JPH11148512A - ディスク支持方法及びコンプライアント箔流体膜スラスト軸受 - Google Patents
ディスク支持方法及びコンプライアント箔流体膜スラスト軸受Info
- Publication number
- JPH11148512A JPH11148512A JP10250675A JP25067598A JPH11148512A JP H11148512 A JPH11148512 A JP H11148512A JP 10250675 A JP10250675 A JP 10250675A JP 25067598 A JP25067598 A JP 25067598A JP H11148512 A JPH11148512 A JP H11148512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foil
- fluid
- support
- compliant
- spring
- 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.)
- Granted
Links
- 239000011888 foil Substances 0.000 title claims abstract description 585
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 312
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 31
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229910000816 inconels 718 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/042—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial foil bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/166—Sliding contact bearing
- F01D25/168—Sliding contact bearing for axial load mainly
-
- 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
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/02—Sliding-contact bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/50—Bearings
- F05D2240/52—Axial thrust bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/50—Bearings
- F05D2240/53—Hydrodynamic or hydrostatic 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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 改良されたコンプライアント箔流体膜スラス
ト軸受を提供すること。 【解決手段】 コンプライアント箔流体膜スラスト軸受
は、スラストディスク２４と、流体箔部材４０と、ばね
箔部材４２と、スラストプレート２８と、ハウジングス
ラスト面とを有している。スラストプレートおよび／ま
たはハウジングスラスト面上に搭載されたスラストディ
スクに隣接して配置された非回転の流体箔部材は、プロ
セス流体内に再生渦流パターンを誘起する面開放チャネ
ルを有している。複数個のばね箔部材は、共働して、流
体箔部材に対するティルティングパッド支持を提供し、
しかも、流体箔部材がスラストディスクの軸方向運動及
び転倒運動に追従することを可能とする。ティルティン
グパッドとしての下層ばね支持、及び、流体箔部材とス
ラストディスとの間のプロセス流体における周方向流体
圧力勾配との相互作用により、流体箔部材が、スラスト
軸受に加えられる負荷にかかわらず、スラストディスク
に隣接した面上に、流体力学的に効率的な凸状形状が得
られる。
ト軸受を提供すること。 【解決手段】 コンプライアント箔流体膜スラスト軸受
は、スラストディスク２４と、流体箔部材４０と、ばね
箔部材４２と、スラストプレート２８と、ハウジングス
ラスト面とを有している。スラストプレートおよび／ま
たはハウジングスラスト面上に搭載されたスラストディ
スクに隣接して配置された非回転の流体箔部材は、プロ
セス流体内に再生渦流パターンを誘起する面開放チャネ
ルを有している。複数個のばね箔部材は、共働して、流
体箔部材に対するティルティングパッド支持を提供し、
しかも、流体箔部材がスラストディスクの軸方向運動及
び転倒運動に追従することを可能とする。ティルティン
グパッドとしての下層ばね支持、及び、流体箔部材とス
ラストディスとの間のプロセス流体における周方向流体
圧力勾配との相互作用により、流体箔部材が、スラスト
軸受に加えられる負荷にかかわらず、スラストディスク
に隣接した面上に、流体力学的に効率的な凸状形状が得
られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンプライアント
箔流体膜軸受に関し、特に、軸受の回転部分の移動や偏
位を支持し、位置決めし、緩衝し、調整するために複数
のフルイドホイル（以下、「流体箔」という）及び複数
のスプリングホイル（以下、「ばね箔」という）を用い
た改良されたスラスト軸受に関する。
箔流体膜軸受に関し、特に、軸受の回転部分の移動や偏
位を支持し、位置決めし、緩衝し、調整するために複数
のフルイドホイル（以下、「流体箔」という）及び複数
のスプリングホイル（以下、「ばね箔」という）を用い
た改良されたスラスト軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンプライアント箔流体膜スラスト軸受
は、現在、種々の高速ロータに利用化されている。これ
らの軸受は、一般に、両面スラストディスク回転体と、
軸方向にこの回転体を囲む非回転コンプライアント流体
箔部材と、軸方向に流体箔部材を囲む非回転コンプライ
アントばね箔部材と、軸方向にこれらの箔部材を囲みこ
れらの箔部材の取付部を提供する非回転スラストプレー
ト体ならびに非回転ハウジング材とを有している。軸受
の一面側における回転体とスラストプレート体との間の
空間及び軸受の他面側における回転体とハウジング体の
スラスト面との間の空間は、箔を取り巻く流体（通常は
空気）で満たされている。
は、現在、種々の高速ロータに利用化されている。これ
らの軸受は、一般に、両面スラストディスク回転体と、
軸方向にこの回転体を囲む非回転コンプライアント流体
箔部材と、軸方向に流体箔部材を囲む非回転コンプライ
アントばね箔部材と、軸方向にこれらの箔部材を囲みこ
れらの箔部材の取付部を提供する非回転スラストプレー
ト体ならびに非回転ハウジング材とを有している。軸受
の一面側における回転体とスラストプレート体との間の
空間及び軸受の他面側における回転体とハウジング体の
スラスト面との間の空間は、箔を取り巻く流体（通常は
空気）で満たされている。
【０００３】回転体の回転運動は、流体に粘性抵抗力を
加え、回転体の平坦面と流体箔との間に流体の周方向流
動を誘起する。回転体と流体箔との間の空間は、複数個
の流体力学的くさび形チャネルに細分される。これらの
くさび形チャネルは、通常、凸状に湾曲したコンプライ
アント箔パッドを、下側の支持箔に抵抗溶接することに
より形成される。流体の周方向流動に対して先頭側の箔
パッドの傾斜面と回転体の平坦面により、収束するくさ
び形チャネルの２つの主面が形成される。後方側の傾斜
面と回転体の平坦面により、発散するくさび形チャネル
の主面が形成される。収束するくさび形チャネルに沿っ
て周方向に流れる流体は、流路面積の減少や、周方向流
動速度の増加や、静的流体圧の増加を定常的に経験す
る。回転体が、非回転体に向かって移動すると、くさび
形チャネルの収束角度が増加し、流路に沿った流体圧上
昇（率）が増加する。回転体が離れていくと、くさび形
チャネルに沿った流体圧上昇（率）は減少する。したが
って、くさび形チャネル内の流体は、回転体に対して復
帰力を与え、この復帰力は走行クリアランスに伴って変
化して走行クリアランスを安定させ、軸受の回転体と非
回転体との接触を防ぐ。箔の屈曲と摺動により、軸受の
回転体の軸方向運動や転倒運動のクーロン減衰が起こ
る。
加え、回転体の平坦面と流体箔との間に流体の周方向流
動を誘起する。回転体と流体箔との間の空間は、複数個
の流体力学的くさび形チャネルに細分される。これらの
くさび形チャネルは、通常、凸状に湾曲したコンプライ
アント箔パッドを、下側の支持箔に抵抗溶接することに
より形成される。流体の周方向流動に対して先頭側の箔
パッドの傾斜面と回転体の平坦面により、収束するくさ
び形チャネルの２つの主面が形成される。後方側の傾斜
面と回転体の平坦面により、発散するくさび形チャネル
の主面が形成される。収束するくさび形チャネルに沿っ
て周方向に流れる流体は、流路面積の減少や、周方向流
動速度の増加や、静的流体圧の増加を定常的に経験す
る。回転体が、非回転体に向かって移動すると、くさび
形チャネルの収束角度が増加し、流路に沿った流体圧上
昇（率）が増加する。回転体が離れていくと、くさび形
チャネルに沿った流体圧上昇（率）は減少する。したが
って、くさび形チャネル内の流体は、回転体に対して復
帰力を与え、この復帰力は走行クリアランスに伴って変
化して走行クリアランスを安定させ、軸受の回転体と非
回転体との接触を防ぐ。箔の屈曲と摺動により、軸受の
回転体の軸方向運動や転倒運動のクーロン減衰が起こ
る。
【０００４】予荷重ばね力や重力により、軸受の回転体
は、通常、低い回転速度においては、流体箔部材と物理
的に接触している。この物理的接触は、軸受の摩耗を引
き起こす。くさび形チャネル内で発生する流体力学上の
力によって回転体と非回転体との間の走行キャップが保
証されるのは、ロータ速度がリフトオフ／タッチダウン
速度と呼ばれる速度を越える時のみである。
は、通常、低い回転速度においては、流体箔部材と物理
的に接触している。この物理的接触は、軸受の摩耗を引
き起こす。くさび形チャネル内で発生する流体力学上の
力によって回転体と非回転体との間の走行キャップが保
証されるのは、ロータ速度がリフトオフ／タッチダウン
速度と呼ばれる速度を越える時のみである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のコンプライアン
ト箔流体膜スラスト軸受は、周方向に、収束或いは発散
する流体力学的くさび形チャネル斜路を有し、傾斜路の
傾斜面に至る放射方向の構成要素をもたない。収束する
くさび形チャネル斜路は、内側及び外側の縁部におい
て、流体がチャネルの外へ流れ出ることを防ぐための側
壁その他の制約をもたない。収束するくさび形チャネル
の後縁においては、流体圧が高いことおよび放射方向流
動の制約がないことにより、チャネルからの放射方向流
動漏出が起き、このことは、流体圧の減少と、軸受負荷
容量の損失と、軸受抗力の増加を招く。
ト箔流体膜スラスト軸受は、周方向に、収束或いは発散
する流体力学的くさび形チャネル斜路を有し、傾斜路の
傾斜面に至る放射方向の構成要素をもたない。収束する
くさび形チャネル斜路は、内側及び外側の縁部におい
て、流体がチャネルの外へ流れ出ることを防ぐための側
壁その他の制約をもたない。収束するくさび形チャネル
の後縁においては、流体圧が高いことおよび放射方向流
動の制約がないことにより、チャネルからの放射方向流
動漏出が起き、このことは、流体圧の減少と、軸受負荷
容量の損失と、軸受抗力の増加を招く。
【０００６】従来のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受は、一経路再循環ループである収束くさび形チャネ
ル中に、主流体流動パターン流動を有している。回転デ
ィスクに隣接した収束くさび形チャネル内の流体は、粘
性抵抗により、ディスクの運動と同じ方向に向かって
（斜路を上る）、周方向に移動する。非回転流体箔に隣
接した収束くさび形チャネル内の流体は、チャネルに沿
った周方向圧力勾配により、ディスクの運動と反対方向
に向かって（斜路を下る）、周方向に移動する。流体の
多くは、静的圧力を獲得しながらディスクの近傍の斜路
を上り、くさび形チャネルの終点に到達する前に折り返
し、圧力を失いながら流体箔の近傍の斜路を下ってゆ
く。この流体のほとんどすべては、くさび形チャネルの
起点に到達する前に再び折り返し、再び圧力を獲得しな
がら、斜路を上ってゆく。ループ状流動パターンを繰り
返し循環する単一の経路を流れる流体は、各ループごと
に実質的に同一の経路をたどり、各ループごとに同一の
圧力増加及び圧力減少を経験し、１つのループから次の
ループへのネット圧力ゲイン（ｎｅｔ ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ ｇａｉｎ）はない。これらの軸受は、各再生ループ
を進む流れが異なる経路をたどり、各ループごとに流体
圧力のネット増加が生じるようなマルチ経路渦流パター
ンを用いた軸受に比べて、発生する流体力学的圧力が少
なく、有する負荷容量も少ない。
軸受は、一経路再循環ループである収束くさび形チャネ
ル中に、主流体流動パターン流動を有している。回転デ
ィスクに隣接した収束くさび形チャネル内の流体は、粘
性抵抗により、ディスクの運動と同じ方向に向かって
（斜路を上る）、周方向に移動する。非回転流体箔に隣
接した収束くさび形チャネル内の流体は、チャネルに沿
った周方向圧力勾配により、ディスクの運動と反対方向
に向かって（斜路を下る）、周方向に移動する。流体の
多くは、静的圧力を獲得しながらディスクの近傍の斜路
を上り、くさび形チャネルの終点に到達する前に折り返
し、圧力を失いながら流体箔の近傍の斜路を下ってゆ
く。この流体のほとんどすべては、くさび形チャネルの
起点に到達する前に再び折り返し、再び圧力を獲得しな
がら、斜路を上ってゆく。ループ状流動パターンを繰り
返し循環する単一の経路を流れる流体は、各ループごと
に実質的に同一の経路をたどり、各ループごとに同一の
圧力増加及び圧力減少を経験し、１つのループから次の
ループへのネット圧力ゲイン（ｎｅｔ ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ ｇａｉｎ）はない。これらの軸受は、各再生ループ
を進む流れが異なる経路をたどり、各ループごとに流体
圧力のネット増加が生じるようなマルチ経路渦流パター
ンを用いた軸受に比べて、発生する流体力学的圧力が少
なく、有する負荷容量も少ない。
【０００７】従来のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受は、非常に小さな走行クリアランスをもって作動
し、抵抗及びパワー消費は低くはなく中程度である。非
回転流体箔の収束チャネル斜路終点と回転スラストディ
スクとの間のクリアランスは、通常、作動状態において
軸受に大きな負荷がかかった状態で、１００マイクロイ
ンチよりも小さい。軸受の典型的な抵抗係数は、軸受に
よってディスクに加えられる、流体力学的抵抗により誘
起される剪断力を、軸受によって支えられるスラスト負
荷で除算して得られる比率として定義され、通常、作動
速度において、０．００５より大きい。
軸受は、非常に小さな走行クリアランスをもって作動
し、抵抗及びパワー消費は低くはなく中程度である。非
回転流体箔の収束チャネル斜路終点と回転スラストディ
スクとの間のクリアランスは、通常、作動状態において
軸受に大きな負荷がかかった状態で、１００マイクロイ
ンチよりも小さい。軸受の典型的な抵抗係数は、軸受に
よってディスクに加えられる、流体力学的抵抗により誘
起される剪断力を、軸受によって支えられるスラスト負
荷で除算して得られる比率として定義され、通常、作動
速度において、０．００５より大きい。
【０００８】コンプライアント箔流体膜スラスト軸受で
は、箔の位置／重なり（ｎｅｓｔｉｎｇ）を制御し、箔
の動的安定性を確立できるように、相対的に移動可能な
回転体（スラストディスク）に対して流体箔に予荷重を
かけるために、補助（ｂａｃｋｉｎｇ）ばねに頼ること
が多い。軸受の起動トルク（理想的にはゼロである）
は、このような予荷重に正比例する。これらの予荷重は
また、ディスク速度を、かなり増加させ、くさび形チャ
ネル内の流体力学的効果が強くなって軸受の回転体を持
ち上げ、軸受の非回転材との物理的接触から外してしま
う。このような予荷重及び高速のリフトオフ／タッチダ
ウンにより、ディスクが起動或いは停止するたびに、か
なりの軸受摩耗が生じる。
は、箔の位置／重なり（ｎｅｓｔｉｎｇ）を制御し、箔
の動的安定性を確立できるように、相対的に移動可能な
回転体（スラストディスク）に対して流体箔に予荷重を
かけるために、補助（ｂａｃｋｉｎｇ）ばねに頼ること
が多い。軸受の起動トルク（理想的にはゼロである）
は、このような予荷重に正比例する。これらの予荷重は
また、ディスク速度を、かなり増加させ、くさび形チャ
ネル内の流体力学的効果が強くなって軸受の回転体を持
ち上げ、軸受の非回転材との物理的接触から外してしま
う。このような予荷重及び高速のリフトオフ／タッチダ
ウンにより、ディスクが起動或いは停止するたびに、か
なりの軸受摩耗が生じる。
【０００９】従来のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受の多くは、揺動スペースが大きく、コンプライアン
スが自由である。即ち、ばねの設計固有のばねのたわみ
公差をじゅうぶん制御できないために、軸受スラストデ
ィスクの軸方向運動や転倒運動（ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎ
ｇ ｍｏｔｉｏｎ）を厳しく制限していない。
軸受の多くは、揺動スペースが大きく、コンプライアン
スが自由である。即ち、ばねの設計固有のばねのたわみ
公差をじゅうぶん制御できないために、軸受スラストデ
ィスクの軸方向運動や転倒運動（ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎ
ｇ ｍｏｔｉｏｎ）を厳しく制限していない。
【００１０】コンプライアント箔流体膜スラスト軸受で
は、被覆され、凸状に湾曲した複数個のコンプライアン
ト流体箔パッドを用い、これらを支持箔に溶接して軸受
の流体箔部材を構成することが普通である。このような
ツーピース流体箔部材は、ワンピース流体箔部材に比べ
て厚く、膜厚制御が不十分である。ツーピース流体箔部
材は、また、各箔パッドの後縁部と周方向において隣に
位置するパッドの溶接縁部との間の流動の不連続性によ
り、プロセス流体の乱流や、作動速度における抵抗の増
加や、負荷容量の減少を経験する。
は、被覆され、凸状に湾曲した複数個のコンプライアン
ト流体箔パッドを用い、これらを支持箔に溶接して軸受
の流体箔部材を構成することが普通である。このような
ツーピース流体箔部材は、ワンピース流体箔部材に比べ
て厚く、膜厚制御が不十分である。ツーピース流体箔部
材は、また、各箔パッドの後縁部と周方向において隣に
位置するパッドの溶接縁部との間の流動の不連続性によ
