JPH10331847A - 柔軟なフォイル製の流体力学的スラストベアリング - Google Patents
柔軟なフォイル製の流体力学的スラストベアリングInfo
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- JPH10331847A JPH10331847A JP10084710A JP8471098A JPH10331847A JP H10331847 A JPH10331847 A JP H10331847A JP 10084710 A JP10084710 A JP 10084710A JP 8471098 A JP8471098 A JP 8471098A JP H10331847 A JPH10331847 A JP H10331847A
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- ridges
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/042—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial foil bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/02—Sliding-contact bearings
Abstract
(57)【要約】
【課題】高い許容荷重を有する柔軟なフォイル製の流体
力学的なスラストベアリングを提供することである。最
小限の磨耗と高い作動速度を有するこのようなベアリン
グを提供することである。 【解決手段】シャフトランナ２２に向けるように位置決
めされ、このシャフトランナとの間で相対的に回転可能
であり、夫々、回転方向に対して前部及び後部を有する
複数の可撓性のシート４２のセクタの周方向の列と、こ
れら可撓性のシートを弾性的に支持する可撓性の膜と、
前記後部の各々と前記可撓性の膜との間に挟まれ、周方
向に互いに離間した複数の突出部の効果を付与するため
の複数の可撓性のストリップとを有する。
力学的なスラストベアリングを提供することである。最
小限の磨耗と高い作動速度を有するこのようなベアリン
グを提供することである。 【解決手段】シャフトランナ２２に向けるように位置決
めされ、このシャフトランナとの間で相対的に回転可能
であり、夫々、回転方向に対して前部及び後部を有する
複数の可撓性のシート４２のセクタの周方向の列と、こ
れら可撓性のシートを弾性的に支持する可撓性の膜と、
前記後部の各々と前記可撓性の膜との間に挟まれ、周方
向に互いに離間した複数の突出部の効果を付与するため
の複数の可撓性のストリップとを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に柔軟なフォイル
製の流体力学的な流体膜スラストベアリングに関する。
製の流体力学的な流体膜スラストベアリングに関する。
【０００２】
【従来技術】柔軟な流体力学的な気体スラストベアリン
グは、温度及び速度の極端な状況に晒される高性能機械
において用いられている。これらのベアリングは理想的
にはこれらの状況に適している。何故ならば、ベアリン
グは回転要素ベアリングの速度及び耐久性の限界を被ら
ないからであり、ベアリングは潤滑を要しないので、滑
用ベアリングにおける使用に必要な循環給油、シール及
び状態調節装置を要しないからである。
グは、温度及び速度の極端な状況に晒される高性能機械
において用いられている。これらのベアリングは理想的
にはこれらの状況に適している。何故ならば、ベアリン
グは回転要素ベアリングの速度及び耐久性の限界を被ら
ないからであり、ベアリングは潤滑を要しないので、滑
用ベアリングにおける使用に必要な循環給油、シール及
び状態調節装置を要しないからである。
【０００３】柔軟な流体力学的な流体膜スラストベアリ
ングは、通常、弾性的なコルゲート状の支持要素と、取
り付けられた上にある薄いベアリングシートを夫々に含
む１又は複数のベアリングパッドアセンブリを有する。
パッドは相対回転式ショートスラストランナを支持する
ように取付部材の表面に取り付けられる。流体力学的な
柔軟な流体膜ベアリングの理論によれば、流体力学的な
支持流体膜はベアリングシートの全面を覆うスラストラ
ンナの相対運動によって発生されるので、スラストラン
ナを流体の薄いクッション上に支持することができる。
ベアリングシートの下にあるコルゲート状の支持要素
の、ばねのような柔軟性によって、ベアリングシート
が、スラストランナ面に対する断面を担うように方向変
更することができる。このスラストランナ面はパッドを
覆うような支持用の加圧流体クッションを生じる。柔軟
性によって、ベアリングシートが、心狂いした、不均衡
な、熱的及び機械的に変形された回転部材に、ある程度
まで合致することができるようになる。
ングは、通常、弾性的なコルゲート状の支持要素と、取
り付けられた上にある薄いベアリングシートを夫々に含
む１又は複数のベアリングパッドアセンブリを有する。
パッドは相対回転式ショートスラストランナを支持する
ように取付部材の表面に取り付けられる。流体力学的な
柔軟な流体膜ベアリングの理論によれば、流体力学的な
支持流体膜はベアリングシートの全面を覆うスラストラ
ンナの相対運動によって発生されるので、スラストラン
ナを流体の薄いクッション上に支持することができる。
ベアリングシートの下にあるコルゲート状の支持要素
の、ばねのような柔軟性によって、ベアリングシート
が、スラストランナ面に対する断面を担うように方向変
更することができる。このスラストランナ面はパッドを
覆うような支持用の加圧流体クッションを生じる。柔軟
性によって、ベアリングシートが、心狂いした、不均衡
な、熱的及び機械的に変形された回転部材に、ある程度
まで合致することができるようになる。
【０００４】柔軟なフォイル製の流体力学的な流体膜ス
ラストベアリングの例は、本発明者の以前の米国出願第
4,277,112 号、第4,277,113 号及び第4,296,976 号並び
に米国特許第3,809,443 号及び第4,277,111 号に見出だ
される。これらの特許は、本願に記載されたベアリング
に含まれるかも知れず、従って、引例により本明細書中
に含まれる特徴及び教示を開示している。
ラストベアリングの例は、本発明者の以前の米国出願第
4,277,112 号、第4,277,113 号及び第4,296,976 号並び
に米国特許第3,809,443 号及び第4,277,111 号に見出だ
される。これらの特許は、本願に記載されたベアリング
に含まれるかも知れず、従って、引例により本明細書中
に含まれる特徴及び教示を開示している。
【０００５】柔軟なフォイル製の流体力学的な流体膜ス
ラストベアリングの追加的な例は、引例により本明細書
中に含まれる米国特許第3,375,046 号、第3,635,534
号、第4,171,928 号、第4,247,155 号、第4,459,047
号、第4,668,106 号、第5,110,220 号、第5,248,205
号、第5,318,366 号及び第5,547,286 号に見出だされ
る。
ラストベアリングの追加的な例は、引例により本明細書
中に含まれる米国特許第3,375,046 号、第3,635,534
号、第4,171,928 号、第4,247,155 号、第4,459,047
号、第4,668,106 号、第5,110,220 号、第5,248,205
号、第5,318,366 号及び第5,547,286 号に見出だされ
る。
【０００６】関連があるかも知れない他の分野は米国特
許第4,295,689 号、第4,415,281 号、第4,552,466 号、
第4,699,523 号、第5,498,083 号、第5,584,582 号、第
4,262,975 号、第4,465,384 号、第4,300,806 号、第3,
809,443 号、第4,229,054 号及び第4,274,683 号を含
む。
許第4,295,689 号、第4,415,281 号、第4,552,466 号、
第4,699,523 号、第5,498,083 号、第5,584,582 号、第
4,262,975 号、第4,465,384 号、第4,300,806 号、第3,
809,443 号、第4,229,054 号及び第4,274,683 号を含
む。
【０００７】無潤滑式の柔軟な表面を持ったベアリング
は、高速、長期耐用、（低温から高温までの）極端な環
境が予期される及び／又は汚染のない操作が要求される
場合には、従来のベアリングとは魅力的な変更であると
見做される。より高い許容荷重により、本明細書に記載
された耐熱性ポリマ潤滑剤被覆を、ターボ式同期発電
機、補助エンジンユニット、小型ガスタービンエンジン
で適用し、極端な環境で適用することができるようにな
る。
は、高速、長期耐用、（低温から高温までの）極端な環
境が予期される及び／又は汚染のない操作が要求される
場合には、従来のベアリングとは魅力的な変更であると
見做される。より高い許容荷重により、本明細書に記載
された耐熱性ポリマ潤滑剤被覆を、ターボ式同期発電
機、補助エンジンユニット、小型ガスタービンエンジン
で適用し、極端な環境で適用することができるようにな
る。
【０００８】柔軟なフォイル製の支持体のコルゲート
を、システムを働かせる特定の要件を満たすための望ま
しいベアリングの剛性及び緩衝を与えるために作ること
ができる。例えば、『空間的に可変の剛性を有する柔軟
なフォイル製のベアリングの分析』というタイトルの、
本発明者の文献 No. AIAA-91-2102 と、本発明者の前記
米国特許4,300,806 号とを参照せよ。前者の文書は１９
９１年６月２４〜２６日に米国カリフォルニア州サクラ
