JPS6324171B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 回転軸を支持するベアリングの設計において
は、回転軸上の軸方向及び半径方向の荷重、回転
軸の作動速度の領域、作動中の温度変化、回転軸
の振動等の数多くの変数が考慮されなければなら
ない。これらの変数によつて課せられる要求のい
くつかを満足させるよう試みた多くのベアリング
設計がなされてきた。しかしながら、かかる設計
は上記の他の変数によつて課せられる最低基準を
満足させるようにある所望の性能に妥協せざるを
得なかつた。このような妥協的な設計はある限定
された設計領域においては満足な性能をもたらす
ものの、かかる設計によるベアリングは変化する
荷重を支持しかつ様々な振動的な力を受ける広範
な速度範囲にわたつて作動されねばならない時に
は満足なものではない。このようなベアリングの
作動環境は一般的に高速のロータ軸を支持する遠
心圧縮機において問題となる。

スクイーズフイルム形ダンパベアリングは高速
の軸回転と変化する軸受荷重の下における振動の
問題を解消する１つの手がかりとなつている。今
日用いられているスクイーズフイルム型ベアリン
グシステムには２つの一般的なタイプがある。第
１のタイプは円周上のスクイーズフイルムクリア
ランスであつて、この場合荷重の支持性能は心出
しスプリング配列の使用によつて達成されてい
る。かかる複雑なスプリングによる心出し機構
は、その誤差許容度のために高価であつて満足な
ものではない。このようなタイプのベアリング
は、米国特許第3121596；3994542；4097094号明
細書に示されている。第２のタイプのスクイーズ
フイルム型ダンパベアリングは上記の心出しスプ
リングは用いておらず、振動状態の下におけるス
クイーズフイルム中のキヤビテーシヨンに依存し
て荷重支持性能を達成している。かかる荷重支持
性能は、制御が困難であつてキヤビテーシヨンの
ためにスクイーズフイルムの減衰特性の大部分を
失う。これらのタイプのスクイーズフイルムにお
いては、高い振動加速度による減衰キヤビテーシ
ヨンがベアリング構造における減衰性能の大部分
の損失をもたらす。アルバート・レイモンデイの
米国特許第3863996号明細書においては、回転軸
を包囲する動圧層から潤滑流体をブリードさせる
ために、ある内部室が用いられている。かかるブ
リード潤滑はベアリング構造体の内部を通してイ
ンナーベアリングの外周面に設けた複数の静圧ポ
ケツトにもたらされる。この場合、加圧された潤
滑流体を付与されたポケツトは、ベアリングとそ
れに対応する支持構造体間に流体から成る減衰層
を提供する。しかしながら、米国特許第3863996
号明細書の技術においては、動圧軸受の動圧層か
ら潤滑流体をブリードして静圧軸受の静圧ポケツ
トに供給しているので、折角生じた動圧層の動圧
が減少して動圧軸受の負荷容量が減少し、このた
めに動圧軸受の面積を増大させる等の処理が必要
となり、また静圧軸受に供給される潤滑流体の圧
力は動圧軸受の作動状態に応じて変化するので、
静圧軸受の剛性と減衰作用を動圧軸受の作動状態
と無関係に所望の値に設定することができないと
いう問題がある。さらに米国特許第3863996号に
おいては、動圧軸受と静圧軸受の両部分から潤滑
流体を漏出させているので潤滑流体の消費量が増
大するという問題がある。本発明はこのような問
題を解決しようとするものである。

このために、本出願の第１の発明によるベアリ
ング組立体は、動圧的な関係において回転軸を回
転自在に支持するためにその中心に軸方向に延び
る内孔を有する筒状のインナーベアリング部材
と、該インナーベアリング部材の外周面を包囲す
る内孔を有しその内面が前記インナーベアリング
部材の外周面から半径方向に隔てられてそれらの
面の間に室を形成するアウターベアリング部材
と、前記両ベアリング部材の間に軸方向に間をお
いて設けられ前記両ベアリング部材と共働して前
記室が密閉した容積室であるようにする弾圧的な
一対の密封手段とを備え、前記両ベアリング部材
の内孔が互いにほぼ一致した中心軸線を有し、前
記両ベアリング部材の少なくとも１方が前記容積
室と連通しかつ前記中心軸線に関して等角度間隔
にて設けられた少なくとも３つのポケツトを有
し、前記アウターベアリング部材が前記各ポケツ
トと前記容積室に外部からの圧力流体を供給する
第１流路手段を有し、さらに前記インナーベアリ
ング部材に前記容積室を前記インナーベアリング
部材の内孔に連通させて前記容積室から前記イン
ナーベアリング部材の内孔に至る流体の流通路を
形成する第２流路手段を設けて成り、圧力流体が
前記第１流路手段を通して前記各ポケツトに流入
し前記容積室を通して流れて前記インナーベアリ
ング部材を支持する静圧軸受を形成し、さらに同
圧力流体が前記容積室から前記第２流路手段に流
れ同第２流路手段を通して前記インナーベアリン
グ部材の内孔に流れて前記回転軸を支持する動圧
軸受を形成する経路を形成したものであり、第２
の発明によるベアリング組立体は、第１の発明の
前記第１流路手段に潤滑流体を供給して前記各ポ
ケツトに導く油圧ポンプ手段を備えたものであ
り、また第３の発明によるベアリング組立体は、
第１の発明における第１及び第２流路手段の少な
くとも一方が同流路手段の圧力流体の圧力を検出
する圧力検出手段を備えたものである。