り、プロセス流体の乱流や、作動速度における抵抗の増
加や、負荷容量の減少を経験する。
【００１１】従来のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受には、平坦な箔片の両側に周方向にずらした凹部を
切削加工（化学的その他の方法で）して、箔材の両側に
周方向にずらした非加工部である突起部を残すようにし
て形成されたばね箔部材を用いたものもある。これらの
突起部に加えられる圧力は、ばね箔部をばねのようにた
わませる。このようにして形成されたばね箔部は、切削
深さのわずかな変動により、ばねレートに大きな変化を
おこしやすい。この切削プロセスは、先の箔圧延作業に
よって誘起される残留表面圧縮応力（ｒｅｓｉｄｕａｌ
ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅ
ｓｓｅｓ）を非対称的に緩和し、これにより、箔の反り
が引き起こされる。
軸受には、平坦な箔片の両側に周方向にずらした凹部を
切削加工（化学的その他の方法で）して、箔材の両側に
周方向にずらした非加工部である突起部を残すようにし
て形成されたばね箔部材を用いたものもある。これらの
突起部に加えられる圧力は、ばね箔部をばねのようにた
わませる。このようにして形成されたばね箔部は、切削
深さのわずかな変動により、ばねレートに大きな変化を
おこしやすい。この切削プロセスは、先の箔圧延作業に
よって誘起される残留表面圧縮応力（ｒｅｓｉｄｕａｌ
ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅ
ｓｓｅｓ）を非対称的に緩和し、これにより、箔の反り
が引き起こされる。
【００１２】その他の軸受では、アニーリングしたＩｎ
ｃｏｎｅｌ７５０Ｘ箔ブランクを、整合した波状輪郭を
もつ２枚の輪郭プレートの間で、プレート間距離を一定
に保って押圧し、次いで、輪郭プレート間での押圧を続
けながら、華氏約１３００度で約２０時間にわたり箔ブ
ランクを熱処理することにより形成されたコンボリュー
ト型のばね箔部材を用いている。このようにして形成さ
れたばね箔は、非たわみ厚さが大きく変動しやすい。
ｃｏｎｅｌ７５０Ｘ箔ブランクを、整合した波状輪郭を
もつ２枚の輪郭プレートの間で、プレート間距離を一定
に保って押圧し、次いで、輪郭プレート間での押圧を続
けながら、華氏約１３００度で約２０時間にわたり箔ブ
ランクを熱処理することにより形成されたコンボリュー
ト型のばね箔部材を用いている。このようにして形成さ
れたばね箔は、非たわみ厚さが大きく変動しやすい。
【００１３】場合によっては、流体箔を、溶接やろう付
けによりばね箔に取り付けることもある。また、種々の
ばね箔要素同士を、溶接やろう付けしてばね箔部材を形
成することもある。１つの箔要素を別の箔要素に取り付
けるために溶接やろう付けを用いたこれらのスラスト軸
受は、特に接着部位において、箔のゆがみや箔の疲労に
よる破損が起こりやすい。
けによりばね箔に取り付けることもある。また、種々の
ばね箔要素同士を、溶接やろう付けしてばね箔部材を形
成することもある。１つの箔要素を別の箔要素に取り付
けるために溶接やろう付けを用いたこれらのスラスト軸
受は、特に接着部位において、箔のゆがみや箔の疲労に
よる破損が起こりやすい。
【００１４】流体箔の、軸受の回転体に面した側には、
ディスク速度がリフトオフ／タッチダウン速度より低い
場合の軸受の摩耗を最小限に抑えるために、低摩擦コー
ティングを用いることもできる。しかしながら、このよ
うなコーティングは、箔装入厚公差に悪い影響をおよぼ
すような大きな膜厚公差を有していることがある。
ディスク速度がリフトオフ／タッチダウン速度より低い
場合の軸受の摩耗を最小限に抑えるために、低摩擦コー
ティングを用いることもできる。しかしながら、このよ
うなコーティングは、箔装入厚公差に悪い影響をおよぼ
すような大きな膜厚公差を有していることがある。
【００１５】最近の開発されたコンプライアント箔流体
膜スラスト軸受が１９９６年６月２５日に登録された
「コンプライアント箔流体力学的スラスト軸受」と題す
る米国特許第５５２９３９８号に記載されているが、こ
の軸受は、箔装入厚の変動を補償するための自己調整
（ｓｈｉｍｍｉｎｇ）能力を持ち、流体箔の下に、３つ
のばね或いは支持箔を有している。
膜スラスト軸受が１９９６年６月２５日に登録された
「コンプライアント箔流体力学的スラスト軸受」と題す
る米国特許第５５２９３９８号に記載されているが、こ
の軸受は、箔装入厚の変動を補償するための自己調整
（ｓｈｉｍｍｉｎｇ）能力を持ち、流体箔の下に、３つ
のばね或いは支持箔を有している。
【００１６】したがって、本発明の主な目的は、改良さ
れたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供する
ことである。
れたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供する
ことである。
【００１７】本発明の別の目的は、軸方向及び転倒負荷
容量（ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ ｌｏａｄ ｃａｒｒｙ
ｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を高めたコンプライアント
箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
容量（ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ ｌｏａｄ ｃａｒｒｙ
ｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を高めたコンプライアント
箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
【００１８】本発明の別の目的は、スクイーズ膜及びク
ーロン減衰の両方を備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
ーロン減衰の両方を備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
【００１９】本発明の別の目的は、軸受とスラストディ
スクロータの偏位を厳しく制限するために揺動スペース
を小さくしたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を
提供することである。
スクロータの偏位を厳しく制限するために揺動スペース
を小さくしたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を
提供することである。
【００２０】本発明の別の目的は、動作トルクを非常に
低くしたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供
することである。
低くしたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供
することである。
【００２１】本発明の別の目的は、流体箔要素とスラス
トディスクの走行クリアランスを大きくしたコンプライ
アント箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
トディスクの走行クリアランスを大きくしたコンプライ
アント箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
【００２２】本発明の別の目的は、ゼロ速度において
は、流体箔部材に、ばね力によって、スラストディスク
に対して、予荷重を与えることのないコンプライアント
箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
は、流体箔部材に、ばね力によって、スラストディスク
に対して、予荷重を与えることのないコンプライアント
箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
【００２３】本発明の別の目的は、重力によって誘起さ
れ予荷重がない場合に、起動トルクがゼロであるコンプ
ライアント箔流体膜スラスト軸受を提供することであ
る。
れ予荷重がない場合に、起動トルクがゼロであるコンプ
ライアント箔流体膜スラスト軸受を提供することであ
る。
【００２４】本発明の別の目的は、ゼロ予荷重力に対応
してリフトオフ／タッチダウン速度が非常に低いコンプ
ライアント箔流体膜スラスト軸受を提供することであ
る。
してリフトオフ／タッチダウン速度が非常に低いコンプ
ライアント箔流体膜スラスト軸受を提供することであ
る。
【００２５】本発明の別の目的は、ゼロ予荷重力及び低
いリフトオフ／タッチダウン速度に対応して起動及び停
止摩耗が非常に少ないコンプライアント箔流体膜スラス
ト軸受を提供することである。
いリフトオフ／タッチダウン速度に対応して起動及び停
止摩耗が非常に少ないコンプライアント箔流体膜スラス
ト軸受を提供することである。
【００２６】本発明の別の目的は、チャネルの放射方向
（半径方向）外縁部及び放射方向（半径方向）内縁部に
おけるチャネルからの流体流動損失を制限する収束くさ
び形チャネル特性（流体箔要素の表面に形成された）を
備えたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供す
ることである。
（半径方向）外縁部及び放射方向（半径方向）内縁部に
おけるチャネルからの流体流動損失を制限する収束くさ
び形チャネル特性（流体箔要素の表面に形成された）を
備えたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供す
ることである。
【００２７】本発明の別の目的は、流体力学的力及びば
ね力が流体箔要素に加えられる場合、放射方向に凹状の
湾曲と、ゼロ速度において周方向に平坦なスロープと、
作動速度において凸状の湾曲とを備えた複合曲面輪郭を
有する流体箔要素の表面上に収束くさび形チャネル斜行
路を設けたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提
供することである。このような輪郭は、放射方向に広幅
の流体流入口と、周方向流体流動路に沿って放射方向に
狭くなったチャネル幅と、丸形の周方向後縁部を備えた
スクープ（ｓｃｏｏｐｓ）を形成し、スクープとして機
能する。
ね力が流体箔要素に加えられる場合、放射方向に凹状の
湾曲と、ゼロ速度において周方向に平坦なスロープと、
作動速度において凸状の湾曲とを備えた複合曲面輪郭を
有する流体箔要素の表面上に収束くさび形チャネル斜行
路を設けたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提
供することである。このような輪郭は、放射方向に広幅
の流体流入口と、周方向流体流動路に沿って放射方向に
狭くなったチャネル幅と、丸形の周方向後縁部を備えた
スクープ（ｓｃｏｏｐｓ）を形成し、スクープとして機
能する。
【００２８】本発明の別の目的は、プロセス流体が、流
体箔要素に隣接する「斜行路を下って」（スラストディ
スクの回転とは反対方向である公称的周方向に）進む場
合に、流体圧力損失を減少させる流体流動パターンを有
するコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供する
ことである。
体箔要素に隣接する「斜行路を下って」（スラストディ
スクの回転とは反対方向である公称的周方向に）進む場
合に、流体圧力損失を減少させる流体流動パターンを有
するコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供する
ことである。
【００２９】本発明の別の目的は、各再生流動ループご
とに、異なった流路で再生する流体流動パターンを有す
るコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供するこ
とである。
とに、異なった流路で再生する流体流動パターンを有す
るコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供するこ
とである。
【００３０】本発明の別の目的は、渦流パターンを有す
るコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供するこ
とである。
るコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供するこ
とである。
【００３１】本発明の別の目的は、光学マスクを用いた
化学的エッチング技術によって製造した流体流動要素ブ
ランク及びばね箔要素を備えたコンプライアント箔流体
膜スラスト軸受を提供することである。
化学的エッチング技術によって製造した流体流動要素ブ
ランク及びばね箔要素を備えたコンプライアント箔流体
膜スラスト軸受を提供することである。
【００３２】本発明の別の目的は、箔金属を圧延し、熱
処理をするために用いられる工程と箔ブランク及び箔要
素を形成（例えばエッチング）するために用いられる工
程により、非常に平坦な箔要素を有するコンプライアン
ト箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
処理をするために用いられる工程と箔ブランク及び箔要
素を形成（例えばエッチング）するために用いられる工
程により、非常に平坦な箔要素を有するコンプライアン
ト箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
【００３３】本発明の別の目的は、厚さ許容値を厳しく
保持した箔要素を備えたコンプライアント箔流体膜スラ
スト軸受を提供することである。
保持した箔要素を備えたコンプライアント箔流体膜スラ
スト軸受を提供することである。
【００３４】本発明の別の目的は、単独の流体箔要素で
あり、軸受の片面に１つづつ設けた流体箔要素である流
体箔部材を備えたコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受を提供することである。
あり、軸受の片面に１つづつ設けた流体箔要素である流
体箔部材を備えたコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受を提供することである。
【００３５】本発明の別の目的は、急傾斜ジョグル部を
プレス加工することによりブランクから形成される流体
箔要素を備え、これらのジョグル部は発散くさび形チャ
ネルとして機能するとともに、徐々に収束するくさび形
チャネル斜行路が、ジョグル部間の直線接続として塑性
変形なしに得られることを可能とする、コンプライアン
ト箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
プレス加工することによりブランクから形成される流体
箔要素を備え、これらのジョグル部は発散くさび形チャ
ネルとして機能するとともに、徐々に収束するくさび形
チャネル斜行路が、ジョグル部間の直線接続として塑性
変形なしに得られることを可能とする、コンプライアン
ト箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
【００３６】本発明の別の目的は、Ｉｎｃｏｎｅｌ７５
０Ｘなどのニッケル鋼鉄をアニーリング処理したブラン
クを室温でプレス加工することにより形成される流体箔
要素を備えたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を
提供することである。
０Ｘなどのニッケル鋼鉄をアニーリング処理したブラン
クを室温でプレス加工することにより形成される流体箔
要素を備えたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を
提供することである。
【００３７】本発明の別の目的は、半径方向及び周方向
位置とともに変化する局部ばねレートを有し、ばね箔部
材の局部領域に隣接した収束くさび型チャネル内の流体
圧の変化を受容できるようにしたばね箔部材を備えたコ
ンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供することで
ある。
位置とともに変化する局部ばねレートを有し、ばね箔部
材の局部領域に隣接した収束くさび型チャネル内の流体
圧の変化を受容できるようにしたばね箔部材を備えたコ
ンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供することで
ある。
【００３８】本発明の別の目的は、収束くさび形チャネ
ルに沿って周方向の多数の位置において、流体箔の下側
に加えられる相対支持力を制御するティルティングパッ
ドばね支持システムを備えたコンプライアント箔流体膜
スラスト軸受を提供することである。
ルに沿って周方向の多数の位置において、流体箔の下側
に加えられる相対支持力を制御するティルティングパッ
ドばね支持システムを備えたコンプライアント箔流体膜
スラスト軸受を提供することである。
【００３９】本発明の別の目的は、流体箔の前縁から後
縁に向かって収束斜行路を上るにつれて支持／ピボット
ライン間の周方向間隔がより接近するようにしたティル
ティングパッドばね支持システムを備えたコンプライア
ント箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
縁に向かって収束斜行路を上るにつれて支持／ピボット
ライン間の周方向間隔がより接近するようにしたティル
ティングパッドばね支持システムを備えたコンプライア
ント箔流体膜スラスト軸受を提供することである。
【００４０】本発明の別の目的は、流体箔の前縁から後
縁に向かって収束斜行路を上るにつれて支持力及び支持
ばねレートが増加するようにしたティルティングパッド
ばね支持システムを備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
縁に向かって収束斜行路を上るにつれて支持力及び支持
ばねレートが増加するようにしたティルティングパッド
ばね支持システムを備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
【００４１】本発明の別の目的は、放射方向に湾曲した
支持／ピボットラインを備えたティルティングパッドば
ね支持システムを備えたコンプライアント箔流体膜スラ
スト軸受を提供することである。
支持／ピボットラインを備えたティルティングパッドば
ね支持システムを備えたコンプライアント箔流体膜スラ
スト軸受を提供することである。
【００４２】本発明の別の目的は、広範囲の軸受作動速
度及び軸受スラスト負荷にわたり、流体箔収束斜行路に
対して、流体力学的に最適化されたスクープ形状を保持
することを保証するティルティングパッドばね支持シス
テムを備えたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を
提供することである。
度及び軸受スラスト負荷にわたり、流体箔収束斜行路に
対して、流体力学的に最適化されたスクープ形状を保持
することを保証するティルティングパッドばね支持シス
テムを備えたコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を
提供することである。
【００４３】本発明の別の目的は、箔部材アセンブリを
形成するために、箔要素の溶接や或いはろう付けを行わ
ないコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供する
ことである。
形成するために、箔要素の溶接や或いはろう付けを行わ
ないコンプライアント箔流体膜スラスト軸受を提供する
ことである。
【００４４】本発明の別の目的は、箔要素の回転を位置
決めし、回転に抗するピン（軸受ハウジングに固定的に
取り付けられた）を備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
決めし、回転に抗するピン（軸受ハウジングに固定的に
取り付けられた）を備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
【００４５】本発明の別の目的は、箔厚及び箔被覆厚の
変動による軸受の軸方向あそび及び揺動スペースを防ぐ
ために、スラストディスクと、スペーサリングと、箔の
自己調整リングの弾力的取り付け及び予荷重特性を利用
した自己調整能力を備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
変動による軸受の軸方向あそび及び揺動スペースを防ぐ
ために、スラストディスクと、スペーサリングと、箔の
自己調整リングの弾力的取り付け及び予荷重特性を利用
した自己調整能力を備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
【００４６】本発明の別の目的は、スラスト軸受内に迅
速かつ容易に取り付けることのできる流体箔要素と、ス
ペーサリング要素と、スラストディスク要素と、スラス
トプレート要素とを備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
速かつ容易に取り付けることのできる流体箔要素と、ス
ペーサリング要素と、スラストディスク要素と、スラス
トプレート要素とを備えたコンプライアント箔流体膜ス
ラスト軸受を提供することである。
【００４７】
【課題を解決するための手段】本発明において、コンプ
ライアント箔流体膜スラスト軸受は、主に、片面或いは
両面スラストディスクロータと、流体箔と、ばね箔と、
スラストプレートと、箔保持ハウジングと、スペーサリ
ングとを有している。非回転コンプライアント流体箔
は、回転可能なディスクのスラスト面に隣接して配置さ
れている。流体箔は、プロセス流体中に再生渦流パター
ンを誘起する、開口面をもつチャネルを有している。ス
ラストディスクによって流体箔に加えられる力は、ディ
スクと流体箔とのギャップに反比例し、ディスクの偏位
に正比例して変化する。
ライアント箔流体膜スラスト軸受は、主に、片面或いは
両面スラストディスクロータと、流体箔と、ばね箔と、
スラストプレートと、箔保持ハウジングと、スペーサリ
ングとを有している。非回転コンプライアント流体箔
は、回転可能なディスクのスラスト面に隣接して配置さ
れている。流体箔は、プロセス流体中に再生渦流パター
ンを誘起する、開口面をもつチャネルを有している。ス
ラストディスクによって流体箔に加えられる力は、ディ
スクと流体箔とのギャップに反比例し、ディスクの偏位
に正比例して変化する。
【００４８】ばね箔は、流体箔のためのティルティング
パッド支持部を提供するが、流体箔がディスクの軸方向
および転倒運動に追従するのを許容する。各種の箔、即
ち流体箔とばね箔は、コンプライアント網状構造とピン
によって、箔保持ハウジングに取り付けられている。箔
は、外周部に形成された一体のシムリングと、それぞれ
の種類の箔に固有の輪郭切抜きパターンを備えた薄く、
平坦で、環状のシート状に形成されている。
パッド支持部を提供するが、流体箔がディスクの軸方向
および転倒運動に追従するのを許容する。各種の箔、即
ち流体箔とばね箔は、コンプライアント網状構造とピン
によって、箔保持ハウジングに取り付けられている。箔
は、外周部に形成された一体のシムリングと、それぞれ
の種類の箔に固有の輪郭切抜きパターンを備えた薄く、
平坦で、環状のシート状に形成されている。
【００４９】形成工程の一部として、流体箔ブランクの
片面を、コンプライアントな耐摩耗性材料で被覆し、次
いで、総形工具で打ち抜き加工して流体流動チャネルを
形成する。スラストプレートは、予荷重ばねによって箔
保持ハウジングのスラスト面に向かって予荷重をかけら
れ、箔シムリングの合計厚さとスペーサリングの厚さ分
だけ、ハウジングから離れて保持される。これにより、
軸受は、実質的に自己調整して、流体箔とディスクの間
に、箔や箔被覆の厚さの通常の変動には影響されない小
さなクリアランスを確立することが可能となる。
片面を、コンプライアントな耐摩耗性材料で被覆し、次
いで、総形工具で打ち抜き加工して流体流動チャネルを
形成する。スラストプレートは、予荷重ばねによって箔
保持ハウジングのスラスト面に向かって予荷重をかけら
れ、箔シムリングの合計厚さとスペーサリングの厚さ分
だけ、ハウジングから離れて保持される。これにより、
軸受は、実質的に自己調整して、流体箔とディスクの間
に、箔や箔被覆の厚さの通常の変動には影響されない小
さなクリアランスを確立することが可能となる。
【００５０】回転のロータ軸が重力に対して９０度の方
向にある場合には、軸受は予荷重をもたず起動トルクは
ゼロである。プロセス流体の渦流パターンにより、軸受
走行クリアランス及び負荷容量が改善され、リフトオフ
速度が低下する。さらに、良好な減衰と、低走行トルク
と、揺動スペースの縮小が達成される。これらすべて
は、少ない部品数と、低製造コストによって達成でき
る。
向にある場合には、軸受は予荷重をもたず起動トルクは
ゼロである。プロセス流体の渦流パターンにより、軸受
走行クリアランス及び負荷容量が改善され、リフトオフ
速度が低下する。さらに、良好な減衰と、低走行トルク
と、揺動スペースの縮小が達成される。これらすべて
は、少ない部品数と、低製造コストによって達成でき
る。
【００５１】
【発明の実施の形態】本発明のコンプライアント箔流体
膜スラスト軸受を利用したターボ機を図１に示す。ター
ボ機１０は、共通シャフトすなわち連結バー１６の両端
に配したタービンホイール１２と、コンプレッサホイー
ル１４を有している。タービンホイール１２とコンプレ
ッサホイール１４の間には、スラストラジアル軸受ロー
タ１８が、連結バー１６のまわりに設けられている。中
心軸受ハウジング２２内のジャーナル軸受カートリッジ
２０が、軸受ロータ１８を回転可能に支持している。
膜スラスト軸受を利用したターボ機を図１に示す。ター
ボ機１０は、共通シャフトすなわち連結バー１６の両端
に配したタービンホイール１２と、コンプレッサホイー
ル１４を有している。タービンホイール１２とコンプレ
ッサホイール１４の間には、スラストラジアル軸受ロー
タ１８が、連結バー１６のまわりに設けられている。中
心軸受ハウジング２２内のジャーナル軸受カートリッジ
２０が、軸受ロータ１８を回転可能に支持している。
【００５２】軸受ロータ１８のコンプレッサ側には、放
射（半径）方向に延在するスラストディスク２４が設け
られ、このスラストディスク２４は、中心軸受ハウジン
グ２２のコンプレッサ側の凹部２６内に延在している。
軸受ロータスラストディスク２４の反対側には、軸受ス
ラストプレート２８が設けられている。中心軸受ハウジ
ング２２のコンプレッサ側の外周部は、コンプレッサハ
ウジング３０に係合している。
射（半径）方向に延在するスラストディスク２４が設け
られ、このスラストディスク２４は、中心軸受ハウジン
グ２２のコンプレッサ側の凹部２６内に延在している。
軸受ロータスラストディスク２４の反対側には、軸受ス
ラストプレート２８が設けられている。中心軸受ハウジ
ング２２のコンプレッサ側の外周部は、コンプレッサハ
ウジング３０に係合している。
【００５３】図２に示すように、スラスト軸受スペーサ
３２が、軸受ロータ１８のスラストディスク２４の放射
（半径）方向外側に配置され、周方向に間隔をおいて設
けられた複数個のピン３４によって、放射（半径）方向
に位置決めされている。これらのピン３４は、中心軸受
ハウジング２２の凹部２６内の穴３８に固定され、スラ
スト軸受プレート２８内に設けられた穴３８内へ延在し
ている。スラスト軸受流体箔部材４０及びスラスト軸受
ばね箔部材４２は、軸受ロータスラストディスク２４と
スラスト軸受スペーサ３２の両側に配置されている。一
方の側では、流体箔部材４０及びばね箔部材４２は、中
心軸受ハウジング２２の凹部２６内に位置しており、他
方の側では、軸受スラストプレート２８に隣接してい
る。中心軸受ハウジング２２から一方のばね箔部材４２
に設けた穴を通り、一方の流体箔部材４０に設けた穴を
通り、スラスト軸受スペーサ３２の貫通孔を抜けて、反
対側の流体箔部材４０に設けた穴を通り、反対側のばね
箔部材４２に設けた穴を通り、軸受スラストプレート２
８に設けた穴３８に延在しているピン３４によって、流
体箔部材４０及びばね箔部材４２は、放射（半径）方向
かつ周方向で位置決めされている。軸受スラストプレー
ト２８は、軸受スラストプレート２８上のリップ２５と
コンプレッサハウジング３０の間に設けられた皿状ワッ
シャー（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｉｅ ｗａｓｈｅｒ）２３に
よって、中心軸受ハウジング２２の方向に押されてい
る。
３２が、軸受ロータ１８のスラストディスク２４の放射
（半径）方向外側に配置され、周方向に間隔をおいて設
けられた複数個のピン３４によって、放射（半径）方向
に位置決めされている。これらのピン３４は、中心軸受
ハウジング２２の凹部２６内の穴３８に固定され、スラ
スト軸受プレート２８内に設けられた穴３８内へ延在し
ている。スラスト軸受流体箔部材４０及びスラスト軸受
ばね箔部材４２は、軸受ロータスラストディスク２４と
スラスト軸受スペーサ３２の両側に配置されている。一
方の側では、流体箔部材４０及びばね箔部材４２は、中
心軸受ハウジング２２の凹部２６内に位置しており、他
方の側では、軸受スラストプレート２８に隣接してい
る。中心軸受ハウジング２２から一方のばね箔部材４２
に設けた穴を通り、一方の流体箔部材４０に設けた穴を
通り、スラスト軸受スペーサ３２の貫通孔を抜けて、反
対側の流体箔部材４０に設けた穴を通り、反対側のばね
箔部材４２に設けた穴を通り、軸受スラストプレート２
８に設けた穴３８に延在しているピン３４によって、流
体箔部材４０及びばね箔部材４２は、放射（半径）方向
かつ周方向で位置決めされている。軸受スラストプレー
ト２８は、軸受スラストプレート２８上のリップ２５と
コンプレッサハウジング３０の間に設けられた皿状ワッ
シャー（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｉｅ ｗａｓｈｅｒ）２３に
よって、中心軸受ハウジング２２の方向に押されてい
る。
【００５４】スラスト軸受スペーサ３２の厚さは、軸受
ロータスラストディスク２４の厚さより千分の数インチ
程度大きい。箔や箔被覆厚が変動すると、スラストプレ
ート２８とハウジング２２間の距離が変化してこれを補
償する。したがって、箔厚公差による軸受揺動スペース
及び軸受コンプライアンスの変動を防ぐことができる。
ロータスラストディスク２４の厚さより千分の数インチ
程度大きい。箔や箔被覆厚が変動すると、スラストプレ
ート２８とハウジング２２間の距離が変化してこれを補
償する。したがって、箔厚公差による軸受揺動スペース
及び軸受コンプライアンスの変動を防ぐことができる。
【００５５】図３〜図５は、箔ブランクと呼ばれる一枚
の平坦なディスクから一体に成形された流体箔部材４０
を示している。複数個の流体箔４１は、Ｉｎｃｏｎｅｌ
７５０Ｘなどのニッケル鋼鉄の平らなシートを、室温で
プレス加工して発散くさび形チャネルとして機能する急
傾斜ジョグル部を形成するとともに、徐々に収束するく
さび形チャネル斜行路が、ジョグル部間の直線接続部と
して、塑性変形なしに得られる。流体箔部材は、通常、
成形中及び使用中においてアニーリングされ、また、ジ
ョグル部の成形前に、起動時や停止時の摩耗、不注意や
偶然の高速タッチダウンから金属を保護することのでき
る多数の低摩擦や減摩擦被覆材料のいくつかを適宜用い
て被覆してもよい。このような被覆は、汚染粒子が埋め
込まれるのを防ぐことにもなる。
の平坦なディスクから一体に成形された流体箔部材４０
を示している。複数個の流体箔４１は、Ｉｎｃｏｎｅｌ
７５０Ｘなどのニッケル鋼鉄の平らなシートを、室温で
プレス加工して発散くさび形チャネルとして機能する急
傾斜ジョグル部を形成するとともに、徐々に収束するく
さび形チャネル斜行路が、ジョグル部間の直線接続部と
して、塑性変形なしに得られる。流体箔部材は、通常、
成形中及び使用中においてアニーリングされ、また、ジ
ョグル部の成形前に、起動時や停止時の摩耗、不注意や
偶然の高速タッチダウンから金属を保護することのでき
る多数の低摩擦や減摩擦被覆材料のいくつかを適宜用い
て被覆してもよい。このような被覆は、汚染粒子が埋め
込まれるのを防ぐことにもなる。
【００５６】個々の流体箔４１（図示では１２個）は、
略シェブロン（ｃｈｅｖｒｏｎ）形状で、支持ウェブ４
５によって、外側自己調整リング４４に接続されてい
る。流体通路である開口部４６が、隣り合う支持ウェブ
４５の間に形成されている。流体通路４６の４つ目ごと
に、インデックスタブ（割出しタブ）４７が設けられて
いる。空気力学的箔４１の各々は、丸みづけられた終端
部すなわちノーズ部４９を有する後縁部４８と、前縁部
５０を有し、前縁部５０から後縁部４８までは略直線状
に斜行した形状を有している。個々の流体箔４１は、図
４及び図５の２つの断面図に示されているように、略ス
クープ形状を有している。１列或いは２列の開口５１
が、各流体箔４１の前縁部５０に設けられ、流体が、ば
ね箔部材４２の領域内の流体箔の下から、スラストディ
スクに隣接した収束斜行路の前縁部に流入できるように
なっている。
略シェブロン（ｃｈｅｖｒｏｎ）形状で、支持ウェブ４
５によって、外側自己調整リング４４に接続されてい
る。流体通路である開口部４６が、隣り合う支持ウェブ
４５の間に形成されている。流体通路４６の４つ目ごと
に、インデックスタブ（割出しタブ）４７が設けられて
いる。空気力学的箔４１の各々は、丸みづけられた終端
部すなわちノーズ部４９を有する後縁部４８と、前縁部
５０を有し、前縁部５０から後縁部４８までは略直線状
に斜行した形状を有している。個々の流体箔４１は、図
４及び図５の２つの断面図に示されているように、略ス
クープ形状を有している。１列或いは２列の開口５１
が、各流体箔４１の前縁部５０に設けられ、流体が、ば
ね箔部材４２の領域内の流体箔の下から、スラストディ
スクに隣接した収束斜行路の前縁部に流入できるように
なっている。
【００５７】図６〜図１０に示されているように、スラ
スト軸受ばね箔部材４２は、外側ばね箔要素５３（図
６）と、中間外側ばね箔要素５４（図７）と、中央ばね
箔要素５５（図８）と、中間内側ばね箔要素５６（図
９）と、内側ばね箔要素５７（図１０）とを有してい
る。
スト軸受ばね箔部材４２は、外側ばね箔要素５３（図
６）と、中間外側ばね箔要素５４（図７）と、中央ばね
箔要素５５（図８）と、中間内側ばね箔要素５６（図
９）と、内側ばね箔要素５７（図１０）とを有してい
る。
【００５８】図６に示す外側支持箔要素５３は、内側コ
ネクタリング６０と、外側自己調整リング６１とを有
し、それらの間には、複数個（図中、１２個）の狭幅な
ばね箔６２が延在している。狭幅バネ箔６２は、内側コ
ネクタリング６０から外側に、前進角をなして（スラス
トディスクの回転運動の方向において）延びている内側
湾曲箔部分６３と、自己調整リング６１から内側に、前
進角をなして延びている外側湾曲箔部分６４とから成っ
ている。内側及び外側箔部分６３と６４は、その長さに
沿ったすべての点において、円周から約４０度の公称方
位角に位置づけられ、互いに結合して略ノーズ状の形箔
部分６５を形成している。外側箔部分６４は、放射状に
延在するコネクタである支持ウェブ６６によって、外側
自己調整リング６１に個々に接続されている。
ネクタリング６０と、外側自己調整リング６１とを有
し、それらの間には、複数個（図中、１２個）の狭幅な
ばね箔６２が延在している。狭幅バネ箔６２は、内側コ
ネクタリング６０から外側に、前進角をなして（スラス
トディスクの回転運動の方向において）延びている内側
湾曲箔部分６３と、自己調整リング６１から内側に、前
進角をなして延びている外側湾曲箔部分６４とから成っ
ている。内側及び外側箔部分６３と６４は、その長さに
沿ったすべての点において、円周から約４０度の公称方
位角に位置づけられ、互いに結合して略ノーズ状の形箔
部分６５を形成している。外側箔部分６４は、放射状に
延在するコネクタである支持ウェブ６６によって、外側
自己調整リング６１に個々に接続されている。
【００５９】狭幅ばね箔５３は、内側コネクタリング６
０との接続部において最も狭く、ノーズ部６５の先端に
向かって徐々に幅が広くなり、外側箔部分６４において
も徐々に広がりつづけ、コネクタウェブ６６に至る。コ
ネクタウェブ６６の幅は、さらに大きく、略放射方向に
おいて広がっている。外側支持箔要素５３とスラスト軸
受ばね箔要素４２の他の要素との、及び流体箔部材４０
との正確な位置合わせを可能とするために、複数個のイ
ンデックスタブ６７（図中、４個）が、外側自己調整リ
ング６１から内側に延びている。
０との接続部において最も狭く、ノーズ部６５の先端に
向かって徐々に幅が広くなり、外側箔部分６４において
も徐々に広がりつづけ、コネクタウェブ６６に至る。コ
ネクタウェブ６６の幅は、さらに大きく、略放射方向に
おいて広がっている。外側支持箔要素５３とスラスト軸
受ばね箔要素４２の他の要素との、及び流体箔部材４０
との正確な位置合わせを可能とするために、複数個のイ
ンデックスタブ６７（図中、４個）が、外側自己調整リ
ング６１から内側に延びている。
【００６０】図７に示した中間外側支持箔要素５４は、
内側コネクタリング７３と外側自己調整リング７２とを
有し、それらの間には、複数個の（図中、１２個）の広
幅ばねパッドである箔７１が延在している。広幅ばね箔
７１は、内側コネクタリング７３から外側に、前進角を
なして延びている内側湾曲箔部分７５と、自己調整リン
グ７２から内側に、前進角をなして延びている外側湾曲
箔部分７６とから成っている。内側及び外側箔部分７５
と７６は、互いに結合して略ノーズ状箔部分７７を形成
している。各外側箔部分７６は、放射（半径）方向に延
在する一対のコネクタすなわち支持ウェブ７４によっ
て、外側自己調整リング７２に個別に接続されている。
複数個（図中、３個）の同心外側ダムリング７８が、隣
接する広幅バネ箔７１の間に延在し、ほぼこのあたり
で、広幅バネ箔７１と一対のウェブ７４が接続してい
る。
内側コネクタリング７３と外側自己調整リング７２とを
有し、それらの間には、複数個の（図中、１２個）の広
幅ばねパッドである箔７１が延在している。広幅ばね箔
７１は、内側コネクタリング７３から外側に、前進角を
なして延びている内側湾曲箔部分７５と、自己調整リン
グ７２から内側に、前進角をなして延びている外側湾曲
箔部分７６とから成っている。内側及び外側箔部分７５
と７６は、互いに結合して略ノーズ状箔部分７７を形成
している。各外側箔部分７６は、放射（半径）方向に延
在する一対のコネクタすなわち支持ウェブ７４によっ
て、外側自己調整リング７２に個別に接続されている。
複数個（図中、３個）の同心外側ダムリング７８が、隣
接する広幅バネ箔７１の間に延在し、ほぼこのあたり
