特許 6896894 ベアリング減衰器要素、そのようなベアリング減衰器要素が設けられたベアリング及び圧縮器要素、及びそのようなベアリング減衰器要素を製造する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6896894

(24)【登録日】2021年6月11日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】ベアリング減衰器要素、そのようなベアリング減衰器要素が設けられたベアリング及び圧縮器要素、及びそのようなベアリング減衰器要素を製造する方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 27/06 20060101AFI20210621BHJP

   F16F 15/04 20060101ALN20210621BHJP

【ＦＩ】

   F16C27/06 B

   !F16F15/04 A

【請求項の数】25

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-571354(P2019-571354)

(86)(22)【出願日】2018年5月17日

(65)【公表番号】特表2020-525728(P2020-525728A)

(43)【公表日】2020年8月27日

(86)【国際出願番号】IB2018053464

(87)【国際公開番号】WO2019002959

(87)【国際公開日】20190103

【審査請求日】2020年1月16日

(31)【優先権主張番号】2017/5449

(32)【優先日】2017年6月26日

(33)【優先権主張国】BE

(73)【特許権者】

【識別番号】593074329

【氏名又は名称】アトラス コプコ エアーパワー，ナームローゼ フェンノートシャップ

【氏名又は名称原語表記】ＡＴＬＡＳ ＣＯＰＣＯ ＡＩＲＰＯＷＥＲ，ｎａａｍｌｏｚｅ ｖｅｎｎｏｏｔｓｃｈａｐ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(72)【発明者】

【氏名】ヴェレルスト ビョルン

(72)【発明者】

【氏名】メーウス ハンス

(72)【発明者】

【氏名】バル グイド ヤン

(72)【発明者】

【氏名】ペーテルス コーエン レア エフ

【審査官】 古▲瀬▼ 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 特表平０７−５０５９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６６４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０５４２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１２４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１６９７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ２１／００−２７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転する物体とリング（７）を支持する支持物体との間に装着されたリング（７）を含み、それによって該リング（７）が、軸線方向（Ｘ−Ｘ’）に該リング（７）の厚み（Ａ）を通ってかつ該リングの半径方向内面及び外面（９ａ，９ｂ）から距離を置いて少なくとも３つのスリット（８）を含むベアリング減衰器要素であって、
前記スリット（８）の少なくとも半分が、０．５ミリメートルの最大幅を有する１又は２以上の減衰部分（８ａ）を有し、それによって該減衰部分（８ａ）は、同心であり、かつ重ならず、
少なくとも１つのスリット（８）が、前記減衰部分（８ａ）の前記幅よりも大きい最小幅を有する１又は２以上のバネ部分（８ｂ）を有する、
ことを特徴とするベアリング減衰器要素。

【請求項2】

前記リング（７）は、前記軸線方向（Χ−Χ’）に該リング（７）の前記厚み（Ａ）を通して少なくとも４つのスリット（８）を含む、
請求項１に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項3】

前記スリット（８）の少なくとも一部に、前記軸線方向（Χ−Χ’）に前記リング（７）の前記厚み（Ａ）を通して両端上に孔（１１）が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項4】

前記スリット（８）の前記端部での前記孔（１１）を通して、該スリット（８）の前記幅の２倍よりも大きい直径を有する円筒が嵌合することを特徴とする請求項３に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項5】

前記孔（１１）は、液滴又は涙形状であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項6】

前記減衰部分（８ａ）は、前記リング（７）の中心（１０）を８０％よりも多く取り囲むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項7】

前記スリット（８）の少なくとも半分が、１又は２以上のバネ部分（８ｂ）を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項8】

前記バネ部分（８ｂ）は、前記減衰部分（８ａ）の前記幅よりも少なくとも２倍広いことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項9】

前記スリット（８）の前記バネ部分（８ｂ）は、前記減衰部分（８ａ）と少なくとも部分的に重なることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項10】

前記バネ部分（８ｂ）は、少なくとも５０％にわたって前記減衰部分（８ａ）と重なることを特徴とする請求項９に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項11】

前記減衰部分（８ａ）は、前記バネ部分（８ｂ）よりも前記リング（７）の中心（１０）又は中間点（１０）から遠くに位置付けられることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項12】

前記減衰部分（８ａ）と該減衰部分（８ａ）に最も近く位置付けられた前記リング（７）の前記半径方向面（９ａ、９ｂ）との間の距離が、該半径方向面（９ａ、９ｂ）の半径の１５％よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項13】

前記スリット（８）の前記減衰部分（８ａ）は、最大０．２０ミリメートルの幅を有することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項14】

前記軸線方向（Ｘ−Ｘ’）に前記リング（７）の前記厚み（Ａ）を通る前記スリット（８）は、該リング（７）の軸線（１０）又は中間点（１０）又は中心（１０）に関して点対称及び／又は回転対称であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項15】

１又は２以上のスリット（８）の前記減衰部分（８ａ）の少なくとも一部が、粘性液体で満たされることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項16】

