JPS585519A - フオイル・ジャ−ナル軸受 - Google Patents
フオイル・ジャ−ナル軸受Info
- Publication number
- JPS585519A JPS585519A JP10196081A JP10196081A JPS585519A JP S585519 A JPS585519 A JP S585519A JP 10196081 A JP10196081 A JP 10196081A JP 10196081 A JP10196081 A JP 10196081A JP S585519 A JPS585519 A JP S585519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foil
- shaft
- elastic
- bearing
- foils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/024—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. radial foil bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフォイルを使用したフォイル・ジャーナル軸受
に関する。
に関する。
フォイルＯジャーナル軸受はジャーナル軸受のためのハ
ウジングに設置されたＩＩ数個の薄い弾性フォイルを軸
の局面に対応配置し、軸が回転するとかのフォイル表面
と軸周囲の開のくさび状空所の圧力（動圧）の増大によ
って軸を浮遊支持する動圧気体軸受である。この軸受は
非接触であるから、焼き付きなどが発生せず高速回転体
の軸受が可能であり、膨張ター−ビンなどの空気機械に
使用されている。
ウジングに設置されたＩＩ数個の薄い弾性フォイルを軸
の局面に対応配置し、軸が回転するとかのフォイル表面
と軸周囲の開のくさび状空所の圧力（動圧）の増大によ
って軸を浮遊支持する動圧気体軸受である。この軸受は
非接触であるから、焼き付きなどが発生せず高速回転体
の軸受が可能であり、膨張ター−ビンなどの空気機械に
使用されている。
通常、膨張タービンにこの軸受を使用７１合はコンプレ
ッサーからのガス（プロセスガス）をこの軸受部に導入
しあるいは積極的に供給して、くさび状空所におけるガ
スの密度を高めて圧力増大をより効果的ならしめる工夫
がなされている。
ッサーからのガス（プロセスガス）をこの軸受部に導入
しあるいは積極的に供給して、くさび状空所におけるガ
スの密度を高めて圧力増大をより効果的ならしめる工夫
がなされている。
このフォイル・ジャーナル軸受としては種々の形式のも
のが実用に供されているが、その殆んどは複数個の弾性
フォイルをハウジング内に設置しこれらのフォイルを重
畳させて軸に対応させ、それぞれの７オイルと軸周囲と
の間に発生する動圧により軸を支持するようにしている
が、弾性フォイルを複数個設置するので、構造が複雑で
大形化するきらいがある。また、複数個の７オイルが重
畳されると軸周囲と７オイルとの間にくさび状空所が発
生しにくくなり、特にフォイルの軸への接圧力（プリロ
ード）の調整が困難となり、精度的にも機能釣にも問題
がある。
のが実用に供されているが、その殆んどは複数個の弾性
フォイルをハウジング内に設置しこれらのフォイルを重
畳させて軸に対応させ、それぞれの７オイルと軸周囲と
の間に発生する動圧により軸を支持するようにしている
が、弾性フォイルを複数個設置するので、構造が複雑で
大形化するきらいがある。また、複数個の７オイルが重
畳されると軸周囲と７オイルとの間にくさび状空所が発
生しにくくなり、特にフォイルの軸への接圧力（プリロ
ード）の調整が困難となり、精度的にも機能釣にも問題
がある。
本発明はこのような従来の７オイル・ジャーナル軸受の
欠点を解消した軸受を提供したものである０ 本発明のフォイル・ジャーナル軸受の第１の特徴は１軸
受の主体であるフォイルを軸のほぼ全周面を包囲する１
枚の弾性フォイルによって構成し軸受の構成をきわめて
簡略化したことである。なお、この弾性フォイルの長さ
すなわち軸を包囲する周方向の長さは軸の全周囲（３６
０’ ）を完全に包囲する長さに厳密に限走されるもの
ではない。
欠点を解消した軸受を提供したものである０ 本発明のフォイル・ジャーナル軸受の第１の特徴は１軸
受の主体であるフォイルを軸のほぼ全周面を包囲する１
枚の弾性フォイルによって構成し軸受の構成をきわめて
