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JP2002535571A - 柔軟なベアリング支持体 - Google Patents

柔軟なベアリング支持体

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Publication number
JP2002535571A
JP2002535571A JP2000595069A JP2000595069A JP2002535571A JP 2002535571 A JP2002535571 A JP 2002535571A JP 2000595069 A JP2000595069 A JP 2000595069A JP 2000595069 A JP2000595069 A JP 2000595069A JP 2002535571 A JP2002535571 A JP 2002535571A
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JP
Japan
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annular
support
bearing
ring
case
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000595069A
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English (en)
Inventor
トレマイン，エリック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pratt and Whitney Canada Corp
Original Assignee
Pratt and Whitney Canada Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Pratt and Whitney Canada Corp filed Critical Pratt and Whitney Canada Corp
Publication of JP2002535571A publication Critical patent/JP2002535571A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162—Bearing supports
    • F01D25/164—Flexible supports; Vibration damping means associated with the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ラジアルベアリング（１８）を支持するとともに、固定支持体（１２）に対するベアリング（１８）の径方向の膨張および横方向の変位に対応し、かつベアリング（１８）の振動を減衰する環状支持体に関する。環状の支持体（２２）は、内部にベアリング（１８）を支持する環状のケース（２４）と、軸方向に離間されるとともに複数の柔軟なビーム（４６）によって連結された第１と第２のリングを有するカンチレバー式支持体（２６）と、を含む。第１のリングは、カンチレバー式支持体（２６）から径方向内向きに離間された環状のケース（２４）に連結されているとともに、第２のリングは、固定支持構造体（１２）に連結されており、環状支持体が固定支持構造体（１２）に支持される一方で、ビーム（４６）の柔軟性によって環状ケース（２４）が短い距離だけ横方向に移動可能となっている。柔軟性は、ビーム（４６）の数、幅、および厚さの組み合わせの選択によって調整される。供給管路（４５）が、２つの隣接するビーム（４６）の間で、潤滑流体を供給するために環状のケース（２４）に接続可能となっている。本発明は、回転機構、特に航空機のタービンエンジンなどの高速回転機械に広く適用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ベアリング支持構造体に関し、特に、径方向の膨張と横方向の変位
に対応するとともに、固定支持体に対するラジアルベアリングの横方向の振動を
減衰させる環状の支持体に関する。
【０００２】
【背景技術】
回転軸のラジアルベアリングは、同心状に正確に整列していることが要求され
る。しかし、用途によって、プレシジョンベアリングを使用しただけではこのよ
うな必要条件を確実に満たすことができない場合がある。特に、回転軸が、３つ
またはそれ以上のラジアルベアリングによって回転可能に支持されている場合に