前記リング（７）には、１又は２以上のスリット（８）の１又は２以上の減衰部分（８ａ）にそれを通して粘性液体を供給することができる液体入口（１２）が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項17】

前記リング（７）には、１又は２以上のスリット（８）の１又は２以上の減衰部分（８ａ）に１又は２以上の液体入口（１２）を通じて粘性液体を誘導するために該リング（７）の前記半径方向面（９ａ、９ｂ）のうちの一方にリング形状溝（１３）が設けられることを特徴とする請求項１６に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項18】

前記リング（７）は、スリット（８）の開口端（１１）の隣に位置付けられて該スリット（８）からの前記粘性液体の流出を回避する密封要素を含むことを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項19】

減衰部分（８ａ）に交差しない分割平面（１６）を備えた分断設計を有することを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項20】

前記リング（７）は、金属で作られることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項21】

スリット（８）の数が偶数である場合に、少なくとも半分の該スリット（８）は、１又は２以上の減衰部分（８ａ）を有し、スリット（８）の数が奇数である場合に、全てのスリット（８）が、１又は２以上の減衰部分（８ａ）を有することを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素。

【請求項22】

ローラーベアリング又は液体ベアリングであって、
ローラーベアリング（３）又は液体ベアリングの内側リング（４ａ）又は外側リング（４ｂ）が、請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素（６）を含む、
ことを特徴とするローラーベアリング又は液体ベアリング。

【請求項23】

圧縮器要素であって、
気体を圧縮するように設定された圧縮器要素（２）の回転子のシャフト（１）に装着された請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の少なくとも１つのベアリング減衰器要素（６）を含有する、
ことを特徴とする圧縮器要素。

【請求項24】

圧縮器要素（２）が、スクリュー圧縮器要素（２）又はターボ圧縮器要素（２）であることを特徴とする請求項２３に記載の圧縮器要素。

【請求項25】

請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載のベアリング減衰器要素を製造する方法であって、
穿孔、レーザ穿孔、及び／又はダイ−シンク放電機械加工による軸線方向（Ｘ−Ｘ’）にリング（７）の厚み（Ａ）を通る孔（１１）の生成と、
ワイヤ放電機械加工又は研磨ワイヤ切断による前記孔（１１）の間のスリット（８）の生成と、
の段階を含むことを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベアリング減衰器要素に関する。

【背景技術】

【0002】

特に、本発明は、回転子のシャフトがいくつかのベアリングによって機械のハウジング内で回転可能に設定される例えばターボ機械又はスクリュータイプ圧縮器のような回転する機械での用途を意味している。

【0003】

高速で回転する機械は、１又はいくつかの特定の速度範囲内で、主にこれらの範囲に共振が存在する時に振動問題に対処することが多いことは公知である。

【0004】

そのような範囲では、振動レベルは、機械の内側に損傷が発生するほど高くなる可能性がある。

【0005】

一部の場合では、これらの速度範囲を避けることによってこの問題を回避することが可能である。

【0006】

それは、そのような速度を避けることを試みることになり、加速又は減速する時にこれらの速度範囲を通して切り換えることが必要である瞬間に、それは迅速に行われ、従って、損傷を回避するか又はもしあるとしてもそれを少なくとも制限することになることを意味する。

【0007】

言うまでもなく、これらの振動問題が存在しないか又は非常に限られた範囲だけに存在するように機械を設計することがより望ましい。

【0008】

これは、機械の（回転する）シャフトの剛性及び／又はシャフトのベアリングの剛性によってほとんど決定される回転子動力学の調節を必要とする。

【0009】

機械の構成及び組立ては厳しい寸法を課すので、機械のシャフトの剛性を調節することは極度に制限され、そのためにベアリングの剛性を調節することは、ベアリング寸法決めがそれを許す限り、より良い選択肢であることが多い。

【0010】

振動問題を完全に排除することは決してできないので、発生している振動が許容レベルまで低減されることを保証することになる何らかの減衰特性をベアリングに同じく設けることが優先される。

【0011】

既に減衰特性を有し、同じく非常に高速で回転することができ、従って、ターボ機械に使用するのに特に適する液体ベアリングが公知である。

【0012】

しかし、液体ベアリングは、ローラーベアリングよりも大きいベアリング損失を発生する。更に、液体ベアリングは、非常に破壊的とすることができる不安定な挙動の傾向がある可能性がある。不安定な挙動のそのようなリスクは、液膜内のシャフトの回転に固有である。

【0013】

これが、ローラーベアリングも頻繁に使用される理由である。そのようなローラーベアリングの欠点、より具体的には、それらが全く又は実質的に全く減衰特性を持たないという事実を解決するために、それらは、多くの場合に、いわゆるベアリング減衰器要素と組み合わせて高速用途に使用される。

