(57)【要約】  回転軸（１２）に設けられた第１の磁石（３０）と、ケーシング（１１）に支持されるとともに、スラスト方向（Ｘ方向）において第１の磁石（３０）と対向配置された減衰機構（３１，３２）と、第１の磁石（３０）と対向するように減衰機構（３１，３２）に設けられ、第１の磁石（３０）に対して反発する第２の磁石（３３）と、を備え、減衰機構は、スラスト方向における回転軸（１２）の振動を減衰させる減衰部、及び減衰部の可動部を回転軸（１２）に向かう方向に押し戻す押し戻し部を含む。
2018150508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能な状態で支持され、スラスト方向に延在する回転軸と、
前記回転軸に設けられた第１の磁石と、
前記ケーシングに支持されるとともに、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向配置された減衰機構と、
前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向するように前記減衰機構に設けられ、前記第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、
を備え、
前記減衰機構は、前記スラスト方向における前記第２の磁石の振動を減衰させる減衰部、及び前記第２の磁石を前記第１の磁石に向かう方向に押し戻す押し戻し部を含む回転機械。
【請求項２】
前記押し戻し部は、弾性体である請求項１記載の回転機械。
【請求項３】
前記減衰部は、粘性流体ダンパである請求項１または２記載の回転機械。
【請求項４】
前記減衰部は、エディカレントダンパである請求項１または２記載の回転機械。
【請求項５】
前記減衰部は、摩擦抵抗付与部材である請求項１または２記載の回転機械。
【請求項６】
前記減衰部は、粘弾性部材である請求項１または２記載の回転機械。
【請求項７】
前記第１及び第２の磁石のうち、一方が凸部を有し、他方が前記凸部の一部が収容される凹部を有しており、
前記凸部及び前記凹部は、前記スラスト方向において対向配置されている請求項１ないし６のうち、いずれか１項記載の回転機械。
【請求項８】
前記回転軸の一方の端に設けられたインペラと、
前記ケーシングに対して前記減衰機構を支持する複数の支持部と、を備え、
前記ケーシングは、前記インペラと対向配置され、前記ケーシング内に流体を導入させる流体導入部を含み、
前記減衰機構は、前記流体導入部内に配置されており、前記複数の支持部材により支持される請求項２記載の回転機械。
【請求項９】
前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体を含み、
前記減衰機構は、前記回転軸本体の一方の端側に設けられている請求項１記載の回転機械。
【請求項１０】
前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体を含み、
前記第１の磁石は、前記回転軸本体の両端にそれぞれ設けられている請求項１記載の回転機械。
【請求項１１】
前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体と、該回転軸本体に設けられたスラストカラーと、を含み、
前記第１の磁石、前記第２の磁石、及び前記減衰機構は、前記スラスト方向から前記スラストカラーを挟み込むように、該スラストカラーの前記スラスト方向の両側にそれぞれ設ける請求項１記載の回転機械。
【請求項１２】
前記スラストカラーを挟み込む一対の前記減衰機構は、前記スラストカラーの周方向に３つ以上配置させる請求項１１記載の回転機械。
【請求項１３】
前記回転軸の一方の端に設けられた第１のインペラと、
前記回転軸の他方の端に設けられた第２のインペラと、
前記ケーシングに対して前記減衰機構を支持する複数の支持部と、を備え、
前記ケーシングは、前記第１のインペラと対向配置され、前記ケーシング内に第１の流体を導入させる第１の流体導入部と、前記第２のインペラと対向配置され、前記ケーシング内に第２の流体を導入させる第２の流体導入部と、を含み、
前記減衰機構は、前記第１の流体導入部内と前記第２の流体導入部内とにそれぞれ配置されるとともに、前記複数の支持部材により支持される請求項１０記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機械のうちの１つである圧縮機は、ケーシング、回転軸、インペラ、ラジアル軸受、及びスラスト軸受を有する。ケーシングは、流体を導入する流体導入口と、インペラにより圧縮された流体を導出する流体導出口と、を有する。回転軸は、ケーシング内に収容されており、ケーシングの長手方向に延在している。【０００３】
インペラは、回転軸の一方の端に設けられており、回転軸とともに回転する。インペラは、導入された流体を圧縮し、圧縮した流体を流体導出口へと導く。ラジアル軸受は、回転軸の外周面と対向するように配置されている。ラジアル軸受は、回転軸を回転可能に支持している。スラスト軸受は、回転軸の他方の端側に設けられている。スラスト軸受は、回転軸のスラスト方向を支持している。【０００４】
特許文献１には、回転軸のスラスト方向の変位を抑制することを目的としたスラスト軸受が開示されている。特許文献１に開示されたスラスト軸受は、回転軸の他方の端に配置された第１の永久磁石と、第１の永久磁石からスラスト方向に離間して配置され、第１の永久磁石に対して反発する第２の永久磁石と、で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５０４０８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、回転軸にスラスト方向の加振力が働いている状態では、回転軸がスラスト方向に大きく振動してしまう。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、スラスト方向への回転軸の振動を減衰させる構成がない。このため、スラスト方向への回転軸の振動を減衰できない可能性があった。【０００７】
そこで、本発明は、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることの可能な回転機械を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る回転機械は、ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能な状態で支持され、スラスト方向に延在する回転軸と、前記回転軸に設けられた第１の磁石と、前記ケーシングに支持されるとともに、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向配置された減衰機構と、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向するように前記減衰機構に設けられ、前記第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、を備え、前記減衰機構は、前記スラスト方向における前記第２の磁石の振動を減衰させる減衰部、及び前記第２の磁石を前記第１の磁石に向かう方向に押し戻す押し戻し部を含む。【０００９】
このように、スラスト方向における第２の磁石の振動を減衰させる減衰部を有することで、回転軸が減衰機構に向かう方向に移動した際に減衰部によりスラスト方向に働く力を小さくすることが可能となる。そして、第２の磁石を第１の磁石に向かう方向に押し戻す力を付与する押し戻し部を有することで、減衰部の可動部の位置を回転軸側に戻して（減衰部が機能する位置に戻して）、スラスト方向に働く力を繰り返し減衰させることが可能となる。したがって、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。【００１０】
また、回転軸に設けられた第１の磁石と、第１の磁石と対向するように減衰機構に設けられ、第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、を有することで、第１の磁石と第２の磁石との間を非接触の状態にてバネで連結したのと同様の機能を有することが可能となる。これにより、スラスト方向に回転軸が振動した場合でも第１の磁石と第２の磁石との衝突を回避することが可能となるので、第１及び第２の磁石の損傷を抑制することができる。【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る回転機械において、前記押し戻し部は、弾性体であってもよい。【００１２】
このように、押し戻し部として弾性体を用いることで、第２の磁石を第１の磁石に向かう方向に押し戻すことができる。【００１３】
