JPH076538B2 - Air bearing type turbocharger - Google Patents
Air bearing type turbochargerInfo
- Publication number
- JPH076538B2 JPH076538B2 JP15423286A JP15423286A JPH076538B2 JP H076538 B2 JPH076538 B2 JP H076538B2 JP 15423286 A JP15423286 A JP 15423286A JP 15423286 A JP15423286 A JP 15423286A JP H076538 B2 JPH076538 B2 JP H076538B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust
- top foil
- air bearing
- foil
- peripheral side
- 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 - Lifetime
Links
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
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気軸受式ターボチャージャに関する。The present invention relates to an air bearing turbocharger.
空気軸受式ターボチャージャではスラスト軸受にスラス
ト軸受面を構成するためにトップフォイルを利用してお
り、このトップフォイルがバンプフォイルによってスラ
スト部材に向かって弾性的に支持されるようになってい
る。このような構成の例が第6図に示されており、トッ
プフォイル1とバンプフォイル2とがスラスト部材3と
スラスト軸受部材4の間に配置される。トップフォイル
1は、第7図に示されるように、スラスト部材3の回転
方向で見た後端5がスラスト軸受部材4に溶接され、先
端6が自由に動けるようになっている。特開昭60−8524
号公報も同様の空気軸受を開示しており、ここではトッ
プフォイルの取りつけ面がスラスト部材に対して斜めに
取りつけられるようになっている。In the air bearing type turbocharger, a top foil is used for forming a thrust bearing surface in a thrust bearing, and this top foil is elastically supported toward a thrust member by a bump foil. An example of such a structure is shown in FIG. 6, in which the top foil 1 and the bump foil 2 are arranged between the thrust member 3 and the thrust bearing member 4. As shown in FIG. 7, the top foil 1 has a rear end 5 viewed in the rotational direction of the thrust member 3 welded to the thrust bearing member 4 and a tip 6 freely movable. JP 60-8524
The publication also discloses a similar air bearing, in which the mounting surface of the top foil is mounted obliquely to the thrust member.
前述したようなスラスト軸受では、スラスト部材3が高
速回転することによってトップフォイル1とスラスト部
材3との間に圧力の大きな気体の膜が形成されてスラス
ト力を支えるようになるが、回転が低いときには気体の
膜の圧力が十分に大きくならないので、トップフォイル
1がバンプフォイル2の弾性力によってスラスト部材3
に向かって押され、スラスト部材3に接触し易くなる。
トップフォイル1がスラスト部材3に接触しながら回転
すると焼付きが生じるという問題があった。In the thrust bearing as described above, a high pressure gas film is formed between the top foil 1 and the thrust member 3 by the high speed rotation of the thrust member 3 to support the thrust force, but the rotation is low. At times, the pressure of the gas film does not become sufficiently large, so that the top foil 1 is thrust by the elastic force of the bump foil 2 and the thrust member 3
The thrust member 3 is pushed toward and easily comes into contact with the thrust member 3.
When the top foil 1 rotates while contacting the thrust member 3, there is a problem that seizure occurs.
本発明による空気軸受式ターボチャージャは、回転軸に
取りつけられたスラスト部材と、このスラスト部材を両
側から挟むように取りつけられた一対のスラスト軸受部
材と、これらのスラスト軸受部材の間の間隔を定めるた
めに前記スラスト部材の外周側においてスラスト軸受部
材の間に挿入されるリング状のスラストスペーサと、ス
ラスト軸受面を構成するために前記スラスト部材と前記
スラストス軸受部材の間に配置されるトップフォイル
と、このトップフォイルに弾性的な支持力を与えるバン
プフォイルとを具備し、前記スラストスペーサが前記ト
ップフォイルの外周側端部と係合してトップフォイルを
受けるようにその一部が内径方向に突出して形成される
ことを特徴とするものである。The air bearing turbocharger according to the present invention defines a thrust member mounted on a rotary shaft, a pair of thrust bearing members mounted so as to sandwich the thrust member from both sides, and a space between the thrust bearing members. A ring-shaped thrust spacer inserted between the thrust bearing members on the outer peripheral side of the thrust member, and a top foil arranged between the thrust member and the thrust bearing member to form a thrust bearing surface. A bump foil for giving an elastic supporting force to the top foil, a part of which protrudes in the inner diameter direction so that the thrust spacer engages with an outer peripheral end of the top foil to receive the top foil. It is characterized by being formed.