メントで開催された「合同推進会議AIAA/SAE/ASME/ASEE
27」において出され、引例により本明細書中に含まれ
る。この文書は、他方のバンプフォイルを覆うように一
方のバンプフォイルを置くことによって、又はバンプの
高さを変えて、多層トップシートフォイルを用いること
によって、又はフォイルの厚さ、ピッチ等を変えること
によって剛性を変えることを開示している。
を、システムを働かせる特定の要件を満たすための望ま
しいベアリングの剛性及び緩衝を与えるために作ること
ができる。例えば、『空間的に可変の剛性を有する柔軟
なフォイル製のベアリングの分析』というタイトルの、
本発明者の文献 No. AIAA-91-2102 と、本発明者の前記
米国特許4,300,806 号とを参照せよ。前者の文書は１９
９１年６月２４〜２６日に米国カリフォルニア州サクラ
メントで開催された「合同推進会議AIAA/SAE/ASME/ASEE
27」において出され、引例により本明細書中に含まれ
る。この文書は、他方のバンプフォイルを覆うように一
方のバンプフォイルを置くことによって、又はバンプの
高さを変えて、多層トップシートフォイルを用いること
によって、又はフォイルの厚さ、ピッチ等を変えること
によって剛性を変えることを開示している。
【０００９】本発明者の前記1991文献は理論的な議論を
含んでいるが、複合の、柔軟なフォイル製のスラストベ
アリングを提供することの利点に関して、実際の実施の
形態を含んではいない。このようなスラストベアリング
では、セクタの前部が一定の傾斜を有し、それに続く表
面がランナに対し平行であって、パッドは上流の斜面つ
まりテーパ状の部分とそれに続く平坦な部分により構成
されている。
含んでいるが、複合の、柔軟なフォイル製のスラストベ
アリングを提供することの利点に関して、実際の実施の
形態を含んではいない。このようなスラストベアリング
では、セクタの前部が一定の傾斜を有し、それに続く表
面がランナに対し平行であって、パッドは上流の斜面つ
まりテーパ状の部分とそれに続く平坦な部分により構成
されている。
【００１０】高い許容荷重を引き起こすためのテーパ状
／平面状の形状、より少ない側方の漏れ、始動及び停止
中の荷重を支持するための平坦面及び別の方法で低い速
度を含む従来の硬質タイプのスラストベアリングは、磨
耗を減らすために設けられている。
／平面状の形状、より少ない側方の漏れ、始動及び停止
中の荷重を支持するための平坦面及び別の方法で低い速
度を含む従来の硬質タイプのスラストベアリングは、磨
耗を減らすために設けられている。
【００１１】回転方向における山形の断面を有する、気
体で減摩された従来の硬質パッドスラストベアリング
は、全速力（流体力学的な回転数）で作動する際に、平
坦な、テーパ状の断面を覆うように加えられる高い許容
荷重を達成するために、設けられている。しかし乍ら、
始動及び停止中の低速で、こうした断面は荷重を支持す
るための最小限の表面面積のみを与え、その結果、磨耗
が大きくなる。
体で減摩された従来の硬質パッドスラストベアリング
は、全速力（流体力学的な回転数）で作動する際に、平
坦な、テーパ状の断面を覆うように加えられる高い許容
荷重を達成するために、設けられている。しかし乍ら、
始動及び停止中の低速で、こうした断面は荷重を支持す
るための最小限の表面面積のみを与え、その結果、磨耗
が大きくなる。
【００１２】より高い許容荷重が高速で最小限の磨耗を
もって達成されるように、柔軟なフォイル製の流体力学
的なスラストベアリングへの改善をなすことは望ましい
と考えらる。
もって達成されるように、柔軟なフォイル製の流体力学
的なスラストベアリングへの改善をなすことは望ましい
と考えらる。
【００１３】
【発明が解決しよとする課題】本発明の課題は、このよ
うな高い許容荷重を有する柔軟なフォイル製の流体力学
的なスラストベアリングを提供することである。
うな高い許容荷重を有する柔軟なフォイル製の流体力学
的なスラストベアリングを提供することである。
【００１４】本発明の他の課題は、最小限の磨耗と高い
作動速度を有するこのようなベアリングを提供すること
である。
作動速度を有するこのようなベアリングを提供すること
である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、可撓性のシ
ートのセクタの周方向の列は、シートの間の相対回転の
ためのシャフトランナに向けるために位置決めされてお
り、可撓性のストリップは、可撓性のシートの後部の各
々と、シートを弾性的に支持する手段との間に挟まれて
おり、この支持手段は、下方に傾斜しているセクタの前
部によって、周方向において間隔をあけた突出部の効果
を付与するための、可撓性の膜（可撓性のシートの前部
と可撓性の膜の間にあって、このようなストリップ等を
有しない空間）を含むほうが好ましいが、必ずしも含ま
なくてよいことによって解決される。弾性的に支持する
手段は１つ又は複数のコルゲート状のフォイル要素を含
むことができる。
ートのセクタの周方向の列は、シートの間の相対回転の
ためのシャフトランナに向けるために位置決めされてお
り、可撓性のストリップは、可撓性のシートの後部の各
々と、シートを弾性的に支持する手段との間に挟まれて
おり、この支持手段は、下方に傾斜しているセクタの前
部によって、周方向において間隔をあけた突出部の効果
を付与するための、可撓性の膜（可撓性のシートの前部
と可撓性の膜の間にあって、このようなストリップ等を
有しない空間）を含むほうが好ましいが、必ずしも含ま
なくてよいことによって解決される。弾性的に支持する
手段は１つ又は複数のコルゲート状のフォイル要素を含
むことができる。
【００１６】更に、上記課題は、荷重を支持するための
最大限の表面接触面積を保ちつつ、山形の効果を付与す
るために、可撓性のダイアフラムは１つ又は複数のフォ
イル要素の下にあるように設けられ、周方向に間隔をあ
けた複数のフォイル要素は、ベアリング用の支持部材
と、それを弾性的に支持するための可撓性のダイアフラ
ムとの間に設けられていることによって解決される。こ
れらのフォイル要素は可撓性のストリップの下方に整列
され、フォイル要素の周方向における中間位置で、可撓
性のダイアフラムに取り付けられる。それ故に、フォイ
ルの周方向の縁部は、相補的に山形の効果を突出部効果
に付与するために自由である。より柔らかい周縁を有
し、そのことにより自動調心能力を改善するベアリング
を供するために半円形の形状をなすべく、フォイルのリ
ッジの幅及び高さは、リッジが半径方向外側に延びるに
連れて、増える。
最大限の表面接触面積を保ちつつ、山形の効果を付与す
るために、可撓性のダイアフラムは１つ又は複数のフォ
イル要素の下にあるように設けられ、周方向に間隔をあ
けた複数のフォイル要素は、ベアリング用の支持部材
と、それを弾性的に支持するための可撓性のダイアフラ
ムとの間に設けられていることによって解決される。こ
れらのフォイル要素は可撓性のストリップの下方に整列
され、フォイル要素の周方向における中間位置で、可撓
性のダイアフラムに取り付けられる。それ故に、フォイ
ルの周方向の縁部は、相補的に山形の効果を突出部効果
に付与するために自由である。より柔らかい周縁を有
し、そのことにより自動調心能力を改善するベアリング
を供するために半円形の形状をなすべく、フォイルのリ
ッジの幅及び高さは、リッジが半径方向外側に延びるに
連れて、増える。
【００１７】許容荷重を増すための剛性の３つのレベル
を達成するために、本発明に従って、ベアリングは内側
及び外側の可撓性のコルゲート状のフォイルを有し、内
側のフォイルリッジは、外側のフォイルリッジのうちの
幾つか（全部でない）の下にあるのみである。
を達成するために、本発明に従って、ベアリングは内側
及び外側の可撓性のコルゲート状のフォイルを有し、内
側のフォイルリッジは、外側のフォイルリッジのうちの
幾つか（全部でない）の下にあるのみである。
【００１８】リッジが固定しないから、剛性すなわち永
久変形が大きく高まるように、他方のリッジの内側で一
方のリッジの摺動を調整するために、本発明に従って、
フォイルの少なくとも１つのリッジは、リッジの間の接
線方向の線接触を避けるように、平頭の頂部分を有す
る。
久変形が大きく高まるように、他方のリッジの内側で一
方のリッジの摺動を調整するために、本発明に従って、
フォイルの少なくとも１つのリッジは、リッジの間の接
線方向の線接触を避けるように、平頭の頂部分を有す
る。
【００１９】本発明の上記又は他の課題、特徴及び利点
は、同一の参照符号が幾つかの図の同一又は類似の部分
を示している図を参照して読めば、本発明の好ましい実
施の形態の以下の詳述から明らかである。
は、同一の参照符号が幾つかの図の同一又は類似の部分
を示している図を参照して読めば、本発明の好ましい実
施の形態の以下の詳述から明らかである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態を詳述する。
ましい実施の形態を詳述する。
【００２１】図１及び２に関して、回転シャフト２０の
矢印１９で示された軸方向スラストを支持するための、
柔軟な、流体力学的な流体膜スラストベアリングが参照
符号４０で全般的に図示されている。回転シャフト２０
は参照符号２３で示された中心開口部内に受け入られ
る。この中心開口部は回転シャフト２０と比べて拡径さ
れており、ベアリング４０を通って軸方向に延在してい
る。下方に向いているベアリング面２４を有するスラス
トランナ２２は回転シャフト２０に取り付けられてい
て、それと共に回転する。回転シャフト２０の軸方向ス
ラスト１９はスラストベアリングアセンブリ４４によっ
て生起され、このスラストベアリングアセンブリ４４は
スラストプレート４１の頂面に取り付けられている。ス