そうである。整列のずれは、必然的に回転軸の小さな径方向変位を生じさせ、こ
れにより、回転部品と固定部品との間に摩擦力が生じる。従って、ベアリングの
早期故障が起こるおそれがある。
【０００３】 動的な必要条件を考慮すると、比較的高い回転速度で駆動されるタービン軸な
どの回転軸では、プレシジョンベアリング部品とともに効果的なベアリング潤滑
装置を使用することが必要である。高い回転速度での動作において、回転部品の
不均衡状態によって主に生じる高周波の径方向軸変位によって、回転軸が可聴の
うなり音つまり騒音を発する場合がある。多くのロータリジャーナル用途では、
ジャーナルの所望なまたは必要な速度範囲に対応してベアリングおよびそのハウ
ジングが共振しない設計となるように、ベアリングのスパン、ジャーナルの寸法
、またはベアリングの特性を変更することができない。よって、ベアリングの初
期故障および高価な整備や修理をなくすように、回転軸の変位および振動を取り
除くことができるベアリングハウジングアセンブリを提供することが必要である
。
【０００４】 従って、ベアリングの横方向の変位に対応し、かつ固定支持構造体に対してベ
アリングの横方向の振動を減衰するために、静的および動的な用途の両方で柔軟
なベアリング構造体が望ましい。
【０００５】 柔軟なベアリング支持構造体を提供するために、産業において努力がなされて
きた。例としては、１９８４年７月３日にシーベルト等に付与された米国特許第
４，４５７，６６７号、名称「ロータセンタリング手段を有する粘性ダンパ」が
挙げられる。シーベルトは、この特許で、軸のベアリングロータが航空機の操作
中に粘性ダンパのリザーバの底部壁に接触しないように、航空機のガスタービン
エンジンの粘性減衰ベアリングにおいてセンタリングスプリングを用いることを
開示している。センタリングスプリングのばね率は、粘性ダンパ内で必要な移動
量を確保しながら、ケースに対するロータの相対的移動が最小になるように最適
化されている。センタリングスプリングは、粘性ダンパを支持するように個々に
組み付けられたスプリングロッドの群を含む。よって、この構造体の組立にはか
なりの時間および労力が必要となる。もう一つの問題は、ベアリングが粘性ダン
パとセンタリングスプリングの両方によって実際に支持されるので、ベアリング
の柔軟性つまり柔らかさは、これらの２つの支持構造体の組み合わせによるもの
だということである。所定の必要条件を満たすように、ベアリングの柔軟性つま
り柔らかさを正確に調整することは困難である。
【０００６】 他の例として、１９７６年９月７日にスード等に付与された米国特許第３，９
７９，１５５号、名称「柔軟な減衰ベアリング支持体」では、スードは、柔軟な
減衰ベアリング支持体を開示しており、このベアリング支持体は、ベアリングを
固定フレーム内に支持する可動部材と、可動部材をフレームから懸吊するととも
にベアリングを軸に対してセンタリングする柔軟なスプリング装置、ベアリング
の応答を減衰するためにフレームと可動ハウジングとの間の地点に押し込められ
た均一な流体フィルム、およびロータ構造体の静荷重を支持するために可動部材
に作用するように軸の中心線の下に配置された少なくとも１つの補助スプリング
を含む。このような構成は、ロータ支持体の静荷重を支持する追加の補助スプリ
ングの他は、米国特許第４，４５７，６６７号でシーベルトによって教示されて
いるのと同様の原理に従って動作する。スードが開示するベアリング支持体も、
ベアリング支持体の柔軟性つまり柔らかさを正確に計算して調整することが困難
であるという問題を有する。独立したスプリングビームではなく、スプリングビ
ームの群が、ダンパの一部である可動部材と一体に設けられている。従って、柔
軟性を調整するためにスプリングビームを交換する際には、可動部材を交換する
ことが必要となる。スプリングビームは、軸方向に延在するとともに、可動部材
から径方向よりはむしろ軸方向に離間されたフレームに支持されている。
【０００７】 さらに他の例は、１９９２年１１月１０日にニューランドに付与された米国特
許第５，１６１，９４０号、名称「環状支持体」に開示されている。この特許で
は、ニューランドは、軸方向に離間された第１および第２の軸方向支持リングを
含む環状の支持体を開示しており、第１および第２の軸方向支持リングは、リン
グの周辺部に亘って等距離で離間された複数の細長い伝達部材によって連結され
ている。伝達部材は、第１および第２の断面慣性曲げモーメントを有するように
形状づけられており、第２の慣性モーメントは、第１の慣性モーメントよりも大
きさが少なくとも一桁大きい。伝達部材は、各伝達部材の第１の慣性モーメント
