JPS6088216A - 動圧型スラスト軸受 - Google Patents

動圧型スラスト軸受

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Publication number
JPS6088216A
JPS6088216A JP19432383A JP19432383A JPS6088216A JP S6088216 A JPS6088216 A JP S6088216A JP 19432383 A JP19432383 A JP 19432383A JP 19432383 A JP19432383 A JP 19432383A JP S6088216 A JPS6088216 A JP S6088216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foil
thrust
bearing
wheel
supported
Prior art date
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Pending
Application number
JP19432383A
Other languages
English (en)
Inventor
Toto Takatani
高谷 任人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP19432383A priority Critical patent/JPS6088216A/ja
Publication of JPS6088216A publication Critical patent/JPS6088216A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/042Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は動圧型スラスト軸受に係り、起動時には小さな
起動トルクで円滑な運転ができかつ、大きなスラスト力
にも十分耐えうる軸受負荷能力を持つ動圧型スラスト軸
受に関するものである。
〔発明の背景〕
第1図に動圧型スラスト軸受の軸受部の構成の概要を示
す。ロータfと一体となっているスラスト部材eを支持
するために、スラスト部材eの両側には、軸受部材dと
可撓性フォイルa、フォイル支持部材すから成るスラス
ト軸受が配置されており、軸受部え板iにより、締付ボ
ルトgで軸受ケーシングhに組込まれている。弾性力の
あるフオイル支持部材すは軸受部材dに設けられたフォ
イル支持部材格納溝Cに格納されており、このフォイル
支持部材すによりフォイルをスラスト部材eに押え付け
、スラスト部材eを支持している。
また、軸受部材4間には、スラスト部材(・の軸方向の
変位量を規制するためのスペーサgが設けられている。
ターボ機械用の動圧型スラスト軸受には、特に。
以下の(1) 、(2) 、(3)の項目を同時に満1
.jすることが要求される。
(1)起動時にはスラスト部材eとフォイルaとの摩擦
による起動トルクをできるだけ小さくする。
起動時には、スラスト部材eとフォイルaは固体接触を
するために、起動トルクが大きいとロータの回転速度が
上昇せずに、スラスト部材C!並びにフォイルaは大き
く摩耗を受ける。
(2)停止時には、フォイルaはフォイルJJ4持部材
eの弾性力によりスラスト部材eに押付けられた形に構
成する。特に、スラスト部材eとフォイルaが接触せず
に隙間がある場合には円滑な起!!IIが行なえず、起
動時には軸方向の変動が大きくなり軸受破損の原因とな
る。
(3)大きなスラスト力にも十分耐えうる軸受負荷能力
を有する。
従来の動圧型スラスト軸受を第2図、第3図に示す。第
3図は第2図を展開して見たものである。
図に示したように、従来の軸受は、フォイルaとフォイ
ルaを弾性支持するフォイル支持部材b、フォイル支持
部材すを格納するフォイル支持部材格納溝Cを有する軸
受部材dから成り、フォイルaは周方向に複数個配置さ
れている。また、フォイルaは軸受部材dに設けられた
周方向に傾斜をもつフォイル固定面kに点溶接Q等によ
り固定されている。この場合、各々のフォイル1並びに
フォイル支持部材すは同一形状、同一バネ定数をもって
いる。
そこで、従来の軸受では、上記(1) 、 (2)の条
件を満足するために比較的バネ定数の小さいフォイル支
持部材すを使用しており、このため起動時は小さな起動
トルクで円滑な起動が行なえた。しかし、定格点におい
て大きなスラスト力が作用した場合には十分な軸受負荷
能力を持つことができず、回転しているスラスト部材8
が静止しているスラスト部材に接触し、フォイルaが焼
