(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部への流体の流入を可能にする開口（４）を備えた軸受ハウジング（３）と、
少なくとも１つの開口を備え、回転シャフト（１１）を収容するための円筒形中空スペースを形成する少なくとも１つのフォイルと、
前記少なくとも１つのフォイルの前記少なくとも１つの開口を介して、前記軸受ハウジング（３）の前記開口（４）から前記少なくとも１つのフォイルと前記回転シャフト（１１）の間のギャップに前記流体を供給して、その中に加圧流体膜を形成するための手段とが含まれ、前記少なくとも１つのフォイルの開口が、前記フォイルの長手方向に延びるスロット（２３）であることを特徴とする流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項２】
前記流体が、起動サイクル及び停止サイクル中に、前記軸受ハウジング（３）の前記開口（４）から前記少なくとも１つのフォイルと前記回転シャフト（１１）の間のギャップに供給されることを特徴とする、請求項１に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項３】
前記手段に、
前記軸受ハウジング（３）の前記開口（４）から前記流体を輸送するためのチャネル（２５）と、
前記チャネル（２５）から流体を受け入れる少なくとも１つの部材（３２）を備えた少なくとも１つのコネクタ（３１）と、
その端部に前記少なくとも１つの部材（３２）が挿入されるチャネル（２１）を一方の端部に備え、もう一方の端部が前記少なくとも１つのフォイルの開口と係合する少なくとも１つのフォイル脚（１９）とが含まれていることを特徴とする、
請求項１に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項４】
前記軸受ハウジング（３）に、さらに、
クロー（４１）を備え、前記軸受ハウジング（３）内に配置されたブッシングプレート（３４）と、
前記ブッシングプレート（３４）の前記クロー（４１）を受けるグルーブとが含まれていることを特徴とする、
請求項３に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項５】
前記ブッシングプレート（３４）に、さらに、前記少なくとも１つのフォイル脚（１９）の前記チャネル（２１）の前記端部に前記少なくとも１つの部材（３２）を挿入可能にする少なくとも１つのアパーチャ（３９）が含まれていることを特徴とする、請求項４に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項６】
前記ブッシングプレート（３４）に、さらに、前記少なくとも１つのコネクタ（３１）に前記流体を流せるようにするアパーチャ（４２）が含まれていることを特徴とする、請求項５に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項７】
前記コネクタ（３１）が弾性材料で製造されることを特徴とする、請求項３に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項８】
前記少なくとも１つのコネクタ（３１）に、前記少なくとも１つの部材（３２）に前記流体を分配するためのキャビティ（３８）を備えたキャップ（３７）が含まれていることを特徴とする、請求項３に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項９】
前記少なくとも１つのコネクタ（３１）に、さらに、前記キャップ（３７）に前記流体を流せるようにするアパーチャ（３３）が含まれていることを特徴とする、請求項８に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項１０】
さらに、スロットの間隙を一定にするため、前記少なくとも１つのフォイルの前記スロット（２３）に固定されたスペーサバー（１８）が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのフォイルがバンプフォイル（１５）であることを特徴とする、請求項１に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項１２】