第2図は空気軸受式ターボチャージャのコンプレッサの
部分とセンターハウジングの一部を示す図である。空気
軸受式ターボチャージャは図示しないタービンホィール
とコンプレッサインペラ10とを連結する回転軸12を有
し、この回転軸12はラジアル空気軸受14によってセンタ
ーハウジング16に回転可能に支持され、スラスト空気軸
受18によってスラスト方向の動きを支持される。スラス
ト空気軸受18に係合するために、回転軸12には円板状の
スラストランナ20が取りつけられ、スラストランナ20は
コンプレッサインペラ10とともにナット22によって回転
軸12に固定される。FIG. 2 is a view showing a part of a compressor and a part of a center housing of an air bearing type turbocharger. The air bearing type turbocharger has a rotary shaft 12 connecting a turbine wheel (not shown) and the compressor impeller 10, the rotary shaft 12 is rotatably supported by a center housing 16 by a radial air bearing 14, and a thrust air bearing 18. Supported for thrust direction movement. A disk-shaped thrust runner 20 is attached to the rotary shaft 12 to engage with the thrust air bearing 18, and the thrust runner 20 is fixed to the rotary shaft 12 by a nut 22 together with the compressor impeller 10.
第1図に示されるように、スラスト空気軸受18はスラス
トランナ20を挟むように対向して一対設けられ、リング
状のスラストスペーサ24がスラストランナ20の外周側に
おいて一対のスラスト空気軸受18の間に配置される。ス
ラストスペーサ24は空気軸受18の間の間隔を定め、それ
によって軸受空気膜の厚さを所定の値に設定する。これ
らのスラスト空気軸受18とスラストスペーサ24とは第2
図に示されるようにディフューザケース26に組込まれ、
ボルト28によってセンターハウジング16とディフューザ
ケース26を締着することによってスラストス方向の位置
が定められる。ディフューザケース26はコンプレッサハ
ウジング30に結合され、スナップリングで止められる。As shown in FIG. 1, a pair of thrust air bearings 18 are provided so as to face each other so as to sandwich the thrust runner 20, and a ring-shaped thrust spacer 24 is provided between the pair of thrust air bearings 18 on the outer peripheral side of the thrust runner 20. Is located in. Thrust spacers 24 define the spacing between air bearings 18, thereby setting the bearing air film thickness to a predetermined value. These thrust air bearing 18 and thrust spacer 24 are the second
Installed in the diffuser case 26 as shown in the figure,
The position in the thrust direction is determined by fastening the center housing 16 and the diffuser case 26 with the bolt 28. The diffuser case 26 is connected to the compressor housing 30 and stopped by a snap ring.
第1図及び第3図を参照すると、スラストスランナ20と
スラスト空気軸受18との間の空間にはスラスト軸受面を
構成するためのトップフォイル32が配置され、トップフ
ォイル32に弾性的な支持力を与えるためにトップフォイ
ル32とスラスト空気軸受18との間にバンプフォイル34が
配置される。トップフォイル32は第3図に示されるよう
に扇形の薄板で形成され、複数個が円周方向に並べられ
る。各トップフォイル32は矢印で示されるスラストラン
ナ20の回転方向で見て後端部がスポット溶接36されてい
る。各トップフォイル32の先端部38は後端部を支点とし
て動くことができ、薄板状のバンプフォイル34がトップ
フォイル32をスラストランナ20に向かって付勢し、スラ
ストランナ20の回転数が高くなるとトップフォイル32と
スラストランナ20との間に形成される空気の軸受膜の圧
力が発生し、この圧力に対して、バンプフォイル34がト
ップフォイル32を弾性的に支持する。Referring to FIG. 1 and FIG. 3, a top foil 32 for forming a thrust bearing surface is disposed in a space between the thrust runner 20 and the thrust air bearing 18, and the top foil 32 is elastically supported by the top foil 32. A bump foil 34 is located between the top foil 32 and the thrust air bearing 18 to provide force. The top foil 32 is formed of a thin fan-shaped plate as shown in FIG. 3, and a plurality of top foils 32 are arranged in the circumferential direction. Each top foil 32 is spot-welded 36 at its rear end when viewed in the direction of rotation of the thrust runner 20 shown by the arrow. The front end 38 of each top foil 32 can move about the rear end as a fulcrum, and the thin plate-shaped bump foil 34 urges the top foil 32 toward the thrust runner 20 and the rotation speed of the thrust runner 20 increases. A pressure is generated in the air bearing film formed between the top foil 32 and the thrust runner 20, and the bump foil 34 elastically supports the top foil 32 against this pressure.
