JPS6314205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、高速回転機械のための軸受の分野に
関し、特に、回転機械の所望の作動範囲から逸脱
しようとする回転軸―支持系の臨界振動数を最適
に調整するように個々に調節することができる個
別の系によつて軸支持、柔軟（弾性）支持、およ
び減衰（防振）が行われるようにした軸受系統に
関する。

発明の背景 高速回転機械の軸または回転子は、その心合を
維持して（即ち、心がぶれないようにして）例え
ば150000RPMもの高速度で回転しうるように軸
受によつて支持されるのが普通である。しかしな
がら、軸を心合状態から逸脱させる作用をする多
数の現象があり、そのような現象の作用は、回転
速度が高くなるほど一般に厳しくなる。

そのような現象の１つとして、質量の不均衡を
有する軸に作用する遠心力によつて惹起される同
期振れ回りと称される現象がある。軸は、一般
に、機械加工の誤差や、材料自体の瑕疵などの要
因により質量不均衡を有するので、軸の幾何学的
軸線と慣性軸線とが一致しないのが普通である。
また、多数の部品の組立および分解の繰返し、通
常の摩耗、作動中の軸の撓みなどによつても不均
衡が生じる。一定の回転速度以上では、軸は、そ
の幾何学的軸線ではなく、その慣線軸線を中心と
して回転しようとし、従つて、軸受ハウジング内
で振れ回りを起す。この同期振れ回りが軸受系内
で固有振動数を励起すると、系の振幅が極度に大
きなるおそれがある。系の固有共振振動数は、一
般にその系の臨界速度（または危険速度）と称さ
れる。例えば２つの軸方向に隔置したジヤーナル
軸受によつて支持された長い軸はいろいろな側方
振動モードを有する場合があるので、そのような
系は、幾つかの臨界速度をもつことになる。従つ
て、回転子―軸受系の剛的な曲げモードの振動の
振動数に応じて第２、第３あるいはそれ以上の臨
界速度で同期振れ回り共鳴を生じる場合がある。

上述の現象の他の１つとして、一般に半振動
数、半速、または自励振れ回りと称されている現
象がある。軸速度が臨界速度のほぼ２倍の速度に
近づくと、軸は、同期振れ回りに重ね合わされた
調和振動を生じる。この振動は、振幅が急激に増
大し、軸受にとつてしばしば破壊的な運動とな
る。

特に、ターボチヤージヤ、極低膨温脹機、圧縮
機、膨脹機駆動式圧縮機などの片持軸型または跨
り軸型回転機械の形成に軸の不安定を起させる他
の現象として、例えばインペラやシールの周りの
圧力変動に起因する空気力学的誘発励振がある。

回転軸不安定の更に他の原因として、材料のヒ
ステリシス、回転部品と静止部品との間の摺擦、
および回転機械に一般にみられるこの種の現象が
挙げられる。

上述のいろいろ現象が軸受、ひいては機械の破
損をもたらすまでに至らないようにするために
は、軸受系は、軸を支持し、かつ、軸が振動す
る、即ち半径方向に振れようとする傾向を効果的
に阻止することができるものでなければならな
い。

軸受系が軸の振動に対抗するようにするための
１つの方法は、ばねと粘性流体とから成る複式ク
ツシヨン系を設けることである。軸は、半径方向
に振れると、軸受の長手方向に対して横断方向の
運動力を軸受に及ぼす。この運動力は、軸受の長
手に沿つてどの部位においても等しい場合もあ
り、異る場合もある。軸受系は、軸受と静止表面
とに接触しているばね機構に力を及ぼし、かつ、
軸受と静止表面との間の粘性流体に力を及ぼすこ
とによつて上記運動力に抵抗し緩衝する。ばね
と、粘性流体とは、それらに及ぼされる力に対す
る応答が異ることにより振動を減衰させる働きを
する。そのような系においては、軸の支持は、軸
受によつて与えられ、ばね機構によつて柔軟（弾
性的）支持が与えられ、粘性流体によつて振動減
衰が与えられる。