ラストプレート４１は機械枠に対して通常は固定されて
いるが、幾つかの適用においては、ロータ及びスラスト
プレートが回転することは好ましい。本発明はスラスト
プレート４１とスラストランナ２２との間の相対的な回
転の種々の形態で使用可能である。スラストプレート４
１がスラストランナ２２に向いている平坦面を有するこ
とが示されているが、本発明が、例えば、スラストプレ
ート４１がスラストランナ２２に向いている凹面つまり
皿状の面を有し、スラストランナ２２が錐形であるとい
うような、スラストプレート４１の他の構造を含むと理
解すべきである。
矢印１９で示された軸方向スラストを支持するための、
柔軟な、流体力学的な流体膜スラストベアリングが参照
符号４０で全般的に図示されている。回転シャフト２０
は参照符号２３で示された中心開口部内に受け入られ
る。この中心開口部は回転シャフト２０と比べて拡径さ
れており、ベアリング４０を通って軸方向に延在してい
る。下方に向いているベアリング面２４を有するスラス
トランナ２２は回転シャフト２０に取り付けられてい
て、それと共に回転する。回転シャフト２０の軸方向ス
ラスト１９はスラストベアリングアセンブリ４４によっ
て生起され、このスラストベアリングアセンブリ４４は
スラストプレート４１の頂面に取り付けられている。ス
ラストプレート４１は機械枠に対して通常は固定されて
いるが、幾つかの適用においては、ロータ及びスラスト
プレートが回転することは好ましい。本発明はスラスト
プレート４１とスラストランナ２２との間の相対的な回
転の種々の形態で使用可能である。スラストプレート４
１がスラストランナ２２に向いている平坦面を有するこ
とが示されているが、本発明が、例えば、スラストプレ
ート４１がスラストランナ２２に向いている凹面つまり
皿状の面を有し、スラストランナ２２が錐形であるとい
うような、スラストプレート４１の他の構造を含むと理
解すべきである。
【００２２】スラストベアリングアセンブリ４４は、ス
ラストランナ２２とシート４２の間の相対運動用のシャ
フトランナつまりスラストランナ２２に向かうための薄
い弾性的なシート４２の周方向の列を含む。各シート４
２は、開口部の周辺に内周面２６を有しかつベアリング
の周辺に外周面２８を有する平頭のセクタの形態をなし
ている。各シート４２と、スラストベアリングアセンブ
リ４４のうちの、シート４２の下にある各部分とは、ベ
アリングパッドを構成すると言えるかも知れない。８つ
のこうしたベアリングパッドつまりシートは図１に示さ
れている。しかし乍ら、８つより少ないかそれより多い
ベアリングパッドつまりシートを用いることもできる。
矢印４６によって示された方向でのスラストランナ２２
の回転はスラストシート４２の全面に流体力学的な流体
膜を発生させる。この流体膜はスラストランナ２２を支
持し、スラストランナ２２をベアリングシート４２から
隔てる。流体力学的な流体膜は、スラストランナ２２の
ベアリング面２４と、ベアリングシート４２のベアリン
グ面との間の相対運動の方向に対し平行に流体内で作用
する粘性力又は剪断力によって作られる。スラストラン
ナ２２のベアリング面２４は、ベアリングシート４２の
上面に亘って回転しながら、流体の境界層を自らと共に
連行する。境界層は、この境界層に直に接する流体層を
順次連行する。かくして、速度の或る傾きはスラストラ
ンナ２２とベアリングシート４２との間の隙間にある流
体の中で発生される。本発明者の前記米国特許第4,277,
112 号に図示されるように、ベアリングシート４２と、
スラストランナのベアリング面２４との間の隙間は楔形
であり、回転するベアリング面２４の運動の方向にテー
パをなしている。楔形の隙間へ引き込む流体の圧力は隙
間の狭い端部へ向かって増大する傾向にあり、かくして
流体膜の加圧されたクッションが形成される。このクッ
ションは回転するスラストランナ２２を力学的に支持す
る。
ラストランナ２２とシート４２の間の相対運動用のシャ
フトランナつまりスラストランナ２２に向かうための薄
い弾性的なシート４２の周方向の列を含む。各シート４
２は、開口部の周辺に内周面２６を有しかつベアリング
の周辺に外周面２８を有する平頭のセクタの形態をなし
ている。各シート４２と、スラストベアリングアセンブ
リ４４のうちの、シート４２の下にある各部分とは、ベ
アリングパッドを構成すると言えるかも知れない。８つ
のこうしたベアリングパッドつまりシートは図１に示さ
れている。しかし乍ら、８つより少ないかそれより多い
ベアリングパッドつまりシートを用いることもできる。
矢印４６によって示された方向でのスラストランナ２２
の回転はスラストシート４２の全面に流体力学的な流体
膜を発生させる。この流体膜はスラストランナ２２を支
持し、スラストランナ２２をベアリングシート４２から
隔てる。流体力学的な流体膜は、スラストランナ２２の
ベアリング面２４と、ベアリングシート４２のベアリン
グ面との間の相対運動の方向に対し平行に流体内で作用
する粘性力又は剪断力によって作られる。スラストラン
ナ２２のベアリング面２４は、ベアリングシート４２の
上面に亘って回転しながら、流体の境界層を自らと共に
連行する。境界層は、この境界層に直に接する流体層を
順次連行する。かくして、速度の或る傾きはスラストラ
ンナ２２とベアリングシート４２との間の隙間にある流
体の中で発生される。本発明者の前記米国特許第4,277,
112 号に図示されるように、ベアリングシート４２と、
スラストランナのベアリング面２４との間の隙間は楔形
であり、回転するベアリング面２４の運動の方向にテー
パをなしている。楔形の隙間へ引き込む流体の圧力は隙
間の狭い端部へ向かって増大する傾向にあり、かくして
流体膜の加圧されたクッションが形成される。このクッ
ションは回転するスラストランナ２２を力学的に支持す
る。
【００２３】ベアリングシート４２は可撓性の膜６０に
よって支持されている。この膜６０は、コルゲート状の
柔軟な支持要素４８及び４９夫々の、周方向に延びる対
の外側及び内側の列において順次に支持され、ベアリン
グシート４２を、回転ロータすなわち回転シャフト２０
のベアリング面２４の平面に合致させるようになる。但
し、スラストランナのベアリング面２４とスラストプレ
ート４２の平面との間に永続的な又は一時的な歪みを引
き起こす諸状況があるにも拘らず、である。このような
状況は、特に、ベアリング又はロータのミスアラインメ
ントと、熱的歪みと、ランナの遠心力増大と、偏心荷重
又はロータの不均衡によるロータのランアウトとを含
む。柔軟な支持要素４８及び４９は、このような状況に
も拘らず、回転のスラストランナ２２のベアリング面２
４との正確な力学的な関係においてベアリングシート４
２を支持するように、方向を変えて復帰するために設け
られている。
よって支持されている。この膜６０は、コルゲート状の
柔軟な支持要素４８及び４９夫々の、周方向に延びる対
の外側及び内側の列において順次に支持され、ベアリン
グシート４２を、回転ロータすなわち回転シャフト２０
のベアリング面２４の平面に合致させるようになる。但
し、スラストランナのベアリング面２４とスラストプレ
ート４２の平面との間に永続的な又は一時的な歪みを引
き起こす諸状況があるにも拘らず、である。このような
状況は、特に、ベアリング又はロータのミスアラインメ
ントと、熱的歪みと、ランナの遠心力増大と、偏心荷重
又はロータの不均衡によるロータのランアウトとを含
む。柔軟な支持要素４８及び４９は、このような状況に
も拘らず、回転のスラストランナ２２のベアリング面２
４との正確な力学的な関係においてベアリングシート４
２を支持するように、方向を変えて復帰するために設け
られている。
【００２４】ベアリング４０を可撓性の膜６０なしに構
成することができる。本発明はこのような実施の形態に
及ぶものである。
成することができる。本発明はこのような実施の形態に
及ぶものである。
【００２５】図３に見られるように、弾性的な支持要素
つまりバンプフォイル４８及び４９はコルゲート状つま
り波形のばねの形態をなすばね金属弾性要素であって、
これらのばね金属弾性要素は平坦な谷形の底部つまり溝
５２によって隔てられた弾性的な高所つまりリッジつま
りバンプ５３を有する。他に、バンプフォイルは正弦波
の形状のような他の適切な形状を有してもよい。以下に
より詳細に説明するように、ベアリングシート４２と、
スラストランナ２２のベアリング面２４の平面との合致
は、支持要素４８及び４９の各々にスリット１０４を入
れて、半径方向に隣接した複数のストリップ４９を形成
することによって、容易になる。シートは、コルゲート
状の形状に形成する前に、スリットが入れられ、バンプ
フォイル４９は、内側のバンプフォイルのストリップ及
びバンプが、外側のバンプフォイルのストリップ及びバ
ンプと夫々整列するように、位置決めされる。
つまりバンプフォイル４８及び４９はコルゲート状つま
り波形のばねの形態をなすばね金属弾性要素であって、
これらのばね金属弾性要素は平坦な谷形の底部つまり溝
５２によって隔てられた弾性的な高所つまりリッジつま
りバンプ５３を有する。他に、バンプフォイルは正弦波
の形状のような他の適切な形状を有してもよい。以下に
より詳細に説明するように、ベアリングシート４２と、
スラストランナ２２のベアリング面２４の平面との合致
は、支持要素４８及び４９の各々にスリット１０４を入
れて、半径方向に隣接した複数のストリップ４９を形成
することによって、容易になる。シートは、コルゲート
状の形状に形成する前に、スリットが入れられ、バンプ
フォイル４９は、内側のバンプフォイルのストリップ及
びバンプが、外側のバンプフォイルのストリップ及びバ
ンプと夫々整列するように、位置決めされる。
【００２６】支援するように内側のバンプフォイル４９
の下には、可撓性のダイアフラム６２が位置されてい