前記バンプフォイル（１５）に、剛性を増すため前記バンプフォイルの長手方向に延びるスプリット（２４）が含まれていることを特徴とする、請求項１１に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項１３】
さらに、前記バンプフォイル（１５）の上に取り付けられたスペーサバネ（２７）が含まれており、前記スペーサバネ（２７）がブリッジ（２８）を備えており、前記ブリッジ（２８）は、前記ギャップからの流体の漏出を阻止するように前記スプリット（２４）の上方でアライメントがとられていることを特徴とする、請求項１２に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【請求項１４】
前記流体が空気であることを特徴とする、請求項１に記載の流体フォイル軸受アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械に用いられる流体フォイル軸受アセンブリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体フォイル軸受は、高速回転システムのために通常の流体軸受の性能を向上させるべく提案された。フォイル軸受の動作原理は、回転シャフトの外周と複数のフォイルまたは単一のバンプフォイルによって形成される軸受面との間の環状ギャップにおける加圧流体膜の形成に基づくものである。この加圧流体膜は、潤滑層として機能し、動作中、回転シャフトの外周とフォイルの内壁面の間における摩擦力を低減し、軸受が高荷重を有効に支持できるようにする。この加圧流体膜によって、回転シャフトは、空中に浮かびながら回転し、フォイルからの所定の距離を維持する。回転シャフトの外周と内壁面との間の環状ギャップにおけるこの加圧流体膜は、回転シャフトが特定の速度で回転すると形成される。
【０００３】
フォイル軸受によってもたらされる可能性のある静圧軸受に対する利点は、外部加圧流体供給源がなく、そのため回転機械に対する流体軸受の適用が大幅に単純化されることである。さらに、フォイルのたわみ性のため、こうしたタイプの軸受は、表面仕上げの質や、組立て中に生じる可能性のある回転シャフトとハウジングの軸方向のミスアライメントに対して影響されにくい。さらに、フォイル軸受けを利用すると、所望の軸受剛性が得られ、不安定性が緩和される。加圧流体膜は、回転シャフトがある特定の速度で回転する場合にのみ、回転シャフトの外周とフォイルの間のギャップに形成される。その特定速度に達するため、回転シャフトはゼロの回転速度から加速されることになる。ゼロの回転速度では、ギャップ内に加圧流体膜が存在しないので、回転シャフトの外周はフォイルの内壁面に直接接触している。このため、起動及び停止サイクル中に乾式摩擦が生じ、不可避的にフォイル軸受の激しい表面摩耗を生じることになる。最大耐用寿命は、主として軸受材料の強度によって、換言すれば、起動及び停止の全サイクル数によって決まる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述の問題を解消するか、または少なくとも最小限に抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、その内部への流体の流入を可能にする開口を備えた軸受ハウジングと、少なくとも１つの開口を備え、回転シャフトを収容するための円筒形中空スペースを形成する少なくとも１つのフォイルと、少なくとも１つのフォイルの少なくとも１つの開口を介して、軸受ハウジングの開口から少なくとも１つのフォイルと回転シャフトの間のギャップに流体を供給して、その中に加圧流体膜を形成するための手段とが含まれている流体フォイル軸受アセンブリによって実現される。
【０００６】
それにより、回転シャフトの外周とフォイルの内壁面の間のギャップに対する潤滑剤のさらなる供給が可能になる。さらに、ギャップ内に加圧流体膜が形成されると、回転シャフトとフォイルの接触が阻止され、その結果、フォイル軸受の表面摩耗が低減されて、乾式摩擦が阻止される。さらに、ギャップ内に加圧流体膜が形成されると、乾式摩擦が阻止され、そのため、フォイル軸受の表面摩耗が低減し、回転シャフトとフォイルの接触が阻止されることになる。