簡略化したことである。なお、この弾性フォイルの長さ
すなわち軸を包囲する周方向の長さは軸の全周囲（３６
０’ ）を完全に包囲する長さに厳密に限走されるもの
ではない。
本発明の第２の特徴は、上記一枚の弾性フォイルの一端
をハウジング内面に固定設置するとともに、軸を包囲す
る周囲部分はハウジングに対して資数の地点において弾
性的に支持した点である。
をハウジング内面に固定設置するとともに、軸を包囲す
る周囲部分はハウジングに対して資数の地点において弾
性的に支持した点である。
この弾性支持地点は最小２カ所を必要とし、構成を複雑
にしないために理想的には４個ないし６個である。これ
ら弾性支持によって所望のブリｑ−ドが発生し軸の回転
による動圧の発生が軸の周囲より良好に行なわれ気体軸
受としての機能が充分に発揮される。このフォイルを弾
性支持する支持体は、比較的短い弾性フォイルで構成す
ることもできる。この構成によってプリロードの調整も
容易となる。
にしないために理想的には４個ないし６個である。これ
ら弾性支持によって所望のブリｑ−ドが発生し軸の回転
による動圧の発生が軸の周囲より良好に行なわれ気体軸
受としての機能が充分に発揮される。このフォイルを弾
性支持する支持体は、比較的短い弾性フォイルで構成す
ることもできる。この構成によってプリロードの調整も
容易となる。
以下図示実施例を説明するが、第１図はたとえば膨張タ
ービンのような空気機械を概略的に示した斜視図で、２
は軽量な回転体１の支持軸（回転軸）であり、ジャーナ
ル軸受３によって回転可能に支承されている。このジャ
ーナル軸受３には、回転体１の高速回転を許容する本発
明の７オイルジヤーナル軸受が使用される。第２図、４
家軸２が回転状態にあるときの７オイル・ジャーナル軸
受３の軸に膳直な断面図で、４は軸受ハウジングであり
図示されていないが実際には空気機械の軸受支持台に固
定設置され、回転軸２を回転自在に支持する。
ービンのような空気機械を概略的に示した斜視図で、２
は軽量な回転体１の支持軸（回転軸）であり、ジャーナ
ル軸受３によって回転可能に支承されている。このジャ
ーナル軸受３には、回転体１の高速回転を許容する本発
明の７オイルジヤーナル軸受が使用される。第２図、４
家軸２が回転状態にあるときの７オイル・ジャーナル軸
受３の軸に膳直な断面図で、４は軸受ハウジングであり
図示されていないが実際には空気機械の軸受支持台に固
定設置され、回転軸２を回転自在に支持する。
５は弾性フォイルで、第３図Ａに示すように一端はハウ
ジング４の内面に固定設置するための固定杆６に取り付
けられ、他端（先端）５／は自由端となっている。この
弾性フォイル５の長さは回転軸２の全周面をほぼ３６０
°にわたって包囲する長さを有し、幅方向の大きさは軸
受３の軸方向長さに対応して選定される。なお、フォイ
ル５は図示の便宜上一定の厚さの板として示されている
が、通常耐摩耗性の大きい薄い箔で形成される。
ジング４の内面に固定設置するための固定杆６に取り付
けられ、他端（先端）５／は自由端となっている。この
弾性フォイル５の長さは回転軸２の全周面をほぼ３６０
°にわたって包囲する長さを有し、幅方向の大きさは軸
受３の軸方向長さに対応して選定される。なお、フォイ
ル５は図示の便宜上一定の厚さの板として示されている
が、通常耐摩耗性の大きい薄い箔で形成される。
８、〜８６は弾性フォイル５に比較して短片状（リーフ
）の弾性フォイルで、それぞれ第３図Ｂに示すように一
端には弾性フォイル５と同様の固定杆７Ｉ〜７６が取り
付けられており、軸受ハウジング４に対しては第２図に
示すように軸を包囲する弾性フォイル５をその外側より
複数（６個所）の地点で弾力的に支持する弾性支持体と
して機能するよう設置される。
）の弾性フォイルで、それぞれ第３図Ｂに示すように一
端には弾性フォイル５と同様の固定杆７Ｉ〜７６が取り
付けられており、軸受ハウジング４に対しては第２図に
示すように軸を包囲する弾性フォイル５をその外側より
複数（６個所）の地点で弾力的に支持する弾性支持体と
して機能するよう設置される。
４に、 〜４に６は弾性フォイル８１〜８６ノ固定杆７
１〜７６を固定設置するために軸受ハウジング番の内周
面に形成された同走溝である。なお、固定溝４に、は弾
性フォイル５の固定杆６を一諸に固定設置できるように
、他のそれよりも溝幅が大きく形成されている。もつと
も、大きい弾性フォイル５を支持用弾性フォイル８Ｉと
同一の溝４Ｋｌに固定する必要はなく、別々の溝に固定