米国特許第4097094号には、ばねと粘性流体と
から成る複式クツシヨン系を有する軸受系の一例
が開示されている。同特許の軸受系においては、
ジヤーナル軸受が円弧状のばね素子によつて剛性
ハウジング内に弾性的に支持されている。軸受と
ハウジングとの間の流体充填間隙によつて粘性減
衰が提供される。この間隙の軸方向の長さは、軸
受表面のそれよい短い。

同特許の軸受系には幾つかの欠点がある。１つ
の欠点は、粘性減衰の量は流体充填間隙の軸方向
の長さに対して比例関係を有するから、提供しう
る粘性減衰の大きさは、軸受表面とは完全には独
立したものではない。なぜなら、同特許の軸受系
においては、流体充填間隙の軸方向長さを軸受表
面の長さより長くすることができないので、特定
の大きさの流体充填間隙によつて提供される粘性
減衰より大きい粘性減衰を達成するためには、軸
受表面の軸方向長さを増大させなければならない
からである。これは、軸受表面の長さを長くする
と、回転機械に機械的な面での不利益を与えるば
かりでなく、軸受表面と軸表面との関係が変更さ
れたことにより動的応答の問題が生じてくるので
望ましくない。

同特許の軸受系のもう１つの欠点は、得られる
総減衰量に課せられる制約である。周知のよう
に、減衰量は、流体充填間隙の幅を減少させるこ
とによつて増大させることができるが、間隙の幅
は、機械加工の公差の故に0.001in（0.0254mm）よ
りは小さくすることができない。更に、各部品の
熱変形や、粘性流体内に包含されている塵や、軸
受ハウジングの円錐変位などによりそのような小
さい幅の間隙を維持することが困難にされる。従
つて、この軸受系は、間隙の軸方向長さと、従つ
て軸受表面の長さを増大させることなく、達成可
能な減衰量に制限がある。

先り述べたように、一定の回転速度において軸
は、軸受系に固有振動数を励起し、それが破壊的
な結果を招くことになる。そのような事態を回避
する１つの方法は、軸受系を、その固有振動数が
回転機械の所望の作動回転速度と一致しないよう
に設計することである。しかしながら、軸受系は
有効な軸支持と、柔軟支持と、粘性減衰との３つ
の機能を同時に達成しなければならないという点
でその設計上の制約を受ける。

この制約を克服する１つの方法は、上記３つの
機能を互いに独立して調節することができるよう
にした軸受系を提供することである。その場合、
例えば軸受系の機能の１つに関係する固有振動数
の問題を回避するために軸受系の設計を変更して
も、他の２つの機能には影響を及ぼさない。その
ような軸受系では他の機能に望ましくない作用を
及ぼすおそれなしに、任意の１つの機能を高める
ように系を設計し、あるいは系の設計を変更する
ことが可能である。

従つて、本発明の目的は、軸の支持と、柔軟支
持と、粘性減衰機能が互いに独立して提供され、
各機能を他の２つの機能のいずれにも影響を及ぼ
すことなく、個々に調節することができるように
した回転機械のための軸受系を提供することであ
る。

略述すれば、本発明の軸受系は、 (A) 回転自在の軸を実質的に心合状態で位置づけ
するための長手方向の貫通開口を有する静止支
持ハウジングと、 (B) 前記軸と支持ハウジングとの間に配置されて
おり、各々該軸を回転自在に支持するための軸
受表面を有する少くとも１対の軸受と、該軸を
支持しない態様で該１対の軸受の間に配置され
たスペーサ部分とから成る実質的に非回転の軸
受ハウジングと、 (C) 前記軸受表面の軸方向の長さより長い、前記
支持ハウジングおよび軸受ハウジングの軸方向
の長さの少くとも１部分に沿つて該支持ハウジ
ングと軸受ハウジングとの間に画定されたほぼ
均一な環状空間と、該支持ハウジングおよび軸
受ハウジングの該軸方向長さ部分を通して該環
状空間に満たされた粘性流体とから成る粘性減
衰手段と、 (D) 前記軸受ハウジングおよび支持ハウジングに
接触した複数個の軸方向に隔置された弾性支持
部材と、 (E) 前記軸受ハウジングと軸の互いに対向する表
面によつて形成される軸シールと、 から成る。