本発明においては、このように単一構造体に２
つのベアリングを設けた。この場合、インナーベ
アリングはベアリングシステム全体の回転支持を
有効になし得るように設計され得る動圧軸受であ
つて、このインナーベアリングの有効な支持剛性
は、当該システムの減衰作用の大部分が得られる
外側の静圧スクイーズフイルムに振動的な運動を
もたらすように、外側の静圧スクイーズフイルム
の支持剛性よりも大きなものとなつている。この
種の動圧軸受においては、回転軸が振動的な力を
受けて変位すると、動圧スクイーズフイルムを形
成する潤滑油との相互作用により、回転軸は振動
荷重による変位方向と直角方向にも変位するクロ
スカツプリング作用を生ずる。このクロスカツプ
リング作用は作動条件により、振れ回りによる回
転軸の振動を増幅するように作用する場合（ネガ
テイブなクロスカツプリング効果）と、このよう
な回転軸の振動を減衰するように作用する場合
（ポジテイブなクロスカツプリング効果）とがあ
る。しかして、本発明においては内側の動圧軸受
の動圧スクイーズフイルムによる支持剛性を外側
の静圧軸受の静圧スクイーズフイルムによる支持
剛性よりも大きなものとしているので、動圧軸受
によるネガテイブを含むクロスカツプリング効果
は極めて小となる。従つて本発明を適用した場合
には、ベアリングの有効な支持剛性を最小にし一
方有効な減衰作用を最大にするという矛盾した目
的のために動圧軸受を微細に調整することはもは
や必要ではない。事実、上記のインナーベアリン
グは負荷とピーク時の作動圧に関して極めて控え
めに設計され得る。

一方、アウターベアリングは上記インナーベア
リングを回転不能に支持する構造体であつて、こ
のアウターベアリングは複数のランドに隣接する
複数の静圧ポケツトを使用している。この場合２
つのランド間にて１つのポケツトからオイルの流
れがもたらされ薄膜状のスクイーズフイルムが形
成される。このスクイーズフイルムがベアリング
システムに減衰作用をもたらし、かつ上記インナ
ーベアリングの心出し作用をもたらす。しかし
て、インナー及びアウターの両ベアリングは相対
回動をしないので、その間の静圧スクイーズフイ
ルムによりクロスカツプリング効果が生ずること
はない。このように全てのベアリング設計のスク
イーズフイルム部分は、クロスカツプリング効果
が極めて小さいかまたは全く有していないため、
設計者はたとえばポケツトの径・数・軸方向の長
さ、軸方向のランドの長さ、周方向のポケツトの
長さ、制限オリフイスのサイズ、半径方向のスク
イーズフイルムのクリアランス、潤滑油特性、潤
滑油供給圧、静圧ポケツトの間隔と位置などの静
圧スクイーズフイルムの寸法形状をコントロール
することによつて動圧軸受とは独立的に所望の支
持剛性と所望の減衰作用の寄与を自由に設定する
ことができる。このスクイーズフイルムの特性は
静圧的であるので、動圧効果はもたらされず、こ
れにより全てのベアリングシステムの有効な支持
剛性と減衰特性を機械的作動の広い範囲にわたつ
て満足なレベルに維持し得る。外部から潤滑油が
供給され制御される静圧スクイーズフイルムベア
リングは、そのフイルム形状のみならず独立的に
制御される潤滑油の供給によつて荷重支持特性す
なわち支持剛性をもたらす。しかも回転軸のセン
タリングがスプリングのような機械的手段による
ことなくなされる。またスクイーズフイルムのキ
ヤビテーシヨン及びそれに付随する粘性減衰の損
失は潤滑油供給圧の制御によつて簡単に解消され
る。