また、本発明の第３の態様に係る回転機械において、前記減衰部は、粘性流体ダンパであってもよい。【００１４】
このように、減衰部として粘性流体ダンパを用いることで、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。【００１５】
また、本発明の第４の態様に係る回転機械において、前記減衰部は、エディカレントダンパであってもよい。【００１６】
このように、減衰部としてエディカレントダンパを用いることで、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。【００１７】
また、本発明の第５の態様に係る回転機械において、前記減衰部は、摩擦抵抗付与部材であってもよい。【００１８】
このように、減衰部として摩擦抵抗付与部材を用いることで、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。【００１９】
また、本発明の第６の態様に係る回転機械において、前記減衰部は、粘弾性部材であってもよい。【００２０】
このように、減衰部として粘弾性部材を用いることで、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。【００２１】
また、本発明の第７の態様に係る回転機械において、前記第１及び第２の磁石のうち、一方が凸部を有し、他方が前記凸部の一部が収容される凹部を有しており、前記凸部及び前記凹部は、前記スラスト方向において対向配置されていてもよい。【００２２】
このように、第１及び第２の磁石のうち、一方が凸部を有し、他方が凸部の一部が収容される凹部を有するとともに、凸部及び凹部をスラスト方向において対向配置させることで、第１の磁石に対する第２の磁石の径方向の位置（第２の磁石に対する第１の磁石の径方向の位置）を規制することが可能となる。これにより、第１及び第２の磁石を経由して、スラスト方向における回転軸の振動を精度良く減衰機構に伝達させることができる。また、第1の磁石が設けられた回転軸を中心軸上に精度よく保持することができる。【００２３】
また、本発明の第８の態様に係る回転機械において、前記回転軸の一方の端に設けられたインペラと、前記ケーシングに対して前記減衰機構を支持する複数の支持部と、を備え、前記ケーシングは、前記インペラと対向配置され、前記ケーシング内に流体を導入させる流体導入部を含み、前記減衰機構は、前記流体導入部内に配置されており、前記複数の支持部材により支持されていてもよい。【００２４】
このように、ケーシングを構成する流体導入部内に減衰機構を配置させることで、回転機械の大型化を抑制した上で、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。【００２５】
また、本発明の第９の態様に係る回転機械において、前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体を含み、前記減衰機構は、前記回転軸本体の一方の端側に設けてもよい。【００２６】
このように、回転軸本体の一方の端側に減衰機構を設けることで、回転軸本体の延在方向に減衰機構を配置することが可能となる。これにより、回転軸の延在方向からずれた位置に減衰機構を配置させたときよりもスラスト方向における回転軸の振動を精度良く減衰させることができる。【００２７】
また、本発明の第１０の態様に係る回転機械において、前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体を含み、前記減衰機構は、前記回転軸本体の両端にそれぞれ設けてもよい。【００２８】
このように、回転軸本体の両端に減衰機構を設けることで、回転軸本体の延在方向（回転軸が振動する方向）において、回転軸本体を挟み込むように減衰機構が配置される。これにより、２方向（一方の端に設けられた減衰機構に回転軸が近づくスラスト方向、及び他方の端に設けられた減衰機構に回転軸が近づくスラスト方向）に働く力を繰り返し減衰させることが可能となるので、スラスト方向における回転軸の振動の減衰効果を高めることができる。【００２９】
また、本発明の第１１の態様に係る回転機械において、前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体と、該回転軸本体に設けられたスラストカラーと、を含み、前記第１の磁石、前記第２の磁石、及び前記減衰機構は、前記スラスト方向から前記スラストカラーを挟み込むように、該スラストカラーの前記スラスト方向の両側にそれぞれ設けてもよい。【００３０】
このように、スラスト方向からスラストカラーを挟み込むように減衰機構を設けた場合も、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。【００３１】
また、本発明の第１２の態様に係る回転機械において、前記スラストカラーを挟み込む一対の前記減衰機構は、前記スラストカラーの周方向に３つ以上配置させてもよい。【００３２】
このように、スラストカラーを挟み込む一対の減衰機構をスラストカラーの周方向に３つ以上配置させることで、回転軸本体の延在方向に対してスラストカラーが傾斜することを抑制した上で、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。【００３３】
また、本発明の第１３の態様に係る回転機械において、前記回転軸の一方の端に設けられた第１のインペラと、前記回転軸の他方の端に設けられた第２のインペラと、前記ケーシングに対して前記減衰機構を支持する複数の支持部と、を備え、前記ケーシングは、前記第１のインペラと対向配置され、前記ケーシング内に第１の流体を導入させる第１の流体導入部と、前記第２のインペラと対向配置され、前記ケーシング内に第２の流体を導入させる第２の流体導入部と、を含み、前記減衰機構は、前記第１の流体導入部内と前記第２の流体導入部内とにそれぞれ配置されるとともに、前記複数の支持部材により支持されていてもよい。【００３４】
このように、ケーシングを構成する第１の流体導入部内に減衰機構を配置させるとともに、第２の流体導入部内に減衰機構を配置させることで、回転機械の大型化を抑制した上で、スラスト方向における回転軸の振動を精度良く減衰させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転機械の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す回転機械を模式的に示す断面図である。
【図３】図１に示す回転機械のうち、領域Ａで囲んだ部分を拡大した断面図である。
【図４】第１の実施形態の第１変形例に係る減衰機構の概略構成を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態の第２変形例に係る減衰機構の概略構成を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態の第３変形例に係る減衰機構の概略構成を示す断面図である。
【図７】第１の実施形態の第４変形例に係る減衰機構の概略構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る回転機械の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る回転機械の概略構成を示す断面図である。図１に示すＸ１方向は第１の減衰機構３１から回転軸本体１３に向かう方向、Ｘ２方向は第２の減衰機構３２から回転軸本体１３に向かう方向、Ｘ方向はＸ１方向及びＸ２方向を含むスラスト方向（回転軸本体１３の延在方向）、Ｏ１はＸ方向に延在する回転軸１２の軸線（以下、「軸線Ｏ１」という）をそれぞれ示している。
【００３８】
図２は、図１に示す回転機械を模式的に示す断面図である。図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図３は、図１に示す回転機械のうち、領域Ａで囲んだ部分を拡大した断面図である。図３では、図１及び図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００３９】
図１〜図３を参照するに、第１の実施形態の回転機械１０は、ケーシング１１と、回転軸１２と、回転駆動部１５と、軸受支持部材１６，１７と、ラジアル軸受１９，２１と、シール部材２３，２４と、第１のインペラ２６と、第２のインペラ２７と、位置規制部材２８，２９と、２つの第１の磁石３０と、第１の減衰機構３１と、第２の減衰機構３２と、２つの第２の磁石３３と、複数の支持部材３４，３５と、を有する。
【００４０】
ケーシング１１は、第１のケーシング部３６と、第２のケーシング部３７，３８と、第３のケーシング部４１，４２と、流路４３，４４と、を有する。
