JPH0765613B2 - フォイル軸受 - Google Patents
フォイル軸受Info
- Publication number
- JPH0765613B2 JPH0765613B2 JP60061355A JP6135585A JPH0765613B2 JP H0765613 B2 JPH0765613 B2 JP H0765613B2 JP 60061355 A JP60061355 A JP 60061355A JP 6135585 A JP6135585 A JP 6135585A JP H0765613 B2 JPH0765613 B2 JP H0765613B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foil
- rotary shaft
- bearing
- shaft
- movable elements
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
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Classifications
-
- 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
- F16C43/00—Assembling bearings
- F16C43/02—Assembling sliding-contact bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、動圧ガス軸受の一種であるフォイル軸受に関
するものである。
するものである。
［従来の技術］ 高速回転軸に利用されるベアリングの一つとして、近年
フォイル軸受が注目されている。このフォイル軸受は、
第５図に例示されるもののように、通常、軸支される回
転軸ａに対しこれを包囲する軸受ハウジングｂ側から延
出される適数枚のフォイルcnを各々該回転軸ａに巻き付
けるように重畳状に配設して構成されるものであって、
回転軸ａが高速回転されると、第６図に示すように各フ
ォイルcnと回転軸ａとの間に高速気流（図示矢印）を引
き込むくさび状の隙間ｄがつくり出され、ここに発生す
る大きな動圧により回転軸ａを非接触で軸支することが
できるものである。
フォイル軸受が注目されている。このフォイル軸受は、
第５図に例示されるもののように、通常、軸支される回
転軸ａに対しこれを包囲する軸受ハウジングｂ側から延
出される適数枚のフォイルcnを各々該回転軸ａに巻き付
けるように重畳状に配設して構成されるものであって、
回転軸ａが高速回転されると、第６図に示すように各フ
ォイルcnと回転軸ａとの間に高速気流（図示矢印）を引
き込むくさび状の隙間ｄがつくり出され、ここに発生す
る大きな動圧により回転軸ａを非接触で軸支することが
できるものである。
ところで、この種の軸受を組立る場合、各フォイルcnに
均一な弾性（バネ定数）を持たせるようにするととも
に、軸受ハウジングｂ内においてフォイルcnの回転軸ａ
に対する配置、特に回転軸ａとの隙間ｄを等しくするこ
とが極めて重要となる。つまり、仮にフォイルcn毎に大
きなアンバランスを生じると、周方向で均等に配置され
る前記くさび状動圧支持部での軸浮揚力が変動し、この
結果、回転軸ａの軸心Ｏが偏心したり軸回転に伴なって
その軸心Ｏが不規則に変動したりして使用に耐えないも
のとなってしまうためである。そのため、使用する各フ
ォイルcnの選定、その軸受ハウジングｂに対する取付構
造の良否等に関する条件と共に、フォイルcnを介して回
転軸ａを軸承する軸受ハウジングｂの内面側に非常に厳
格な寸法精度の条件が課されている。そして、このため
に現状では、一般にフォイル軸受の製作はコスト高でし
かも組立作業が困難なものとなっており、特に小型のフ
ォイル軸受を製作し実用に供することは加工精度上の問
題から至難となっているのが実情である。
均一な弾性（バネ定数）を持たせるようにするととも
に、軸受ハウジングｂ内においてフォイルcnの回転軸ａ
に対する配置、特に回転軸ａとの隙間ｄを等しくするこ
とが極めて重要となる。つまり、仮にフォイルcn毎に大
きなアンバランスを生じると、周方向で均等に配置され
る前記くさび状動圧支持部での軸浮揚力が変動し、この
