(57)【要約】【課題】  小さな機械の軸受に使用でき、回転軸からの振動を減衰できるダンパ機能を有するダンパ軸受を提供する。【解決手段】  回転軸を支持する軸受部と、軸受部の外周に位置し、半径方向に所定の厚みを有して外面が構造部に取り付けられる筒状部と、を備え、軸受部は、回転軸との間に所定の軸受隙間を形成して回転軸を支持する静圧軸受で構成されており、筒状部は、外面と内面との間において軸方向に貫通し、周方向に延びる所定幅の面状スリットを有し、面状スリットは、筒状部の周方向に所定間隔を空けて複数形成され、複数の面状スリットは、筒状部の外面の開放端から半径方向に延び、外面と内面との間で周方向の所定位置まで円弧状に延びるよう形成され、面状スリットが無い位置に、筒状部の外面から面状スリットを通過することなく軸受部まで貫通する軸受流体供給孔を備えている。【選択図】  図１
2020041636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を支持する軸受部と、
前記軸受部の外周に位置し、半径方向に所定の厚みを有して外面が構造部に取り付けられる筒状部と、を備え、
前記軸受部は、前記回転軸との間に所定の軸受隙間を形成して該回転軸を支持する静圧軸受で構成されており、
前記筒状部は、外面と内面との間において軸方向に貫通し、周方向に延びる所定幅の面状スリットを有し、
前記面状スリットは、前記筒状部の周方向に所定間隔を空けて複数形成され、複数の前記面状スリットは、前記筒状部の外面の開放端から半径方向に延び、外面と内面との間で周方向の所定位置まで円弧状に延びるよう形成され、前記面状スリットが無い位置に、前記筒状部の外面から前記面状スリットを通過することなく前記軸受部まで貫通する軸受流体供給孔を備えている、
ことを特徴とするダンパ軸受。
【請求項２】
前記筒状部は、前記面状スリットの外方における外面に外面空間をさらに備え、外面から前記外面空間内および前記面状スリット内の少なくとも一方にダンパ用流体を供給するダンパ流体供給孔を備えている、
請求項１に記載のダンパ軸受。
【請求項３】
前記軸受流体供給孔と前記ダンパ流体供給孔とは前記筒状部の周方向にずらして配置されており、
前記軸受流体供給孔と前記ダンパ流体供給孔との間には、前記軸受流体供給孔から供給される軸受流体に前記ダンパ用流体が混入することを防止するシール部材が備えられている、
請求項２に記載のダンパ軸受。
【請求項４】
前記筒状部は、前記面状スリットの外方における外面に外面空間をさらに備え、前記外面空間内および前記面状スリット内の少なくとも一方に固体ダンパ要素を備えている、 
請求項１に記載のダンパ軸受。
【請求項５】
前記筒状部は、軸方向の両端部に前記固体ダンパ要素の軸方向移動を阻止する保持部材をさらに備えている、
請求項４に記載のダンパ軸受。
【請求項６】
回転軸から半径方向に伝わる振動を減衰するダンパであって、
前記回転軸の外周に位置し、半径方向に所定の厚みを有して外面が構造部に取り付けられる筒状部を備え、
前記筒状部は、外面と内面との間で軸方向に貫通し、周方向に延びる微細幅の面状スリットを有し、
前記面状スリットは、前記筒状部の周方向に所定間隔を空けて複数形成され、複数の前記面状スリットは、前記筒状部の外面の開放端から半径方向に延び外面と内面との間で周方向の所定位置まで円弧状に延びるよう形成され、
前記筒状部は、前記面状スリットの外方に外面空間をさらに備えており、前記外面空間内および前記面状スリット内の少なくとも一方に固体ダンパ要素が備えられている、
ことを特徴とするダンパ。
【請求項７】
前記筒状部は、軸方向の両端部に前記固体ダンパ要素の軸方向移動を阻止する保持部材をさらに備えている、
請求項６に記載のダンパ。
【請求項８】
前記固体ダンパ要素は、ワイヤメッシュを所定の厚みに形成したものである、
請求項６又は７に記載のダンパ。
【請求項９】
前記固体ダンパ要素は、スリット付薄板を屈曲させたものである、
請求項６又は７に記載のダンパ。
【請求項１０】
前記固体ダンパ要素は、球体粒子を集合させたものである、
