(57)【要約】  セルフセンタリング軸受組立体が提供される。軸受組立体は、回転シャフトを支持するように構成された磁気軸受装置と、磁気軸受支持ハウジングとを含む。磁気軸受ハウジングは、円板状の形状と、外径部分から軸方向に延びる複数のタブとを有する。軸受組立体は、補助軸受状態中に回転シャフトを支持するように構成された補助軸受装置と、補助軸受支持ハウジングとを更に含む。補助軸受支持ハウジングは、第１の直径部分と第２の直径部分とを備えた円板状の形状を有する。第１の直径部分は、第２の直径部分よりも大きい直径を有する。タブは、補助軸受支持ハウジングが磁気軸受支持ハウジングと同心であるように第２の直径部分に結合するように構成される。
2020526712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルフセンタリングの軸受組立体であって、
回転シャフトを支持するように構成された磁気軸受装置と、
前記磁気軸受装置に結合された磁気軸受支持ハウジングと、
補助軸受状態中に前記回転シャフトを支持するように構成された補助軸受装置と、
前記補助軸受装置に結合された補助軸受支持ハウジングと
を含み、
前記磁気軸受支持ハウジングは、
円板状の形状と、
外径部分から軸方向に延びる複数のタブと
を有し、
前記補助軸受支持ハウジングは、第１の直径部分と第２の直径部分とを備えた円板状の形状を有し、
前記第１の直径部分は、前記第２の直径部分よりも大きい直径を有し、
前記複数のタブは、前記補助軸受支持ハウジングが前記磁気軸受支持ハウジングと同心となるように前記第２の直径部分に結合するべく構成される、軸受組立体。
【請求項２】
前記複数のタブは、締まり嵌めを用いて前記第２の直径部分に結合される、請求項１の軸受組立体。
【請求項３】
前記補助軸受装置は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に位置する複数の玉とを含む玉軸受である、請求項１の軸受組立体。
【請求項４】
前記複数のタブは、少なくとも３つのタブを含む、請求項１の軸受組立体。
【請求項５】
前記複数のタブは、前記外径部分の周りで一定の間隔において離間される、請求項１の軸受組立体。
【請求項６】
前記磁気軸受支持ハウジングと前記補助軸受支持ハウジングとの間に所要の間隔を維持するように前記磁気軸受支持ハウジングと前記補助軸受支持ハウジングとの間に配置された軸方向シムを更に含む、請求項１の軸受組立体。
【請求項７】
前記補助軸受状態は、前記磁気軸受装置の作動停止、前記磁気軸受装置の過負荷及び磁気軸受装置構成要素の不具合の１つの少なくとも１つを含む、請求項１の軸受組立体。
【請求項８】
蒸気圧縮システムであって、
閉冷媒ループにおいて接続されている遠心圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を含み、
前記遠心圧縮機は閉型誘導電動機によって直接駆動され、
前記閉型誘導電動機は、
固定子と、
回転子と、
第１の端部と第２の端部とを含むシャフトと、
前記シャフトの前記第１の端部に近接して位置する第１のラジアル磁気軸受組立体及び前記シャフトの前記第２の端部に近接して位置する第２のラジアル磁気軸受組立体と、
前記シャフトを軸方向に支持するように構成されたスラスト磁気軸受組立体と
を含み、
前記回転子及び前記シャフトは、前記固定子に対して回転するように構成され、
前記第１のラジアル磁気軸受組立体及び第２のラジアル磁気軸受組立体は前記シャフトを径方向に支持するように構成され、
前記第１のラジアル磁気軸受組立体、前記第２のラジアル磁気軸受組立体及び前記スラスト磁気軸受組立体はそれぞれが、
磁気軸受ハウジング内に支持された磁気軸受装置と、
補助軸受ハウジング内に支持された補助軸受装置と
を含み、
前記補助軸受ハウジングは、前記補助軸受ハウジングが前記磁気軸受ハウジングと同心となるように、前記磁気軸受ハウジングから延びる複数のタブを用いて前記磁気軸受ハウジングに結合される、蒸気圧縮システム。
【請求項９】
前記複数のタブは、締まり嵌めを用いて前記補助軸受ハウジングに結合される、請求項８の蒸気圧縮システム。