【0014】

ローラーベアリングは、少なくとも２つのリングから構成され、それらの間でローラー要素がこれらのリング内のランナーの上を転がる全てのベアリングを指すことに注意されたい。ローラー要素は、ボール形状、円筒、円錐、又はバレル形状とすることができる。

【0015】

第１の可能なベアリング減衰器要素は、剛性に対処してリングをこのリングとベアリングの間に正確な間隙、すなわち、減衰器間隙が存在するようにベアリングの周りに（又は内に）位置決めすることになる突出要素、すなわち、「かご」から構成されるいわゆる「かご形減衰器」である。この減衰器間隙には、薄膜、すなわち、減衰を担う「スクイーズ膜」が付加される。この薄膜に対して、程度の差はあっても、通常はオイル又は別のものである粘性液体が使用される。

【0016】

そのような「かご形減衰器」の例は、Ｆｏｕｄ Ｙ．Ｚｅｉｄａｎによる論文「回転する機械内のスクイーズ膜減衰器の設計及び応用」、第２５回ターボ機械シンポジウムの議事録、ターボ機械研究所、テキサスＡ＆Ｍ大学、１６９〜１８８頁、１９９６年に説明されている。

【0017】

剛性及び減衰特性の両方を調節することができるが、そのような「かご形減衰器要素」の欠点は、それが高価であるのみならず、特に軸線方向又は向きに多くの空間も占めることである。

【0018】

追加の欠点は、薄膜の厚みを決定する減衰器間隙の厚みは、望ましい減衰特性を得るために正確に決定されることが必要であるので、「かご形減衰器」の全ての構成要素を非常に正確な仕様に対して製造して仕上げることが必要であることである。

【0019】

ＵＳ ２００９２６３０５７には、代替ベアリング減衰器要素が説明されており、それによってワイヤＥＤＭ又はワイヤ放電機械加工を用いてローラーベアリングの１つのリング内にスリットが作られる。

【0020】

例えばオイルのような粘性液体でスリットを満たすことにより、薄膜減衰器（「スクイーズ膜減衰器」）が生成される。

【0021】

更に、スリットの形態は、減衰器の剛性及び従ってベアリング減衰器要素内のシャフトの支持の剛性を決定することになる一種の板バネを生成する。

【0022】

これは、これらのスリットが薄膜減衰器及び板バネを同時に生成することを意味する。

【0023】

バネ及び減衰器を１つの構成要素、すなわち、ローラーベアリングの内側リング又は外側リングに生成することは、コンパクトな設計をもたらすだけでなく、減衰器間隙が非常に正確に決定されることを可能にする。

【0024】

ＵＳ ２００９２６３０５７でのベアリング減衰器要素は、いくつかの欠点を有する。

【0025】

第１に、スリットは比較的長く、そのためにベアリング減衰器要素の効率的作動に必要であるスリットが常にオイルで完全に満たされることを保証することが可能ではない。

【0026】

第２に、複合減衰器及びバネシステムは、両者が非常に強く接続されるので、特定の減衰能力と組み合わされたある一定の剛性を達成するのが困難であることを意味する。

【0027】

ある一定の設計の複合バネ及び減衰器挙動は、予測することが非常に困難であり、多くの複雑なシミュレーションが必要であることが多い。

【0028】

更に、剛性及び減衰の特定の組合せを実現することができることは確かではない。

【0029】

複合減衰器及びバネシステムはまた、いくつかの同心薄膜減衰器を有する設計をもたらす。その結果、半径方向の力は、直列のいくつかの薄膜減衰器によって受け入れられることになり、そのためにどの薄膜減衰器も効果が落ちることになり、かつ減衰能力が低下する。

【0030】

更に、薄膜減衰器は交差させることができないので、分断設計を行うことも可能ではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0031】

【特許文献1】ＵＳ ２００９２６３０５７

【非特許文献】

【0032】

【非特許文献1】Ｆｏｕｄ Ｙ．Ｚｅｉｄａｎによる論文「回転する機械内のスクイーズ膜減衰器の設計及び応用」、第２５回ターボ機械シンポジウムの議事録、ターボ機械研究所、テキサスＡ＆Ｍ大学、１６９〜１８８頁、１９９６年

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0033】

本発明の目的は、上述の及び他の欠点のうちの少なくとも一方に対するソリューションを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0034】

本発明の目的は、回転する物体とリングを支持する支持物体との間に装着されたリングを含み、それによってリングが、軸線方向にリングの厚みを通してかつリングの半径方向内面及び外面から距離を置いて少なくとも３つのスリットを含むベアリング減衰器要素であって、スリットの少なくとも半分が、最大幅０．５ミリメートルを有する１又は２以上の減衰部分を有し、それによって減衰部分が同心であり、かつ重ならないことを特徴とする上記ベアリング減衰器要素である。

【0035】

本明細書での「スリット」は、溝、裂け目、又は切れ目などを指し、それによってこれらのスリットが軸線方向にリングの厚み全体を通って延びることが重要である。

【0036】

第１に、そのようなベアリング減衰器要素の利点は、それが非常にコンパクトであり、より具体的には、軸線方向に公知の「かご形減衰器」と比べて確かにコンパクトであることである。