設置することももちろんできる。この弾性フォイル８１
〜８６は別の形のバネ体としてもよい。
１〜７６を固定設置するために軸受ハウジング番の内周
面に形成された同走溝である。なお、固定溝４に、は弾
性フォイル５の固定杆６を一諸に固定設置できるように
、他のそれよりも溝幅が大きく形成されている。もつと
も、大きい弾性フォイル５を支持用弾性フォイル８Ｉと
同一の溝４Ｋｌに固定する必要はなく、別々の溝に固定
設置することももちろんできる。この弾性フォイル８１
〜８６は別の形のバネ体としてもよい。
６枚の短片状弾性フォイル８１〜８６は弾性フォイル５
を外方より６Ｃ３間隔で弾性支持し、弾性フォイル５は
軸２を包囲する全周において６カ所にくさび状空所が形
成されることになる。
を外方より６Ｃ３間隔で弾性支持し、弾性フォイル５は
軸２を包囲する全周において６カ所にくさび状空所が形
成されることになる。
第２図に示すように、軸２が矢印方向に高速回転される
とき、軸２の局面と弾性フォイル５との間で形成される
複数個のくさび状空所に動圧が発生し、軸２は弾性フォ
イル５に浮遊支持される。
とき、軸２の局面と弾性フォイル５との間で形成される
複数個のくさび状空所に動圧が発生し、軸２は弾性フォ
イル５に浮遊支持される。
軸２を包囲する弾性フォイル５が軸受ハウジング４に対
し軸２を上方に支持する間係からアッパーフォイルと称
し、６個の短片状弾性フォイル８１〜８６はアンダーフ
ォイルと称することがで毅る。
し軸２を上方に支持する間係からアッパーフォイルと称
し、６個の短片状弾性フォイル８１〜８６はアンダーフ
ォイルと称することがで毅る。
アッパーフォイル５が動圧発生に寄与するのに対し、ア
ンダーフォイル８１〜８６はプリロードそして負荷容量
の設定に有益である。すなわち、回転体１を含む回転軸
２の容量、そして負荷の大ぎさに照らし合わせてその弾
性力、そして大ぎさが設定される。アンダーフォイル８
１〜８６ハ軸ノ容量などによりその枚数を調整する場合
もあり得る。
ンダーフォイル８１〜８６はプリロードそして負荷容量
の設定に有益である。すなわち、回転体１を含む回転軸
２の容量、そして負荷の大ぎさに照らし合わせてその弾
性力、そして大ぎさが設定される。アンダーフォイル８
１〜８６ハ軸ノ容量などによりその枚数を調整する場合
もあり得る。
軸２が高速回転し弾性フォイル５が軸受機能を発揮して
いる間に軸２に異常が生じて変位した場合は、軸２と弾
性フォイル（アッパー７オイル）５の間隙を一走に維持
するようにアッパーフォイル５およびアンダーフォイル
８１〜８６が変形する。
いる間に軸２に異常が生じて変位した場合は、軸２と弾
性フォイル（アッパー７オイル）５の間隙を一走に維持
するようにアッパーフォイル５およびアンダーフォイル
８１〜８６が変形する。
以上本発明の一実施例を説明したが、本発明はこれに限
定されず種々の変形実施例を包含する。
定されず種々の変形実施例を包含する。
図示例では長辺な弾性フォイルすなわちアッパーフォイ
ルと短片の弾性フォイルすなわちアンダーフォイルを別
々の部材すなわち分離形の部材として構成したが、これ
らは一体重な形に構成することも可能である。もちろん
材質も同一とし一体成形品として加工したフォイルを使
用することもできるし、また接合させた一体物とするこ
とも可能である。
ルと短片の弾性フォイルすなわちアンダーフォイルを別
々の部材すなわち分離形の部材として構成したが、これ
らは一体重な形に構成することも可能である。もちろん
材質も同一とし一体成形品として加工したフォイルを使
用することもできるし、また接合させた一体物とするこ
とも可能である。
固定杆（ガイド）も１本の直状体として示したが、２本
にすることもできる。フォイル（リーフ）を両固定杆に
挾持させることもでき、さらに溝の形によっては固定杆
の位置を必要により変位調整できるように構成すること
もできる。
にすることもできる。フォイル（リーフ）を両固定杆に
挾持させることもでき、さらに溝の形によっては固定杆
の位置を必要により変位調整できるように構成すること
もできる。
なお、本発明においては敢えてフォイル・ジャーナル軸
受と称しているが、この「ジャーナル」はラジアル軸受
と同意語に解釈されるべきである。
受と称しているが、この「ジャーナル」はラジアル軸受
と同意語に解釈されるべきである。
もちろんジャーナルを備えたジャーナル式のラジアル軸
受にも本発明を実施可能である。
受にも本発明を実施可能である。
本発明の７オイル・ジャーナル軸受は以上の構成である
