JP6767720B2 - ターボ機械 - Google Patents

Description

本開示は、ターボ機械に関する。

従来、ターボ機械の軸受構造として様々な提案がなされている。

例えば、図１１に示すように、特許文献１には、ターボ機械として、タービン軸３１と、軸受ハウジング３０と、軸受６２及び軸受６３と、軸受保持部６１と、軸受押さえ６４とを有する過給機が開示されている。軸受６２及び軸受６３は、タービン軸３１を回転自在に支持する。軸受保持部６１は、軸受ハウジング３０に設けられ、軸受６２及び軸受６３が挿入される孔部７１を有する。軸受押さえ６４は、軸受対向部８６を備え、軸受対向部８６は、軸受保持部６１の外側で軸受６３の一端面８２と軸方向で対向する位置に設けられている。軸受押さえ６４の軸受保持部６１と対向する対向面８５は、軸受保持部６１の後端面と当接している。また、軸受６３は、その一端面８２が、軸受保持部６１の後端面と前後方向に関して同一位置になるように設けられている。このため、軸受６３の一端面８２が軸受押さえ６４に当接している。

軸受６３の設置位置は従来よりも、軸受保持部６１における孔部７１の端部側に向かって変位する。そのため、複数の軸受の間隔を拡げることができ、振動の抑制性能を向上させ、高い回転安定性を得ることができる。

特開２０１１−１４９３９０号公報

特許文献１に記載のターボ機械である過給機は、信頼性を高める余地を有している。そこで、本発明は高い信頼性を有するターボ機械を提供することを目的とする。

本開示は、
筒状の軸受ハウジングと、
前記軸受ハウジングの内部に位置する回転軸と、
前記軸受ハウジングの内周面と前記回転軸の外周面との間に配置され、前記回転軸の少なくとも半径方向に前記回転軸を回転可能に支持する軸受であって、前記軸受ハウジングの内部に位置する当該軸受の軸線方向における端面を有する軸受と、
前記軸受の軸線方向における前記軸受ハウジングの端に接触するとともに前記軸受の前記端面と向かい合って前記軸受ハウジングに固定されている軸受押さえと、
前記軸受の軸線方向において前記軸受の前記端面と前記軸受押さえとの間に配置され、前記軸受及び前記軸受押さえに接触するとともに、前記軸受押さえを形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成された端面弾性体と、を備えた、
ターボ機械を提供する。

上記のターボ機械は、高い信頼性を有する。

本開示のターボ機械の一例を示す断面図 第１実施形態に係る軸受構造を示す断面図 変形例に係る軸受構造を示す断面図 変形例に係る軸受構造を示す断面図 変形例に係る軸受構造を示す断面図 変形例に係る軸受構造を示す断面図 変形例に係る軸受構造を示す断面図 第２実施形態に係る軸受構造を示す断面図 第３実施形態に係る軸受構造を示す断面図 変形例に係る軸受構造を示す断面図 第４実施形態に係る軸受構造を示す断面図 変形例に係る軸受構造を示す断面図 従来のターボ機械における軸受構造を示す断面図

ターボ過給機、ガスタービン、蒸気タービン、及びターボ圧縮機などのターボ機械は、定格運転に到達するまでに、いくつかの危険速度で動作する必要がある。ターボ機械が危険速度で動作するとき、回転軸の振動振幅が大きくなる。回転体の不釣合により生じる力、回転軸を回転させる電動機による電磁加振力、及び翼車に作用する流体加振力などの力によって生じる振動が適切にダンピング（減衰）されない場合、軸受の損傷又はターボ機械の破壊を引き起こす可能性がある。

引用文献１に記載の技術では、軸受押さえ６４が軸受６３と当接しているので、軸受６３の径方向の拘束力が大きい。このため、軸受６３の移動が阻害され、振動が十分には減衰しにくい。その結果、回転体の不釣合により生じる力、回転軸を回転させる電動機による電磁加振力、及び翼車に作用する流体加振力などの力によって半径方向の回転軸の振動が増加して、信頼性が大きく損なわれる可能性がある。

