(57)【要約】【課題】軸受を冷却する際の温度上昇によって気化した周囲流体を液化する。【解決手段】軸受は、内輪１５と、外輪１６と、内輪１５と外輪１６との間に介在する複数の転動体１７と、転動体１７を保持する保持器１８とを備える。軸受は、内輪１５と外輪１６との間の内部空間に極低温の周囲流体を通過させて冷却を行う。軸受は、周囲流体を内部空間に圧送する圧縮部１９を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器とを備え、前記内輪と前記外輪との間の内部空間に極低温の周囲流体を通過させて冷却を行う軸受において、
前記周囲流体を前記内部空間に圧送する圧縮部を備えることを特徴とする軸受。
【請求項２】
前記圧縮部は、軸流型であって少なくとも一段の動翼及び静翼を備える請求項１に記載の軸受。  
【請求項３】
前記圧縮部は、一段の動翼及び静翼を備え、前記動翼は、前記内輪に一体に設けられ、前記静翼は、前記外輪に一体に設けられる請求項２に記載の軸受。
【請求項４】
前記圧縮部は、複数段の動翼及び静翼を備え、前記動翼は、前記内輪に一体に設けられ、前記静翼は、前記外輪に隣接する環状の静翼支持部に一体に設けられ、
前記静翼支持部は、周方向に分割される少なくとも二つの構成部材を備える請求項２に記載の軸受。
【請求項５】
前記圧縮部は、前記動翼が一体に形成されるとともに前記内輪に隣接する環状の動翼支持部と、前記静翼が一体に形成されるとともに前記外輪に隣接する環状の静翼支持部とを備える請求項２に記載の軸受。
【請求項６】
前記圧縮部は、インペラの回転による遠心力によって前記周囲流体を圧縮する遠心型の圧縮機である請求項１に記載の軸受。
【請求項７】
ロケットエンジンのターボポンプに使用される請求項１から６のいずれか一項に記載の軸受。
【請求項８】
複数の軸受を備えるとともに、極低温の周囲流体が前記複数の軸受の内部を通過することにより前記軸受を冷却する軸受ユニットにおいて、
前記複数の軸受は、前記周囲流体の流動方向における上流側に配される第一軸受と、前記第一軸受よりも下流側に配される第二軸受とを含み、
前記第一軸受と前記第二軸受との間に配されるとともに、前記周囲流体を前記第二軸受に圧送する圧縮部を備えることを特徴とする軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばロケットエンジンのターボポンプに使用される軸受及び軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロケットエンジンでは、極低温の推進剤（液体水素又は液体酸素）を燃焼室に供給するためにターボポンプが使用される。特許文献１に開示されるように、ターボポンプは、液体を圧送するインペラと、翼列が設けられたタービンディスクとを連結するシャフトを備える。シャフトは、複数の軸受（例えばアンギュラ玉軸受）により支持される。
【０００３】
ロケットエンジンのターボポンプでは、ポンプ入口から吸い込んだ推進剤をインペラによってスクロール流路から燃焼室へと圧送する。この際、ターボポンプは、推進剤の一部を分流して軸受の冷却に使用する。分流された推進剤は、複数の軸受における前列（インペラ寄り）の第一軸受の内部を通過し、その後、後列（タービンディスク寄り）の第二軸受の内部を通過する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−４１９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、従来のターボポンプにおける軸受の冷却では、推進剤が第一軸受を通過した後に第二軸受を通過する。この場合、推進剤は、第一軸受を通過することで温度が上昇し、その一部が気化することになる。したがって、この推進剤を後列の第二軸受に通過させる場合に、第一軸受の場合と比較して冷却効果が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、軸受を冷却する際の温度上昇によって気化した周囲流体を液化することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためのものであって、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器とを備え、前記内輪と前記外輪との間の内部空間に極低温の周囲流体を通過させて冷却を行う軸受において、前記周囲流体を前記内部空間に圧送する圧縮部を備えることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、周囲流体が気液混合状態にある場合、予め圧縮部によって当該周囲流体を加圧することで、周囲流体に含まれる気体を液化させることができる。したがって、圧縮部によって加圧（液化）された周囲流体が軸受の内部空間を通過することで、当該軸受の焼付きを防止するとともに、その冷却を効率良く行うことが可能になる。
【０００９】
上記構成の軸受において、前記圧縮部は、軸流型であって少なくとも一段の動翼及び静翼を備えることが望ましい。
【００１０】
例えば、前記圧縮部は、一段の動翼及び静翼を備え、前記動翼は、前記内輪に一体に設けられ、前記静翼は、前記外輪に一体に設けられる。このように圧縮部を軸受と一体に構成することで、軸受の部品点数を可及的に低減させるとともに、軸受の位置決めと同時に圧縮部の位置決めを行うことができ、軸受の組付作業を効率良く行うことができる。
【００１１】
或いは、前記圧縮部は、複数段の動翼及び静翼を備え、前記動翼が、前記内輪に一体に設けられ、前記静翼が、前記外輪に隣接する環状の静翼支持部に一体に設けられ、前記静翼支持部が、周方向に分割される少なくとも二つの構成部材を備える構成であってもよい。静翼支持部を周方向に分割される複数の構成部材により構成することで、圧縮部における複数段の静翼及び動翼を交互に配置できる。
【００１２】
前記圧縮部は、内輪及び外輪と一体とせずに別部材により構成してもよい。この場合、前記圧縮部は、前記動翼が一体に形成されるとともに前記内輪に隣接する環状の動翼支持部と、前記静翼が一体に形成されるとともに前記外輪に隣接する環状の静翼支持部とを備えることが望ましい。
【００１３】
前記圧縮部は、インペラの回転による遠心力によって前記周囲流体を圧縮する遠心型の圧縮機であってもよい。
【００１４】
本発明に係る軸受は各種の宇宙航空機器に組み込まれるが、特にロケットエンジンのターボポンプに対して好適に使用され得る。
【００１５】
また、本発明は、複数の軸受を備えるとともに、極低温の周囲流体が前記複数の軸受の内部を通過することにより前記軸受を冷却する軸受ユニットにおいて、前記複数の軸受は、前記周囲流体の流動方向における上流側に配される第一軸受と、前記第一軸受よりも下流側に配される第二軸受とを含み、前記第一軸受と前記第二軸受との間に配されるとともに、前記周囲流体を前記第二軸受に圧送する圧縮部を備えることを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、周囲流体は、第一軸受を冷却した際の温度上昇により、その一部が気化するが、その後に圧縮部によって加圧される。これにより、周囲流体に含まれる気体が液化される。したがって、圧縮部によって加圧（液化）された周囲流体が第二軸受の内部を通過することで、当該第二軸受の焼付きを防止するとともに、その冷却を効率良く行うことできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、軸受を冷却する際の温度上昇によって気化した周囲流体を液化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施形態の軸受ユニットを含むターボポンプの断面図である。
【図２】軸受ユニットの断面図である。
【図３】動翼及び静翼の平面図である。