【請求項１０】
前記補助軸受装置は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に位置する複数の玉とを含む玉軸受である、請求項８の蒸気圧縮システム。
【請求項１１】
前記複数のタブは、少なくとも３つのタブを含む、請求項８の蒸気圧縮システム。
【請求項１２】
前記磁気軸受ハウジングと前記補助軸受ハウジングとの間に所要の間隔を維持するように前記磁気軸受ハウジングと前記補助軸受ハウジングとの間に配置された軸方向シムを更に含む、請求項８の蒸気圧縮システム。
【請求項１３】
前記磁気軸受ハウジング及び前記補助軸受ハウジングはそれぞれが、円板状の形状を有する、請求項８の蒸気圧縮システム。
【請求項１４】
セルフセンタリングの軸受組立体であって、
回転シャフトを支持するように構成された第１の軸受装置に結合された第１の軸受支持ハウジングと、
前記回転シャフトを支持するように構成された第２の軸受装置に結合された第２の軸受支持ハウジングと
を含み、
前記第１の軸受支持ハウジングは、
円板状の形状と、
外径部分から軸方向に延びる複数のタブと
を有し、
前記第２の軸受支持ハウジングは、第１の直径部分と第２の直径部分とを備えた円板状の形状を有し、
前記第１の直径部分は、前記第２の直径部分よりも大きい直径を有し、
前記複数のタブは、前記第２の軸受支持ハウジングが前記第１の軸受支持ハウジングと同心となるように前記第２の直径部分に結合するべく構成される、軸受組立体。
【請求項１５】
前記第１の軸受装置は、磁気軸受装置であり、
前記第２の軸受装置は、補助軸受装置である、請求項１４の軸受組立体。
【請求項１６】
前記第１の軸受装置は、補助軸受装置であり、
前記第２の軸受装置は、磁気軸受装置である、請求項１４の軸受組立体。
【請求項１７】
前記複数のタブは、締まり嵌めを用いて前記第２の直径部分に結合される、請求項１４の軸受組立体。
【請求項１８】
前記複数のタブは、少なくとも３つのタブを含む、請求項１４の軸受組立体。
【請求項１９】
前記複数のタブは、前記外径部分の周りで一定の間隔をおいて離間される、請求項１４の軸受組立体。
【請求項２０】
前記第２の軸受装置は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に位置する複数の玉とを含む玉軸受である、請求項１４の軸受組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年７月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／５３１，６３９号明細書の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、概して、回転シャフト、例えば冷却器組立体の遠心圧縮機を駆動する高速誘導電動機の電動機シャフトを支持するために使用され得るセルフセンタリング軸受組立体に関する。電動機の性能を向上させ、且つ過度の摩耗を防止するために高速誘導電動機内で磁気軸受を使用することにより、摩擦が最小限に抑えられる。補助バックアップ軸受は、電動機が静止しているとき又は過負荷状態若しくはシステム障害が起こったときに回転シャフトを支持するように各磁気軸受に対して同心状に取り付けることができる。磁気軸受に対して補助軸受装置を配置することは、難しく且つ時間のかかる工程であり得る個々のシム部及び／又は手動調整の使用を含み得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の一実装形態は、セルフセンタリング軸受組立体である。軸受組立体は、回転シャフトを支持するように構成された磁気軸受装置と、磁気軸受支持ハウジングとを含む。磁気軸受ハウジングは、円板状の形状と、外径部分から軸方向に延びる複数のタブとを有する。軸受組立体は、補助軸受状態中に回転シャフトを支持するように構成された補助軸受装置と、補助軸受支持ハウジングとを更に含む。補助軸受支持ハウジングは、第１の直径部分と第２の直径部分とを備えた円板状の形状を有する。第１の直径部分は、第２の直径部分よりも大きい直径を有する。タブは、補助軸受支持ハウジングが磁気軸受支持ハウジングと同心であるように第２の直径部分に結合するように構成される。