本開示の第１態様は、
筒状の軸受ハウジングと、
前記軸受ハウジングの内部に位置する回転軸と、
前記軸受ハウジングの内周面と前記回転軸の外周面との間に配置され、前記回転軸の少なくとも半径方向に前記回転軸を回転可能に支持する軸受であって、前記軸受ハウジングの内部に位置する当該軸受の軸線方向における端面を有する軸受と、
前記軸受の軸線方向における前記軸受ハウジングの端に接触するとともに前記軸受の前記端面と向かい合って前記軸受ハウジングに固定されている軸受押さえと、
前記軸受の軸線方向において前記軸受の前記端面と前記軸受押さえとの間に配置され、前記軸受及び前記軸受押さえに接触するとともに、前記軸受押さえを形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成された端面弾性体と、を備えた、
ターボ機械を提供する。

第１態様によれば、軸受の端面は、軸受押さえではなく、端面弾性体に接触するので、軸受が半径方向へ移動しやすく、振動が減衰しやすい。これにより、第１態様のターボ機械は高い信頼性を有する。

本開示の第２態様は、第１態様に加えて、前記軸受の前記端面及び前記軸受押さえの前記端面弾性体に接触する面の少なくとも一方は、前記端面弾性体の一部を収容する前方くぼみを有する、ターボ機械を提供する。第２態様によれば、端面弾性体を軸受の半径方向において容易に位置決めすることができる。

本開示の第３態様は、第１態様又は第２態様に加えて、前記軸受ハウジングの内周面と前記軸受の外周面との間に形成された環状空間に配置され、前記軸受ハウジングの内周面を形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成された少なくとも１つの側面弾性体をさらに備えた、ターボ機械を提供する。第３態様によれば、端面弾性体によって軸受が半径方向に移動しやすいことと相まって、側面弾性体によって効果的に振動を減衰させることができる。

本開示の第４態様は、第３態様に加えて、前記少なくとも１つの側面弾性体は、複数の側面弾性体であり、前記複数の側面弾性体は、前記環状空間において前記軸受の軸線方向に並んでいる、ターボ機械を提供する。第４態様によれば、振動時の軸受の傾きが小さくなるので、軸受の軸線方向における潤滑剤の圧力分布が空間的に均一になりやすい。

本開示の第５態様は、第３態様又は第４態様に加えて、前記軸受ハウジングの内周面及び前記軸受の外周面の少なくとも一方は、前記側面弾性体の一部を収容する側方くぼみを有する、ターボ機械を提供する。第５態様によれば、側面弾性体を軸受の軸線方向において容易に位置決めすることができる。

本開示の第６態様は、第１態様〜第５態様のいずれか１つの態様に加えて、前記軸受は、前記端面及び前記端面が向く方向と反対方向を向く後面を形成するフランジを有し、かつ、前記軸受ハウジングの内周面は前記後面と向かい合うラジアル面を含み、前記軸受の軸線方向において前記後面と前記ラジアル面との間に配置され、前記軸受及び前記軸受ハウジングに接触するとともに、前記軸受ハウジングの内周面を形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成された後面弾性体をさらに備えた、ターボ機械を提供する。第６態様によれば、軸受の後面は、後面弾性体に接触するので、軸受が半径方向へより移動しやすい。その結果、振動がより減衰しやすい。

本開示の第７態様は、第１態様〜第６態様のいずれか１つの態様に加えて、前記軸受ハウジングの内周面と前記端面弾性体との間で前記端面弾性体の全周にわたって隙間が形成されている、ターボ機械を提供する。第７態様によれば、端面弾性体が軸受ハウジングの内周面に接触しにくいので、軸受が半径方向に移動しやすい。その結果、振動がより減衰しやすい。例えば、回転軸の回転数の増加による軸受の温度上昇に伴い、軸受に接触する端面弾性体が熱膨張して軸受の半径方向の拘束力が増加することを防止できる。

本開示の第８態様は、第１態様〜第７態様のいずれか１つの態様に加えて、前記軸受ハウジングの内周面と前記軸受の外周面との間に形成された環状空間に配置され、２０℃における粘度が１ｍＰａ・ｓ〜２４ｍＰａ・ｓである粘性体をさらに備えた、ターボ機械を提供する。第８態様によれば、環状空間に配置された粘性体のスクイーズ効果によって、振動が減衰しやすい。

