JPH01242815A - 動圧ジャーナル流体軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はフォイル構造の動圧ジャーナル流体軸受に係り
、特に高速回転時の安定性を改善したものに関する。

［従来の技術］ ティルティングパッド軸受が高速安定性に優れているこ
とには定評がある。このためフォイル構造の動圧ジャー
ナル流体軸受にもティルティングバッドを適用すること
が提案されている（例えば特開昭５９−１９７６１４号
公報）。これは、ばねフォイル等によってバックアップ
されたトップフォイルに、周方向に沿って複数のパッド
を、その−辺を浮かし、他辺を溶接により固着したもの
であり、これらのパッドが自由に傾き得ることで高速安
定性を得ようとしている。

しかし、パッドを溶接により固着することは工作が面倒
である。またパッドの他辺を単に固着する程度では、パ
ッドの一辺を浮かすことはできない。このため結果的に
真円軸受に近くなって安定性に欠けるという欠点があっ
た。

［発明が解決しようとする課題］ 上記したようにパッドを用いた従来の動圧ジャーナル流
体軸受では、工作が面倒であるばかりか、パッドが充分
に機能しないという欠点があった。

本発明の目的は、パッドを充分に機能させることによっ
て従来技術の欠点を解消して、工作が容易で、高速安定
性に優れた動圧ジャーナル流体軸受を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明の動圧ジャーナル流体軸受は、ばね機能を有する
ばねフォイルの外側に軸受機能を有する軸受フォイルを
重ねて構成される。

ばねフォイルは回転軸の回転方向に沿って表裏に交互に
配列され軸線方向に延在する線状突起を有すると共に、
この配列される線状突起を中断する如く、パッド片挿通
用の窓が適宜間隔を隔てて配設される。

軸受フォイルは切り起し可能なパッド片を有するととも
に、このパッド片はばねフォイルの窓からばねフォイル
の内側で回転軸の回転方向に挿通してばねフォイルの上
方に重ねられ、線条突起に支承される。

［作　用］ はねフォイルの下方に重ねた軸受フォイルのパッド片が
窓から挿通されてばねファイルに乗り上がる恰好になる
ので、パッド片は構造上当初から傾斜面ないしテーバラ
ンドを形成する。

このため、それぞれのパッド片がくさび状すきまを形成
するので安定性に優れる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第４図を用いて説明す
る。

第２図及び第３図は本発明の動圧ジャーナル流体軸受を
構成する２枚のフォイル例を示す。

第２図に示す帯状のばねフォイル１０には、ばね機能を
持たせるために、その表裏に表と裏とで交互に配列され
る軸方向に延在した線条突起１をフォイルの長さ方向に
沿って多数本設けられる。

線条突起１は他の部分をホトエツチングにより彫り下げ
ることによって設ける。エツチング部は梨地で示しであ
る。

また、ばねフォイル１０にはパッド片挿通用の窓２が恰
度、繰り返される線条突起１を中断するように、所定間
隔を隔ててフォイルの長さ方向に沿って複数個設けられ
る。この窓２は同様にホトエツチングにより打ち抜いて
設ける。

本実施例では３パツドタイプを採用しているため、窓２
の個数は３個、窓２，２間に配列される線条突起１の本
数は４本にしであるが、これらの数に限定されるもので
はない。

第３図に示す帯状の軸受フォイル２０には、軸受機能を
持たせるために、ばねフォイル１０の窓２の数に対応し
た３つのパッド片１１が逆コ字形の切り込みにより切り
起し可能に設けられる。パッド片１１の長さは、はぼ窓
２．２間の長さになるように切り込みを入れである。パ
ッド片１１を除いたフォイルの全てをエツチングによっ
て彫り下げている。したがって、パッド片１１．１１間
にはパッド片１１の厚さよりも薄いステップ１２が形成
されることになり、軸受フォイル２０はステップ軸受構
造となる。このようにパッド片１１゜１１間に薄いステ
ップ１２を形成したステップ軸受構造とすることは、特
に高速安定性に優れるので望ましいが、ステップ１２を
パッド片１１と同厚としてもパッド片１１を窓２に挿通
することによって、テーバランドや傾斜平面が形成され
るので、安定性は充分に確保できる。