を定める軸が、環状支持リングの周辺部に正接するように方向づけられている。
よって、伝達ビームは、一方または他方のリングが径方向に移動すると、比較的
容易に径方向に曲がるが、横方向すなわち局部的な周方向平面における周方向の
変位に対しては比較的曲がらない。伝達要素の慣性モーメントの選択的な方向付
けによって、この特許に開示された環状支持体は、第１と第２のリング間の関連
した移動のほとんどを防ぐ一方で、示差温度条件によって一般に生じる均一な径
方向膨張差を可能にする。従って、環状支持体は、横方向の変位や振動の減衰に
対応するために適用することができないことは明らかである。
【０００８】 横方向の変位に対応するとともに横方向の振動を減衰し、従来技術の難点を克
服する柔軟なベアリング支持構造体が求められている。
【０００９】
【発明の開示】 本発明の１つの目的は、固定支持構造体に対するベアリングの径方向の膨張と
横方向の変位に対応するとともに、ベアリングの振動を減衰するベアリング支持
構造体を提供することである。
【００１０】 本発明の他の目的は、動的な必要条件に対して調整可能である、柔軟なベアリ
ング支持構造体を提供することである。
【００１１】 本発明の１つの形態では、支持構造体に対するベアリングの径方向の膨張およ
び横方向の変位に対応し、かつベアリングの振動を減衰する環状支持体が提供さ
れており、この環状支持体は、 前記ベアリングを内部に径方向で支持するように設けられた環状ケースと、 第１のリングと第２のリングとの間に一体に延在する複数のビームを備えたカ
ンチレバー式支持体と、を有し、前記第１のリングは、環状ケースと同心状でか
つ該環状ケースに連結されており、前記第２のリングは、前記第１のリングから
軸方向に離間されており、かつ該第１のリングと実質的に同軸であり、前記第２
のリングは、前記支持構造体に固定されており、 前記各ビームは、周方向に離間されているとともに、前記ベアリングの中心軸
に対して周方向に方向づけられた第１の横方向曲げ軸と、該第１の曲げ軸に対し
て垂直に方向づけられた第２の横方向曲げ軸と、の両方を中心に比較的柔軟とな
っており、前記環状のケースは、前記支持構造体に対して前記カンチレバー式支
持体のみによって支持されており、これにより、前記径方向の膨張および横方向
の変位に対応し、かつ前記振動を減衰するように、前記環状ケースと前記支持構
造体との間に柔軟性が提供されている。
【００１２】 前記環状ケースは、好ましくは、前記ベアリングを内部に収容する円筒状部分
と、該円筒状部分から径方向、軸方向、かつ外向きに延在するとともに、前記第
１のリングに連結された延長部と、を含む。前記第１のリングと前記第２のリン
グは、同様の直径を有していてもよい。
【００１３】 前記環状ケースは、好ましくは、軸方向で前記第１のリングと前記第２のリン
グの間に位置している。
【００１４】 前記各ビームは、好ましくは、軸方向変位に対して個々に柔軟性を有しておら
ず、これにより、前記カンチレバー式支持体が、全体として、前記中心軸に対し
て垂直に方向づけられた全ての横方向曲げ軸を中心とする柔軟性を有していない
。これらのビームは、好ましくは、同一とすることができる。
【００１５】 前記環状ケースは、好ましくは、前記ベアリングを内部に収容する環状のベア
リング支持部材を含み、該環状のベアリング部材は、前記円筒状部分から径方向
内向きに離間されているとともに、該円筒状部分と同軸に設けられている。複数
の支持ストラットが、軸方向に延在するとともに前記円筒状部分および前記環状
ベアリング支持部材に連結されていてもよい。前記環状のベアリング支持部材は
、好ましくは、前記ベアリングを潤滑するための潤滑流体を受け入れる流体流路
を含んでいる。供給管路を収容するように設けられた開口部が前記円筒状部分に
提供されており、該供給管路は、隣接する２つのビーム間で径方向内向きに延在
し、かつ潤滑流体を供給するために前記環状ベアリング支持部材の流体流路と連
通している。
【００１６】 本発明に係る環状支持体は、固定支持構造体と、単純なジャーナルまたは油減
衰ベアリングとすることができるベアリングと、の間に設置可能な単純な機械的
構造体である。この有利な構造体は、ベアリングの静的な変位および動的な振動
だけでなく、固定支持体とベアリングとの間の熱膨張にも対応する柔軟な支持体
を提供する。さらに、環状の支持体は、ベアリングに潤滑流体を供給する供給管
路の接続を容易とする。カンチレバー式支持体の柔軟性は、含まれるビームの数
、幅、および厚さの組み合わせの選択によって決定される。柔軟な環状支持体は
、所定の動作状態の必要条件を満たすようにカンチレバー式支持体を変更するこ