111シたりして軸受破損の原因となっていた。一方、
従来の軸受で大きなスラスト力に耐える軸受としては、
大きなバネ定数をもった剛性の大きいフォイル支持部材
すが使われている。しかし、この大きなバネ定数をもつ
フォイル支持部材すでフォイルaを支持した場合では、
スラスト部材eがフォイルで押付けられるように構成す
ると、バネ定数の大きなフオイ°ルを支持部材すを使っ
ているため起動時にはどうしても起動トルクが大きくな
り、起動。
停止の際の固体接触時には、フォイル84及びにスラス
ト部材eは大きな摩耗を受け、軸受を破損したりあるい
は軸受の寿命を短くしている。。
〔発明の目的〕
本発明の目的は起動時のロータと軸受面との摩擦による
起動トルクを小さくし、起動を円滑に行うと共に、大き
なスラスト力にも十分耐ようる動圧型スラスト軸受を提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は発明者等が鋭意研究、試験した結果以下のこと
が判明した。
起動を容易にするためには、フォイルとスラスト部材の
固体接触による摩擦を小さくしなければならず、そのた
めには、フォイル支持部材のバネ定数は小さい方が良い
。また、フォイルとスラスト部材の接触面積は小さい方
が良い。ことがわかった。一方、大きいスラスト力に耐
えるためには、フォイル支持部材のバネ定数の大きい方
が良い。
スラスト力を支持する面積の大きい方が良い。ことがわ
かった。
そこで、起動を容易にし、かつ大きいスラスト力に耐え
る本発明の軸受として、以下の技術的手段を講じている
(1)周方向に複数個配置されているフォイルのうち、
起動時には一部分のフォイルでスラスト力を支持するよ
うにすることで、フォイルとスラスト部材の接触面積を
小さくして起動トルクを減らし、定格点の大きいスラス
ト力が作用した場合にはすべてのフォイルでスラスト力
を支持できるように、フォイル支持部材で支持されるフ
ォイルの自由端の高さが異なるように構成した。
(2)周方向に複数個配置されたフォイルを支持するフ
ォイル支持部材のフォイルとの接触点高さが異なるよう
に構成することにより、起動時の小さなスラスト力時に
は、スラスト部材はフォイルとの接触点高さの高い一部
のフォイル支持部材で支持されたフォイルで支持される
ようにすることで起動トルクを減らし、定格点の大きい
スラスト力が作用した場合にはすべてのフォイルでスラ
スト力を支持できるようにする。
(3)上記(1) 、 (2)の場合において、FA励
動時スラスト力が小さい時にはフォイルを支持するのに
寄与するフォイル支持部材にはバネ定数の小さいものを
用いて起動トルクを減らし、また、定格点の大きいスラ
スト力が作用した場合には、フォイルを支持するのに寄
与するフォイル支持部材にはバネ定数の大きいものを用
いることに、1、り人さなスラスト力にも十分耐えるよ
うにする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の動圧型スラスト軸受の一実施例を第4図
、第5図により説明する。第4図はその正面図(第1図
のP−P矢視相当図)を示し、第5図は第4図のB−B
矢視展開図である。
周方向に複数個配置されたフォイルl、1′は軸受部材
4に半径方向に異なった傾斜を持つフォイル固定面5,
5′に点溶接6で固定され、軸受部材4に設けられたフ
ォイル支持部材格納溝3に格納された弾性力のあるフォ
イル支持部材2により支持されている。そこで、フォイ
ル1を軸受部材4に固定するフォイル固定面5の傾斜を
フォイル1′の場合の傾斜より大きくすることにより。
フォイル1の自由端7の軸受部材面8からの高さをフォ
イル1′の自由端9の軸受部材面8からの高さより高く
している。
次に、その動作を説明する。停止時には、スラスト部材
はスラスト部材両側に配置されている、フォイル1,1
′の自由端の高さの高い一部のフォイル支持部材2によ
って支持されているフォイル1,1′によって押え付け
られた形で支持されている。
ロータが回転し始めた起動時並びに低回転速度域のスラ
スト力が小さい時は、フォイル【の自由端の高さの高い
一部のフォイルlのみで支持されるようになる。このた
め、従来に増してスラスト部材とフォイル1の接触面積
は小さく、起動時のスラスト部材とフォイルlとの固体
接触による起動トルクを小さくすることができ、同時に
円滑な起動を行なうことができる。
ロータの回転速度がさらに上昇してスラスト力が大きく
なると、スラスト部材はフォイルlの自由端の高さの高
いフォイルlを押しながら軸方向に移動するため、フォ
イルの自由端の高さの低いフォイル1′によってもスラ
スト力の支持が行われるようになる。このため、スラス