【０００７】
実施形態の１つによれば、流体は、起動サイクル及び停止サイクル中に、軸受ハウジングの開口から少なくとも１つのフォイルと回転シャフトの間のギャップに供給される。
【０００８】
これにより、起動及び停止サイクル中における回転シャフトとフォイルの接触が阻止されて、乾式摩擦が低減する。
【０００９】
もう１つの実施形態によれば、この手段には、軸受ハウジングの開口から流体を輸送するためのチャネルと、チャネルから流体を受け入れる少なくとも１つの部材を備えた少なくとも１つのコネクタと、その端部に少なくとも１つの部材が挿入されるチャネルを一方の端部に備え、もう一方の端部が少なくとも１つのフォイルの開口と係合する少なくとも１つのフォイル脚とが含まれている。
【００１０】
それによって、フォイルの性能に影響を及ぼすことなく、フォイルに流体が供給される。
【００１１】
さらにもう１つの実施形態によれば、軸受ハウジングには、さらに、クローを備え、軸受ハウジング内に配置されたブッシングプレートと、ブッシングプレートのクローを受けるグルーブとが含まれている。
【００１２】
さらにもう１つの実施形態によれば、ブッシングプレートには、少なくとも１つのフォイル脚のチャネル端部に少なくとも１つの部材を挿入可能にする少なくとも１つのアパーチャが含まれている。
【００１３】
従って、部材の変形が阻止され、それによって、部材の位置及び流体流の幾何学的形態の配向がしっかりと保持される。
【００１４】
さらにもう１つの実施形態によれば、ブッシングプレートには、さらに、少なくとも１つのコネクタに流体を流せるようにするアパーチャが含まれている。
【００１５】
さらにもう１つの実施形態によれば、コネクタは弾性材料で製造される。
【００１６】
従って、フォイルの性能に対する部材の影響が阻止される。
【００１７】
さらにもう１つの実施形態によれば、少なくとも１つのコネクタには、少なくとも１つの部材に流体を分配するためのキャビティを備えたキャップが含まれている。
【００１８】
さらにもう１つの実施形態によれば、少なくとも１つのコネクタには、キャップに流体を流せるようにするアパーチャが含まれている。
【００１９】
さらにもう１つの実施形態によれば、少なくとも１つのフォイルの開口が前記フォイルの長手方向に延びるスロットである。フォイルの開口をスロットとすることにより、回転シャフトの外周とフォイルの内壁面との間のギャップに、前記長手方向に沿って均一な流体の供給を行うことができ、その結果、均一な加圧流体膜が形成される。
【００２０】
さらにもう１つの実施形態によれば、流体フォイル軸受アセンブリには、さらに、スロットの間隙を一定にするため、少なくとも１つのフォイルのスロットに固定されたスペーサバーが含まれている。
【００２１】
さらにもう１つの実施形態によれば、少なくとも１つのフォイルがバンプフォイルである。
【００２２】
さらにもう１つの実施形態によれば、バンプフォイルには、剛性を増すため前記バンプフォイルの長手方向に延びるスプリットが含まれている。
【００２３】
さらにもう１つの実施形態によれば、流体フォイル軸受アセンブリには、さらに、バンプフォイルの上に取り付けられたスペーサバネが含まれており、スペーサバネはブリッジを備え、ブリッジは、ギャップからの流体の漏出を阻止するようにスプリットの上方でアライメントがとられている。
【００２４】
さらにもう１つの実施形態によれば、流体は空気である。
【００２５】
本発明については、図面に示された実施形態を参照して後述することにする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態の１つによる流体フォイル軸受アセンブリの透視図である。
【図２ａ】本発明の実施形態の１つによる複数のフォイル脚と係合したバンプフォイルの図である。
【図２ｂ】密封ブッシングを詳細に例示した図である。
【図２ｃ】スペーサバーを詳細に例示した図である。
【図３】図１の流体フォイル軸受アセンブリ１の断面図である。
【図４ａ】バネを詳細に例示した図である。
【図４ｂ】スペーサバネを詳細に例示した図である。
【図５】スロットワッシャ２９を詳細に例示した図である。
【図６ａ】コネクタを詳細に例示した図である。
【図６ｂ】キャップを詳細に例示した図である。