とによって調整可能である。この環状支持体は、回転機構、特に、航空機のター
ビンエンジンなどの高速回転機械に広く適用可能である。
【００１７】
【発明を実施するための最良の形態】
図面、特に図１を参照すると、ガスタービンエンジンの一部１０の軸方向断面
が示されている。この部分は、ロータ軸１４の固定支持構造体を提供する環状の
ケース壁１２を含んでいる。ロータ軸１４は、エンジン軸１６と同心状に配置さ
れているとともにベアリング１８によって支持されている。
【００１８】 ベアリング１８は、軸１４と環状のベアリング軌道輪２０の間に設けられてお
り、ベアリング軌道輪２０は、ロータ軸１４を適切に位置決めするようにエンジ
ン内にしっかりと固定される必要がある。また、環状のベアリング軌道輪２０は
、環状の支持アセンブリ２２に接続されている。環状支持アセンブリ２２は、内
部にベアリング軌道輪２０を径方向に支持するための環状ケース２４と、ケース
壁１２に対する径方向の膨張および横方向の変位に対応するとともにベアリング
１８の振動を減衰するように、環状ケース２４とケース壁１２をカンチレバー式
に連結するカンチレバー式支持体２６と、を含む。
【００１９】 図２は、図１の矢印Ａの方向からの正面図である。環状ケースは、組立てられ
ていない状態で示されている。図１に示すように、環状ケース２４は、環状のベ
アリング支持部材２８を有し、この支持部材内にベアリング軌道輪２０がしっか
りと設置および支持されている。（図７により明瞭に示されているように）ベア
リング１８を潤滑する潤滑流体を受け入れる流体流路として、環状のチャネル２
９がベアリング支持部材２８に形成されている。環状ベアリング支持部材２８は
、環状ケース２４の円筒状部分３０から径方向内向きに離間されているとともに
、複数の接線支持ストラット３２によってその内部に支持されている。各接線支
持ストラット３２は、円筒状部分３０とベアリング支持部材２８とを接続するよ
うに軸方向に延在する。環状ケース２４は、さらに、図１により明瞭に示されて
いる延長部３４を含み、この延長部３４は、カンチレバー式支持体２６に連結可
能に、円筒状部分３０から径方向、軸方向、かつ外向きに延在する。
【００２０】 図１に示すように、延長部３４の端部は、径方向外向きに延在してから曲がり
、続いて軸方向外向きに延在しており、径方向部分３１と軸方向部分３３を含む
Ｌ字型断面を有するリングを形成する。複数の穴３５が径方向部分３１に形成さ
れており、これらの穴３５は、連結ボルトを受け入れるように周方向に等間隔で
離間されている。図１で示すように、カンチレバー式支持体２６をセンタリング
するために、環状のショルダ部３７が、軸方向部分３３の反対側で径方向部分か
ら突出している。円筒状部分３０の端部には、穴４４を備える複数の耳４２が設
けられており、これらの耳４２は、連結ボルトを受け入れるように周方向に等間
隔で離間されている。
【００２１】 同様に図１に示すように、シール設置部材４１を収容するように、円筒状部分
３０と延長部３４の接合部周辺に環状ショルダ部と溝構造体３９が一体に形成さ
れている。
【００２２】 環状ベアリング支持部材２８の径方向インレット４３は、潤滑流体の供給に使
用される供給管路４５を接続するように、チャネル２９と連通している。円筒状
ポート４７が、インレット４３と整列して円筒状部分３０から径方向に延在して
おり、供給管路４５が環状ケースを通ってインレット４３に接続されることを可
能としている。図１に示すように、供給管路４５とポート４７の間には、供給管
路４５を固定するためのねじ式接続部が設けられている。
【００２３】 図３，図４には、組み立てられていない状態のカンチレバー式支持体が示され
ている。カンチレバー式支持体２６は、第１のリング４８と第２のリング５０と
の間に一体に延在する複数の細長いビーム４６を含む。第１のリング４８と第２
のリング５０のそれぞれは、穴４４を備える複数の耳４２を有し、これらの耳４
２は、連結ボルトを受け入れるように周方向に等間隔で離間されている。第１お
よび第２のリング４８，５０は、軸方向に離間されているとともに、実質的に同
軸であり、かつカンチレバー式支持体を環状ケース２４と組み合わせたときに第
１のリング４８が環状ショルダ部３７にぴったりとはまるように、環状ショルダ
部３７に対応する等しい直径を有する。各ビーム４６は、周方向に等距離で離間
されている。各ビーム４６は、図７に示すように、エンジン軸１６に対して周方
向に方向づけられた第１の横方向曲げ軸５２と、第１の曲げ軸５２に対して垂直
に方向づけられた第２の横方向曲げ軸５４との両方の軸を中心として比較的柔軟
となっている。