結果、回転軸ａの軸心Ｏが偏心したり軸回転に伴なって
その軸心Ｏが不規則に変動したりして使用に耐えないも
のとなってしまうためである。そのため、使用する各フ
ォイルcnの選定、その軸受ハウジングｂに対する取付構
造の良否等に関する条件と共に、フォイルcnを介して回
転軸ａを軸承する軸受ハウジングｂの内面側に非常に厳
格な寸法精度の条件が課されている。そして、このため
に現状では、一般にフォイル軸受の製作はコスト高でし
かも組立作業が困難なものとなっており、特に小型のフ
ォイル軸受を製作し実用に供することは加工精度上の問
題から至難となっているのが実情である。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、以上のような問題点に着目してなされたもの
であって、フォイル軸受を広汎に利用する上で一つの大
きな障害となっているところの、軸受ハウジングに高い
加工精度が課される難題を解消すること、即ちフォイル
を介して回転軸を軸承する軸受ハウジングの内面に左程
高い寸法精度を与えなくとも十分満足できる軸受性能が
発現されるフォイル軸受を提供することを目的とする。
であって、フォイル軸受を広汎に利用する上で一つの大
きな障害となっているところの、軸受ハウジングに高い
加工精度が課される難題を解消すること、即ちフォイル
を介して回転軸を軸承する軸受ハウジングの内面に左程
高い寸法精度を与えなくとも十分満足できる軸受性能が
発現されるフォイル軸受を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を実現ならしめるため、回転
軸をフォイルで包囲し、該フォイルと回転軸との間の隙
間に発生する動圧により回転軸を軸支するフォイル軸受
において、該フォイルを複数の可動エレメントの各々に
固定するとともに、該可動エレメントを前記回転軸の軸
心に対して遠近移動させる移動機構に取り付け、フォイ
ルと回転軸との間の隙間を調整可能にしたことを特徴と
する。
軸をフォイルで包囲し、該フォイルと回転軸との間の隙
間に発生する動圧により回転軸を軸支するフォイル軸受
において、該フォイルを複数の可動エレメントの各々に
固定するとともに、該可動エレメントを前記回転軸の軸
心に対して遠近移動させる移動機構に取り付け、フォイ
ルと回転軸との間の隙間を調整可能にしたことを特徴と
する。
［作用］ すなわち、このようなフォイル軸受であれば、軸受の組
立にさいし、まず回転軸を所定の軸心に位置決めし該回
転軸のまわりからフォイルを所定の配置状態の下に介在
して複数の可動エレメントを各々回転軸の軸心に対する
距離を調節しながら寄せ合せる現物合せにより、各可動
エレメントと回転軸との隙間調整が可能となり、ひいて
は軸高速回転時において各フォイルと回転軸との隙間を
均一なものに調整することが可能となる。
立にさいし、まず回転軸を所定の軸心に位置決めし該回
転軸のまわりからフォイルを所定の配置状態の下に介在
して複数の可動エレメントを各々回転軸の軸心に対する
距離を調節しながら寄せ合せる現物合せにより、各可動
エレメントと回転軸との隙間調整が可能となり、ひいて
は軸高速回転時において各フォイルと回転軸との隙間を
均一なものに調整することが可能となる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、この場合４個の同一な可動エレメントが集合
して四角形断面の軸挿通空間を形成する分割形軸受ハウ
ジングにより組立てたフォイル軸受の構造を示している
（なお図は軸受作動状態を示す）。すなわち、軸心Ｏの
回転軸１に対し、該回転軸１を包囲して等しく軸受ハウ
ジングの内壁一辺を形成する可動エレメント2a、2b、2
c、2dを、四方から各々回転軸１の軸心Ｏに対し遠近調
整可能に配設し、さらにこの各可動エレメント2a〜2dと
回転軸１との間に４枚のフォイル3a、3b、3c、3dを均等
な配置状態の下に介在させてフォイル軸受を構成してい
る。前記可動エレメント2a〜2dは、具体的には例えば第
２図に示すように、ハウジングベース６上で長穴７、７
と締緩自在の固定ボルト８、８とにより図示矢印のよう
に各回転軸１の転心Ｏに対し遠近調整可能に取付けられ
ているとともに、その外周背面に該可動エレメントを移
動するアクチュエータ９を各々配備してなるものであ
る。そして、これらアクチュエータ９には対応する可動