請求項６又は７に記載のダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパ機能を有するダンパ軸受及びダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の回転軸を支持するために種々の軸受が使われている。軸受には、転がり軸受、滑り軸受、静圧軸受などがある。一方、回転軸は、固有の回転数域や負荷条件において過大な振動を生じる。そのため、回転機械の高性能化には回転軸の振動を減衰する必要がある。
【０００３】
過大な振動を抑えるための先行技術として、軸受の部分で振動を減衰するものがある。例えば、転がり軸受の外周部分に備えさせ、軸受に伝わる半径方向の振動を減衰する筒状のダンパ要素がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これらのダンパ要素では、筒状体の内面と外面との間にスリットを形成し、そのスリットの内部に供給する粘性流体によってダンパ効果を発揮するようにしている。
【０００４】
また、他の先行技術として、ダンパ軸受が提案されている。ダンパ軸受は、回転軸を支える軸受と、軸受を適切な剛性で支持するためのセンタリングバネと、振動を減衰するためのダンパとを有している。ダンパ軸受の先行技術として、例えば、内側リムと外側リムとの間に、Ｓ字状のセンタリングバネを介して同心に配置されたダンパブリッジを備えたものがある（例えば、特許文献３参照）。このダンパ軸受では、気体軸受を用い、ダンパブリッジの両側の内側リムと外側リムとの間に一体型のワイヤメッシュダンパを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７８５８０号公報
【特許文献２】特開２００７−５６９７６号公報
【特許文献３】ＵＳ８０８３４１３Ｂ２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、軸受の一種類として静圧軸受がある。静圧軸受における気体軸受は、低摩擦により高速回転に対応でき、油潤滑の滑り軸受や転がり軸受とは異なり、軸受部を「オイルフリー」とすることができる、というメリットがある。しかし、気体軸受には振動減衰が小さいというデメリットがある。また、気体軸受が使われるような高速回転機械は、小型で、スペースの制約が厳しいものが多い。
【０００７】
しかし、気体軸受に上記特許文献１，２に記載されたダンパ要素を組み合わせようとしても、軸受部に気体を供給する機構、気体と粘性流体を分離する機構について特許文献１，２には開示されていないため、気体軸受と組み合わせて使うことはできない。
【０００８】
また、上記特許文献３は、軸受の軸方向における中央部分にＳ字状のセンタリングバネを介してダンパブリッジを設けているため半径方向の寸法が大きくなり、小さな機械の軸受に採用することは難しい。また、Ｓ字状のセンタリングバネの部分にはワイヤメッシュダンパ（ダンパ要素）を配置することができず、この部分は減衰作用に寄与しないので減衰が弱い。
【０００９】
そこで、本発明は、軸受が気体軸受であり、半径方向の寸法を小さくでき、軸方向全面を減衰に寄与させることができるダンパ機能を有するダンパ軸受及びダンパを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るダンパ軸受は、回転軸を支持する軸受部と、前記軸受部の外周に位置し、半径方向に所定の厚みを有して外面が構造部に取り付けられる筒状部と、を備え、前記軸受部は、前記回転軸との間に所定の軸受隙間を形成して該回転軸を支持する静圧軸受で構成されており、前記筒状部は、外面と内面との間において軸方向に貫通し、周方向に延びる所定幅の面状スリットを有し、前記面状スリットは、前記筒状部の周方向に所定間隔を空けて複数形成され、複数の前記面状スリットは、前記筒状部の外面の開放端から半径方向に延び、外面と内面との間で周方向の所定位置まで円弧状に延びるよう形成され、前記面状スリットが無い位置に、前記筒状部の外面から前記面状スリットを通過することなく前記軸受部まで貫通する軸受流体供給孔を備えている。
【００１１】
