JPH0710547U - 気体ジャーナル軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気体ジャーナル軸受における減衰力を高める
ことを目的とする。 【構成】 ハウジング内で複数のパッドによりロータ軸
外周を囲みロータ軸を回転可能に軸支する気体ジャーナ
ル軸受におけるそれぞれのパッドの背面にピボットが突
設されてパッドを傾斜可能に支持するとともにハウジン
グに刻設された溝内に設けられそれぞれのピボットをロ
ータ軸に向けて弾性的に押圧する複数の板の端部とハウ
ジングに刻設された溝壁との間に板ばねが折り曲げられ
て介装されるように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ターボ機械などのロータ軸に適用される気体ジャーナル軸受に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

図２はターボ機械などのロータ軸に使用されている従来のピボットパッド式の 気体ジャーナル軸受の説明図である。ハウジング０７内には３枚のパッド０２が ロータ軸０１を囲むように配設されており、それぞれのピボット０４によって傾 斜自由に位置決めされている。一般に、３枚のパッド０２のうち２枚はハウジン グ０７に対してそのピボット点が固定されているが、残る１枚は板ばね０３を介 して弾性的に支持されており、板ばね０３が熱膨張を吸収したり回転安定化のた めに予圧を付与したりするようになっている。図における符号０５は調整用ナッ ト、０６は固定用ボルトである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来の気体ジャーナル軸受において、一般に気体ジャーナル軸受 の性能はロータ軸０１とパッド０２との間に介在する気体膜の特性とパッド０２ の運動性とによって決まるが、この気体膜による減衰力は気体膜の剛性の１／１ ０程度と小さい。これに対して油潤滑による軸受では１対１程度であり、気体ジ ャーナル軸受は低摩擦、オイルフリーなど優れた特徴を多く有しているが、従来 の気体ジャーナル軸受を油潤滑による軸受に代えて直接使用することは静的な特 性が満たされても不可能なことが多い。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る気体ジャーナル軸受は上記課題の解決を目的にしており、ハウジ ング内で複数のパッドによりロータ軸外周を囲み上記ロータ軸を回転可能に軸支 する気体ジャーナル軸受において、それぞれの上記パッドの背面に突設されて上 記パッドを傾斜可能に支持するピボットと、上記ハウジングに刻設された溝内に 設けられそれぞれの上記ピボットを上記ロータ軸に向けて弾性的に押圧する複数 の板と、該板の端部と上記ハウジングに刻設された溝壁との間に折り曲げられて 介装された板ばねとを備えた構成を特徴とする。

【０００５】

【作用】

即ち、本考案に係る気体ジャーナル軸受においては、ハウジング内で複数のパ ッドによりロータ軸外周を囲みロータ軸を回転可能に軸支する気体ジャーナル軸 受におけるそれぞれのパッドの背面にピボットが突設されてパッドを傾斜可能に 支持するとともにハウジングに刻設された溝内に設けられそれぞれのピボットを ロータ軸に向けて弾性的に押圧する複数の板の端部とハウジングに刻設された溝 壁との間に板ばねが折り曲げられて介装されており、ロータ軸が振動するとパッ ドおよびピボットを介して板にラジアル方向の変位が生じるが、その変位に対す るばね作用は板の撓みが、また減衰作用は板ばねとハウジングに刻設された溝壁 との間に生ずるクーロン摩擦が受け持つ。これにより、気体ジャーナル軸受にお ける減衰力を高めることができる。

【０００６】

【実施例】

図１は本考案の一実施例に係る気体ジャーナル軸受の説明図である。図におい て、本実施例に係る気体ジャーナル軸受はターボ機械などのロータ軸に使用され るピボットパッド式のもので、ハウジング７内には３枚のパッド２がロータ軸１ を囲むように配設されており、それぞれのピボット４によって傾斜自由に位置決 めされている。ピボット４は矩形板３ａ，３ｂ，３ｃに調整用ナット５を用いて 固定され、その矩形板３ａ，３ｂ，３ｃの基端はハウジング７に固定用ボルト６ によって取付けられている。矩形板３ａ，３ｂ，３ｃの先端には薄板をく字形に 折り曲げた薄板ばね８がろう付けなどにより取付けられており、矩形板３ａ，３ ｂ，３ｃに対して垂直に切り欠いたハウジング７の溝壁１０との間に適切な反力 を生じながら矩形板３ａ，３ｂ，３ｃにより溝壁１０に押し付けられている。３ 枚の矩形板３ａ，３ｂ，３ｃのうち１枚の矩形板３ａは一部が薄く設けられてお り、ロータ軸１の熱膨張に対処している。

【０００７】 矩形板３ａ，３ｂ，３ｃはパッド２およびピボット４のラジアル方向の変位に 対し、従来の気体ジャーナル軸受における板ばねのように弾性的な支持作用を行 う。その際、矩形板３先端の薄板ばね８がハウジング７の溝壁１０に押し付けら れているので、微小なラジアル方向の変位に対してハウジング７の溝壁１０と薄 板ばね８との間にクーロン摩擦が生じてダンパ効果を奏する。ロータ軸１が振動 するとパッド２、ピボット４、矩形板３ａ，３ｂ，３ｃにラジアル方向の変位が 生じるが、本軸受においてはその変位に対するばね作用は矩形板３ａ，３ｂ，３ ｃの撓みが、また減衰作用は薄板ばね８とハウジング７の溝壁１０との間に生ず るクーロン摩擦が受け持つ。これら矩形板３ａ，３ｂ，３ｃの厚み、薄板ばね８ の厚みなどを適宜調整することにより、種々の負荷条件に適合した軸受特性を造 り出すことができる。

【０００８】 一般に、気体ジャーナル軸受の性能はロータ軸とパッドとの間に介在する気体 膜の特性とパッドの運動性とによって決まるが、この気体膜による減衰力は気体 膜の剛性の１／１０程度と小さい。これに対して油潤滑による軸受では１対１程 度であり、気体ジャーナル軸受は低摩擦、オイルフリーなど優れた特徴を多く有 しているが、従来の気体ジャーナル軸受を油潤滑による軸受に代えて直接使用す ることは静的な特性が満たされても不可能なことが多い。本気体ジャーナル軸受 においてはピボット４を矩形板３ａ，３ｂ，３ｃに固定し、この矩形板３ａ，３ ｂ，３ｃの基端をハウジング７に固定する。そして、その先端に薄板ばね８を取 付けて薄板ばね８をハウジング７の溝壁１０に押し付けるようにしたことにより 、本気体ジャーナル軸受における減衰力を薄板ばね８と溝壁１０との間のクーロ ン摩擦によって高めることができ、また軸受剛性のチューニングも矩形板３ａ， ３ｂ，３ｃの厚み等によって容易に調整することができるので、従来は高減衰力 を必要とするために油潤滑による軸受が使用されるロータ軸１などにも、低摩擦 、オイルフリーなど高性能な気体ジャーナル軸受を使用することが可能になる。

【０００９】

【考案の効果】

本考案に係る気体ジャーナル軸受は前記のように構成されており、気体ジャー ナル軸受における減衰力を高めることができるので、低摩擦、オイルフリーなど 優れた特徴を有する気体ジャーナル軸受を油潤滑による軸受に代えて使用するこ とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係る気体ジャ
ーナル軸受の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）における
ｂ−ｂ断面図である。

【図２】図２（ａ）は従来の気体ジャーナル軸受の断面
図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ロータ軸 ２ パッド ３ａ 矩形板 ３ｂ 矩形板 ３ｃ 矩形板 ４ ピボット ５ 調整用ナット ６ 固定用ボルト ７ ハウジング ８ 薄板ばね １０ ハウジングの溝壁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内で複数のパッドによりロー
   タ軸外周を囲み上記ロータ軸を回転可能に軸支する気体
   ジャーナル軸受において、それぞれの上記パッドの背面
   に突設されて上記パッドを傾斜可能に支持するピボット
   と、上記ハウジングに刻設された溝内に設けられそれぞ
   れの上記ピボットを上記ロータ軸に向けて弾性的に押圧
   する複数の板と、該板の端部と上記ハウジングに刻設さ
   れた溝壁との間に折り曲げられて介装された板ばねとを
   備えたことを特徴とする気体ジャーナル軸受。