ここで、「軸受表面」とは、回転自在軸および
支持部材が直接接触する表面、または、それらが
薄い流体膜を介して力を及ぼす表面のことをい
う。

以下に、第１図を参照して本発明の軸受系を説
明する。

軸受組立体１１０は、長手方向の貫通開口また
は孔を有する静止支持ハウジング１１１を備えて
いる。この貫通孔内には、該孔の軸線と同軸に整
列させ、即ち心合させて軸１１３が装着され、実
質的に非回転の軸受ハウジング１１６上に回転自
在に支持されている。軸受ハウジング１１６の回
転は、例えば該ハウジングと支持ハウジング１１
１との間に設けた回り止めピンによつて、あるい
は、軸受ハウジングを支持ハウジングに機械的に
連結するために用いられる手段によつて防止する
ことができる。

軸受ハウジング１１６は、軸１１３と支持ハウ
ジング１１１との間に位置し、環状スペーサ部材
１１８によつて相互に連結された少くとも１対の
軸方向に隔置した軸受手段またはブロツク１１７
から成つている。軸方向に隔置した軸受手段１１
７と環状スペーサ部材１１８とは一体の部材とし
てもよいが、一般には別個の部材として適当な手
段によつて結合する。

軸受手段１１７は、後述するように潤滑油供給
系統を通して供給される薄い潤滑油膜上に軸１１
３を支持する。第１図の実施例では、軸受手段１
１７は、１対のジヤーナル軸受１１９ａ，１１９
ｂと、１対のスラスト軸受１２２ａ，１２２ｂを
構成している。

軸受ハウジング１１６は、回転機械に使用する
には、一般に金属製とするのが適当である。例え
ば、回転機械が極低温式膨脹機である場合、軸受
ハウジングはステンレス鋼、チタン、ベリリウ
ム、銅などのいろいろな材料で形成することがで
きる。また、軸受ハウジングは１つ以上の材料で
形成することもできる。例えば、軸方向に隔置し
た軸受ブロツク１１７を１つの材料で形成し、環
状スペーサ部材１１８を別の材料で形成すること
ができる。

軸１１３の体積に対して軸受ハウジングの体積
を変えることができることと、軸受ハウジングの
材料選定の融通性とにより、軸に対する軸受ハウ
ジングの質量比を広い範囲に亘つて変更すること
ができる。そして、軸に対する軸受ハウジングの
質量比を変えることにより、回転機械の固有振動
数を変更し、該固有振動数が所望の作動範囲と一
致することがないように機械を設計する。一般的
には、軸に対する軸受ハウジングの質量比は、約
0.01〜1.0の間とす。軸１１３の質量には、ター
ビンホイル、圧縮機ホイールおよび該軸の他の必
要部品の質量が含まれる。

軸受ハウジング１１６は、非回転であるが、回
転軸１１３の振動に同期して自由に揺動する。軸
受ハウジングのこの揺動は、軸受ハウジング１１
６を軸方向に隔置した弾性支持部材またはばね１
２０によつて静止支持体１１１に弾性的に連結す
ることによつて可能にされる。各弾性部材１２０
は、軸受ハウジング１１６の周りに複数個設けら
れる場合は、応答（レスポンス）の対称性を保持
し、軸受ハウジング１１６を支持ハウジング１１
１との同軸位置へ向けて押圧するように軸受ハウ
ジングの周りにほぼ対称的に配置する。

弾性支持部材１２０は、例えば、波形ばねまた
はコイルばねなどの任意の型式のものであつてよ
く、相当大きな荷重を受けない限り撓みに抵抗す
るのに十分な剛性を有するものとする。弾性支持
部材１２０は、金属製ばねであることが好まし
い。金属製とした場合、弾性支持部材は、軸受ハ
ウジング１１６または支持ハウジング１１１と一
体に形成することができるが、一般には、それら
のハウジングとは別体とする。

