JPS60173316A - タ−ボチヤ−ジヤ用の気体軸受装置 - Google Patents
タ−ボチヤ−ジヤ用の気体軸受装置Info
- Publication number
- JPS60173316A JPS60173316A JP2826984A JP2826984A JPS60173316A JP S60173316 A JPS60173316 A JP S60173316A JP 2826984 A JP2826984 A JP 2826984A JP 2826984 A JP2826984 A JP 2826984A JP S60173316 A JPS60173316 A JP S60173316A
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- Japan
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- bearing
- compressed air
- shaft
- gap
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/18—Lubricating arrangements
- F01D25/22—Lubricating arrangements using working-fluid or other gaseous fluid as lubricant
-
- 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
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
- F16C2360/24—Turbochargers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (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】
（技術分野）
この発明は自動車等のターボデ１１−ジｔ・に使用され
る気体軸受装置の改良に関する。
る気体軸受装置の改良に関する。
（従来技術）
潤滑用の油を用いない気体軸受は、Ｉ！Ｊ擦１〜ルクの
低いこと、回転が特に渭らかなこと、高低温に使用でき
ること等の特長のために、気体の圧縮機を必要とするに
もかかわらず、様々な分野で使われている。
低いこと、回転が特に渭らかなこと、高低温に使用でき
ること等の特長のために、気体の圧縮機を必要とするに
もかかわらず、様々な分野で使われている。
第１図は自動車用のターボヂャージャの軸受に気体軸受
を適用した例で（「潤滑」第１５巻第９号ｐ５９５〜ｐ
６０１・・・十合晋−著゛′日本にお番プる気体軸受
実用化の瑣況” −１９７０年刊行参照）、１はタービ
ン、２はコンプレッサのインペラ、３はタービンハウジ
ング、４はコンプレッサハウジング、５はセンタハウジ
ングである。
を適用した例で（「潤滑」第１５巻第９号ｐ５９５〜ｐ
６０１・・・十合晋−著゛′日本にお番プる気体軸受
実用化の瑣況” −１９７０年刊行参照）、１はタービ
ン、２はコンプレッサのインペラ、３はタービンハウジ
ング、４はコンプレッサハウジング、５はセンタハウジ
ングである。
タービン１とインペラ２どは共通回転軸としてのシャフ
ト６により一体的に連結され、シャフト６がセンタハウ
ジング５に嵌装されたジャーナル軸受７の軸受孔８に所
定の間隙でＩＩｌ′１人されている。
ト６により一体的に連結され、シャフト６がセンタハウ
ジング５に嵌装されたジャーナル軸受７の軸受孔８に所
定の間隙でＩＩｌ′１人されている。
ジャー犬ル軸受７の内部には多数の給気孔９が形成され
ており、この給気孔９の先端にそれぞれ軸受面１０に開
口する絞り部１１が設けられる。
ており、この給気孔９の先端にそれぞれ軸受面１０に開
口する絞り部１１が設けられる。
ジャーナル軸受７の外周部には各給気孔９に連通づる円
周溝１２が形成され、センタハウジング５を貫通して円
周溝１２に接続づる給気管１３を配設している。
周溝１２が形成され、センタハウジング５を貫通して円
周溝１２に接続づる給気管１３を配設している。
他方、１４はスラスト軸受で、口の軸受１４にも給気管