【００２４】 第１の横方向曲げ軸５２と第２の横方向曲げ軸５４を中心とした柔軟性とは対
照的に、各ビーム４６は、軸方向の変形に対して柔軟性を有しておらず、カンチ
レバー式支持体が、全体として中心軸に垂直な全ての横方向曲げ軸に対して確実
に柔軟性を有していない。
【００２５】 細長い要素を曲げたときに、要素の外側面の材料が引っ張られて長くなり、内
側面の材料が圧縮されて短くなることは、当業者に周知である。図５は、概略的
な側面図であり、各ビーム４６を軸方向に個々に変形可能とした場合に湾曲した
カンチレバー式支持体２６を示している。この状態では、中心軸の上に位置する
ビーム４６は引っ張られて長くなり、中心軸の下に位置するビーム４６は圧縮さ
れて短くなり、第１および第２のリング４８，５０は、互いに平行に保たれない
。しかし、各ビーム４６が軸方向の変形に対して個々に柔軟性を有していなけれ
ば、カンチレバー式支持体２６は、横方向の力を受けたときに、図６に示すよう
に全体として横方向に変形する。図６に示した横方向の変形は、第１と第２のリ
ング４８，５０が互いに平行に保たれる剪断変形である。
【００２６】 図１に示すように、環状ケース２４とカンチレバー式支持体２６は、複数のボ
ルト５６、ナット５８、およびワッシャ６０を使用して、穴３５，４４を通して
カンチレバー式支持体２６の第１のリング４８と延長部３４の径方向部分３１と
を接続することよって組み立てられている。環状支持アセンブリ２２は、ベアリ
ング１８とロータ軸１４を径方向で支持するようにベアリング１８と環状ケース
壁１２の間に配置されているとともに、複数のボルト５６、ナット５８、および
ワッシャ６０によって環状ケース壁１２に固定されており、これらのボルト、ナ
ット、およびワッシャは、それぞれカンチレバー式支持体２６の第２のリング５
０が備える穴４４と環状ケース壁１２の対応する穴を通して第２のリング５０と
ケース壁１２とを接続する。
【００２７】 環状ケース壁１２の開放端を閉じるようにカバープレート５９が設けられてい
る。アウトレット６１が、環状ベアリング支持部材２８に固定されており、潤滑
流体をロータ軸１４に供給するために環状のチャネル２９と連通している。端部
ふた６２が、環状ケース２４の端部の穴４４と端部ふた６２の対応する穴を通し
て、複数のボルト５６、ナット５８、およびワッシャ６０によって環状ケース２
４に固定されており、潤滑流体を環状ケース２４内に密閉している。ロータ軸１
４の周囲のシールを収容する環状のシール設置部材４１は、環状ケース２４の他
方側端部における流体の漏れを防ぐために、ショルダ部と溝構造体３９によって
密閉収容されている。
【００２８】 ビーム４６の柔軟性によって、第２のリング５０が環状ケース壁１２に固定さ
れて支持されている一方で、第１のリング４８によって支持されたベアリング１
８とロータ軸１４を含む環状ケース２４は、エンジン軸１６に対して短い距離だ
け横方向に移動可能となる。静的な力もしくは動的な不均衡状態によって環状ケ
ース２４が横方向に変位すると、カンチレバー式支持体２６は、図５ではなく図
６に示すように変形する。従って、環状ケース２４またはベアリング１８とロー
タ軸１４の角度変形のおそれやこれによる応力が防止される。動的な例では、所
定の柔軟性を有するカンチレバー式支持体２６は、振動エネルギを消費して振動
を減衰することができる。静的な例では、所定の柔軟性を有するカンチレバー式
支持体２６は、固定された環状ケース壁１２に対するベアリングの変位を許容し
、ベアリングの早期故障を引き起こしたり、ロータ軸１４の回転を急に止めるお
それがあるベアリングの応力や摩擦を軽減する。カンチレバー式支持体２６の柔
軟性は、ビーム４６の数、幅、および厚さの適切な組み合わせを選択することに
より調整される。カンチレバー式支持体２６の変更は、静的または動的な必要条
件を満たすように柔軟なベアリング支持体を調整することを可能とする。
【００２９】 図１に示すように、環状のストッパリング６４が、環状ケース壁１２と一体に
形成されており、環状ケース２４の横方向の変位を制限する。
【００３０】 さらに、ビーム４６の柔軟性によって、環状ケース２４に影響を及ぼすことな
く、第２のリング５０が、局部的な温度変化によって起こる環状ケース壁１２の
膨張もしくは収縮とともに径方向に膨張もしくは収縮することが可能となる。
【００３１】 上述の実施例に対する変更および修正は、当業者には明らかである。
【００３２】 従って、本発明の範囲は、請求の範囲のみによって制限されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る環状支持アセンブリを示すガスタービンエンジンの長手方向の部