弾性支持部材１２０は、粘性減衰手段１２１の
軸方向の端部と接するようにしてもよいがそれら
の端部から離隔させることが好ましい。更に弾性
支持部材は、それらに及ぼされる力が軸受手段１
１７の軸受表面１１９ａ，１１９ｂに及ぼされる
力とは軸方向にずれる（即ち、半径方向に整列し
ない）ように配置することができる。換言すれ
ば、弾性支持部材は心ずしも軸受手段と半径方向
に整列するように配置する必要はない。

弾性支持部材は、回転機械の安定限界をできる
だけ高くするように粘性減衰手段の設計と連関さ
せて選択する。当業者には明らかなように、弾性
支持部材の剛性が高すぎると、粘性減衰の有効性
が損われ、反対に弾性支持部材が柔軟にすぎる
と、軸受ハウジングの過度の静的撓みまたは変位
を可能にし、組立体１１０の有効作動を不能にし
てしまう。

弾性支持部材１２０によつて許容される、支持
ハウジング１１１内での軸受ハウジング１１６の
振動は、粘性減衰手段１２１によつて抑制され
る。粘性減衰手段は、静止支持ハウジング１１１
の内側面と軸受ハウジング１１６の外側面との間
にそれらの共通の軸線方向の長さの少くとも一部
に沿つて設けられた狭いほぼ均一の環状空間また
は狭い半径方向の間隙によつて構成する。

この半径方向の間隙は、軸方向の長手に沿つて
均一である。図示の実施例においては、この半径
方向の間隙は、約0.0508〜1.397mm（0.002〜
0.055in）、好ましくは約0.0762〜0.381mm（0.003〜
0.015in）とすることができる。

減衰手段即ち環状空間１２１には、特定の用例
に適する粘性および化学的特性を有する物質を充
填する。一般に、使用される物質は、流体であ
り、軸受に用いられる流体と同じものが好まし
い。本発明に使用するのに適する粘性物質は多数
あり、例えばグリコールおよび水、およびシリコ
ーン、ジエステル、ポリマー油、燐酸エステルな
どの天然および合成油が挙げられる。

減衰手段１２１内の粘性物質として流体を用い
た場合、適当な供給回路を使用する。以下に図示
の供給回路について説明する。

減衰手段１２１によつて提供される減衰の度合
は、減衰手段の軸方向の長さに応じて異る。本発
明の構成によれば減衰手段の軸方向長さは軸受の
軸方向の長さによつては制限されないから、どの
ような寸法の軸受に関しても従来可能であつたよ
り大きな減衰を達成することができる。この能力
は、より高い回転振動数において特に有用であ
る。しかも、軸の支持体即ち軸受１１７および弾
性支持部材１２０の設計にも、性能にも影響を及
ぼすことなしに、減衰手段の軸方向の長さを増大
させることによつて減衰度を増大させることがで
きるので、得られる減衰の大きさは、組立体全体
の剛性特性を変えることなく広い限度範囲に亘つ
て変更することができる。

更に、本発明の軸受系は、従来可能であつたよ
り減衰提供の上での融通性がはるかに高い。当業
者には明らかなように、減衰力は、 Ｄ（Ｌ／Ｃ）³ に比例する。ここで、Ｄは流体充填間隙の直径、
Ｌは該間隙の長さ、Ｃは間隙の半径方向の深さ即
ち幅である。先に述べたように、Ｌを増大させる
ことによつて減衰度を増大させることができる。
あるいはまた、Ｃは減少させることによつても減
衰度を増大させることができる。ただし、Ｃは、
機械加工の公差の面からみて約0.0254mm
（0.001in）以下に減少させることは望ましくな
い。また、そのような僅少クリアランスは各部品
の熱変形によつてゼロになつてしまう可能性もあ
り、粘性流体内に取込まれた塵や、回転子の円錐
状の傾きによつても、軸受ハウジングの所要の相
対運動が阻止あるいは制限される可能性がある。
本発明の軸受系においては、必ずしもＣを減少さ
せる必要なしに、Ｌを増大させることによつて減
衰度を増大させることができ、従つて、流体内に
含まれた塵、機械加工の公差、回転子の円錐状の
傾動、および熱変形などの問題を首尾よく解決す
るので、上述の制約が克服される。

