好適に保たれ、
ひいてはオイルシール性能の向上につながる。
つずつその孔中心線が上記回転軸の軸心から外れるよう
にそれぞれ設け、給油孔につながる給油溝を形成し、そ
の給油溝の周方向の長さを、その給油溝に臨んだ浮動ブ
ッシュの油路が2本臨むように形成し、かつ上記給油孔
を、上記ハウジングの給油路より十分に細く形成した構
成によって、給油路からの潤滑油の流速を速めて、給油
溝に臨んだ浮動ブッシュの油路の開口端側壁にその潤滑
油の圧力を常時作用させて浮動ブッシュに回転力を付与
させることができるので、給油孔の孔中心線が回転方向
の上流側に位置するように設けた場合は、給油孔からの
油圧が浮動ブッシュの回転を減速させる。また給油孔の
孔中心線を軸回転方向の下流側に位置させた場合は、浮
動ブッシュの回転が増速される。
の外周に対して接線方向となるようにそれぞれ設けてそ
の内周側開口部の周方向長さを長くした構成によって、
給油孔の保持部材内径部への開口部の周方向長さが充分
長くなり、給油溝なしで不棒ブッシュの内周側への油路
への給油経路が確保され、給油孔に臨んだ浮動ブッシュ
の油路の開口端側壁にその潤滑油の圧力を作用させて浮
動ブッシュに回転力を付与させることができるので、浮
動ブッシュの回転の減速・増速が達成されると共に、製
造コストの低減がなされる。
明する。
軸受に係わる第一の実施例を示したものであり、排気ガ
スタービン過給機に適用した場合において示している。
同図には従来と同様の構成に同一の符号を付してあり、
その説明は省略する。この浮動ブッシュ軸受は、回転軸
1を囲む保持部材たるスリーブ(以下軸受嵌め輪とい
う)5に、給油孔61がその内周側開口部62が上流側
よりも近隣のシール部14,15から遠ざかる方向に、
すなわち軸方向中心部に向かって傾斜するように構成さ
れている。なお図2で、近隣のシール部に相当するのは
タービン側シール部14である。
に、潤滑油が近隣シール部14,15より遠ざかる方向
の速度成分を以て供給され、シール部近傍へ到達する油
量が減少すると共に、スリーブ内圧がその中央部が高く
両端に向かって低くなるように好適に保たれ、オイルシ
ール性能が向上し、さらに浮動ブッシュ7周囲の油膜が
安定するため浮動ブッシュ7の制振が図れる。
を図3によって説明する。この浮動ブッシュ軸受は、回
転軸1を囲む軸受嵌め輪5の上部に、給油孔22が回転
軸1の軸芯Bに交差しないように適宜外されて、給油溝
24と共に設けられて構成されている。給油孔22は、
一の浮動ブッシュ7に対して一つずつ配置され、ハウジ
ング6の給油路23と比べて十分に細く形成されてい
る。給油溝24の周方向長さは、その給油溝に24臨ん
だ浮動ブッシュ7の油路11が2本臨むように形成され
ている。
グ6内に形成された給油路23に接続され、下端(内側
端)は軸受嵌め輪5の内面が窪まされて形成された給油
溝24に接続するようになっている。そしてこの第一の
実施例では、鉛直な孔中心線21の延長が、回転軸1の
軸心Bから回転方向a上流側に所定の距離だけスライド
されて形成されている。
ると、その油圧が浮動ブッシュ7の外周端面、特に放射
状の油路11の開口端側壁25に掛かり、回転軸1の回
転に連れて回転する浮動ブッシュ7を減速させる。この
とき、給油溝24の周方向長さが、その給油溝に24臨
んだ浮動ブッシュ7の油路11が2本臨むように形成さ
れているので、潤滑油の油圧(圧力)が、回転する油路
11の開口端側壁25に常時掛かって作用し、浮動ブッ
シュ7に回転力が付与され効果的に減速される。
の実施例を示したもので、給油孔31は、前記第二の実
施例とは反対側に、その孔中心線32が回転方向a下流
側に位置するように偏位されている。従って、給油孔3
1からの給油によって、浮動ブッシュ7の回転が増速さ
れるものである。このときも、給油溝24の周方向長さ
が、その給油溝に24臨んだ浮動ブッシュ7の油路11
が2本臨むように形成されているので、潤滑油の油圧
(圧力)が、回転する油路11の開口端側壁25に常時
掛かって作用し、浮動ブッシュ7に回転力が付与され効
果的に増速される。
領域において浮動ブッシュ7の回転制御を行うかによ
り、採用が選択されるものである。すなわち図5に示す
ように、浮動ブッシュ7は、軸回転数が低い領域Pでは
ほとんど回転せず、ある回転数pに達したときに急速に
立ち上がって、軸回転に略比例するように回転が増加す
る傾向がある(実線C)。この回転傾向は、油量及び軸
振動に影響を与えるものであって、油量は浮動ブッシュ
7の回転に従って増加するが、回転しない領域Pにおい
ては油量が不連続的に大となり(実線D)、シール部が
厳しい状態になってオイル洩れを引き起こす。また軸振
動は、図中円Eの大きさで示したように、浮動ブッシュ
7の回転が速い領域Qでは制振がなされず、次第に増加
してしまうことがある。
図5中一点鎖線CQにて示したように、高速回転領域Q
での浮動ブッシュ7の回転が抑えられ、回転軸1の振動
が抑えられる(一点鎖線円EQ )。また前記第三の実施