【0037】

これは、いくつかの（一部の）スリットをより薄くすることにより、それらが減衰特性を有することになり、それによってそれらが他の（一部の）スリットのバネ特性から少なくとも部分的に切り離されるという利点を提供する。

【0038】

言い換えると、各々が主として別の特性、すなわち、主として減衰特性又は主としてバネ特性を有することになる異なるタイプの（一部の）スリットが存在する。

【0039】

それは、特定の剛性を減衰能力に影響することなく実現することができるようにベアリング減衰器要素の減衰特性がバネ特性にあまり結合されない設計をもたらす。

【0040】

更に、いくつかのスリットを使用することにより、それらは、それらを粘性液体で完全に満たすことができることを保証することができるように、より短く作ることができる。

【0041】

別の利点は、これらの減衰部分が重ならないことを避けることにより、同心緩衝膜減衰器が生成されず、そのためにこうして生成されたどの緩衝膜減衰器も最大の減衰能力を有することになる。

【0042】

好ましくは、スリットの少なくとも半分は、スリットの数が偶数である場合に１又は２以上の減衰部分を有し、スリットの数が奇数である場合に、全てのスリットが１又は２以上の減衰部分を有する。

【0043】

その利点は、ベアリング減衰器要素の設計を常に対称にすることができることである。

【0044】

好ましくは、スリットの少なくとも一部、好ましくは、どのスリットにも、軸線方向にリングの厚みを通る孔が両端に設けられる。

【0045】

この孔又はキャビティ又は穿孔などは、ベアリング減衰器要素の使用中にスリットの端部で生じる場合がある応力集中を緩和することになる。

【0046】

更に、そのような孔は、リングにスリットを生成するのに必要であることも多く、それによって第１にこれらの孔は、スリットをワイヤ放電機械加工によって切り取ることができるように、ワイヤをその後に通すために穿孔される。孔は、穿孔以外の技術、例えば、ダイ−シンク放電機械加工、レーザ穿孔などによって作ることができる。

【0047】

本発明の好ましい特徴により、少なくとも１つのスリットは、減衰部分の幅よりも大きい最小幅を有する１又は２以上のバネ部分を有する。

【0048】

スリットのバネ部分に対する最小幅を与えることにより、ある一定の可撓性又はバネ機能を有することになる、言い換えれば、ある一定の剛性を有することになる構造をリングに設けることができる。

【0049】

実際に、スリットは、狭すぎるか又は細すぎるスリットが振動によって過度に急速に閉じられ、従って、可撓性がほとんどないように、それらが振動によって閉じられるまで可撓性を有する。バネ部分に対する最小幅を保証することにより、これは回避することができる。

【0050】

実際的な実施形態では、１又は２以上のスリットの減衰部分の少なくとも一部は、粘性液体で満たされる。

【0051】

全てのスリットの全ての減衰部分が粘性液体で満たされることは勿論除外されない。

【0052】

これは、これらのスリット内に薄膜減衰器を生成することになる。そのような薄膜減衰器の支援により、例えばゴムの支援による他のタイプの減衰ではいつも可能とは限らない限られた空間内での比較的高い減衰を達成することができる。

【0053】

好ましい実施形態では、減衰部分の合計長さを可能な限り長くすることができることを保証する方策が講じられる。

【0054】

これは、例えば、スリットのバネ部分が減衰部分と少なくとも部分的に重なることを確実にすることにより、又は減衰部分がバネ部分よりもリングの中心又は中間点から遠く離れているので可能である。

【0055】

本発明はまた、ローラーベアリング又は液体ベアリングに関連し、それによってローラーベアリング又は液体ベアリングの内側リング又は外側リングは、本発明によるベアリング減衰器要素を含む。

【0056】

本発明はまた、圧縮器要素に関連し、それによってそれは、気体を圧縮するように設定された圧縮器要素の回転子のシャフト上に装着される本発明による少なくとも１つのベアリング減衰器要素を含有する。

【0057】

本発明はまた、本発明によるベアリング減衰器要素を製造する方法に関連し、それによって本方法は、以下の段階：穿孔、レーザ穿孔、及び／又はダイ−シンク放電機械加工による軸線方向にリングの厚みを通る孔の生成と、ワイヤ放電機械加工又は研磨ワイヤ切断による孔の間のスリットの生成との段階を含む。

【0058】

本発明の特徴をより良く示すことを意図して、本発明によるベアリング減衰器要素、そのようなベアリング減衰器要素を備えたベアリング及び圧縮器要素、及びそのようなベアリング減衰器要素を製造する方法の少数の好ましい変形を添付図面を参照していずれの制限する性質もなく一例として以下に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0059】

