(57)【要約】【課題】摺動面に生じる摩耗が低減され、軸受によって支持されているロータの振動およびその振動に伴う騒音が低減される回転機械を提供すること。【解決手段】回転軸を中心に回転するロータ２と、ロータ２を回転させるモータ３と、ロータ２を支持する軸受４と、軸受４を保持するホルダ５、６と、回転軸方向に伸縮可能となるように設けられ、ホルダ５、６に回転軸方向に予圧を与える弾性体９とを備えた回転機械１において、回転軸を支持する軸受４と軸受４を保持するホルダ６との間に複数の摺動板１０が設けられることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転するロータと、前記ロータを回転させるモータと、前記ロータを支持する軸受と、該軸受を保持するホルダと、前記回転軸方向に伸縮可能となるように設けられ、前記ホルダに回転軸方向に予圧を与える弾性体とを備えた回転機械において、
回転軸を支持する軸受と該軸受を保持するホルダとの間に複数の摺動板が重ねて設けられていることを特徴とする回転機械。
【請求項２】
請求項１記載の回転機械において、
前記摺動板は、少なくとも３枚以上重ねて設けられていることを特徴とする回転機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速の回転速度で運転する回転機械に関し、特にターボ分子ポンプに用いて好適な回転機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高速の回転速度で運転する回転機械においては、回転軸を有し、回転軸を中心に回転するロータと、ロータを回転させるモータと、ロータを支持する軸受と、軸受を保持するホルダと、回転軸方向に伸縮可能となるように設けられ、軸受とホルダとを押え付けるバネとを備え、これらがハウジングに収納された構造が採用されており、この種の構造として種々のものが提案されている。
【０００３】
従来の回転機械としては、例えば、その回転機械に設けられたロータの回転軸方向と直交する方向の共振振幅を抑制するために、軸受を保持するホルダと、軸受およびホルダが収納されたハウジングとの間に、１枚の摺動板が設けられているものがある（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−１５９７９１号公報（第２−３頁、第１−２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の回転機械においては、軸受とその軸受を保持するホルダとの間に摺動面を有する場合、ロータが回転することによって摺動面において摩耗が生じ、その摺動面の摩擦係数が大きくなることにより、摺動面に生じる摩擦抵抗によって軸受とホルダとが拘束され、軸受によって支持されているロータの振動に伴う騒音が増大してしまうという問題があった。また、その摺動面に１枚の摺動板が設けられた場合においても、その摺動面に潤滑作用を生じる期間が短いため、潤滑作用が生じなくなると、上記と同様の問題が発生していた。
また、特にターボ分子ポンプ等、内部が真空となる回転機械においては、その内部が真空断熱されることにより、ロータが回転することにより回転機械の内部の温度が上昇するため、その内部に備えられ、温度上昇によって著しく性能が低下する軸受の温度を低下させる必要があった。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、摺動面に生じる摩耗が低減され、軸受によって支持されているロータの振動に伴う騒音が低減され、かつ、軸受の温度低下が確保される回転機械を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に係る発明は、回転軸を中心に回転するロータと、前記ロータを回転させるモータと、前記ロータを支持する軸受と、該軸受を保持するホルダと、前記回転軸方向に伸縮可能となるように設けられ、前記ホルダに回転軸方向に予圧を与える弾性体とを備えた回転機械において、回転軸を支持する軸受と該軸受を保持するホルダとの間に複数の摺動板が前記回転軸と直交する方向に重ねて設けられることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、複数の摺動板が前記回転軸と直交する方向に重ねて設けられることにより、複数の摺動板間に生じる相対変位が小さくなる。また、複数の摺動板の接触面積が大きくなるため、軸受に生じた熱を放熱しやすくなる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の回転機械において、前記摺動板は、少なくとも３枚以上重ねて設けられることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、摺動板が少なくとも３枚以上重ねて設けられることにより、複数の摺動板間に生じる１枚当たりの相対変位が小さくなる。また、軸受に生じた熱を放熱するために必要な摺動板の枚数を必要に応じて増加させることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、この発明における実施の形態を示す図であって、この発明を適用した回転機械を示す図である。
回転機械１は、回転軸を中心に回転するロータ２と、そのロータ２を回転させるモータ３と、ロータ２を支持する複数の軸受４と、軸受４を保持するホルダとして第１のホルダ５および第２のホルダ６と、これらロータ２、軸受４、および第２のホルダ６が格納されるとともに、第１のホルダ５によって上部が覆われたハウジング７とを備えている。
【００１２】
ロータ２は、その両端部が中央部より断続的に外径が小さくなるように形成され、その両端部が軸受４に貫通するように形成されており、その中央部の両側面が軸受４の側面に接していることにより、回転軸方向に対して固定されている。