例を採用することにより、図5中破線CP にて示したよ
うに、低速回転領域Pで浮動ブッシュ7の回転が生じ、
油の流量が減ぜられて(破線DP )、オイルシールの改
善に寄与できるものである。なお第三の実施例によって
は為されない高速回転領域Qでの改善及び、第二の実施
例における低速回転領域Pでの改善は、排気ガスタービ
ン過給機の他の回転機構のマッチングにより対処するこ
とが可能である。
気ガスタービン過給機に容易に適用でき、極めて汎用性
に富む。
第四の実施例を示したものであり、軸受嵌め輪5の上部
に設けられた給油孔41の孔中心線42が、軸心Bを通
る鉛直線43に対して所定の角度θだけ傾斜され、給油
孔41の内側開口端が回転方向a上流側に向くように形
成されている。これで前記第二の実施例と同様に、浮動
ブッシュ(図示略)の回転が減速される。
であり、給油孔51の孔中心線52が回転方向a下流側
に、軸心Bから外れるように傾斜されて形成されてい
る。これで前記第三の実施例と同様に、浮動ブッシュの
回転が増速される。これら第四及び第五の実施例のその
他の作用効果は、前記第二及び第三の実施例と同様なの
で、省略する。
は、機構は複雑になるが、軸受嵌め輪に回転上流側に向
けた給油孔と回転下流側に向けた給油孔とを併設し、軸
回転数に応じてその油路を択一的に切り換えるようにす
ることも考えられる。
例を、図8により説明する。この実施例では、軸受嵌め
輪5に給油孔72の中心線71が回転軸1の軸心Bに交
差しないように外され、且つ浮動ブッシュ7の外周に対
して接線方向に配置されていると共に、給油溝を介さず
に直接嵌め輪5の内周に開口している。このように構成
したことで、給油孔72の内周側開口部の周方向長さが
図3及び図4に示した給油溝24の周方向長さと同等に
長くなり、浮動ブッシュ内周への給油経路である油路1
1の給油経路が充分確保され、給油溝を省略しても、第
二及び第三の実施例と同様に、給油孔72に臨んだ浮動
ブッシュ7の油路11の開口端側壁25にその潤滑油の
圧力を作用させて浮動ブッシュに回転力を付与させるこ
とができ、浮動ブッシュ7の効果的な減速及び増速が可
能となる。
す第七の実施例のように浮動ブッシュ7の回転を促す方
向に設けてもよい(中心線81,給油孔82)。また図
10に示す第八の実施例のように、給油孔92が軸Bの
位置を越えて下方に延長するように形成してもよい(中
心線91)。
受嵌め輪を備えた排気ガスタービン過給機を示したが、
ハウジングの給油孔(給油路)から直接浮動ブッシュに
対して給油するようにした構成にも当然適用できる。さ
らに本発明は排気ガスタービン過給機に限るものではな
く、同様な回転機械に広く適用できるものである。
な優れた効果を発揮する。
部近傍へ到達する潤滑油量が減少すると共に、スリーブ
内圧がその中央部が高く両端に向かって低くなるように
好適に保たれ、オイルシールの改善が達成され、さらに
浮動ブッシュ周囲の油膜が安定するため浮動ブッシュの
制振が図れる。
の油圧(圧力)が、回転する油路の開口端側壁に常時掛
かって作用し、浮動ブッシュに回転力が付与され効果的
に浮動ブッシュの回転を制御することができ、オイルシ
ールの改善及び軸振動の抑制が達成される。
の廃止により製造コストの低減が達成される。
例を示した側断面図である。
る。
る。
めの軸回転数とブッシュ回転,油量及び振動周波数との
関係図である。
る。
る。
る。
る。
ある。
気ガスタービン過給機の側断面図である。
の排気ガスタービン過給機の側断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 排気ガスタービン過給機等のタービン翼
車とコンプレッサインペラとを連結する回転軸をハウジ
ングに軸支すべく、ハウジングにスリーブを挿入すると
共に、そのスリーブと上記回転軸との間で、且つスリー
ブの軸方向両端部に浮動ブッシュを設け、上記ハウジン
グにスリーブに潤滑油を供給するための給油路を形成す
ると共に、スリーブの両端部に潤滑油のシール部を形成
した浮動ブッシュ軸受において、上記スリーブ内の両側
の浮動ブッシュに径方向に複数の油路を形成し、上記ス
リーブに、各浮動ブッシュに臨み上記ハウジングに形成
された給油路から供給される潤滑油を浮動ブッシュ間側
に供給するように傾斜・開口して給油孔を形成したこと
を特徴とする浮動ブッシュ軸受。 - 【請求項2】 排気ガスタービン過給機等のタービン翼
車とコンプレッサインペラとを連結する回転軸をハウジ
ングに軸支すべく、ハウジングにスリーブを挿入すると
共に、そのスリーブと上記回転軸との間で、且つスリー
ブの軸方向両端部に浮動ブッシュを設け、上記ハウジン
グにスリーブに潤滑油を供給するための給油路を形成し
た浮動ブッシュ軸受において、上記スリーブ内の両側の
浮動ブッシュに径方向に複数の油路を形成し、上記スリ
ーブに、各浮動ブッシュに臨みハウジングに形成された
上記給油路から各浮動ブッシュに潤滑油を供給してその