る。この可撓性のダイアフラム６２とバンプフォイル４
９との間ではセクタ６４の周方向の列が挟まれている。
セクタ６４の各々は多分４つの半径方向に並んだ複数の
可撓性のあるストリップ６６を有しており、こうしたス
トリップ６６は下にあり、夫々、半径方向に並んだスト
リップ５０と整列されている。バンプフォイル４８及び
４９の各々はスリット１０４によって分離されて、スト
リップ５０を形成している。可撓性のダイアフラム６２
と、支持プレート４１との間には、セクタの形状をし
た、コルゲート状の弾性ばね金属要素又はバンプフォイ
ル６８の、周方向の列が挟まれている。以下にベアリン
グ４０の種々の構成要素をより詳細に述べよう。異なっ
た記載をしない限りは、「内側の」及び「外側の」とい
う用語は、支持プレート４１へより近い構成要素が支持
プレート４１から離隔した構成要素の内側にあるといっ
た状態で軸方向に関すること、を意味する。同様に、
「頂部の」又は「上部の」等の用語は、支持プレート４
１から遠い構成要素又は項目に関すること意味する。
「半径方向に」という用語は中心開口部２３に向かう又
はそれから離隔する方向に関すること意味する。「軸方
向に」という用語は中心開口部２３に平行な方向に関す
ること意味する。スラストベアリングアセンブリ４４は
の構成要素のすべては適切な薄板又はその他の適切な材
料により構成される。
の下には、可撓性のダイアフラム６２が位置されてい
る。この可撓性のダイアフラム６２とバンプフォイル４
９との間ではセクタ６４の周方向の列が挟まれている。
セクタ６４の各々は多分４つの半径方向に並んだ複数の
可撓性のあるストリップ６６を有しており、こうしたス
トリップ６６は下にあり、夫々、半径方向に並んだスト
リップ５０と整列されている。バンプフォイル４８及び
４９の各々はスリット１０４によって分離されて、スト
リップ５０を形成している。可撓性のダイアフラム６２
と、支持プレート４１との間には、セクタの形状をし
た、コルゲート状の弾性ばね金属要素又はバンプフォイ
ル６８の、周方向の列が挟まれている。以下にベアリン
グ４０の種々の構成要素をより詳細に述べよう。異なっ
た記載をしない限りは、「内側の」及び「外側の」とい
う用語は、支持プレート４１へより近い構成要素が支持
プレート４１から離隔した構成要素の内側にあるといっ
た状態で軸方向に関すること、を意味する。同様に、
「頂部の」又は「上部の」等の用語は、支持プレート４
１から遠い構成要素又は項目に関すること意味する。
「半径方向に」という用語は中心開口部２３に向かう又
はそれから離隔する方向に関すること意味する。「軸方
向に」という用語は中心開口部２３に平行な方向に関す
ること意味する。スラストベアリングアセンブリ４４は
の構成要素のすべては適切な薄板又はその他の適切な材
料により構成される。
【００２７】比較的に厚い可撓性の膜６０を有すること
により、滑らかな弾性的なシート４２を、バンプフォイ
ルリッジ５３同士の間で窪むことなく、非常に薄くする
ことができる。その目的は、全方向における可撓性を高
めて、シャフトのミスアラインメント及び逸脱を制御
し、かくしてスラストランナ面２４への最適な合致を与
えて、より高い荷重容量が達成されるようにするためで
ある。例えば、従来の７インチのＯＤタイプ、１．５イ
ンチのＩＤタイプの、液体で潤滑され、かつ可撓性の膜
を有しない５００ｐｓｉの柔軟なフォイル製の力学的な
スラストベアリング用の、滑らかなトップシートは、図
６に参照符号７０で示した多分約０．０２インチの厚さ
を有する可撓性の膜６０を設けることによって、典型的
には約０．１６インチの厚さを有することができる。こ
れに対し、図６に参照符号７２で示した、このようなベ
アリング用の滑らかな弾性的なシート４２の各々の厚さ
は多分約０．０２０インチであることができる。
により、滑らかな弾性的なシート４２を、バンプフォイ
ルリッジ５３同士の間で窪むことなく、非常に薄くする
ことができる。その目的は、全方向における可撓性を高
めて、シャフトのミスアラインメント及び逸脱を制御
し、かくしてスラストランナ面２４への最適な合致を与
えて、より高い荷重容量が達成されるようにするためで
ある。例えば、従来の７インチのＯＤタイプ、１．５イ
ンチのＩＤタイプの、液体で潤滑され、かつ可撓性の膜
を有しない５００ｐｓｉの柔軟なフォイル製の力学的な
スラストベアリング用の、滑らかなトップシートは、図
６に参照符号７０で示した多分約０．０２インチの厚さ
を有する可撓性の膜６０を設けることによって、典型的
には約０．１６インチの厚さを有することができる。こ
れに対し、図６に参照符号７２で示した、このようなベ
アリング用の滑らかな弾性的なシート４２の各々の厚さ
は多分約０．０２０インチであることができる。
【００２８】参照符号７４で示された、周方向に延びる
スロットの半径方句にスペースをあけた列は、ベアリン
グの半径方向の柔軟性を改善し、これにより、スラスト
ランナの逸脱を調整するだけでなく、外側の滑らかなシ
ート４２を冷却することができるように、可撓性の膜６
０の周辺に設けられている。
スロットの半径方句にスペースをあけた列は、ベアリン
グの半径方向の柔軟性を改善し、これにより、スラスト
ランナの逸脱を調整するだけでなく、外側の滑らかなシ
ート４２を冷却することができるように、可撓性の膜６
０の周辺に設けられている。
【００２９】スラストランナの回転４６に関して、弾性
的なシート４２は、参照符号７６で示された前部と、参
照符号７８で示された後部とを有する。スラストランナ
２２上の１点は前部を通過してから後部を通過する。
的なシート４２は、参照符号７６で示された前部と、参
照符号７８で示された後部とを有する。スラストランナ
２２上の１点は前部を通過してから後部を通過する。
【００３０】始動状態及び停止状態において接触面積を
最大限にしつつ、より高い荷重容量の達成のための良好
な流体力学的な圧力断面を発生すべく、作動速度におけ
る自製の最適な楔形の膜断面を達成するために、ベアリ
ング４０は山形のテーパ状／平面状の構造を有する。か
くして、図６に関しては、本発明に従って、テーパ状／
平面状の構造を達成するためには、各々の弾性的なシー
ト４２の前部７６と可撓性の膜６０との間に、半径方向
に並んでいる多分４つの細長い弾性的な平坦なストリッ
プ（シート）８０のセクタ形状の組が挟まれている。こ
れらのストリップ８０はアーチ状の薄いストリップであ
ることが好ましい。
最大限にしつつ、より高い荷重容量の達成のための良好
な流体力学的な圧力断面を発生すべく、作動速度におけ
る自製の最適な楔形の膜断面を達成するために、ベアリ
ング４０は山形のテーパ状／平面状の構造を有する。か
くして、図６に関しては、本発明に従って、テーパ状／
平面状の構造を達成するためには、各々の弾性的なシー
ト４２の前部７６と可撓性の膜６０との間に、半径方向
に並んでいる多分４つの細長い弾性的な平坦なストリッ
プ（シート）８０のセクタ形状の組が挟まれている。こ
れらのストリップ８０はアーチ状の薄いストリップであ
ることが好ましい。
【００３１】多数の平坦なストリップ８０は、半径方向
に最適な合致を供するために、各弾性的なシート４２の
後部と、可撓性の膜６０との間に挟まれているのが好ま
しい。しかし乍ら、その代わりに、望みの際には、単独
のセクタ形状の平坦なストリップを設けることもでき
る。製造の助成をするために、組の平坦なシート８０を
打ち抜くことができる。それ故に、こうしたシート８０
は、ベアリングの剛性に影響を及ぼすことなく、溶接の
ために容易に位置決めすべく、参照符号８２で示された
非常に弱い縁部によって互いに保たれる。他に、ストリ
ップ８０を互いに完全に分離し、個々に位置決めしかつ
溶接することもできる。
に最適な合致を供するために、各弾性的なシート４２の
後部と、可撓性の膜６０との間に挟まれているのが好ま
しい。しかし乍ら、その代わりに、望みの際には、単独
のセクタ形状の平坦なストリップを設けることもでき
る。製造の助成をするために、組の平坦なシート８０を
打ち抜くことができる。それ故に、こうしたシート８０
は、ベアリングの剛性に影響を及ぼすことなく、溶接の
ために容易に位置決めすべく、参照符号８２で示された
非常に弱い縁部によって互いに保たれる。他に、ストリ
ップ８０を互いに完全に分離し、個々に位置決めしかつ
溶接することもできる。
【００３２】図６はストリップ８０が周方向における一
定の距離に亘って延びているのを示している。この一定
距離は、対応の滑らかなシート４２が覆うようにして延
びている周方向における距離の約半分又は３分の２に対
応している。図６は、参照符号８４で示した、平面部を
有するテーパ状／平面状の構造を示している。しかも、
この構造は、始動及び停止の際の低速によって磨耗を減
らすのに用いられる広範な表面面積と、前部７６に向か
って上方に従って外側に傾斜している滑らかなシート４
２のうちの前部７６と、を具備しており、望ましいテー
パ状の構造を形成している。
定の距離に亘って延びているのを示している。この一定
距離は、対応の滑らかなシート４２が覆うようにして延
びている周方向における距離の約半分又は３分の２に対
応している。図６は、参照符号８４で示した、平面部を
有するテーパ状／平面状の構造を示している。しかも、
この構造は、始動及び停止の際の低速によって磨耗を減
らすのに用いられる広範な表面面積と、前部７６に向か
って上方に従って外側に傾斜している滑らかなシート４
２のうちの前部７６と、を具備しており、望ましいテー
パ状の構造を形成している。
【００３３】適切なスロット８６と、直径方向に対向し
ている開口部８８とは、本発明に関する分野の通常の当
業者には共通に知られた方法に従って支持プレート４１
に固定するための回転防止ピン（図示せず）を収容する
ために、可撓性の膜６０の、半径方向外側の縁部に設け