上述の如く、本発明によれば、動圧軸受に生じ
た動圧を静圧軸受の圧力源としてブリードするこ
とがないので動圧軸受の動圧を中心軸の回転速度
に応じた充分高い値に保つて動圧軸受をコンパク
トにすることができ、また静圧軸受には外部から
圧力流体を供給しているので静圧軸受の各部の寸
法形状、圧力流体の供給圧等を適切な値に設定す
ることにより、動圧軸受の作動状態の如何に拘わ
らず所望の剛性と減衰作用を与えることができ
る。さらに、静圧軸受の容積室は弾性的密封手段
により密閉されているので圧力流体が漏出するの
は動圧軸受からのみとなり、したがつて静圧軸受
及び動圧軸受の両方を備えているにも拘わらず、
圧力流体の消費量を減少させることができる。ま
た、前述した圧力流体の供給圧の設定は、第３の
発明において第１及び第２流路手段の少なくとも
一方に設けた圧力検出手段を使用して行うことが
できる。

次に図面を参照して説明すると、第１図は回転
軸１１を支持する上下のベアリング部材１４，１
５から成るインナーベアリングを備えた本発明の
一実施例を示している。このインナーベアリング
の上下のベアリング部材１５，１４は上下のベア
リング部材１３，１２を備えたアウターベアリン
グ内に収納されている。またインナーベアリング
の上下のベアリング部材１５，１４は符号７３，
７４，７５及び７６で示した割出しスタツドによ
つて回転しないように規制されており、各割出し
スタツド７３〜７６はアウターベアリングの各ベ
アリング部材１２，１３に設けた各孔７７に係合
している。かかる割出しスタツド７３〜７６と各
孔７７間の係合はインナーベアリング部材１４，
１５がアウターベアリング部材１２，１３によつ
て形成された内孔内にて自由に動き得るようにゆ
るくなつている。第１図〜第８図に示した実施例
は４本の割出しスタツド７３〜７６を備えて示さ
れているが他の実施例においてはインナーベアリ
ング部材のアウターベアリング部材との相対的な
回転を規制するために１本の割出しスタツドが用
いられている。第１図に見られるように、２つの
インナーベアリング部材はボルト６３と６４によ
つて１つのベアリングを形成すべく結合されてい
る。同様な方法によつてボルト６１と６２は２つ
のアウターベアリング部材１３，１２を結合して
単一のアウターベアリングを形成している。な
お、アウターベアリングはその組付け時に２つの
ベアリング部材１３，１２の適正な整合を保証す
るため割出ピン６９と７０を有している。アウタ
ーベアリングは標準のベアリング用ハウジング内
に保持され、その組付けを割出すためにピン７
１，７２が用いられ、またこれらのピン７１，７
２はアウターベアリングの回転を規制している。
第１図〜第８図に示した実施例は２つのピン７
１，７２を使用しているが、他の実施例において
はアウターベアリングの割出しと回転規制のため
に単一のピンまたはその他の手段が用いられるこ
とを理解されるべきである。

上記アウターベアリングには、２つの位置すな
わち上方と下方の部分３３，２３に設けた流体の
流入口にてオイルのような圧力潤滑油が供給され
る。この場合潤滑油は上記各流入口から上方と下
方のベアリング部材に設けた内孔３４，２４にそ
れぞれ供給される。第１図及び第３図に示したね
じ込みプラグ６５，６６，６７，６８は内孔２４
と３４に供給された潤滑油を収容している。さら
に潤滑油は内孔２４と３４から小径の内孔２５，
２６及び３５，３６をそれぞれ通して供給され
る。この場合内孔２５，２６，３５，３６は絞り
として機能し、これらの内孔は小径のオリフイス
を含み各内孔２４，３４を通してポケツト２１，
２２，３２，３１内に流れる潤滑油を規制してい
る。ポケツト２１，２２，３１，３２に供給され
た潤滑油は各ポケツトに隣接するランド上に静圧
的なスクイーズフイルムを形成して各ランドを横
切つて環状の溝４１ａ，４１ｂ内に流れる。なお
溝４１ａ，４１ｂはインナーベアリングにおける
環状の油だめ溝として機能する。第２図に示した
ように、環状の溝４１ａ，４１ｂはポケツト３１
を介して横方向に隔てられインナーベアリング部
材１４，１５の周囲に延びている。環状の溝４１
ａ，４１ｂに集められた潤滑油は孔４２，４３を
通して回転軸１１に向けて流れ動圧軸受を形成し
ている。第２図に示したように各溝４１ａ，４１
ｂはインナーベアリング部材１４，１５の内周面
に形成された動圧軸受に潤滑油を流出させるため
の孔４３ａ，４３ｂをそれぞれ有している。ま
た、下方のインナーベアリング部材１４は、上記
と同様に回転軸１１の周囲に動圧軸受を形成する
ためそれぞれ孔４２ａ，４２ｂを備えた環状の溝
４１ａ，４１ｂを有している。