【図７】ブッシングプレートを詳細に例示した図である。
【図８】スペーススリーブを詳細に例示した図である。
【図９】ナットの詳細図である。
【図１０】フォイル脚のチャネルからバンプフォイルによって形成された円筒形中空スペース内への流体の注入を例示した図である。
【図１１】流体供給の詳細なメカニズムを例示した軸受アセンブリの断面図である。
【図１２】図１１の矩形内の領域の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
全体を通じて同様の要素を表わすために同様の参照番号が用いられている図面を参照しながら、さまざまな実施形態について述べることにする。以下の説明では、解説のため、１つ以上の実施形態について十分な理解が得られるように数々の特定の詳細が明らかにされる。これらの特定の詳細ぬきでも、こうした実施形態の実施が可能であることは明白と思われる。
【００２８】
図１には、本発明の実施形態の１つによる流体フォイル軸受アセンブリの透視図が例示されている。流体フォイル軸受アセンブリ１には、軸受ハウジング３と開口４が含まれている。軸受ハウジング３は、一般に、円筒形中空断面を備えており、軸受ハウジング１の内部には、回転シャフト１１を収容するための円筒形中空スペースを形成する少なくとも１つのフォイル（不図示）が配置されている。少なくとも１つのフォイルの内壁面と回転シャフト１１の外周との間には、ギャップが形成されている。
【００２９】
ある実施例では、フォイルの内壁面によって回転シャフト１１を収容するための円筒形中空スペースが形成されるように、複数のフォイルが軸受ハウジング内に配置されている。代替実施例の１つでは、軸受ハウジング１内にバンプフォイルを配置することが可能である。バンプフォイルの内壁面によって、回転シャフト１１を収容するための円筒形中空スペースが形成されている。
【００３０】
軸受アセンブリ１は、両端がナット７を用いて締め付けられている。ナット７は、回転シャフト１１を軸受アセンブリ１に挿入できるように開口９を備えている。開口４を介して軸受ハウジング３内に流体を供給することが可能である。
【００３１】
軸受ハウジング３内に供給される流体は、少なくとも１つのフォイルの開口を介して、少なくとも１つのフォイルの内壁面と回転シャフト１１の外周との間のギャップに送り込まれる。ギャップ内の流体は、加圧膜を形成し、従って、少なくとも１つのフォイルの内壁面と回転シャフト１１の外周との間で潤滑剤の働きをする。さらに、加圧流体膜によって、シャフトの外周と少なくとも１つのフォイルの内壁面との接触が阻止される。
【００３２】
実施形態の１つでは、回転シャフト１１の起動及び停止サイクル中に、フォイルの内壁面と回転シャフト１１の外周との間のギャップに流体を供給することが可能である。起動または停止サイクル中、回転シャフト１１の回転速度は臨界速度未満である。これにより、回転シャフト１１の外周と少なくとも１つのフォイルの内壁面の接触が阻止され、従って、乾式摩擦が低減する。
【００３３】
本実施形態の場合、軸受アセンブリ１に供給される流体は空気である。しかしながら、潤滑剤としての働きに適した他のガスまたは液体を軸受ハウジング３に供給することも可能である。空気は、開口４を介して空気圧システムから供給することが可能である。
【００３４】
図２ａには、本発明の実施形態の１つによる複数のフォイル脚と係合したバンプフォイルが例示されている。バンプフォイル１５には、一般に、円筒形中空スペース１７を形成する円筒形中空断面が含まれている。図１の回転シャフト１１が、図１のナット７の図１の開口９を介して軸受アセンブリ１に挿入されると、バンプフォイル１５の中空円筒形スペース１７は、回転シャフト１１を収容する。フォイル脚１９は、バンプフォイル１５に形成されたスロット２３を介して一方の端部でバンプフォイル１５に係合している。フォイル脚１９のもう一方の端部は、チャネル２１を備えている。チャネル２１は、両端でブレーズされた密封ブッシング２２を備えている。フォイル脚１９は、全体的に不浸透性にするため、両側からブレーズされている。フォイル脚１９の形状寸法は、スロット２３で必要とされる所望の流体圧に応じて変えることが可能である。
【００３５】