スラストスペーサ24は前述したようにリング状に形成さ
れ、第1図から明らかなように、外周側部分24aの厚さ
がスペーサとして必要な寸法を有し、内周側部分24bは
外周側部分24aの厚さよりも小さくて外周側部分24aから
内径方向に突出し、内周側部分24bとスラスト空気軸受1
8との間に環状の溝40が形成される。各トップフォイル3
2は扇形の外周端が溝40内に入り込むように配置されて
おり、トップフォイル32がバンプフォイル34のばね力に
よりスラストランナ20に向かって付勢されるときにスラ
ストスペーサ24の内周側部分24bがトップフォイル32を
受け、それによってトップフォイル32がスラストランナ
20に接触しなくなり、摩耗等の発生を抑えてスラスト空
気軸受の耐久性を高めることができる。The thrust spacer 24 is formed in a ring shape as described above, and as is clear from FIG. 1, the thickness of the outer peripheral side portion 24a has a size required as a spacer, and the inner peripheral side portion 24b is the outer peripheral side portion 24a. Smaller than the thickness of the outer peripheral side portion 24a and projecting in the inner diameter direction from the inner peripheral side portion 24b and the thrust air bearing 1
An annular groove 40 is formed between the groove 8 and the groove 8. Each top foil 3
2 is arranged so that the outer peripheral end of the fan shape enters the groove 40, and when the top foil 32 is biased toward the thrust runner 20 by the spring force of the bump foil 34, the inner peripheral side portion of the thrust spacer 24. 24b receives the top foil 32, which causes the top foil 32 to become a thrust runner.
It is possible to improve the durability of the thrust air bearing by suppressing the contact with the 20 and suppressing the occurrence of wear and the like.
第4図及び第5図は本発明の第2実施例を示し、第1実
施例において内周側部分24bがスラストスペーサ24の全
周に沿って内径方向に突出して形成されていたのに対し
て、第2実施例においては内径方向の突出部24cが各ト
ップフォイル32の後端部に重なるように部分的に形成さ
れ、そして第4図に明らかなように半径方向内方にかな
り長く延びている。これは前端部の溶接部36が半径方向
の全前縁に沿って設けられるのに対応して、後端部側の
係合部も長くしてトップフォイル32の外周側ばかりでな
く内周側の浮き上がりも防止することを意味する。トッ
プフォイル32の後端部32aは第5図に示されるように段
付に曲げられており、スラストスペーサ24の内径方向の
突出部24cがトップフォイル32の折り曲げ段の範囲内の
厚さを有するので、この内径方向の突出部24cがスラス
トランナ20に接触することはない。4 and 5 show a second embodiment of the present invention, in which the inner peripheral side portion 24b is formed so as to project in the inner diameter direction along the entire circumference of the thrust spacer 24 in the first embodiment. Thus, in the second embodiment, an inner radial projection 24c is partially formed to overlap the rear end of each top foil 32, and extends considerably inward in the radial direction, as can be seen in FIG. ing. This corresponds to the fact that the welded portion 36 at the front end portion is provided along the entire front edge in the radial direction, so that the engagement portion at the rear end portion side is also lengthened so that not only the outer peripheral side of the top foil 32 but also the inner peripheral side thereof. It also means to prevent the rise of. The rear end portion 32a of the top foil 32 is bent stepwise as shown in FIG. 5, and the protrusion 24c in the inner diameter direction of the thrust spacer 24 has a thickness within the range of the folding step of the top foil 32. Therefore, the protruding portion 24c in the inner diameter direction does not come into contact with the thrust runner 20.
以上説明したように、本発明によればトップフォイルの
浮き上がりを制御することによって軽負荷時の回転が安
定し、また、スラストクリアランスの管理がミクロン単
位で可能になり、ワイドレーンジで使用するターボチャ
ージャにおいては設計、製作時の工数が大幅に低減でき
る。As described above, according to the present invention, by controlling the lift of the top foil, the rotation at a light load is stabilized, and the thrust clearance can be managed in units of microns. In the charger, the man-hours for designing and manufacturing can be significantly reduced.
第1図は第2図の空気軸受式ターボチャージャの部分拡
大図、第2図は空気軸受式ターボチャージャのコンプレ
ッサとセンターハウジングの一部を示す断面図、第3図
は第1図の線III−IIIに沿って見た断面図、第4図は第
2実施例の第3図と同様の断面図、第5図は第4図の線
V−Vに沿って見た断面図、第6図及び第7図はそれぞ
れ従来技術を説明するための図である。 12……回転軸、 18……スラスト軸受部材、 20……スラストランナ、 24……スラストスペーサ、 32……トップフォイル、 34……バンプフォイル、 24b,24c……突出部分。1 is a partially enlarged view of the air bearing type turbocharger of FIG. 2, FIG. 2 is a sectional view showing a part of a compressor and a center housing of the air bearing type turbocharger, and FIG. 3 is a line III of FIG. -III, a sectional view similar to Fig. 3 of the second embodiment, Fig. 5 is a sectional view taken along line V-V of Fig. 4, FIG. 7 and FIG. 7 are diagrams for explaining the conventional technique. 12 …… Rotary shaft, 18 …… Thrust bearing member, 20 …… Thrust runner, 24 …… Thrust spacer, 32 …… Top foil, 34 …… Bump foil, 24b, 24c …… Projection part.