られている。滑らかなシート４２の前縁は、図２の参照
符号９０で示されたように、タック溶接されているか、
可撓性の膜６０に他の方法で適切に取着されている。弾
性的なストリップ８０は、例えばスポット溶接によっ
て、後縁に沿って可撓性の膜４２に適切に取着されてい
る。
ている開口部８８とは、本発明に関する分野の通常の当
業者には共通に知られた方法に従って支持プレート４１
に固定するための回転防止ピン（図示せず）を収容する
ために、可撓性の膜６０の、半径方向外側の縁部に設け
られている。滑らかなシート４２の前縁は、図２の参照
符号９０で示されたように、タック溶接されているか、
可撓性の膜６０に他の方法で適切に取着されている。弾
性的なストリップ８０は、例えばスポット溶接によっ
て、後縁に沿って可撓性の膜４２に適切に取着されてい
る。
【００３４】テーパ状／平面状の構造を形成することに
加えて、弾性的なストリップ８０は、スラストランナ２
２との乾接触（始動及び停止の際の）中に滑らかなトッ
プシート４２を補強及び強化するために、トップシート
４２の前縁から後縁への、パッドの剛性の傾きを可能に
するために、設けられている。弾性的なストリップ８０
は、滑らかなトップシート４２と可撓性の膜６０との適
合を妨げないように半径方向に狭く設けられている。
加えて、弾性的なストリップ８０は、スラストランナ２
２との乾接触（始動及び停止の際の）中に滑らかなトッ
プシート４２を補強及び強化するために、トップシート
４２の前縁から後縁への、パッドの剛性の傾きを可能に
するために、設けられている。弾性的なストリップ８０
は、滑らかなトップシート４２と可撓性の膜６０との適
合を妨げないように半径方向に狭く設けられている。
【００３５】図６中に参照符号９１で示された薄い乾燥
膜被覆は、始動及び停止の際の摩擦中に耐磨耗性を与え
るために、ベアリング面に、すなわち、スラストランナ
２２の表面２４と、滑らかなトップシート４２の各々の
外面とに形成されている。周囲空気及び周囲温度の通常
の供給にとって及び低温の環境にとって、望ましいと見
做される被覆６１は、ポリアミド・イミド、ＰＴＦＥ又
は二硫化モリブデン又は二硫化タングステンのような軟
質被覆を含む。これらの被覆は一般的には被覆される表
面にエアブラシ又はエアスプレーによって塗布され、適
切に処理され、滑らかな仕上りを達成すべく、研磨紙を
用いて磨かれる。ランナ面２４のためには、代わりに、
ニッケル被覆又はカーバイド被覆のような硬質被覆を塗
布してもよい。摂氏約８１５度までの高温用のベアリン
グのためには、プラズマ溶射された耐磨耗性被覆を用い
ることができる。プラズマ溶射用の滑らかな表面を達成
するために、被覆は塗布後に適切に磨かれ、研磨され
る。滑らかなトップシート４２に硬質蒸着被覆を、スラ
ストランナ２２にプラスマ溶射被覆を塗布することは望
ましいかも知れない。
膜被覆は、始動及び停止の際の摩擦中に耐磨耗性を与え
るために、ベアリング面に、すなわち、スラストランナ
２２の表面２４と、滑らかなトップシート４２の各々の
外面とに形成されている。周囲空気及び周囲温度の通常
の供給にとって及び低温の環境にとって、望ましいと見
做される被覆６１は、ポリアミド・イミド、ＰＴＦＥ又
は二硫化モリブデン又は二硫化タングステンのような軟
質被覆を含む。これらの被覆は一般的には被覆される表
面にエアブラシ又はエアスプレーによって塗布され、適
切に処理され、滑らかな仕上りを達成すべく、研磨紙を
用いて磨かれる。ランナ面２４のためには、代わりに、
ニッケル被覆又はカーバイド被覆のような硬質被覆を塗
布してもよい。摂氏約８１５度までの高温用のベアリン
グのためには、プラズマ溶射された耐磨耗性被覆を用い
ることができる。プラズマ溶射用の滑らかな表面を達成
するために、被覆は塗布後に適切に磨かれ、研磨され
る。滑らかなトップシート４２に硬質蒸着被覆を、スラ
ストランナ２２にプラスマ溶射被覆を塗布することは望
ましいかも知れない。
【００３６】バンプフォイル４８及び４９並びに弾性的
な平坦要素すなわちストリップ６６はタック溶接されて
いるか、以下に論じられるように可撓性のダイアフラム
６２に他の方法で適切に取着されており、可撓性の膜６
０と、この膜６０に取着された滑らかなトップシート４
２とに、柔軟なつまり弾性的な支持部を供するために設
けられている。それ故に、スラストランナに柔軟さを与
えるための荷重により滑らかなトップシート４２の方向
を適切に変えることができる。この柔軟な支持構造は、
滑らかなトップシート４２に、流体力学的な作用下でテ
ーパ状／平面状の構造を得るようにするために、周方向
及び半径方向における剛性の傾きを付ける。可撓性のダ
イアフラム６２は図２に参照符号９２で示された複数の
スロットを有する。これらのスロット９２は、ベアリン
グの柔軟性を改善し、ベアリングに、スラストランナの
逸脱を調整することができるようにするために、半径方
向内側及び外側の両方の縁部において半径方向に延びて
おり、ダイアフラム６２の周囲に間隔をあけている。図
７に関しては、８つの狭隘部が可撓性のダイアフラム６
２の下面から下方に突出している。これらの狭隘部は、
実質的に、半径方向内側の縁部と外側の縁部との間に、
半径方向に延びており、ダイアフラム６２の周方向にほ
ぼ等間隔をあけている。これらの突出部すなわち狭隘部
９３は、スペーサブロック又は支持部材として機能すべ
く、対の山形のバンプフォイル６８の間に夫々あるよう
に位置決めされている。すなわち、各パッドの山形は２
つのスペーサブロックの間でなされる。山形のバンプフ
ォイル６８の高さはスペーサブロックの（軸方向の）厚
さよりも約２０乃至３０％大きく、ほぼ均等に、スペー
サブロックの半径方向の長さに亘っている。すなわち、
バンプフォイル６８は、半径方向に延びるに連れて、高
さを減少するときは、スペーサブロックが半径方向に延
びるに連れて、スペーサブロックの厚さも、同様に、減
少する。かくして、スペーサブロックはストッパとして
機能して、山形のバンプフォイルの方向の変更の数を限
定する。スペーサブロックを（図示のような）可撓性の
ダイアフラム６２と一体成形するか、ダイアフラム６２
にスポット溶接するか、他の方法で適切にダイアフラム
６２に取着してもよいし、あるいは、ベースプレートす
なわち支持プレート４１と一体成形するか、ベースプレ
ート４１にスポット溶接するか、他の方法で適切にベー
スプレート４１に取着してもよい。幾つかの場合には、
スペーサブロックすなわち狭隘部９３を介してベアリン
グアセンブリをベースプレート４１に適切に取着して、
ベアリングを回転させないように強度を増すことができ
る。スペーサブロック９３を、可撓性のダイアフラム６
２及びベースプレート４１にスポット溶接するか、他の
方法で適切にそれらに取着してもよい。これによって、
山形のバンプフォイルを２０乃至３０％予備成形して、
山形のバンプ効果に剛性を付加することになる。可撓性
の膜６０に関してと同様に、可撓性のダイアフラム６２
は適切なスロット９４を有し、半径方向外側の縁部に
は、支持プレート４１にダイアフラム６２を固定するた
めの回転防止ピンを収容するための、直径方向に対向し
ている開口部９６を有する。このことによって、可撓性
のダイアフラム６２が取り付けられた後で、可撓性の膜
６０は、前述の如くに、適切に位置決めされ、固定され
る。かくして、滑らかなシート４２と、可撓性のダイア
フラム６２に取り付けられた弾性的な平坦なストリップ
８０とのサブアセンブリ、並びにバンプフォイル４８及
び４９と、可撓性のダイアフラム６２に取り付けられた
弾性的な平坦なストリップ６６とのサブアセンブリは、
互いに干渉せず、とは言っても共に作用して、これによ
り、ベアリング台４１との接触点を支持するように機能
する山形のバンプフォイル６８によってベアリングを自
動的に補償すべく、ベアリング台すなわち支持プレート
４１に取り付けられている。
な平坦要素すなわちストリップ６６はタック溶接されて
いるか、以下に論じられるように可撓性のダイアフラム
６２に他の方法で適切に取着されており、可撓性の膜６
０と、この膜６０に取着された滑らかなトップシート４
２とに、柔軟なつまり弾性的な支持部を供するために設
けられている。それ故に、スラストランナに柔軟さを与
えるための荷重により滑らかなトップシート４２の方向
を適切に変えることができる。この柔軟な支持構造は、
滑らかなトップシート４２に、流体力学的な作用下でテ
ーパ状／平面状の構造を得るようにするために、周方向
及び半径方向における剛性の傾きを付ける。可撓性のダ
イアフラム６２は図２に参照符号９２で示された複数の
スロットを有する。これらのスロット９２は、ベアリン
グの柔軟性を改善し、ベアリングに、スラストランナの
逸脱を調整することができるようにするために、半径方
向内側及び外側の両方の縁部において半径方向に延びて
おり、ダイアフラム６２の周囲に間隔をあけている。図
７に関しては、８つの狭隘部が可撓性のダイアフラム６
２の下面から下方に突出している。これらの狭隘部は、
実質的に、半径方向内側の縁部と外側の縁部との間に、
半径方向に延びており、ダイアフラム６２の周方向にほ
ぼ等間隔をあけている。これらの突出部すなわち狭隘部
９３は、スペーサブロック又は支持部材として機能すべ
く、対の山形のバンプフォイル６８の間に夫々あるよう
に位置決めされている。すなわち、各パッドの山形は２
つのスペーサブロックの間でなされる。山形のバンプフ
ォイル６８の高さはスペーサブロックの（軸方向の）厚
さよりも約２０乃至３０％大きく、ほぼ均等に、スペー
サブロックの半径方向の長さに亘っている。すなわち、
バンプフォイル６８は、半径方向に延びるに連れて、高
さを減少するときは、スペーサブロックが半径方向に延
びるに連れて、スペーサブロックの厚さも、同様に、減
少する。かくして、スペーサブロックはストッパとして