から、つぎのような利点を有している。
から、つぎのような利点を有している。
まず、軸受の構成がきわめて簡単となり、したがって軸
受全体のコンパクト化が可能となる。これは軸を直接的
に支持する弾性フォイルが１枚のフォイルで構成されて
いるからであり、機器の部品点数を減少させることかで
きる。
受全体のコンパクト化が可能となる。これは軸を直接的
に支持する弾性フォイルが１枚のフォイルで構成されて
いるからであり、機器の部品点数を減少させることかで
きる。
上記の利点に関連してフォイルの厚さは一定の範囲に自
由に選定で１、特別に高い精度を必要としない。軸の変
位などにより、従来では重畳する何枚かのフォイルが厚
いために異常な圧力変動を起すことがあったが、本発明
では１枚であり、さらに弾性支持体の介在によって変位
が可能であり厚さに精度を必要とせず、したがって軸受
の加工が容易となる。
由に選定で１、特別に高い精度を必要としない。軸の変
位などにより、従来では重畳する何枚かのフォイルが厚
いために異常な圧力変動を起すことがあったが、本発明
では１枚であり、さらに弾性支持体の介在によって変位
が可能であり厚さに精度を必要とせず、したがって軸受
の加工が容易となる。
さらに上記第１、第２の利点に関連して、異物の混入に
対してもそれによって動圧の発生が弱化する可能性は排
除され異物の混入（侵入）に対して強い耐久性の大きな
軸受が得られる。
対してもそれによって動圧の発生が弱化する可能性は排
除され異物の混入（侵入）に対して強い耐久性の大きな
軸受が得られる。
弾性支持体（アンダーフォイル）の介設によりその大き
さを調整することによってプリロードを調整できること
も大ぎな利点である。さらにはこの弾性支持体の設定に
より用途・負荷容量痔に応じた軸受機構の選択が可能で
ありフォイル精度を必要としないからフォイル・ジャー
ナル軸受の量産化に適している。また、熱歪の影響も少
なく長時間の軸受使用にも耐え、上記諸利点と併せて高
速回転体の軸受に有効であり、タービン機械痔空気機械
の信頼性を向上させることかできる。
さを調整することによってプリロードを調整できること
も大ぎな利点である。さらにはこの弾性支持体の設定に
より用途・負荷容量痔に応じた軸受機構の選択が可能で
ありフォイル精度を必要としないからフォイル・ジャー
ナル軸受の量産化に適している。また、熱歪の影響も少
なく長時間の軸受使用にも耐え、上記諸利点と併せて高
速回転体の軸受に有効であり、タービン機械痔空気機械
の信頼性を向上させることかできる。
第１図はフォイル・ジャーナル軸受が使用される空気機
械の外観を概略的に示す斜視図、第２図は本発明の一実
施例におけるフォイル０ジヤーナル軸受の軸芯と垂直な
断面図、第３図Ａは弾性フォイルの外観斜視図、第３図
Ｂは弾性支持体の外観斜視図である。 １・・・回転体、 ２・・・回転軸、３拳・・フォイ
ル０ジヤーナル軸受、 ４・・・軸受ハウジング、 ４に、〜４に、・・・固定溝、 ５・・・弾性フォイル、 ６１７１〜７６・・・固定杆、 ８１〜８６・・・弾性支持体。
械の外観を概略的に示す斜視図、第２図は本発明の一実
施例におけるフォイル０ジヤーナル軸受の軸芯と垂直な
断面図、第３図Ａは弾性フォイルの外観斜視図、第３図
Ｂは弾性支持体の外観斜視図である。 １・・・回転体、 ２・・・回転軸、３拳・・フォイ
ル０ジヤーナル軸受、 ４・・・軸受ハウジング、 ４に、〜４に、・・・固定溝、 ５・・・弾性フォイル、 ６１７１〜７６・・・固定杆、 ８１〜８６・・・弾性支持体。
Claims (1)
- 軸受のためのハウジング内ｔこ設置された弾性フォイル
によって軸を支え、軸が回転するとぎの軸の周面と７オ
イルの表面との間のくさび状空所の圧力増大によって軸
を浮遊支持するジャーナル軸受において、軸の局面をほ
ぼ３６０°の角度計１こわ、たって包囲する１個の弾性
フォイルと、このフォイルを前記ハウジング内方で７オ
イルの外側の複数地点において弾性的に支持するＩｌｌ
数個の弾性支持体とを備えたことを特徴とするフォイル
・ジャーナル軸受。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10196081A JPS585519A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | フオイル・ジャ−ナル軸受 |
| EP82105427A EP0068387B1 (en) | 1981-06-29 | 1982-06-21 | Fluid foil bearing |