【図1】回転子のシャフトの周りで圧縮器要素に装着された本発明によるベアリングの概略図である。

【図2】図１のベアリング減衰器要素の概略斜視図である。

【図3】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。

【図4】図３の変形を示す図である。

【図5】図３及び図４の代替実施形態を示す図である。

【図6】図３及び図４の代替実施形態を示す図である。

【図7】図３及び図４の代替実施形態を示す図である。

【図8】図３及び図４の代替実施形態を示す図である。

【図9】図３及び図４の代替実施形態を示す図である。

【図10】図３及び図４の代替実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0060】

図１は、本発明によるローラーベアリング３によって圧縮器要素２内に支持された回転子シャフト１の一部を概略的に示している。提示のローラーベアリング３の代わりに、液体ベアリングを適用することができる。

【0061】

圧縮器要素２は、例えば、スクリュー圧縮器要素又はターボ圧縮器要素とすることができる。

【0062】

ローラーベアリング３は、ローラー要素５がその間にある内側リング４ａ及び外側リング４ｂを含み、それによってこの場合の外側リング４ｂは、本発明によるベアリング減衰器要素６として作られる。

【0063】

ローラーベアリング３の内側リング４ａは、本発明によるベアリング減衰器要素６として作ることも勿論可能である。

【0064】

ベアリング減衰器要素６を有するベアリング３は、気体を圧縮するように設定された圧縮器要素２の回転子のシャフト１上に装着される。

【0065】

ベアリング減衰器要素６は、概要が図２にかつ断面が図３に示されている。

【0066】

これらの図から明らかなように、ベアリング減衰器要素６はリング７を含む。

【0067】

本発明にとって必ずしも必須ではないが、好ましくは、このリング７は金属で作られる。ローラーベアリング３を製造することができる材料は、ベアリング減衰器要素６をそこから製造するのに適している。

【0068】

いくつかのスリット８は、リング７に既に作られたものである。

【0069】

本発明により、少なくとも３つのスリット８があり、図２及び図３の例では、８つのスリット８がある。

【0070】

これらのスリット８は、軸線方向Ｘ−Ｘ’にリング７の厚みＡ全体を通して作られる。

【0071】

本発明により、スリット８は、リング７の半径方向内面及び外面９ａ、９ｂから距離を置いており、そのためにスリットは、これらの面９ａ、９ｂのうちの１つで終わらず又は始まらない。

【0072】

これらのスリット８のうちの半分は、ベアリング減衰器要素６の特定の減衰能力を生成する減衰部分８ａを有し、それによってこれらの減衰部分８ａは、幅が最大０．５ミリメートル、この場合は例えば０．１５ミリメートルである。

【0073】

この場合に、これらのスリット８のうちの４つは、その全長にわたって幅が０．１５ミリメートルであり、それは、減衰部分８ａがスリット８全体を構成することを意味する。他の４つのスリット８ｂは、より幅広である。

【0074】

勿論、これら４つのスリット８のうちの１又はいくつかの部分のみが最大０．５ミリメートル幅であること、及びこれらのスリット８の他の１又は複数の部分がより幅広であることも可能である。

【0075】

一部のスリット８は、幅がそれらの全長にわたって最大０．５ミリメートルであり、いくつかの他のスリット８は、幅が部分的に最大０．５ミリメートルであり、他のスリット８は、幅がそれらの全長にわたって０．５ミリメートルよりも広い。減衰部分８は、幅が例えば最大０．２５ミリメートルとすることができる。

【0076】

スリットの減衰部分８ａ、すなわち、スリット８の狭い部分は、同心であり、かつ重ならない。

【0077】

この場合の「同心」は、リング７’の軸線１０の中間点１０又は中心１０に関して同心であることを意味するが、それは本発明にとって必須ではない。減衰部分８ａも、別の点に関して同心である可能性がある。

【0078】

このようにして、圧縮器要素２に装着する前では、ベアリング減衰器要素６の減衰部分８ａは、例えば、幾何学的に決定された中間点に対していくらかシフトされた点に関して同心とすることができ、それによってシャフトとシャフトに取り付けられた全てのものの重さによって撓んだ後の装着条件では、減衰部分８ａは、リング７の幾何学的な中間点１０に関して同心であることが保証される。

【0079】

必須ではないがこの場合に、減衰部分８ａは、リング７の軸線１０の８０％よりも多くを取り囲み、一例では９０％よりも多く、より具体的には約９５％を囲んでいる。減衰部分８ａによって囲まれたリング７の軸線１０の部分が大きいほど、ベアリング減衰器要素６の減衰能力が大きくなる。この構成により、コンパクト設計で減衰能力が十分に大きいベアリング減衰器要素８を実現することが可能であり、それは、ベアリング減衰器要素６自体及びベアリング３又はそれが適用される圧縮器要素１の両方のコストを低く抑制することを支援することになる。それらは重ならないので、直列のいくつかの緩衝薄膜減衰器による問題は回避することができる。