以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
（ターボ機械）
図１に示すように、ターボ機械１は、筒状の軸受ハウジング１０と、回転軸５と、軸受構造１２ａと、軸受押さえ１１とを備えている。回転軸５は、軸受ハウジング１０の内部に位置する。例えば、ターボ機械１は、翼車４、電動機回転子６、電動機ハウジング７、ターボ機構ハウジング８、及び電動機固定子９をさらに備えている。翼車４は、回転軸５に固定され、回転軸５とともに回転する。電動機回転子６は回転軸５に取り付けられ、電動機回転子６の軸線と回転軸５の軸線とが一致している。回転軸５は、電動機回転子６とともに回転する。翼車４、回転軸５、及び電動機回転子６によって、回転体２が形成されている。電動機ハウジング７の内部には電動機固定子９が固定され、電動機固定子９は電動機回転子６の半径方向に電動機回転子６と正対する位置に配置されている。電動機回転子６及び電動機固定子９によって電動機が構成されており、電動機への電力の供給によって電動機回転子６が回転する。これにより、回転軸５が回転する。

ターボ機構ハウジング８の内部には翼車４が収容されている。また、ターボ機構ハウジング８の内部には翼車４を通過して流れる作動流体の流路が形成されている。翼車４によって回転軸５の回転に伴う駆動力が作動流体の運動エネルギーに変換される。なお、ターボ機械１は、翼車４によって作動流体の運動エネルギーを回転動力に変換する機械であってもよい。この場合、ターボ機械１は、例えば発電機を備えている。これにより、回転動力が電気エネルギーに変換される。

ターボ機構ハウジング８の内部において、軸受ハウジング１０が翼車４の前方に配置されている。軸受ハウジング１０の内部には、軸受構造１２ａが収容されている。軸受ハウジング１０は、軸受押さえ１１を固定させるための部材でもある。軸受押さえ１１は、軸受構造１２ａを軸方向に支持するための部材である。例えば、軸受押さえ１１は、軸受ハウジング１０に、ボルトによって固定されている。これにより、軸受構造１２ａの軸方向の移動が拘束されている。

（軸受構造）
図２に示すように、軸受構造１２ａは、軸受１３と、端面弾性体１５とを備えている。軸受１３は、軸受ハウジング１０の内周面と回転軸５の外周面との間に配置され、回転軸５の少なくとも半径方向に回転軸５を回転可能に支持する。また、軸受１３は、軸受ハウジング１０の内部に位置する軸受１３の軸線方向における端面１３ａを有する。軸受押さえ１１は、軸受１３の軸線方向における軸受ハウジング１０の端に接触するとともに軸受１３の端面１３ａと向かい合って軸受ハウジング１０に固定されている。端面弾性体１５は、軸受１３の軸線方向において軸受１３の端面１３ａと軸受押さえ１１との間に配置され、軸受１３及び軸受押さえ１１に接触している。また、端面弾性体１５は、軸受押さえ１１を形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成されている。なお、本明細書において、弾性率とは「ヤング率」を意味する。軸受１３の端面１３ａは、軸受押さえ１１ではなく、端面弾性体１５に接触しているので、軸受１３の半径方向に軸受１３が移動しやすい。このため、軸受構造１２ａは、振動を減衰させやすい。端面弾性体１５は、例えばニトリルゴムなどのゴムでできたＯリングである。端面弾性体１５として、金属製のコイルばね又はピストンリングが使用されてもよい。また、片状黒鉛又は高分子材料などの弾性体と金属とを組み合わせて形成された複合型制振材で端面弾性体１５ができていてもよい。

軸受１３は、回転軸５を取り囲んで配置されている略円筒状の部材である。軸受１３は、例えば、すべり軸受である。このため、軸受１３の内周面と回転軸５の外周面との間には、ターボ機械１の運転時において、潤滑剤が存在している。すべり軸受は、転がり軸受に比べて、振動の減衰効果が得られやすく、振動を抑制しやすい。軸受１３の内周面と回転軸５の外周面との間及び軸受１３の外周面と軸受ハウジング１０の内周面との間には、それぞれ、所定の大きさの隙間が形成されている。例えば、軸受ハウジング１０の内周面と軸受１３の外周面との間には環状空間Ｓが形成されている。