機能して、山形のバンプフォイルの方向の変更の数を限
定する。スペーサブロックを（図示のような）可撓性の
ダイアフラム６２と一体成形するか、ダイアフラム６２
にスポット溶接するか、他の方法で適切にダイアフラム
６２に取着してもよいし、あるいは、ベースプレートす
なわち支持プレート４１と一体成形するか、ベースプレ
ート４１にスポット溶接するか、他の方法で適切にベー
スプレート４１に取着してもよい。幾つかの場合には、
スペーサブロックすなわち狭隘部９３を介してベアリン
グアセンブリをベースプレート４１に適切に取着して、
ベアリングを回転させないように強度を増すことができ
る。スペーサブロック９３を、可撓性のダイアフラム６
２及びベースプレート４１にスポット溶接するか、他の
方法で適切にそれらに取着してもよい。これによって、
山形のバンプフォイルを２０乃至３０％予備成形して、
山形のバンプ効果に剛性を付加することになる。可撓性
の膜６０に関してと同様に、可撓性のダイアフラム６２
は適切なスロット９４を有し、半径方向外側の縁部に
は、支持プレート４１にダイアフラム６２を固定するた
めの回転防止ピンを収容するための、直径方向に対向し
ている開口部９６を有する。このことによって、可撓性
のダイアフラム６２が取り付けられた後で、可撓性の膜
６０は、前述の如くに、適切に位置決めされ、固定され
る。かくして、滑らかなシート４２と、可撓性のダイア
フラム６２に取り付けられた弾性的な平坦なストリップ
８０とのサブアセンブリ、並びにバンプフォイル４８及
び４９と、可撓性のダイアフラム６２に取り付けられた
弾性的な平坦なストリップ６６とのサブアセンブリは、
互いに干渉せず、とは言っても共に作用して、これによ
り、ベアリング台４１との接触点を支持するように機能
する山形のバンプフォイル６８によってベアリングを自
動的に補償すべく、ベアリング台すなわち支持プレート
４１に取り付けられている。
【００３７】図３に関しては、対のバンプフォイル４８
及び４９と組の弾性的な平坦なストリップ６６とはユニ
ットとして用いられ、滑らかなトップシート４２の各々
の下にある。図３に見られるように、溝５２は弾性的な
ストリップ６６に係合するほぼ平坦な部分を有すること
ができる。バンプ５３は半円形又は他にアーチ状の形状
をなし、上方又は外側に向いているので、バンプ５３は
可撓性の膜６０を支えるための荷重により方向を変え
て、各々の滑らかな柔軟なシート４２を（ばねの性質に
より）柔軟に支持する。バンプ５３が可撓性のダイアフ
ラム６２に向かって下方に又は内側に向いている実施の
形態、及びバンプフォイルが正弦曲線の形状を有する実
施の形態が本発明の範囲内にあることを意味すると理解
すべきである。コルゲート状のフォイルすなわちバンプ
フォイル４８及び４９は金属、幾つかの適用としては、
熱可塑性材料で形成されていることは望ましい。この熱
可塑性材料は耐疲労性と、良好なばね特性と、大きな機
械的強度とを有する。例えば、コルゲート状のフォイル
をニッケルベースの鋼又はベリリウム銅合金又はベリリ
ウム青銅合金で形成することができる。
及び４９と組の弾性的な平坦なストリップ６６とはユニ
ットとして用いられ、滑らかなトップシート４２の各々
の下にある。図３に見られるように、溝５２は弾性的な
ストリップ６６に係合するほぼ平坦な部分を有すること
ができる。バンプ５３は半円形又は他にアーチ状の形状
をなし、上方又は外側に向いているので、バンプ５３は
可撓性の膜６０を支えるための荷重により方向を変え
て、各々の滑らかな柔軟なシート４２を（ばねの性質に
より）柔軟に支持する。バンプ５３が可撓性のダイアフ
ラム６２に向かって下方に又は内側に向いている実施の
形態、及びバンプフォイルが正弦曲線の形状を有する実
施の形態が本発明の範囲内にあることを意味すると理解
すべきである。コルゲート状のフォイルすなわちバンプ
フォイル４８及び４９は金属、幾つかの適用としては、
熱可塑性材料で形成されていることは望ましい。この熱
可塑性材料は耐疲労性と、良好なばね特性と、大きな機
械的強度とを有する。例えば、コルゲート状のフォイル
をニッケルベースの鋼又はベリリウム銅合金又はベリリ
ウム青銅合金で形成することができる。
【００３８】バンプ５３の複数の寸法及び形状を扱っ
て、これらのバンプ５３を、他のフォイルに設けられた
バンプに対し位置決めして、システムを動かすための特
定の要件を満たすために必要な、ベアリングの剛性及び
緩衝を、達成する多くの方法は、本発明が関係する分野
の当業者によって良く知られている。例えば、フォイル
に沿った周方向における剛性の傾きを変えるために高さ
及び長さを連続的に増大させるバンプを有するバンプフ
ォイルを設けてもよい。他の例としては、高さ及び長さ
が大きなバンプと、高さ及び長さが小さなバンプとが交
互になっているバンプフォイルを設けてもよい。
て、これらのバンプ５３を、他のフォイルに設けられた
バンプに対し位置決めして、システムを動かすための特
定の要件を満たすために必要な、ベアリングの剛性及び
緩衝を、達成する多くの方法は、本発明が関係する分野
の当業者によって良く知られている。例えば、フォイル
に沿った周方向における剛性の傾きを変えるために高さ
及び長さを連続的に増大させるバンプを有するバンプフ
ォイルを設けてもよい。他の例としては、高さ及び長さ
が大きなバンプと、高さ及び長さが小さなバンプとが交
互になっているバンプフォイルを設けてもよい。
【００３９】図３及び図４に関しては、バンプフォイル
４９の僅かな高さ及び長さを有するバンプ５３はバンプ
フォイル４８のバンプの各々の下にある。僅かな荷重に
よって、外側のフォイル４８のバンプは可撓性の膜６０
と弾性接触している。この可撓性の膜６０には滑らかな
柔軟なシート４２が取り付けられている。加えられた荷
重が増えるに連れて、外側のバンプフォイルはかなりの
程度まで方向変更して、内側のバンプフォイルを外側の
バンプフォイルと支持するように接触させて、より高い
荷重の際に望ましいより高い剛性が与えられる。図３に
見られるように、内側のバンプフォイルは、各々のベア
リングパッドの後部よりも前部を軟らかくするために、
前部において外側のバンプフォイルに届かずに終わって
いてもよい。
４９の僅かな高さ及び長さを有するバンプ５３はバンプ
フォイル４８のバンプの各々の下にある。僅かな荷重に
よって、外側のフォイル４８のバンプは可撓性の膜６０
と弾性接触している。この可撓性の膜６０には滑らかな
柔軟なシート４２が取り付けられている。加えられた荷
重が増えるに連れて、外側のバンプフォイルはかなりの
程度まで方向変更して、内側のバンプフォイルを外側の
バンプフォイルと支持するように接触させて、より高い
荷重の際に望ましいより高い剛性が与えられる。図３に
見られるように、内側のバンプフォイルは、各々のベア
リングパッドの後部よりも前部を軟らかくするために、
前部において外側のバンプフォイルに届かずに終わって
いてもよい。
【００４０】外側及び内側のフォイル４８及び４９は夫
々、半径方向に延びる部分つまり溝９８及び１００を有
する。このような溝はスリット１０４を形成されておら
ず、フォイルの前縁に沿ってある。（より明確には、部
分つまり溝９８及び１００はバンプ５３の長さだけ後縁
から間隔をあけている）。バンプフォイル４８及び４９
は、可撓性の平坦なストリップ６６と共に、図３に参照
符号１０２で示した一組のスポット溶接によって、溝９
８及び１００に沿って可撓性のダイアフラム６２にスポ
ット溶接されるか、他の方法で適切に取り付けられる。
並んでいるストリップ５０を定める、参照符号１０４で
示されたスリットは、溝９８及び１００夫々から、溝の
各側で、各々の前縁及び後縁へ周方向に延びている。こ
のことによって、ストリップ５０は、半径方向における
滑らかなシート４２との合致を高めるために、他のスト
リップとほぼ無関係に曲がることができる。
々、半径方向に延びる部分つまり溝９８及び１００を有
する。このような溝はスリット１０４を形成されておら
ず、フォイルの前縁に沿ってある。（より明確には、部
分つまり溝９８及び１００はバンプ５３の長さだけ後縁
から間隔をあけている）。バンプフォイル４８及び４９
は、可撓性の平坦なストリップ６６と共に、図３に参照
符号１０２で示した一組のスポット溶接によって、溝９
８及び１００に沿って可撓性のダイアフラム６２にスポ
ット溶接されるか、他の方法で適切に取り付けられる。
並んでいるストリップ５０を定める、参照符号１０４で
示されたスリットは、溝９８及び１００夫々から、溝の
各側で、各々の前縁及び後縁へ周方向に延びている。こ
のことによって、ストリップ５０は、半径方向における
滑らかなシート４２との合致を高めるために、他のスト
リップとほぼ無関係に曲がることができる。
【００４１】外側及び内側のバンプが共に軸方向に変形
しているとき、それらは幾らか周方向及び／又は半径方
向に移動して、望ましい剛性及び緩衝特性を達成する。
しかし乍ら、複数のバンプは、完全な半円形の形状を有
するとき、接線方向の線接触を有する。他方のバンプの
内側にある一方のアーチ状のバンプは縦方向すなわち周
方向に容易には移動することがない。つまり、バンプは
固定することができ、その結果、バンプの剛性が大きく
増える。そして、バンプは永久変形することができる。
図３には示されていないが、図４に見られるように、内
側のバンプフォイルの摺動を調整すべく接線方向の線接
触を妨げるために、外側のバンプフォイル４８のバンプ
５３は平坦な又は平頭の最上のつまり頂の部分１０６を
有する。本明細書及び請求項のために、「頂部分」と
は、バンプの一番外側の部分、すなわち、可撓性の膜６
０のようなシート又はフォイルと係合する部分を意味す
る。他に、代わりに、より低いバンプフォイルが平頭の
頂部分を有してもよく、２つのフォイルのバンプがこの
ような平頭の頂部分を有してもよい。