【0080】

本発明の好ましい実施形態により、少なくとも１つのスリット８は、この場合は例えば０．５ミリメートルである減衰部分８ａの幅よりも大きい最小幅を有する１又は２以上のバネ部分８ｂを有する。

【0081】

バネ部分８ｂは、幅が少なくとも０．３ミリメートルであることが好ましい。

【0082】

これらのバネ部分８ｂは、ベアリング減衰器要素８の剛性を決定することになる言わば一種の板バネを生成することになる。

【0083】

スリット８の少なくとも半分は、１又は２以上のそのようなバネ部分８ｂ又は幅広部分を含むことが好ましい。

【0084】

この場合に、スリット８のうちの半分、すなわち、４つのスリット８は、この場合は０．５ミリメートルである減衰部分８ａの幅よりも大きい幅を有するバネ部分８ｂから完全に構成される。

【0085】

ここではまた、例えば、スリット８は、それらの長さの一部にわたって幅が僅か０．５ミリメートルであること、及び例えばそれらの長さの他の部分にわたってより狭いことが可能である。スリット８は、それらの長さの一部にわたって幅が０．５ミリメートルである代わりに、幅が（少なくとも）０．３ミリメートルであることも可能である。

【0086】

図２と図３の断面図とに示すように、バネ部分８ｂ、すなわち、幅広部分は、減衰部分８ａと少なくとも部分的に重なる。

【0087】

「重なるスリット」は、リング７の中間点１０又は中心１０を通って延びる線が、問題となっているスリット８と交差することを意味する。

【0088】

好ましくは、バネ部分８ｂは、減衰部分８ａと少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも８５％重なっている。図示の例では、これは更に９５％よりも多い。この利点は、減衰部分８ａを可能な限り長くすることができることである。

【0089】

リング７の厚みＡを通って軸線方向Ｘ−Ｘ’に延びるスリット８は点対称であり、かつリング７の軸線１０又は中間点１０又は中心１０に関して回転対称であることも図２及び図３から推測することができる。

【0090】

そのような設計により、ベアリング減衰器要素６の製造が簡素化される。

【0091】

スリット８は、両端１１にリング７の厚みＡを通って軸線方向Ｘ−Ｘ’に孔１１が設けられる。

【0092】

既に指摘したように、これらの孔１１は、ベアリング減衰器要素６の使用中にスリット８の端部１１に生じる応力を軽減する応力低減機能を有する。

【0093】

これらの孔１１の寸法は、スリット８の幅の２倍よりも大きい、好ましくは３倍の直径を有するこれらの孔１１を通って円筒が嵌合するようなものである。この場合に、例えば、孔１１を通って嵌合する円筒の直径は、２ミリメートルである。

【0094】

この場合に、孔１１は液滴又は涙形状である。それは本発明にとって必須ではなく、孔１１は円形であることも可能であるが、孔１１を液滴又は涙形状にすることにより、そこでの応力集中を低減することができる。

【0095】

本発明の好ましい特徴により、１又は２以上のスリット８の減衰部分８ａの少なくとも一部は、例えば合成オイルなどのような粘性液体で満たされる。

【0096】

その結果、薄膜減衰器が生成されることになり、これは、ベアリング減衰器要素６、特にスリット８の減衰部分８ａが減衰能力を有することになることを保証することになる。

【0097】

この目的のために、リング７には、１又は２以上の液体入口１２が設けられ、粘性液体は、これを通って１又は２以上のスリット８の１又は２以上の減衰部分８ａに供給することができる。

【0098】

この場合に、リング７には８つのそのような液体入口１２が設けられるが、それは本発明にとって必須ではない。

【0099】

液体入口１２は、半径方向外面９ｂでスリット８に続く半径方向の穿孔の形態である。穿孔は、半径方向内面９に続いていない。

【0100】

これらの液体入口１２を通って、スリット８の全ての減衰部分８ａにこれらの部分が液体で満たされるように液体を供給することができる。本発明にとって必ずしも必須ではないが、この場合に、減衰部分８ａから構成されるスリット８毎に２つのそのような液体入口１２が存在する。この利点は、スリット８全体が確実に液体で満たされることである。

【0101】

いくつかのスリット８があるので、スリット８はそれほど長くなく、あらゆるスリット８が粘性液体で完全に満たされることを保証することができる。

【0102】

リング７にはまた、リング７の半径方向外面９ｂにリング形状溝１３が設けられ、粘性液体を例えば圧縮器要素１に設けられた液体サプライ１４を通じて液体入口１２及び従ってスリット８の問題となっている減衰部分８に誘導する。

【0103】

穿孔が半径方向内面９ａに位置付けられることは排除されず、それによってリング形状溝１３は、半径方向内面９ａに設けられる。

【0104】

粘性液体がスリット８から迅速に流出することを避けるために、ベアリング減衰器要素６には、スリット８の開口端の隣に位置付けられる１又は２以上のシールが設けられる。これらのシールは図示していない。