図２に示すように、例えば、回転軸５の軸受１３によって支持される部分は、一定の外径を有するストレート部と、回転軸５の端に向かって縮小する外径を有するテーパー部とを有する。軸受１３の内部には、ストレート穴とテーパー穴とが連続して形成されている。軸受１３のストレート穴は、一定の内径を有し、回転軸５のストレート部と向かい合う軸受１３の内周面を形成する。軸受１３のテーパー穴は、回転軸５の端に向かって縮小する内径を有し、回転軸５のテーパー部と向かい合う軸受１３の内周面を形成する。これにより、軸受１３は、回転軸５の半径方向の荷重（ラジアル荷重）に加えて、回転軸５の軸線方向の荷重（スラスト荷重）を支持する。

図２に示すように、軸受構造１２ａは、例えば、側面弾性体１４をさらに備える。側面弾性体１４は、軸受ハウジング１０の内周面と軸受１３の外周面との間に形成された環状空間Ｓに配置されている。また、側面弾性体１４は、軸受ハウジング１０の内周面を形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成されている。例えば、側面弾性体１４は、軸受１３の外周面及び軸受ハウジング１０の内周面に接触しており、軸受１３を支持する。側面弾性体１４は、例えばニトリルゴムなどのゴムでできたＯリングである。軸受１３の軸線方向における位置が端面弾性体１５によって所定の位置に定まる。加えて、端面弾性体１５によって軸受１３の半径方向の拘束力が低減される。これにより、軸受１３が半径方向に移動しやすく、側面弾性体１４の振動を減衰させる性能が効果的に発揮される。その結果、ターボ機械１が高い信頼性を有する。側面弾性体１４として、金属製のコイルばね又はピストンリングが使用されてもよい。また、片状黒鉛又は高分子材料などの弾性体と金属とを組み合わせて形成された複合型制振材で側面弾性体１４ができていてもよい。

軸受構造１２ａは、様々な観点から変更可能である。例えば、軸受１３は、回転軸５を半径方向のみに回転可能に支持する軸受であってもよい。この場合、軸受構造１２ａは、回転軸５を軸線方向に支持するスラスト軸受をさらに備えていてもよい。

軸受構造１２ａは、図３Ａに示す軸受構造１２ｂに変更されてもよい。軸受構造１２ｂは特に説明する場合を除き、軸受構造１２ａと同一の構成を有する。図３Ａに示すように、軸受構造１２ｂとともに使用される軸受押さえ１１の端面弾性体１５に接触する面は、前方くぼみＤ１を有する。前方くぼみＤ１は、端面弾性体１５の一部を収容する。前方くぼみＤ１は、例えば、軸受押さえ１１の端面弾性体１５に接触する面において軸受１３の軸線周りに環状に形成されている。

軸受構造１２ａは、図３Ｂに示す軸受構造１２ｃに変更されてもよい。軸受構造１２ｃは特に説明する場合を除き、軸受構造１２ａと同一の構成を有する。図３Ｂに示すように、軸受構造１２ｃにおける軸受１３の端面１３ａは、前方くぼみＤ２を有する。前方くぼみＤ２は、端面弾性体１５の一部を収容する。前方くぼみＤ２は、例えば、軸受１３の端面１３ａにおいて軸受１３の軸線周りに環状に形成されている。

軸受構造１２ｂ及び軸受構造１２ｃによれば、端面弾性体１５を軸受１３の半径方向において容易に位置決めすることができる。

軸受構造１２ａは、図４Ａに示す軸受構造１２ｄに変更されてもよい。軸受構造１２ｄは特に説明する場合を除き、軸受構造１２ａと同一の構成を有する。図４Ａに示すように、軸受構造１２ｄとともに使用される軸受ハウジング１０の内周面は、側方くぼみＣ１を有する。側方くぼみＣ１は、側面弾性体１４の一部を収容する。側方くぼみＣ１は、例えば、軸受ハウジング１０の内周面において軸受１３の軸線周りに環状に形成されている。

軸受構造１２ａは、図４Ｂに示す軸受構造１２ｅに変更されてもよい。軸受構造１２ｅは特に説明する場合を除き、軸受構造１２ａと同一の構成を有する。図４Ｂに示すように、軸受構造１２ｅにおける軸受１３の外周面は、側方くぼみＣ２を有する。側方くぼみＣ２は、側面弾性体１４の一部を収容する。側方くぼみＣ２は、例えば、軸受１３の外周面において軸受１３の軸線周りに環状に形成されている。