この構成により、外面から面状スリットの部分を通過することなく備えられた軸受流体供給孔によって軸受部まで軸受流体を適切に供給して静圧軸受の機能を発揮することができる。よって、静圧軸受の機能を有し、筒状部の外面と内面との間で周方向に延びる複数の面状スリットにより、軸受部から半径方向に伝わる振動を軸方向全面で減衰できるダンパ軸受を構成できる。軸受部を筒状部が備えているため、面状スリットによるダンパ機能を有するダンパ軸受の半径方向の寸法を小さく形成することができる。
【００１２】
また、前記筒状部は、前記面状スリットの外方における外面に外面空間をさらに備え、外面から前記外面空間内および前記面状スリット内の少なくとも一方にダンパ用流体を供給するダンパ流体供給孔を備えていてもよい。
【００１３】
このように構成すれば、面状スリット内および外面空間内の少なくとも一方にダンパ流体供給孔からダンパ用流体を供給することで、軸受部に伝わる半径方向の振動を、面状スリット内か外面空間内に供給したダンパ用流体によるダンパ効果で適切に減衰することができる。
【００１４】
また、前記軸受流体供給孔と前記ダンパ流体供給孔とは前記筒状部の周方向にずらして配置されており、前記軸受流体供給孔と前記ダンパ流体供給孔との間には、前記軸受流体供給孔から供給される軸受流体に前記ダンパ用流体が混入することを防止するシール部材が備えられていてもよい。
【００１５】
このように構成すれば、筒状部の周方向にずらして配置された軸受流体供給孔とダンパ流体供給孔との間に備えさせたシール部材により、軸受流体にダンパ用流体が混入することを適切に防止できる。
【００１６】
また、前記筒状部は、前記面状スリットの外方における外面に外面空間をさらに備え、前記外面空間内および前記面状スリット内の少なくとも一方に固体ダンパ要素を備えていてもよい。固体ダンパ要素としては、例えば、ワイヤメッシュを所定の厚みに形成したもの、スリット付薄板を屈曲させたもの、樹脂製球体粒子を集合させたもの、などを用いることができる。
【００１７】
このように構成すれば、筒状部の面状スリット内および外面の外面空間内の少なくとも一方に備えさせた固体ダンパ要素によって振動減衰ができる。
【００１８】
また、前記筒状部は、軸方向の両端部に前記固体ダンパ要素の軸方向移動を阻止する保持部材をさらに備えていてもよい。
【００１９】
このように構成すれば、筒状部の外面に備えさせた外面空間内に配置した固体ダンパ要素が軸方向に移動することを保持部材で阻止できる。例えば、固体ダンパ要素が球体粒子の場合でも、保持部材によって安定した位置保持ができる。
【００２０】
一方、本発明に係るダンパは、回転軸から半径方向に伝わる振動を減衰するダンパであって、前記回転軸の外周に位置し、半径方向に所定の厚みを有して外面が構造部に取り付けられる筒状部を備え、前記筒状部は、外面と内面との間で軸方向に貫通し、周方向に延びる微細幅の面状スリットを有し、前記面状スリットは、前記筒状部の周方向に所定間隔を空けて複数形成され、複数の前記面状スリットは、前記筒状部の外面の開放端から半径方向に延び外面と内面との間で周方向の所定位置まで円弧状に延びるよう形成され、
前記筒状部は、前記面状スリットの外方に外面空間をさらに備えており、前記外面空間内および前記面状スリット内の少なくとも一方に固体ダンパ要素が備えられている。
【００２１】
この構成により、筒状部の外面と内面との間で周方向に延びる複数の面状スリット内および筒状部の外面における外面空間内の少なくとも一方に備えられた固体ダンパ要素により、半径方向に伝わる振動を軸方向全面で減衰するダンパ機能を発揮できる。しかも、ダンパ用流体などを用いることなく、固体ダンパ要素による高いダンパ機能を発揮するダンパを構成することができる。
【００２２】
また、前記筒状部は、軸方向の両端部に前記固体ダンパ要素の軸方向移動を阻止する保持部材さらに備えていてもよい。
【００２３】
このように構成すれば、筒状部の外面に備えさせた外面空間内に配置した固体ダンパ要素が軸方向に移動することを保持部材で阻止できる。例えば、固体ダンパ要素が球体粒子の場合でも、保持部材によって安定した位置保持ができる。
【００２４】
また、前記固体ダンパ要素は、ワイヤメッシュを所定の厚みに形成したものでもよい。このように構成すれば、筒状部の内面から外面に向けて半径方向に伝わる振動をワイヤメッシュの変形による摩擦で減衰できる。
【００２５】