分断面図である。
【図２】 円筒状部分と環状ベアリング支持部材との間に延在する複数の接線支持ストラ
ットを示す、環状支持アセンブリの環状ケースの図１の矢印Ａの方向からの前面
図である。
【図３】 図１の環状支持アセンブリのカンチレバー式支持体の側面図である。
【図４】 図３のカンチレバー式支持体の背面図である。
【図５】 各ビームが軸方向変位に対して個々に柔軟な場合における湾曲した状態のカン
チレバー式支持体を示す部分側面図である。
【図６】 各ビームが軸方向変位に対して個々に柔軟でない場合における横方向に変形し
た状態のカンチレバー式支持体を示す部分側面図である。
【図７】 供給管路と連結された環状支持体の横方向断面を示す図１の線７−７に沿った
径方向断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１月２２日（２００１．１．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 さらに他の例は、１９９２年１１月１０日にニューランドに付与された米国特
許第５，１６１，９４０号、名称「環状支持体」に開示されている。この特許で
は、ニューランドは、軸方向に離間された第１および第２の軸方向支持リングを
含む環状の支持体を開示しており、第１および第２の軸方向支持リングは、リン
グの周辺部に亘って等距離で離間された複数の細長い伝達部材によって連結され
ている。伝達部材は、第１および第２の断面慣性曲げモーメントを有するように
形状づけられており、第２の慣性モーメントは、第１の慣性モーメントよりも大
きさが少なくとも一桁大きい。伝達部材は、各伝達部材の第１の慣性モーメント
を定める軸が、環状支持リングの周辺部に正接するように方向づけられている。
よって、伝達ビームは、一方または他方のリングが径方向に移動すると、比較的
容易に径方向に曲がるが、横方向すなわち局部的な周方向平面における周方向の
変位に対しては比較的曲がらない。伝達要素の慣性モーメントの選択的な方向付
けによって、この特許に開示された環状支持体は、第１と第２のリング間の関連
した移動のほとんどを防ぐ一方で、示差温度条件によって一般に生じる均一な径
方向膨張差を可能にする。従って、環状支持体は、横方向の変位や振動の減衰に
対応するために適用することができないことは明らかである。 またさらに他の例は、１９６０年５月１０日にラパタに付与された米国特許第 ２，９３６，１４１号、名称「弾性的取付部」に開示されている。ラパタは、互 いに径方向で離間された２つのリング間に径方向に延在するオフセット部分を含 む支持スポークを備えた一体型成形のプラスチック製モータ取付部を開示してい る。よって、径方向に離間されたリングの一方が他方に対して変位した場合に、 支持スポークのオフセット部分が捻れる。それにもかかわらず、径方向スポーク のオフセット部分によって提供される弾力性は、２つのリングが径方向に離間さ れた構成によって抑制されるオフセット部分の軸方向寸法によって制限される。 さらに、オフセット部分を含むスポークによって径方向に離間された第１および 第２のリングは、これらのリング間に径方向、軸方向、かつ回転方向の弾力性を 提供するだけでなく、第２のリング軸に対して第１のリング軸の角度が変位する ことを可能とし、これは望ましくない。従って、ラパタによるモータ取付部は、 ３つまたはそれ以上のラジアルベアリングによって支持される高速回転軸に適用 することができない。
【手続補正３】
【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】 本発明の１つの形態では、支持構造体に対するベアリングの径方向の膨張およ
び横方向の変位に対応し、かつベアリングの振動を減衰する環状支持体が提供さ
れており、この環状支持体は、前記ベアリングを内部に径方向で支持するように
設けられた環状ケースを有し、該環状支持体は、さらに、 第１のリングと第２のリングとの間に一体に延在する複数のビームを備えたカ
ンチレバー式支持体と、を有し、前記第１のリングは、環状ケースと同心状でか
つ該環状ケースに連結されており、前記第２のリングは、前記第１のリングから
軸方向に離間されており、かつ該第１のリングと実質的に同軸であり、前記第２
のリングは、前記支持構造体に固定されており、 前記各ビームは、周方向に離間されているとともに、前記ベアリングの中心軸
に対して周方向に方向づけられた第１の横方向曲げ軸と、該第１の曲げ軸に対し
て垂直に方向づけられた第２の横方向曲げ軸と、の両方を中心に比較的柔軟とな
っており、前記環状のケースは、前記支持構造体に対して前記カンチレバー式支
