JPH0147649B2 - - Google Patents

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JPH0147649B2
JPH0147649B2 JP20176382A JP20176382A JPH0147649B2 JP H0147649 B2 JPH0147649 B2 JP H0147649B2 JP 20176382 A JP20176382 A JP 20176382A JP 20176382 A JP20176382 A JP 20176382A JP H0147649 B2 JPH0147649 B2 JP H0147649B2
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JP
Japan
Prior art keywords
rotating shaft
oil
curvature
convex portions
bearing housing
Prior art date
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Expired
Application number
JP20176382A
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English (en)
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JPS5993515A (ja
Inventor
Toshiro Kawakami
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.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP20176382A priority Critical patent/JPS5993515A/ja
Priority to US06/552,469 priority patent/US4549821A/en
Publication of JPS5993515A publication Critical patent/JPS5993515A/ja
Publication of JPH0147649B2 publication Critical patent/JPH0147649B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ターボチヤージヤにおいて用いられ
る軸受装置に関するものである。
従来から、ターボ機械における軸受装置は、軸
と軸受との間にオイルを介在せしめるオイル軸受
や同じく気体を介在せしめる気体軸受が用いられ
ているが、本願は後者の気体軸受に係わり、その
なかでも複数の薄い金属板を介在せしめた構造で
あるフオイル軸受の改良に係わる。すなわち、フ
オイルタイプの気体軸受は他の形式のものに比べ
構造が簡単で抵価格であることから、小型ガスタ
ービンやターボ機械に実用化されているが、自動
車用ターボチヤージヤにおいては特に高回転が要
求されるため(ちなみに、ガスタービンでは毎分
60000〜70000回転であるが自動車用ターボチヤー
ジヤでは毎分100000回転以上である)、従来のフ
オイルタイプの気体軸受では高回転時に十分な制
振効果が発揮されず、振れ回りによりフオイルと
軸とが直接接触し焼き付きが生じるという欠点が
あつた。
本発明は、高速回転しうる回転軸と該回転軸を
支持するための軸受ハウジングとの間に、トツプ
フオイルとダンプフオイルとを介在せしめ、該ダ
ンプフオイルの断面に複数個の凸部部分を設け、
前記回転軸が高速回転したときに該回転軸に対す
る気体の巻込み作用(ないしは、くさび膜作用)
を生ぜしめると同時に、前記凸部部分の各曲率を
回転方向に進むに従い小なるように形成して各曲
率部の弾力性を変化させ、もつて、回転軸の中心
が軸受ハウジングの中心付近に常時存在せしめる
ことにより回転軸表面とトツプフオイルとの直接
接触を回避させ、高速回転時における軸受の焼付
きが防止できるようなターボチヤージヤ用軸受装
置を提供せんとするものである。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳細
に説明する。
図は本発明の一実施例を示す断面図で、図中、
符号1はa矢印方向に高速回転する回転軸であ
り、0は該軸1の中心である。一方、符号2は前
記軸1を支持するための軸受ハウジングであり、
該ハウジング2には断面円形の穴2aが穿設さ
れ、その中に薄板状のクリアランス調整シム3が
嵌装されている。このシム3はあくまでクリアラ
ンス調整用のもので厳密な工作をすれば不要とな
る部品である。該シム3の開口部3aにはダンプ
フオイル4の一端4a及びトツプフオイル5の一
端5aがそれぞれ係合せしめられ、トツプフオイ
ル5が最内周部に位置して前記回転軸1を支える
構成となつている。前記ダンプフオイル4の断面
形状は略波形状であり、半径方向外側に突出し、
前記調整シム3の内周面に接触する複数個(図上
では11個)の円弧部分4dと、前記トツプフオイ
ル5の外周面に接触するとともに半径方向内側に
突出し、各曲率半径がr1,r2,r3,r4(r1>r2>r3
>r4)である4個の凸部部分41c,42c,4
3c,44cが一組となつた3個の凸部部分群4
cとが連続する形状となつている。該ダンプフオ
イル4の端部4dと前記端部5aとの間には小間
隙6が設けてある。この間隙6は、回転軸1から
の圧力がダンプフオイル4に加わつた場合に前記
凸部部分41c〜44cがたわみ得るようにすべ
く設けてあるものである。
トツプフオイル5の断面形状は、前記一端5a
と、円形部分5bとから成つており、前記一端5
aの曲折部と他端5cとの間には小間隙7が設け
てある。この小間隙7は該トツプフオイル5がた
わんだ場合の余裕をもたせるために設けてある。
尚、符号0′は前記丸穴2a及びシム3の共通
中心である。また、符号Aは回転軸1とトツプフ
オイル5との間に形成される空間であり、同じく
B1,B2はダンプフオイル4とトツプフオイル5
との間及び同フオイル4とシム3との間にそれぞ
れ形成される空間であつて、これらの空間A,
B1,B2は図示してない通路を介して外気と連通
している。
かかる構成において回転軸1がa方向に高速回
転した場合、前記回転軸1とトツプフオイル5と
の間に設けられている空間A内の空気が前記回転
方向に巻込まれることとなり(スクイズフイルム
効果)、この巻込み作用によつて回転軸1が浮き
上げられ、またダンプフオイル4の弾力性及び空
間B1,B2内の空気の出入り作用がシヨツクアブ
ソーバのような減衰作用を呈する。また、例えば
b点で回転軸1とトツプフオイル5とが接触すべ
く(実際には接触していない)高速回転中の回転
軸1が芯ずれ移動した場合、回転軸1の回転方向
(a方向)に進むに従い各曲率半径がr1〜r4なる
凸部部分41c〜44cは、弾力性の違いにより
たわみ量が41c>42c>43c>44cとなるためトツプ
フオイル5のb点付近の場合の曲率中心は、軸受
ハウジングの中心0′より点0″に移動する。つま
りr1>r2>r3>r4なる関係であるためこのような
中心0の移動が生じるのである。
このように、軸受中心と曲率中心とのずれが発
生することにより空気膜のくさび作用(スクイズ
フイルム作用)の効果が増大し、回転軸1の制振
効果を高めることとなる。
尚、上記実施例では、トツプフオイル5の断面
形状が直線状の端部5aと円形部分5bとから成
つているわけであるが、前記円形部分5bは必ず
しもこのような形状でなくてもよい、例えば円周
等分箇所(小間隙7の部分は除く)に凸部51を
設け、これら凸部51と間隙7との間に曲率半径
が円形部5bよりも大である弓状部分を設けるよ
うな構成としてもよい。
また上記実施例では、回転軸1の回転方向を反
時計方向としているが別段逆方向でもよく、かか
る場合には凸部部分群4cの各凸部部分41c,
42c,43c,44cを“a”方向に進むに従
い曲率“大”なるように形成する必要がある。つ
まり本発明におけるダンプフオイルは、回転軸の
回転方向にすすむに従い曲率“小”となるように
形成した点に特徴を有している。
また、ダンプフオイル4の凸部部分群4cは図
示の如き3個でなくてもよく、2以上何個であつ
てもよい。
このように本発明は、回転軸と、該回転軸を支
持する軸受ハウジングと、該軸受ハウジングと前
記回転軸との間に在つて静止時に前記回転軸と接
触し得るトツプフオイルと全体形状がリング状で
円周方向に前記軸受ハウジングの内周面と接触す
る円弧部分と、頂点部が前記トツプフオイルの外
周面と接触し前記円弧部分と逆方向に曲率中心を
もち該円弧部分より曲率半径の小さい凸部部分が
交互に繰り返された複数個の前記円弧部分と複数
個の前記凸部部分で構成され、各前記凸部部分は
回転軸の回転方向に進むに従いその各曲率半径が
小となるように形成されているダンプフオイルと
から成る構成としたため、回転軸が高速回転した
場合でも該回転軸とトツプフオイルとの間に十分
に空気を巻込むことにより、高い制振効果が得ら
れ、同時にダンプフオイルとトツプフオイルの間
の複数個の空間内の空気の出入り作用が生じてシ
ヨツクアブソーバの如き減衰作用も発揮されるこ
とから回転軸とトツプフオイルとの固定接触が回
避され、摩擦熱による焼きつきが生じず安全な高
速回転が保障されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示す断面図である。 1……回転軸、2……軸受ハウジング、3……
クリアランス調整シム、4……ダンプフオイル、
5……トツプフオイル、4b……円弧部分、4c
……凸部部分群、41c,42c,43c、44
c……凸部部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 回転軸と、該回転軸を支持する軸受ハウジン
    グと、該軸受ハウジングと前記回転軸との間に在
    つて静止時に前記回転軸と接触し得るトツプフオ
    イルと、全体形状がリング状で円周方向に前記軸
    受ハウジングの内周面と接触する円弧部分と、頂
    点部が前記トツプフオイルの外周面と接触し前記
    円弧部分と逆方向に曲率中心をもち該円弧部分よ
    り曲率半径の小さい凸部部分が交互に繰り返され
    た複数個の前記円弧部分と複数個の前記凸部部分
    とで構成され、各前記凸部部分は回転軸の回転方
    向に進むに従いその各曲率半径が小となるように
    形成されているダンプフオイルとから成ることを
    特徴とするターボチヤージヤ用軸受装置。 2 軸受ハウジングに丸穴が穿設され、該丸穴に
    クリアランス調整シムが嵌装されている特許請求
    の範囲第1項記載のターボチヤージヤ用軸受装
    置。 3 トツプフオイルは、ダンプフオイルの凸部部
    分と接触する円形部分と該円形部分の一端より遠
    心方向に突出する端部とからなる特許請求の範囲
    第1項又は第2項記載のターボチヤージヤ用軸受
    装置。 4 トツプフオイルは、ダンプフオイルの凸部部
    分と接触する円形部分に遠心方向に突出する複数
    個の凸部を有している特許請求の範囲第1項又は
    第2項記載のターボチヤージヤ用軸受装置。
JP20176382A 1982-11-17 1982-11-17 タ−ボチヤ−ジヤ用軸受装置 Granted JPS5993515A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20176382A JPS5993515A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 タ−ボチヤ−ジヤ用軸受装置
US06/552,469 US4549821A (en) 1982-11-17 1983-11-16 Foil bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20176382A JPS5993515A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 タ−ボチヤ−ジヤ用軸受装置

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Publication Number Publication Date
JPS5993515A JPS5993515A (ja) 1984-05-30
JPH0147649B2 true JPH0147649B2 (ja) 1989-10-16

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ID=16446523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20176382A Granted JPS5993515A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 タ−ボチヤ−ジヤ用軸受装置

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JP (1) JPS5993515A (ja)

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Publication number Publication date
JPS5993515A (ja) 1984-05-30

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