１３に接続づる給気孔１５と、給気孔１５の先端にイン
ペラ２側に間１］ ’ｔｊる絞り部１６が形成される。
１３に接続づる給気孔１５と、給気孔１５の先端にイン
ペラ２側に間１］ ’ｔｊる絞り部１６が形成される。
いよ、図外の回線（幾からＫ）連鎖１３をｆ１シてｎ縮
空気（加圧空気）が送られると、この１Ｆ縮空気は各給
気孔９，１５から絞り部１１．’１Ｇを通−）Ｃシト・
フ（へ６およびイレンペラ２と各軸受７，１・１との間
隙に噴出、供給され、これににリシｌγ７１−６が軸受
面１０おＪ、び１４からＩｆ Ｊ＝ Ｌ／ −ｃ 、軸
受７、’＋４と摺接することなく支持されるのである。
空気（加圧空気）が送られると、この１Ｆ縮空気は各給
気孔９，１５から絞り部１１．’１Ｇを通−）Ｃシト・
フ（へ６およびイレンペラ２と各軸受７，１・１との間
隙に噴出、供給され、これににリシｌγ７１−６が軸受
面１０おＪ、び１４からＩｆ Ｊ＝ Ｌ／ −ｃ 、軸
受７、’＋４と摺接することなく支持されるのである。
なａメ、１７．１＋３は圧縮空気の排気１苗て、シ〜・
）１−（３と軸受７との間隙に供給され７２月縮空気は
、ぞの間隙からシト−ノド６ タービン１側に流出４る一ｈ、残りがＪＪＩ気満１７に
流入し、センタハウジング５を目通づる排気管１９を介
しＣ外部へと排出される。
）１−（３と軸受７との間隙に供給され７２月縮空気は
、ぞの間隙からシト−ノド６ タービン１側に流出４る一ｈ、残りがＪＪＩ気満１７に
流入し、センタハウジング５を目通づる排気管１９を介
しＣ外部へと排出される。
しかしながら、このような従来例にあっては、タービン
１がエンジンの排気ガスによって駆動されるため、排気
ガス中に含まれるＡイルミスト、カーボン等が、タービ
ン１とタービンハウジング３の隙間からタービン′１の
背面に浸入しやりく、さらに（よその背面からシＩＩ７
１・６を伝わってジャーナル軸受７側へと入り込むこと
があった。
１がエンジンの排気ガスによって駆動されるため、排気
ガス中に含まれるＡイルミスト、カーボン等が、タービ
ン１とタービンハウジング３の隙間からタービン′１の
背面に浸入しやりく、さらに（よその背面からシＩＩ７
１・６を伝わってジャーナル軸受７側へと入り込むこと
があった。
シャツ１〜（３どシト−ノル軸受７との間隙に供給され
た圧縮空気の一部がタービン１側へ流出づるのである程
度は防げるが、シ１７７１〜Ｇが高回転することから、
その回転に伴って排気カス中のカーボン等が徐々にジャ
ーナル軸受７側に入り込／ｖ ’ｉＣしまうのである。
た圧縮空気の一部がタービン１側へ流出づるのである程
度は防げるが、シ１７７１〜Ｇが高回転することから、
その回転に伴って排気カス中のカーボン等が徐々にジャ
ーナル軸受７側に入り込／ｖ ’ｉＣしまうのである。
このため、シト］ｌ− ６ヤ）シト−ナル軸受７にカー
ボン等がイ」着してこれらが次第にｉｆｔ積づるにうに
なり、この結果軸受７の機能が悪化すると共にシトフト
６と軸受７どが摺接して摩耗したり、焼きイ」きかねり
“、ひどいときには破損するという問題があった。
ボン等がイ」着してこれらが次第にｉｆｔ積づるにうに
なり、この結果軸受７の機能が悪化すると共にシトフト
６と軸受７どが摺接して摩耗したり、焼きイ」きかねり
“、ひどいときには破損するという問題があった。
（発明の目的）
この発明はタービンの背面への排気カスの侵入を阻止す
ることにより、上記問題の解決を図ることを目的としζ
いる。
ることにより、上記問題の解決を図ることを目的としζ
いる。
（発明の４Ｍ成）
そのためこの発明（よ、ジｔ・−プル軸受どの間隙に供
給された圧縮空気により、ターボチｔ・−ジャのシャツ
１〜を支持りる気体軸受装置にＪ３いて、ジャーナル軸
受の軸受面に環状の排気溝を形成づると共に、このｕ１
気溝に接続してタービンの背面の外周部近傍に開口する
吹出孔が設けられる。
給された圧縮空気により、ターボチｔ・−ジャのシャツ
１〜を支持りる気体軸受装置にＪ３いて、ジャーナル軸
受の軸受面に環状の排気溝を形成づると共に、このｕ１
気溝に接続してタービンの背面の外周部近傍に開口する
吹出孔が設けられる。
シャツｌ−とジャーナル軸受との間隙に供給された圧縮
空気は、一部がその間隙からシャツＩ−に沿つＣタービ
ン側とインペラ側に流出するが、残りかシト−ナル軸受
の排気嵩に流入し、これを排気溝に接続りる吹出孔から
タービンの背面の外周部近傍に吹出させるのである。
空気は、一部がその間隙からシャツＩ−に沿つＣタービ
ン側とインペラ側に流出するが、残りかシト−ナル軸受
の排気嵩に流入し、これを排気溝に接続りる吹出孔から
タービンの背面の外周部近傍に吹出させるのである。
したがっＣ、タービンの背面側にいわゆるエノ７万一テ
ンが形成され、これにより排気カスがタービンの背面に
、さらには背面から軸受側に侵入づることが防止される
のである。
ンが形成され、これにより排気カスがタービンの背面に
、さらには背面から軸受側に侵入づることが防止される
のである。
（実施例）
第２図は本発明の実施例を示づ構成断面図で、１はター
ビン、２はコンプレツリのインペラ、３はタービンハウ
ジング、４はコンゾレツ１ノハウジング、２０はセンタ
ハウジングである。
ビン、２はコンプレツリのインペラ、３はタービンハウ
ジング、４はコンゾレツ１ノハウジング、２０はセンタ
ハウジングである。
このタービン１どインペラ２とを連結１６回転軸どして
のシャツ１〜２１は、センタハウジング２０に嵌装され
たジャーナル軸受２２の軸受孔に所定の間隙、例えば２
０〜３０μの間隙で挿入される。
のシャツ１〜２１は、センタハウジング２０に嵌装され
たジャーナル軸受２２の軸受孔に所定の間隙、例えば２
０〜３０μの間隙で挿入される。
ジャープル軸受２２は、はぼ第１図とＩＩ′ｉ］様に、
その内部に多数の給気孔２３が形成されて４３す、それ
ぞれ給気孔２３の先端に軸受面２４に間口づる絞り部２
５が設けられる。この絞り部２５Ｊ５よび給気孔２３は
軸方向ａ５よび円周プノ向にほぼ均等に、また後述づる
排気溝２９を避【フる位１６に設（プられる。
その内部に多数の給気孔２３が形成されて４３す、それ
ぞれ給気孔２３の先端に軸受面２４に間口づる絞り部２
５が設けられる。この絞り部２５Ｊ５よび給気孔２３は
軸方向ａ５よび円周プノ向にほぼ均等に、また後述づる
排気溝２９を避【フる位１６に設（プられる。
ジャーナル軸受２２の外周部には、給気孔２３に連通づ
る導路２７が形成され、この導路２７にセンタハウジン
グ２０を回通して配設されＩＪ給気管２８が接続する。
る導路２７が形成され、この導路２７にセンタハウジン
グ２０を回通して配設されＩＪ給気管２８が接続する。
この給気管２８に図示しない圧縮機が接続され、この圧
縮機から所定の圧力の１１−縮空気が供給される。
縮機から所定の圧力の１１−縮空気が供給される。
一方、ジト一ノ・ル軸受２２の軸受面２４の円周上に環
状の排気溝２９が形成され、この場合排気！Ｆｉ ２９
は軸受面２４の中央部円周に形成される。
状の排気溝２９が形成され、この場合排気！Ｆｉ ２９
は軸受面２４の中央部円周に形成される。
この排気溝２９の幅は比較的小さくて良い。
そして、このジャーナル軸受２２とセンタハウジング２
０＠貫通して排気溝２９に接続づる導孔３０が形成され
、この導孔３０はセンタハウジング２０内部で向きを変
え、タービン１側に間口する。
０＠貫通して排気溝２９に接続づる導孔３０が形成され
、この導孔３０はセンタハウジング２０内部で向きを変
え、タービン１側に間口する。
タービン１とヒンタハウジング２０の間にはスラスト１
軸受３１が介装され、このスラスト１軸受３１のハウジ
ング２０側に導孔３０に対向接わｃする分配溝３２が同
一円周上に形成される。
軸受３１が介装され、このスラスト１軸受３１のハウジ
ング２０側に導孔３０に対向接わｃする分配溝３２が同
一円周上に形成される。
そし【、この分配溝３２に連通してタービン１側に開口
する小径の吹出孔３３が設けられ、この吹出孔３３はタ
ービン１の背面の外周部近傍に開口づると共に、円周方
向に等間隔に多数設けられる。
する小径の吹出孔３３が設けられ、この吹出孔３３はタ
ービン１の背面の外周部近傍に開口づると共に、円周方
向に等間隔に多数設けられる。
なＪ３．３４はインペラ２側のスラスト軸受で、各スラ
スト軸受３１．３’ｌには給気孔３５と絞り部３６が設
けられ、これらに前記導路２７を介して給気管２８が接
続している。
スト軸受３１．３’ｌには給気孔３５と絞り部３６が設
けられ、これらに前記導路２７を介して給気管２８が接
続している。
このような構成のため、圧縮機から給気管２８を介して
送られた圧縮空気は、導路２７から各給気孔２３，３５
．絞り部２５．３６を通ってジｔ・−ナル軸受２２とシ
トフト２１との間隙およびスラスト軸受３４．３１とイ
ンペラ２、タービン１との間隙に噴出、供給される。
送られた圧縮空気は、導路２７から各給気孔２３，３５
．絞り部２５．３６を通ってジｔ・−ナル軸受２２とシ
トフト２１との間隙およびスラスト軸受３４．３１とイ
ンペラ２、タービン１との間隙に噴出、供給される。
これにより、シャフト２１がジャーナル軸受２２から浮
上づると共に、インペラ２、タービン１がそれぞれスラ
スト１軸受３４．３１から離れ、シャツ１−２１が回転
自由に支持される。
上づると共に、インペラ２、タービン１がそれぞれスラ
スト１軸受３４．３１から離れ、シャツ１−２１が回転
自由に支持される。
ところで、シ１Ｔフ１−２１とジャープール中山受２２
どの間隙に供給された圧縮空気は、一部がシトノ１−２
１に治ってスラスト軸受３４．３１の軸穴からインペラ
２側とタービン１側に流出（Ｊるージノ、残り（約半分
の圧縮空気）がジャーナル軸受２２の排気！７ｉＳ２９
に流入Ｊる。
どの間隙に供給された圧縮空気は、一部がシトノ１−２
１に治ってスラスト軸受３４．３１の軸穴からインペラ
２側とタービン１側に流出（Ｊるージノ、残り（約半分
の圧縮空気）がジャーナル軸受２２の排気！７ｉＳ２９
に流入Ｊる。
そして、この排気溝２９に流入した圧縮空気（Ｌ、導孔
３０を介しＣスラスト軸受３１背而の分配溝３２に導か
れ、各吹出孔３３からタービン１の背面外周部近傍に吹
出される。
３０を介しＣスラスト軸受３１背而の分配溝３２に導か
れ、各吹出孔３３からタービン１の背面外周部近傍に吹
出される。
このため、従来例ではハウジング２０外に排出していた
圧縮空気ににす、タービン１の背面側にエアノコ−テン
が形成され、これによりタービン１どタービンハウジン
グ３ならびにスラスト１軸受３１等の隙間からタービン
］を駆動づるＩＪＩ気ガスが、タービン１の背面側に侵
入することを１イｆ実に防止ひきる。
圧縮空気ににす、タービン１の背面側にエアノコ−テン
が形成され、これによりタービン１どタービンハウジン
グ３ならびにスラスト１軸受３１等の隙間からタービン
］を駆動づるＩＪＩ気ガスが、タービン１の背面側に侵
入することを１イｆ実に防止ひきる。
したがって、排気カス中にこ（まれるＡ−ｒルミスト、
カーボン等がタービン１の背面さらにはジャーノル軸受
２２側へと入り込んで付看りるようなことはなく、軸受
２２．３１等を清）ｐに保つことが（さ、この結束各部
の１ｑ耗ψ焼付きの心配が回避されるとＪＬに、常に気
体軸受としての１・身れた性能を発揮させることかでき
る。
カーボン等がタービン１の背面さらにはジャーノル軸受
２２側へと入り込んで付看りるようなことはなく、軸受
２２．３１等を清）ｐに保つことが（さ、この結束各部
の１ｑ耗ψ焼付きの心配が回避されるとＪＬに、常に気
体軸受としての１・身れた性能を発揮させることかでき
る。
なお、給気管２８から供給される圧縮空気の圧力は通常
４−・６ ｋ！＋／ ｃｗｔのものが使用され、これに
１ 、５ ｋ！Ｊ／ ｃｌｌ１１位であるので、−１７
カーテンとしく十分な作用が１９られる。
４−・６ ｋ！＋／ ｃｗｔのものが使用され、これに
１ 、５ ｋ！Ｊ／ ｃｌｌ１１位であるので、−１７
カーテンとしく十分な作用が１９られる。
また、シャツ１へ２１に沿ってタービン１側に流出する
圧縮空気およびスラスト軸受３１の絞り部３６から噴出
づる圧縮空気ももらろんＩＩエアー］ンの生成に寄与し
、ぞの効果をより高めることは言うまでもない。
圧縮空気およびスラスト軸受３１の絞り部３６から噴出
づる圧縮空気ももらろんＩＩエアー］ンの生成に寄与し
、ぞの効果をより高めることは言うまでもない。
（発明の効果）
シ１！７１〜を支持した後のＬ■、縮空気をタービンの
背面外周部付近に吹出させるようにしたので、タービン
を駆動Ｊるエンジン排気ガス中のカーホン等がタービン
の背面や軸受側に入り込むようなことはなく、各部を常
に清浄に保゛二）ことかてさ、気体軸受どしての優れた
