JPH0721925Y2 - シール兼用ジヤーナル軸受 - Google Patents
シール兼用ジヤーナル軸受Info
- Publication number
- JPH0721925Y2 JPH0721925Y2 JP1988149100U JP14910088U JPH0721925Y2 JP H0721925 Y2 JPH0721925 Y2 JP H0721925Y2 JP 1988149100 U JP1988149100 U JP 1988149100U JP 14910088 U JP14910088 U JP 14910088U JP H0721925 Y2 JPH0721925 Y2 JP H0721925Y2
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- JP
- Japan
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- bearing
- pressure
- seal
- present
- circumferential groove
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- Expired - Lifetime
Links
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 229910000897 Babbitt (metal) Inorganic materials 0.000 description 1
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はガスコンプレツサ、ガスエキスパンダ等に使用
される軸受及びガスシールの改良に関する。
される軸受及びガスシールの改良に関する。
従来の軸受及びガスシールの例として第２図、第３図に
示すものがある。
示すものがある。
第２図は、従来のオイルフイルムシールと軸受の使用例
である。このケースの場合は、シール01と軸受02各々の
機能を分離しているので各々の作動が確実である。なお
03は軸、04はハウジングである。第３図はシールと軸受
を兼用したものの例であり、この場合は中央の円周溝部
に油を圧送してシール機能をもたせるものである。なお
05はシール、06は軸を示す。
である。このケースの場合は、シール01と軸受02各々の
機能を分離しているので各々の作動が確実である。なお
03は軸、04はハウジングである。第３図はシールと軸受
を兼用したものの例であり、この場合は中央の円周溝部
に油を圧送してシール機能をもたせるものである。なお
05はシール、06は軸を示す。
ところで、前述の従来技術の１例であるオイルフイルム
シールと軸受を別置きにする方式のものの場合には各々
の作動は確実であるが、軸の全長、特にオーバーハング
部が長くなり、振動安定性に悪影響を及ぼす。このた
め、軸受部は過大な性能を要求されることになり、摩擦
損失の点で不利となる不具合がある。
シールと軸受を別置きにする方式のものの場合には各々
の作動は確実であるが、軸の全長、特にオーバーハング
部が長くなり、振動安定性に悪影響を及ぼす。このた
め、軸受部は過大な性能を要求されることになり、摩擦
損失の点で不利となる不具合がある。
また従来のオイルフイルムシールと軸受を一体にした方
式のものでは、特に高偏心時に円周溝と反負荷側軸受す
きまとの間に大きな圧力落差が存在し、空洞部が円周溝
近くまで侵入し荷重変動時のシール性に余裕度が小さく
なる。このため、全幅を比較的大きくとらざるを得ず、
給油圧力も高いものが必要となる不具合がある。
式のものでは、特に高偏心時に円周溝と反負荷側軸受す
きまとの間に大きな圧力落差が存在し、空洞部が円周溝
近くまで侵入し荷重変動時のシール性に余裕度が小さく
なる。このため、全幅を比較的大きくとらざるを得ず、
給油圧力も高いものが必要となる不具合がある。
本考案は上述の各不具合点を解決した新たなシール兼用
ジヤーナル軸受を提供しようとするものである。
ジヤーナル軸受を提供しようとするものである。
このため本考案のシール兼用ジャーナル軸受は、オイル
フィルムシート部と動圧ジャーナル軸受部とを、軸受端
部に設けたシール油を供給する全円周一本の円周溝を境
として両側に並列に配置して一体化したシール兼用ジャ
ーナル軸受において、前記軸受部の上半部に複数の半円
周溝を設けたことを特徴としている。
フィルムシート部と動圧ジャーナル軸受部とを、軸受端
部に設けたシール油を供給する全円周一本の円周溝を境
として両側に並列に配置して一体化したシール兼用ジャ
ーナル軸受において、前記軸受部の上半部に複数の半円