で、広幅バネ箔７１と一対のウェブ７４が接続してい
る。
【００６１】広幅バネ箔７１は、内側コネクタリング７
３との接続部において最も狭く、ノーズ部７７の先端に
向かって徐々に幅が広がり、外側箔部分７６においても
徐々に広がり続けて、コネクタウェブ７４に至る。外側
支持箔要素５４とスラスト軸受ばね箔材４２の他の要素
との、及び流体箔部材４０との正確な位置合わせを可能
とするために、複数個（図中、４個）のインデックスタ
ブ７９が、外側自己調整リング７２から内側に延びてい
る。
３との接続部において最も狭く、ノーズ部７７の先端に
向かって徐々に幅が広がり、外側箔部分７６においても
徐々に広がり続けて、コネクタウェブ７４に至る。外側
支持箔要素５４とスラスト軸受ばね箔材４２の他の要素
との、及び流体箔部材４０との正確な位置合わせを可能
とするために、複数個（図中、４個）のインデックスタ
ブ７９が、外側自己調整リング７２から内側に延びてい
る。
【００６２】図８に示した中央ばね箔要素５５は、外側
ばね箔要素５３や、中間外側ばね箔要素５４や、流体箔
部材４０の対応する要素と同様で且つそれらに位置合わ
せされた外側自己調整リング８１とインデックスタブ８
２とを有している。複数組（図中、１２組）の略ノーズ
状狭幅ばね箔８３が、内側コネクタリング８４と外側自
己調整リング８１との間に延在している。狭幅ばね箔８
３の各組は、一般に、外側ばね箔要素５３の狭幅ばね箔
６２をはさんでおり、広幅ばね箔７１の前縁部及び後縁
部に揃えられている。
ばね箔要素５３や、中間外側ばね箔要素５４や、流体箔
部材４０の対応する要素と同様で且つそれらに位置合わ
せされた外側自己調整リング８１とインデックスタブ８
２とを有している。複数組（図中、１２組）の略ノーズ
状狭幅ばね箔８３が、内側コネクタリング８４と外側自
己調整リング８１との間に延在している。狭幅ばね箔８
３の各組は、一般に、外側ばね箔要素５３の狭幅ばね箔
６２をはさんでおり、広幅ばね箔７１の前縁部及び後縁
部に揃えられている。
【００６３】コネクタウェブ８７が、各狭幅ばね箔８３
を外側自己調整リング８１に結合している。複数個（図
中、２個）の同心外側ダムリング８５が、隣り合った各
対の狭幅ばね箔８３の間に延在し、ここで、ばね箔ウェ
ブ８７と接合している。複数個（図では３個）の同心内
側ダムリング８６が、内側コネクタリング８４近くで、
隣り合った各対の狭幅ばね箔８３の間に、延在してい
る。
を外側自己調整リング８１に結合している。複数個（図
中、２個）の同心外側ダムリング８５が、隣り合った各
対の狭幅ばね箔８３の間に延在し、ここで、ばね箔ウェ
ブ８７と接合している。複数個（図では３個）の同心内
側ダムリング８６が、内側コネクタリング８４近くで、
隣り合った各対の狭幅ばね箔８３の間に、延在してい
る。
【００６４】図９は、ばね箔部材４２と同様な外側自己
調整リング８９と、インデックスタブ９１とを有してい
る中間内側ばね箔要素５６を示している。複数組（図で
は１２個）の中間幅ばね箔要素９２が、外側自己調整リ
ング８９と内側コネクタリング９０との間に配置されて
いる。中間幅ばね箔要素の各組は、ウェブ９４の対によ
って、外側自己調整リングに接続されている。中間幅と
は、狭幅外側及び内側箔６２と８３の幅と、広幅中間外
側箔７１の幅との中間の幅であることを意味している。
調整リング８９と、インデックスタブ９１とを有してい
る中間内側ばね箔要素５６を示している。複数組（図で
は１２個）の中間幅ばね箔要素９２が、外側自己調整リ
ング８９と内側コネクタリング９０との間に配置されて
いる。中間幅ばね箔要素の各組は、ウェブ９４の対によ
って、外側自己調整リングに接続されている。中間幅と
は、狭幅外側及び内側箔６２と８３の幅と、広幅中間外
側箔７１の幅との中間の幅であることを意味している。
【００６５】中間幅箔のための各対のウェブ９４は、周
方向強化リング９３によって結合されている。さらに、
１つの外側ダムリング９６（あるいは複数個のダムリン
グでもよい）及び複数個（図中、２個）の同心内側ダム
リング９５が、中間幅箔９２の隣り合った対の間に、ウ
ェブ９４との接続部において、及び、内側コネクタリン
グ９０と隣接してそれぞれ設けられている。中間幅箔９
２の各組は、中央ばね箔部材５５の狭幅ばね箔８３の各
対の上に位置している。
方向強化リング９３によって結合されている。さらに、
１つの外側ダムリング９６（あるいは複数個のダムリン
グでもよい）及び複数個（図中、２個）の同心内側ダム
リング９５が、中間幅箔９２の隣り合った対の間に、ウ
ェブ９４との接続部において、及び、内側コネクタリン
グ９０と隣接してそれぞれ設けられている。中間幅箔９
２の各組は、中央ばね箔部材５５の狭幅ばね箔８３の各
対の上に位置している。
【００６６】図１０に示した内側ばね箔要素５７は、他
のばね箔要素５３と５４と５５と５６及び流体箔部材４
０の対応する要素と同様で且つそれらの位置合わせされ
た外側自己調整リング１００とインデックスタブ１０１
とを有している。略ノーズ状狭幅ばね箔１０２の三つ組
が複数個（図中、１２個）設けられ、内側コネクタリン
グ１０３と外側自己調整リング１００との間に延在して
いる。三つ組の狭幅ばね箔１０２の各々は、外側ばね箔
要素５３の狭幅ばね箔６２及び中央ばね箔要素５５の対
の狭幅ばね箔８３と概ね同幅である。三つ組の狭幅ばね
箔１０２のうち、２つは、一対の中間幅ばね箔９２のう
ちの一方の前縁部及び後縁部に揃えられており、三つ組
の狭幅ばね箔のうちの３番目のものは、中間幅ばね箔９
２の上記対のうちの他方後縁部に揃えられている。
のばね箔要素５３と５４と５５と５６及び流体箔部材４
０の対応する要素と同様で且つそれらの位置合わせされ
た外側自己調整リング１００とインデックスタブ１０１
とを有している。略ノーズ状狭幅ばね箔１０２の三つ組
が複数個（図中、１２個）設けられ、内側コネクタリン
グ１０３と外側自己調整リング１００との間に延在して
いる。三つ組の狭幅ばね箔１０２の各々は、外側ばね箔
要素５３の狭幅ばね箔６２及び中央ばね箔要素５５の対
の狭幅ばね箔８３と概ね同幅である。三つ組の狭幅ばね
箔１０２のうち、２つは、一対の中間幅ばね箔９２のう
ちの一方の前縁部及び後縁部に揃えられており、三つ組
の狭幅ばね箔のうちの３番目のものは、中間幅ばね箔９
２の上記対のうちの他方後縁部に揃えられている。
【００６７】コネクタウェブ１０５は、三つ組の狭幅ば
ね箔１０２の各々を外側自己調整リング１００に結合し
ている。狭幅ばね箔１０２の各三つ組に設けられたこれ
らのウェブ１０５は、周方向強化リング１０６によっ
て、互いに結合されている。
ね箔１０２の各々を外側自己調整リング１００に結合し
ている。狭幅ばね箔１０２の各三つ組に設けられたこれ
らのウェブ１０５は、周方向強化リング１０６によっ
て、互いに結合されている。
【００６８】５つのばね箔要素５３と５４と５５と５６
と５７とを含めた、流体箔部材４０とばね箔部材４２と
の正確な関係が、図１１〜図１３に示されている。図１
１は、組み立てられた流体箔部材４０とばね箔部材４２
の平面図であり、個々のばね箔要素が重ね合わせられ、
それぞれのインデックスタブによって、位置付けられて
いる。反時計まわりに説明してゆくが、個々のばね箔要
素は、相互関係を示すために、箔ごとに切り取られてい
る。
と５７とを含めた、流体箔部材４０とばね箔部材４２と
の正確な関係が、図１１〜図１３に示されている。図１
１は、組み立てられた流体箔部材４０とばね箔部材４２
の平面図であり、個々のばね箔要素が重ね合わせられ、
それぞれのインデックスタブによって、位置付けられて
いる。反時計まわりに説明してゆくが、個々のばね箔要
素は、相互関係を示すために、箔ごとに切り取られてい
る。
【００６９】外側ばね箔６２は、「Ａ」を付した円弧内
に示されている。円弧「Ｂ」には、外側ばね箔６２上に
揃えられた外側中間箔７１が示されている。円弧「Ｃ」
内には、１対の中央ばね箔８３が、外側ばね箔６２と中
間ばね箔７１の上に示されている。そして、円弧「Ｄ」
は、一対の中間内側箔９２を含んでおり、最後に、円弧
「Ｅ」内には、内側箔１０２の三つ組が、中間内側箔９
２の上に示されている。円弧「Ｆ」内には、流体箔４１
が、組み立てられたばね箔の上に、乗せられている。
に示されている。円弧「Ｂ」には、外側ばね箔６２上に
揃えられた外側中間箔７１が示されている。円弧「Ｃ」
内には、１対の中央ばね箔８３が、外側ばね箔６２と中
間ばね箔７１の上に示されている。そして、円弧「Ｄ」
は、一対の中間内側箔９２を含んでおり、最後に、円弧
「Ｅ」内には、内側箔１０２の三つ組が、中間内側箔９
２の上に示されている。円弧「Ｆ」内には、流体箔４１
が、組み立てられたばね箔の上に、乗せられている。
【００７０】種々の箔のより正確な関係が、図１２及び
図１３に示されている。図１２は、負荷を受けていない
流体箔部材及びばね箔部材を示している。一方、負荷を
受けた状態の流体箔部材及びばね箔部材は、図１１に示
されている。ここで、箔６２は、箔７１の前縁部より
も、箔７１の後縁部により近く配置されていることに留
意されたい。箔８３は、箔９２の前縁部よりも、箔９２
の後縁部により近く配置されている。このことは、ティ
ルティングパッドばね支持が、前縁部５０よりも後縁部
４８の近くで、流体箔４０の下側に、より大きな力を加
えることを保証している。
図１３に示されている。図１２は、負荷を受けていない
流体箔部材及びばね箔部材を示している。一方、負荷を
受けた状態の流体箔部材及びばね箔部材は、図１１に示
されている。ここで、箔６２は、箔７１の前縁部より
も、箔７１の後縁部により近く配置されていることに留
意されたい。箔８３は、箔９２の前縁部よりも、箔９２
の後縁部により近く配置されている。このことは、ティ
ルティングパッドばね支持が、前縁部５０よりも後縁部
４８の近くで、流体箔４０の下側に、より大きな力を加
えることを保証している。
【００７１】スラスト軸受ばね箔部材４２の個々の要素
と同様に、流体箔ブランクは、光学マスクを用いた化学
的エッチング技術によって、平坦な金属シートから形成
することができる。流体箔にはＩｎｃｏｎｅｌ７５０Ｘ
が、ばね箔要素にはＩｎｃｏｎｅｌ７１８などのニッケ
ル鋼鉄を用いることができる。通常、箔厚は、０．００
４インチ（約０．０１０１６ｃｍ）から０．００７イン
チ（約０．０１７７８ｃｍ）の間である。箔要素を形成
するニッケル鋼鉄金属シートは、通常、真空炉において
フルハードネスまで熱処理（Ｉｎｃｏｎｅｌ７５０Ｘの
場合華氏１３００度で約２０時間）される。スラスト軸
受ばね箔部材４２の５つの個々の要素は、接着すること
なしに、ばね箔要素をつみ重ねることによって、組み立
て可能である。用いられているこれらの箔の相対的な微
動は、クローン減衰を提供する。
と同様に、流体箔ブランクは、光学マスクを用いた化学
的エッチング技術によって、平坦な金属シートから形成
することができる。流体箔にはＩｎｃｏｎｅｌ７５０Ｘ
が、ばね箔要素にはＩｎｃｏｎｅｌ７１８などのニッケ
ル鋼鉄を用いることができる。通常、箔厚は、０．００
４インチ（約０．０１０１６ｃｍ）から０．００７イン
チ（約０．０１７７８ｃｍ）の間である。箔要素を形成
するニッケル鋼鉄金属シートは、通常、真空炉において
フルハードネスまで熱処理（Ｉｎｃｏｎｅｌ７５０Ｘの
場合華氏１３００度で約２０時間）される。スラスト軸
受ばね箔部材４２の５つの個々の要素は、接着すること
なしに、ばね箔要素をつみ重ねることによって、組み立
て可能である。用いられているこれらの箔の相対的な微
動は、クローン減衰を提供する。
【００７２】流体箔４１の形状、即ち、収束する幅と傾
斜する「壁」を有する面開放チャネルは、流体箔を横切
るプロセス流体中に再生渦流パターンを誘起する。プロ
セス流体は、通常、箔４１の後縁部４８から次の箔の前
縁部に流入する。いかなる補給プロセス流体も、前縁部
の内径および外径から、或いは開口５１から与えられ
る。後縁部４８の近くで内径及び外径のそれぞれから若
干の流体の漏出が発生する。
斜する「壁」を有する面開放チャネルは、流体箔を横切
るプロセス流体中に再生渦流パターンを誘起する。プロ
セス流体は、通常、箔４１の後縁部４８から次の箔の前
縁部に流入する。いかなる補給プロセス流体も、前縁部
の内径および外径から、或いは開口５１から与えられ
る。後縁部４８の近くで内径及び外径のそれぞれから若
干の流体の漏出が発生する。
【００７３】コンプライアント流体箔部材４０は、スラ
ストディスク２４の２つのスラスト面に隣接して位置し
ている。ばね箔部材４２は、流体箔部材４０に対する支
持を提供しているが、これらの部材がディスク２４の軸
方向運動及び転倒運動に追従することを可能にしてい
る。流体箔部材によって、プロセス流体を介してスラス
トディスクに加えられる力は、箔とディスクとのギャッ
プに反比例し、ディスクの偏位に正比例して変化する。
ストディスク２４の２つのスラスト面に隣接して位置し
ている。ばね箔部材４２は、流体箔部材４０に対する支
持を提供しているが、これらの部材がディスク２４の軸
方向運動及び転倒運動に追従することを可能にしてい
る。流体箔部材によって、プロセス流体を介してスラス
トディスクに加えられる力は、箔とディスクとのギャッ
プに反比例し、ディスクの偏位に正比例して変化する。
【００７４】スラストプレート２８は、流体箔部材４０
及びばね箔部材４２の外側自己調整リングの合計厚さ
と、スラスト軸受スペーサ３２の厚さの分だけ、中心軸
受ハウジング２２から離れて保持されている。スラスト
軸受スペーサ３２は、スラストディスク２４よりわずか
に厚く、そこで、流体箔部材４０とスラストディスク２
４との間に、箔や箔被覆の厚さの通常の変動には影響さ
れない小さなクリアランスが存在する。ディスクの回転
軸が重力に対して９０度の方向にある場合には、軸受
は、予荷重をもたず、起動トルクはゼロである。流体箔
要素の輪郭によって形成される再生渦流パターンによっ
て、軸受走行クリアランスは、かなり改善されて増加
し、リフトオフ速度は、以前に比べて、かなり低下す
る。
及びばね箔部材４２の外側自己調整リングの合計厚さ
と、スラスト軸受スペーサ３２の厚さの分だけ、中心軸
受ハウジング２２から離れて保持されている。スラスト
軸受スペーサ３２は、スラストディスク２４よりわずか
に厚く、そこで、流体箔部材４０とスラストディスク２
４との間に、箔や箔被覆の厚さの通常の変動には影響さ
れない小さなクリアランスが存在する。ディスクの回転
軸が重力に対して９０度の方向にある場合には、軸受
は、予荷重をもたず、起動トルクはゼロである。流体箔
要素の輪郭によって形成される再生渦流パターンによっ
て、軸受走行クリアランスは、かなり改善されて増加
し、リフトオフ速度は、以前に比べて、かなり低下す
る。
【００７５】流体箔部材の表面に形成された収束くさび
形チャネル斜行路は、流体力学的力及びばね力が、箔要
素に加えられた場合、放射方向に凹状の湾曲と、ゼロ速
度において周方向に平坦なスロープと、作動速度におい
て凸状の湾曲とをそなえた複合曲面輪郭を有している。
流体箔要素のティルテングパッド支持は、広範囲の軸受
スラスト負荷にわたり、ほぼ最適な周方向凸状の湾曲を
保証する。これらの輪郭は、放射方向に広幅の流体入口
と、周方向流体路に沿って放射方向に狭まったチャネル
幅と、丸みづけられた周方向の後縁部を備えたスクープ
を形成し、スクープとして機能する。プロセス流体が、
流体箔部材と隣接するスラストディスクの回転と反対方
向である公称的周方向に「斜行路を下って」進む場合
に、この複数経路再生渦流流動パターンは、流体の圧力
損失を減少させる。
形チャネル斜行路は、流体力学的力及びばね力が、箔要
素に加えられた場合、放射方向に凹状の湾曲と、ゼロ速
度において周方向に平坦なスロープと、作動速度におい
て凸状の湾曲とをそなえた複合曲面輪郭を有している。
流体箔要素のティルテングパッド支持は、広範囲の軸受
スラスト負荷にわたり、ほぼ最適な周方向凸状の湾曲を
保証する。これらの輪郭は、放射方向に広幅の流体入口
と、周方向流体路に沿って放射方向に狭まったチャネル
幅と、丸みづけられた周方向の後縁部を備えたスクープ
を形成し、スクープとして機能する。プロセス流体が、
流体箔部材と隣接するスラストディスクの回転と反対方
向である公称的周方向に「斜行路を下って」進む場合
に、この複数経路再生渦流流動パターンは、流体の圧力
損失を減少させる。
【００７６】本発明の具体例としてティルティングパッ
ド軸受は、５個のばね箔と１個の流体箔とを有してい
る。５個のばね箔要素は、各流体箔斜行路のための４本
の支持ラインを有している。これらの支持ラインの各々
において生じる相対力は、成形された流体箔の湾曲形状
にほぼ合致するいくつかの湾曲したばね箔ライン間の周
方向間隔によって、比例制御される。
ド軸受は、５個のばね箔と１個の流体箔とを有してい
る。５個のばね箔要素は、各流体箔斜行路のための４本
の支持ラインを有している。これらの支持ラインの各々
において生じる相対力は、成形された流体箔の湾曲形状
にほぼ合致するいくつかの湾曲したばね箔ライン間の周
方向間隔によって、比例制御される。
【００７７】外側ばね箔要素５３は、スラスト軸受の片
側のスラストディスク、或いはスラストディスクの他側
のハウジングのスラスト面のどちらかに隣接した１２個
の個別の狭幅ばね箔６２を有している。これらの各狭幅
ばね箔６２は、湾曲した、略ノーズ状の支持ラインを提
供している。
側のスラストディスク、或いはスラストディスクの他側
のハウジングのスラスト面のどちらかに隣接した１２個
の個別の狭幅ばね箔６２を有している。これらの各狭幅
ばね箔６２は、湾曲した、略ノーズ状の支持ラインを提
供している。
【００７８】広幅中間外側ばね箔７１は、これらの各狭
幅ばね箔６２によって支持され、スラスト軸受の残りの
部分によって要求されるとおり、狭幅ばね箔６２の１つ
の支持ライン上で、ノーズアップ（ｎｏｓｅ ｕｐ）ま
たはノーズダウン（ｎｏｓｅｄｏｗｎ）のいずれかの位
置に屈曲させ且つ傾けることにより、関節運動すること
ができる。
幅ばね箔６２によって支持され、スラスト軸受の残りの
部分によって要求されるとおり、狭幅ばね箔６２の１つ
の支持ライン上で、ノーズアップ（ｎｏｓｅ ｕｐ）ま
たはノーズダウン（ｎｏｓｅｄｏｗｎ）のいずれかの位
置に屈曲させ且つ傾けることにより、関節運動すること
ができる。
【００７９】広幅ばね箔７１の上方には、対の狭幅ばね
箔８３があり、これらは、斜行路ごとに２つの支持ライ
ンを提供し、広幅ばね箔７１のノーズ及び前縁部におけ
る支持を与えることができる。狭幅ばね箔８３の２つの
箔支持ラインは、２組の中間幅箔９２の各々の下側の周
縁中央近くを押圧し、これらの中間幅箔９２が、必要に
応じてノーズアップやノーズダウン状態に傾くことがで
きるようにされている。最後に、狭幅ばね箔１０２は、
３本の支持ラインを有している。すなわち、１本は先頭
のばね箔９２の後縁部に、１本は末尾のばね箔９２の前
縁部に、もう１本は末尾のばね箔９２の後縁部にある。
箔８３があり、これらは、斜行路ごとに２つの支持ライ
ンを提供し、広幅ばね箔７１のノーズ及び前縁部におけ
る支持を与えることができる。狭幅ばね箔８３の２つの
箔支持ラインは、２組の中間幅箔９２の各々の下側の周
縁中央近くを押圧し、これらの中間幅箔９２が、必要に
応じてノーズアップやノーズダウン状態に傾くことがで
きるようにされている。最後に、狭幅ばね箔１０２は、
３本の支持ラインを有している。すなわち、１本は先頭
のばね箔９２の後縁部に、１本は末尾のばね箔９２の前
縁部に、もう１本は末尾のばね箔９２の後縁部にある。
【００８０】中間幅箔９２は、収束斜行路の起点に比較
