JPH076538B2 - 空気軸受式タ−ボチヤ−ジヤ - Google Patents
空気軸受式タ−ボチヤ−ジヤInfo
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸に取りつけられたスラスト部材と、
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15423286A JPH076538B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 空気軸受式タ−ボチヤ−ジヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15423286A JPH076538B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 空気軸受式タ−ボチヤ−ジヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313915A JPS6313915A (ja) | 1988-01-21 |
| JPH076538B2 true JPH076538B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=15579734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15423286A Expired - Lifetime JPH076538B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 空気軸受式タ−ボチヤ−ジヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076538B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018519483A (ja) * | 2015-11-18 | 2018-07-19 | ハンオン システムズ | エアフォイルベアリング |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6221244B2 (ja) * | 2013-01-28 | 2017-11-01 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
| JP6372062B2 (ja) | 2013-09-19 | 2018-08-15 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
| JP6268847B2 (ja) | 2013-09-19 | 2018-01-31 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP15423286A patent/JPH076538B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018519483A (ja) * | 2015-11-18 | 2018-07-19 | ハンオン システムズ | エアフォイルベアリング |
| US10941807B2 (en) | 2015-11-18 | 2021-03-09 | Hanon Systems | Air foil bearing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6313915A (ja) | 1988-01-21 |
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