【０００４】
いくつかの実施形態では、タブは、締まり嵌めを用いて第２の直径部分に結合される。いくつかの実施形態では、補助軸受装置は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に位置する複数の玉とを含む玉軸受である。いくつかの実施形態では、タブは、少なくとも３つのタブを含む。いくつかの実施形態では、タブは、外径部分の周りで一定の間隔をおいて離間される。
【０００５】
いくつかの実施形態では、軸受組立体は、磁気軸受支持ハウジングと補助軸受支持ハウジングとの間に所要の間隔を維持するように磁気軸受支持ハウジングと補助軸受支持ハウジングとの間に配置された軸方向シムを更に含む。
【０００６】
いくつかの実施形態では、補助軸受状態は、磁気軸受装置の作動停止、磁気軸受装置の過負荷及び磁気軸受装置構成要素の不具合の１つの少なくとも１つを含む。
【０００７】
本開示の別の実装形態は、蒸気圧縮システムである。蒸気圧縮システムは、閉冷媒ループにおいて接続されている、閉型誘導電動機によって直接駆動される遠心圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を含む。閉型誘導電動機は、固定子と、回転子と、第１の端部と第２の端部とを備えたシャフトとを含む。閉型誘導電動機は、シャフトの第１の端部に近接して位置する第１のラジアル磁気軸受組立体及びシャフトの第２の端部に近接して位置する第２のラジアル磁気軸受組立体を更に含む。第１のラジアル磁気軸受組立体及び第２のラジアル磁気軸受組立体は、シャフトを径方向に支持するように構成される。閉型誘導電動機は、シャフトを軸方向に支持するように構成されたスラスト磁気軸受組立体を更に含む。第１のラジアル磁気軸受組立体、第２のラジアル磁気軸受組立体及びスラスト磁気軸受組立体の各々は、磁気軸受ハウジング内に支持された磁気軸受装置と、補助軸受ハウジング内に支持された補助軸受装置とを含む。補助軸受ハウジングは、補助軸受ハウジングが磁気軸受ハウジングと同心であるように、磁気軸受ハウジングから延びるタブを用いて磁気軸受ハウジングに結合される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、タブは、締まり嵌めを用いて補助軸受ハウジングに結合される。いくつかの実施形態では、補助軸受装置は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に位置する複数の玉とを含む玉軸受である。いくつかの実施形態では、タブは、少なくとも３つのタブを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、蒸気圧縮システムは、磁気軸受ハウジングと補助軸受ハウジングとの間に所要の間隔を維持するように磁気軸受ハウジングと補助軸受ハウジングとの間に配置された軸方向シムを更に含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、磁気軸受ハウジング及び補助軸受ハウジングの各々は、円板状の形状を有する。
【００１１】
本開示の更に別の実装形態は、セルフセンタリング軸受組立体である。軸受組立体は、回転シャフトを支持するように構成された第１の軸受装置に結合された第１の軸受支持ハウジングを含む。第１の軸受支持ハウジングは、円板状の形状と、外径部分から軸方向に延びる複数のタブとを有する。軸受組立体は、回転シャフトを支持するように構成された第２の軸受装置に結合された第２の軸受支持ハウジングを更に含む。第２の軸受支持ハウジングは、第１の直径部分と第２の直径部分とを備えた円板状の形状を有し、第１の直径部分は、第２の直径部分よりも大きい直径を有する。タブは、第２の軸受支持ハウジングが第１の軸受支持ハウジングと同心であるように第２の直径部分に結合するように構成される。
【００１２】