【００４１】
第１のケーシング部３６は、両端が開放端とされた筒状の部材である。第１のケーシング部３６は、Ｘ方向に延在している。第１のケーシング部３６の一方の端には、第１のフランジ部３６Ａが設けられている。第１のケーシング部３６の他方の端には、第２のフランジ部３６Ｂが設けられている。
【００４２】
第２のケーシング部３７は、第１のフランジ部３６Ａに固定されている。第２のケーシング部３７の中央部には、回転軸本体１３の一方の端部１３Ａの一部が挿入される開口部３７Ａが設けられている。第２のケーシング部３８は、第２のフランジ部３６Ｂに固定されている。第２のケーシング部３８の中央部には、回転軸本体１３の他方の端部１３Ｂの一部が挿入される開口部３８Ａが設けられている。
【００４３】
第３のケーシング部４１は、第１の流体導入部４５と、支持部４６と、を有する。第１の流体導入部４５は、筒状とされた部材であり、Ｘ方向に延在している。第１の流体導入部４５は、その内側に円柱形状とされた空間４５Ａを有する。空間４５Ａは、第１の流体（例えば、外気）をケーシング１１内に配置された第１のインペラ２６内に導入するための導入口として機能する。第３のケーシング部４１は、回転軸本体１３の一方の端部１３Ａを第１の流体導入部４５が収容可能な位置に設けられている。
【００４４】
支持部４６は、第１の流体導入部４５の他端に設けられている。支持部４６の形状は、第１の流体導入部４５の外側に広がるような形状とされている。支持部４６の一部は、第２のケーシング部３７と接触している。支持部４６は、ボルト等により第２のケーシング部３７に固定されている。
【００４５】
第３のケーシング部４２は、第２の流体導入部４８と、支持部４９と、を有する。第２の流体導入部４８は、筒状とされた部材であり、Ｘ方向に延在している。第２の流体導入部４８は、その内側に円柱形状とされた空間４８Ａを有する。空間４８Ａは、第２の流体をケーシング１１内に配置された第２のインペラ２７内に導入するための導入口として機能する。第２の流体としては、例えば、第１のインペラ２６を通過した第１の流体を用いることが可能である。第３のケーシング部４２は、回転軸本体１３の他方の端部１３Ｂを第２の流体導入部４８が収容可能な位置に設けられている。
【００４６】
支持部４９は、第２の流体導入部４８の他端に設けられている。支持部４９の形状は、第２の流体導入部４８の外側に広がるような形状とされている。支持部４９の一部は、第２のケーシング部３８と接触している。支持部４９は、ボルト等により第２のケーシング部３８に固定されている。
【００４７】
流路４３は、第２のケーシング部３７と第３のケーシング部４１との間に形成されている。流路４３には、第１のインペラ２６から導出された第１の流体が流れる。流路４４は、第２のケーシング部３８と第３のケーシング部４２との間に形成されている。流路４４には、第２のインペラ２７から導出された第２の流体が流れる。
【００４８】
回転軸１２は、回転軸本体１３を含む。回転軸本体１３は、Ｘ方向に延在した状態でケーシング１１内に収容されている。回転軸本体１３の形状は、例えば、円柱形状とすることが可能である。回転軸本体１３は、ラジアル軸受１９，２１により回転可能な状態で支持されている。回転軸本体１３は、一方の端部１３Ａと、他方の端部１３Ｂと、を有する。
【００４９】
一方の端部１３Ａは、一方の端１３Ａａを含む。一方の端部１３Ａのうち、一方の端１３Ａａを含む一部は、第１の流体導入部４５から離間した状態で第１の流体導入部４５内に収容されている。一方の端部１３Ａは、第１のインペラ２６が挿入される部分である。一方の端部１３Ａは、他方の端部１３Ｂを除く回転軸本体１３の他の部分よりも縮径されている。これにより、第１のインペラ２６のＸ１方向の位置を規制することが可能となる。
【００５０】
他方の端部１３Ｂは、一方の端部１３Ａの反対側に設けられた端部であり、他方の端１３Ｂａを含む。他方の端部１３Ｂのうち、他方の端１３Ｂａを含む一部は、第２の流体導入部４８から離間した状態で第２の流体導入部４８内に収容されている。他方の端部１３Ｂは、第２のインペラ２７が挿入される部分である。他方の端部１３Ｂは、一方の端部１３Ａを除く回転軸本体１３の他の部分よりも縮径されている。これにより、第２のインペラ２７のＸ２方向の位置を規制することが可能となる。
【００５１】
回転駆動部１５は、ロータ５１と、ステータ５２と、を有する。ロータ５１は、回転軸本体１３の中央部の外周面１３ａに固定されている。ステータ５２は、ロータ５１と対向する第１のケーシング部３６の内周面３６ａに設けられている。回転駆動部１５は、ロータ５１を回転させることで、ロータ５１とともに回転軸本体１３を回転させる。
【００５２】
軸受支持部材１６，１７は、リング状の部材であり、第１のケーシング部３６内に収容されている。軸受支持部材１６，１７は、第１のケーシング部３６の内側に固定されている。軸受支持部材１６，１７は、Ｘ方向において回転駆動部１５を挟んで対向するように配置されている。軸受支持部材１６，１７の内周面１６ａ，１７ａは、ラジアル軸受１９，２１を配置可能な隙間を介在させた状態で、回転軸本体１３の外周面１３ａと対向している。
【００５３】
ラジアル軸受１９は、軸受支持部材１６の内周面１６ａに設けられている。ラジアル軸受２１は、軸受支持部材１７の内周面１７ａに設けられている。ラジアル軸受１９，２１としては、例えば、ジャーナル軸受を用いることが可能である。
【００５４】
シール部材２３は、第２のケーシング部３７のうち、開口部３７Ａを区画する部分に設けられている。シール部材２４は、第２のケーシング部３８のうち、開口部３８Ａを区画する部分に設けられている。シール部材２３，２４は、回転軸本体１３と第２のケーシング部３７，３８との間をシールしている。
【００５５】
第１のインペラ２６は、ディスク部２６Ａと、カバー部２６Ｂと、複数のブレード部２６Ｃと、流路２６Ｄと、を有する。ディスク部２６Ａは、中央に貫通穴２６Ａａが形成されている。複数のブレード部２６Ｃは、ディスク部２６Ａに立設されており、ディスク部２６Ａとカバー部２６Ｂとの間に配置されている。
【００５６】
流路２６Ｄは、ディスク部２６Ａ、カバー部２６Ｂ、及びブレード部２６Ｃにより区画されている。流路２６Ｄは、空間４５Ａ及び流路４３と接続されている。流路２６Ｄには、第１の流体が導入され、圧縮された第１の流体が流路４３に導出される。
【００５７】
上記構成とされた第１のインペラ２６は、貫通穴２６Ａａに回転軸本体１３の一方の端部１３Ａの一部が挿入された状態で、回転軸本体１３の一方の端部１３Ａに設けられている。これにより、第１のインペラ２６は、回転軸本体１３が回転した際に回転する。第１のインペラ２６は、一方の端１３Ａａを露出している。
【００５８】
第２のインペラ２７は、先に説明した第１のインペラ２６と同様な構成とされている。つまり、第２のインペラ２７は、ディスク部２６Ａと、カバー部２６Ｂと、複数のブレード部２６Ｃと、流路２６Ｄと、を有する。第２のインペラ２７は、貫通穴２６Ａａに回転軸本体１３の他方の端部１３Ｂの一部が挿入された状態で、回転軸本体１３の他方の端部１３Ｂに設けられている。
【００５９】
第２のインペラ２７を構成する流路２６Ｄは、空間４８Ａ及び流路４４と接続されている。第２のインペラ２７を構成する流路２６Ｄには、第２の流体が導入され、圧縮された第２の流体が流路４４に導出される。第２のインペラ２７は、他方の端１３Ｂａを露出している。
【００６０】
位置規制部材２８は、回転軸本体１３の一方の端１３Ａａに設けられている。位置規制部材２８は、第１のインペラ２６のＸ２方向への移動を規制する部材である。位置規制部材２９は、回転軸本体１３の他方の端１３Ｂａに設けられている。位置規制部材２９は、第２のインペラ２７のＸ１方向への移動を規制する部材である。
【００６１】
２つの第１の磁石３０のうち、一方の第１の磁石３０は、位置規制部材２８に設けられている。一方の第１の磁石３０は、Ｘ方向において位置規制部材２８の一部を挟んで回転軸本体１３の一方の端１３Ａａと対向するように配置されている。
【００６２】
他方の第１の磁石３０は、Ｘ方向において位置規制部材２９の一部を挟んで回転軸本体１３の他方の端１３Ｂａと対向するように配置されている。第１の磁石３０は、第２の磁石３３と対向する部分に凹部３０Ａを有する。第１の磁石３０としては、例えば、永久磁石を用いることが可能である。
【００６３】
第１の減衰機構３１は、第１の流体導入部４５の内面との間に第１の流体を導入可能な流路を形成可能な状態で、空間４５Ａに配置されている。第１の減衰機構３１は、減衰部５３と、押し戻し部５４と、を有する。減衰部５３は、粘性流体ダンパであり、シリンダ５６と、ピストン５７と、シール部材５８，６４と、ロッド６１と、磁石支持部６２と、を有する。
【００６４】
シリンダ５６は、第１の流体導入部４５と接触しない状態で、第１の流体導入部４５内に配置されている。シリンダ５６は、複数の支持部材３４と接続されている。シリンダ５６は、複数の支持部材３４を介して、第１の流体導入部４５に支持されている。シリンダ５６は、空間５６Ａと、開口部５６Ｂと、凹部５６Ｃと、を有する。空間５６Ａは、シリンダ５６の内部に形成されている。空間５６Ａは、円柱形状とされており、Ｘ方向に延在している。
【００６５】
開口部５６Ｂは、シリンダ５６のうち、第１の磁石３０と対向する部分を貫通するように設けられている。シリンダ５６内には、粘性流体が充填された状態で、ロッド６１の一部、シール部材５８、ピストン５７、及び押し戻し部５４の一部が配置されている。粘性流体としては、例えば、オイル、磁性流体、シリコンゲル等を用いることが可能である。
【００６６】
凹部５６Ｃは、ピストン５７のうち、ロッド６１が接続される面とは反対側に位置する面と対向する部分に設けられている。凹部５６Ｃは、回転軸本体１３の一方の端１３Ａａの延長上に配置されている。凹部５６Ｃには、押し戻し部５４の一部が収容されている。
【００６７】
ピストン５７は、ピストン本体５７Ａと、複数の貫通穴５７Ｂと、凹部５７Ｃと、を有する。ピストン本体５７Ａは、Ｘ方向に移動可能な状態で、シリンダ５６内の空間５６Ａに配置されている。複数の貫通穴５７Ｂは、ピストン本体５７Ａのうち、ピストン本体５７Ａとロッド６１との接続位置よりも外側に位置する部分に設けられている。複数の貫通穴５７Ｂは、粘性流体が移動可能な穴であり、ピストン本体５７ＡをＸ方向に貫通している。
【００６８】
ピストン５７がＸ方向（図３の配置例の場合、Ｘ２方向）に押されると、複数の貫通穴５７Ｂを粘性流体が移動することで抵抗が発生し、Ｘ方向における第２の磁石３３の振動が減衰される。このように、Ｘ方向における第２の磁石３３の振動が減衰されることで、Ｘ方向における回転軸１２の振動が減衰される。
【００６９】
凹部５７Ｃは、ピストン本体５７Ａのうち、ロッド６１が接続される側とは反対側に位置する部分に設けられている。凹部５７Ｃは、Ｘ方向において凹部５６Ｃと対向するように配置されている。凹部５７Ｃは、押し戻し部５４の一部が収容される。凹部５７Ｃは、Ｘ方向においてピストン本体５７Ａの一部を挟んで、ロッド６１と対向するように配置されている。
【００７０】
このように、Ｘ方向においてピストン本体５７Ａの一部を挟んで、ロッド６１と対向するように、押し戻し部５４の一部が収容される凹部５７Ｃを設けることで、Ｘ方向に対するピストン５７の傾斜を抑制した上で、押し戻し部５４によりピストン５７をＸ１方向に押し戻すことができる。
【００７１】
シール部材５８は、シリンダ５６の内周面とピストン本体５７Ａの外周面との間に設けられている。
【００７２】
ロッド６１は、Ｘ方向に延在しており、開口部５６Ｂに挿入されている。ロッド６１は、一端がピストン本体５７Ａと接続されており、他端が磁石支持部６２と接続されている。
【００７３】
磁石支持部６２は、第１の磁石３０と対向する部分に第２の磁石３３を収容する収容部６２Ａを有する。磁石支持部６２は、ピストン５７及びロッド６１とともにＸ方向に移動する。
【００７４】
シール部材６４は、開口部５６Ｂを区画するシリンダ５６とロッド６１の外周面との間に設けられている。
【００７５】
押し戻し部５４は、シリンダ５６内に設けられている。押し戻し部５４の一方の端部は、凹部５６Ｃ内に収容された状態で、凹部５６Ｃを区画するシリンダ５６に固定されている。押し戻し部５４の他方の端部は、凹部５７Ｃ内に収容された状態で、凹部５７Ｃを区画するピストン５７に固定されている。
【００７６】
このように、Ｘ方向において対向配置された凹部５６Ｃ，５７Ｃ内に押し戻し部５４の一部を配置させることで、押し戻し部５４の変位方向がＸ方向となるように案内することができる。
【００７７】
押し戻し部５４は、Ｘ方向に延在するとともに、Ｘ方向に移動可能な構成とされている。押し戻し部５４は、ピストン５７がＸ２方向（図３の場合）に移動させられた際、第２の磁石３３をＸ１方向（第１の磁石３０に向かう方向）に押し戻す。これにより、押し戻し部５４は、減衰部の可動部であるピストン５７をＸ１方向（回転軸に向かう方向）に押し戻す。
【００７８】
このように、Ｘ２方向に移動させられた第２の磁石３３を押し戻し部５４がＸ１方向に押し戻すことで、減衰部５３により回転軸本体１３のＸ方向の振動を繰り返し減衰させることができる。
【００７９】
押し戻し部５４としては、例えば、弾性体（例えば、ばね）を用いることが可能であるが、これに替えて、互いに反発する向きで配置された一対の磁石を用いてもよい。
【００８０】
なお、図１〜図３では、押し戻し部５４の一例として、弾性体であるばねを図示したが、この場合、ばねのばね定数と第１の磁石３０と第２の磁石３３との反発力とが等しくなるように設定するとよい。
【００８１】
上記構成とされた第１の減衰機構３１は、例えば、その中心軸が回転軸１２の軸線Ｏ１と一致するように配置させるとよい。このような位置に第１の減衰機構３１を配置させることで、第１の流体を第１のインペラ２６に導く際に第１の減衰機構３１が障害になることを抑制できる。
【００８２】
上記構成とされた第１の減衰機構３１によれば、回転軸本体１３がＸ２方向（第１の減衰機構３１に向かう方向）に移動した際に減衰部５３によりＸ方向に働く力を小さくすることが可能となる。そして、減衰部５３の可動部であるピストン５７をＸ１方向（回転軸本体１３に向かう方向）に押し戻す力を付与する押し戻し部５４を有することで、減衰部５３のピストン５７の位置を回転軸本体１３側に戻して（減衰部５３が機能する位置に戻して）、Ｘ方向に働く力を繰り返し減衰させることが可能となる。したがって、Ｘ方向における回転軸本体１３の振動を減衰させることができる。
【００８３】
第２の減衰機構３２は、第２の流体導入部４８内の空間４８Ａに配置されていること以外は、先に説明した第１の減衰機構３１と同様な構成とされている。
第１及び第２の減衰機構３１，３２は、回転軸本体１３の両端（一方の端１３Ａａ、及び他方の端１３Ｂａ）に配置されている。
【００８４】
このように、回転軸本体１３の両端に第１及び第２の減衰機構３１，３２を設けることで、回転軸本体１３の延在方向に、回転軸本体１３を挟み込むように第１及び第２の減衰機構３１，３２を配置することが可能となる。これにより、Ｘ１方向及びＸ２方向（第１の減衰機構３１に第２の減衰機構３２に近づく方向、及び第２の減衰機構３２に第１の減衰機構３１に近づく方向）に働く力を繰り返し減衰させることが可能となるので、Ｘ方向における回転軸１２の振動の減衰効果を高めることができる。
【００８５】
また、回転軸本体１３の両端に第１及び第２の減衰機構３１，３２を設けることで、回転軸の延在方向（軸線Ｏ１方向）からずれた位置に第１及び第２の減衰機構３１，３２を配置させた場合と比較して、Ｘ方向における回転軸１２の振動を精度良く減衰させることができる。
【００８６】
２つの第２の磁石３３のうち、一方の第２の磁石３３は、第１の磁石３０に対して反発する向きで、第１の減衰機構３１を構成する磁石支持部６２の収容部６２Ａ内に設けられている。他方の第２の磁石３３は、第１の磁石３０に対して反発する向きで第２の減衰機構３２を構成する磁石支持部６２の収容部６２Ａ内に設けられている。第１及び第２の磁石３０，３３は、Ｘ方向で対向するように配置されている。第１及び第２の磁石３０，３３の対向する部分は、同極（Ｓ極同士、またはＮ極同士）とされている。
【００８７】
このような構成とすることで、第１の磁石３０と第２の磁石３３と間に僅かな隙間が形成されるため、第１の磁石３０と第２の磁石３３との間を非接触状態にてバネで連結したのと同様の機能を有することが可能となる。これにより、Ｘ方向に回転軸１２が振動した場合でも第１の磁石３０と第２の磁石３３との衝突を抑制可能となるので、第１及び第２の磁石３０，３３の損傷を抑制できる。
【００８８】
第２の磁石３３は、Ｘ方向において第１の磁石３０に設けられた凹部３０Ａと対向する凸部３３Ａを有する。凸部３３Ａの形状は、その一部が凹部３０Ａ内に配置可能な形状とされている。凸部３３Ａは、その一部が凹部３０Ａ内に配置されている。
【００８９】
このように、第１の磁石３０に凹部３０Ａを設けるとともに、凹部３０Ａに一部が収容される凸部３３Ａを第２の磁石３３に設けることで、第１の磁石３０に対する第２の磁石３３の径方向の位置（第２の磁石３３に対する第１の磁石３０の径方向の位置）を規制することが可能となる。これにより、Ｘ方向における回転軸１２の振動を精度良く第１及び第２の減衰機構３１，３２に伝達させることができる。また、第1の磁石が設けられた回転軸を中心軸上に精度よく保持することができる。
【００９０】
第２の磁石３３としては、例えば、永久磁石または電磁石を用いることが可能である。