Claims (1)
該スラスト部材を両側から挟むように取りつけられた一
対のスラスト軸受部材と、該スラスト軸受部材の間の間
隔を定めるために前記スラスト部材の外周側において該
スラスト軸受部材の間に挿入されるリング状のスラスト
スペーサと、スラスト軸受面を構成するために前記スラ
スト部材と前記スラスト軸受部材の間に配置されるトッ
プフォイルと、該トップフォイルに弾性的な支持力を与
えるバンプフォイルとを具備し、前記スラストスペーサ
が前記トップフォイルの外周側端部と係合して該トップ
フォイルを受けるようにその一部が内径方向に突出して
形成されることを特徴とする空気軸受式ターボチャージ
ャ。1. A thrust member attached to a rotary shaft,
A pair of thrust bearing members mounted so as to sandwich the thrust member from both sides, and a ring shape inserted between the thrust bearing members on the outer peripheral side of the thrust member to determine a distance between the thrust bearing members. A thrust spacer, a top foil arranged between the thrust member and the thrust bearing member to form a thrust bearing surface, and a bump foil for giving an elastic supporting force to the top foil, An air bearing turbocharger, characterized in that a thrust spacer is formed so as to engage with an outer peripheral side end portion of the top foil and receive the top foil so that a part thereof projects in an inner diameter direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15423286A JPH076538B2 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Air bearing type turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15423286A JPH076538B2 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Air bearing type turbocharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313915A JPS6313915A (en) | 1988-01-21 |
| JPH076538B2 true JPH076538B2 (en) | 1995-01-30 |
Family
ID=15579734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15423286A Expired - Lifetime JPH076538B2 (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Air bearing type turbocharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076538B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018519483A (en) * | 2015-11-18 | 2018-07-19 | ハンオン システムズ | Air foil bearing |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6221244B2 (en) * | 2013-01-28 | 2017-11-01 | 株式会社Ihi | Thrust bearing |
| JP6372062B2 (en) | 2013-09-19 | 2018-08-15 | 株式会社Ihi | Thrust bearing |
| JP6268847B2 (en) | 2013-09-19 | 2018-01-31 | 株式会社Ihi | Thrust bearing |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP15423286A patent/JPH076538B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018519483A (en) * | 2015-11-18 | 2018-07-19 | ハンオン システムズ | Air foil bearing |
| US10941807B2 (en) | 2015-11-18 | 2021-03-09 | Hanon Systems | Air foil bearing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6313915A (en) | 1988-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4102602A (en) | Rotor for an axial turbine | |
| JP2004530832A (en) | Segmented turbine vane support structure | |
| JPH0629610B2 (en) | Spindle mechanism of magnetic disk device | |
| JPH0882359A (en) | Wheel stator assembly | |
| JP2574923Y2 (en) | Tilt-biasing self-aligning bearing | |
| JP3831854B2 (en) | Thrust rolling bearing | |
| US4173429A (en) | Centrifugal fan, shaft, plate and hub assembly | |
| JPH076538B2 (en) | Air bearing type turbocharger | |
| JPS6149104A (en) | Variable capacity radial turbine | |
| US6974258B2 (en) | Limited swivel self-aligning bearing assembly | |
| JP3623309B2 (en) | Defpinion tapered roller bearing device | |
| JP2001140869A (en) | Double-row bearing | |
| GB1336808A (en) | Arrangement of bearings in a gas turbine jet engine | |
| JPH0724657Y2 (en) | Auxiliary bearing for vertical rotating machinery | |
| JPH0783193A (en) | Turbo compressor | |
| JPH10313548A (en) | Adjusting the axial clearance of the rotating shaft of a rotating electrical machine | |
| JPH0623682Y2 (en) | Variable capacity turbocharger | |
| JP7245711B2 (en) | bearing device | |
| JPH066956B2 (en) | Turbo molecular pump | |
| JP2504902Y2 (en) | Supercharger bearing device | |
| KR200416622Y1 (en) | Self-Aligning Bearing Assembly with Limited Rotational Motion | |
| JP2523108Y2 (en) | Spindle motor | |
| JPH057463Y2 (en) | ||
| JPH0921425A (en) | Ball bearing | |
| JP2001132741A (en) | Miniature bearing |