いくつかの実施形態では、第１の軸受装置は、磁気軸受装置であり、且つ第２の軸受装置は、補助軸受装置である。他の実施形態では、第１の軸受装置は、補助軸受装置であり、且つ第２の軸受装置は、磁気軸受装置である。
【００１３】
いくつかの実施形態では、タブは、締まり嵌めを用いて第２の直径部分に結合される。いくつかの実施形態では、タブは、少なくとも３つのタブを含む。いくつかの実施形態では、タブは、外径部分の周りで一定の間隔をおいて離間される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、第２の軸受装置は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に位置する複数の玉とを含む玉軸受である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】いくつかの実施形態による冷却器組立体の斜視図である。
【図２】いくつかの実施形態による図１の冷却器組立体の正面図である。
【図３】いくつかの実施形態による図１の冷却器組立体の電動機及び遠心圧縮機の断面図である。
【図４】いくつかの実施形態によるセルフセンタリング軸受組立体の等角図である。
【図５】いくつかの実施形態による図４のセルフセンタリング軸受組立体の分解図である。
【図６】いくつかの実施形態による図４のセルフセンタリング軸受組立体の正面図である。
【図７】いくつかの実施形態による、図６の線Ａ−Ａを中心として切ったセルフセンタリング軸受組立体の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
概して図を参照すると、遠心圧縮機の電動機シャフトを冷却器組立体内に支持するために利用され得るセルフセンタリング軸受組立体が示されている。図１〜図２を参照すると、冷却器組立体１００の例示的な実装形態が描かれている。冷却器組立体１００は、電動機１０４によって駆動される圧縮機１０２と、凝縮器１０６と、蒸発器１０８とを含むように示されている。蒸気圧縮サイクルでは、冷却器組立体１００を通して冷媒を循環させる。冷却器組立体１００は、冷却器組立体１００内の蒸気圧縮サイクルの動作を制御するための制御盤１１４も含むことができる。
【００１７】
電動機１０４は、可変速駆動装置（ＶＳＤ）１１０によって電力供給することができる。ＶＳＤ１１０は、交流（ＡＣ）電源（図示せず）からの特定の固定線間電圧及び固定線周波数を有するＡＣ電力を受け取って、可変電圧及び可変周波数を有する電力を電動機１０４に提供する。電動機１０４は、ＶＳＤ１１０によって電力供給できる任意の種類の電動機であり得る。例えば、電動機１０４は、高速誘導電動機であり得る。圧縮機１０２は、吸込ライン１１２を通して蒸発器１０８から受け取った冷媒蒸気を圧縮し、吐出ライン１２４を通して冷媒蒸気を凝縮器１０６に送出するように電動機１０４によって駆動される。圧縮機１０２は、遠心圧縮機、スクリュー圧縮機、スクロール圧縮機又は他の任意の種類の好適な圧縮機であり得る。図２に描かれている例では、圧縮機１０２は、遠心圧縮機である。
【００１８】
蒸発器１０８は、内部管束（図示せず）と、プロセス流体を内部管束に供給するための供給ライン１２０と、内部管束からプロセス流体を除去するための戻りライン１２２とを含む。供給ライン１２０及び戻りライン１２２は、プロセス流体を循環させる導管を介してＨＶＡＣシステム内の構成要素（例えば、空気処理器）と流体連通することができる。プロセス流体は、建物を冷却するための冷却液体であり、且つ限定されるものではないが、水、エチレングリコール、塩化カルシウムブライン、塩化ナトリウムブライン又は他の任意の好適な液体であり得る。蒸発器１０８は、プロセス流体が蒸発器１０８の管束を通過して冷媒と熱交換するときにプロセス流体の温度を下げるように構成される。冷媒蒸気は、プロセス流体と熱交換して冷媒蒸気に相変化する、蒸発器１０８に送出された冷媒液体によって蒸発器１０８内に形成される。
【００１９】