このように、各フォイルはホトエツチング等で一体加工
でき、大型化にも対応できる。また低コスト、量産性を
備えている。

さて、上述した２枚のフォイル１０．２０を軸受ずきま
に組み付けるに当って、予め第４図に示すように、ばね
フォイル１０の外側に軸受フォイル２０を重ねて、パッ
ド片１１を窓２からばねフォイル１０の内側へ挿通して
おく、その上で、第１図に示すように、重ねた２枚のフ
ォイル１０゜２０を丸めて軸受ケース３０の内周面に組
み付ける。なお、図示例のものではばねフォイル１０に
キー２１を点溶接で取り付け、これを軸受ケース３０の
キー講２２に嵌合して回り止めを行っているが、フォイ
ル１０．２０の拡径による摩擦力で回り止めができれば
、キー２１やキー清２２は不要である。

さて、組付けによって第１図に示すように軸受フォイル
２０はステップ軸受ないしテーバランドあるいは傾斜平
面軸受を形成する。そして、パッド片１１はばねフォイ
ル１０の線条突起１に乗り上げることにより、それぞれ
のパッド片１１がばねによって支持されたくさび状すき
まを構成する。

面心状態となる回転軸２３との間に形成されるこのくさ
び状すきまに回転軸２３の回転によって流体が押し込め
られ、そこに破線で示すような圧力が生じ、それによっ
て荷重が支えられる。圧力はパッド片１１に連なるステ
ップ１２のリーディングエッチから大気圧で始まり、徐
々に上昇してパッド片１１の中程でピークを向えた後、
パッド片１１のトレイリングエツジで再び大気圧に落ち
る。

ところで真円軸受にあっては、流体膜圧力が強過ぎるこ
とによって自動振動を起こすが、本実施例のステップ軸
受では３つのパッド片１１が切り込みないし窓２によっ
て互いに分断されているので流体膜圧力ら分断され、圧
力が強くなり過ぎることはなく、したがって、自動振動
が有効に防止される。

また、軸受面を構成するパッド片１１及びステップ１２
のうち、ステップ１２はパッド片１１のようにばねフォ
イル１０によって支承されて荷重によって変位するよう
になっておらず、軸受ケース３０の内周面に剛で支持さ
れて荷重によっても変位しないようになっているから、
ステップ機能を充分に発揮する。

［発明の効果］ 本発明によれば、次の効果を発揮する。

（１ン　　パッド片を窓から挿通するだけで傾斜平面な
いしテーバランドが形成されるので、従来のような溶接
を不要とし、工作がきわめて容易となる。

（２）パッド片が傾斜平面ないしテーバランドを形成す
るので、優れた高速安定性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示す動圧ジャーナル流体
軸受の断面図、第２図は第１図に示す軸受を構成するば
ねフォイルの展開図、第３図は同じく軸受フォイルの展
開図、第４図はばねフォイルと軸受フォイルとの組立を
説明する断面図である。 図中、１は線条突起、２は窓、１０はばねフォイル、１
１はパッド片、２０は軸受フォイル、２３は回転軸であ
る。 特許出願人　　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
　　絹　　　谷　　　信　　　雄１線状突起　　２窓　
　１０ばねフォイル１１バッド片２０軸受フォイル　２
３回転軸第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転軸の回転方向に沿って表裏に交互に配列され軸
   線方向に延在する線状突起を有するばねフォイルに、パ
   ッド片挿込み用の窓を適宜間隔を隔てて設け、一方パッ
   ド片を切り起し可能に設けた軸受フォイルをばねフォイ
   ルの外側に重ねると共に、パッド片を上記ばねフォイル
   の窓からばねフォイルの内側で回転軸の回転方向に挿通
   して上記線条突起で支承するようにした動圧ジャーナル
   流体軸受。