軸受構造１２ｄ及び軸受構造１２ｅによれば、側面弾性体１４を軸受１３の軸線方向において容易に位置決めすることができる。

軸受構造１２ａは、図５に示す軸受構造１２ｆに変更されてもよい。軸受構造１２ｆにおいて、軸受ハウジング１０の内周面と端面弾性体１５との間で端面弾性体１５の全周にわたって隙間Ｇが形成されている。軸受構造１２ｆによれば、端面弾性体１５が軸受ハウジング１０の内周面に接触しないので、軸受１３の半径方向の拘束力が低減され、軸受１３が半径方向に容易に移動する。これにより、側面弾性体１４の振動を減衰させる性能が効果的に発揮される。特に、回転軸５の回転数の増加による軸受１３の温度上昇に伴い軸受１３と接触する端面弾性体１５が熱膨張して軸受１３の半径方向の拘束力が増加することを抑制できる。このため、軸受構造１２ｆによれば、軸受構造１２ａと比較して、回転軸５の半径方向の振動をより抑制できる。特に、軸受構造１２ｆは、回転軸５の回転数の増加に対して有利な効果を発揮する。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るターボ機械について説明する。第２実施形態において、ターボ機械１は、軸受構造１２ａに代えて、軸受構造１２ｇを備えている。軸受構造１２ｇは、特に説明する場合を除き、軸受構造１２ａと同様に構成される。第２実施形態に係るターボ機械の構成要素のうち、第１実施形態に係るターボ機械の構成要素と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第１実施形態に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、第２実施形態にも適用することができる。

図６に示すように、軸受構造１２ｇの軸受１３は、端面１３ａ及び後面１３ｂを形成するフランジ１３ｆを有する。後面１３ｂは、端面１３ａが向く方向と反対方向を向いている。また、軸受ハウジング１０は、後面１３ｂと向かい合うラジアル面１０ａを含む。軸受構造１２ｇは、後面弾性体１６をさらに備える。後面弾性体１６は、軸受１３の軸線方向において後面１３ｂとラジアル面１０ａとの間に配置され、軸受１３及び軸受ハウジング１０に接触している。また、後面弾性体１６は、軸受ハウジング１０の内周面を形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成されている。後面弾性体１６は、例えば、ニトリルゴムなどのゴムでできたＯリングである。後面弾性体１６として、金属製のコイルばね又はピストンリングが使用されてもよい。また、片状黒鉛又は高分子材料などの弾性体と金属とを組み合わせて形成された複合型制振材で後面弾性体１６ができていてもよい。

軸受構造１２ｇによれば、後面弾性体１６によって軸受１３の半径方向の拘束力がより低減される。このため、軸受１３が半径方向に容易に移動でき、振動を効果的に減衰させることができる。また、側面弾性体１４の振動を減衰させる性能が効果的に発揮される。特に、サージングによる作動流体の脈動のような圧力変動に伴う軸受１３の軸線方向の振動に対して、側面弾性体１４の振動を減衰させる性能が効果的に発揮される。

軸受構造１２ｇによれば、軸受構造１２ａに比べて、回転軸５の半径方向の振動がさらに抑制される。加えて、軸受構造１２ｇによれば、軸受１３の軸線方向の振動も効果的に減衰させることができる。

軸受構造１２ｇは、様々な観点から変更可能である。例えば、軸受構造１２ｇは、軸受ハウジング１０の内周面及び軸受１３の後面１３ｂの少なくとも一方が、後面弾性体１６の一部を収容する後方くぼみを有していてもよい。この場合、後方くぼみは、例えば、軸受ハウジング１０の内周面又は軸受１３の後面１３ｂにおいて、軸受１３の軸線周りに環状に形成される。これにより、後面弾性体１６を軸受１３の半径方向において容易に位置決めすることができる。また、軸受構造１２ｇにおいて、軸受ハウジング１０の内周面と後面弾性体１６との間で後面弾性体１６の全周にわたって隙間が形成されていてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係るターボ機械について説明する。第３実施形態において、ターボ機械１は、軸受構造１２ａに代えて、軸受構造１２ｈを備えている。軸受構造１２ｈは、特に説明する場合を除き、軸受構造１２ａと同様に構成される。第３実施形態における構成要素のうち、第１実施形態における構成要素と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第１実施形態に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、第３実施形態にも適用することができる。