圧縮機１０２によって蒸発器１０８から凝縮器１０６に送出される冷媒蒸気は、流体に熱を伝達する。冷媒蒸気は、流体との熱伝達の結果として凝縮器１０６内で凝縮して冷媒液体になる。凝縮器１０６からの冷媒液体は、膨張装置を通って流れ、蒸発器１０８に戻されて冷却器組立体１００の冷媒サイクルを完成させる。凝縮器１０６は、凝縮器１０６とＨＶＡＣシステムの外部構成要素（例えば、冷却塔）との間で流体を循環させるための供給ライン１１６及び戻りライン１１８を含む。戻り管１１８を介して凝縮器１０６に供給される流体は、凝縮器１０６内で冷媒と熱交換し、供給ライン１１６を介して凝縮器１０６から除去され、サイクルを完成させる。凝縮器１０６を通って循環する流体は、水又は他の任意の好適な流体であり得る。
【００２０】
ここで、図３を参照すると、遠心圧縮機を駆動するために利用される高速誘導電動機の断面図が示されている。いくつかの実施形態では、高速誘導電動機は、電動機１０４と実質的に同様であり、且つ遠心圧縮機は、圧縮機１０２と実質的に同様であり、これらの両方について図１を参照しながら上で説明した。電動機１０４は、他の構成要素の中でも、筐体又はハウジング２０２と、固定子２０４と、回転子２０６とを含むように示されている。固定子２０４は、回転子２０６に径方向及び軸方向の磁力を付与する電動機の電磁回路の静止部である。適切に位置合わせされたシステムでは、これらの力の合計は、ゼロ又は略ゼロである。いくつかの実施形態では、固定子２０４は、電動機ジャケット２１０に部分的に包含され、且つ固定子２０４と電動機ジャケット２１０との両方は、略円筒の形状を有し得る。電動機ジャケット２１０は、アルミニウムから作製され得、且つ電動機１０４の過熱を防止するために固定子２０４からの熱伝達を最適化するように構成され得る。
【００２１】
回転子２０６は、電動機の電磁回路の回転部である。種々の実施形態において、回転子２０６は、かご形回転子、巻線形回転子、突極回転子又は円筒形回転子であり得る。回転子２０６は、シャフト２０８に結合される。シャフト２０８は、第１の端部２３８と第２の端部２４０とを含むように示されている。回転子２０６及びシャフト２０８は、電動機１０４に結合された他の構成要素及び／又は組立体にトルクと回転とを伝達するために中心軸線２２６を中心に一体として回転する。
【００２２】
図３に示すように、シャフト２０８の第２の端部２４０は、直接駆動接続部２２８を用いて遠心圧縮機１０２の羽根車２３０に結合される。いくつかの実施形態では、直接駆動接続部２２８は、シャフト２０８を羽根車２３０に結合するために用いられる機械的固定具（例えば、ボルト、ピン）を含み得る。直接駆動システムは、摩擦損失を減少させ、且つより少なく、より簡単な構成要素のみを必要とするため、ギヤ駆動システムを上回る利点をもたらす。羽根車２３０に加えて、遠心圧縮機１０２は、他の構成要素の中でも、入口２４２と、可変形態ディフューザ（ＶＧＤ）とディフューザ板２３６とで構成されたディフューザ組立体と、コレクタ又はスクロール組立体２３４とを含むことができる。入口２４２は、流体（例えば、ＬＰ冷媒）を羽根車２３０に引き寄せるパイプを含むことができ、羽根車２３０は、蒸気に運動エネルギーを徐々に付与する、回転する羽根の組である。羽根車２３０の下流側には、ＶＧＤ２３２とディフューザ板２３６とによって形成されたディフューザ間隙がある。蒸気の運動エネルギーは、蒸気がディフューザ間隙を通って流れて膨張し、蒸気がコレクタ又はスクロール組立体２３４を介して遠心圧縮機から流出する前に圧力エネルギーに変換される。
【００２３】
電動機１０４は、回転子２０６及びシャフト２０８を支持し、且つ固定子２０４に対する回転子２０６及びシャフト２０８の回転を可能にする磁気軸受組立体２１４、２１６及び２１８を更に含むように示されている。磁気軸受組立体は、磁気浮上によって荷重を支持し、したがって摩擦が非常に少なく且つ機械的摩耗がほとんど又は全くない相対運動を可能にする。いくつかの実施形態では、磁気軸受組立体２１４、２１６及び２１８は、能動型磁気軸受（ＡＭＢ）組立体である。ＡＭＢ組立体は、回転子２０６及びシャフト２０８を所望の位置に保持し、且つ安定した浮上を達成するために、電流値が連続的に調整される電磁アクチュエータを利用する。
【００２４】