しているとき、それらは幾らか周方向及び／又は半径方
向に移動して、望ましい剛性及び緩衝特性を達成する。
しかし乍ら、複数のバンプは、完全な半円形の形状を有
するとき、接線方向の線接触を有する。他方のバンプの
内側にある一方のアーチ状のバンプは縦方向すなわち周
方向に容易には移動することがない。つまり、バンプは
固定することができ、その結果、バンプの剛性が大きく
増える。そして、バンプは永久変形することができる。
図３には示されていないが、図４に見られるように、内
側のバンプフォイルの摺動を調整すべく接線方向の線接
触を妨げるために、外側のバンプフォイル４８のバンプ
５３は平坦な又は平頭の最上のつまり頂の部分１０６を
有する。本明細書及び請求項のために、「頂部分」と
は、バンプの一番外側の部分、すなわち、可撓性の膜６
０のようなシート又はフォイルと係合する部分を意味す
る。他に、代わりに、より低いバンプフォイルが平頭の
頂部分を有してもよく、２つのフォイルのバンプがこの
ような平頭の頂部分を有してもよい。
【００４２】図４では、参照符号１０８は、任意の荷重
を均一に加える最中のバンプの剛性を示している。摩擦
が零である場合には、剛性はすべてのバンプにとって同
じである。摩擦が導入されると、固定端に近くの（スポ
ット溶接１０２における）バンプは自由端に近くのバン
プよりも一層高い剛性を有する。このことは、固定端に
作用する摩擦力の蓄積によって固定端に向けられた高い
水平方向の反応力に因るものと考えられる。かくして、
流体力学的な荷重によってテーパ状／平面状の構造を作
り出すべく適切な剛性の傾きを付けるために、バンプフ
ォイル４８及び４９は、前述の如くに、自らの後縁の近
くの各部分９８及び１００で、可撓性のダイアフラム６
２に相応に取り付けられている。バンプフォイルの後縁
は可撓性の滑らかなトップシート４２の後縁と夫々整列
されている。周方向のスリット１０４は、図６に図示さ
れた周方向のテーパ状の構造と共に、半径方向の山形の
構造を、つまり半径方向の可撓性を達成するために、か
つベアリングの回転能力を高めるために、設けられてい
る。弾性的な平坦なストリップ６６は、周方向の剛性及
び円滑な座り良さを達成するために、すなわち、可撓性
のダイアフラム６２のスロット９２によるバンプの干渉
を防止するために、設けられている。
を均一に加える最中のバンプの剛性を示している。摩擦
が零である場合には、剛性はすべてのバンプにとって同
じである。摩擦が導入されると、固定端に近くの（スポ
ット溶接１０２における）バンプは自由端に近くのバン
プよりも一層高い剛性を有する。このことは、固定端に
作用する摩擦力の蓄積によって固定端に向けられた高い
水平方向の反応力に因るものと考えられる。かくして、
流体力学的な荷重によってテーパ状／平面状の構造を作
り出すべく適切な剛性の傾きを付けるために、バンプフ
ォイル４８及び４９は、前述の如くに、自らの後縁の近
くの各部分９８及び１００で、可撓性のダイアフラム６
２に相応に取り付けられている。バンプフォイルの後縁
は可撓性の滑らかなトップシート４２の後縁と夫々整列
されている。周方向のスリット１０４は、図６に図示さ
れた周方向のテーパ状の構造と共に、半径方向の山形の
構造を、つまり半径方向の可撓性を達成するために、か
つベアリングの回転能力を高めるために、設けられてい
る。弾性的な平坦なストリップ６６は、周方向の剛性及
び円滑な座り良さを達成するために、すなわち、可撓性
のダイアフラム６２のスロット９２によるバンプの干渉
を防止するために、設けられている。
【００４３】図１２に関しては、外側のバンプフォイル
１１２及び内側のバンプフォイル１１４の他の配列は参
照符号１１０で示されている。これらのバンプフォイル
は、異なった記載及び図示を除いて、夫々バンプフォイ
ル４８及び４９に似ている。内側のバンプフォイル１１
４は一方の縁部１１５に向かって次第に低くなる複数の
バンプ１１６を有する。これらのバンプは比較的長い溝
１１８によって隔てられている。外側のバンプフォイル
１１２は、同一の縁部１１５に向かって次第に低くな
り、かつ対応のバンプ１１６よりは高い複数のバンプ１
２０及び１２２を有する。比較的狭い溝１２４は外側の
バンプフォイル１１２の間に延びている。前述の理由の
ために、バンプ１２０（及び、望むならば、バンプ１２
２も）、平頭又は平坦な頂部分１２６を有する。本発明
に従って、ベアリングアセンブリ４４に断熱特性を付与
するために硬くして、かくしてベアリングアセンブリ４
４の衝撃許容荷重を増大させる３又はそれ以上のレベル
を与えるために、内側のバンプフォイルつまりフォイル
リッジ１１６は一方の外側のバンプフォイルつまりフォ
イルリッジ１２０の下にあるが、比較的長いセグメント
つまり平坦な部分つまり溝１１８は他方の外側のバンプ
フォイル１２２の下にある。適当な荷重により、内側の
バンプフォイル１１６と、対応の外側のバンプフォイル
１１２とのピークすなわち頂点の間の間隔が有る。この
ことによって、荷重は、外側のバンプフォイル１２０及
び１２２のみによって、最小限の剛性をもって支持され
る。荷重が更に加わるに連れて、荷重は、当初は、この
荷重により２つのバンプフォイル１１２及び１１４が接
触する程になるまで、外側のバンプフォイル１１２を方
向変更するだけである。荷重が連続的に増加することに
よって、２つのバンプフォイルが方向変更して、バンプ
１２０の剛性が増大される。しかし乍ら、バンプ１２２
の最小限度の剛性はまだある。バンプの高さがバンプフ
ォイル１１２及び１１４において徐々に減少することに
よって、周方向における剛性が与えられる。従って、バ
ンプフォイルにおけるバンプの寸法及び形状に関する種
々の変更がある。例えば、バンプフォイル１１２及び１
１４におけるバンプはすべて等しい高さを有してもよ
い。このような変更は本発明によって実施されることを
意味する。
１１２及び内側のバンプフォイル１１４の他の配列は参
照符号１１０で示されている。これらのバンプフォイル
は、異なった記載及び図示を除いて、夫々バンプフォイ
ル４８及び４９に似ている。内側のバンプフォイル１１
４は一方の縁部１１５に向かって次第に低くなる複数の
バンプ１１６を有する。これらのバンプは比較的長い溝
１１８によって隔てられている。外側のバンプフォイル
１１２は、同一の縁部１１５に向かって次第に低くな
り、かつ対応のバンプ１１６よりは高い複数のバンプ１
２０及び１２２を有する。比較的狭い溝１２４は外側の
バンプフォイル１１２の間に延びている。前述の理由の
ために、バンプ１２０（及び、望むならば、バンプ１２
２も）、平頭又は平坦な頂部分１２６を有する。本発明
に従って、ベアリングアセンブリ４４に断熱特性を付与
するために硬くして、かくしてベアリングアセンブリ４
４の衝撃許容荷重を増大させる３又はそれ以上のレベル
を与えるために、内側のバンプフォイルつまりフォイル
リッジ１１６は一方の外側のバンプフォイルつまりフォ
イルリッジ１２０の下にあるが、比較的長いセグメント
つまり平坦な部分つまり溝１１８は他方の外側のバンプ
フォイル１２２の下にある。適当な荷重により、内側の
バンプフォイル１１６と、対応の外側のバンプフォイル
１１２とのピークすなわち頂点の間の間隔が有る。この
ことによって、荷重は、外側のバンプフォイル１２０及
び１２２のみによって、最小限の剛性をもって支持され
る。荷重が更に加わるに連れて、荷重は、当初は、この
荷重により２つのバンプフォイル１１２及び１１４が接
触する程になるまで、外側のバンプフォイル１１２を方
向変更するだけである。荷重が連続的に増加することに
よって、２つのバンプフォイルが方向変更して、バンプ
１２０の剛性が増大される。しかし乍ら、バンプ１２２
の最小限度の剛性はまだある。バンプの高さがバンプフ
ォイル１１２及び１１４において徐々に減少することに
よって、周方向における剛性が与えられる。従って、バ
ンプフォイルにおけるバンプの寸法及び形状に関する種
々の変更がある。例えば、バンプフォイル１１２及び１
１４におけるバンプはすべて等しい高さを有してもよ
い。このような変更は本発明によって実施されることを
意味する。
【００４４】図９，１０及び１１に関しては、山形のバ
ンプフォイル６８の各々は、可撓性のダイアフラム６２
に弾性をもって係合するための半径方向に延びる複数の
バンプつまりリッジ１２０を有する。これらのバンプは
ベアリング台４１に係合するための平坦な溝１２２によ
って隔てられている。バンプフォイル４８及び４９のよ
うに、これらのフォイルのバンプ１２０がベアリング台
に向かっており及び／又はフォイルの横断面が正弦曲線
状であるという実施の形態が別様にあってもよい。各々
の山形のバンプフォイル６８は各組の弾性的なストリッ
プ８０の下で整列しており、ストリップ８０に対して類
似の寸法になっている。各々の山形のバンプフォイル６
８は、参照符号１２４で示されたように、タック溶接さ
れているか、ほぼ自らのスパン中央で、半径方向に延び
る部分１２６（バンプ１２０の頂点）に沿って、可撓性
のダイアフラム６２に他の方法で適切に取着されてい
る。このことによって、バンプフォイル６８の前縁及び
後縁は自由な状態におかれ、このことによって、バンプ
フォイル６８の中央（部分１２６）に向かって剛性効果
が与えられ、従って、バンプフォイル６８の上に重ねら
れる他の柔軟な要素と協働して山形の効果が与えられ
る。
ンプフォイル６８の各々は、可撓性のダイアフラム６２
に弾性をもって係合するための半径方向に延びる複数の
バンプつまりリッジ１２０を有する。これらのバンプは
ベアリング台４１に係合するための平坦な溝１２２によ
って隔てられている。バンプフォイル４８及び４９のよ
うに、これらのフォイルのバンプ１２０がベアリング台
に向かっており及び／又はフォイルの横断面が正弦曲線
状であるという実施の形態が別様にあってもよい。各々