図２ｂには、密封ブッシング２２が詳細に例示されている。密封ブッシング２２は、円筒形中空断面を備え、フォイル脚１９の円筒形チャネル２１の両端でブレーズされている。
【００３６】
再び図２ａを参照すると、バンプフォイル１５は、例えば鋼のような金属薄板から曲げ加工されている。スペーサバー１８は、バンプフォイル１５のスロット２３にスポット溶接でブレーズされるかまたは固定されている。例えば、スペーサバー１８は、バンプフォイル１５の曲げ加工中にスポット溶接でスロット２３にブレーズするかまたは固定することが可能である。スペーサバー１８は、一定のスロット間隙を確保し、流体の流路の所望の断面積及び形状寸法をもたらす。固定されるかまたはブレーズされるスペーサバー１８の数は、スロット２３において必要とされる所望の流体圧に応じて変えることが可能である。図２ｃには、スペーサバー１８が詳細に例示されている。
【００３７】
再び図２ａを参照すると、チャネル２１からの流体が、スペーサバー１８の間に形成された流路を介して、バンプフォイル１５の内壁面と回転シャフト１１の外周との間のギャップに注入される。バンプフォイル１５は、所望の剛性にするためのスプリット２４も備えている。このスプリット２４によって、回転シャフト１１の回転中にバンプフォイル１５の半径方向の変形が可能になり、その結果、所望の剛性が得られ、損傷が最小限に抑えられる。
【００３８】
図３には、図１の流体フォイル軸受アセンブリ１の断面図が例示されている。図３には、軸受ハウジング３、開口４、バンプフォイル１５、及び、ナット７の開口９を介して軸受ハウジング３に挿入され、バンプフォイル１５によって受ける回転シャフト１１を含む軸受アセンブリ１の断面図が例示されている。
【００３９】
チャネル２５は、供給される流体の流路を形成する。バネ２６がバンプフォイル１５の上に取り付けられている。バネ２６は、バンプフォイル１５にさらなる剛性を付与することによって振動の減衰を可能にする。さらに、バネ２６は、バンプフォイルの外周と軸受ハウジング３の内壁面との間に適切な間隙を生じさせる。
【００４０】
図４ａには、バネ２６が詳細に例示されている。バネ２６は、例えば鋼のような金属薄板から曲げ加工され、周期的形状をなしている。
【００４１】
再び図３を参照すると、ブリッジ（不図示）を備えるスペーサバネ２７は、バンプフォイル１５の上に取り付けられており、スペーサバネ２７のブリッジがバンプフォイル１５の図２ａのスプリット２４の上方でアライメントがとれるようになっている。このブリッジによって、スプリット２４のギャップを介した回転シャフト１１の外周とスペーサバネ２７の内壁面との接触が阻止される。さらに、ブリッジを適切に設計することによって、スプリット２４を介したバンプフォイル１５からの流体の漏洩を減少させることが可能になる。スロットワッシャ２９が、バンプフォイル１５、バネ２５、及び、スペーサバネ２７を軸受ハウジング３内でしっかりと保持している。スロットワッシャ２９は、軸受ハウジング３の内面に設けられたグルーブ（不図示）内に配置されている。
【００４２】
図４ｂには、スペーサバネ２７が詳細に例示されている。スペーサバネ２７は、例えば、鋼のような金属薄板から曲げ加工され、ブリッジ２８を備えている。このブリッジ２８によって、図２ａのスプリット２４のギャップを介した回転シャフト１１の外周とスペーサバネ２７の内壁面との接触が阻止される。
【００４３】
図５には、スロットワッシャ２９が詳細に例示されている。スロットワッシャ２９は、スロット３０を備え、図３の軸受ハウジング３の内面に設けられたグルーブ内に配置されている。
【００４４】
再び図３を参照すると、フォイル脚のチャネル２１に供給するため、軸受ハウジング３の内部にはコネクタが設けられている。コネクタは、フィル脚１９のチャネル２１の端部に挿入される部材３２を備えている。これらの部材によって、フォイル脚１９のチャネル２１に流体が供給される。軸受ハウジング３の内部には、ブッシングプレート３４が配置されている。コネクタ３１の部材３２は、ブッシングプレート３４のアパーチャを介してフォイル脚１９の円筒形チャネル２１の端部に挿入されている。ブッシングプレート３４によって、部材３２の変形が阻止され、従って、部材３２の位置及び流体流の幾何学的形態の配向がしっかりと保持される。
【００４５】