エレメントの変位を検出表示するポジショナ10を付設し
ている。また、前記フォイル3a、3b、3c、3dは、その各
基端部3Iを可動エレメントに固定しているとともに、そ
の先端部3IIIを可動エレメント2a〜ｄの内面に沿う支持
部3IIから回転軸１の表面に沿って巻き付かせるように
立上がらせ、さらに各フォイル3a〜3dの先端を更にその
外周を捲回するフォイルの内面に支持させるようにし
て、その先端近傍の各フォイル3a〜3d内面と回転軸１外
面との間に該回転軸１に対するガスの動圧支持部をつく
り出すくさび状の隙間５をそれぞれ形成するようにして
いる。
して四角形断面の軸挿通空間を形成する分割形軸受ハウ
ジングにより組立てたフォイル軸受の構造を示している
（なお図は軸受作動状態を示す）。すなわち、軸心Ｏの
回転軸１に対し、該回転軸１を包囲して等しく軸受ハウ
ジングの内壁一辺を形成する可動エレメント2a、2b、2
c、2dを、四方から各々回転軸１の軸心Ｏに対し遠近調
整可能に配設し、さらにこの各可動エレメント2a〜2dと
回転軸１との間に４枚のフォイル3a、3b、3c、3dを均等
な配置状態の下に介在させてフォイル軸受を構成してい
る。前記可動エレメント2a〜2dは、具体的には例えば第
２図に示すように、ハウジングベース６上で長穴７、７
と締緩自在の固定ボルト８、８とにより図示矢印のよう
に各回転軸１の転心Ｏに対し遠近調整可能に取付けられ
ているとともに、その外周背面に該可動エレメントを移
動するアクチュエータ９を各々配備してなるものであ
る。そして、これらアクチュエータ９には対応する可動
エレメントの変位を検出表示するポジショナ10を付設し
ている。また、前記フォイル3a、3b、3c、3dは、その各
基端部3Iを可動エレメントに固定しているとともに、そ
の先端部3IIIを可動エレメント2a〜ｄの内面に沿う支持
部3IIから回転軸１の表面に沿って巻き付かせるように
立上がらせ、さらに各フォイル3a〜3dの先端を更にその
外周を捲回するフォイルの内面に支持させるようにし
て、その先端近傍の各フォイル3a〜3d内面と回転軸１外
面との間に該回転軸１に対するガスの動圧支持部をつく
り出すくさび状の隙間５をそれぞれ形成するようにして
いる。
しかして、このような分割形の軸受ハウジングを使用す
れば、ハウジングの内壁一辺をなす可動エレメント2a、
2b、2c、2dと回転軸１との隙間調整が、次のように簡便
に行なえるものとなる。すなわち、軸受の組立にさいし
ては第２図に示すように、まず回転軸１をハウジングベ
ース６にセットしてこれを所定の軸心Ｏに位置決めし、
次いでフォイル3a、3b、3c、3dを所定の配置状態の下に
介在せしめるようにしつつその摺動隙間４に各々挟持さ
せて、回転軸１のまわりから４個の可動エレメント2a〜
2dを該回転軸１に対し等しい近接位置にまで寄せ合せる
ようにする。このさい、回転軸１の軸心Ｏに対する各可
動エレメントの距離調節は、背面のアクチュエータ９に
よりポジショナ10で位置測定し乍ら行なわれる。そし
て、最終的に回転軸１との間に前記くさび状隙間５を形
成する部位の内面で、各フォイルがある適当な接触圧で
その内面を回転軸１の外面に押し付けられるように調整
し、この状態で各可動エレメント2a〜2dを固定するので
ある。つまり、このものでは回転軸１に対する各可動エ
レメントの隙間調整を現物合せにより行なうことができ
るのであって、軸受ハウジングの内壁一辺を形成する各
可動エレメント2a〜2dには従来のような高い加工精度は
要求されず、内面にある程度の平面度を持たせるように
すれば足りる。そして、回転軸１の軸心Ｏに対し各可動
エレメント2a〜2dの内面が均等に近接配置されると、こ
れら可動エレメント2a〜2d側から延出されるフォイル3a
〜3dを回転軸１の外周面に等しく沿わせることができ、
ひいては軸高速回転時において各フォイル3a〜3dと回転
軸１との間につくり出されるくさび状隙間５を均一なも
のに調整することが可能となって、回転軸１の軸心振れ
の無い安定した軸受性能が得られるものとなる。
れば、ハウジングの内壁一辺をなす可動エレメント2a、
2b、2c、2dと回転軸１との隙間調整が、次のように簡便
に行なえるものとなる。すなわち、軸受の組立にさいし
ては第２図に示すように、まず回転軸１をハウジングベ
ース６にセットしてこれを所定の軸心Ｏに位置決めし、