的近い流体箔の下側を押圧する１本の支持ラインを提供
する。次いで、斜行路を上る次の３本の支持ラインが、
ばね箔１０２を介して流体箔に与えられる。これによ
り、ばね構造全体が、タンクトレッドの関節支持のよう
に働くことになる。すなわち、でこぼこの地面の上を進
むときには、関節運動をする支持構造を有しているため
にタンクトレッド自身が関節運動をすることができる。
これらの種々の支持ラインの間の周方向距離は、ばね箔
要素５３と５５と５６と５７について言えば、ばね箔要
素５７の上方の流体箔上の各周方向位置に加えられる、
ばね箔要素を介して到来する合計の力の比率を制御す
る。
的近い流体箔の下側を押圧する１本の支持ラインを提供
する。次いで、斜行路を上る次の３本の支持ラインが、
ばね箔１０２を介して流体箔に与えられる。これによ
り、ばね構造全体が、タンクトレッドの関節支持のよう
に働くことになる。すなわち、でこぼこの地面の上を進
むときには、関節運動をする支持構造を有しているため
にタンクトレッド自身が関節運動をすることができる。
これらの種々の支持ラインの間の周方向距離は、ばね箔
要素５３と５５と５６と５７について言えば、ばね箔要
素５７の上方の流体箔上の各周方向位置に加えられる、
ばね箔要素を介して到来する合計の力の比率を制御す
る。
【００８１】ばね力が最高になるのは、流体圧縮圧力が
最も高い、成形流体箔のノーズ部においてである。生じ
るばね力及びばねレートは、ばね箔のノーズ部から遠ざ
かるにつれて、より低くなる。これらの箔要素が、コン
プライアンスを流体箔に許容するための主要なティルテ
ィング部材である場合には、これら自体も、ばね特性を
有している。
最も高い、成形流体箔のノーズ部においてである。生じ
るばね力及びばねレートは、ばね箔のノーズ部から遠ざ
かるにつれて、より低くなる。これらの箔要素が、コン
プライアンスを流体箔に許容するための主要なティルテ
ィング部材である場合には、これら自体も、ばね特性を
有している。
【００８２】ばね箔要素５４と５５と５６の同心ダムリ
ングは、特に軸受が流体静力学的に作動している場合
に、スラスト軸受からの漏出を制限するためのダムとし
て、効果的に機能する。本発明のスラスト軸受は、本明
細書中に参照として組み入れるＲｏｂｅｒｔ Ｗ．Ｂｏ
ｓｌｅｙ及びＲｏｎａｌｄ Ｆ．Ｍｉｌｌｅｒによる
「コンプライアント箔流体力学的流体膜スラスト軸受の
流体静力学的向上（Ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ Ａｕｇｍ
ｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｔ
Ｆｏｉｌ Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｆｌｕｉｄ Ｆ
ｉｌｍ Ｔｈｒｕｓｔ Ｂｅａｒｉｎｇ）」と題する１
９９６年６月１４日に出願されたアメリカ特許出願第０
８／６６２２５０号に記述されているような流体静力学
的に改良したスラスト軸受において特に有用である。流
体箔４１の前縁部の開口５１は、この流体静力学的改良
のために、特に設けられたものである。しかしながら、
スラスト軸受は、開口有無にかかわらず、流体力学的ス
ラスト軸受として機能する。
ングは、特に軸受が流体静力学的に作動している場合
に、スラスト軸受からの漏出を制限するためのダムとし
て、効果的に機能する。本発明のスラスト軸受は、本明
細書中に参照として組み入れるＲｏｂｅｒｔ Ｗ．Ｂｏ
ｓｌｅｙ及びＲｏｎａｌｄ Ｆ．Ｍｉｌｌｅｒによる
「コンプライアント箔流体力学的流体膜スラスト軸受の
流体静力学的向上（Ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ Ａｕｇｍ
ｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｔ
Ｆｏｉｌ Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｆｌｕｉｄ Ｆ
ｉｌｍ Ｔｈｒｕｓｔ Ｂｅａｒｉｎｇ）」と題する１
９９６年６月１４日に出願されたアメリカ特許出願第０
８／６６２２５０号に記述されているような流体静力学
的に改良したスラスト軸受において特に有用である。流
体箔４１の前縁部の開口５１は、この流体静力学的改良
のために、特に設けられたものである。しかしながら、
スラスト軸受は、開口有無にかかわらず、流体力学的ス
ラスト軸受として機能する。
【００８３】ティルティングパッドスラスト軸受は、ば
ね領域内の空気圧に頼ることなく、スラストディスクに
隣接する面上で、その流体箔を周方向に屈曲させて流体
力学的に最適化された凸状にして作動する。しかしなが
ら、空気圧によって、さらなる凸状形状及び負荷容量が
得られ、適応性が良好になる。
ね領域内の空気圧に頼ることなく、スラストディスクに
隣接する面上で、その流体箔を周方向に屈曲させて流体
力学的に最適化された凸状にして作動する。しかしなが
ら、空気圧によって、さらなる凸状形状及び負荷容量が
得られ、適応性が良好になる。
【００８４】個々のばね箔のノーズ形状は、５個のばね
箔と１個の流体箔について、同じような形状として示さ
れているが、ばね箔ノーズ部の形状を変化させてばねレ
ートを制御することもできる。図１４及び図１５に示さ
れているように、中間ばね箔８３´の後縁部のノーズ部
に、内側ばね箔１０２及び中間内側ばね箔９２の後縁部
のノーズ部よりもより鋭角、即ちより小さな半径をもた
せることもできる。このことは、収束斜行路の終点にお
けるばねレートを高め、流体の漏出を少なくし、流体箔
ノーズ部に対する支持をより強大にする。
箔と１個の流体箔について、同じような形状として示さ
れているが、ばね箔ノーズ部の形状を変化させてばねレ
ートを制御することもできる。図１４及び図１５に示さ
れているように、中間ばね箔８３´の後縁部のノーズ部
に、内側ばね箔１０２及び中間内側ばね箔９２の後縁部
のノーズ部よりもより鋭角、即ちより小さな半径をもた
せることもできる。このことは、収束斜行路の終点にお
けるばねレートを高め、流体の漏出を少なくし、流体箔
ノーズ部に対する支持をより強大にする。
【００８５】流体箔部材の表面に形成された略スクープ
状収束くさび形チャネルは、渦流パターンを誘起し、箔
の放射（半径）方向内側及び外側縁部における、チャネ
ルからのプロセス流体流動損失を制限する。このこと
は、本発明の自己調整構造及び他の特徴と合わさって、
高い負荷容量と、良好な減衰と、小さな揺動クリアラン
スと、低走行トルクと、走行中の箔ディスク間クリアラ
ンスが大きいことと、ゼロ予荷重力と、低起動トルク
と、低速リフトオフ／タッチダウンと、低摩耗とを有す
るスラスト軸受を提供する。さらに、これらはすべて、
少数の部品、低い製造コスト、簡単な組み立てより達成
される。
状収束くさび形チャネルは、渦流パターンを誘起し、箔
の放射（半径）方向内側及び外側縁部における、チャネ
ルからのプロセス流体流動損失を制限する。このこと
は、本発明の自己調整構造及び他の特徴と合わさって、
高い負荷容量と、良好な減衰と、小さな揺動クリアラン
スと、低走行トルクと、走行中の箔ディスク間クリアラ
ンスが大きいことと、ゼロ予荷重力と、低起動トルク
と、低速リフトオフ／タッチダウンと、低摩耗とを有す
るスラスト軸受を提供する。さらに、これらはすべて、
少数の部品、低い製造コスト、簡単な組み立てより達成
される。
【００８６】さらに、流体箔部材及びばね箔要素は、図
１６〜図２１に示されているように、直線的な放射形状
を有していてもよい。上述したノーズ状ではなく直線的
な放射形状を有することを除いて、直線的な放射状箔１
４１を有する流体箔部材４０´と、ばねすなわち支持箔
部材５３´、５４´、５５´、５６´、５７´は、ほ
ぼ、同一の機能を果たし、互に対する相対的な距離およ
び相対的な配置は同一である。図１７の外側支持箔要素
５３´は、狭幅放射状ばね箔１６２を有し、図１８の中
間外側支持箔要素５４´は、広幅放射状パッドすなわち
箔１７１を有し、図１９の中央支持箔要素５５´は、対
になった狭幅放射状ばね箔１８３を有し、図２０の中間
内側支持箔要素５６´は、対になった広幅放射状ばねパ
ッドすなわち箔１９２を有している。一方、図２１の内
側支持箔要素５７´は、３つ組にした狭幅放射状ばね箔
２０２を有している。略平坦な（放射方向に）流体箔
面、及び図１６〜図２１の略平坦な（放射状方向に）流
体箔面を保持している下層のばね箔は、スクープ状収束
斜行路を形成することを企図したものではなく、そのた
めに、渦流再生プロセス流体流動を生じない。
１６〜図２１に示されているように、直線的な放射形状
を有していてもよい。上述したノーズ状ではなく直線的
な放射形状を有することを除いて、直線的な放射状箔１
４１を有する流体箔部材４０´と、ばねすなわち支持箔
部材５３´、５４´、５５´、５６´、５７´は、ほ
ぼ、同一の機能を果たし、互に対する相対的な距離およ
び相対的な配置は同一である。図１７の外側支持箔要素
５３´は、狭幅放射状ばね箔１６２を有し、図１８の中
間外側支持箔要素５４´は、広幅放射状パッドすなわち
箔１７１を有し、図１９の中央支持箔要素５５´は、対
になった狭幅放射状ばね箔１８３を有し、図２０の中間
内側支持箔要素５６´は、対になった広幅放射状ばねパ
ッドすなわち箔１９２を有している。一方、図２１の内
側支持箔要素５７´は、３つ組にした狭幅放射状ばね箔
２０２を有している。略平坦な（放射方向に）流体箔
面、及び図１６〜図２１の略平坦な（放射状方向に）流
体箔面を保持している下層のばね箔は、スクープ状収束
斜行路を形成することを企図したものではなく、そのた
めに、渦流再生プロセス流体流動を生じない。
【００８７】以上、本発明の特定の実施例について図示
し説明してきたが、これらは、単なる例示にすぎず、本
発明はこれらに限定されることなく、請求の範囲によっ
てのみ定められることはもちろんである。
し説明してきたが、これらは、単なる例示にすぎず、本
発明はこれらに限定されることなく、請求の範囲によっ
てのみ定められることはもちろんである。
【図１】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受を有するターボ機の断面図である。
受を有するターボ機の断面図である。
【図２】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受のスラストプレートとスペーサ領域を示した、図１の
楕円部２の拡大図である。
受のスラストプレートとスペーサ領域を示した、図１の
楕円部２の拡大図である。
【図３】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受の流体箔部材の平面図である。
受の流体箔部材の平面図である。
【図４】図３の線４−４に沿った拡大断面図である。
【図５】図３の線５−５に沿った拡大断面図である。
【図６】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受のばね箔部材の外側ばね箔要素の平面図である。
受のばね箔部材の外側ばね箔要素の平面図である。
【図７】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受のばね箔部材の中間外側ばね箔要素の平面図である。
受のばね箔部材の中間外側ばね箔要素の平面図である。
【図８】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受のばね箔部材の中央ばね箔要素の平面図である。
受のばね箔部材の中央ばね箔要素の平面図である。
【図９】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受のばね箔部材の中間内側ばね箔要素の平面図である。
受のばね箔部材の中間内側ばね箔要素の平面図である。
【図１０】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受のばね箔部材の内側ばね箔要素の平面図である。
軸受のばね箔部材の内側ばね箔要素の平面図である。
【図１１】部分的に箔ごとに切り取って示した、本発明
のコンプライアント箔流体膜スラスト軸受の平面図であ
る。
のコンプライアント箔流体膜スラスト軸受の平面図であ
る。
【図１２】負荷のかかっていない状態の流体箔部材及び
ばね箔部材を示した、図１１の線１２−１２に沿った断
面図である。
ばね箔部材を示した、図１１の線１２−１２に沿った断
面図である。
【図１３】負荷のかかっている状態の流体箔部材及びば
ね箔部材を示した、図１１の線１２−１２に沿った断面
図である。
ね箔部材を示した、図１１の線１２−１２に沿った断面
図である。
【図１４】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受の別の例を示した平面図である。
軸受の別の例を示した平面図である。
【図１５】図１４の線１５−１５に沿った断面図であ
る。
る。
【図１６】本発明のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受のさらに別の例における流体箔部材の部分平面図で
ある。
軸受のさらに別の例における流体箔部材の部分平面図で
ある。
【図１７】図１６のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の外側
ばね箔要素の部分平面図である。
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の外側
ばね箔要素の部分平面図である。
【図１８】図１６のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の中間
外側ばね箔要素の部分平面図である。
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の中間
外側ばね箔要素の部分平面図である。
【図１９】図１６のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の中央
ばね箔要素の部分平面図である。
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の中央
ばね箔要素の部分平面図である。
【図２０】図１６のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の中間
内側ばね箔要素の部分平面図である。
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の中間
内側ばね箔要素の部分平面図である。
【図２１】図１６のコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の内側
ばね箔要素の部分平面図である。
軸受の流体箔部材とともに用いられるばね箔部材の内側
ばね箔要素の部分平面図である。
１０ ターボ機 １２ タービンホイール １４ コンプレッサホイール １６ 連結バー １８ 軸受けロータ ２０ 軸受けカートリッジ ２２ 中心軸受ハウジング ２４ スラスト軸受け ２８ 軸受けスラストプレート ３０ コンプレッサハウジング ３２ 軸受スペーサ ３４ ピン ４０ 流体箔部材 ４１ 流体箔 ４２ ばね箔部材 ４４ 外側自己調整リング ４５ 支持ウェブ ４６ 流体通路 ４７ インデックスタブ ４８ 後縁部 ４９ ノーズ部 ５０ 前縁部 ５３ 外側ばね箔要素 ５４ 中間外側ばね箔要素 ５５ 中央ばね箔要素 ５６ 中間内側ばね箔要素 ５７ 内側ばね箔要素 ６０ 内側コネクタリング ６１ 外側自己調整リング ６２ 幅狭ばね箔 ６３ 内側湾曲箔部分 ６４ 外側湾曲箔部分 ６６ 支持ウェブ ６７ インデックスタブ ７２ 外側自己調整リング ７３ 内側コネクタリング ７５ 内側湾曲箔部分 ７６ 外側湾曲箔部分 ７７ 略ノーズ箔部分 ７８ 同心外側ダムリング ８１ 外側自己調整リング ８２ インデックスタブ ８３ 略ノーズ状幅狭ばね箔 ８４ 内側コネクタリング ８５ 同心外側ダムリング ８６ 同心内側ダムリング ８７ ばね箔ウェブ ８９ 外側自己調整リング ９０ 内側コネクタリング ９１ インデックスタブ ９２ 中間幅ばね箔要素 ９３ 周方向強化リング ９４ ウェブ ９５ 同心内側ダムリング ９６ 外側ダムリング １００ 外側自己調整リング １０１ インデックスタブ １０２ 略ノーズ状幅狭ばね箔 １０３ 内側コネクタリング １０５ コネクタウェブ １０６ 周方向強化リング
フロントページの続き (71)出願人 596065186 6025 Ｙｏｌａｎｄａ Ａｖｅｎｕｅ，Ｔ ａｒｚａｎａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ 91356 Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (29)
- 【請求項１】 スラストプレート上のスラストディスク
を回転可能に支持するディスク支持方法において、 前記スラストディスクと前記スラストプレートの間にコ
ンプライアント箔軸受を設けるステップであって、前記
コンプライアント箔軸受は、複数個の収束斜行路及び発
散ジョグル部とを有する環状コンプライアント流体箔部
材を含み、前記環状コンプライアント流体箔部材の、前
記スラストディスクに面した表面上に、収束および発散
くさび形チャネルが交互に形成されるように構成された
コンプライアント箔軸受を設けるステップと、 前記コンプライアント流体箔部材と前記スラストプレー
トとの間にばね箔部材を取り付けるステップと、 前記ばね箔部材に、多数の狭幅ばね箔を有する複数個の
狭幅ばね箔要素と、多数の広幅ばねパッドを有する複数
個の広幅ばね箔要素とを設けるステップと、 前記複数個の狭幅ばね箔要素の各々と前記複数個の広幅
ばね箔要素とをそれぞれ交互に設けることにより、前記
コンプライアント流体箔部材のためのティルティングパ
ッド支持を作り出すステップとを備えたことを特徴とす
るディスク支持方法。 - 【請求項２】 非回転スラスト軸受面によって回転可能
に支持されたスラストディスクと、 前記回転可能なスラストディスクと前記非回転スラスト
軸受面との間に作動可能に設けられ、前記スラスト軸受
面上に搭載されたコンプライアント箔軸受であって、複
数個の収束斜行路及び発散ジョグル部とを有する流体箔
部材を含み、前記コンプライアント流体箔部材の、前記
回転可能なスラストディスクに面した表面上に、収束お
よび発散くさび形チャネルが交互に形成されるように構
成され、さらに、前記スラスト軸受面上に搭載され、前
記スラスト軸受面と前記流体箔部材との間に配置された
ばね箔部材を備えたコンプライアント箔軸受とを有し、
前記ばね箔部材は、前記流体箔部材に対してティルティ
ングパッド支持を構成するための手段を含むことを特徴
とするコンプライアント箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項３】 前記流体箔部材のためのティルティング
パッド支持を構成するための前記手段は、前記流体箔部
材の各収束斜行路を、前記流体箔部材の各収束斜行路の
後縁部に向かって上るにつれて、支持／ピボットライン
間の周方向間隔がより接近するように構成されたことを
特徴とする請求項２記載のコンプライアント箔流体膜軸
受。 - 【請求項４】 前記流体箔部材の各収束斜行路を、前記
流体箔部材の各収束斜行路の後縁に向かって上る前記支
持／ピボットラインが、３本であることを特徴とする請