【図４】第二実施形態に係る軸受ユニットの断面図である。
【図５】構成部材を分解した状態の静翼支持部の正面図である。
【図６】構成部材を組み立てた状態の静翼支持部の正面図である。
【図７】圧縮部の組み立て方法を示す断面図である。
【図８】第三実施形態に係る軸受ユニットの断面図である。
【図９】第四実施形態に係る軸受ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、本発明に係る軸受ユニット及びターボポンプの第一実施形態を示す。
【００２０】
本実施形態に係るターボポンプは、極低温の推進剤をロケットエンジンにおける燃焼室に圧送する。推進剤としては、燃料としての液体水素（沸点：−２５３℃）と、酸化剤としての液体酸素（沸点：−１８３℃）とが使用される。ロケットエンジンは、液体水素用と液体酸素用のターボポンプを個別に備える。なお、「極低温」とは、凡そ１Ｋ〜１００Ｋの温度領域をいう。
【００２１】
図１に示すように、ターボポンプ１は、シャフト２と、シャフト２を収容するケーシング３と、シャフト２を支持する軸受ユニット４と、を備える。
【００２２】
シャフト２は、極低温に対する疲労強度の高いニッケル基の超合金、例えばインコネル（登録商標）により構成される。シャフト２は、一端部にインデューサ５及びインペラ６を備え、他端部にタービンディスク７を備える。なお、以下の説明では、各構成要素の位置関係を説明するために、インデューサ５及びインペラ６側を「上流側」といい、タービンディスク７側を「下流側」という。
【００２３】
インデューサ５は、軸流型の羽根車であって、インペラ６、タービンディスク７とともにシャフト２の同軸上で連結される。インデューサ５は、シャフト２とともに回転し、推進剤をインペラ６へと送る。なお、インデューサ５の上流側には、推進剤を貯留するタンク（液体水素用タンク、液体酸素用タンク）が設けられており、推進剤は、タンクからインデューサ５に供給される。
【００２４】
インペラ６は、ケーシング３内での回転により、インデューサ５を介して吸い込んだ推進剤を遠心力で加圧する遠心ポンプである。インペラ６は、インデューサ５から送られる推進剤を加圧してロケットエンジンの燃焼室へと送り、また一部の推進剤を軸受ユニット４へと送る。
【００２５】
タービンディスク７は、ケーシング３内に導入されるガス（水素ガス）によって駆動される。このタービンディスク７によってシャフト２を回転駆動することで、インペラ６は推進剤を燃焼室へと圧送できる。
【００２６】
ケーシング３は、インデューサ５及びインペラ６を収容する第一の空間３ａと、軸受ユニット４を収容する第二の空間３ｂと、タービンディスク７を収容する第三の空間３ｃとを備える。
【００２７】
第一の空間３ａは、推進剤の吸込部８ａと、吐出部８ｂと、推進剤を分流して第二の空間３ｂへと送る供給路９とを備える。推進剤は吸込部８ａから第一の空間３ａ内に導入され、インペラ６によって吐出部８ｂから燃焼室へと送られる。供給路９は、ケーシング３の一部と、インペラ６の下流側シュラウド６ａとの間に形成される。第一の空間３ａは、この供給路９を介して第二の空間３ｂと連通する。
【００２８】
第二の空間３ｂは、第一の空間３ａの下流側に設けられる。第二の空間３ｂは、ケーシング３の一部と、シャフト２の外周面との間に形成される。第三の空間３ｃは、第二の空間３ｂの下流側に設けられる。第三の空間３ｃは、タービンディスク７を収容するとともに、当該タービンディスク７を駆動するガス（水素ガス）を導入及び排出するように、例えばマニホールドケーシングにて構成される。
【００２９】
第二の空間３ｂと第三の空間３ｃとは、メカニカルシール、クリアランスシール等からなるシール部１０により区分される。この構成により、第二の空間３ｂを流動する推進剤が第三の空間３ｃに漏出することが防止される。
【００３０】