周溝を設けたことを特徴としている。
上述の本考案のシール兼用ジヤーナル軸受は、オイルフ
イルムシール部と軸受部とを一体とし軸受にもシール機
能を分担させるとともに軸受の反負荷面に反円周溝を設
けラビリンス様の機能を付与してシール部円周溝と軸受
すきま間の圧力落差を抑制し、負荷変動時のシール性能
に余裕度を与える。また、このことによって軸受の全幅
を抑制することができ軸受損失を抑制する効果があり給
油圧力も低減できる。
イルムシール部と軸受部とを一体とし軸受にもシール機
能を分担させるとともに軸受の反負荷面に反円周溝を設
けラビリンス様の機能を付与してシール部円周溝と軸受
すきま間の圧力落差を抑制し、負荷変動時のシール性能
に余裕度を与える。また、このことによって軸受の全幅
を抑制することができ軸受損失を抑制する効果があり給
油圧力も低減できる。
以下図面第１図により本考案の一実施例について説明す
ると、第１図（ａ）は本考案シール兼用軸受の側断面
図、第１図（ｂ）は２円弧軸受の場合の正面断面図、第
１図（ｃ）はオフセツト軸受の場合の正面断面図であ
る。
ると、第１図（ａ）は本考案シール兼用軸受の側断面
図、第１図（ｂ）は２円弧軸受の場合の正面断面図、第
１図（ｃ）はオフセツト軸受の場合の正面断面図であ
る。
これらの図において、シール兼用軸受１は第１図（ａ）
側断面図に示すようにシール油を導く円周溝1aを境に左
側をシール部、右側を軸受部で構成しており、軸受部の
反負荷面には、半円周溝1bを設けている。本考案シール
兼用軸受１のタイプとしては、第１図（ｂ）に示すよう
な２円弧軸受1cタイプのものや第１図（ｃ）に示すよう
なオフセツト軸受1dタイプのものが考えられるが、性能
次第ではもちろん真円のものでもよい。ただし、２円弧
軸受1cやオフセツト軸受1dの反負荷面は、軸受作用も要
求されるので溝の切り方については本実施例に示したよ
うにずらす（一般の半円周溝は軸方向に見た軸受の横断
面において、鉛直方向軸に対して対称に設けるところ
を、設計的に位相手を変えたり、オフセットさせたりす
ることを言う。）か、比較的ランド部分を大きく残した
形で半円周溝を設ける必要がある。なお２はロータであ
る。
側断面図に示すようにシール油を導く円周溝1aを境に左
側をシール部、右側を軸受部で構成しており、軸受部の
反負荷面には、半円周溝1bを設けている。本考案シール
兼用軸受１のタイプとしては、第１図（ｂ）に示すよう
な２円弧軸受1cタイプのものや第１図（ｃ）に示すよう
なオフセツト軸受1dタイプのものが考えられるが、性能
次第ではもちろん真円のものでもよい。ただし、２円弧
軸受1cやオフセツト軸受1dの反負荷面は、軸受作用も要
求されるので溝の切り方については本実施例に示したよ
うにずらす（一般の半円周溝は軸方向に見た軸受の横断
面において、鉛直方向軸に対して対称に設けるところ
を、設計的に位相手を変えたり、オフセットさせたりす
ることを言う。）か、比較的ランド部分を大きく残した
形で半円周溝を設ける必要がある。なお２はロータであ
る。
次に本考案の作用・効果を第４図〜第９図に基づいて説
明する。第４図は前述の従来装置の場合の軸受内圧力分
布の説明図、第５図は本考案軸受の場合の軸受内圧力分
布の説明図で、まず軸制止させて半円周溝のある本考案
の場合と、第２図、第３図に示す従来の半円周溝のない
場合の軸受内圧力分布について説明する。第５図で明ら
かのように本考案では、半円周溝を軸受部の上半部に複
数設けたことによって圧力分布が階段状になって部分的
に第４図に示す溝なしの場合の圧力分布よりも部分的に
圧力の高いところが生じており、軸受部における圧力保
持性が改善されている。これがラビリンス効果である。
明する。第４図は前述の従来装置の場合の軸受内圧力分
布の説明図、第５図は本考案軸受の場合の軸受内圧力分
布の説明図で、まず軸制止させて半円周溝のある本考案
の場合と、第２図、第３図に示す従来の半円周溝のない
場合の軸受内圧力分布について説明する。第５図で明ら
かのように本考案では、半円周溝を軸受部の上半部に複
数設けたことによって圧力分布が階段状になって部分的
に第４図に示す溝なしの場合の圧力分布よりも部分的に
圧力の高いところが生じており、軸受部における圧力保
持性が改善されている。これがラビリンス効果である。
非圧縮性流体・層流条件でラビリンス効果は軸方向流れ
の抵抗係数の減少を招くことが知られており、すなわ
ち、流量が増大する。従ってすきまの狭いことろの圧力
勾配は必然的に大きくなるので、軸受右端近傍の圧力レ
ベルはストレートの場合より増加する。
の抵抗係数の減少を招くことが知られており、すなわ
ち、流量が増大する。従ってすきまの狭いことろの圧力