また、前記固体ダンパ要素は、スリット付薄板を屈曲させたものでもよい。このように構成すれば、筒状部の内面から外面に向けて半径方向に伝わる振動をスリットの部分で屈曲して変形することによって減衰できる。
【００２６】
また、前記固体ダンパ要素は、球体粒子を集合させたものでもよい。このように構成すれば、筒状部の内面から外面に向けて半径方向に伝わる振動を球体粒子の移動による摩擦によって減衰できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、筒状部の軸方向全面に設けた面状スリットによってダンパ機能を発揮でき、筒状部の周方向に延びる面状スリットが無い位置から軸受部に供給する軸受流体によって静圧軸受として使うことができるダンパ軸受を提供することが可能となる。
【００２８】
また、軸方向全面で固体ダンパ要素によって振動を減衰できるダンパを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る第１ダンパ軸受を示す正面図である。
【図２】図２は、図１に示す第１ダンパ軸受のII−II断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る第２ダンパ軸受を示す正面図である。
【図４】図４は、図３に示す第２ダンパ軸受のIV−IV断面図である。
【図５】図５は、図３に示す固体ダンパ要素の異なる例を示す部分図である。
【図６】図６は、図５に示す固体ダンパ要素の平面図である。
【図７】図７は、図３に示す固体ダンパ要素のさらに異なる例を示す部分図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態に係る第３ダンパ軸受を示す正面図である。
【図９】図９は、本発明のダンパに転がり軸受を備えさせた例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、静圧軸受の機能を有するダンパ軸受１０，３０を主に説明する。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における上下左右方向の概念は、図１に示す第１ダンパ軸受１０に向かった状態における上下左右方向の概念と一致するものとする。また、図１に示す第１ダンパ軸受１０の紙面直交方向（回転軸１の延びる方向）を、軸方向という。なお、隙間などは誇張して記載する。
【００３１】
（第１実施形態に係るダンパ軸受の構成）
図１は、第１実施形態に係る第１ダンパ軸受１０を示す正面図である。図２は、図１に示す第１ダンパ軸受１０のII−II断面図である。第１実施形態に係る第１ダンパ軸受１０は、回転軸１を支持する軸受部１１と、この軸受部１１の外周に位置し、構造部２（ケーシング等）に取り付けられる筒状部１２とを備えている。軸受部１１は静圧軸受であり、筒状部１２の内面１３が軸受部１１となっている。静圧軸受の軸受部１１は、内面１３と回転軸１との間に供給される高圧の軸受流体Ａによって所定の軸受隙間Ｓを形成し、軸受流体Ａによって回転軸１を支持する。筒状部１２は、内面１３と外面１４との間が所定の半径方向寸法Ｈとなっている。
【００３２】
そして、筒状部１２には、内面１３と外面１４との間に、軸方向に貫通した面状スリット１５が備えられている。面状スリット１５は、筒状部１２の外面１４における開放端から半径方向に延び、外面１４と内面１３との間で周方向の所定位置まで円弧状に延びるように形成されている。面状スリット１５は、所定幅Ｇ（面状スリット１５の幅は、筒状部１２の半径方向をいう）で形成されており、所定幅Ｇは、例えば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の微細幅とすることができる。面状スリット１５は、ワイヤ放電加工によって形成することができる。
【００３３】
また、面状スリット１５は、筒状部１２の周方向に所定間隔を空けて複数形成されている。この実施形態では、周方向に等間隔で４つの面状スリット１５が形成されている。面状スリット１５の数はこの実施形態に限定されるものではない。
【００３４】