磁気軸受組立体２１４及び２１８は、径方向（すなわち中心軸線２２６に直交する方向）におけるシャフト２０８の位置を制御するように構成されたラジアル軸受組立体であり得る一方、磁気軸受組立体２１６は、軸方向（すなわち中心軸線２２６に平行な方向）におけるシャフト２０８の位置を制御するように構成されたスラスト軸受組立体であり得る。いくつかの実施形態では、ラジアル磁気軸受組立体２１４は、シャフト２０８の第１の端部２３８に近接して位置し得る一方、ラジアル磁気軸受組立体２１８は、シャフト２０８の第２の端部２４０に近接して位置し得る。スラスト磁気軸受組立体２１６は、ラジアル軸受組立体２１４とラジアル軸受組立体２１８との間且つシャフト２０８の第２の端部２４０及び羽根車２３０の近傍に位置し得る。スラスト磁気軸受組立体２１６を羽根車２３０の近傍に配置することにより、電動機１０４の動作によって生じた熱によってシャフト２０８が膨張したとき、スラスト磁気軸受組立体２１６が近接することより、圧縮機ディフューザ内の羽根車２３０の正確な位置合わせが可能となり、最適化された空力性能が達成される。
【００２５】
ここで、図４〜図６を参照すると、セルフセンタリング軸受組立体４００の等角図、分解図及び正面図がそれぞれ描かれている。セルフセンタリング軸受組立体４００は、補助軸受装置が磁気軸受装置に結合されてシム部又は手動調整工程を用いる必要なしに磁気軸受装置に対して自動的に位置することを可能にするように構成される。効果的に機能するために、補助軸受装置は、磁気軸受装置と同心でなければならない。本明細書で使用される場合、「セルフセンタリング」は、手動配置部又は工程を用いる必要なしに補助軸受装置が磁気軸受装置に対して同心状に位置することを可能にする軸受組立体４００の幾何学的特徴を指し得る。種々の実施形態において、互いに対する軸受装置の同心位置の公差は、磁気軸受装置と電動機シャフトとの間又は補助軸受装置と電動機シャフトとの間の公称隙間寸法の１０％を超えてはならない。公称隙間は、磁気軸受装置及び補助軸受装置と電動機シャフトとの間の完全に同心状の位置合わせとして画定され得る。本明細書における開示は、磁気軸受と補助軸受との両方が必要となるいかなる状況でも利用され得るが、種々の実施形態において、セルフセンタリング軸受組立体４００は、高速誘導電動機（例えば、図１〜図３を参照しながら上で説明した電動機１０４）内で利用され得る。
【００２６】
セルフセンタリング軸受組立体４００は、磁気軸受支持ハウジング４０２と補助軸受支持ハウジング４０４とを含むように示されている。磁気軸受支持ハウジング４０２と補助軸受支持ハウジング４０４との両方は、略円板状の形状を有し、且つハウジング４０２及び４０４が同心であるように磁気軸受装置及び補助軸受装置にそれぞれ結合するように構成される。磁気軸受装置（図４〜図７には描かれていない）は、ラジアル又はスラストＡＭＢであり得る。代替的に、バックアップ軸受装置又はタッチダウン軸受と称され得る補助軸受装置は、ある条件下で電動機シャフトを支持する。これらの条件は、限定されるものではないが、磁気軸受装置の作動停止、磁気軸受装置の過負荷又は磁気軸受装置構成要素の不具合を含み得る。補助軸受装置は、電動機が静止している（すなわち回転していない）ときにも電動機シャフトを支持し得る。
【００２７】
種々の実施形態において、補助軸受装置は、玉軸受装置である。図４〜図６に示すように、玉軸受装置は、外輪４０８と、内輪４１０と、外輪４０８と内輪４１０との分離を維持するように外輪４０８と内輪４１０との間に位置する複数の玉４１２とを含み得る。外輪４０８は、任意の好適な方法を用いて補助軸受支持ハウジング４０４に結合され得る。種々の実施形態において、補助軸受装置は、別の種類の転がり軸受（例えば、円筒ころ軸受若しくは球面ころ軸受、ニードル軸受）又は他の任意の好適な種類の補助軸受であり得る。
【００２８】