軸受ユニット４は、第二の空間３ｂに設けられる。軸受ユニット４は、前列（上流側）の第一軸受１１と、この第一軸受１１から軸方向に離間して下流側に配置される後列の第二軸受１２と、第一軸受１１及び第二軸受１２の位置決めを行う内輪間座１３及び外輪間座１４とを備える。
【００３１】
各軸受１１，１２は、例えばアンギュラ玉軸受により構成される。各軸受１１，１２は、シャフト２に固定される内輪１５と、ケーシング３に固定される外輪１６と、内輪１５と外輪１６との間に配される複数の転動体１７と、各転動体１７を周方向に一定の間隔で保持する保持器１８と、を備える。各軸受１１，１２では、内輪１５及び外輪１６と、転動体１７とが所定の接触角を有して接触しており、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重を負荷することができる。
【００３２】
内輪１５及び外輪１６は金属、例えばマルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃなど）にて環状に形成される。内輪１５は、その外周面に転動体１７が転動する軌道面１５ａを有する。外輪１６は、その内周面に転動体１７が転動する軌道面１６ａを有する。なお、以下では、各内輪１５及び外輪１６の幅方向端部を、推進剤の流動方向に対応させて、上流側端部１５Ａ，１６Ａ、下流側端部１５Ｂ，１６Ｂとして説明する。
【００３３】
転動体１７は、例えばマルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃなど）等の金属や、セラミックス材料により球体（ボール）として構成される。複数の転動体１７は、内輪１５の軌道面１５ａと外輪１６の軌道面１６ａとの間で、周方向に等間隔で配される。
【００３４】
保持器１８は、内輪１５の外周面と外輪１６の内周面との間に配される。保持器１８は、樹脂複合材や金属により環状に形成される。保持器１８は、転動体１７を保持する複数のポケット１８ａを有する。ポケット１８ａは、保持器１８の円周方向において等間隔に設けられる孔である。転動体１７は、各ポケット１８ａに一つずつ収容される。
【００３５】
本実施形態に係る軸受ユニット４のように、極低温環境下で使用される第一軸受１１及び第二軸受１２には、通常の流動性潤滑剤（油やグリースなど）を使用することができない。本実施形態では、各軸受１１，１２の焼付き防止及び起動トルクの低減を図るため、内輪１５の軌道面１５ａ、外輪１６の軌道面１６ａ、転動体１７の表面及び保持器１８におけるポケット１８ａの内面を含む表面全体のうち、いずれか一つ以上、もしくは全てにフッ素樹脂（例えばＰＴＦＥ）等の固体潤滑皮膜によるコーティングが施される。
【００３６】
第二軸受１２は、推進剤を圧送する圧縮部１９を一体に備える。圧縮部１９は、第二軸受１２の上流側の部位に設けられる。圧縮部１９は、軸流型圧縮機を原理とするものであり、一段の動翼２０（ロータ）及び静翼２１（ステータ）を備える。動翼２０は第二軸受１２の内輪１５に設けられ、静翼２１は第二軸受１２の外輪１６に設けられる。
【００３７】
第二軸受１２の内輪１５は、その軌道面１５ａよりも上流側に、動翼２０が固定される動翼支持部２２を有する。動翼支持部２２は、内輪１５の幅方向寸法を軌道面１５ａよりも上流側に延長することにより構成される。動翼支持部２２は、内輪１５の外周面に形成されるとともに下流側に向かうにつれて拡径するテーパ面により構成される。動翼支持部２２には、その周方向に沿って複数の動翼２０からなる翼列（図３参照）が構成される。
【００３８】
第二軸受１２の外輪１６は、その軌道面１６ａよりも上流側に、静翼２１が固定される静翼支持部２３を有する。静翼支持部２３は、外輪１６の幅方向寸法を軌道面１６ａよりも上流側に延長することにより構成される。静翼支持部２３には、その周方向に沿って複数の静翼２１からなる翼列（図３参照）が構成される。
【００３９】
内輪間座１３は、所定の幅及び厚みを有する環状体により構成される。内輪間座１３は、第一軸受１１の内輪１５と第二軸受１２の内輪１５との間に配される。この内輪間座１３の内周にはシャフト２が挿入される。内輪間座１３は、シャフト２に固定されており、シャフト２とともに回転する。内輪間座１３の上流側端部１３Ａは、第一軸受１１における内輪１５の下流側端部１５Ｂに接触する。内輪間座１３の下流側端部１３Ｂは、第二軸受１２における内輪１５の上流側端部１５Ａに接触する。
【００４０】
外輪間座１４は、所定の幅及び厚みを有する環状体により構成される。外輪間座１４は、第一軸受１１の外輪１６と第二軸受１２の外輪１６との間に配される。外輪間座１４の外周面は、第二の空間３ｂにおけるケーシング３の内面に固定される。外輪間座１４の上流側端部１４Ａは、第一軸受１１における外輪１６の下流側端部１６Ｂに接触する。外輪間座１４の下流側端部１４Ｂは、第二軸受１２における外輪１６の上流側端部１６Ａに接触する。
【００４１】
なお、第一軸受１１に係る内輪１５の上流側端部１５Ａ、及び第二軸受１２に係る内輪１５の下流側端部１５Ｂは、シャフト２に設けられる位置決め部、或いはシャフト２に固定される環状の位置決め部材によって適宜位置決めされる。同様に、第一軸受１１に係る外輪１６の上流側端部１６Ａ、及び第二軸受１２に係る外輪１６の下流側端部１６Ｂは、ケーシング３に設けられる位置決め部、或いはケーシング３に固定される環状の位置決め部材によって適宜位置決めされる。
【００４２】
図１に示すように、軸受ユニット４は、周囲流体である推進剤を流動させる流路２４，２５を有する。流路２４，２５は、推進剤が第一軸受１１の内部と第二軸受１２の内部とを通過する第一流路２４と、第二軸受１２の内部を通過した推進剤が第一の空間３ａに還流する第二流路２５とを備える。ここで、「軸受の内部」とは、内輪１５の外周面と外輪１６の内周面との間の軸受内部空間をいう。
【００４３】
第一流路２４は、第一軸受１１の内部と、第一軸受１１の内輪間座１３の外周面と外輪間座１４の内周面との間に形成される空間と、圧縮部１９の内部と、第二軸受１２の内部とを含む。この構成により、第一流路２４を流動する推進剤は、上流側の第一軸受１１の内部を通過した後に、圧縮部１９を経て下流側の第二軸受１２の内部を通過する。
【００４４】
第二流路２５は、シャフト２の内部において、軸方向に沿って形成されるガイド孔２５ａと、第二軸受１２の内部を通過した推進剤をガイド孔２５ａに案内する導入孔２５ｂと、ガイド孔２５ａを通過した推進剤を第一の空間３ａへと戻す排出孔２５ｃとを有する。第二軸受１２の内部を通過した推進剤は、導入孔２５ｂ、ガイド孔２５ａ、排出孔２５ｃの順に流動して、第一の空間３ａにおけるインペラ６へと返送され、当該インペラ６によって再度圧送される。
【００４５】
なお、図２では、第一流路２４の推進剤の流れを符号Ｆ１、第二流路２５の推進剤の流れを符号Ｆ２で示す（以下、他の実施形態において同じ）。
【００４６】
以下、上記構成の軸受ユニット４を冷却する方法について説明する。
【００４７】
ロケットエンジンの運転時において、ターボポンプ１は、第三の空間３ｃに導入されるガス（水素ガス）によりタービンディスク７を回転駆動する。推進剤は、軸受ユニット４の冷却の他、ロケットエンジンの燃焼室やノズルを冷却するために使用される。液体としての推進剤（例えば液体水素）は、燃焼室等を冷却することで、その温度上昇により気化する。これによるガス（水素ガス）は、第三の空間３ｃに導入され、その膨張エネルギーによりタービンディスク７を回転させた後、第三の空間３ｃから順次排出される。これにより、シャフト２の回転に伴ってインデューサ５及びインペラ６が回転し、タンクから供給される推進剤（液体水素又は液体酸素）を燃焼室に圧送する。
【００４８】
ターボポンプ１は、供給路９を通じて推進剤の一部を第二の空間３ｂへと供給する。この場合において、推進剤は、第一流路２４に沿って流動し、軸受ユニット４を冷却する。すなわち、供給路９を通過した推進剤は、まず第一軸受１１の内部を通過する。このとき、推進剤は第一軸受１１の冷却によって温度が上昇し、その一部が気化する。これにより、冷却前と比較して、推進剤は、気体（水素ガス又は酸素ガス）を多く含む気液混合流体となる。
【００４９】
第一軸受１１の内部を通過した推進剤は、内輪間座１３と外輪間座１４との間の空間を通過し、圧縮部１９に供給される。圧縮部１９の内部では、シャフト２とともに第二軸受１２の内輪１５が回転している。これにより、内輪１５と一体に構成される動翼２０が回転する。気液混合状態の推進剤は、圧縮部１９の内部において、動翼２０及び静翼２１を通過することで加圧される。これにより、推進剤に含まれる気体（水素ガス又は酸素ガス）が液化する。液体となった推進剤は、第二軸受１２の内部を冷却し、当該第二軸受１２の下流側へと流出する。
【００５０】
第二軸受１２の内部を通過した推進剤は、第二流路２５を通じて第一の空間３ａへと返送され、インペラ６によって再び圧送される。
【００５１】
以上説明した本実施形態に係る軸受ユニット４によれば、第一軸受１１の内部を冷却することによる温度上昇によって気液混合状態となった推進剤を圧縮部１９によって液化することで、第一軸受１１の下流側に配される第二軸受１２を効率良く冷却できる。また、圧縮部１９を第二軸受１２と一体に構成することにより、部品点数を可及的に低減でき、圧縮部１９の位置決めを第二軸受１２の位置決めと同時に行うことができ、軸受ユニット４の組付作業を効率良く行うことができる。
【００５２】
図４乃至図７は、軸受ユニットの第二実施形態を示す。本実施形態に係る軸受ユニット４において、圧縮部１９は二段の動翼２０及び静翼２１を備える。圧縮部１９の動翼２０は、第二軸受１２の内輪１５に対して一体に構成される動翼支持部２２に設けられる。圧縮部１９の静翼２１は、第二軸受１２の外輪１６とは別部材とされる静翼支持部２３に設けられる。静翼支持部２３は、第二軸受１２に隣接するように配置される。すなわち、静翼支持部２３の上流側端部２３Ａは、外輪間座１４の下流側端部１４Ｂに接触する。静翼支持部２３の下流側端部２３Ｂは、第二軸受１２に係る外輪１６の上流側端部１６Ａに接触する。
【００５３】
静翼支持部２３は、その周方向に分割される第一構成部材２３ａ及び第二構成部材２３ｂを備える。図４及び図５に示すように、各構成部材２３ａ，２３ｂは、同形に構成されており、かつ半円状に構成される。各構成部材２３ａ，２３ｂの各端部には、凹部２３ｃ及び凸部２３ｄが形成される。第一構成部材２３ａの凸部２３ｄが第二構成部材２３ｂの凹部２３ｃに嵌合し、第二構成部材２３ｂの凸部２３ｄが第一構成部材２３ａの凹部２３ｃに嵌合することにより、静翼支持部２３は全体として環状に構成される。なお、第一構成部材２３ａの端部と第二構成部材２３ｂの端部とを連結部材によって更に連結してもよい。
【００５４】
本実施形態では、静翼支持部２３を第一構成部材２３ａと第二構成部材２３ｂとに分割することにより、二段に構成される動翼２０及び静翼２１を軸方向に交互に配置できる。静翼支持部２３は、第一構成部材２３ａと第二構成部材２３ｂとを離間させた状態（図５参照）から、端部同士を接近させ、一方の凹部２３ｃに他方の凸部２３ｄを嵌合させることで、環状に構成される（図６参照）。このように静翼支持部２３を組み立てる際、第一構成部材２３ａと第二構成部材２３ｂとの間に、動翼支持部２２を介在させる。この状態で、第一構成部材２３ａと第二構成部材２３ｂとを組み立てると、各構成部材２３ａ，２３ｂは互いに接近するとともに、動翼支持部２２に対して半径方向外方側から接近することになる（図７参照）。これにより、二段の動翼２０及び静翼２１を交互に配置させることができる。
【００５５】
図８は、軸受ユニットの第三実施形態を示す。本実施形態に係る軸受ユニット４の圧縮部１９は、三段の動翼２０及び静翼２１により構成される。圧縮部１９は、第二軸受１２の内輪１５とは別部材とされる動翼支持部２２と、第二軸受１２の外輪１６とは別部材とされる静翼支持部２３とを備える。動翼支持部２２は、環状に構成されるともに、内輪間座１３と第二軸受１２の内輪１５との間でシャフト２に固定される。動翼支持部２２の上流側端部２２Ａは、内輪間座１３の下流側端部１３Ｂに接触する。動翼支持部２２の下流側端部２２Ｂは、第二軸受１２に係る内輪１５の上流側端部１５Ａに接触する。動翼支持部２２は、シャフト２とともに回転することで動翼２０を回転動作させる。
【００５６】
図９は、軸受ユニットの第四実施形態を示す。本実施形態に係る軸受ユニット４の圧縮部１９は、内輪間座１３に設けられる動翼２０と、外輪間座１４に設けられる静翼２１とを備える。すなわち、内輪間座１３は、動翼２０が固定される動翼支持部２２を下流側端部１３Ｂ寄りの部位に備える。動翼支持部２２は、下流側に向かうにつれて拡径するテーパ面を有する。外輪間座１４は、静翼２１が固定される静翼支持部２３を下流側端部１４Ｂ寄りの部位に備える。外輪間座１４は、第二実施形態における静翼支持部２３と同様に、周方向に分割される複数の構成部材により構成されることが望ましい。
【００５７】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５８】
上記の実施形態では、圧縮部１９として軸流型の圧縮機を例示したが、本発明では流体を圧縮して圧力を高め、連続的に送り出す圧縮機であればよく、他の圧縮機の構造を適用することも可能である。例えば、流体をインペラ（羽根車）の回転による遠心力によって圧縮する遠心型の圧縮機を本発明の圧縮部に適用できる。
【００５９】
上記の実施形態では、ロケットエンジン用ターボポンプ１に使用される軸受ユニット４を例示したが、これに限定されず、他の用途に適用することも可能である。例えば、人工衛星などの宇宙用機器のように、真空環境下で使用される機器に軸受ユニットを組み込むことができる。     
【００６０】
上記の実施形態では、軸受ユニット４の各軸受１１，１２として単列のアンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、組合せアンギュラ玉軸受、複列アンギュラ玉軸受を用いてもよい。また、本発明はアンギュラ玉軸受に限らず、他の玉軸受や円筒ころ軸受その他の転がり軸受に適用することも可能である。
【００６１】
上記の実施形態では、一段乃至三段の動翼２０及び静翼２１を備えた圧縮部１９を例示したが、動翼２０及び静翼２１の段数はこれらに限定されない。
【００６２】
上記の第一実施形態では、第二軸受１２と一体に構成される圧縮部１９を例示したが、これに限らず、圧縮部１９を第一軸受１１と一体に構成してもよい。すなわち、第一軸受１１の内輪１５の幅を下流側に延長し、軌道面１５ａよりも下流側に動翼支持部２２を一体に形成してもよい。また、第一軸受１１の外輪１６の幅を下流側に延長し、軌道面１６ａよりも下流側に静翼支持部２３を一体に形成してもよい。  
【００６３】
上記の第二実施形態では、静翼支持部２３を二つの構成部材２３ａ，２３ｂにより構成した例を示したが、これに限らず、三以上の構成部材によって静翼支持部２３を構成してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１          ターボポンプ
４          軸受ユニット
１１          第一軸受
１２          第二軸受
１５          内輪
１６          外輪
１７          転動体
１８          保持器
１９          圧縮部
２０          動翼
２１          静翼
２２          動翼支持部
２３          静翼支持部
２３ａ        第一構成部材
２３ｂ        第二構成部材
【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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