筒状部１２の外面１４における面状スリット１５の開放端の部分は、周方向の一方は外径寸法となっており、周方向の他方は外径寸法よりも小さくなった凹状部１６となっている。また、筒状部１２の外面１４には、外周部分を所定の深さで切除した外面空間１７が設けられている。外面空間１７は、凹状部１６の部分から面状スリット１５の開放端と所定距離離れた位置まで設けられている。外面空間１７は、面状スリット１５の部分の半径方向外周部分に設けられている。これにより、筒状部１２は、面状スリット１５の周方向の一方の外形寸法となった部分で構造部２に固定されるが、他の部分では構造部２と隙間が空いた状態で取り付けられる。
【００３５】
このような構造により、面状スリット１５は、筒状部１２の外面１４の部分が固定端１５ａとなり、他方の端部が自由端１５ｂとなっている。すなわち、面状スリット１５の開放端における筒状部１２の外形寸法となった部分が固定端１５ａであり、面状スリット１５の他端が所定幅Ｇ（微細幅）の範囲で撓む自由端１５ｂとなっている。この構造により、筒状部１２が円弧状のバネを形成することで回転軸１を弾性的に支持することができ、ダンパ効果を高めることができる。面状スリット１５は、筒状部１２の内面１３と外面１４との間の半径方向の形成位置によって、円弧状のバネの剛性を異ならせることができる。筒状部１２の材料は、面状スリット１５の部分でバネ効果を発揮できる材料であればよく、例えば、ステンレス鋼などを用いることができる。
【００３６】
また、筒状部１２には、外面１４から複数の面状スリット１５にそれぞれ連通するダンパ流体供給孔１８が備えられている。このダンパ流体供給孔１８から、面状スリット１５にダンパ用流体Ｏが供給される。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「ダンパ用流体」には、減衰作用を得るための粘性流体（油など）が用いられる。なお、粘性流体で減衰機能を付与することで高減衰が期待できる。すなわち、面状スリット１５内にダンパ流体供給孔１８からダンパ用流体Ｏを供給することで、回転軸１から軸受部１１に伝わる半径方向の振動を、面状スリット１５内のダンパ用流体Ｏによる減衰効果によって高減衰できる。面状スリット１５による減衰は、所定幅Ｇ（微細幅）の範囲においてできる。
【００３７】
さらに、この実施形態では、筒状部１２の軸方向の両端面にダンパ用流体Ｏが周囲に漏れないようにシールするシール板２５が設けられている。シール板２５の周囲は、筒状部１２の面状スリット１５よりも内径部分と、外面空間１７よりも外径部分とにおいて、Ｏリング溝２７に設けられたシール部材たるＯリング２６によってシールされている。Ｏリング２６によるシールによって、軸受流体Ａにダンパ用流体Ｏが混入することを適切に防止している。
【００３８】
そして、この実施形態では、筒状部１２における各面状スリット１５の間の所定間隔を空けた部分に、外面１４から面状スリット１５を通過することなく軸受部１１である内面１３まで貫通する軸受流体供給孔１９が備えられている。この実施形態では、４つの面状スリット１５の間の上下方向と左右方向に軸受流体供給孔１９が設けられており、これらの軸受流体供給孔１９から回転軸１との間に軸受流体Ａが供給される。軸受流体供給孔１９を面状スリット１５の間に設けることで、軸受流体供給孔１９が面状スリット１５と干渉しないようにしている。このように、軸受流体供給孔１９とダンパ流体供給孔１８とは、筒状部１２の周方向にずれて配置されている。したがって、面状スリット１５の無い位置に備えられた軸受流体供給孔１９から軸受部１１まで軸受流体Ａを適切に供給できる。軸受流体Ａとしては、気体、液体を用いることができる。この実施形態の軸受部１１は、気体を用いた静圧気体軸受である。
【００３９】
また、筒状部１２の外面１４の軸受流体供給孔１９の部分には、軸受流体供給孔１９の周囲をシールするＯリング２１が設けられている。Ｏリング２１は、筒状部１２に設けられたＯリング溝２２に設けられている。筒状部１２を構造部２に取り付けることで、構造部２の軸受流体供給部２０との間もシールされる。
【００４０】