図７に示すように、軸受構造１２ｈは、粘性体１７をさらに備える。粘性体１７は、軸受ハウジング１０の内周面と軸受１３の外周面との間に形成された環状空間Ｓに配置されている。粘性体１７は、２０℃における粘度が１ｍＰａ・ｓ〜２４ｍＰａ・ｓである流体である。粘性体１７は、例えば、水である。粘性体１７は油であってもよい。

軸受構造１２ｈは、粘性体１７のスクイーズ効果により、高い振動減衰性能を発揮する。軸受構造１２ｈによれば、軸受構造１２ａに比べて、回転軸５の半径方向の振動がさらに抑制される。また、オイルホワール及びオイルウィップなどのすべり軸受に特有の自励振動の発生を抑制できる。軸受構造１２ｈと同様に、軸受構造１２ｂ、軸受構造１２ｃ、軸受構造１２ｄ、軸受構造１２ｅ、軸受構造１２ｆ、及び軸受構造１２ｇは、それぞれ、環状空間Ｓに配置された粘性体１７をさらに備えていてもよい。

軸受構造１２ｈは、様々な観点から変更可能である。例えば、軸受構造１２ｈは、図８に示す軸受構造１２ｉに変更されてもよい。軸受構造１２ｉは、特に説明する場合を除き、軸受構造１２ｈと同一の構成を有する。軸受構造１２ｉでは、側面弾性体１４が省略されている。軸受構造１２ｉは、軸受構造１２ｈと同様に、高い振動減衰性能を発揮する。軸受構造１２ｉは、環状空間Ｓに粘性体１７を配置せず側面弾性体１４のみを配置した場合と比べて、より高い振動減衰性能を発揮しうる。このため、軸受構造１２ｉによれば、軸受構造１２ａに比べて、回転軸５の半径方向の振動をより抑制できる。加えて、軸受構造１２ｉによれば、オイルホワール及びオイルウィップなどのすべり軸受に特有の自励振動の発生を抑制できる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係るターボ機械について説明する。第４実施形態において、ターボ機械１は、軸受構造１２ａに代えて、軸受構造１２ｊを備えている。軸受構造１２ｊは、特に説明する場合を除き、軸受構造１２ａと同様に構成される。第４実施形態における構成要素のうち、第１実施形態における構成要素と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第１実施形態に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、第４実施形態にも適用することができる。

図９に示すように、軸受構造１２ｊは、複数（図９では２つ）の側面弾性体１４を備える。複数の側面弾性体１４は、環状空間Ｓにおいて軸受１３の軸線方向に並んでいる。軸受構造１２ｊによれば、振動時の軸受１３の傾きが小さくなる。これにより、軸受１３の内周面と回転軸５の外周面との間に存在する潤滑剤の軸受１３の軸線方向における圧力分布が空間的に均一になりやすい。軸受構造１２ｊによれば、軸受構造１２ａに比べて、側面弾性体１４の振動を減衰させる性能が向上し、回転軸５の半径方向の振動をさらに抑制できる。加えて、潤滑剤の均一な圧力分布により回転軸５の回転精度が向上するので、回転軸５の半径方向の振動を低減できる。

軸受構造１２ｊは、様々な観点から変更可能である。例えば、軸受構造１２ｊは、図１０に示す軸受構造１２ｋに変更されてもよい。軸受構造１２ｋは、軸受構造１２ｈと同様に、環状空間Ｓに配置された粘性体１７をさらに備える。この場合、側面弾性体１４が粘性体１７の漏れを抑制するためのシール部材（エンドシール）として機能する。このため、環状空間Ｓにおいて粘性体１７の消費量が低減される。加えて、軸受構造１２ｋは、高い振動減衰性能を発揮する。

軸受構造１２ｊと同様に、軸受構造１２ｂ、軸受構造１２ｃ、軸受構造１２ｄ、軸受構造１２ｅ、軸受構造１２ｆ、及び軸受構造１２ｇは、それぞれ、環状空間Ｓにおいて軸受１３の軸線方向に並んでいる複数の側面弾性体１４を備えていてもよい。

