JPS628648B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高速回転する回転体の制振作用を
容易にした回転体緩衝装置に係り、特に上部を磁
気軸受等極めて小さな剛性の軸受で支持した縦形
の回転体の下部緩衝装置の改良に関する。

縦形の高速回転体の場合、回転体の自重等によ
り、数Kg〜数10Kgの下方スラスト力が下部軸受に
働くことがある。

さらに、高速で回転体を回すと、軸受に起因し
たホワール力や回転体と静止部との間の空気の流
れに起因したふれまわり力が働き、回転体が不安
定なふれまわり振動をおこすことがある。そのた
め、一般に上下軸受部に適当な緩衝装置を設ける
が、上部軸受の剛性が小さく、下部軸受の剛性
（求心バネ定数）が大きいと上記ふれまわり振動
のモードが、上部だけ大きく振動する形となり、
下部軸受に設けた緩衝装置の減衰効果が期待でき
ず、不安定なふれまわり振動を起すことがあつ
た。それゆえ、下部軸受の剛性（求心バネ定数）
は、上部と同等もしくは数倍程度、例えば数Kg／
cm〜数10Kg／cmが望ましい。

すなわち、このような縦形高速回転体の下部緩
衝装置として、数Kg〜数10Kgの下方スラスト力を
支承し、かつ数Kg／cm〜数10Kg／cmの求心バネ定
数で軸受を回転軸を角方向に柔かく支持するとと
もに制振のための適当な減衰作用を有する機構を
提供することが課題である。

このための回転体緩衝装置の従来例としては、
第３図に示すものがある。

第３図は、回転体２１に連結された回転軸２２
を支承するピボツト軸受２３と一体で振動するつ
ば付円筒状の振動伝達体２４をボールベアリング
２６で支持することにより、下方スラスト力を支
承すると同時に前記振動伝達体２４の回転軸直角
方向への自在運動を可能とし、さらに、潤滑油２
８を収容するケーシング２５と前記振動伝達体２
４との間に設けた円筒状間隙２７による潤滑油の
スクイズ効果により振動減衰作用をさせるもので
ある。この円筒状油膜のスクイズ効果によるダン
パは回転体が危険速度を通過する際、不釣合によ
り振動が大きくなるとキヤビテーシヨンを起し、
充分かつ安定した減衰作用が得られないという問
題点があつた。さらに、長期間の使用に対し、ボ
ールベアリング２６のボール接触部の摩耗によ
り、振動伝達体２４の自在な回転軸直角方向への
運動が阻害され、ホワール等の不安定振動が発生
する可能性がある。

この為構造が簡単で、加工性、組立性が良く、
ダンピング特性に優れた回転体緩衝装置の実現が
要望されていた。

以上の点に鑑みて本発明はなされたもので、本
発明は、回転体の下部軸の制振装置として、回転
体からの下方スラスト力を支承し、かつ下部軸の
半径方向の振動を規規制するダンパーを有する回
転体緩衝装置において、構造が簡単で、かつ加
工、組立が容易であり、すぐれたダンピング特性
を有するだけでなく、摩耗等の寿命の懸念のない
回転体緩衝装置を提供することを目的とする。

すなわち、この発明は回転体の下部に接続され
た回転軸と、この回転軸を支承する軸受と、この
軸受に働くスラスト力を支承しかつ求心作用を持
たせるための３本以上の針金状支持部材と、該軸
受と一体の可動円板の外周に微小隙間で嵌合さ
れ、かつ該軸受を収納する油槽の底面上に載置さ
れたダンピング発生用可動板とを具備したことを
特徴とする回転体緩衝装置である。

以下、第１図を参照しながらこの発明に係わる
緩衝装置の一実施例を説明する。

図中１は内部に潤滑油２を収納した油槽で、そ
の油槽１の上端開口ａに段部ｂを設け、この段部
ｂに環状板３が載置される。この環状板３の内周
部には、円周上３ケ所以上の雌ネジが穿設されて
いる。回転軸８は上部に図示していない回転体が
設けられ、また軸８のその下部先端に軸受７によ
り支承されているが、軸受７は支持円板６に嵌合
されている。支持円板６の下面の外周には円周上
３ケ所以上の円形状凹所ｃが穿設されており、同
凹所ｃに、針金状支持部材４の下端に一体で設け
られた円板部ｄをはめ込み、前記針金状支持部材
４の上端に設けられた雄ネジｂとネジスリーブ５
とを前記環状板３の雌ネジｅに固定することによ
り、支持円板６は３本以上の針金状支持部材４に
より吊り下げられた形となる。なお、ネジスリー
ブ５の上面には、ネジ回し用ミゾ（図示していな
い）が設けてあり、針金状支持部材４を環状板３
に固定するとき、針金状支持部材４がねじれない
よう、二重ネジ構造として作用する。前記支持円
板６の外周には、微小隙間１０を有するような環
状平板９がはめ込まれ、油槽１の底面上に載置さ
れる。

しかして、針金状支持部材４は、回転軸８から
加わる下方スラスト力を支承するだけでなく軸受
７に求心力を働かせるとともに回転軸からの回転
トルクを支承することができる。回転体が危険速
度通過する場合や振れまわりが発生する場合、支
持円板６はその外周部の微小隙間１０のスクイズ
効果により環状平板９に振動を伝達するが、環状
平板９が水平面内で振動する時、油槽１の底面と
の間に形成された微小油膜１１部で油膜のせん断
によるダンピング力が発生し振動エネルギーを吸
収する。

さらに、環状平板９が振動すると、その下面で
動的にスクイズ油膜が形成され、環状平板９が浮
上し、その結果、適度な厚さの油膜１１が形成さ
れて安定なダンピング効果が期待される。

第２図は、本発明の他の実施例を示すもので、
第１図の環状平板９の上にもう一つの環状平板１
２を載置したものである。この環状平板１２はそ
の外周には油槽１の内面との間に微小な半径隙間
１３が設けられている。

この実施例の場合、軸受が振動して環状平板９
が振動した時、環状平板１２は油膜１３のスクイ
ズ効果により半径方向に動けないため環状平板９
と相対運動をする結果、環状平板９の上面にも微
小な油膜１４が形成され、この油膜のせん断作用
によるダンピング効果が付加される。

回転体にホワーリング力が働く場合、ホワール
を発生せず安定に回転させるためには軸受の求心
力を小さくいわゆる柔支持とする必要があるが、
本発明においては、針金状支持部材４の長さを長
くすること、針金部直径を小さくすることにより
達成できる。

以上説明したように、この発明によれば油膜を
形成させる手段が容易でしかも大きなダンピング
力を発生させることができ、また、加工および組
立作業が非常に容易でかつ軸受を柔支持してホワ
ールの如き不安定振動に対し安定な回転体緩衝装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明に係る緩衝装置
のそれぞれの実施例を示す縦断面図、第３図は従
来例を示す縦断面図である。 １……油槽、２……潤滑油、３……環状板、４
……針金状支持部材、５……ネジスリーブ、６…
…支持円板、７……軸受、８……回転軸、９……
環状平板、１０……微微小隙間、１１……油膜
（せん断部）、１２……環状平板、１３……微小隙
間、１４……油膜（せん断部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転体の下部に接続された回転軸と、この回
   転軸を支承する軸受と、この軸受に働くスラスト
   力を支承し、かつ求心作用を持たせるための３本
   以上の針金状支持部材と、該軸受と一体の可動円
   板の外周に微小隙間で嵌合され、かつ該軸受を収
   納する油槽の底面上に載置されたダンピング発生
   用可動板とを具備したことを特徴とする回転体緩
   衝装置。