の山形のバンプフォイル６８は各組の弾性的なストリッ
プ８０の下で整列しており、ストリップ８０に対して類
似の寸法になっている。各々の山形のバンプフォイル６
８は、参照符号１２４で示されたように、タック溶接さ
れているか、ほぼ自らのスパン中央で、半径方向に延び
る部分１２６（バンプ１２０の頂点）に沿って、可撓性
のダイアフラム６２に他の方法で適切に取着されてい
る。このことによって、バンプフォイル６８の前縁及び
後縁は自由な状態におかれ、このことによって、バンプ
フォイル６８の中央（部分１２６）に向かって剛性効果
が与えられ、従って、バンプフォイル６８の上に重ねら
れる他の柔軟な要素と協働して山形の効果が与えられ
る。
【００４５】バンプ１２０が半円形の形状をなすことは
好ましい。つまり、バンプ１２０の幅と高さは、半径方
向内側の端部における参照符号１２８及び１３０で示さ
れた幅及び高さから、半径方向外側の端部における参照
符号１３２及び１３４で示された幅及び高さへと増加し
て、ベアリングに、より軟らかな外側の周縁を設け、こ
れにより、自動調心能力を高める。多分約６インチの直
径を有するベアリング４０にとっては、例えば、寸法１
２８，１３０，１３２及び１３４は夫々多分約０．１，
０．０５，０．１５及び０．６インチであってよい。
好ましい。つまり、バンプ１２０の幅と高さは、半径方
向内側の端部における参照符号１２８及び１３０で示さ
れた幅及び高さから、半径方向外側の端部における参照
符号１３２及び１３４で示された幅及び高さへと増加し
て、ベアリングに、より軟らかな外側の周縁を設け、こ
れにより、自動調心能力を高める。多分約６インチの直
径を有するベアリング４０にとっては、例えば、寸法１
２８，１３０，１３２及び１３４は夫々多分約０．１，
０．０５，０．１５及び０．６インチであってよい。
【図１】図１は本発明を実施するスラストベアリングの
一部分解斜視図である。
一部分解斜視図である。
【図２】図２はベアリングの分解図である。
【図３】図３はベアリング用の可撓性の膜用のバンプフ
ォイルアセンブリの斜視図である。
ォイルアセンブリの斜視図である。
【図４】図４はバンプフォイルの側縁の図であって、こ
の図の上のグラフはバンプの周方向における長さに亘っ
てのバンプの剛性を示している。
の図の上のグラフはバンプの周方向における長さに亘っ
てのバンプの剛性を示している。
【図５】図５は滑らかなトップシートの下にある弾性的
なストリップの空間位置関係を示す平面図である。
なストリップの空間位置関係を示す平面図である。
【図６】図６は要素が部分的に互いに引き離されてなる
図５の線６ー６に沿った部分拡大図である。
図５の線６ー６に沿った部分拡大図である。
【図７】図７は山形のバンプフォイルがダイアフラムに
スポット溶接されてなる可撓性のダイアフラムの底面図
である。
スポット溶接されてなる可撓性のダイアフラムの底面図
である。
【図８】図８はバンプフォイルがダイアフラムに重なり
合う空間位置関係を示す可撓性のダイアフラムの底面図
である。
合う空間位置関係を示す可撓性のダイアフラムの底面図
である。
【図９】図９は山形のバンプフォイルのうちの１の拡大
斜視図である。
斜視図である。
【図１０】図１０は図９の線１０ー１０の線に沿った部
分図である。
分図である。
【図１１】図１１は図９の線１１ー１１の線に沿った部
分図である。
分図である。
【図１２】図１２は可撓性の膜用のバンプフォイルの他
の実施の形態の側縁図である。
の実施の形態の側縁図である。
２０…回転シャフト、２２…スラストランナ（シャフト
ランナ）、４０…流体膜スラストベアリング、４１…ス
ラストプレート（支持プレート）、４２…シート、４４
…スラストベアリングアセンブリ、４８，４９…支持要
素（バンプフォイル）、５２…溝、５３…バンプ、６０
…可撓性の膜、６２…ダイアフラム、６４…セクタ、…
フォイルベアリングアセンブ、８０…ストリップ（シー
ト）。
ランナ）、４０…流体膜スラストベアリング、４１…ス
ラストプレート（支持プレート）、４２…シート、４４
…スラストベアリングアセンブリ、４８，４９…支持要
素（バンプフォイル）、５２…溝、５３…バンプ、６０
…可撓性の膜、６２…ダイアフラム、６４…セクタ、…
フォイルベアリングアセンブ、８０…ストリップ（シー
ト）。
Claims (10)
- 【請求項１】 支持部材と、シャフトランナに向けるよ
うに位置決めされ、このシャフトランナとの間で相対的
に回転可能であり、夫々、回転方向に対して前部及び後
部を有する複数の可撓性のシートのセクタの周方向の列
と、これら可撓性のシートを弾性的に支持する支持手段
と、前記後部の各々と前記支持手段との間に挟まれ、周
方向に互いに離間した複数の突出部の効果を付与するた
めの可撓性のストリップ手段を含む手段とを具備する、
柔軟な流体力学的な流体膜スラストベアリング。 - 【請求項２】 前記弾性的に支持する手段は、前記支持
部材に取り付けられた可撓性の膜手段を有し、また、前
記可撓性のストリップ手段は、前記後部の各々と前記可
撓性の膜手段との間に挟まれている、請求項１に記載の
ベアリング。 - 【請求項３】 前記弾性的に支持する手段の下に位置さ
れた可撓性のダイアフラム手段と、この可撓性のダイア
フラム手段と前記支持部材との間に設けられ、前記可撓
性のダイアフラム手段を弾性的に支持する手段を更に具
備する、請求項１に記載のベアリング。 - 【請求項４】 前記弾性的に支持する手段は、夫々が、
交互になっている複数のリッジと複数の溝とを備えた内
側のコルゲート状の要素手段並びに外側のコルゲート状
の要素手段を有し、内側の要素手段のリッジは、外側の
要素手段のリッジの幾つかの下に位置し、また、内側の
要素手段の溝は外側の要素手段の残りのリッジの下に位
置する、請求項１に記載のベアリング。 - 【請求項５】 支持部材と、シャフトランナに向けるよ
うに位置決めされ、このシャフトランナとの間で相対的
に回転可能な可撓性のシート手段と、このシート手段を
弾性的に支持し、前記シート手段の下に位置して前記シ
ート手段を弾性的に支持するための少なくとも１つのコ
ルゲート状の要素を有する支持手段と、前記コルゲート
状の要素の下に位置する可撓性のダイアフラム手段と、
この可撓性のダイアフラム手段を弾性的に支持するよう
に可撓性のダイアフラム手段と前記支持部材との間に設
けられた手段とを具備し、この可撓性のダイアフラム手
段を支持する手段は、可撓性のダイアフラム手段を弾性
的に支持するように半径方向に延びる複数のリッジを規
定するようなコルゲート状の形状をなした少なくとも１
つのフォイル要素手段を有し、また、前記半径方向に延
びるリッジは、これらのリッジが半径方向外側に延びる
のに従って、幅及び高さを増す、柔軟な流体力学的な流
体膜スラストベアリング。 - 【請求項６】 前記フォイル要素手段は、周方向におい
て前縁と後縁との中間に位置していて、フォイル要素を
前記可撓性のダイアフラム手段に取り付けるための手段
を夫々に有する１列のコルゲート状のフォイル要素を有
する、請求項５に記載のベアリング。 - 【請求項７】 支持部材と、シャフトランナに向けるよ
うに位置決めされ、このシャフトランナとの間で相対的
に回転可能な可撓性のシート手段と、このシート手段と
前記支持部材との間に設けられ、前記シート手段を弾性
的に支持するための内側及び外側のコルゲート状の要素
手段を有する手段とを具備し、この外側のコルゲート状
の要素手段は、記シート手段を支持するように交互にな
っている複数のリッジ及び複数の溝を規定するようにコ
ルゲートの形状を有し、また、前記内側のコルゲート状
の要素手は、内側のコルゲート状の要素手段と外側のコ
ルゲート状の要素手段との一方のリッジが、前記シート
手段を支持するように前記内側のコルゲート状の要素手
段と外側のコルゲート状の要素手段との他方の前記リッ
ジの幾つかと整列しているように、及び、前記一方のコ
ルゲート状の要素手段の溝が前記他方のコルゲート状の
要素手段の残りのリッジと整列しているように、交互に
なっている複数のリッジと複数の溝とを規定するような
コルゲートの形状を有する、柔軟な流体力学的な流体膜
スラストベアリング。 - 【請求項８】 内側のフォイルのリッジは、前記外側の
フォイルのリッジの幾つかの下に位置し、また、内側の
フォイルの溝は、前記外側のフォイルのリッジの残りの
下に位置する、請求項７に記載のベアリング。 - 【請求項９】 前記内側及び外側のコルゲート状の要素
手段の少なくとも一方の前記リッジは平頭の頂部分を有
する、請求項７に記載のベアリング。 - 【請求項１０】 支持部材と、シャフトランナに向ける
ように位置決めされ、このシャフトランナとの間で相対
的に回転可能な可撓性のシート手段と、前記支持部材と
前記シート手段との間に設けられ、前記シート手段を弾
性的に支持するための複数のリッジを規定するようなコ
ルゲート形状を夫々に有する内側及び外側のコルゲート
状の要素手段を有する手段とを具備し、前記内側及び外
側のコルゲート状の要素手段の少なくとも一方の前記リ
ッジの少なくとも幾つかが夫々に平頭の頂部分を有して
なる、柔軟な流体力学的な流体膜スラストベアリング。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/827,202 US5833369A (en) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | High load capacity compliant foil hydrodynamic thrust bearing |
| US827202 | 2001-04-05 |
Publications (2)
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