【００９１】
なお、図１〜図３では、一例として、第１の磁石３０に凹部３０Ａを設け、第２の磁石３３に凸部３３Ａを設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば、第１の磁石３０に凸部を設け、第２の磁石３３に凹部を設けてもよい。また、凹部３０Ａ及び凸部３３Ａは、必要に応じて設ければよく、必須の構成ではない。
【００９２】
複数の支持部材３４は、第１の流体導入部４５内に設けられている。複数の支持部材３４は、一端が第１の流体導入部４５の内壁に接続されており、他端が第１の減衰機構３１を構成するシリンダ５６と接続されている。複数の支持部材３４は、シリンダ５６の周方向に配置されている。複数の支持部材３４の形状は、例えば、翼形状にするとよい。このように、複数の支持部材３４の形状を翼形状とすることで、複数の支持部材３４が第１の流体の導入の妨げになることを抑制できる。
【００９３】
複数の支持部材３５は、第２の流体導入部４８内に設けられている。複数の支持部材３５は、一端が第２の流体導入部４８の内壁に接続されており、他端が第２の減衰機構３２を構成するシリンダ５６と接続されている。複数の支持部材３５は、シリンダ５６の周方向に配置されている。複数の支持部材３５の形状は、例えば、翼形状にするとよい。このように、複数の支持部材３５の形状を翼形状とすることで、複数の支持部材３５が第２の流体の導入の妨げになることを抑制できる。
【００９４】
第１の実施形態の回転機械１０によれば、回転軸本体１３の両端（一方の端１３Ａａ、及び他方の端１３Ｂａ）に対向配置された第１及び第２の磁石３０,３３を設けるとともに、第２の磁石３３を支持する第１及び第２の減衰機構３１,３２を設けることで、回転軸１２がＸ方向に移動した際に第１及び第２の減衰機構３１,３２を構成する減衰部５３によりＸ方向に働く力を小さくすることが可能となる。
【００９５】
そして、第１及び第２の減衰機構３１,３２を構成する押し戻し部５４により、減衰部５３のピストン５７の位置を回転軸１２側に戻して（減衰部５３が機能する位置に戻して）、Ｘ方向に働く力を繰り返し減衰させることが可能となる。したがって、Ｘ方向における回転軸１２の振動を減衰させることができる。
【００９６】
また、互いに反発する向きで配置された第１及び第２の磁石３０，３３を有することで、第１の磁石３０と第２の磁石３３との間を非接触状態とし、かつバネで連結したのと同様の機能を有することが可能となる。これにより、Ｘ方向に回転軸１２が振動した場合でも第１の磁石３０と第２の磁石３３との接触を抑制することが可能となるので、第１及び第２の磁石３０，３３の損傷を抑制できる。
【００９７】
なお、第１の実施形態では、一例として、回転軸本体１３の両端に第１の及び第２の減衰機構３１，３２を設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば、回転軸本体１３の両端の一方に減衰機構（第１の減衰機構３１または第２の減衰機構３２）を設けてもよい。この場合、回転軸本体１３の両端の他方に減衰機構に向かう方向（Ｘ１方向またはＸ２方向）に対して常に力を印加する外力付与機構を設けるとよい。このような構成とされた回転機械は、第１の実施形態の回転機械１０と同様な効果を得ることができる。
【００９８】
図４は、第１の実施形態の第１変形例に係る減衰機構の概略構成を示す断面図である。図４において、図３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００９９】
図４を参照して、第１の実施形態の第１変形例に係る減衰機構７０について説明する。減衰機構７０は、第１の実施形態で説明した第１の減衰機構３１の構成に、ねじ穴５６Ｄ、ねじ７１、及びシール部材７２を有すること以外は、第１の減衰機構３１と同様な構成とされている。
【０１００】
ねじ穴５６Ｄは、シリンダ５６のうち、Ｘ方向において凹部５６Ｃと対向する部分を貫通するように設けられている。ねじ穴５６Ｄは、Ｘ方向に延在しており、凹部５６Ｃに到達している。ねじ穴５６Ｄは、押し戻し部５４の一端を露出されている。
【０１０１】
ねじ７１は、頭部７１Ａと、頭部７１Ａの一端に設けられた軸部７１Ｂと、を有する。ねじ７１は、シリンダ５６の外側からねじ穴５６Ｄに対して螺合されている。軸部７１Ｂの他端は、押し戻し部５４の一端に当接されている。ねじ７１がＸ１方向に移動するようにねじ７１を回すと押し戻し部５４は縮み、ねじ７１がＸ２方向に移動するようにねじ７１を回すと押し戻し部５４は伸びる。シール部材７２は、ねじ穴５６Ｄを区画するシリンダ５６と軸部７１Ｂの外周面との間に設けられている。
【０１０２】
第１の実施形態の第１変形例に係る減衰機構７０によれば、ねじ穴５６Ｄ、ねじ７１、及びシール部材７２を有することで、押し戻し部５４としてばねを用いる場合において、Ｘ方向（図４の配置例の場合、Ｘ２方向）における軸部７１Ｂの他端の位置を調節することが可能となる。これにより、Ｘ方向におけるばねの剛性を調節することができる。
【０１０３】
図５は、第１の実施形態の第２変形例に係る減衰機構の概略構成を示す断面図である。図５において、図３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１０４】
図５を参照して、第１の実施形態の第２変形例に係る減衰機構７５について説明する。減衰機構７５は、第１の実施形態で説明した第１の減衰機構３１を構成するシリンダ５６の第２の磁石３３側の端部を開放端にするとともに、減衰部５３に替えて減衰部７６を有すること以外は、第１の減衰機構３１と同様な構成とされている。
【０１０５】
減衰部７６は、エディカレントダンパである。減衰部７６は、シリンダ５６、ピストン５７、及びシール部材５８，６４に替えて、支持板８１、金属板８２と、磁石８３と、を有すること以外は、第１の実施形態で説明した減衰部５３と同様に構成されている。
【０１０６】
支持板８１は、外周面がシリンダ５６の内周面と接触するように、シリンダ５６内に配置されている。支持板８１は、Ｘ方向に対して直交する第１及び第２の面８１ａ，８１ｂを有する。第１の面８１ａは、押し戻し部５４側に配置されている。第２の面８１ｂは、第１の面８１ａの反対側に配置されている。支持板８１の第１の面８１ａ側には、押し戻し部５４の他端が接続されている。
【０１０７】
金属板８２は、高い電気伝導率を有する金属材料で構成されている。金属板８２は、シリンダ５６内に配置されている。金属板８２は、Ｘ方向に対して直交する第１及び第２の面８２ａ，８２ｂを有する。第１の面８２ａは、支持板８１の第２の面８１ｂと対向している。第２の面８２ｂは、第１の面８２ａの反対側に配置されている。金属板８２は、第１の面８２ａが第２の面８１ｂと接触するように支持板８１に設けられている。金属板８２の外周面は、シリンダ５６の内周面と接触している。金属板８２を構成する高電気伝導率の金属材料としては、例えば、ＣｕやＡｕ等を用いることが可能である。
【０１０８】
磁石８３は、板状とされている。磁石８３は、外周面がシリンダ５６の内周面と接触するように、シリンダ５６内に配置されている。磁石８３は、Ｘ方向に対して直交する第１及び第２の面８３ａ，８３ｂを有する。第１の面８３ａは、金属板８２の第２の面８２ｂと対向している。第２の面８３ｂは、第１の面８３ａの反対側に配置されている。磁石８３の第２の面８３ｂ側は、ロッド６１と接続されている。
【０１０９】
磁石８３は、第１の面８３ａが第２の面８２ｂと接触するように金属板８２に設けられている。磁石８３の外周面は、シリンダ５６の内周面と接触している。磁石８３としては、例えば、永久磁石を用いることが可能である。
【０１１０】
上述した支持板８１、金属板８２、及び磁石８３は、Ｘ方向に移動可能な構成とされている。
【０１１１】
第１の実施形態の第２変形例に係る減衰機構７５によれば、減衰部７６としてエディカレントダンパを有することで、第１の実施形態で説明した第１及び第２の減衰機構３１，３２と同様な効果を得ることができる。
【０１１２】
図６は、第１の実施形態の第３変形例に係る減衰機構の概略構成を示す断面図である。図６において、図５に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１１３】
図６を参照して、第１の実施形態の第３変形例に係る減衰機構８５について説明する。減衰機構８５は、第１の実施形態の第２変形例の減衰機構７５を構成する減衰部７６に替えて、減衰部８６を有すること以外は、減衰機構７５と同様に構成されている。
【０１１４】
減衰部８６は、支持板８１、金属板８２、及び磁石８３よりなる構造体に替えて、摩擦抵抗付与部材８９を有すること以外は、減衰部７６と同様な構成とされている。
【０１１５】