軸受４の外周面と第１のホルダ５および第２のホルダ６との間には、ロータ２の振動によって軸受４と第１のホルダ５および第２のホルダ６との間に生じる衝撃を抑制するダンパ８が介装されている。
【００１３】
第２のホルダ６とハウジング７との間には、回転軸方向に伸縮可能となるように、第２のホルダ６に回転軸方向に予圧を与える弾性体としてのバネ９が介装されている。
また、軸受４の側面と第１のホルダ５との間には、複数、例えば３枚の摺動板１０が、回転軸と直交する方向に重ねて介装されている。これらの摺動板１０は、その中心にロータ２が貫通するように貫通孔を有して円盤状に形成されている。
【００１４】
上記の構成において、軸受４と第１のホルダ５および第２のホルダ６との間に生じる衝撃を抑制するダンパ８は、例えばＯリングを使用することが好ましい。
また、第２のホルダ６に予圧を与える弾性体としてのバネ９は、例えば皿バネを使用することが好ましい。
また、複数の摺動板１０は、例えば高力黄銅のように、熱伝導が良く硬い材質を使用することが好ましい。また、更なる耐摩耗性向上のために、例えば摺動板の表面に窒化チタンをコーティングすることが好ましい。
【００１５】
上記の構成からなる回転機械１において、回転軸を中心にロータ２が回転して、そのロータ２が回転軸と直交する方向に振動した場合、ロータ２を支持する軸受４とその軸受４を保持する第１のホルダ５とが接触する摺動面に複数の摺動板１０が設けられていることによって、その摺動面の摩耗が低減される。
【００１６】
すなわち、第２のホルダ６とハウジング７との間に介装されたバネ９から予圧を受けて、第２のホルダ６および軸受４を介して、ロータ２が回転軸方向に固定されており、回転機械１に備えられたモータ３が駆動すると、ロータ２が回転軸方向には固定されたまま、回転軸を中心として回転する。
【００１７】
ロータ２の回転が高速になるにつれて、ロータ２は、その回転によって生じる遠心力によって、回転軸と直交する方向に振動する。その振動に伴い、軸受４と複数の摺動板１０とが接触する摺動面において、軸受４が回転軸と直交する方向に摺動するとともに、複数の摺動板１０が回転軸と直交する方向に摺動する。
【００１８】
この場合、軸受４が摺動する変位に合わせてそれぞれの摺動板１０が変位することとなるが、複数の摺動板１０が重ねて設けられているため、軸受４が摺動する変位がそれぞれの摺動板１０の変位に分散されることにより、摺動板１０の１枚当たりの相対変位が小さくなる。したがって、それぞれの摺動板１０の１枚当たりの相対変位に生じる摩耗が小さくなることによって、軸受４と複数の摺動板１０とが接触する摺動面における摩耗が低減されることとなる。
また、複数の摺動板１０が重ねて設けられることにより、軸受４と複数の摺動板１０との接触面積が増大するため、軸受４に生じた熱が放熱されやすくなる。
【００１９】
上記の構成によれば、それぞれの摺動板１０の１枚当たりに生じる摩耗が小さくなることによって、軸受４と複数の摺動板１０とが接触する摺動面における摩耗が低減されるので、軸受４によって支持されているロータ２の振動に伴う騒音を低減することができる。
特に、バネ９によって軸受４に与える予圧が大きい場合には、軸受４と複数の摺動板１０とが接触する摺動面における摩耗が大きくなるので、その摩耗を低減させるために本発明を適用すれば、その効果は大きい。
【００２０】
また、複数の摺動板１０が重ねて設けられることにより、軸受４と複数の摺動板１０との接触面積が増大するため、軸受４の放熱を確保することができる。
特に、摺動板１０が少なくとも３枚以上重ねて設けられることによって、それぞれの摺動板１０の１枚当たりに生じる摩耗が小さくなるため、それぞれの摺動板１０から生じる発熱が抑制されることによって、軸受４の発熱を抑制することができる。
【００２１】
なお、上記実施の形態においては、複数の摺動板１０は、その中心にロータ２が貫通するように貫通孔を有して円盤状に形成されているが、軸受４と第１のホルダ５との間に複数介装され、軸受４と複数の摺動板１０との間に生じる摩耗を低減させる効果を有する摺動板であれば、その形状には限定されない。
【００２２】
また、上記実施の形態においては、軸受４の外周面と第１のホルダ５との間にダンパ８が設けられているため、軸受４と第１のホルダ５との間に複数の摺動板１０が設けられている。軸受４と第１のホルダ５とが一体化され、第１のホルダ５の外周面とハウジング７との間にダンパ８が設けられた構成となる回転機械１の場合、第１のホルダ５の側面とハウジング７との間に、回転軸と直交する方向に複数の摺動板１０が重ねて介装されてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したこの発明の回転機械においては、以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、複数の摺動板が回転軸と直交する方向に重ねて設けられることにより、複数の摺動板間に生じる相対変位が小さくなるので、軸受によって支持されているロータの振動に伴う騒音を低減することができる。また、複数の摺動板の接触面積が大きくなるので、軸受の温度低下を確保することができる。
【００２４】
請求項２に係る発明によれば、摺動板が少なくとも３枚以上重ねて設けられることにより、複数の摺動板間に生じる１枚当たりの相対変位が小さくなるので、軸受によって支持されているロータの振動に伴う騒音を低減することができる。
また、軸受に生じた熱を放熱するために必要な摺動板の枚数を必要に応じて増加させることが可能となるので、軸受の温度低下を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における第１の実施の形態に係る回転機械の断面図である。
【符号の説明】
１  回転機械
４  軸受
５、６  ホルダ
１０  摺動板
【図１】
2004197639.tif 000003