コネクタ３１は、円形キャビティを有するキャップ３７を備えている。キャップの円形キャビティは、部材３２に流体を分配する。部材３２は、さらに、フォイル脚１９のチャネル２１に流体を供給する。チャネル２５からの流体は、ブッシングプレート３４のアパーチャ４２及びコネクタ３１のアパーチャ３３を介してキャップ３７に供給される。
【００４６】
ナット７を締め付ける過程で、ゴムがたわんでいる間に一定の適切な流域を形成するため、部材３２のそれぞれにスペーススリーブ３５が挿入される。軸受アセンブリは、両端がナット７を用いて締め付けられる。
【００４７】
図６ａには、コネクタが詳細に例示されている。コネクタ３１は、複数の部材３２を備えている。部材３２は、図３のフォイル脚１９の図３のチャネル２１の端部に挿入され、それによって、図３の開口４からの流体をチャネル２１に供給するようになる。アパーチャ３３によって、図３のキャップ３７に流体を流すことが可能になる。コネクタ３１は、例えば、有機珪素ゴムのような耐熱性ゴムまたは耐熱性で弾性のプラスチックといった任意の弾性材料から製造することが可能である。代替案として、コネクタ３１は、流体の動作圧に耐えることができるように任意の耐熱性で弾性の材料から製造することも可能である。コネクタ３１の弾性特性によって、流体供給メカニズムにかなりのたわみ性が付与され、図３のバンプフォイル１５の性能に対する部材３２の影響が阻止される。
【００４８】
図６ｂには、キャップ３７が詳細に例示されている。キャップ３７は、図６ａのコネクタ３１の図６ａの部材３２に流体を分配するための円形キャビティ３８を備えている。
【００４９】
図７には、ブッシングプレート３４が詳細に例示されている。ブッシングプレート３４は、複数のアパーチャ３９を備えている。図６の部材３２が、アパーチャ３９を介して図３のチャネル２１の端部に挿入されている。アパーチャ３９によって、図３のチャネル２５から図６ａのコネクタ３１の図６ａのアパーチャ３３に流体を流すことが可能になる。
【００５０】
ブッシングプレート３４は、図３の軸受ハウジング３の内部でブッシングプレート３４を固定するためのクロー４１を備えている。クロー４１は、軸受ハウジング３に設けられたグルーブによって受けられ、従って、しっかりと定置されている。
【００５１】
図８には、スペーススリーブ３５が詳細に例示されている。スペーススリーブ３５は、開口４３を備え、開口４３を介して図６のコネクタ３１の図６の部材３２に挿入されている。
【００５２】
再び図３を参照すると、回転シャフト１１は、ナット７の開口９を介して軸受ハウジング３に挿入されると、バンプフォイル１５によって形成された円筒形中空スペースによって収容される。回転シャフト１１の外周とバンプフォイル１５の内壁面との間には、ギャップが形成される。
【００５３】
図９は、ナット７の詳細図である。ナット７は、図３の軸受アセンブリ１に図３の回転シャフト１１を挿入することが可能な開口９を備えている。ナット７は、軸受アセンブリ１の締付けに用いられる。
【００５４】
図１０には、フォイル脚１９のチャネル２１からバンプフォイル１５によって形成された円筒形中空スペース１７への流体の注入が例示されている。中空スペース１７は、図３の回転シャフト１１を収容しており、回転シャフト１１の外周とバンプフォイル１５の内壁面との間にギャップが形成されている。円筒形中空スペース１７に注入される流体が、ギャップ内に加圧膜を形成する。理解しやすいように、図３の回転シャフト１１及びギャップは示されていない。フォイル脚１９のチャネル２１からの流体は、バンプフォイル１５のスロット２３を介して円筒形中空スペース１７に注入される。チャネル２１からの流体は、スペーサバー１８によって形成された流路４５を介してスロット２３に注入される。矢印は、中空円筒形スペース１７への流体の流入を示している。
【００５５】
円筒形中空スペース１７に注入される流体は、バンプフォイル１５の内壁面と図３の回転シャフト１１の外周との間のギャップに加圧流体膜を形成する。ある実施例では、回転シャフト１１と円筒形中空部材１７との間のギャップに流体を注入して、起動及び停止サイクル中に限って加圧流体膜を形成し、それによって、加圧流体を絶えず供給する必要をなくすことが可能である。起動及び停止サイクル中に限って流体を供給するため、回転シャフト１１の回転時には、軸受ハウジングの開口４を閉じることが可能である。図３の軸受ハウジング３の図３の開口４を閉じることによって、図１の軸受ハウジング３に対する流体供給を阻止することが可能である。
【００５６】
ギャップ内に形成される加圧流体膜は、回転シャフトの外周とバンプフォイル１５の内壁面との間において潤滑剤の働きをする。さらに、ギャップ内の加圧流体膜は移動して、図３の回転シャフト１１の外周とバンプフォイル１５の内壁面との接触を阻止する。これによって、起動及び停止サイクル中における回転シャフト１１とバンプフォイル１５との間の乾式摩擦が最小限に抑えられる。従って、激しい表面摩耗が最小限に抑えられるので、バンプフォイル１５の寿命が延長される。
【００５７】
図１１は、流体供給の詳細なメカニズムを例示した軸受アセンブリ１の断面図である。開口４は、取入れ口の働きをし、流体は、開口４を介して軸受アセンブリ内に供給される。流体は、開口４からチャネル２５を通って流れる。その後、流体は、ブッシングプレート３４の図７のアパーチャ４２及びコネクタ３１の図６ａのアパーチャ３３を介してキャップ３７に供給される。キャップ３７によって、流体がコネクタ３１の部材３２に分配される。部材３２によって、流体がフォイル脚のチャネル２１に供給される。チャネル２１からの流体は、図２ａのバンプフォイル１５の図２ａのスロット２３に注入される。矢印は、軸受アセンブリ１内における流体の流れの方向を示している。
【００５８】
図１２は、図１１の囲み領域の拡大図である。図１１のチャネル２５からの流体は、ブッシングプレート３４の図７のアパーチャ４２及びコネクタ３１の図６ａのアパーチャ３３を介してキャップ３７に供給される。その後、流体は、コネクタ３１の部材３２を介して円筒形チャネル２１に分配される。流体は、円筒形チャネル２１から図２ａのバンプフォイル１５に注入される。例示の図１２において、矢印は流体の流れの方向を示している。
【００５９】
本発明に記載の実施形態によれば、回転シャフトの外周と流体フォイル軸受におけるフォイルまたはバンプフォイルの内壁面との間のギャップに潤滑剤のさらなる供給が行われる。この潤滑剤は、必要に応じて、起動及び停止サイクル中に、または、周期的もしくは永続的に供給することが可能である。さらに、ギャップ内に加圧流体膜が形成されると、回転シャフトとフォイルの接触を阻止することによって乾式摩擦が阻止され、そのため、フォイル軸受の表面摩耗が低減する。さらに、軸受の動作中にギャップ内に加圧流体を供給すると、軸受の耐荷重が大幅に増大する。
【００６０】
本発明については、特定の望ましい実施形態に関して詳述してきたが、当然明らかなように、本発明は、それらの実施形態に制限されるものではない。それどころか、本発明を実施するための現時点における最良の態様を記載した本開示に鑑みて、当該技術者には、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、多くの修正及び改変が思い浮かぶことであろう。従って、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、請求項によって示される。請求項の同等物の意味及び範囲内に含まれる全ての変更、修正、及び、改変は、それらの範囲内にあるとみなすべきである。
【符号の説明】
【００６１】
１    流体フォイル軸受アセンブリ
３    軸受ハウジング
４    軸受ハウジングの開口
１１  回転シャフト
１５  バンプフォイル
１８  スペーサバー
１９  フォイル脚
２１  フォイル脚のチャネル
２３  スロット
２４  スプリット
２５  チャネル
２７  スペーサバネ
２８  ブリッジ
３１  コネクタ
３２  部材
３３  コネクタのアパーチャ
３４  ブッシングプレート
３７  キャップ
３８  キャップのキャビティ
３９  ブッシングプレートのアパーチャ
４１  クロー
４２  ブッシングプレートのアパーチャ
【図１】
0005425232.tif 000002
【図２ａ】
0005425232.tif 000003
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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