この第１ダンパ軸受１０によれば、軸受流体供給孔１９から軸受部１１に供給された軸受流体により、回転軸１を非接触の状態で支持する静圧軸受の機能を発揮できる。そして、筒状部１２の外面１４と内面１３との間で周方向に延びる複数の面状スリット１５内のダンパ用流体Ｏにより、軸受部１１から半径方向に伝わる振動を減衰することができる。よって、第１ダンパ軸受１０によれば、筒状部１２の内面１３に静圧軸受の軸受部１１を備え、面状スリット１５によるダンパ機能を有する軸受を、半径方向の寸法が小さいコンパクトな構成とすることが可能となる。
【００４１】
（第２実施形態に係るダンパ軸受の構成）
図３は、第２実施形態に係る第２ダンパ軸受３０を示す正面図である。図４は、図３に示す第２ダンパ軸受３０のIV−IV断面図である。なお、静圧軸受に関する構成は上記第１ダンパ軸受１０と同一であるため、同一の構成には「２０」を加えた符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
第２実施形態に係る第２ダンパ軸受３０も、回転軸１を支持する軸受部３１と、この軸受部３１の外周に位置し、構造部２に取り付けられる筒状部３２とを備えている。軸受部３１も静圧軸受であり、筒状部３２の内面３３が軸受部３１となっている。筒状部３２には、面状スリット３５が設けられている。面状スリット３５は、筒状部３２の外面３４における開放端から半径方向に延び、外面３４と内面３３との間で周方向の所定位置まで円弧状に延びるように形成されている。面状スリット３５は、所定幅Ｇ（微細幅）で形成されている。面状スリット３５は、上記第１ダンパ軸受１０の面状スリット１５と同一であるため詳細な説明は省略する。
【００４３】
また、筒状部３２における各面状スリット３５の間の所定間隔を空けた部分に、外面３４から面状スリット３５を通過することなく軸受部３１である内面３３まで貫通する軸受流体供給孔３９が備えられている。この実施形態では、４つの面状スリット３５の間の上下方向と左右方向に軸受流体供給孔３９が設けられており、これらの軸受流体供給孔３９から軸受流体Ａが供給される。軸受流体供給孔３９を面状スリット３５の間に設けることで、軸受流体供給孔３９が面状スリット３５と干渉しないようにしている。したがって、面状スリット３５の無い部分に備えられた軸受流体供給孔３９から軸受部３１まで軸受流体Ａを適切に供給できる。この実施形態も、軸受部３１は、軸受流体Ａに気体を用いた静圧気体軸受である。
【００４４】
さらに、筒状部３２の外面３４の軸受流体供給孔３９の部分には、軸受流体供給孔３９の周囲をシールするＯリング４１が設けられている。Ｏリング４１は、筒状部３２に設けられたＯリング溝４２に設けられている。筒状部３２を構造部２に取り付けることで、構造部２の軸受流体供給部４０との間もシールされる。
【００４５】
そして、筒状部３２には、面状スリット１５の外方における外面３４に固体ダンパ要素５０を配置する外面空間３７が備えられている。外面空間３７は、筒状部３２の外面３４が所定深さで切除されて形成されている。外面空間３７には、固体ダンパ要素５０が備えられている。固体ダンパ要素５０としては、この例では金属ワイヤメッシュ５１を所定の厚みに形成した物が用いられている。ワイヤメッシュ５１によれば、半径方向の振動をワイヤメッシュ５１の変形による摩擦で減衰することができる。
【００４６】
また、筒状部３２には、軸方向の両端部に固体ダンパ要素５０の軸方向移動を阻止する保持部たる保持部材５５が設けられている。保持部材５５は、筒状部３２の面状スリット１５の位置よりも大きい内径で、筒状部３２の外径よりも大きい外径となった円盤状の部材である。保持部材５５は、筒状部３２を軸方向両端部に沿って設けられ、ボルト５６によって連結されている。保持部たる保持部材５５は一例であり、他の構成であってもよい。保持部材５５を設けることで、外面空間３７内に配置された固体ダンパ要素５０が軸方向に移動することを阻止できる。
【００４７】
この第２ダンパ軸受３０によれば、回転軸１に生じた振動が軸受部３１に伝わったとしても、筒状部３２の外面における外面空間３７内に備えさせた固体ダンパ要素たるワイヤメッシュ５１の変形による摩擦で適切に減衰することができる。よって、回転軸１から軸受部３１に伝わる半径方向の振動は第２ダンパ軸受３０によって適切に減衰することが可能となる。
【００４８】