持体のみによって支持されており、これにより、前記径方向の膨張および横方向
の変位に対応し、かつ前記振動を減衰するように、前記環状ケースと前記支持構
造体との間に柔軟性が提供されている。
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 明は、回転機構、特に航空機のタービンエンジンなどの 高速回転機械に広く適用可能である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 支持構造体に対するベアリングの径方向の膨張および横方向の
    変位に対応し、かつベアリングの振動を減衰する環状支持体であって、 前記ベアリングを内部に支持するように設けられた環状ケースと、 第１のリングと第２のリングとの間に一体に延在する複数のビームを備えたカ
    ンチレバー式支持体と、を有し、前記第１のリングは、前記環状ケースと同心状
    でかつ該環状ケースに連結されており、前記第２のリングは、前記第１のリング
    から軸方向に離間されており、かつ該第１のリングと実質的に同軸であり、前記
    第２のリングは、前記支持構造体に固定されるように設けられており、 前記各ビームは、周方向に離間されているとともに、前記ベアリングの中心軸
    に対して周方向に方向づけられた第１の横方向曲げ軸と、該第１の曲げ軸に対し
    て垂直に方向づけられた第２の横方向曲げ軸と、の両方を中心に比較的柔軟とな
    っており、前記環状のケースは、前記支持構造体に対して前記カンチレバー式支
    持体のみによって支持されており、これにより、前記径方向の膨張および横方向
    の変位に対応し、かつ前記振動を減衰するように、前記環状ケースと前記支持構
    造体との間に柔軟性が提供されていることを特徴とする環状支持体。
  2. 【請求項２】 前記環状ケースは、前記ベアリングを内部に収容する円筒状部
    分と、該円筒状部分から径方向、軸方向、かつ外向きに延在するとともに、前記
    第１のリングに連結された延長部と、を含むことを特徴とする請求項１記載の環
    状支持体。
  3. 【請求項３】 前記環状ケースは、軸方向で前記第１のリングと前記第２のリ
    ングの間に位置していることを特徴とする請求項２記載の環状支持体。
  4. 【請求項４】 前記第１のリングと前記第２のリングは、同様の直径を有して
    いることを特徴とする請求項１記載の環状支持体。
  5. 【請求項５】 前記各ビームは、軸方向変位に対して個々に柔軟性を有してお
    らず、これにより、前記カンチレバー式支持体が、全体として、前記中心軸に対
    して垂直に方向づけられた全ての横方向曲げ軸を中心とする柔軟性を有していな
    いことを特徴とする請求項１記載の環状支持体。
  6. 【請求項６】 前記各ビームは、同一であることを特徴とする請求項１記載の
    環状支持体。
  7. 【請求項７】 前記環状ケースは、前記ベアリングを内部に収容する環状のベ
    アリング支持部材を含み、該環状のベアリング部材は、前記円筒状部分から径方
    向内向きに離間されているとともに、該円筒状部分と同軸に設けられていること
    を特徴とする請求項２記載の環状支持体。
  8. 【請求項８】 前記環状ケースは、さらに、軸方向に延在し、かつ前記円筒状
    部分および前記環状ベアリング支持部材に連結された複数の支持ストラットを含
    んでいることを特徴とする請求項７記載の環状支持体。
  9. 【請求項９】 前記環状のベアリング支持部材は、前記ベアリングを潤滑する
    ための潤滑流体を受け入れる流体流路を含んでいることを特徴とする請求項８記
    載の環状支持体。
  10. 【請求項１０】 供給管路を収容するように設けられた開口部が前記円筒状部
    分に提供されており、該供給管路は、隣接する２つのビーム間で径方向内向きに
    延在し、かつ潤滑流体を供給するために前記環状ベアリング支持部材の流体流路
    と連通していることを特徴とする請求項９記載の環状支持体。
  11. 【請求項１１】 前記環状のベアリング支持部材は、さらに、前記流体流路と
    連通しているとともに前記供給管路と接続可能に設けられたインレットを含んで
    いることを特徴とする請求項１０記載の環状支持体。
  12. 【請求項１２】 前記開口部は、前記円筒状部分から径方向に延在する円筒状
    ポートによって定められることを特徴とする請求項１０記載の環状支持体。
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