間の油膜圧を確保するための一つの給油孔を、その孔中
心線が上記回転軸の軸心から外れるようにそれぞれ設
け、上記スリーブの内周側に、上記給油孔につながる給
油溝を形成し、その給油溝の周方向の長さを、その給油
溝に臨んだ浮動ブッシュの油路が2本臨むように形成
し、かつ上記給油孔を、上記ハウジングの給油路より十
分に細く形成して給油路からの潤滑油の流速を速めて、
給油溝に臨んだ浮動ブッシュの油路の開口端側壁にその
潤滑油の圧力を常時作用させて浮動ブッシュに回転力を
付与させるようにしたことを特徴とする浮動ブッシュ軸
受。 - 【請求項3】 排気ガスタービン過給機等のタービン翼
車とコンプレッサインペラとを連結する回転軸をハウジ
ングに軸支すべく、ハウジングにスリーブを挿入すると
共に、そのスリーブと上記回転軸との間で、且つスリー
ブの軸方向両端部に浮動ブッシュを設け、上記ハウジン
グにスリーブに潤滑油を供給するための給油路を形成し
た浮動ブッシュ軸受において、上記スリーブ内の両側の
浮動ブ ッシュに径方向に複数の油路を形成し、上記スリ
ーブに、各浮動ブッシュに臨み上記ハウジングに形成さ
れた給油路から各浮動ブッシュに潤滑油を供給してその
間の油膜圧を確保するための一つの給油孔を、その孔中
心線が浮動ブッシュの外周に対して接線方向となるよう
にそれぞれ設けてその内周側開口部の周方向長さを長く
し、給油孔に臨んだ浮動ブッシュの油路の開口端側壁に
その潤滑油の圧力を作用させて浮動ブッシュに回転力を
付与させるようにしたことを特徴とする浮動ブッシュ軸
受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03233086A JP3136687B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 浮動ブッシュ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03233086A JP3136687B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 浮動ブッシュ軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0571537A JPH0571537A (ja) | 1993-03-23 |
JP3136687B2 true JP3136687B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=16949575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03233086A Expired - Fee Related JP3136687B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 浮動ブッシュ軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3136687B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010169193A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Ihi Corp | 浮動ブッシュ軸受 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1719927A4 (en) | 2004-02-18 | 2007-09-26 | Jtekt Corp | ROLLER BEARING FOR CHARGING |
JP6532492B2 (ja) * | 2017-01-27 | 2019-06-19 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | 軸受の給油装置および排気タービン過給機 |
WO2022224491A1 (ja) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | 株式会社Ihi | 過給機 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP03233086A patent/JP3136687B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010169193A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Ihi Corp | 浮動ブッシュ軸受 |
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---|---|
JPH0571537A (ja) | 1993-03-23 |
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