勾配は必然的に大きくなるので、軸受右端近傍の圧力レ
ベルはストレートの場合より増加する。
次に軸が回転したときの状況について第６図及び第７図
により説明する。第６図は従来装置の場合、第７図は本
考案軸受の場合を示している。
により説明する。第６図は従来装置の場合、第７図は本
考案軸受の場合を示している。
軸受の上半部は一般に軸の回転方向に対してすきまが拡
大している拡がりくさびの状態にある。そのようなとき
通常の軸受では負圧を生じ、油中気泡の析出や端部から
の空気の巻き込みによって空洞が発生し、大気圧とな
る。この効果を前記第４図、第５図にあわせて図示する
と第６図、第７図のようになる。重要なことは回転時の
動圧効果によっても溝部圧力P1′P2′は静止時のP1P2に
比べ大きく低下しないことである。これは負圧発生領域
が軸受すきまが拡がりくさびになる半周に限られるた
め、溝部には必ず正圧部がさしかかるために、悪くとも
非回転時の第５図の分布が半周上のいずれかに生じ、溝
圧力が保証されるためである。すなわち、さきに明細書
で説明した圧力落差の抑制とは第６図、第７図の効果で
ある。
大している拡がりくさびの状態にある。そのようなとき
通常の軸受では負圧を生じ、油中気泡の析出や端部から
の空気の巻き込みによって空洞が発生し、大気圧とな
る。この効果を前記第４図、第５図にあわせて図示する
と第６図、第７図のようになる。重要なことは回転時の
動圧効果によっても溝部圧力P1′P2′は静止時のP1P2に
比べ大きく低下しないことである。これは負圧発生領域
が軸受すきまが拡がりくさびになる半周に限られるた
め、溝部には必ず正圧部がさしかかるために、悪くとも
非回転時の第５図の分布が半周上のいずれかに生じ、溝
圧力が保証されるためである。すなわち、さきに明細書
で説明した圧力落差の抑制とは第６図、第７図の効果で
ある。
次に負荷変動に対するシール性能の余裕度について第８
図及び第９図により説明する。軸に加わる負荷が変動し
て軸を押し下げたとき、すきまのせまいことろではスク
イズ効果によって瞬間的に大きな負圧が発生する。定常
回転時の負圧効果による圧力分布は周辺の圧力条件とバ
ランスしてさきに示した第６図、第７図にような形態を
とるので全周溝の圧力Psは一定に保持できている。しか
し、瞬間的な大きな負圧の発生は、オイルフィルムシー
ル部と軸受部への一時的な油の供給不足を生じせしめ、
全周溝圧の瞬間的低下をもたらし、従来装置の場合、第
８図に示したようなガスのチャンネルをつくって左端か
ら右端へのガスもれをひきおこす。一方、半周溝がある
本考案軸受の場合、第９図に示すように溝からすきまの
負圧部への油の供給がなされるために、負圧で生じたキ
ャビティが連通してガスチャンネルを生成しにくい。こ
れがシール性能の余裕度である。
図及び第９図により説明する。軸に加わる負荷が変動し
て軸を押し下げたとき、すきまのせまいことろではスク
イズ効果によって瞬間的に大きな負圧が発生する。定常
回転時の負圧効果による圧力分布は周辺の圧力条件とバ
ランスしてさきに示した第６図、第７図にような形態を
とるので全周溝の圧力Psは一定に保持できている。しか
し、瞬間的な大きな負圧の発生は、オイルフィルムシー
ル部と軸受部への一時的な油の供給不足を生じせしめ、
全周溝圧の瞬間的低下をもたらし、従来装置の場合、第
８図に示したようなガスのチャンネルをつくって左端か
ら右端へのガスもれをひきおこす。一方、半周溝がある
本考案軸受の場合、第９図に示すように溝からすきまの
負圧部への油の供給がなされるために、負圧で生じたキ
ャビティが連通してガスチャンネルを生成しにくい。こ
れがシール性能の余裕度である。
本考案シール兼用ジヤーナル軸受は、このように構成し
たことにより軸受にもシール機能が分担され、軸受の反
負荷面に設けた半円周溝1bによりラビリンス機能が付与
されシール効果が増大する。
たことにより軸受にもシール機能が分担され、軸受の反
負荷面に設けた半円周溝1bによりラビリンス機能が付与
されシール効果が増大する。
以上本考案の一実施例につい縷々説明したが、本考案は
上記実施例のものに限定されることなく、本考案の技術
思想の範囲内に於て種々設計変更し得るものである。
上記実施例のものに限定されることなく、本考案の技術
思想の範囲内に於て種々設計変更し得るものである。
以上述べたように本考案のシール兼用ジヤーナル軸受に
よれば次に示す効果が得られる。
よれば次に示す効果が得られる。
（１）オイルフイルム部と動圧ジヤーナル軸受部とを一
体化し、軸受にもシール機能を分担させ、更に軸受の反
負荷側の軸受メタルに複数の半円周溝を設けたことによ
りラビリンスのような機能が付与され従来技術のものの