次いでフォイル3a、3b、3c、3dを所定の配置状態の下に
介在せしめるようにしつつその摺動隙間４に各々挟持さ
せて、回転軸１のまわりから４個の可動エレメント2a〜
2dを該回転軸１に対し等しい近接位置にまで寄せ合せる
ようにする。このさい、回転軸１の軸心Ｏに対する各可
動エレメントの距離調節は、背面のアクチュエータ９に
よりポジショナ10で位置測定し乍ら行なわれる。そし
て、最終的に回転軸１との間に前記くさび状隙間５を形
成する部位の内面で、各フォイルがある適当な接触圧で
その内面を回転軸１の外面に押し付けられるように調整
し、この状態で各可動エレメント2a〜2dを固定するので
ある。つまり、このものでは回転軸１に対する各可動エ
レメントの隙間調整を現物合せにより行なうことができ
るのであって、軸受ハウジングの内壁一辺を形成する各
可動エレメント2a〜2dには従来のような高い加工精度は
要求されず、内面にある程度の平面度を持たせるように
すれば足りる。そして、回転軸１の軸心Ｏに対し各可動
エレメント2a〜2dの内面が均等に近接配置されると、こ
れら可動エレメント2a〜2d側から延出されるフォイル3a
〜3dを回転軸１の外周面に等しく沿わせることができ、
ひいては軸高速回転時において各フォイル3a〜3dと回転
軸１との間につくり出されるくさび状隙間５を均一なも
のに調整することが可能となって、回転軸１の軸心振れ
の無い安定した軸受性能が得られるものとなる。
なお、かかる分割形軸受ハウジングによるものでは、可
動エレメント2a〜2dの軸心Ｏに対する遠近移動によって
軸挿通空間の大きさを可変できるものでもあるから、軸
承できる回転軸１の軸径に融通性があるという利点もあ
る。
動エレメント2a〜2dの軸心Ｏに対する遠近移動によって
軸挿通空間の大きさを可変できるものでもあるから、軸
承できる回転軸１の軸径に融通性があるという利点もあ
る。
以上、一実施例について説明したが、本発明はこの図示
実施例の形態に限定されるものでないことは勿論であっ
て、その他様々の態様に変形して実施することができ
る。これらについて述べると、本発明ではその内壁一辺
を形成する可動エレメントを集合して好適には多角形断
面の軸挿通空間を形成するものであるが、しかしこの軸
挿通空間は必ずしも正多角形に限定されず、例えば第３
図に示すように、一部曲辺部Ｓを有しているものであっ
てもよい。
実施例の形態に限定されるものでないことは勿論であっ
て、その他様々の態様に変形して実施することができ
る。これらについて述べると、本発明ではその内壁一辺
を形成する可動エレメントを集合して好適には多角形断
面の軸挿通空間を形成するものであるが、しかしこの軸
挿通空間は必ずしも正多角形に限定されず、例えば第３
図に示すように、一部曲辺部Ｓを有しているものであっ
てもよい。
また、軸受ハウジングを形成する可動エレメントの個数
は、４個に限られないのは勿論であって、例えば第４図
のように６個の可動エレメント2a〜2fを使用する場合な
ど、フォイルの枚数等の条件によってその分割個数は任
意であり得る。そして又、フォイルの固定手段について
も、上記実施例では可動エレメント同士の隙間にその基
端部を挟持させる場合を例示したが、これに限らず各フ
ォイルを一枚づつ可動エレメント内面にスポット溶接な
どの適宜の固定手段により直接取付るようにしてもよ
い。
は、４個に限られないのは勿論であって、例えば第４図
のように６個の可動エレメント2a〜2fを使用する場合な
ど、フォイルの枚数等の条件によってその分割個数は任
意であり得る。そして又、フォイルの固定手段について
も、上記実施例では可動エレメント同士の隙間にその基
端部を挟持させる場合を例示したが、これに限らず各フ
ォイルを一枚づつ可動エレメント内面にスポット溶接な
どの適宜の固定手段により直接取付るようにしてもよ
い。
なお、可動エレメントの具体的な移動機構や移動手段に
ついても、実施例で例示したもの以外に種々の機構、手
段を採り得る。
ついても、実施例で例示したもの以外に種々の機構、手
段を採り得る。
［発明の効果］ 本発明は、以上のように軸受ハウジングを複数の可動エ
レメントで形成したものであるから、従来のようにその
軸受ハウジングに高い加工精度を必要とせず、したがっ
てフォイル軸受の製作コストがその分廉価で済み、その
組立作業も簡便になし得るものである。また、従来加工