求項３記載のコンプライアント箔流体膜軸受。 - 【請求項５】 前記流体箔部材の各収束斜行路を、前記
流体箔部材の各収束斜行路の後縁に向かって上る前記支
持／ピボットラインが、４本であることを特徴とする請
求項３記載のコンプライアント箔流体膜軸受。 - 【請求項６】 前記流体箔部材のためのティルティング
パッド支持を構成するための前記手段は、前記流体箔部
材の各収束斜行路を、前記流体箔部材の各収束斜行路の
後縁に向かって上るにつれて、支持力及び支持ばねレー
トが増加するように構成されたことを特徴とする請求項
２記載のコンプライアント箔流体膜軸受。 - 【請求項７】 前記流体箔部材のためのティルティング
パッド支持を構成するための前記手段は、広範囲の軸受
作動速度及び軸受スラスト負荷にわたり、前記流体箔部
材の各収束斜行路が流体力学的に最適化されたスクープ
形状を保持することを保証することを特徴とする請求項
２記載のコンプライアント箔流体膜軸受。 - 【請求項８】 スラスト軸受面によって回転可能に支持
されたスラストディスクと、 前記回転可能なスラストディスクと前記スラスト軸受面
の間に作動可能に設けられ、前記スラスト軸受面上に搭
載されたコンプライアント箔軸受であって、複数個の収
束斜行路及び発散ジョグル部とを有する流体箔部材を含
み、前記コンプライアント流体箔部材の、前記回転可能
なスラストディスクに面した表面上に、収束および発散
くさび形チャネルが交互に形成されるように構成され、
さらに、前記スラスト軸受面上に搭載され、前記スラス
ト軸受面と前記流体箔部材との間に配置されたばね箔部
材を備えたコンプライタント箔軸受とを有し、 前記ばね箔部材は、前記流体箔部材に対して狭幅ピボッ
ト支持を提供するとともに、屈曲ティルティング支持を
提供する手段を含むことを特徴とするコンプライアント
箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項９】 前記狭幅ピボット支持は、放射方向に湾
曲していることを特徴とする請求項８記載のコンプライ
アント箔流体膜軸受。 - 【請求項１０】 前記狭幅ピボット支持は、略鈍角なノ
ーズ部を備えたチェブロン形を有することを特徴とする
請求項９記載のコンプライアント箔流体膜軸受。 - 【請求項１１】 前記狭幅ピボット支持は、放射状にの
びていることを特徴とする請求項８記載のコンプライア
ント箔流体膜軸受。 - 【請求項１２】 スラスト軸受面によって回転可能に支
持されたスラストディスクと、 前記回転可能なスラストディスクと前記スラスト軸受面
の間に作動可能に設けられ、前記スラスト軸受面上に搭
載されたコンプライアント箔軸受であって、複数個の収
束斜行路及び発散ジョグル部とを有する流体箔部材を含
み、前記コンプライアント流体箔部材の、前記回転可能
なスラストディスクに面した表面上に、収束および発散
くさび形チャネルが交互に形成されるように構成され、
さらに、前記スラスト軸受面上に搭載され、前記スラス
ト軸受面と前記流体箔部材との間に配置されたばね箔部
材を備えたコンプライアント箔軸受とを有し、 前記ばね箔部材は、複数個の狭幅ばね箔要素と、少なく
とも１つの広幅ばね箔要素とを含み、前記広幅ばね箔要
素は、隣り合う狭幅ばね箔要素間に配置されて前記流体
箔部材のためのティルティングパッド支持を構成するこ
とを特徴とするコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受。 - 【請求項１３】 前記ばね箔部材は、３個の狭幅ばね箔
要素と、２個の広幅ばね箔要素とを含むことを特徴とす
る請求項１２記載のコンプライアント箔流体膜軸受。 - 【請求項１４】 スラスト軸受面によって回転可能に支
持されたスラストディスクと、 前記回転可能なスラストディスクと前記スラスト軸受面
の間に作動可能に設けられ、前記スラスト軸受面上に搭
載されたコンプライアント箔軸受であって、複数個の収
束斜行路及び発散ジョグル部とを有する流体箔部材を含
み、前記コンプライアント流体箔部材の、前記回転可能
なスラストディスクに面した表面上に、収束および発散
くさび形チャネルが交互に形成されるように構成され、
さらに、前記スラスト軸受面上に搭載され、前記スラス
ト軸受面と前記流体箔部材との間に配置されたばね箔部
材を備えたコンプライタント箔軸受とを有し、 前記ばね箔部材は、前記流体箔部材のための１つの狭幅
ピボット支持ならびに１つの屈曲ティルティング支持
と、対のピボット支持及び対の屈曲ティルティング支持
と、３つ組の狭幅ピボット支持とを含み、前記１つの狭
幅ピボット支持と、前記１つの屈曲ティルティング支持
と、前記対のピボット支持と、前記対の屈曲ティルティ
ング支持と、前記３つ組の狭幅ピボット支持とは、組合
わせて順番に配置され、前記流体箔部材のためのティル
ティングパッド支持を構成することを特徴とするコンプ
ライアント箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項１５】 スラスト軸受面及び略対向したスラス
ト軸受プレートとを有する軸受ハウジングと、 前記軸受ハウジング内に回転可能に支持され、前記スラ
スト軸受面と前記対向スラスト軸受プレートとの間に放
射方向に延在するスラストディスクを含むシャフトと、 一対の環状コンプライアント流体箔部材であって、上記
対の一方はスラストディスクの片方の側に配置され、上
記対の環状コンプライアント流体箔部材の各々は、複数
個の収束斜行路及び発散ジョグル部を含み、前記スラス
トディスクに面した表面上に、収束および発散くさび形
チャネルを交互に形成するように構成された一対の環状
コンプライアント流体箔部材と、 一対の環状ばね箔部材であって、上記対の一方は、前記
環状コンプライアント流体箔部材と前記スラスト軸受面
の間に配置され、上記対の他方は、前記環状コンプライ
アント流体箔部材の他方と前記スラスト軸受プレートの
間に配置され、上記環状ばね箔部材の各々は、前記流体
箔部材のためのティルティングパッド支持を構成するた
めの手段を含んでいる、一対の環状ばね箔部材とを備え
たことを特徴とするコンプライアント箔流体膜スラスト
軸受。 - 【請求項１６】 前記対の環状コンプライアント流体箔
部材の各々の外周に、自己調整外周リングが設けられ、
前記対の環状ばね箔部材の各々の外周に、自己調整外周
リングが設けられ、 さらに、前記スラストディスクの外側外周部には、前記
対の環状コンプライアント流体箔部材間に軸受スペーサ
が設けられ、前記軸受スペーサは、前記スラストディス
クの軸方向厚さよりもわずかに大きい軸方向厚さを有
し、前記対の環状コンプライアント流体箔部材外周リン
グの厚さと、前記対の環状ばね箔部材外周リングの厚さ
と、前記軸受スペーサの厚さの組合わせにより、前記環
状コンプライアント流体箔要素と前記回転スラストディ
スクの間にクリアランスが形成され、 前記対の環状コンプライアント流体箔部材の各々と前記
対の環状ばね箔部材の各々は、インデックス開口を有す
る複数個の周縁タブを含み、さらに、前記軸受は、複数
個のピンを含み、各ピンは、前記軸受ハウジングから前
記環状コンプライアント流体箔部材と、前記環状ばね箔
部材と、前記軸受スペーサとを通って、前記スラスト軸
受プレート内まで延在していることを特徴とする請求項
１５記載のコンプライアント箔流体膜軸受。 - 【請求項１７】 前記対の環状ばね箔部材は、前記ティ
ルティングパッド支持の放射方向外側及び放射方向内側
外周縁部にアーチ状ダムを有するばね箔要素を含むこと
を特徴とする請求項１５記載のコンプライアント箔流体
膜スラスト軸受。 - 【請求項１８】 前記収束くさび形チャネルは、略スク
ープシェブロン形であることを特徴とする請求項１５記
載のコンプライアント箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項１９】 前記ばね箔部材は、複数個の狭幅ばね
箔要素と少なくとも１つの広幅ばね箔要素とを含み、前
記広幅ばね箔要素は、隣り合う狭幅ばね箔要素間に配置
され、前記流体箔部材のためのティルティングパッド支
持を構成することを特徴とする請求項１８記載のコンプ
ライアント箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項２０】 前記ばね箔部材は、前記流体箔部材に
対する１つの狭幅ピボット支持及び１つの屈曲ティルテ
ィング支持と、対のピボット支持及び対の屈曲及びティ
ルティング支持と、３つ組の狭幅ピボット支持とを提供
する手段を含み、前記１つの狭幅ピボット支持と、前記
１つの屈曲ティルティング支持と、前記対のピボット支
持と、前記対の屈曲ティルティング支持と、前記３つ組
の狭幅ピボット支持は、組合わせて順番に配置されて前
記流体箔部材のためのティルティングパッド支持を構成
することを特徴とする請求項１８記載のコンプライアン
ト箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項２１】 前記ばね箔部材は、 複数個の第１の狭幅ピボット支持と、 後縁部及び前縁部を有する複数個の第１の広幅屈曲ティ
ルティング支持パッドであって、前記第１の広幅屈曲テ
ィルティング支持パッドの前記前縁部及び前記後縁部の
中間で前記第１の狭幅ピボット支持により、ピボット支
持された、第１の広幅屈曲ティルティング支持パッド
と、 複数対の第２の狭幅ピボット支持であって、各対の後側
の１つが、前記第１の広幅屈曲ティルティング支持パッ
ドの後縁部上に配置され、各対の前側の１つは、前記第
１の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部上に配
置された第２の狭幅ピボット支持と、 各々が後縁部及び前縁部を有する複数対の第２の広幅屈
曲ティルティング支持パッドであって、各対の後側の１
つが、上記後縁部及び上記前縁部の中間で、前記第２の
狭幅ピボット支持の各対の後側の１つによってピボット
支持され、各対の前側の１つは、上記後縁部及び上記前
縁部の中間で前記第２の狭幅ピボット支持の各対の前側
の１つによってピボット支持された、第２の広幅屈曲テ
ィルティング支持パッドと、 複数組の第３の３つ組狭幅ピボット支持であって、各組
の１つは、前記第２の広幅屈曲ティルティング支持パッ
ドの対の後側の１つの後縁部上に配置され、各組のもう
１つは、前記第２の広幅屈曲ティルティング支持パッド
の後側の１つの前縁部上に配置され、各組の残りの１つ
は、前記第２の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前
側の１つの後縁部上に配置された、第３の３つ組狭幅ピ
ボット支持とを備え、 前記スクープ状シェブロン形状は、前記第３の３つ組狭
幅ピボット支持と、前記第２の広幅屈曲ティルティング
支持パッドの対の前側の１つの前縁部によって支持され
ることを特徴とする請求項１８記載のコンプライアント
箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項２２】 前記第１の狭幅ピボット支持は、前記
第１の広幅屈曲ティルティング支持パッドを、前記第１
の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部よりも後
縁部により近い位置でピボット支持し、前記第２の狭幅
ピボット支持の対の後側の１つは、前記第２の広幅屈曲
ティルティング支持パッドの対の後ろ側の１つを、前記
第２の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部より
も後縁部により近い位置でピボット支持し、前記第２の
狭幅ピボット支持の前側の１つは、前記第２の広幅屈曲
ティルティング支持パッドの前側の１つを、前記第２の
広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部よりも後縁
部により近い位置でピボット支持することを特徴とする
請求項２１記載のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受。 - 【請求項２３】 前記第１の狭幅ピボット支持は、前記
第１の広幅屈曲ティルティング支持パッドを、前記第１
の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部よりも後
縁部により近い位置でピボット支持し、前記第２の狭幅
ピボット支持の対の後側の１つは、前記第２の広幅屈曲
ティルティング支持パッドの対の後ろ側の１つを、前記
第２の広幅屈曲ティルティング支持パッドの中央部より
も後縁部により近い位置でピボット支持し、前記第２の
狭幅ピボット支持の前側の１つは、前記第２の広幅屈曲
ティルティング支持パッドの前側の１つを、前記第２の
広幅屈曲ティルティング支持パッドの中央部よりも後縁
部により近い位置でピボット支持することを特徴とする
請求項２１載のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受。 - 【請求項２４】 前記収束くさび形チャネルは、放射方
向前縁部及び放射方向後縁部とを有する略環状のセグメ
ントであることを特徴とする請求項１５記載のコンプラ
イアント箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項２５】 前記ばね箔部材は、複数個の狭幅ばね
箔要素と、少なくとも１つの広幅ばねパッド要素を含
み、前記広幅ばねパッド要素は、隣り合う狭幅ばね箔要
素間に配置され前記流体箔部材のためのティルティング
パッド支持を構成することを特徴とする請求項２４記載
のコンプライアント箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項２６】 前記ばね箔部材は、前記流体箔部材に
対する１つの狭幅ピボット支持と１つの屈曲ティルティ
ング支持と、対のピボット支持及び対の屈曲ティルティ
ング支持と、３つ組の狭幅ピボット支持とを提供する手
段を含んでおり、前記１つの狭幅ピボット支持と前記１
つの屈曲ティルティング支持と、前記対のピボット支持
と、前記対の屈曲ティルティング支持と、前記３つ組の
狭幅ピボット支持は、組合わせて順番に配置され、前記
流体箔部材のためのティルティングパッド支持を構成す
ることを特徴とする請求項２４記載のコンプライアント
箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項２７】 前記ばね箔部材は、 複数個の第１の狭幅ピボット支持と、 後縁部及び前縁部を有する複数個の第１の広幅屈曲ティ
ルティング支持パッドであって、前記第１の広幅屈曲テ
ィルティング支持パッドの前記前縁部及び前記後縁部の
中間で前記第１の狭幅ピボット支持により、ピボット支
持された、第１の広幅屈曲ティルティング支持パッド
と、 複数対の第２の狭幅ピボット支持であって、各対の後側
の１つが、前記第１の広幅屈曲ティルティング支持パッ
ドの後縁部上に配置され、各対の前側の１つは、前記第
１の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部上に配
置された第２の狭幅ピボット支持と、 各々が後縁部及び前縁部を有する複数対の第２の広幅屈
曲ティルティング支持パッドであって、各対の後側の１
つが、上記後縁部及び上記前縁部の中間で、前記第２の
狭幅ピボット支持の各対の後側の１つによってピボット
支持され、各対の前側の１つは、上記後縁部及び上記前
縁部の中間で前記第２の狭幅ピボット支持の各対の前側
の１つによってピボット支持された、第２の広幅屈曲テ
ィルティング支持パッドと、 複数組の第３の３つ組狭幅ピボット支持であって、各組
の１つは、前記第２の広幅屈曲ティルティング支持パッ
ドの対の後側の１つの後縁部上に配置され、各組のもう
１つは、前記第２の広幅屈曲ティルティング支持パッド
の後側の１つの前縁部上に配置され、各組の残りの１つ
は、前記第２の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前
側の１つの後縁部上に配置された、第３の３つ組狭幅ピ
ボット支持とを備え、 前記放射状に並んだ環状セグメントは、前記第３の３つ
組狭幅ピボット支持と、前記第２の広幅屈曲ティルティ
ング支持パッドの対の前側の１つの前縁部によって支持
されことを特徴とする請求項２４記載のコンプライアン
ト箔流体膜スラスト軸受。 - 【請求項２８】 前記第１の狭幅ピボット支持は、前記
第１の広幅屈曲ティルティング支持パッドを、前記第１
の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部よりも後
縁部により近い位置でピボット支持し、前記第２の狭幅
ピボット支持の対の後側の１つは、前記第２の広幅屈曲
ティルティング支持パッドの対の後ろ側の１つを、前記
第２の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部より
も後縁部により近い位置でピボット支持し、前記第２の
狭幅ピボット支持の前側の１つは、前記第２の広幅屈曲
ティルティング支持パッドの前側の１つを、前記第２の
広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部よりも後縁
部により近い位置でピボット支持することを特徴とする
請求項２７記載のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受。 - 【請求項２９】 前記第１の狭幅ピボット支持は、前記
第１の広幅屈曲ティルティング支持パッドを、前記第１
の広幅屈曲ティルティング支持パッドの前縁部よりも後
縁部により近い位置でピボット支持し、前記第２の狭幅
ピボット支持の対の後側の１つは、前記第２の広幅屈曲
ティルティング支持パッドの対の後ろ側の１つを、前記
第２の広幅屈曲ティルティング支持パッドの中央部より
も後縁部により近い位置でピボット支持し、前記第２の
狭幅ピボット支持の前側の１つは、前記第２の広幅屈曲
ティルティング支持パッドの前側の１つを、前記第２の
広幅屈曲ティルティング支持パッドの中央部よりも後縁
部により近い位置でピボット支持することを特徴とする
請求項２７記載のコンプライアント箔流体膜スラスト軸
受。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/933,695 | 1997-09-19 | ||
| US08/933,695 US5918985A (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Compliant foil fluid thrust film bearing with a tilting pad underspring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148512A true JPH11148512A (ja) | 1999-06-02 |
| JP4249822B2 JP4249822B2 (ja) | 2009-04-08 |
Family
ID=25464364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25067598A Expired - Lifetime JP4249822B2 (ja) | 1997-09-19 | 1998-09-04 | ディスク支持方法及びコンプライアント箔流体膜スラスト軸受 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5918985A (ja) |