第１図において、符号２０は静圧的なスクイー
ズフイルムベアリングのポケツト２１内の潤滑油
圧力を検出する手段を示していて、この手段にお
いては圧力センサーまたはゲージに接続する手段
あるいは静圧軸受の圧力を測定する他の手段を設
けて成るねじ込み金具にポケツト２１が接続して
いる。振動の適正な減衰にとつて静圧ポケツト内
の圧力が重要であることから、さらに第１図にお
いては符号２０にて示した手段と同様な圧力検出
手段が符号４０にて示されている。この手段４０
にて検出される圧力は静圧ポケツトの下流にて回
転軸１１とインナーベアリング部材１４，１５の
間に形成された動圧軸受に隣接する潤滑油圧力を
示す。

流入口２３，３３に供給される潤滑油は、たと
えば電動油圧ポンプ、アキユムレータまたはその
他の油圧源などの独立的な圧力流体源から付与さ
れる。かかる圧力流体源は、回転軸の回転とは独
立的に潤滑流体を供給する。すなわち、圧力流体
は回転軸のすべての速度と負荷領域にわたつて実
質的に一定の圧力にて流入口２３，３３に付与さ
れる。第１図〜第８図に示した実施例において
は、潤滑流体が流入口２３，３３に流入するよう
になつているが、他の実施例においてはプラグ６
５，６６，６７，６８に接続した配管を通して内
孔２４，３４に潤滑油が供給されてもよい。この
ような軸方向の潤滑油供給は、上方と下方の部分
がプラグ６７と６６に対応する内孔内に供給され
る潤滑油によつて別々に潤滑されるような分割型
のベアリングに適している。

第２図に示した上方のアウターベアリング部材
１３はボルト６１と６２によつて下方のアウター
ベアリング部材１２にクランプされている。ここ
に示した部分的断面においては、インナーベアリ
ング部材１５の外周面が示されており、静圧ポケ
ツト３１の１つが部分的に示されている。ここに
見られるように、ポケツト３１に隣接して環状の
溝４１ａ，４１ｂがありこれらの各溝４１ａ，４
１ｂは動圧軸受に向けて内方へ潤滑油を供給する
孔４３ａ，４３ｂを有している。以下の説明にお
いて軸方向とは回転軸の中心軸を意味するものと
して用いられる。第２図を参照する弾性材料より
なるシールリング５４ａと５４ｂは環状の溝４１
ａ，４１ｂの半径方向の外側に設けられている。

第４図はインナーベアリングを形成するよう組
付けたインナーベアリング部材１４，１５を示し
ている。ここに見られるようにインナーベアリン
グの内周面４６はジヤーナルタイプのベアリング
を形成している。なお内周面４６にはその他のタ
イプの動圧軸受が適用され得る。またインナーベ
アリングには内孔４３ａ，４２ａによつて潤滑油
または他の潤滑流体が供給される。ここに供給さ
れる潤滑油は静圧スクイーズフイルム層を通過し
た後環状の溝４１ａ，４１ｂ内に前もつて集めら
れる。第４図においてはインナーベアリング部材
１４，１５の外周面に設けた環状のシール溝４４
ａが示されており、また第５図においては環状の
シール溝４４ａと４４ｂがともによく示されてい
る。これらのシール溝４４ａ，４４ｂには、内外
のベアリング構造体間の環状空所を効果的にシー
ルするため、弾性のガスケツト材料またはＯリン
グのような公知の密封手段が設けられる。また第
５図においては、環状溝４１ａ，４１ｂが示され
ている。ここに見られるように環状溝４１ａと４
１ｂはインナーベアリング部材１５の外周面に間
隔を付与して設けられている。上述したように、
インナーベアリング部材１４，１５の外周面４５
に沿つて静圧スクイーズフイルムが形成される。
環状溝４１ａ，４１ｂ内に集められた潤滑流体
は、第４図及び第５図から明らかなように孔４３
ａ，４３ｂ，４２ａ，４２ｂによつて内面４６に
形成された動圧軸受に供給される。本実施例は内
面４６に形成される動圧軸受に外周の環状溝４１
ａ，４１ｂから潤滑油を供給するため上記の４つ
の連通孔を使用している。