性能を維持することができるという効果がある。
背面外周部付近に吹出させるようにしたので、タービン
を駆動Ｊるエンジン排気ガス中のカーホン等がタービン
の背面や軸受側に入り込むようなことはなく、各部を常
に清浄に保゛二）ことかてさ、気体軸受どしての優れた
性能を維持することができるという効果がある。
第１図は従来例の構成断面図、第２図４ｉＬ不発明の実
施例を承り構成断面図である。 １・・・タービン、２・・・インペラ、３・・・タービ
ンハウジング ４・・・コンブレッ力−ハ１ノジング
２０・・・廿ンタハウシング、２１・・・シｔ・フ１へ
、２２・・・ジ１７−Ｊル軸妥、２４・・・軸受面、２
つ・・何ノ［気温、３０・・・導孔、３１・・・スラス
ト軸受、３２・・・分配溝、３３・・・吹出孔。
施例を承り構成断面図である。 １・・・タービン、２・・・インペラ、３・・・タービ
ンハウジング ４・・・コンブレッ力−ハ１ノジング
２０・・・廿ンタハウシング、２１・・・シｔ・フ１へ
、２２・・・ジ１７−Ｊル軸妥、２４・・・軸受面、２
つ・・何ノ［気温、３０・・・導孔、３１・・・スラス
ト軸受、３２・・・分配溝、３３・・・吹出孔。
Claims (1)
- タービンとコンプレッサのインペラとを連結する回転軸
としてのシャフトをジャーナル軸受に所定の間隙で挿入
し、外部からこの間隙に供給される加圧空気によりシ１
シフトを浮上させ支持するターボテ１ｒ−ジヤ用の気体
軸受装置において、前記ジｔ・−ナル軸受の軸受面に環
状の排気溝を形成すると共に、この排気溝に接続して前
記タービンの背面外周部近傍に開口する吹出孔を設けた
ことを特徴とづるターボチャーシト用の気体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2826984A JPS60173316A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | タ−ボチヤ−ジヤ用の気体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2826984A JPS60173316A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | タ−ボチヤ−ジヤ用の気体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173316A true JPS60173316A (ja) | 1985-09-06 |
Family
ID=12243855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2826984A Pending JPS60173316A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | タ−ボチヤ−ジヤ用の気体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173316A (ja) |
Cited By (11)
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| JPH0363469U (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-20 | ||
| JPH0373722U (ja) * | 1989-07-28 | 1991-07-24 | ||
| US5567129A (en) * | 1995-05-25 | 1996-10-22 | Bonardi; G. Fonda | Thrust control system for gas-bearing turbocompressors |
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-
1984
- 1984-02-17 JP JP2826984A patent/JPS60173316A/ja active Pending
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