摩擦抵抗付与部材８９は、シリンダ５６内に設けられている。摩擦抵抗付与部材８９は、外周面がシリンダ５６の内周面と接触している。摩擦抵抗付与部材８９は、Ｘ方向に移動可能な構成とされている。摩擦抵抗付与部材８９がＸ方向に移動すると、シリンダ５６との間において摩擦力が発生する。この摩擦力により。回転軸１２のＸ方向の振動を抑制する。
【０１１６】
シリンダ５６の材料が耐摩耗性に優れた金属材料である場合、摩擦抵抗付与部材８９の材料としては、例えば、耐摩耗性に優れた金属やセラミック、金属の表面に樹脂系摩擦材をピストン表面に施工するこが可能である。
【０１１７】
第１の実施形態の第３変形例に係る減衰機構８５によれば、減衰部８６が摩擦抵抗付与部材８９を含むことで、簡便な構成で、Ｘ方向における回転軸１２の振動を減衰させることができる。
【０１１８】
図７は、第１の実施形態の第４変形例に係る減衰機構の概略構成を示す断面図である。図７において、図５に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１１９】
図７を参照して、第１の実施形態の第４変形例に係る減衰機構９５について説明する。減衰機構９５は、第１の実施形態の第２変形例の減衰機構７５を構成する減衰部７６に替えて、減衰部９６を有すること以外は、減衰機構７５と同様に構成されている。
【０１２０】
減衰部９６は、金属板８２及び磁石８３に替えて、粘弾性部材９８及び支持板９９を有すること以外は、減衰部７６と同様な構成とされている。
【０１２１】
粘弾性部材９８は、粘弾性材料で構成された板状の部材である。粘弾性部材９８は、シリンダ５６内に配置されている。粘弾性部材９８は、Ｘ方向において支持板８１と支持板９９との間に挟まれている。粘弾性部材９８は、Ｘ方向に対して直交する第１及び第２の面９８ａ，９８ｂを有する。第１の面９８ａは、支持板８１の第２の面８１ｂと接触している。粘弾性部材９８は、回転軸１２のＸ方向（図７の配置例の場合Ｘ２方向）の振動を減衰させる機能を有する。粘弾性部材９８の材料となる粘弾性材料としては、例えば、ゴムを例示することが可能である。
【０１２２】
支持板９９は、外周面がシリンダ５６の内周面と接触した状態で、シリンダ５６内に配置されている。支持板９９は、Ｘ方向に対して直交する第１及び第２の面９９ａ，９９ｂを有する。第１の面９９ａは、粘弾性部材９８の第２の面９８ｂと接触している。支持板９９の第２の面９９ｂ側には、ロッド６１が接続されている。
【０１２３】
支持板８１，９９及び粘弾性部材９８は、一体的にＸ方向に移動可能な構成とされている。
【０１２４】
第１の実施形態の第４変形例に係る減衰機構９５によれば、減衰部９６が粘弾性部材９８を含むことで、Ｘ方向における回転軸１１３の振動を減衰させることができる。
【０１２５】
なお、図５〜図７に示す減衰機構７５，８５，９５に、図４に示すねじ穴５６Ｄ、ねじ７１、及びシール部材７２を設けてもよい。この場合、図４に示す減衰機構７０と同様な効果を得ることができる。また、図４〜図７に示す減衰機構７０，７５，８５，９５は、回転軸本体１３の両端に設けてもよい。
【０１２６】
〔第２の実施形態〕
図８は、本発明の第２の実施形態に係る回転機械の概略構成を示す断面図である。図８において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１２７】
図８を参照するに、第２の実施形態の回転機械１１０は、第１の実施形態の回転機械１０を構成するラジアル軸受２１、第２のインペラ２７、及び位置規制部材２９を構成要素から除いた構成とされている。回転機械１１０は、回転機械１０に設けられた第１及び第２の減衰機構３１，３２、第１及び第２の磁石３０，３３、及び回転駆動部１５の位置を変更している。
【０１２８】
回転機械１１０は、回転機械１０を構成するケーシング１１及び回転軸１２に替えてケーシング１１１及び回転軸１１３を有するとともに、さらに支持部材１１５，１１６を有すること以外は、第１の実施形態の回転機械１０と同様な構成とされている。
【０１２９】
ケーシング１１１は、第１の実施形態で説明したケーシング１１から第２及び第３のケーシング部３８，４２を除いたこと以外は、ケーシング１１と同様な構成とされている。
【０１３０】
回転軸１１３は、第１の実施形態で説明した回転軸本体１３と、スラストカラー１１８と、を有する。スラストカラー１１８は、回転軸本体１３のうち、第１のケーシング部３６内に収容された部分に設けられている。スラストカラー１１８は、回転軸本体１３の外径よりも拡径された円形状の板材である。
【０１３１】
スラストカラー１１８は、Ｘ方向に対して直交する第１及び第２の面１１８ａ，１１８ｂを有する。第１の面１１８ａは、第１のインペラ２６と対向している。第２の面１１８ｂは、第１の面１１８ａの反対側に配置されている。
【０１３２】
回転駆動部１５は、回転軸１２を回転させることが可能な状態で、ケーシング１１１の外側に設けられている。
【０１３３】
第１の磁石３０は、スラストカラー１１８を挟んで、Ｘ方向において対向するように、スラストカラー１１８の第１及び第２の面１１８ａ，１１８ｂに設けられている。対向配置された一対の第１の磁石３０は、スラストカラー１１８の周方向に所定の間隔を空けた状態で３つ以上配置されている。
【０１３４】
第１の減衰機構３１は、スラストカラー１１８の第１の面１１８ａ設けられた第１の磁石３０と対向するように、第１のケーシング部３６内に設けられている。第１の減衰機構３１は、スラストカラー１１８の周方向に３つ以上配置されている。
【０１３５】
第２の減衰機構３２は、スラストカラー１１８の第２の面１１８ｂ設けられた第１の磁石３０と対向するように、第１のケーシング部３６内に設けられている。
第２の減衰機構３２は、Ｘ方向においてスラストカラー１１８を挟んで第１の減衰機構３１と対向配置されている。第２の減衰機構３２は、スラストカラー１１８の周方向に３つ以上配置されている。
【０１３６】
支持部材１１５は、一端が第１のケーシング部３６の内壁と接続されており、他端が第１の減衰機構３１を構成するシリンダ５６と接続されている。これにより、支持部材１１５は、第１の減衰機構３１を支持している。
【０１３７】
支持部材１１６は、一端が第１のケーシング部３６の内壁と接続されており、他端が第２の減衰機構３２を構成するシリンダ５６と接続されている。これにより、支持部材１１６は、第２の減衰機構３２を支持している。
【０１３８】
第２の実施形態の回転機械１１０によれば、第１の磁石３０、第２の磁石３３、及び減衰機構（第１の減衰機構３１または第２の減衰機構３２）を含む構造体を、Ｘ方向からスラストカラー１１８を挟み込むように、スラストカラー１１８の両側（第１の面１１８ａ側及び第２の面１１８ｂ側）にそれぞれ配置させることで、Ｘ方向における回転軸１１３の振動を減衰させることができる。
【０１３９】
また、第１の磁石３０、第２の磁石３３、及び第１の減衰機構３１を含む構造体と、第１の磁石３０、第２の磁石３３、及び第２の減衰機構３２を含む構造体と、をそれぞれスラストカラー１１８の周方向にそれぞれ３つ以上設けることで、Ｘ方向に対するスラストカラー１１８の傾斜を抑制した上で、Ｘ方向における回転軸１２の振動を減衰させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の回転機械は、圧縮機やタービン等に適用可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１０，１１０    回転機械
１１，１１１    ケーシング
１２，１１３  回転軸
１３    回転軸本体
１３ａ    外周面
１３Ａ    一方の端部
１３Ａａ    一方の端
１３Ｂ    他方の端部
１３Ｂａ    他方の端
１５    回転駆動部
１６，１７    軸受支持部材
１６ａ，１７ａ，３６ａ    内周面
１９，２１    ラジアル軸受
２３，２４，５８，６４，７２    シール部材
２６    第１のインペラ
２６Ａ    ディスク
２６Ａａ、５７Ｂ    貫通穴
２６Ｂ    カバー部
２６Ｃ    ブレード部
２６Ｄ，４３，４４    流路
２７    第２のインペラ
２８，２９    位置規制部材
３０    第１の磁石
３０Ａ，５６Ｃ，５７Ｃ  凹部
３１    第１の減衰機構
３２    第２の減衰機構
３３    第２の磁石
３３Ａ    凸部
３４，３５，１１５，１１６    支持部材
３６    第１のケーシング部
３６Ａ    第１のフランジ部
３６Ｂ    第２のフランジ部
３７，３８    第２のケーシング部
３７Ａ，３８Ａ，５６Ｂ    開口部
４１，４２    第３のケーシング部
４５    第１の流体導入部
４５Ａ，４８Ａ，５６Ａ    空間
４６，４９    支持部
４８    第２の流体導入部
５１    ロータ
５２    ステータ
５３，７６，８６，９６    減衰部