ト力を支持するフォイルの面積が大きくなり大きなスラ
ス1へ力にも十分耐える軸受負荷能力を有することがで
きる。
本発明の他の実施例を第6図に示す。周方向に複数個配
置されたフォイルlは軸受部材4に半径方向に傾斜を持
つフォイル固定面5に点溶接6で固定され、軸受部材4
に設けられたフォイル支持部材格納溝3には、軸受部材
面8を基準としたフォイル1との接触点の高さ10.1
1が異なるフォイル支持部材2,2′が格納されている
動作を説明すると、停止時には、スラスト部材はスラス
ト部材両側に配置されている軸受部材面8を基準とした
フォイル1との接触点高さの高い1〇一部のフォイル支
持部材2で支持されたフォイル1によって押え付けられ
た形にし、その他のフォイル1はフォイル支持部材2′
と非接触にしている。従って、起動時のスラスト部材が
小さい時には従来に増して、スラスト部材とフォイル1
との固体接触による起動トルクを減らすことができる。
ロータの回転速度が上昇してスラスト力が大きくなると
、スラスト部材は軸方向に移動するため、フォイルとの
接触点高さの高いフォイル支持部材2によって支持され
たフォイルによるスラストカの支持に加えて、フォイル
との接触点高さの低い11フォイル支持部材2′によっ
て支持されたフォイル1によってもスラスト力の支持が
行われるので、大きなスラスト力にも十分にmlえろこ
とができる。
本発明の更に他の実施例を第7図に示す。周方向に複数
個交互には置されたフォイル1,1′は。
軸受部材4に半径方向に異なった傾斜を持つフォイル固
定面5,5′に点溶接6で固定され、軸受部材4に設け
られたフォイル支持部材格納溝3に格納された弾性力の
あるバネ定数の異なるフォイル支持部材2,2′により
支持されている。−tこで、フォイル1を軸受部材に固
定するフォイル固定面の傾斜をフォイル1′の場合の傾
斜より大きくすることにより、フォイル1の自由端7の
軸受部材面8からの高さをフォイル1′の自由端9の軸
受部材面8からの高さより高くしており、フォイル1を
弾性支持するフォイル支持部材にはバネ定数の小さいフ
ォイル支持部材2を、フォイル1′を弾性支持するフォ
イル支持部材にはバネ定数の大きいフォイル支持部材2
′を用いている。
次に、その動作を説明する。停止時には、スラスト部材
はスラスト部材両側に配置されているバネ定数の小さい
フォイル支持部材2で支持されたフォイル1により押え
付けられた形で支持されている。この時には、バネ定数
の大きいフォイル支持部材2′で支持されたフォイル1
′はスラスト部材と離れており、スラスト部材の支持に
は寄与していない。ロータが回転し始めた起動時並びに
低回転速度域ではスラスト力が小さく、スラスト部材は
バネ定数の小さいフォイル支持部材2で支持されたフォ
イル1のみで支持されるようになる。
このため、従来に増してスラスト部材とフォイルの接触
面積を/hさくでき、かつバネ定数の小さいフォイル支
持部材2による支持が行われるので、起動時にはスラス
ト部材とフォイル1との剛体接触による起動トルクを小
さくすることができ、同時に円滑な起動を行うことがで
きる。
ロータの回転速度がさらに上昇して、スラスト力が大き
くなると、次第にバネ定数の大きいフォイル支持部材2
′で支持されたフォイル1′によるスラスト部材の支持
が行われるようになる。このため、大きなスラスト力に
も十分耐える軸受負荷能力を有することができる。本発
明のまた更に他の実施例を第8図に示す。この実施例が
先の第7図の場合と異なる所は、フォイルl、1′を固
定する軸受部材4に設けられたフォイル固定面5が傾斜
を持たずに軸受部材面8と平行にかつ、軸受部材面より
1段低くしたことのみである。したがって、この場合に
おいても先の場合と同様に、起動時のスラスト力が小さ
い時には、バネ定数の小さい弾性力のあるフォイル支持
部材2により支持されたフォイル1のみでスラスト力が
支持されるため、起動トルクは小さくでき、かつ1[3
滑な起動が行なえる。そして、大きなスラスト力が加わ
ってスラスト部材が軸方向に移動すると、バネ定数の大
きなフォイル支持部材2′によるスラスト力の支持が行
われるようになり、大きいスラスト力を支持することが
できる。
〔発明の効果〕
本発明による動圧型スラスト軸受は、起動時にはフォイ
ルとスラスト部材の固体接触時の固体接触面積を小さく
したり、バネ定数の小さいフォイル支持部材によりフォ
イルを支持することができるため、従来の動圧型スラス
ト軸受に比して、起動トルクを大幅に低減することがで
きる。また、ロータの回転速度が上昇してスラスト力が
大きくなると、スラスト力を支持するフォイル数を多く
したり、バネ定数の大きいフォイル支持部材により支持
されたフォイルによりスラスト力の支持を行なうことが