第３図にては、下半分のアウターベアリング部
材１２が示されていて、この部材１２には２つの
静圧ポケツト２１，２２が設けられている。これ
らの静圧ポケツト２１，２２には内孔２４から得
られる潤滑油が孔２５，２６によつて供給され
る。この場合各ポケツト内における孔２５，２６
の開口は静圧軸受の作動パラメータに一致する径
のものとなつている。なお静圧ポケツト２１，２
２，３１，３２に開口する各連通孔の大きさは絞
りとして機能するようなオリフイスであつてもよ
い。ちなみに、他の実施例においては着脱可能な
オリフイスが用いられる。

再び第１図を参照するに、静圧ポケツト２１，
２２，３１，３２は回転軸のまわりに等間隔にて
設けられアウターベアリング部材１３，１２に設
けたランド５０，５１，５２，５３によつて分離
されている。これらの静圧ポケツト２１，２２，
２３，２４及びランド５０，５１，５２，５３に
隣接し、前記環状の溝４１ａ，４１ｂの間におい
て、アウターベアリング部材１２，１３とインナ
ーベアリング部材１４，１５の間に成形される環
状の空所は静圧スクイーズフイルム領域として機
能する。本実施例のベアリングの作動時において
は、静圧軸受がアウターベアリング内にてインナ
ーベアリングを心出しさせかつ回転軸からインナ
ーベアリングに伝達される振動を減衰させる役目
を果たす。インナーベアリングの外周面と各ラン
ドとの間の半径方向の隙間は、上記のスクイーズ
フイルムが速度と負荷作動の全域にわたつて十分
に回転軸に加わる振動を減衰させかつ同回転軸を
支持するようにベアリングの設計において変更さ
れ得る。ランド５０〜５３に加えて、静圧ポケツ
ト２１，２２，３１，３２に隣接するインナーベ
アリングとアウターベアリング間の環状隙間にも
静圧スクイーズフイルムが形成される。これらの
領域の１部が第８図において符号Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ
により示されている。

第６図においては、本実施例の変形例が概略的
に示されていて、この変形例は上半分８３と下半
分８２から成るアウターベアリングと上半分８４
と下半分８５から成るインナーベアリングを備え
ている。ここに示した例においては、潤滑油のよ
うな潤滑流体が絞り９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９
７ｄを設けた流路を通して半径方向に内方へ流入
する。かくして、潤滑流体は各絞りに隣接するポ
ケツト８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄに充満し
インナーベアリング部材８４，８５を包囲し、イ
ンナーベアリング部材８４，８５の外周面に隣接
する面とアウターベアリング部材８３，８２の内
周面に隣接する部分との間に薄いスクイーズフイ
ルムを形成する。これらの隣接する面領域の１部
は等間隔に設けた８６ａ〜８６ｄを分離する領域
となつている。第６図においては、インナーベア
リングの外周面と各ポケツトを分離している各ラ
ンド間に形成されるスクイーズフイルムが符号
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにて示されている。なお、アウタ
ーベアリング部材の内周面に他のランドを設けて
これらのランドが薄いスクイーズフイルムの軸受
部分として用いられてもよい。第６図においては
図示の目的のためにスクイーズフイルム領域Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄのみが示されている。上記の静圧軸受
からの潤滑流体は孔８７ａ，８７ｃを通して流れ
回転軸８１を支持する内側の動圧軸受８８に供給
されている。

不均衡な動的負荷条件下にて回転軸８１に振動
が生じるような作動時においては、上記の動圧軸
受８８はほとんど減衰作用をもたらさずインナー
ベアリング部材８４，８５に対する振動力の伝達
部材として作用する。かかる振動時にインナーベ
アリング部材８４，８５は振動して上記静圧軸受
の中心から外れるように作用して間隙Ａ，Ｂ，Ｃ
またはＤの少なくとも１つを狭くする。このため
狭くされたスクイーズフイルムはその領域を流れ
る潤滑油を結果的に減少させることとなりこの結
果絞られた潤滑油の流れは隣接するポケツト内と
スクイーズフイルム領域内に高い圧力を生じさせ
る。かかる圧力上昇は半径方向の内方に作用して
インナーベアリング部材と回転軸を中心位置に強
制的に戻すように作用する。ここに見られるよう
に、上記静圧軸受に圧力をもたらすために独立的
な潤眼油の供給がなされる場合には、かかる静圧
軸受は回転軸の回転速度とは関係なく振動減衰を
最高に果たすように設計され得る。第６図に示し
たスクイーズフイルムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに加えて各
ポケツトに軸方向に隣接する他のスクイーズフイ
ルムを形成してこれらのスクイーズフイルムが上
記静圧軸受における振動減衰作用をもたらすよう
にしてもよい。

第７図を参照すると、ここにおいては第６図の
ベアリング組立体の横断面が示されている。この
図によつて明らかなように、潤滑油または他の潤
滑流体がベアリング内に流入して各絞り９７ｄ，
９７ｂを通して半径方向の内方へ流れポケツト８
６ｂと８６ｄにそれぞれ流入する。かくして、ア
ウターベアリングの内面とインナーベアリングの
外周面間の領域、たとえば領域Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈに
おいてインナーベアリング部材８４，８５を支持
する薄い静圧スクイーズフイルムが形成される。
これらの領域はポケツト８６ｂと８６ｄの横方向
にあつて第６図に示したスクイーズフイルム領域
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに付加されている。これらの領域
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを通して流れる潤滑油は環状溝９
４ａ，９４ｂに集められる。かくして形成された
静圧軸受は弾性シール８９ａ，８９ｂによつて軸
方向の範囲にて密封されている。また潤滑油は孔
８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄを通して内方の
動圧軸受８８に向けて流れ続ける。これにより、
動圧軸受８８への油圧供給は回転ベアリングの潤
滑をもたらすのに十分である。第７図において見
られるように静圧軸受と動圧軸受から成るベアリ
ングシステムを通る潤滑油の流れは薄いスクイー
ズフイルム層それ自体における流れを除いて、半
径方向の内側に向かつている。薄いスクイーズフ
イルム層における潤滑油の流れは回転軸の回転に
関して軸方向である。ここに見られるように、回
転軸８１とインナーベアリング部材８５間の隙間
は動圧軸受８８の軸端から潤滑油が洩れるように
している。この潤滑油の洩れがベアリングシステ
ムからの潤滑油の流路の出口をもたらしている。
動圧軸受から潤滑油を流出させるその他の形態は
スクイーズフイルムを通して流路が形成されかつ
動圧軸受が十分冷却されるようにして採用され
る。

第８図は、第６図のアウターベアリング部材８
２，８３の内面を展開して概略的に示している。
この図から明らかなように、アウターベアリング
部材の内面は４つのポケツト８６ａ，８６ｂ，８
６ｃ，８６ｄを有しており、これらのポケツトは
回転軸のまわりに等角度に配列されていて同様な
寸法のものとなつている。これにより、隣接する
ポケツト間にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示したようなラン
ドが形成されている。これらのランドは薄い静圧
スクイーズフイルムベアリングの外面として機能
する。加うるに、第７図にて示したような位置
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈにて薄いスクイーズフイルムベア
リングの面を形成するようその他のランドが設け
られてもよい。また、アウターベアリング部材８
２，８３の内周面の全表面積がスクイーズフイル
ムベアリングの面として用いられてもよい。この
場合、かかる付加的な領域はポケツトを備えてい
ない点線９０と９１間の面を含むものとなる。な
お、点線９０と９１は静圧軸受における密封手段
が設けられる位置を示している。第８図に示した
例によつて、薄いフイルム状のスクイーズベアリ
ングが各ポケツトの軸方向の側部にたとえばポケ
ツト８６ｂに関しては横にある面Ｅ，Ｆのように
形成されることが明らかとなる。第８図の例に生
じるような潤滑油の流れは各オリフイス９７ａ，
９７ｂ，９７ｃ，９７ｄを通してポケツト８６
ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄに流入するものとな
る。各ポケツト８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄ
に潤滑油が充満すると、その潤滑油はアウターベ
アリング部材の内面たとえばＡ〜Ｈの面に沿つて
隣接する領域に各ポケツトから流れ出しインナー
ベアリング部材の外周面との間に薄いスクイーズ
フイルム層を形成する。