上記の説明における、各構成要素の形状及び構成要素同士の組み合わせは一例であって、本開示の趣旨から逸脱しない範囲において必要に応じて適宜変更可能である。

本開示のターボ機械は、車載用過給機、ガスタービン、蒸気タービン、冷凍機、又は空調機として有用である。

１ ターボ機械
５ 回転軸
１０ 軸受ハウジング
１０ａ ラジアル面
１１ 軸受押さえ
１３ 軸受
１３ａ 端面
１３ｂ 後面
１３ｆ フランジ
１４ 側面弾性体
１５ 端面弾性体
１６ 後面弾性体
１７ 粘性体
Ｃ１、Ｃ２ 側方くぼみ
Ｄ１、Ｄ２ 前方くぼみ
Ｇ 隙間
Ｓ 環状空間

Claims (8)

1. 筒状の軸受ハウジングと、
   前記軸受ハウジングの内部に位置し、一定の外径を有するストレート部を含む回転軸と、
   すべり軸受であって、一定の内径を有し、かつ前記回転軸の前記ストレート部に向かい合う前記軸受の内周面の一部を構成する非テーパー穴を含み、前記軸受ハウジングの内周面と前記回転軸の外周面との間に配置され、前記回転軸の少なくとも半径方向に前記回転軸を回転可能に支持する軸受であって、前記軸受ハウジングの内部に位置する当該軸受の軸線方向における端面を有する軸受と、
   前記軸受の軸線方向における前記軸受ハウジングの端に接触するとともに前記軸受の前記端面と向かい合って前記軸受ハウジングに固定されており、かつ、前記軸受の前記端面との間に空間を有する軸受押さえと、
   前記軸受の軸線方向において前記軸受の前記端面と前記軸受押さえとの間に配置され、前記軸受及び前記軸受押さえに接触するとともに、前記軸受押さえを形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成された端面弾性体と、を備え、
   前記回転軸は、前記回転軸の端に向かって縮小する外径を有するテーパー部を有し、
   前記軸受は、前記回転軸の端に向かって縮小する内径を有し、前記回転軸のテーパー部と向かい合う前記軸受の内周面の部分を形成するテーパー穴を有し、
   前記軸受は、前記回転軸の半径方向の荷重に加えて、前記回転軸の軸線方向の荷重を支持する、
   ターボ機械。
2. 前記軸受の前記端面及び前記軸受押さえの前記端面弾性体に接触する面の少なくとも一方は、前記端面弾性体の一部を収容する前方くぼみを有する、請求項１に記載のターボ機械。
3. 前記軸受ハウジングの内周面と前記軸受の外周面との間に形成された環状空間に配置され、前記軸受ハウジングの内周面を形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成された少なくとも１つの側面弾性体をさらに備えた、請求項１又は２に記載のターボ機械。
4. 前記少なくとも１つの側面弾性体は、複数の側面弾性体であり、
   前記複数の側面弾性体は、前記環状空間において前記軸受の軸線方向に並んでいる、請求項３に記載のターボ機械。
5. 前記軸受ハウジングの内周面及び前記軸受の外周面の少なくとも一方は、前記側面弾性体の一部を収容する側方くぼみを有する請求項３又は４に記載のターボ機械。
6. 前記軸受は、前記端面及び前記端面が向く方向と反対方向を向く後面を形成するフランジを有し、かつ、前記軸受ハウジングの内周面は前記後面と向かい合うラジアル面を含み、
   前記軸受の軸線方向において前記後面と前記ラジアル面との間に配置され、前記軸受及び前記軸受ハウジングに接触するとともに、前記軸受ハウジングの内周面を形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有する材料で形成された後面弾性体をさらに備えた、請求項１〜５のいずれか１項に記載のターボ機械。
7. 前記軸受ハウジングの内周面と前記端面弾性体との間で前記端面弾性体の全周にわたって隙間が形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のターボ機械。
8. 前記軸受ハウジングの内周面と前記軸受の外周面との間に形成された環状空間に配置され、２０℃における粘度が１ｍＰａ・ｓ〜２４ｍＰａ・ｓである粘性体をさらに備えた、請求項１〜７のいずれか１項に記載のターボ機械。

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