５４    押し戻し部
５６    シリンダ
５６Ｄ    ねじ穴
５７    ピストン
５７Ａ    ピストン本体
６１    ロッド
６２    磁石支持部
６２Ａ    収容部
７０，７５，８５，９５    減衰機構
７１    ねじ
７１Ａ    頭部
７１Ｂ    軸部
８１，９９    支持板
８１ａ，８２ａ，８３ａ，９８ａ，９９ａ，１１８ａ    第１の面
８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，９８ｂ，９９ｂ，１１８ｂ    第２の面
８２    金属板
８３    磁石
８９    摩擦抵抗付与部材
９８    粘弾性部材
１１８    スラストカラー
Ａ  領域
【図１】
2018150508.tif 000003
【図２】
2018150508.tif 000004
【図３】
2018150508.tif 000005
【図４】
2018150508.tif 000006
【図５】
2018150508.tif 000007
【図６】
2018150508.tif 000008
【図７】
2018150508.tif 000009
【図８】
2018150508.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月8日(2017.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能な状態で支持され、スラスト方向に延在する回転軸と、
前記回転軸に設けられた第１の磁石と、
前記ケーシングに支持されるとともに、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向配置された減衰機構と、
前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向するように前記減衰機構に設けられ、前記第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、
を備え、
前記減衰機構は、前記スラスト方向における前記第２の磁石の振動を減衰させる減衰部、及び前記第２の磁石を前記第１の磁石に向かう方向に押し戻す押し戻し部を含み、
前記回転軸の一方の端に設けられたインペラと、
前記ケーシングに対して前記減衰機構を支持する複数の支持部と、
を備え、
前記ケーシングは、前記インペラと対向配置され、前記ケーシング内に流体を導入させる流体導入部を含み、
前記減衰機構は、前記流体導入部内に配置されており、前記複数の支持部材により支持される回転機械。
【請求項２】
ケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能な状態で支持され、スラスト方向に延在する回転軸と、
前記回転軸に設けられた第１の磁石と、
前記ケーシングに支持されるとともに、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向配置された減衰機構と、
前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向するように前記減衰機構に設けられ、前記第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、
を備え、
前記減衰機構は、前記スラスト方向における前記第２の磁石の振動を減衰させる減衰部、及び前記第２の磁石を前記第１の磁石に向かう方向に押し戻す押し戻し部を含み、
前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体と、該回転軸本体に設けられたスラストカラーと、を含み、
前記第１の磁石、前記第２の磁石、及び前記減衰機構は、前記スラスト方向から前記スラストカラーを挟み込むように、該スラストカラーの前記スラスト方向の両側にそれぞれ設ける回転機械。
【請求項３】
前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体を含み、
前記減衰機構は、前記回転軸本体の一方の端側に設けられている請求項１記載の回転機械。
【請求項４】
前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体を含み、
前記第１の磁石は、前記回転軸本体の両端にそれぞれ設けられている請求項１記載の回転機械。
【請求項５】
前記回転軸の一方の端に設けられた第１のインペラと、
前記回転軸の他方の端に設けられた第２のインペラと、
前記ケーシングに対して前記減衰機構を支持する複数の支持部と、を備え、
前記ケーシングは、前記第１のインペラと対向配置され、前記ケーシング内に第１の流体を導入させる第１の流体導入部と、前記第２のインペラと対向配置され、前記ケーシング内に第２の流体を導入させる第２の流体導入部と、を含み、
前記減衰機構は、前記第１の流体導入部内と前記第２の流体導入部内とにそれぞれ配置されるとともに、前記複数の支持部材により支持される請求項１記載の回転機械。
【請求項６】
前記スラストカラーを挟み込む一対の前記減衰機構は、前記スラストカラーの周方向に３つ以上配置させる請求項２記載の回転機械。
【請求項７】
前記押し戻し部は、弾性体である請求項１から６のうち、いずれか一項記載の回転機械。
【請求項８】
前記減衰部は、粘性流体ダンパである請求項１から７のうち、いずれか一項記載の回転機械。
【請求項９】
前記減衰部は、エディカレントダンパである請求項１から７のうち、いずれか一項記載の回転機械。
【請求項１０】
前記減衰部は、摩擦抵抗付与部材である請求項１から７のうち、いずれか一項記載の回転機械。
【請求項１１】
前記減衰部は、粘弾性部材である請求項１から７のうち、いずれか一項記載の回転機械。
【請求項１２】
前記第１及び第２の磁石のうち、一方が凸部を有し、他方が前記凸部の一部が収容される凹部を有しており、
前記凸部及び前記凹部は、前記スラスト方向において対向配置されている請求項１から１１のうち、いずれか一項記載の回転機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る回転機械は、ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能な状態で支持され、スラスト方向に延在する回転軸と、前記回転軸に設けられた第１の磁石と、前記ケーシングに支持されるとともに、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向配置された減衰機構と、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向するように前記減衰機構に設けられ、前記第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、を備え、前記減衰機構は、前記スラスト方向における前記第２の磁石の振動を減衰させる減衰部、及び前記第２の磁石を前記第１の磁石に向かう方向に押し戻す押し戻し部を含み、前記回転軸の一方の端に設けられたインペラと、前記ケーシングに対して前記減衰機構を支持する複数の支持部と、を備え、前記ケーシングは、前記インペラと対向配置され、前記ケーシング内に流体を導入させる流体導入部を含み、前記減衰機構は、前記流体導入部内に配置されており、前記複数の支持部材により支持される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、回転軸に設けられた第１の磁石と、第１の磁石と対向するように減衰機構に設けられ、第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、を有することで、第１の磁石と第２の磁石との間を非接触の状態にてバネで連結したのと同様の機能を有することが可能となる。これにより、スラスト方向に回転軸が振動した場合でも第１の磁石と第２の磁石との衝突を回避することが可能となるので、第１及び第２の磁石の損傷を抑制することができる。