| US06/619,640 US4526483A (en) | 1981-06-29 | 1984-06-14 | Fluid foil bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10196081A JPS585519A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | フオイル・ジャ−ナル軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585519A true JPS585519A (ja) | 1983-01-12 |
Family
ID=14314428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10196081A Pending JPS585519A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | フオイル・ジャ−ナル軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS585519A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175914U (ja) * | 1984-04-30 | 1985-11-21 | 株式会社島津製作所 | フオイル軸受 |
| KR20010001167A (ko) * | 1999-06-02 | 2001-01-05 | 구자홍 | 터보 압축기의 베어링 구조 |
| KR100304577B1 (ko) * | 1999-06-02 | 2001-09-24 | 구자홍 | 터보 압축기의 베어링 구조 |
| KR100514650B1 (ko) * | 2002-12-11 | 2005-09-14 | 엘에스전선 주식회사 | 축의 편심 보정형 저널 베어링 |
| CN100376812C (zh) * | 2004-03-15 | 2008-03-26 | 大同金属工业株式会社 | 金属薄衬式动压轴颈轴承及其制造方法 |
| JP2012193834A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-11 | Shimadzu Corp | 動圧気体軸受 |
| CN105526249A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-27 | 湖南大学 | 一种组合式微型箔片气体动压轴承 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5253163A (en) * | 1975-10-28 | 1977-04-28 | Komatsu Mfg Co Ltd | Journal bearing |
-
1981
- 1981-06-29 JP JP10196081A patent/JPS585519A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5253163A (en) * | 1975-10-28 | 1977-04-28 | Komatsu Mfg Co Ltd | Journal bearing |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60175914U (ja) * | 1984-04-30 | 1985-11-21 | 株式会社島津製作所 | フオイル軸受 |
| JPH0138334Y2 (ja) * | 1984-04-30 | 1989-11-16 | ||
| KR20010001167A (ko) * | 1999-06-02 | 2001-01-05 | 구자홍 | 터보 압축기의 베어링 구조 |
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| CN105526249A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-27 | 湖南大学 | 一种组合式微型箔片气体动压轴承 |
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