できるので、大きなスラスト力にも十分に耐える軸受負
荷能力を有することができる。
【図面の簡単な説明】
第1@は従来の動圧型スラスト軸受の要部断面図、第2
図は第1図のP−P矢視図、第3図は第2図のA−A断
面図、第4図は本発明の動圧型スラスト軸受の平面図(
第1図のP−P矢視相当図)、第5図は第4図のB−B
断面図、第6図〜第8図は本発明の他の実施例を示す図
で第4図のB−B断面図である。 1.1′・・・可撓性フォイル、2,2′・・・フォイ
ル支持部材、3・・・フォイル支持部材格納溝、4・・
・軸受部材、5,5′・・・フォイル固定面、6・・・
点溶接。 fJl 図 ’4 z 図 第 3 図 χ 4 図 第 5 ロ 篤乙図 χ 7 図 第 g 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、静止した軸受部材と、該軸受部材に対向し受部材に
    固定された複数の可撓性フオrルど、前記可撓性フォイ
    ルと前記軸受部材との間に配置され前記可撓性フォイル
    を弾性支持するフォイル支持部材とを備えた動圧型スラ
    スト軸受において、前記スラスト部材の軸方向の移動に
    伴って該スラスト部材に作用する前記可撓性フォイル数
    が変化するように構成したことを特徴とする動圧型スラ
    スト軸受。 2、前記可撓性フォイルは該可撓性フォイルの自由端高
    さが異なるように構成したことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の動圧型スラスト軸受。 3、前記フォイル支持部材は前記フオ・rルも弾性支持
    する高さが異なるように構成したことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の動圧型スラスト軸受。 4、前記フォイル支持部材は周方向にバネ定数が異なる
    ように配置してなることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の動圧型スラスト軸受。
JP19432383A 1983-10-19 1983-10-19 動圧型スラスト軸受 Pending JPS6088216A (ja)

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JP19432383A JPS6088216A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 動圧型スラスト軸受

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JPS6088216A true JPS6088216A (ja) 1985-05-18

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020137513A1 (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 株式会社Ihi スラストフォイル軸受、スラストフォイル軸受のベースプレートの製造方法
JP2020115021A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 株式会社Ihi スラストフォイル軸受装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020137513A1 (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 株式会社Ihi スラストフォイル軸受、スラストフォイル軸受のベースプレートの製造方法
CN113227592A (zh) * 2018-12-25 2021-08-06 株式会社Ihi 推力箔轴承、推力箔轴承的底板的制造方法
CN113227592B (zh) * 2018-12-25 2023-02-17 株式会社Ihi 推力箔轴承、推力箔轴承的底板的制造方法
US11867226B2 (en) 2018-12-25 2024-01-09 Ihi Corporation Thrust foil bearing and method for manufacturing base plate of thrust foil bearing
JP2020115021A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 株式会社Ihi スラストフォイル軸受装置

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