上の制約に起因して利用が妨げられていた小型のフォイ
ル軸受も難なく提供することが可能となっている。
レメントで形成したものであるから、従来のようにその
軸受ハウジングに高い加工精度を必要とせず、したがっ
てフォイル軸受の製作コストがその分廉価で済み、その
組立作業も簡便になし得るものである。また、従来加工
上の制約に起因して利用が妨げられていた小型のフォイ
ル軸受も難なく提供することが可能となっている。
第１図は本発明の一実施例を示すフォイル軸受の要部横
断面図であり、第２図はその組立作業を説明するための
概略平面図である。第３図と第４図は、いずれも第１図
のものの変形実施例を示す要部横断面図である。第５図
は、従来例を示すフォイル軸受の要部横断面図であり、
第６図はその一部拡大図である。 １……回転軸 Ｏ……軸心 2a、2b、2c、2d（、2e、2f）……可動エレメント 3a、3b、3c、3d……フォイル ４……摺動隙間 ５……くさび状隙間 ６……ハウジングベース ７……長穴 ８……固定ボルト ９……アクチュエータ 10……ポジショナ
断面図であり、第２図はその組立作業を説明するための
概略平面図である。第３図と第４図は、いずれも第１図
のものの変形実施例を示す要部横断面図である。第５図
は、従来例を示すフォイル軸受の要部横断面図であり、
第６図はその一部拡大図である。 １……回転軸 Ｏ……軸心 2a、2b、2c、2d（、2e、2f）……可動エレメント 3a、3b、3c、3d……フォイル ４……摺動隙間 ５……くさび状隙間 ６……ハウジングベース ７……長穴 ８……固定ボルト ９……アクチュエータ 10……ポジショナ
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸をフォイルで包囲し、該フォイルと
回転軸との間の隙間に発生する動圧により回転軸を軸支
するフォイル軸受において、 該フォイルを複数の可動エレメントの各々に固定すると
ともに、該可動エレメントを前記回転軸の軸心に対して
遠近移動させる移動機構に取り付け、フォイルと回転軸
との間の隙間を調整可能にしたことを特徴とするフォイ
ル軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60061355A JPH0765613B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | フォイル軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60061355A JPH0765613B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | フォイル軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218826A JPS61218826A (ja) | 1986-09-29 |
| JPH0765613B2 true JPH0765613B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=13168757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60061355A Expired - Fee Related JPH0765613B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | フォイル軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765613B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614732Y2 (ja) * | 1980-12-26 | 1986-02-14 |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60061355A patent/JPH0765613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61218826A (ja) | 1986-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |