JP2013096312A - 回転機械とその軸受位置決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転機械において、生産性を低下させることなく、かつ、生産コストを上昇させることなく、運転時に生じる振動を抑制する手段を提供することにある。
【解決手段】回転機械１０は、回転駆動される回転体３と、回転体３を回転可能に支持する軸受５ａ、５ｂと、軸受５ａ、５ｂが取り付けられており回転体３の少なくとも一部を収容するハウジング７と、を備える。回転体３の軸方向において、ハウジング７の振動モードにおける節の近傍に、軸受５ａが配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転機械の運転時に生じる振動を抑制する技術に関する。

回転機械は、回転駆動される回転体と、回転体を回転可能に支持する軸受と、該軸受が取り付けられており回転体の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備える。回転機械は、例えば、回転体に設けた羽根車によって、流体との間で連続的にエネルギーを伝えるターボ機械（例えば、ターボチャージャ）である。以下において、ターボチャージャを例として、背景技術を説明する。

ターボチャージャの回転体は、タービン羽根車とコンプレッサ羽根車を有する。タービン羽根車は、内燃機関からの排ガスにより回転駆動される。コンプレッサ羽根車は、タービン羽根車と一体で回転することにより、内燃機関に圧縮空気を供給する。
また、ターボチャージャの回転体は、タービン羽根車とコンプレッサ羽根車とを互いに連結する回転シャフトを有する。回転シャフトを回転可能に支持する軸受が、回転体のハウジングに組み込まれている。

ターボチャージャの運転時に、振動による騒音が発生する。すなわち、回転体が回転駆動されることにより、回転体や、これを収容するハウジングに振動が発生して騒音が生じる。

このような振動を低減するために、次の方法が採用されている。
（ａ）振動の原因となっている回転体のアンバランスを修正する。
（ｂ）ハウジングの剛性を高めることにより、ハウジングを含む構造体の固有振動数を、ターボチャージャの運転域（一秒間における回転体の回転数）より大きくする。
（ｃ）ハウジングと軸受との間に弾性体を設け、弾性体により振動を減衰させる（例えば、下記の特許文献１）。

特開２０００−３１０２２９号公報

上述した方法（ａ）（ｂ）（ｃ）により振動を低減する場合には、アンバランス修正の手間がかかり、高剛性の材料が必要となり、または、新たな部材として弾性体が必要となる。そのため、ターボチャージャの生産性が低下したり、その生産コストが上昇する可能性がある。特に、要求される振動レベルが小さいと、生産性が大きく低下し、生産コストが大きく上昇する可能性がある。この問題は、ターボチャージャ以外の回転機械においても同様である。

そこで、本発明の目的は、回転機械において、生産性を低下させることなく、かつ、生産コストを上昇させることなく、運転時に生じる振動の抑制を可能にすることにある。

上記目的を達成するため、本発明によると、回転駆動される回転体と、回転体を回転可能に支持する軸受と、該軸受が取り付けられており回転体の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備える回転機械であって、
回転体の軸方向において、前記ハウジングの振動モードにおける節の近傍に、前記軸受が配置されている、ことを特徴とする回転機械が提供される。

回転機械の使用時に前記ハウジングは構造物に取り付けられ、好ましくは、前記振動モードは、前記構造物に取り付けられた状態にある前記ハウジングの振動モードである。

好ましくは、前記ハウジングに生じる複数の振動モードのうち、振幅が最大となる振動モードにおける節の近傍に、前記軸受が配置されている。

本発明の好ましい実施形態によると、前記回転体は、内燃機関の排ガスにより回転駆動されるタービン羽根車と、空気を圧縮して内燃機関に供給するコンプレッサ羽根車と、タービン羽根車とコンプレッサ羽根車とを同軸に結合し両者の間で軸方向に延びる回転シャフトと、を有し、
前記軸受は、回転シャフトを半径方向に支持するように異なる軸方向位置に配置された複数の軸受のうちの１つである。

また、本発明の好ましい実施形態によると、前記ハウジングは、タービン羽根車を収容するタービンハウジングと、前記軸受が内部に取り付けられている軸受ハウジングと、を有し、
前記節の近傍に配置されている前記軸受は、軸方向において、タービンハウジングと軸受ハウジングとが結合されている結合位置の近傍に位置している。

また、上記目的を達成するため、本発明によると、回転駆動される回転体と、回転体を回転可能に支持する軸受と、該軸受が取り付けられており回転体の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備える回転機械の軸受位置決定方法であって、
ハウジングの振動モードを、シミュレーションまたは実験により求め、
求めた振動モードの節の近傍を、前記軸受の位置とする、ことを特徴とする回転機械の軸受位置決定方法が提供される。

上述した本発明によると、回転体の軸方向において、前記ハウジングの振動モードにおける節の近傍に、軸受が配置されるので、回転体に生じた振動による力が、ハウジングの振動モードの節近傍で、回転体からハウジングに与えられるようになる。このように、振動モードの節近傍でハウジングに与えられる力は、ハウジングの振動増大にほとんど寄与しない。その結果、回転機械の運転時に生じるハウジングの振動を抑制することができる。
すなわち、軸受の軸方向位置を振動モードの節の近傍にすることにより、回転体のアンバランス修正を行わなくても、ハウジングの剛性を高めなくても、または、ハウジングと軸受との間に弾性体を設けなくても、回転機械の運転時に生じる振動を抑制することができる。
よって、生産性を低下させることなく、かつ、生産コストを上昇させることなく、回転機械の運転時に生じる振動を抑制することが可能になる。

本発明の実施形態によるターボチャージャの構成図である。 タービンハウジングと軸受ハウジングとの結合構造を示す。 本発明の実施形態による軸受位置決定方法を示すフローチャートである。 ハウジングの振動実験を説明するための図である。 ハウジングの振動実験により得た振動データを示す。 本発明の他の実施形態によるターボチャージャの構成図である。 図６の結合構造を示す。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態による回転機械１０の一例を示す。回転機械１０は、回転駆動される回転体３と、回転体３を回転可能に支持する軸受（図１では、軸受５ａ、５ｂ）と、該軸受が取り付けられており回転体３の少なくとも一部を収容するハウジング７と、を備える。
また、回転機械１０は、ターボ機械であってよい。ターボ機械は、回転する羽根車によって、流体と機械との間で連続的にエネルギーを変換する流体機械である。すなわち、ターボ機械では、その回転体３に羽根車が設けられており、回転駆動されている当該羽根車の運動エネルギーを流体に与え、または、流体から圧力を受けることにより当該羽根車が回転駆動される。図１の例では、回転機械１０は、ターボ機械であり、より詳しくは、羽根車としてタービン羽根車９とコンプレッサ羽根車１１を有するターボチャージャである。

以下、本発明の実施形態によるターボチャージャ１０について説明する。

回転体３は、タービン羽根車９とコンプレッサ羽根車１１と回転シャフト１３とを有する。タービン羽根車９は、内燃機関からの排ガスにより回転駆動される。コンプレッサ羽根車１１は、タービン羽根車９と一体で回転し、吸入空気を圧縮して内燃機関に供給する。回転シャフト１３は、タービン羽根車９とコンプレッサ羽根車１１との間で軸方向に延びて両者を同軸に結合している。

ハウジング７は、タービンハウジング７ａとコンプレッサハウジング７ｂと軸受ハウジング７ｃとを有する。

タービンハウジング７ａは、タービン羽根車９をその内部に収容する。また、タービンハウジング７ａには、内燃機関からの排ガスが供給されるスクロール流路１５と、タービン羽根車９を駆動した排ガスを排出する排気口１７とが形成されている。タービンハウジング７ａは、内燃機関からの排ガスが供給される排ガス導入管１６を有する。この排ガス導入管１６は、供給された排ガスをスクロール流路１５に導入する。排ガスは、スクロール流路１５から流路１９を通してタービン羽根車９へ導入されてタービン羽根車９を回転駆動し、その後、排気口１７から外部へ排出される。なお、流路１９には、図１のように複数のノズル翼２１が周方向に一定の間隔で配置されてもよい。

コンプレッサハウジング７ｂは、コンプレッサ羽根車１１をその内部に収容する。また、コンプレッサハウジング７ｂには、外部から空気が吸引される吸引口２３と、コンプレッサ羽根車１１により圧縮された空気が導入されるスクロール流路２５とが形成されている。吸引口２３から導入された空気は、コンプレッサ羽根車１１によりディフューザ流路２７に送出されて圧縮される。この圧縮空気は、スクロール流路２５に導入され、その後、コンプレッサハウジング７ｂに設けられた図示しない吐出口から内燃機関に送られる。

軸受ハウジング７ｃには、その内部において、複数の軸受５ａ、５ｂが組み込まれている。これらの軸受５ａ、５ｂは、異なる軸方向位置において、回転シャフト１３を回転可能に半径方向に支持する。すなわち、軸受ハウジング７ｃは、軸受５ａ、５ｂを介して、回転シャフト１３を回転可能に半径方向に支持する。なお、本願において、軸方向は、回転体３の中心軸Ｃと平行な方向であり、半径方向は、回転体３の中心軸Ｃと直交する方向である。

ターボチャージャ１０は、タービンハウジング７ａと軸受ハウジング７ｃとを結合させる結合構造２９を備える。

結合構造２９は、タービンハウジング７ａのフランジ部３９と、軸受ハウジング７ｃのフランジ部４１と、これらのフランジ部３９、４１を結合するカップリング４３と、を有する。

フランジ部３９は、タービンハウジング７ａにおいて半径方向外側に突出した部分である。フランジ部４１は、軸受ハウジング７ｃにおいて半径方向外側に突出した部分である。フランジ部３９、４１は、互いに軸方向に隣接している。

カップリング４３は、両フランジ部３９、４１を挟み込むことにより、タービンハウジング７ａと軸受ハウジング７ｃとを結合する。

カップリング４３は、例えば、図２に示す構造を有する。図２（Ａ）は、図１の部分拡大図であり、図２（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ矢視図でありカップリング４３のみを示す。
カップリング４３は、一対の半円弧部材４５、４７と、環状リング４８と、締結具４９とからなる。各半円弧部材４５、４７の一端部には、フランジ部４５ａ、４７ａが形成されている。各半円弧部材４５、４７の他端部には、折返部４５ｂ、４７ｂが形成されている。締結具４９は、フランジ部４５ａ、４７ａ同士を結合させるボルト４９ａとナット４９ｂである。環状リング４８は、折返部４５ｂ、４７ｂを互いに結合する。なお、図１において、環状リング４８と折返部４５ｂ、４７ｂの図示を省略している。
この構成で、ボルト４９ａの一端側部分に螺合したナット４９ｂの進み量（回転量）に応じた力で、タービンハウジング７ａとコンプレッサハウジング７ｂとを結合することができる。なお、ボルト４９ａの他端側部分は、適宜の手段によりフランジ部４７ａに結合されていてよい。

また、コンプレッサハウジング７ｂと軸受ハウジング７ｃとは、図２の結合構造２９と同様の構造で結合されていてもよいし、他の構造（例えば、後述する図７の結合構造２９と同様の構造）により結合されていてもよい。

本発明の実施形態によると、軸方向において、ハウジング７の振動モードにおける節の近傍に、軸受５ａが配置される。このように振動モードの節の近傍に配置される軸受５ａは、互いに異なる軸方向位置に配置される複数の軸受５ａ、５ｂのうちの１つ以上（本実施形態では、１つ、即ち、軸受５ａ）である。ここで、本実施形態において、振動モードとは、ハウジング７における半径方向の振動に関するものである。なお、軸方向において振動モードの節の近傍は、当該節の軸方向位置であるか、または、当該節付近の軸方向位置であることを意味する。ここで、節付近の軸方向位置とは、好ましくは、対象とする振動モードにおいて、腹における振幅の１０％以下の振幅となる軸方向位置である。

回転機械（本実施形態ではターボチャージャ）１０の使用時にハウジング７は、所定の構造物に取り付けられる。なお、この構造物は、回転機械１０が実際に使用される時の状態のものである。そのため、好ましくは、前記振動モードは、前記構造物に取り付けられた状態におけるハウジング７の振動モードである。
この場合、ターボチャージャ１０（特に車両用ターボチャージャ）において、タービンハウジング７ａと軸受ハウジング７ｃとが軸方向に結合されている結合位置Ｐｃの近傍が、前記振動モード（後述の実施例では、３次の振動モード）の節の軸方向位置になることが多い。そのような場合には、図１のように、軸方向において、タービンハウジング７ａと軸受ハウジング７ｃとの結合位置Ｐｃの近傍に、軸受５ａを配置する。なお、結合位置Ｐｃの近傍は、当該結合位置Ｐｃであるか、または、当該結合位置Ｐｃ付近であることを意味する。

結合位置Ｐｃは、図１の例では、タービンハウジング７ａにおける、軸受ハウジング７ｃと結合している結合面３８の軸方向位置である。この結合面３８は、図１において、軸方向を向いており、他の部材を間に挟んで軸受ハウジング７ｃ（図１では、半径方向突出部３７）に結合している。なお、結合面３８は、軸受ハウジング７ｃに、直接、接触して結合していてもよい。

本発明の実施形態では、軸方向において、ハウジング７の振動モードにおける節の近傍に、軸受５ａが配置されているので、回転体３に生じた振動による力が、ハウジング７の振動モードの節近傍で、回転体３からハウジング７に与えられるようになる。このように、振動モードの節近傍にてハウジング７に与えられる力は、ハウジング７の振動増大にほとんど寄与しない。その結果、ターボチャージャ１０の運転時に生じるハウジング７の振動を抑制することができる。

図３は、本発明の実施形態による回転機械の軸受位置決定方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、回転機械１０の使用時にハウジング７が取り付けられる構造物に、ハウジング７を取り付ける。

ステップＳ２において、ステップＳ１で前記構造物に取り付けられたハウジング７に打撃を与えることにより、ハウジング７を振動させる。具体的には、１つの軸方向位置において、軸方向と直交する方向にハウジング７に打撃を与える。

ステップＳ３において、ステップＳ２で与えられた打撃により振動しているハウジングの振動を計測する。具体的には、複数の軸方向位置において、軸方向と直交する方向に生じたハウジング７の振動（例えば、変位、速度または加速度）を計測する。

ステップＳ４において、ステップＳ２で打撃を与えた軸方向位置と、ステップＳ３で振動を計測した複数の軸方向位置と、ステップＳ３において各軸方向位置で計測した振動とに基づいて、ハウジング７の各振動モードを求める。

ステップＳ５において、ステップＳ４で求めた振動モードの節の近傍を、前記軸受の位置とする。好ましくは、ステップＳ４で求めた複数の振動モードのうち、腹の軸方向位置での振幅が最も大きい振動モードの節の近傍を、回転機械１０の前記軸受の位置とする。

（実施例）
実施例では、図１のターボチャージャ１０における軸受５ａの位置を、図３のフローチャートに従って、次のように振動実験により特定した。

まず、ターボチャージャ１０の使用時にハウジング７が、所定の構造物に取り付けられるので、ステップＳ１で、当該構造物にハウジング７を取り付けた。当該構造物は、図４に示すように、排ガス管１８、２２である。排ガス管１８は、内燃機関から排出された排ガスが流れる配管であって、当該排ガスが上述した排ガス導入管１６に流入するようにタービンハウジング７ａの排ガス導入管１６に取り付けられる。排ガス管２２は、排気口１７から排ガスが導入されるようにタービンハウジング７ａに取り付けられる。

ステップＳ２で、図４に示す軸方向位置Ｐｉにおいて、かつ、回転体３の中心軸Ｃと同じ高さにおいて、インパルスハンマーで、図４の紙面と垂直な水平方向にハウジング７を打った。なお、図４における上下方向が鉛直方向である。

これによってハウジング７に生じる半径方向の振動（加速度）を、ステップＳ３で、図４に示す複数の軸方向位置（１）〜（８）において計測した。この実施例では、図４の紙面と垂直な水平方向における振動を、回転体３の中心軸Ｃと同じ高さで軸方向位置（１）〜（８）において計測した。図５は、この計測結果を示す。図５において、横軸は、振動を計測した前記軸方向位置（計測位置）（１）〜（８）を示す。図５において、縦軸は、計測された振動の振幅を示す。詳しくは、縦軸は、ステップＳ２においてインパルスハンマーで与えた力（加振力）で、ステップＳ３において計測された振動（加速度）の振幅を割った値を示す。図５において、縦軸の正負は、振れている方向が逆であることを意味する。すなわち、軸方向位置（３）〜（６）と軸方向位置（１）（２）（７）（８）とは互いに逆方向に（１８０度の位相差で）振れている。

ステップＳ４では、ステップＳ３により得られた図５のデータから、ハウジング７の振動モードを特定し、当該振動モードの節の軸方向位置を特定した。この実施例では、振動モードの節の軸方向位置は、ハウジング７における図４に示す軸方向位置（６）の近傍に特定された。この振動モードは、ハウジング７と、ハウジング７が取り付けられた構造物１８、２２とからなる構造体の固有振動数での振動モードである。なお、軸方向位置（６）は、軸方向において上述した結合位置Ｐｃの近傍にあった。

ステップＳ５では、ステップＳ４により特定した振動モードにおける節の軸方向位置の近傍を、軸受５ａの位置とする。従って、特定したハウジング７ａの節の軸方向位置の近傍に、軸受５ａを配置する。すなわち、複数の軸受５ａ、５ｂのうち１つ以上を、振動モードにおける節の軸方向位置の近傍に配置する。

ステップＳ５において、ステップＳ４で複数の振動モードが特定された場合には、これらの振動モードのうち、腹での振幅（すなわち、最大振幅）が最大となるものを選択する。次いで、ステップＳ５で、選択した振動モードにおける節の軸方向位置の近傍を、軸受５ａの位置とする。従って、選択した振動モードの節の軸方向位置の近傍に、前記軸受（この例では、軸受５ａ）を配置する。
これにより、回転体３のアンバランスにより生じた回転体３の振動によって、ハウジング７に生じる振動をより効果的に抑えることができる。その結果、ハウジング７の振動が抑制され、ハウジング７の振動によって発生する騒音をより効果的に抑えることができる。
この実施例では、ステップＳ４で特定した複数の振動モードのうち、腹での振幅が最大となるものは、３次の振動モードであった。また、腹での振幅が最大となる振動モードが、ハウジング７の振動によって発生する騒音の周波数に相当するか、または、この周波数に近い周波数に相当する。そのため、図１の場合に、軸方向において、前記３次の振動モードの節の近傍に、軸受５ａを配置する。この節は、上述の結合位置Ｐｃの近傍であるので、軸方向において、結合位置Ｐｃの近傍に軸受５ａを配置する。

以下、ハウジング７が取り付けられる構造物について説明を補足する。

ターボチャージャ１０の使用時にハウジング７が取り付けられる構造物のうち、ハウジング７の振動モードに最も影響を与えるものは、タービンハウジング７ａに取り付けられ、かつ、タービンハウジング７ａを固定する上述の排ガス管１８、２２である。そのため、好ましくは、上述の実施例のように、タービンハウジング７ａに排ガス管１８、２２を取り付け、この状態で、ステップＳ２、Ｓ３の打撃と振動計測を行う。

なお、より好ましくは、ターボチャージャ１０の使用時にハウジング７に取り付けられる他の構造物をハウジング７に取り付け、この状態で、上述のステップＳ２、Ｓ３を行う。このような他の構造物としては、例えば、次の（Ａ）〜（Ｇ）がある。

（Ａ）ノズル翼２１を駆動することによりタービン羽根車９への排ガスの流速を調節する場合には、前記構造物として、上述のノズル翼２１を駆動するアクチュエータ（例えば電動モータ）がある。このアクチュエータは、タービンハウジング７ａに取り付けられる。

（Ｂ）前記構造物として、コンプレッサハウジング７ｂの吸引口２３に空気を導入する配管がある。この配管は、コンプレッサハウジング７ｂに取り付けられる。

（Ｃ）前記構造物として、スクロール流路２５に導入された圧縮空気を内燃機関に送る配管がある。この配管は、コンプレッサハウジング７ｂに取り付けられる。

（Ｄ）前記構造物として、軸受５ａ、５ｂに潤滑油を供給するために、軸受ハウジング７ｃ内に潤滑油を供給する配管がある。この配管は、軸受ハウジング７ｃに取り付けられる。

（Ｅ）前記構造物として、軸受５ａ、５ｂに供給した潤滑油を軸受ハウジング７ｃ外へ排出する配管がある。この配管は、軸受ハウジング７ｃに取り付けられる。

（Ｆ）前記構造物として、軸受ハウジング７ｃ内に設けられる冷却水路３４、３６に冷却水を供給し、冷却水路３４、３６から冷却水を排出する配管がある。このような配管は、軸受ハウジング７ｃに取り付けられる。図１の例では、各冷却水路３４、３６は、中心軸Ｃを回る周方向に延びており、例えば、この周方向に１周するように延びている。なお、冷却水路３４、３６は互いに連通していてもよい。

（Ｇ）ウェイストゲートバルブが設けられる場合には、前記構造物として、ウェイストゲートバルブの開度を調節するアクチュエータ（駆動装置）がある。このアクチュエータは、例えば、タービンハウジング７ａに取り付けられる。なお、ウェイストゲートバルブは、排ガス管１８の途中箇所と排ガス管２２の途中箇所とを連通させるバイパス管に設けられ、その開度によって、バイパス管を流れる排ガスの量を調節する。この排ガスは、内燃機関からの排ガスであるが、タービン羽根車９をバイパスする。

ただし、上記（Ａ）〜（Ｇ）の構造物がハウジング７の振動モードに与える影響は、無視できる程度に小さい。従って、上記（Ａ）〜（Ｇ）の構造物にハウジング７を取り付けずに上述のステップＳ２、Ｓ３を行っても、本発明の効果が得られる。

［他の実施形態］
図６は、本発明の他の実施形態によるターボチャージャ１０を示す。図６のターボチャージャ１０では、以下で説明する点で、図１のターボチャージャ１０と異なり、他の点は、図１のターボチャージャ１０と同じである。

図７は、図６の実施形態における結合構造２９を示す。図７（Ａ）は、図６の部分拡大図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。
結合構造２９は、タービンハウジング７ａにおいて軸受ハウジング７ｃ側に軸方向に開口するボルト穴３１と、ボルト穴３１に螺合したボルト３３と、該ボルト３３の頭３３ａとタービンハウジング７ａとに挟み込まれることによりタービンハウジング７ａに固定されたプレート状部材３５と、により構成される。プレート状部材３５とタービンハウジング７ａとの間に、軸受ハウジング７ｃの半径方向突出部３７が挟み込まれることにより、軸受ハウジング７ｃは、タービンハウジング７ａに結合されている。
なお、図７（Ａ）において、ボルト３３のネジ部３３ｂが、これと同程度の寸法を有するプレート状部材３５の貫通孔（図示せず）を頭３３ａ側から軸方向に貫通してボルト穴３１に螺合している。

図６に示すターボチャージャ１０においても、図１の実施形態と同様に、ハウジング７の軸方向において、ハウジング７の振動モードにおける節の近傍に、軸受５ａが配置される。
また、図６においても、軸方向において、タービンハウジング７ａと軸受ハウジング７ｃとの結合位置Ｐｃの近傍に、軸受５ａが配置されている。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、以下のように本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変更例１、２のいずれかを採用してもよい。この場合、以下で説明しない点は、上述と同じである。