しかも、この実施形態によれば、固体ダンパ要素５０による減衰機能を備えているため、面状スリット１５内に油などのダンパ用流体を供給する必要がなく、油などを使用しない構造とすることができる。その上、筒状部３２の幅全体に固体ダンパ要素５０を設けることで減衰効果を高くできるので、筒状部３２の半径方向寸法を小さくでき、特に油を使用しない小型回転機械に好ましい軸受を構成することができる。
【００４９】
（固体ダンパ要素の他の例）
図５は、図３に示す固体ダンパ要素５０の異なる例を示す部分図である。図６は、図５に示す固体ダンパ要素５０の平面図である。図７は、図３に示す固体ダンパ要素５０のさらに異なる例を示す部分図である。固体ダンパ要素５０としては、上記ワイヤメッシュ５１の他に、スリット付薄板５２や樹脂製の球体粒子５４などを用いることができる。
【００５０】
図５，６に示す例は、固体ダンパ要素５０が、外面空間３７に入れられるスリット付薄板５２の例である。図６に示すように、スリット付薄板５２は、筒状部３２の軸方向寸法よりも小さい幅寸法Ｗで、外面空間３７の周方向寸法に入る長さ寸法Ｌとなっている。スリット付薄板５２は、例えば、板厚が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の薄板で形成される。スリット付薄板５２には、長手方向に所定間隔でスリット５３が設けられている。スリット５３は、幅寸法Ｗよりも小さく形成されている。スリット付薄板５２によれば、スリット５３の部分で折れ曲がることができる。
【００５１】
図５に示すように、このようなスリット付薄板５２によれば、筒状部３２に伝わる半径方向の振動をスリット５３の部分が屈曲して変形することで減衰できる。よって、固体ダンパ要素がスリット付薄板５２の場合、筒状部３２の内面から外面に向けて伝わる半径方向の振動をスリット付薄板５２によって減衰できる。
【００５２】
図７に示す例は、固体ダンパ要素５０が、外面空間３７に詰められる球体粒子５４の例である。球体粒子５４は、樹脂や金属もしくはセラミックスなどで形成された小さな球体を集合させたものを用いることができる。球体粒子５４は、外面空間３７に詰められた状体で保持部材５５によって軸方向の移動が阻止される。
【００５３】
このような球体粒子５４によれば、筒状部３２に伝わる半径方向の振動を外面空間３７の内部において球体粒子５４が移動することによる摩擦で減衰できる。よって、固体ダンパ要素５０が球体粒子５４の場合、筒状部３２の内面３３から外面３４に向けて伝わる半径方向の振動を球体粒子５４によって減衰できる。
【００５４】
（第３実施形態に係るダンパ軸受の構成）
図８は、第３実施形態に係る第３ダンパ軸受８０を示す正面図である。なお、上記第２ダンパ軸受３０とは面状スリット３５の部分に関する構成が異なるのみで、他の構成は同一であるため、同一の構成には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００５５】
第３実施形態に係る第３ダンパ軸受８０は、面状スリット８５の所定幅Ｇが大きく形成されている。第３ダンパ軸受８０の面状スリット８５は、例えば、所定幅Ｇを１ｍｍ〜３ｍｍ程度とすることができる。そして、面状スリット８５の内部に、固体ダンパ要素５０であるワイヤメッシュ５１が入れられている。なお、面状スリット８５の内部に入れる固体ダンパ要素５０としては、スリット付薄板５２でもよい。他の構成は第２ダンパ軸受３０と同一であるため、その説明は省略する。
【００５６】
この第３ダンパ軸受８０によれば、回転軸１に生じた振動が軸受部３１に伝わったとしても、所定幅Ｇの面状スリット８５内に入れられた固体ダンパ要素たるワイヤメッシュ５１によって振動減衰ができる。そして、筒状部３２の外面における外面空間３７内に備えさせた固体ダンパ要素たるワイヤメッシュ５１の変形による摩擦でも振動減衰ができる。よって、回転軸１から軸受部３１に伝わる半径方向の振動は第３ダンパ軸受８０によって適切に減衰することができる。
【００５７】
しかも、この実施形態も、固体ダンパ要素５０によって減衰機能を備えさせているため、面状スリット８５内に油などのダンパ用流体を供給する必要がなく、油などを使用しない構造とすることができる。よって、特に油の使用が制限される小型回転機械に好ましいダンパ軸受を構成することができる。