本発明の好ましい実施例においては、粘性減衰
手段１２１をスペーサ部材１１８と支持ハウジン
グ１１１との間に配置する。その場合、粘性減衰
手段が、軸受面を介して伝えられる軸受力の作用
方向と半径方向に整列する位置に配置されないと
いう点で好ましい。

このように、本発明を使用すれば、装備された
軸受の長さによつて可能な減衰量に制限されるこ
となく、所要の減衰度を提供することができる。

軸１１３の両端には、静止支持ハウジング１１
１内に収容されるようにタービンホイールまたは
インペラ１４０と、圧縮機ホイールまたはインペ
ラ１４１が固定されている。膨脹させるべき高圧
流体は、タービンホイール１４２およびタービン
渦形室１４３を通り、ノズル（図示せず）を通つ
てタービンホイール１４０内へ半径方向に導入さ
れる。この流体は、ホイール１４０と環状シユラ
ウド１４６との間に延在する多数のブレード１４
５によつて画定される通路１４４を通り、タービ
ン出口デイフユーザ１４７へ軸方向に流出する。
加圧された流体がタービンホイール１４０を通つ
て膨脹することにより軸１１３を回転させ、該軸
が何らかの動力消費装置、この実施例では圧縮機
ホイール１４１を駆動する。

圧縮機ホイール１４１の回転により流体が圧縮
機吸入口１４８を通して吸引され、ホイール１４
１と環状シユラウド１５１との間に延在する多数
のブレード１５０によつて画定される圧縮機通路
１４９を通る間に加圧され、圧縮機渦形室１５２
および出口デイフユーザ１５３を通して排出され
る。

軸１１３は、軸受ハウジングのジヤーナル軸受
１１９ａ，１１９ｂによつて回転自在に支承さ
れ、スラスト軸受１２２ａ，１２２ｂによつて軸
方向の位置に定められる。軸受ハウジング１１６
は静止支持ハウジング１１１の孔内に位置づけさ
れる。支持ハウジング１１１は、一般に、幾つか
の別個の部品を適当な締着具により結合すること
によつて構成する。各ジヤーナル軸受およびスラ
スト軸受対１１９ａ，１２２ａおよび１１９ｂ，
１２２ｂは、環状の軸受手段１１７によつて構成
する。軸受手段１１７の軸受面へは、入口１２３
および潤滑流体分岐管１２４，１２５を有する潤
滑流体回路を通して潤滑流体を供給する。即ち、
溜めから吸引された潤滑流体は、入口１２３へ導
入され、分岐管１２４，１２５を通して送給さ
れ、適当な径の供給オリフイスを通してジヤーナ
ル軸受１１９ａ，１１９ｂおよびスラスト軸受１
２２ａ，１２２ｂへ圧送される。潤滑流体は、各
ジヤーナルおよびスラスト軸受を通つて軸方向お
よび半径方向に流れ、各軸受を潤滑するととも
に、軸１１３を半径方向ならびに軸方向の荷重に
抗して支持する働きをする。

図示の実施例では、軸１１３を支持する１対の
ジヤーナル軸受に加えて、１対のスラスト軸受が
設けられているが、もちろん、スラスト力が問題
にならない場合は、スラスト軸受を設ける必要は
ない。また、スラスト力が存在する場合、そのス
ラスト力が一方向にのみ及ぼされるように構成す
ることができれば、スラスト軸受を１個だけ設け
ればよい。

ジヤーナル軸受１１９ａ，１１９ｂから流出し
た潤滑流体は、それぞれ環状凹部１２６，１２７
へ流入し、次いでドレン導管１２８，１２９を通
つて主潤滑流体収集室１３０内へ流れ、そこでス
ラスト軸受１２２ａ，１２２ａから排出された潤
滑流体と合流する。粘性減衰手段１２１に充填す
るのに使用される流体が、軸受を潤滑するために
使用される流体と同じである場合は、粘性流体を
粘性減衰手段１２１から潤滑流体収集室１３０内
へ通すための小さいオリフイス１３７をスペーサ
部材１１８に穿設することができる。潤滑流体
は、室１３０から潤滑流体ドレン出口１３１を通
して排出される。