磁気軸受支持ハウジング４０２は、磁気軸受支持ハウジング４０２の外径部分４０６の周りに分配配置されて軸方向に延びる複数の撓みタブ４１４を含むように示されている。撓みタブ４１４は、均一な荷重分散と、磁気軸受支持ハウジング４０２に対する補助軸受支持ハウジング４０４のセルフセンタリング（すなわち同心位置）とを確実にするために、外径部分４０６の周りに一定の間隔で分配配置される。撓みタブ４１４は、磁気軸受支持ハウジング４０２への補助軸受支持ハウジング４０４の結合時に生じる荷重を支持するために必要とされる任意の断面形状又は寸法（すなわち撓みタブの厚さ、撓みタブの長さ）を有し得る。種々の実施形態において、磁気軸受支持ハウジング４０２は、補助軸受支持ハウジング４０４を支持して効果的に配置するのに必要とされる任意の数の撓みタブ４１４（例えば、図６に描かれているように１２個の撓みタブ４１４）を含み得るが、僅か３つの撓みタブ４１４を含み得る。いくつかの実施形態では、各撓みタブ４１４間に配置された径方向面４１６の領域は、撓みタブ４１４がスプリットコレット装置（例えば、機械加工用途で用いられるコレットチャック）のコレットフィンガに類似するように最小化され得る。例えば、図５に描かれている実施形態では、撓みタブ４１４は、必要最小限の隙間が撓みタブ４１４の各々間に設けられるように外径部分４０６の周りに分配配置される。
【００２９】
ここで、図７を参照すると、図６の線Ａ−Ａに沿って切ったセルフセンタリング軸受組立体４００の部分断面図が描かれている。示すように、補助軸受支持ハウジング４０４は、第１のハウジング直径部分４１８と第２のハウジング直径部分４２０とを含むように示される。第１のハウジング直径部分４１８は、第２の直径部分４２０よりも大きいことができる。磁気軸受支持ハウジング４０２の撓みタブ４１４は、追加の固定具又は構成要素を用いることなしに磁気軸受支持ハウジング４０２及び補助軸受支持ハウジング４０４が摩擦力によって結合状態で保持されるように補助軸受支持ハウジング４０４の第２のハウジング直径部分４２０に締まり嵌めで結合するように構成される。締まり嵌めを達成するために、第２の直径部分４２０は、厳密な直径公差を維持するように精密に機械加工され得、且つ撓みタブ４１４は、撓み箇所４２２において撓むように構成され得る。いくつかの実施形態では、軸受組立体４００は、ハウジング４０２及び４０４間に所要の間隔を維持するように磁気軸受支持ハウジング４０２と補助軸受支持ハウジング４０４との間に配置された軸方向シム４２４を追加的に含む。
【００３０】
図４〜図７は、磁気軸受支持ハウジング４０２上に配置された撓みタブ４１４を描いているが、他の実施形態では、撓みタブ４１４は、補助軸受支持ハウジング４０４上に配置されて補助軸受支持ハウジング４０４から延び得る。種々の実施形態において、磁気軸受支持ハウジング４０２及び補助軸受支持ハウジング４０４は、限定されるものではないが、アルミニウム、鋳鉄、ニッケル又はステンレス鋼を含む任意の好適な材料から作られ得る。ハウジング４０２及び４０４のための材料の選択は、コスト、機械加工の容易さ、軸受装置の大きさ及び軸受装置への予想される荷重を含む様々な要素に基づき得る。
【００３１】
種々の例示的な実施形態に示すようなシステム及び方法の構築及び配置は、例示的なものに過ぎない。例示的な実施形態のみが本開示に詳述されているが、多くの修正形態（例えば、種々の要素の大きさ、寸法、構造、形状及び比率、パラメータ値、取り付け配置、材料の使用量、色、向きなどにおける変更形態）が可能である。例えば、要素の位置を逆にするか又は別様に変更することができ、且つ別個の要素の性質若しくは数又は位置を改変又は変更することができる。したがって、そのような修正形態は、本開示の範囲内に含まれるように意図されている。任意の工程又は方法ステップの順番又は順序は、代替的な実施形態に従って変更又は再順序付けすることができる。本発明の範囲から逸脱することなく、他の置換形態、修正形態、変更形態及び省略形態が例示的な実施形態の設計、動作条件及び配置においてなされ得る。
【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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【国際調査報告】
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