【0105】

ベアリング減衰器要素６の作動は、以下の通りに非常に単純である。

【0106】

圧縮器要素２の作動中に、回転子が回転する結果として振動があることになる。

【0107】

これらの振動は、薄膜減衰器の作動により、オイルで満たされたスリット８の減衰部分８ａによって少なくとも部分的に減衰されることになる。

【0108】

仮に振動を十分に減衰することができないことが明らかである場合に、板バネとして作用するスリット８のバネ部分８ｂは、振動を受け入れ、かつそれらが機械１内で継続し、このようにして損傷を引き起こす可能性があることを回避することになる。

【0109】

上述の例では、スリット８の減衰部分８ａは幅が０．１５ミリメートルであるが、スリット８の減衰部分８ａを他の幅にすることは排除されない。計算モデルを用いて、減衰部分８ａの幅及びリング７の軸線方向の厚みは、ある一定の望ましい減衰を実現するように決定することができる。この場合に、リング７の軸線方向の厚みは、例えば３２ミリメートルである。リング７の内径は５５ミリメートルであり、リング７の外径は１００ミリメートルである。この場合に、ベアリング減衰器要素６は、内側に装着されたタイプＮＵ２１１の単列円筒ローラーベアリングを減衰させるのに使用される。

【0110】

この利点は、供給する必要がある粘性液体がより少なくなるように、減衰部分８ａから漏れる可能性がある粘性液体がより少なくなり、減衰能力をより良く保証することができることである。

【0111】

上述の例では、スリット８のバネ部分８ｂは幅が０．５ミリメートルであるが、バネ部分８ｂを別の幅にすること、好ましくは減衰部分８ａの幅よりも少なくとも２倍広く、より好ましくは少なくとも３倍広くすることは除外されない。

【0112】

この利点は、より優れたバネ特性を達成することができることである。実際には、スリット８のバネ部分８ｂは、スリット８が「閉じる」まで振動を受け入れることができるに過ぎず、これは、より広いスリット８はより大きい振動を受け入れることができることを意味する。

【0113】

図２及び図３に示すような本発明によるベアリング減衰器要素８の製造の方法は、以下の段階：穿孔、レーザ穿孔、及び／又はダイ−シンク放電機械加工による軸線方向Ｘ−Ｘ’にリングの厚みＡを通る孔１１の生成と、ワイヤ放電機械加工又は研磨ワイヤ切断による孔１１の間のスリット８の生成との段階を含む。

【0114】

スリット８の生成のために、機械のワイヤは、第１の段階で設けられた孔１１を通って誘導されることになる。

【0115】

スリット８毎に、機械のワイヤは、延伸されるか又は再度装着される必要があることになる。従って、構成−技術的には、スリット８ができるだけ少ないベアリング減衰器要素６を製造することが好ましく、その理由は、それによって製造時間が大幅に短縮するからである。

【0116】

図４は、図３の変形を示しており、それによって相違点は、液体入口１２の形態にある。穿孔は、それらがスリット８を交差する場所で狭くなる。この実施形態の残りは、図３の実施形態と同一である。

【0117】

図５は、更に別の変形を示しており、それによってこの場合に、幅広スリット８ｂは適応形態を有し、この場合はＳ字形部分１５が設けられる。この形態は、応力を徐々に受け入れるように最適化される。それは、スリット８ｂが減衰能力を持たず、そのためにその形態をベアリング減衰器要素６の減衰能力に悪影響を与えることなく適応させることができるので可能である。

【0118】

この実施形態では液体入口１２を示していないが、液体入口１２は、例えば、図３又は図４の形態で存在することができることは言うまでもない。

【0119】

図６は、図３の更に別の実施形態を示し、それによって相違点は、スリット８の端部１１にある孔１１の形態にあり、孔は、ここでは液滴又は涙形状ではなく円形である。

【0120】

更に、スリット８の端部１１は、リング７の半径方向内面又は外面９ａ、９ｂに向けて曲がっており、その目的は、減衰効果に影響を与えないことである。

【0121】

図７の変形は、４つのスリット８のみを有するベアリング減衰器要素６に関連し、それによって全てのスリット８に３つの孔１１ａ、１１が設けられ、１つが全ての端部に、１つの孔１１ａがスリット８の中間にある。

【0122】

どのスリット８も、幅広のバネ部分８ｂ及び幅狭の減衰部分８ａの両方を有し、それによってスリット８の中間にある孔１１ａが、分割又は移行をマーク付けする。

【0123】

スリット８の中間にある孔１１ａは除外することができる。全ての孔１１、１１ａを除外することも可能である。スリット８がワイヤ放電機械加工によって実現される場合に、全てのスリットに少なくとも１つの孔１１が設けられ、ワイヤを延伸可能にする必要があることは明らかである。

【0124】

１つのスリット８内でバネ部分８ｂを減衰部分８と組み合わせることにより、ベアリング減衰器要素６には、先行する実施形態よりも少ないスリット８を生成することができる。

【0125】

スリット８が少ないので、ワイヤ放電機械加工又は研磨ワイヤ切断によるベアリング減衰器要素６の製造は時間があまりかからず、その理由は、ワイヤには延伸又は再装着があまり必要でないためである。