（変更例１）
ステップＳ２では、１つの軸方向位置において、既知の力で、ハウジング７に打撃を与え、ステップＳ３では、ステップＳ２で与えられた打撃により振動しているハウジング７の振動を１つ軸方向位置で計測し、次いで、ステップＳ２へ戻り、再び、まだ打撃を与えていない新たな軸方向位置において、既知の力で、ハウジング７に打撃を与え、次いで、ステップＳ３で、振動しているハウジング７の振動を１つの軸方向位置（例えば、前回と同じ軸方向位置）で計測する。このようにして、ステップＳ２とステップＳ３を繰り返す。その後、ステップＳ４において、ステップＳ２で衝撃を与えた複数の軸方向位置と、ステップＳ２で与えた既知の力と、ステップＳ３で振動を計測した軸方向位置（例えば、同じ軸方向位置）と、ステップＳ３で計測した振動の各値とに基づいて、ハウジング７の各振動モードを求める。

（変更例２）
上述のステップＳ１〜Ｓ４の代わりに、ハウジング７の各振動モードを、コンピュータのシミュレーションにより求めてもよい。このシミュレーションは有限要素法によるものであってよい。また、このシミュレーションでは、回転機械１０の使用時にハウジング７が構造物に取り付けられる場合には、当該構造物に取り付けられた状態のハウジング７の各振動モードを求める。その後は、上述のようにステップＳ５を行う。すなわち、シミュレーションにより求めた振動モードの節の近傍を、前記軸受の位置とする。好ましくは、シミュレーションにより求めた複数の振動モードのうち、腹の軸方向位置で振幅が最も大きい振動モードの節の近傍を、前記軸受の位置とする。

３ 回転体、５ａ、５ｂ 軸受、７ ハウジング、７ａ タービンハウジング、７ｂ コンプレッサハウジング、７ｃ 軸受ハウジング、９ タービン羽根車、１０ 回転機械（ターボチャージャ）、１１ コンプレッサ羽根車、１３ 回転シャフト、１５ スクロール流路、１６ 排ガス導入管、１７ 排気口、１８ 排ガス管、１９ 流路、２１ ノズル翼、２２ 排ガス管、２３ 吸引口、２５ スクロール流路、２７ ディフューザ流路、２９ 結合構造、３１ ボルト穴、３３ ボルト、３３ａ ボルトの頭、３３ｂ ボルトのネジ部、３４ 冷却水路、３５ プレート状部材、３６ 冷却水路、３７ 軸受ハウジングの半径方向突出部、３８ 結合面、３９ タービンハウジングのフランジ部、４１ 軸受ハウジングのフランジ部、４３ カップリング、４５、４７ 半円弧部材、４５ａ、４７ａ フランジ部、４５ｂ、４７ｂ 折返部、４８ 環状リング、４９ 締結具、４９ａ ボルト、４９ｂ ナット、Ｃ 中心軸、Ｐｃ 結合位置、Ｐｉ 加振軸方向位置

Claims (5)

1. 回転駆動される回転体と、回転体を回転可能に支持する軸受と、該軸受が取り付けられており回転体の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備える回転機械であって、
   回転体の軸方向において、前記ハウジングの振動モードにおける節の近傍に、前記軸受が配置されている、ことを特徴とする回転機械。
2. 回転機械の使用時に前記ハウジングは構造物に取り付けられ、前記振動モードは、前記構造物に取り付けられた状態にある前記ハウジングの振動モードである、ことを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
3. 前記ハウジングに生じる複数の振動モードのうち、振幅が最大となる振動モードにおける節の近傍に、前記軸受が配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
4. 前記回転体は、内燃機関の排ガスにより回転駆動されるタービン羽根車と、空気を圧縮して内燃機関に供給するコンプレッサ羽根車と、タービン羽根車とコンプレッサ羽根車とを同軸に結合し両者の間で軸方向に延びる回転シャフトと、を有し、
   前記軸受は、回転シャフトを半径方向に支持するように異なる軸方向位置に配置された複数の軸受のうちの１つである、ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の回転機械。
5. 回転駆動される回転体と、回転体を回転可能に支持する軸受と、該軸受が取り付けられており回転体の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備える回転機械の軸受位置決定方法であって、
   ハウジングの振動モードを、シミュレーションまたは実験により求め、
   求めた振動モードの節の近傍を、前記軸受の位置とする、ことを特徴とする回転機械の軸受位置決定方法。