また、ケーシングを構成する流体導入部内に減衰機構を配置させることで、回転機械の大型化を抑制した上で、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る回転機械において、ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能な状態で支持され、スラスト方向に延在する回転軸と、前記回転軸に設けられた第１の磁石と、前記ケーシングに支持されるとともに、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向配置された減衰機構と、前記スラスト方向において前記第１の磁石と対向するように前記減衰機構に設けられ、前記第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、を備え、前記減衰機構は、前記スラスト方向における前記第２の磁石の振動を減衰させる減衰部、及び前記第２の磁石を前記第１の磁石に向かう方向に押し戻す押し戻し部を含み、前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体と、該回転軸本体に設けられたスラストカラーと、を含み、前記第１の磁石、前記第２の磁石、及び前記減衰機構は、前記スラスト方向から前記スラストカラーを挟み込むように、該スラストカラーの前記スラスト方向の両側にそれぞれ設けてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
このように、スラスト方向における第２の磁石の振動を減衰させる減衰部を有することで、回転軸が減衰機構に向かう方向に移動した際に減衰部によりスラスト方向に働く力を小さくすることが可能となる。そして、第２の磁石を第１の磁石に向かう方向に押し戻す力を付与する押し戻し部を有することで、減衰部の可動部の位置を回転軸側に戻して（減衰部が機能する位置に戻して）、スラスト方向に働く力を繰り返し減衰させることが可能となる。したがって、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
また、回転軸に設けられた第１の磁石と、第１の磁石と対向するように減衰機構に設けられ、第１の磁石に対して反発する第２の磁石と、を有することで、第１の磁石と第２の磁石との間を非接触の状態にてバネで連結したのと同様の機能を有することが可能となる。これにより、スラスト方向に回転軸が振動した場合でも第１の磁石と第２の磁石との衝突を回避することが可能となるので、第１及び第２の磁石の損傷を抑制することができる。
また、スラスト方向からスラストカラーを挟み込むように減衰機構を設けた場合も、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の第３の態様に係る回転機械において、前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体を含み、前記減衰機構は、前記回転軸本体の一方の端側に設けられていてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このように、回転軸本体の一方の端側に減衰機構を設けることで、回転軸本体の延在方向に減衰機構を配置することが可能となる。これにより、回転軸の延在方向からずれた位置に減衰機構を配置させたときよりもスラスト方向における回転軸の振動を精度良く減衰させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、本発明の第４の態様に係る回転機械において、前記回転軸は、前記スラスト方向に延在する回転軸本体を含み、前記第１の磁石は、前記回転軸本体の両端にそれぞれ設けられていてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
このように、回転軸本体の両端に減衰機構を設けることで、回転軸本体の延在方向（回転軸が振動する方向）において、回転軸本体を挟み込むように減衰機構が配置される。これにより、２方向（一方の端に設けられた減衰機構に回転軸が近づくスラスト方向、及び他方の端に設けられた減衰機構に回転軸が近づくスラスト方向）に働く力を繰り返し減衰させることが可能となるので、スラスト方向における回転軸の振動の減衰効果を高めることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明の第５の態様に係る回転機械において、前記回転軸の一方の端に設けられた第１のインペラと、前記回転軸の他方の端に設けられた第２のインペラと、前記ケーシングに対して前記減衰機構を支持する複数の支持部と、を備え、前記ケーシングは、前記第１のインペラと対向配置され、前記ケーシング内に第１の流体を導入させる第１の流体導入部と、前記第２のインペラと対向配置され、前記ケーシング内に第２の流体を導入させる第２の流体導入部と、を含み、前記減衰機構は、前記第１の流体導入部内と前記第２の流体導入部内とにそれぞれ配置されるとともに、前記複数の支持部材により支持されていてもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
このように、ケーシングを構成する第１の流体導入部内に減衰機構を配置させるとともに、第２の流体導入部内に減衰機構を配置させることで、回転機械の大型化を抑制した上で、スラスト方向における回転軸の振動を精度良く減衰させることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明の第６の態様に係る回転機械において、前記スラストカラーを挟み込む一対の前記減衰機構は、前記スラストカラーの周方向に３つ以上配置させてもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このように、スラストカラーを挟み込む一対の減衰機構をスラストカラーの周方向に３つ以上配置させることで、回転軸本体の延在方向に対してスラストカラーが傾斜することを抑制した上で、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明の第７の態様に係る回転機械において、前記押し戻し部は、弾性体であってもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
このように、押し戻し部として弾性体を用いることで、第２の磁石を第１の磁石に向かう方向に押し戻すことができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、本発明の第８の態様に係る回転機械において、前記減衰部は、粘性流体ダンパであってもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
このように、減衰部として粘性流体ダンパを用いることで、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、本発明の第９の態様に係る回転機械において、前記減衰部は、エディカレントダンパであってもよい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
このように、減衰部としてエディカレントダンパを用いることで、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、本発明の第１０の態様に係る回転機械において、前記減衰部は、摩擦抵抗付与部材であってもよい。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
このように、減衰部として摩擦抵抗付与部材を用いることで、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、本発明の第１１の態様に係る回転機械において、前記減衰部は、粘弾性部材であってもよい。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
このように、減衰部として粘弾性部材を用いることで、スラスト方向における回転軸の振動を減衰させることができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、本発明の第１２の態様に係る回転機械において、前記第１及び第２の磁石のうち、一方が凸部を有し、他方が前記凸部の一部が収容される凹部を有しており、前記凸部及び前記凹部は、前記スラスト方向において対向配置されていてもよい。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
このように、第１及び第２の磁石のうち、一方が凸部を有し、他方が凸部の一部が収容される凹部を有するとともに、凸部及び凹部をスラスト方向において対向配置させることで、第１の磁石に対する第２の磁石の径方向の位置（第２の磁石に対する第１の磁石の径方向の位置）を規制することが可能となる。これにより、第１及び第２の磁石を経由して、スラスト方向における回転軸の振動を精度良く減衰機構に伝達させることができる。また、第1の磁石が設けられた回転軸を中心軸上に精度よく保持することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2018150508.tif 000011
2018150508.tif 000012
2018150508.tif 000013
2018150508.tif 000014