| EP (1) | EP0903510B1 (ja) |
| JP (1) | JP4249822B2 (ja) |
| CA (1) | CA2238356C (ja) |
| DE (1) | DE69830961T2 (ja) |
| IL (1) | IL124664A0 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013018605A1 (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-07 | Ntn株式会社 | スラストフォイル軸受 |
| JP2013047555A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Ntn Corp | フォイル軸受 |
| JP2013061024A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Ntn Corp | スラストフォイル軸受 |
| JP2013079719A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-05-02 | Ntn Corp | フォイル軸受 |
| WO2019124393A1 (ja) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Ntn株式会社 | フォイル軸受、フォイル軸受ユニット、ターボ機械、フォイル軸受の製造方法 |
| JP2019108968A (ja) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | Ntn株式会社 | フォイル軸受、フォイル軸受ユニット、ターボ機械、フォイル軸受の製造方法 |
| JP2020159450A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Ntn株式会社 | スラストフォイル軸受、フォイル軸受ユニット、ターボ機械及びフォイル |
| WO2025046939A1 (ja) * | 2023-08-28 | 2025-03-06 | 三菱重工業株式会社 | 気体軸受 |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6169334B1 (en) | 1998-10-27 | 2001-01-02 | Capstone Turbine Corporation | Command and control system and method for multiple turbogenerators |
| US6354741B1 (en) * | 1999-01-22 | 2002-03-12 | Alliedsignal Inc. | Foil thrust bearing |
| US6158892A (en) * | 1999-08-25 | 2000-12-12 | Capstone Turbine Corporation | Fluid film thrust bearing having integral compliant foils |
| US6489692B1 (en) | 1999-12-13 | 2002-12-03 | Capstone Turbine Corporation | Method and apparatus for controlling rotation of magnetic rotor |
| US6702463B1 (en) | 2000-11-15 | 2004-03-09 | Capstone Turbine Corporation | Compliant foil thrust bearing |
| WO2002043464A2 (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-06 | Dennis Weissert | Hydrodynamic compliant foil thrust bearing |
| US6752533B2 (en) | 2002-11-15 | 2004-06-22 | Honeywell International Inc. | Foil thrust bearing cooling |
| US7112036B2 (en) * | 2003-10-28 | 2006-09-26 | Capstone Turbine Corporation | Rotor and bearing system for a turbomachine |
| US6964522B2 (en) * | 2004-01-22 | 2005-11-15 | Honeywell International Inc. | Hydrodynamic journal foil bearing system |
| US7497627B2 (en) * | 2004-06-07 | 2009-03-03 | Honeywell International Inc. | Thrust bearing |
| DE102006062206B4 (de) * | 2006-12-22 | 2011-06-16 | Minebea Co., Ltd. | Fluiddynamisches Lager mit axialer Vorspannung |
| US7948105B2 (en) * | 2007-02-01 | 2011-05-24 | R&D Dynamics Corporation | Turboalternator with hydrodynamic bearings |
| EP2430292A1 (en) | 2009-05-12 | 2012-03-21 | Icr Turbine Engine Corporation | Gas turbine energy storage and conversion system |
| US8866334B2 (en) | 2010-03-02 | 2014-10-21 | Icr Turbine Engine Corporation | Dispatchable power from a renewable energy facility |
| US8984895B2 (en) | 2010-07-09 | 2015-03-24 | Icr Turbine Engine Corporation | Metallic ceramic spool for a gas turbine engine |
| US9951784B2 (en) | 2010-07-27 | 2018-04-24 | R&D Dynamics Corporation | Mechanically-coupled turbomachinery configurations and cooling methods for hermetically-sealed high-temperature operation |
| CA2813680A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Icr Turbine Engine Corporation | Gas turbine engine configurations |
| US9051873B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-06-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine shaft attachment |
| US9476428B2 (en) | 2011-06-01 | 2016-10-25 | R & D Dynamics Corporation | Ultra high pressure turbomachine for waste heat recovery |
| KR101981684B1 (ko) * | 2011-08-24 | 2019-05-23 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 베어링 장치 |
| US9062712B1 (en) | 2012-02-27 | 2015-06-23 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Passive thermal management of foil bearings |
| US10094288B2 (en) | 2012-07-24 | 2018-10-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine volute attachment for a gas turbine engine |
| WO2014163695A1 (en) | 2013-03-12 | 2014-10-09 | Klusman Steven A | Gas turbine engine, machine and self-aligning foil bearing system |
| WO2015038602A1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | Xdot Engineering and Analysis, PLLC | Wing foil bearings and methods of manufacturing same |
| WO2015157052A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Borgwarner Inc. | Foil thrust bearing for oil free turbocharger |
| JP2016089919A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 日本電産株式会社 | 流体軸受装置の製造方法およびスピンドルモータ |
| EP3171047A1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg | Gas lubricated foil bearing with self-induced cooling |
| US9896965B2 (en) * | 2015-12-11 | 2018-02-20 | Hamilton Sundstrand Corporation | Thrust bearing assembly with flow path restriction |
| FR3055678B1 (fr) | 2016-09-02 | 2020-09-18 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Agencement de palier axial pour un arbre d'entrainement d'un compresseur centrifuge |
| WO2018217794A1 (en) | 2017-05-22 | 2018-11-29 | Waukesha Bearings Corporation | Bearing monitoring/analysis system |
| DE102019200331A1 (de) * | 2019-01-14 | 2020-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Folienaxiallager für Brennstoffzellensysteme |
| DE102019202573A1 (de) * | 2019-02-26 | 2020-08-27 | Robert Bosch Gmbh | Axial-Folienlager |
| JP7656828B2 (ja) * | 2019-04-25 | 2025-04-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 軸受構造および流体機械 |
| KR102289217B1 (ko) * | 2021-03-31 | 2021-08-13 | 주식회사 뉴로스 | 에어 포일 스러스트 베어링 |
Family Cites Families (62)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2748714A (en) | 1952-10-17 | 1956-06-05 | Fred W Henry | Thrust bearing |
| NL143660B (nl) | 1965-03-27 | 1974-10-15 | Philips Nv | Axiaal leger. |
| US3375046A (en) | 1965-11-01 | 1968-03-26 | Garrett Corp | Foil thrust bearing arrangements |
| US3382014A (en) | 1966-02-18 | 1968-05-07 | Garrett Corp | Self-acting foil bearings |
| US3487786A (en) | 1967-10-25 | 1970-01-06 | Eugene G Danner | Thrust compensating impeller |
| US3495886A (en) | 1968-02-29 | 1970-02-17 | Borg Warner | Thrust bearing |
| US3615121A (en) | 1969-04-01 | 1971-10-26 | Garrett Corp | Bearing foil anchoring arrangements |
| US3635534A (en) | 1969-08-06 | 1972-01-18 | Garrett Corp | Self-pressurizing bearings with resilient elements |
| US3747997A (en) | 1971-07-22 | 1973-07-24 | Mechanical Tech Inc | Hydrodynamic foil bearings |
| US3809443A (en) | 1971-08-05 | 1974-05-07 | Mechanical Tech Inc | Hydrodynamic foil bearings |
| NL7213192A (ja) | 1972-09-29 | 1974-04-02 | ||
| US3795427A (en) | 1972-11-24 | 1974-03-05 | Ampex | Anti-whirl fluid bearing |
| US4178046A (en) | 1976-05-24 | 1979-12-11 | The Garrett Corporation | Foil bearing |
| US4082375A (en) | 1976-12-17 | 1978-04-04 | United Technologies Corporation | Dual wedge fluid thrust bearing including wave spring |
| US4116503A (en) | 1977-06-13 | 1978-09-26 | United Technologies Corporation | Resilient foil thrust bearings |
| US4171928A (en) | 1977-09-19 | 1979-10-23 | The Garrett Corporation | Foil bearing turbomachine |
| US4170389A (en) | 1977-09-21 | 1979-10-09 | Ampex Corporation | Foil bearing |
| DE2747400C2 (de) * | 1977-10-21 | 1983-02-10 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho, Tokyo | Hydrodynamisches Axiallager |
| CA1096431A (en) | 1978-07-03 | 1981-02-24 | Kunio Shibata | Fluid bearing |
| CH633355A5 (de) | 1978-08-04 | 1982-11-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | Achsdrucklageranordnung. |
| US4213657A (en) | 1978-12-29 | 1980-07-22 | Mechanical Technology Incorporated | Compliant hydrodynamic bearing with tubular support element |
| US4208076A (en) | 1978-12-29 | 1980-06-17 | Mechanical Technology Incorporated | Compliant hydrodynamic bearing with improved support element |
| US4227753A (en) | 1978-12-29 | 1980-10-14 | Mechanical Technology Incorporated | Compliant gas thrust bearing with profiled and apertured thrust runner |
| US4223958A (en) | 1978-12-29 | 1980-09-23 | Mechanical Technology Incorporated | Modular compliant hydrodynamic bearing with overlapping bearing sheet |
| US4225196A (en) | 1978-12-29 | 1980-09-30 | Mechanical Technology Incorporated | Hydrodynamic compliant thrust bearing |
| US4277111A (en) | 1978-12-29 | 1981-07-07 | Mechanical Technology Incorporated | Support element for compliant hydrodynamic thrust bearing |
| US4315359A (en) | 1978-12-29 | 1982-02-16 | Mechanical Technology Incorporated | Hydrodynamic compliant thrust bearing and method of making |
| DE2909973C2 (de) | 1979-03-14 | 1982-10-21 | Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen E.V., 6000 Frankfurt | Aerodynamisches federndes Mehrgleitflächenlager |