ようなシール部円周溝と軸受すきま間の大きな圧力落差
を抑制でき、負荷変動時のシール性能に余裕度が与えら
れる。
体化し、軸受にもシール機能を分担させ、更に軸受の反
負荷側の軸受メタルに複数の半円周溝を設けたことによ
りラビリンスのような機能が付与され従来技術のものの
ようなシール部円周溝と軸受すきま間の大きな圧力落差
を抑制でき、負荷変動時のシール性能に余裕度が与えら
れる。
（２）この結果従来のものに比較して軸受の全幅を小さ
くなるよう抑制でき、軸受損失を抑制する効果があり、
給油圧力も低減できる。
くなるよう抑制でき、軸受損失を抑制する効果があり、
給油圧力も低減できる。
（３）従来のオイルフイルムシールと軸受を別置きする
方式のものに比較して、ロータの全長を短かく出来るの
で回転軸系の振動安全性が著しく向上する。
方式のものに比較して、ロータの全長を短かく出来るの
で回転軸系の振動安全性が著しく向上する。
第１図は本考案シール兼用軸受の側断面図及び正面断面
図、第２図及び第３図は従来軸受の側断面図、第４図及
び第５図は軸を静止させた場合の従来装置と本考案軸受
の軸受内圧力分布を示す説明図、第６図及び第７図は軸
を回転した場合の従来装置と本考案軸受の軸受内圧力分
布示す説明図、第８図及び第９図は従来装置と本考案軸
受のシール性能の余裕度の説明図である。
図、第２図及び第３図は従来軸受の側断面図、第４図及
び第５図は軸を静止させた場合の従来装置と本考案軸受
の軸受内圧力分布を示す説明図、第６図及び第７図は軸
を回転した場合の従来装置と本考案軸受の軸受内圧力分
布示す説明図、第８図及び第９図は従来装置と本考案軸
受のシール性能の余裕度の説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】オイルフィルムシート部と動圧ジャーナル
軸受部とを、軸受端部に設けたシール油を供給する全周
溝一本の円周溝を境に両側に並列に配置して一体化した
シール兼用ジャーナル軸受において、前記軸受部の上半
部に複数の半円周溝を設けたことを特徴とするシール兼
用ジャーナル軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988149100U JPH0721925Y2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | シール兼用ジヤーナル軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988149100U JPH0721925Y2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | シール兼用ジヤーナル軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271113U JPH0271113U (ja) | 1990-05-30 |
| JPH0721925Y2 true JPH0721925Y2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=31421023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988149100U Expired - Lifetime JPH0721925Y2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | シール兼用ジヤーナル軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721925Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498006A (en) * | 1995-05-12 | 1996-03-12 | Inpro Companies, Inc. | Pinned unitary bearing seal |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232444A (en) * | 1975-09-08 | 1977-03-11 | Hitachi Ltd | Slidable bearing |
-
1988
- 1988-11-17 JP JP1988149100U patent/JPH0721925Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0271113U (ja) | 1990-05-30 |
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