【００５８】
（その他の変形例）
上記第２ダンパ軸受３０は、筒状部３２の内面３３が静圧軸受となった軸受部３１を備えた例であるが、内面３３に静圧軸受を有しない構成とすることで、ダンパ６０として構成することができる。第２ダンパ軸受３０と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。筒状部６２の構成は上記第２ダンパ軸受３０の筒状部３２と同様であるが、軸受流体供給孔３９を有していない。このダンパ６０によれば、筒状部６２の内面６３に転がり軸受７０を備えさせることができる。
【００５９】
図９は、ダンパ６０に転がり軸受７０を備えさせた例を示す正面図である。この例は、ダンパ６０の筒状部６２の内面６３に転がり軸受７０の外輪７１が所定の公差で取り付けられている。転がり軸受７０の内輪７２は、回転軸１に所定の公差で取り付けられている。この例は、ダンパ６０に転がり軸受７０を取り付けることでダンパ機能を備えた第４ダンパ軸受９０となっている例である。
【００６０】
この第４ダンパ軸受９０によれば、半径方向の振動を減衰することが難しい転がり軸受７０を備えた構成でも、固体ダンパ要素５０によって半径方向に伝わる振動を軸方向全面で適切に減衰することができる。
【００６１】
なお、上記した実施形態では、等間隔で４つの面状スリット１５を備えさせた例を説明したが、面状スリット１５の数は限定されない。２つの面状スリット１５を対向するように備えさせても、３つ、５つ以上の面状スリット１５を等間隔で備えさせることもできる。面状スリット１５の数は、上記した実施形態に限定されるものではない。
【００６２】
また、上記した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。
【００６３】
（総括）
以上のように、上記第１ダンパ軸受１０及び第２ダンパ軸受３０によれば、静圧軸受となった軸受部１１，３１を有し、筒状部１２，３２の軸方向全面において振動減衰機能を備えた構成を、半径方向の寸法を小さく形成することが可能となる。よって、小型の回転機械にダンパ軸受を備えさせることが可能となる。そして、このダンパ軸受１０，３０によれば、静圧軸受によって回転軸１を支持する小型の高速回転機械（例えば、遠心圧縮機、水素膨張タービン、などの高速小型回転機械など）において、回転軸１からの振動を減衰して性能向上を図ることが可能となる。
【００６４】
また、上記ダンパ６０によれば、筒状部６２の軸方向全面に設けられた固体ダンパ要素５０によって大きな減衰効果を得ることができる構成を半径方向の寸法を小さく形成することが可能となる。よって、小型の回転機械における軸受に用いることが可能となる。特に、油を使用できない小型回転機械において有利なダンパ軸受を構成することが可能となる。このダンパ６０によれば、転がり軸受７０によって支持する回転機械（例えば、小型ガスタービン、航空エンジン、ターボ冷凍機など）に使用することができ、コンパクトで軽量であり、振動減衰効果を安定して発揮することが可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
１  回転軸
１０  第１ダンパ軸受
１１  軸受部
１２  筒状部
１３  内面
１４  外面
１５  面状スリット
１５ａ  固定端
１５ｂ  自由端
１７  外面空間
１８  ダンパ流体供給孔
１９  軸受流体供給孔
３０  第２ダンパ軸受
３１  軸受部
３２  筒状部
３３  内面
３４  外面
３５  面状スリット
３５ａ  固定端
３５ｂ  自由端
３７  外面空間
３９  軸受流体供給孔
５０  固体ダンパ要素
５１  ワイヤメッシュ
５２  スリット付薄板
５４  球体粒子
５５  保持部材（保持部）
６０  ダンパ
６２  筒状部
６３  内面
７０  転がり軸受
８０  第３ダンパ軸受
９０  第４ダンパ軸受
Ａ  軸受流体
Ｏ  ダンパ用流体
Ｇ  所定幅
Ｈ  半径方向寸法
Ｓ  軸受隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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