ところで、ポケツト８６ａ，ｂ，ｃ，ｄはアウ
ターベアリングの内周面の幾可学図形から見たと
き浅いものと考えられるが、これらのポケツトは
その深さがインナーベアリング部材とアウターベ
アリング部材間に形成されるスクイーズフイルム
の厚さよりも数倍大きいような深さのポケツトと
なつている。先に説明したように、静圧スクイー
ズフイルム領域に振動減衰作用が有効に生じ得る
ように内側の動圧軸受を外側の静圧軸受に対して
比較的堅く設計するのが望ましい。かかるベアリ
ング設計によれば、前述の如く静圧スクイーズフ
イルム部分は、クロスカツプリング効果が極めて
小さいかまたは全く有していないので、設計者は
静圧スクイーズフイルムの寸法形状と圧力を調整
することによつて望ましい支持剛性と望ましい減
衰配分を独立的に自由に設定することができる。
上記の実施例は潤滑油の独立的な圧力源に接続さ
れた時広範な速度と負荷の領域にわたつて回転自
在に支持しかつ振動を減衰させる有効なベアリン
グシステムを形成するものとして示されてきた。
また上記においては本発明のある実施例が述べら
れてきたが、本発明はこれに限定されるものでは
なく特許請求の範囲において様々に実施されるこ
とは理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるベアリング組立体の側面
図、第２図は第１図の上面図、第３図は第１図に
示したアウターベアリング部材の下半分の平面
図、第４図は第１図のインナーベアリング部材の
部分断面側面図、第５図は第４図に示したインナ
ーベアリング部材の上半分の上面図、第６図は第
２図における６−６線に沿つて見た断面の概略を
示す断面図、第７図は第６図における７−７線に
沿つて見た断面の概略を示す断面図、第８図はア
ウターベアリング部材の内周面の展開図である。 符号の説明、１１……回転軸、１２，１３……
アウターベアリング部材、１４，１５……インナ
ーベアリング部材、２１，２２，３１，３２……
静圧ポケツト、２３，３３……流入口、４１ａ，
４１ｂ……環状溝、４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４
３ｂ……孔、５０，５１，５２，５３……ラン
ド、５４ａ，５４ｂ……シールリング、９７ａ，
９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ……絞り。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 動圧的な関係において回転軸を回転自在に支
   持するためにその中心に軸方向に延びる内孔を有
   する筒状のインナーベアリング部材と、該インナ
   ーベアリング部材の外周面を包囲する内孔を有し
   その内面が前記インナーベアリング部材の外周面
   から半径方向に隔てられてそれらの面の間に室を
   形成するアウターベアリング部材と、前記両ベア
   リング部材の間に軸方向に間をおいて設けられ前
   記両ベアリング部材と共働して前記室が密閉した
   容積室であるようにする弾性的な一対の密封手段
   とを備え、前記両ベアリング部材の内孔が互いに
   ほゞ一致した中心軸線を有し、前記両ベアリング
   部材の少なくとも１方が前記容積室と連通しかつ
   前記中心軸線に関して等角度間隔にて設けられた
   少なくとも３つのポケツトを有し、前記アウター
   ベアリング部材が前記各ポケツトと前記容積室に
   外部からの圧力流体を供給する第１流路手段を有
   し、さらに前記インナーベアリング部材に前記容
   積室を前記インナーベアリング部材の内孔に連通
   させて前記容積室から前記インナーベアリング部
   材の内孔に至る流体の流通路を形成する第２流路
   手段を設けて成り、圧力流体が前記第１流路手段
   を通して前記各ポケツトに流入し前記容積室を通
   して流れて前記インナーベアリング部材を支持す
   る静圧軸受を形成し、さらに同圧力流体が前記容
   積室から前記第２流路手段に流れ同第２流路手段
   を通して前記インナーベアリング部材の内孔に流
   れて前記回転軸を支持する動圧軸受を形成する経
   路が形成されるベアリング組立体。 ２ 前記アウターベアリングの内孔の内周面に周
   方向に隔てて形成した４つのポケツトを有し、こ
   れらポケツトの間に形成された４つのランドが実
   質的に等しい面積のものであつて、前記ポケツト
   及びランドの軸方向両側縁と前記一対の密封手段
   との間に位置する前記容積室内の領域に上記した
   圧力流体の流れがスクイーズフイルムベアリング
   を形成するようにした特許請求の範囲第１項に記
   載のベアリング組立体。 ３ 前記第２流路手段が、前記インナーベアリン
   グ部材の筒状外周に沿つて延び前記密封手段と前
   記ポケツトの間に位置する少なくとも１つの環状
   溝を備えて成る特許請求の範囲第１項に記載のベ
   アリング組立体。 ４ 前記インナーベアリング部材における動圧軸
   受の支持剛性が、前記インナーベアリング部材と
   アウターベアリング部材間の容積室内に形成され
   る前記静圧軸受による支持剛性よりも大である特
   許請求の範囲第１項に記載のベアリング組立体。 ５ 前記第１流路手段が圧力流体の供給源に接続
   する手段を備えて成る特許請求の範囲第１項に記
   載のベアリング組立体。 ６ 前記第２流路手段が前記ポケツトの軸方向両
   側縁から外方に間をおいた位置において前記イン
   ナーベアリング部材内に半径方向に形成された少
   なくとも２つの通路を備えて成る特許請求の範囲
   第１項に記載のベアリング組立体。 ７ 動圧的な関係において回転軸を回転自在に支
   持するためにその中心に軸方向に延びる内孔を有
   する筒状のインナーベアリング部材と、該インナ
   ーベアリング部材の外周面を包囲する内孔を有し
   その内面が前記インナーベアリング部材の外周面
   から半径方向に隔てられてそれらの面の間に室を
   形成するアウターベアリング部材と、前記両ベア
   リング部材の間に軸方向に間をおいて設けられ前
   記両ベアリング部材と共働して前記室が密封した
   容積室であるようにする弾圧的な一対の密封手段
   とを備え、前記両ベアリング部材の内孔が互いに
   ほゞ一致した中心軸線を有し、前記両ベアリング
   部材の少なくとも１方が前記容積室と連通しかつ
   前記中心軸線に関して等角度間隔にて設けられた
   少なくとも３つのポケツトを有し、前記アウター
   ベアリング部材が前記各ポケツトと前記容積室に
   外部からの圧力流体を供給すると共にその内部を
   流れる流れを制限する絞りを備えた第１流路手段
   を有し、前記インナーベアリング部材が前記容積
   室を前記インナーベアリング部材の内孔に連通さ
   せて前記容積室から前記インナーベアリング部材
   の内孔に至る流体の流通路を形成する第２流路手
   段を有し、さらに潤滑流体を前記アウターベアリ
   ング部材内の前記第１流路手段に供給して前記各
   ポケツトに導く油圧ポンプ手段を備えて成り、前
   記油圧ポンプ手段から供給される潤滑流体が前記
   第１流路手段を通して前記各ポケツトに流入し前
   記容積室を通して流れて前記インナーベアリング
   部材を支持する静圧軸受を形成し、さらに同潤滑
   流体が前記容積室から前記第２流路手段に流れ同
   第２流路手段を通して前記インナーベアリング部
   材の内孔に流れて前記回転軸を支持する動圧軸受
   を形成する経路が形成されるベアリング組立体。 ８ 動圧的な関係において回転軸を回転自在に支
   持するためにその中心に軸方向に延びる内孔を有
   する筒状のインナーベアリング部材と、該インナ
   ーベアリング部材の外周面を包囲する内孔を有し
   その内面が前記インナーベアリング部材の外周面
   から半径方向に隔てられてそれらの面の間に室を
   形成するアウターベアリング部材と、前記両ベア
   リング部材の間に軸方向に間をおいて設けられ前
   記両ベアリング部材と共働して前記室が密閉した
   容積室であるようにする弾性的な一対の密封手段
   とを備え、前記両ベアリング部材の内孔が互いに
   ほゞ一致した中心軸線を有し、前記両ベアリング
   部材の少なくとも１方が前記容積室と連通しかつ
   前記中心軸線に関して等角度間隔にて設けられた
   少なくとも３つのポケツトを有し、前記アウター
   ベアリング部材が前記各ポケツトと前記容積室に
   外部からの圧力流体を供給する第１流路手段を有
   し、前記インナーベアリング部材が前記容積室を
   前記インナーベアリング部材の内孔に連通させて
   前記容積室から前記インナーベアリング部材の内
   孔に至る流体の流通路を形成する第２流路手段を
   有し、さらに前記第１及び第２流路手段の少なく
   とも一方が同流路手段内の圧力流体の圧力を検出
   する圧力検出手段を備えて成り、圧力流体が前記
   第１流路手段を通して前記各ポケツトに流入し前
   記容積室を通して流れて前記インナーベアリング
   部材を支持する静圧軸受を形成し、さらに同圧力
   流体が前記容積室から前記第２流路手段に流れ同
   第２流路手段を通して前記インナーベアリング部
   材の内孔に流れて前記回転軸を支持する動圧軸受
   を形成する経路が形成されるベアリング組立体。