【0126】

更に、この組合せは、１つの減衰部分８ａの長さが直前の実施形態よりも長くならないことを意味し、結果として依然として減衰部分８ａ全体を確実にオイルで満たすことができる。

【0127】

図７では、減衰部分８ａは内側に、すなわち、中心１０により近く位置付けられ、バネ部分８ｂは外側に位置付けられるが、逆も同様とすることができる。減衰部分８ａが外側に位置付けられる場合に、合計減衰能力を僅かに大きくすることが可能である。

【0128】

図８は、図７の変形であり、それによってこの場合にスリット８の端部の孔４４は、ここでも液滴又は涙形状である。これは、図８による変形が図７による実施形態よりもコンパクトに作ることができるという利点を有する。

【0129】

図７及び図８の変形では、減衰部分８ａは、バネ部分８ｂよりもリング１０の中心１０又は中間点１０から更に離れ、これらの減衰部分８ａの長さが長くなっている。

【0130】

図７及び図８の変形が４よりも多いスリット８、すなわち、６つのスリット又は更にそれよりも多いスリットを有することが除外されないことは明らかである。

【0131】

図９は別の変形を示している。

【0132】

このベアリング減衰器要素６のスリット８の設計はあまりコンパクトではないが、この場合に、減衰特性とバネ特性の完全な分離が実際に可能である。

【0133】

６つのスリット８があり、それによってあらゆるスリット８は、湾曲した又は曲がったバネ部分８ｂ、円形セグメントの形状を有する減衰部分８ａ、及び湾曲した又は曲がったバネ部分８ｂに順番に有する。スリット８の端部には孔１１が設けられる。図１０とは異なり、図９には孔１１ａは設けない。

【0134】

連続するスリット８のバネ部分８ｂは、言わば互いに入れ子になっている。

【0135】

湾曲した又は曲がったバネ部分８ｂは、発生する応力を最大に低減するように設計される。

【0136】

図９に示すように、減衰部分８ａは、バネ部分よりもリング７の中心１０又は中間点１０の近くに位置付けられる。

【0137】

図１０は、非常に類似した設計を示し、それによって減衰部分８ａは、リング７の中心１０又は中間点１０から僅かに遠くに位置付けられる。これに加えて、どのスリット８にも、４つの孔１１、１１ａ、すなわち、スリット８の両端の２つの孔１１と、バネ部分８ｂと減衰部分８ａの間にある移行部ごとの孔１１ａとが設けられる。

【0138】

図９の実施形態ではスリット８の端部に孔１１を設け、バネ部分８ｂと減衰部分８ａの間にある移行部毎に孔１１ａを設けることができるのと類似の方法で、孔１１、１１ａが設けられないことも可能である。

【0139】

図９及び図１０の設計は、図３から図８の設計ほどコンパクトではないが、これら２つの実施形態の利点は、バネ特性と減衰特性が完全に切り離されることであり、これは、適切なバネ部分８ｂがある一定の剛性を達成するように設計され、これとは無関係に、減衰部分８ａが、望ましい減衰能力を達成するように設計することができることを意味する。

【0140】

本発明にとって必須ではないが、先行する全ての実施形態では、減衰部分８ａと、減衰部分８ａの最も近くに位置付けられたリングの半径方向面９ａ、９ｂとの間の距離は、この半径方向面９ａ、９ｂの半径の１５％よりも大きく、好ましくは２０％よりも大きい。

【0141】

これは、スリット８がこれらの半径方向面９ａ、９ｂに近すぎるように位置付けられないという利点を有する。

【0142】

図３から図８の実施形態では、分断設計が可能である。

【0143】

これは、スリット８の減衰部分８が交差されてはならず、そうでなければ減衰部分が相殺されるので、ベアリング減衰器要素６が、減衰部分８ａと交差しない分割平面１６を有する２つの部分ら構成されることを意味する。

【0144】

そのような分割平面１６は、図３から図８に示されている。対称性により、全ての実施形態では複数の分割平面１６が可能なことは明らかである。

【0145】

そのような分断設計の利点は、ベアリング減衰器要素６の装着又は設置を圧縮器全体を分解することなく行うことができることであり、その理由は、回転子シャフト１の端部に沿って摺動させる必要があるベアリング減衰器要素６の代わりにベアリング減衰器要素６の両方の構成要素を回転子シャフト１の周りに配置することができるからである。

【0146】

本発明は、例として説明して図面に示した実施形態に決して限定されず、むしろ本発明によるベアリング減衰器要素、そのようなベアリング減衰器要素を備えたベアリング及び圧縮器要素、及びそのようなベアリング減衰器要素を製造する方法は、本発明の範囲から逸脱することなく全ての種類の形態、寸法、及び変形に実現することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】