潤滑流体が軸１１３に沿つて膨脹機（タービ
ン）ホイール１４０および圧縮機ホイール１４１
の方に向つて滲出するのを防止するために、軸受
とホイール１４０，１４１との間にラビリンス型
シール１３２，１３３を配置する。これらのシー
ルは、軸１１３に密な間隔のナイフ状凸条を機械
加工し、軸と軸受ハウジングとの界面に沿つて制
御流路を創生することによつて形成することがで
きる。これらのラビリンスシール内へその両端の
間の地点で通路１３４，１３５を通してシールガ
スを注入する。シールガスは、ラビリンスシール
の両端に向つて軸方向に漏れ出るのに十分な圧力
で注入する。かくして、シールガスは、組立体１
１０の作動室（即ち、タービンホイールおよび圧
縮機ホイールが収容されている室）を潤滑流体に
対して密封するとともに、作動室から作動流体が
軸受系内へ漏出し、潤滑流体と混合するのを防止
する。

上記ラビリンスシールは、軸１１３と一体であ
るから、弾性支持部材１２０が軸受ハウジングの
周りにほぼ対称的に配置されて軸受ハウジング１
１６を支持ハウジング１１１に対して同心関係に
維持している場合は、ラビリンスシールのところ
における同心性が高められる。これは、当業者に
は周知のように、偏心シールは、同心シールの３
倍もの多量のシールガスを消費することからみ
て、有利である。

先に述べたように、弾性支持部材１２０はそれ
に及ぼされる力が軸受手段１１７の軸受表面１１
９ａ，１１９ｂに及ぼされる力とは軸方向にずれ
るように配置されているので、軸１１３に作用す
る力の大きさとと軸受ハウジング１１６に作用す
る力の大きさとが異なる場合、軸と軸受ハウジン
グとの同心関係が失われることがある。しかしな
がら、ラビリンスシール即ち軸シール１３２，１
３３は、軸１１３と軸受ハウジング１１６の互い
に対向する表面によつて形成されているので、こ
の軸シールを通るシールガスは、軸１１３の表面
と軸受ハウジング１１６の表面の両方に圧力を及
ぼし、両者の同心関係を回復させる働きをする。

軸受ハウジング１１６は、軸方向に隔置した軸
受ブロツク１１７，１１７と、該両軸受ブロツク
を相互に連結した環状スペーサ部材またはカート
リツジ型スペーサ１１８とから成つている。軸受
ブロツク１１７は、その周りに円周方向に隔置し
た複数個のねじ１３６によつてスペーサ部材１１
８に固定する。軸受ハウジング１１６は、２つの
隔置した金属製の弾性支持部材１２０によつて静
止支持ハウジング１１１に弾性的に連結されてい
る。ばね１２０は、軸受ハウジング１１６が回転
軸１１３の振動と同期して揺動するのを許容す
る。

いろいろな励振源によつて惹起される軸受ハウ
ジング１１６の振動は、支持ハウジング１１１の
内側面と環状スペーサ部材１１８の外側面との間
の半径方向の間隙から成る粘性減衰手段１２１に
よつて抑制される。図示の実施例では、粘性減衰
手段１２１は、ジヤーナル軸受およびスラスト軸
受を潤滑するのに使用されるのと同じ流体で満た
される。この流体は、潤滑流体回路の潤滑流体分
岐管１２４，１２５から適当な供給導管を通して
減衰手段１２１内へ注入される。ただし、この減
衰用流体は、任意の適当な物質であつてよく、必
ずしも軸受を潤滑するための流体と同じものでな
くてもよい。

必要ならば、それぞれの流体通路を分離するた
めに、例えばニトリルゴム製Ｏリングや、ピスト
ンリングなどの適当な環状部材を支持ハウジング
１１１と軸受ハウジング１１６との間に介設す
る。

図示の実施例では回転軸を支持するジヤーナル
軸受を使用しているが、本発明は、ジヤーナル軸
受即ち流体膜軸受に限定されるものではなく、例
えば玉軸受、ころ軸受、磁気軸受などの他の型式
の軸受を使用することもできる。本発明は、軸受
のサイズを増大させる必要なしに、減衰度を増大
させるための手段を提供するので、軸受荷重を減
少させ、玉軸受などの非流体膜式軸受の軸受寿命
を延ばすのに特に有用である。なぜなら、非流体
膜式軸受は、外部要因により誘発される振動を減
衰させるための固有の減衰能力が非常に小さいか
らである。

当業者には周知のように、タービンや圧縮機の
ような流体処理回転機械においては、シールガス
および潤滑用流体の消費量を最少限にし、機械の
効率を高めるために、軸に沿つてのガスおよび液
体シールのための極めて密なクリアランスが必要
とされるこの点、本発明においては軸受ハウジン
グ１１６が完全に固定ではなく、軸１１３と共に
振動することを許されるので、両者の間のラビリ
ンスシール１３２，１３３が両者の間の設計クリ
アランスおよび心合関係を維持し易い。従つて、
軸と軸受ハウジングとの間の変位が抑制されると
いう利点は、また、軸シールにとつて有利であ
り、シシールクリアランスの設計寸法を小さくす
ることができる。

叙上のように、本発明の構成によれば、軸支持
と、柔軟（弾性）支持と、粘性減衰とを実質的に
独立して提供することができ、しかもそれらの３
つの要素のどの１つをも、他の２つの要素に影響
を及ぼすことなく最適レベルに調整することがで
きる軸受系が得られる。これは、大きな粘性減衰
が必要とされる高速回転機械において特に有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の軸受組立体を用いた膨脹タ
ービン駆動式圧縮機の断面図である。 １１１：静止支持ハウジング、１１３：軸、１
１６：軸受ハウジング、１１７：軸受手段、１１
８：スペーサ部材、１２０：弾性支持部材、１２
１：粘性減衰手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転自在の軸１１３を実質的に心合状態で位
   置づけするため長手方向の貫通開口を有する静止
   支持ハウジング１１１と、前記軸と支持ハウジン
   グとの間に配置されており、各々該軸を回転自在
   に支持するための軸受表面を有する少なくとも１
   対の軸受手段１１９ａ，１１９ｂと、該軸を支持
   しない態様で該１対の軸受手段の間に配置された
   スペーサ部分１１８とから成る実質的に非回転の
   軸受ハウジング１１６から成る軸受系であつて、 前記軸受表面の軸方向の長さより長い、前記支
   持ハウジング及び軸受ハウジングの軸方向の長さ
   の少なくとも１部分に沿つて該支持ハウジングと
   軸受ハウジングとの間に画定されたほぼ均一な環
   状空間１２１と、該支持ハウジング及び軸受ハウ
   ジングの該軸方向長さ部分を通して該環状空間に
   満たされた粘性物質とから成る粘性減衰手段が設
   けられ、複数個の弾性支持部材１２０が軸方向に
   間隔を置いて前記軸受ハウジング及び支持ハウジ
   ングに接触するようにして配置され、かつ、該弾
   性支持部材は、それらに及ぼされる力が前記軸受
   手段に及ぼされる力とは軸方向にずれるように配
   置されており、前記軸受ハウジングと軸の互いに
   対向する表面が両者の軸方向の長さの少なくとも
   一部分に沿つて軸シール１３２，１３３を形成す
   るようになされたことを特徴とする軸受系。 ２ 前記軸受手段はジヤーナル軸受である特許請
   求の範囲第１項記載の軸受系。 ３ 前記粘性物質は粘性流体である特許請求の範
   囲第１項記載の軸受系。 ４ 前記粘性減衰手段の前記環状空間は前記スペ
   ーサ部分と支持ハウジングとの間に画定されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の軸受系。 ５ 前記弾性支持部分は金属製のばねである特許
   請求の範囲第１項記載の軸受系。 ６ 前記弾性支持部材は前記軸受ほハウジングの
   周りにほぼ対称的には位置されている特許請求の
   範囲第１項記載の軸受系。 ７ 前記弾性支持部材は、前記粘性減衰手段の両
   端から離隔した位置に配置されている特許請求の
   範囲第１項記載の軸受系。