| US4247155A (en) | 1979-06-13 | 1981-01-27 | United Technologies Corporation | Resilient foil bearings |
| US4277112A (en) | 1979-10-01 | 1981-07-07 | Mechanical Technology Incorporated | Stepped, split, cantilevered compliant bearing support |
| US4300806A (en) | 1980-04-03 | 1981-11-17 | Mechanical Technology Incorporated | Multi-stage support element for compliant hydrodynamic bearings |
| NL8002281A (nl) | 1980-04-18 | 1981-11-16 | Ihc Holland Nv | Axiaal lager. |
| DD154633B1 (de) | 1980-11-28 | 1986-03-12 | Zeiss Jena Veb Carl | Fluidgleitlager |
| US4462700A (en) | 1981-11-23 | 1984-07-31 | United Technologies Corporation | Hydrodynamic fluid film thrust bearing |
| US4555187A (en) * | 1982-09-30 | 1985-11-26 | The Garrett Corporation | Foil bearing alignment |
| JPS5963024A (ja) | 1982-09-30 | 1984-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体軸受シリンダ−装置 |
| US4624583A (en) | 1984-10-01 | 1986-11-25 | The Garrett Corporation | Foil thrust bearing |
| US4621930A (en) | 1984-10-01 | 1986-11-11 | The Garrett Corporation | Foil thrust bearing cooling |
| JPS6192316A (ja) * | 1984-10-13 | 1986-05-10 | Taiho Kogyo Co Ltd | リ−フ型フオイルスラスト軸受 |
| US4668106A (en) | 1984-11-19 | 1987-05-26 | The Garrett Corporation | Thrust bearing underspring |
| US4776077A (en) | 1985-12-19 | 1988-10-11 | Allied-Signal, Inc. | Method of making a thrust bearing underspring |
| US4682900A (en) | 1985-12-19 | 1987-07-28 | The Garrett Corporation | Thrust bearing underspring |
| NL8601464A (nl) | 1986-06-06 | 1988-01-04 | Philips Nv | Axiaal lager met een reservoir met een patroon van transportgroeven. |
| US4961122A (en) | 1987-05-11 | 1990-10-02 | Hitachi, Ltd. | Hydrodynamic grooved bearing device |
| US4767221A (en) | 1987-06-11 | 1988-08-30 | Williams International Corporation | Compliant hydrodynamic gas lubricated thrust bearing |
| US4871267A (en) * | 1988-06-07 | 1989-10-03 | Allied-Signal Inc. | Foil thrust bearing |
| JPH0216820U (ja) * | 1988-07-19 | 1990-02-02 | ||
| US5102295A (en) | 1990-04-03 | 1992-04-07 | General Electric Company | Thrust force-compensating apparatus with improved hydraulic pressure-responsive balance mechanism |
| US5110220A (en) * | 1991-03-08 | 1992-05-05 | Allied-Signal Inc. | Thrust bearing underspring |
| US5209652A (en) | 1991-12-06 | 1993-05-11 | Allied-Signal, Inc. | Compact cryogenic turbopump |
| US5248205A (en) | 1992-08-24 | 1993-09-28 | Alliedsignal Inc. | Foil thrust bearing with varying radial and circumferential stiffness |
| US5318366A (en) * | 1992-08-24 | 1994-06-07 | Alliedsignal Inc. | Foil thrust bearing with varying radial and circumferential stiffness |
| US5358378A (en) | 1992-11-17 | 1994-10-25 | Holscher Donald J | Multistage centrifugal compressor without seals and with axial thrust balance |
| US5529398A (en) * | 1994-12-23 | 1996-06-25 | Bosley; Robert W. | Compliant foil hydrodynamic fluid film thrust bearing |
| US5547286A (en) | 1995-04-18 | 1996-08-20 | United Technologies Corporation | Hydrodynamic air thrust bearing with offset bump foils |
| US5540505A (en) | 1995-04-18 | 1996-07-30 | United Technologies Corporation | Top foil plate for hydrodynamic fluid film thrust bearings |
| US5498082A (en) * | 1995-06-20 | 1996-03-12 | Alliedsignal Inc. | Bi-directional foil thrust bearing |
| US5827040A (en) | 1996-06-14 | 1998-10-27 | Capstone Turbine Corporation | Hydrostatic augmentation of a compliant foil hydrodynamic fluid film thrust bearing |
| US5902049A (en) | 1997-03-28 | 1999-05-11 | Mohawk Innovative Technology, Inc. | High load capacity compliant foil hydrodynamic journal bearing |
| US5833369A (en) | 1997-03-28 | 1998-11-10 | Mohawk Innovative Technology, Inc. | High load capacity compliant foil hydrodynamic thrust bearing |
| US5871284A (en) | 1997-09-10 | 1999-02-16 | Alliedsignal Inc. | Foil thrust bearing set |
| US6224263B1 (en) | 1999-01-22 | 2001-05-01 | Alliedsignal Inc. | Foil thrust bearing with varying circumferential and radial stiffness |
-
1997
- 1997-09-19 US US08/933,695 patent/US5918985A/en not_active Ceased
-
1998
- 1998-05-22 CA CA002238356A patent/CA2238356C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-27 IL IL12466498A patent/IL124664A0/xx not_active IP Right Cessation
- 1998-09-04 JP JP25067598A patent/JP4249822B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-18 EP EP98307596A patent/EP0903510B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-18 DE DE69830961T patent/DE69830961T2/de not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-06 US US09/900,775 patent/USRE38373E1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE48269E1 (en) | 2011-08-01 | 2020-10-20 | Ntn Corporation | Thrust foil bearing |
| WO2013018605A1 (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-07 | Ntn株式会社 | スラストフォイル軸受 |
| US9033579B2 (en) | 2011-08-01 | 2015-05-19 | Ntn Corporation | Thrust foil bearing |
| EP2740951A4 (en) * | 2011-08-01 | 2015-12-30 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | PRINTING FILM CAMP |
| CN105952781A (zh) * | 2011-08-01 | 2016-09-21 | Ntn株式会社 | 箔片轴承 |
| JP2013047555A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Ntn Corp | フォイル軸受 |
| JP2013061024A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Ntn Corp | スラストフォイル軸受 |
| JP2013079719A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-05-02 | Ntn Corp | フォイル軸受 |
| JP2019108968A (ja) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | Ntn株式会社 | フォイル軸受、フォイル軸受ユニット、ターボ機械、フォイル軸受の製造方法 |
| WO2019124393A1 (ja) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Ntn株式会社 | フォイル軸受、フォイル軸受ユニット、ターボ機械、フォイル軸受の製造方法 |
| JP2020159450A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Ntn株式会社 | スラストフォイル軸受、フォイル軸受ユニット、ターボ機械及びフォイル |
| WO2020195488A1 (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Ntn株式会社 | スラストフォイル軸受、フォイル軸受ユニット、ターボ機械及びフォイル |
| US11719126B2 (en) | 2019-03-26 | 2023-08-08 | Ntn Corporation | Thrust foil bearing, foil bearing unit, turbo machine, and foil |
| WO2025046939A1 (ja) * | 2023-08-28 | 2025-03-06 | 三菱重工業株式会社 | 気体軸受 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5918985A (en) | 1999-07-06 |
| IL124664A0 (en) | 1998-12-06 |
| CA2238356C (en) | 2008-09-09 |
| USRE38373E1 (en) | 2003-12-30 |
| JP4249822B2 (ja) | 2009-04-08 |
| EP0903510A3 (en) | 2000-03-08 |
| EP0903510B1 (en) | 2005-07-27 |
| CA2238356A1 (en) | 1999-03-19 |
| DE69830961T2 (de) | 2006-03-23 |
| EP0903510A2 (en) | 1999-03-24 |
| DE69830961D1 (de) | 2005-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11148512A (ja) | ディスク支持方法及びコンプライアント箔流体膜スラスト軸受 | |
| EP1001180B1 (en) | Compliant fluid foil member for hydrodynamic fluid film thrust bearing | |
| US6158892A (en) | Fluid film thrust bearing having integral compliant foils | |
| US6702463B1 (en) | Compliant foil thrust bearing | |
| JP4420299B2 (ja) | 柔軟なフォイル製の流体力学的スラストベアリング | |
| US6364316B1 (en) | Dual pressure balanced noncontacting finger seal | |
| US5755445A (en) | Noncontacting finger seal with hydrodynamic foot portion | |
| US4277111A (en) | Support element for compliant hydrodynamic thrust bearing | |
| US10161259B2 (en) | Flexible film-riding seal | |
| JP4271757B2 (ja) | コンプライアント箔流体膜ラジアル軸受 | |
| EP1654484B1 (en) | Hydrodynamic brush seal | |
| EP2137383B1 (en) | Hydrodynamic brush seal | |
| US4668106A (en) | Thrust bearing underspring | |
| EP1208308B1 (en) | Foil thrust bearing | |
| EP0821768B1 (en) | Hydrodynamic air thrust bearing with offset bump foils | |
| JPS6184417A (ja) | 流体スラスト軸受 | |
| EP0201642A2 (en) | Foil thrust bearings | |
| EP0419575A1 (en) | Improved foil thrust bearing | |
| JP2017180676A (ja) | フォイル軸受 | |
| CA2218044C (en) | Hydrodynamic air thrust bearing with offset bump foils | |
| JPS649495B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050824 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071031 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080109 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080115 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080228 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080304 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080327 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080423 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080605 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080610 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080814 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080910 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081205 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081224 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090116 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |