CN103890423A

CN103890423A - 径向箔轴承

Info

Publication number: CN103890423A
Application number: CN201280053836.7A
Authority: CN
Inventors: 大森直陆
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2032-11-07
Also published as: KR101559860B1; EP2778448A4; JP2013100885A; JP5817449B2; EP2778448B1; EP3002471A1; EP3002471B1; WO2013069682A1; US20140241653A1; EP2778448A1; CN103890423B; US9206840B2; KR20140083059A

Abstract

包围旋转轴(1)并支撑该旋转轴(1)的径向箔轴承(3、3A)具备：与旋转轴(1)相向地配置的圆筒状的顶部箔(10)；在顶部箔(10)的径方向外侧配置的背部箔(11)；以及收容顶部箔(10)和背部箔(11)的圆筒状的轴承壳体(12)。另外，在轴承壳体(12)的内周面的两侧端部分别设有卡合凸部(15)。在背部箔(11)的两侧端部，分别形成有卡合于卡合凸部(15)的卡合切口(16)。

Description

径向箔轴承

技术领域

本发明涉及径向箔轴承。

本申请基于在日本于2011年11月9日申请的日本特愿2011-245706号而要求优先权，将其内容援引于此。

背景技术

以往，作为高速旋转体用的轴承，已知以包围旋转轴的方式安装而使用的径向轴承。作为此种径向轴承，如下径向箔轴承众所周知，其具备形成轴承面的薄板状的顶部箔、弹性地支撑该顶部箔的背部箔、和收容上述顶部箔以及上述背部箔的圆筒状的轴承壳体。作为径向箔轴承的背部箔，主要使用将薄板成形为波板状的波箔(bump foil)。

在此种径向箔轴承中，通常，为了防止顶部箔、背部箔从轴承壳体脱落，其一端部(紧固端部)通过点焊而直接地固定至轴承壳体，或者经由垫片而间接地固定至轴承壳体。

另外，还知道具有以下构造的径向箔轴承：为了替代焊接而机械地进行固定，通过弯曲加工而弯折顶部箔、背部箔(波箔)的端部，使该弯折部卡合于在轴承壳体形成的卡合槽(例如，参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-033176号公报；

专利文献2：日本特开2011-017385号公报；

专利文献3：日本特开2002-061645号公报。

发明内容

发明要解决的问题

但是，若通过焊接进行背部箔(波箔)向轴承壳体的固定，则存在热输入使得背部箔、轴承壳体变形的情况，有可能受到该影响而在顶部箔产生应变。另外，在上述专利文献1～3所公开的轴承中，也弯曲加工顶部箔、背部箔，因而有可能在顶部箔产生应变。即，在因弯曲加工而在顶部箔以及背部箔分别产生应变时，由于背部箔支撑顶部泊，因而有可能背部箔的应变影响顶部箔，顶部箔的应变变得更大。

而且，因旋转轴的旋转而在该旋转轴与顶部箔之间形成的箔轴承的流体润滑膜的厚度为10μm左右，非常薄。因此，若在顶部箔产生即使微小的应变，则有可能对轴承的负载能力、动态特性(刚性和衰减性能)造成影响，不能够获得与设计相同的性能。

另外，为了使径向箔轴承的轴承性能提高，认为将背部箔沿其周方向分割为多个是有效的。但是，在该情况下，背部箔对轴承壳体的固定点变多，基于以往的焊接的固定中焊接部位增多，因而有可能工时增加，制造成本增大。另外，若焊接部位增多，则若全部部位不能够良好地焊接则不能作为产品出货，因而品质维持变难，还担心良品率的降低引起的成本增大。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种径向箔轴承，其能够充分地减少在顶部箔产生的应变，在轴承的负载能力、动态特性(刚性和衰减性能)方面得到与设计相同的良好的性能，并且能够抑制成本增大。

用于解决问题的方案

依照本发明的第一方式，包围旋转轴并支撑该旋转轴的径向箔轴承具备与上述旋转轴相向地配置的圆筒状的顶部箔、在上述顶部箔的径方向外侧配置的背部箔、以及收容上述顶部箔和上述背部箔的圆筒状的轴承壳体。另外，在上述轴承壳体的内周面的两侧端部，分别设有卡合凸部。在上述背部箔的两侧端部，分别形成有卡合于上述卡合凸部的卡合切口。

在此种径向箔轴承中，使在背部箔的两侧端部分别形成的卡合切口卡合于在轴承壳体的内周面的两侧端部分别设置的卡合凸部，从而将背部箔固定于轴承壳体。因此，能够在不对背部箔进行点焊、弯曲加工的情况下将背部箔收容、固定于轴承壳体内。因此，防止以点焊、弯曲加工为原因的背部箔的应变的影响引起在顶部箔产生应变，能够充分地减少顶部箔的应变。另外，由于不需要背部箔的焊接，因而能够消除由焊接不良引起的组装不良、组装的偏差。

依照本发明的第二实施方式，在上述第一方式中，在上述轴承壳体的两侧面，分别相互相向地形成从该轴承壳体的内周面朝向外周面延伸的卡合凹部也可。另外，在上述轴承壳体的内周面，在相互相向的上述卡合凹部之间，形成与这些卡合凹部连通、且朝向上述轴承壳体的外周面侧的深度比上述卡合凹部更浅的卡合槽也可。在上述卡合凹部以及上述卡合槽也可以卡止有卡止部件。上述卡止部件还可以具有卡合于上述卡合凹部的一对卡合臂、以及卡合于上述卡合槽且连结上述一对卡合臂的连结部。上述一对卡合臂的与卡合于上述卡合凹部的一侧相反的一侧的一部分比上述轴承壳体的内周面突出而设置也可。还可以由上述卡合臂的一部分构成上述卡合凸部。

若如此，则能够以比较简易的加工和组装在轴承壳体形成卡合凸部。

依照本发明的第三方式，在上述第一或第二方式中，上述卡合切口在上述背部箔的周方向上的中央部形成也可。

背部箔弹性地支撑顶部箔。因此，背部箔当从顶部箔受到载荷时，通过沿其周方向变形来容许顶部箔的挠曲，支撑顶部箔。但是，背部箔在沿周方向变形时受到与轴承壳体之间的摩擦的影响，因而在未与轴承壳体固定的自由端侧处易于变形，但在固定于轴承壳体的固定端侧难以变形。另外，箔轴承的支撑刚性与背部箔的变形的难易有关。因此，有可能自由端侧与固定端侧在支撑刚性中产生差异，作为轴承整体不能够获得均匀的支撑刚性。

在本发明中，在背部箔的周方向上的中央部形成卡合切口，在背部箔的周方向上的中央部进行基于卡合凸部的固定。因此，与由卡合凸部固定背部箔的周方向上的一端部的情况相比，固定端(基于卡合凸部的固定部)与自由端(背部箔的端部)之间的距离变为大约一半，能够抑制与轴承壳体之间的摩擦的影响，能够充分地减小自由端侧与固定端侧之间的支撑刚性的差异。

依照本发明的第四方式，在上述第一或第二方式中，上述背部箔具有沿上述顶部箔的周方向配置的多个背部箔片而构成也可。另外，在上述背部箔片，分别形成上述卡合切口也可。

若如此，则背部箔片的固定端与自由端之间的距离变短，因而自由端侧与固定端侧之间的支撑刚性的差异如上所述地变小。因此，能够减少背部箔整体的支撑刚性的偏差。

依照本发明的第五方式，在上述第四方式中，上述卡合切口在上述背部箔片的周方向上的中央部形成也可。

若如此，则各背部箔片的自由端侧与固定端侧之间的支撑刚性的差异进一步变小。因此，能够进一步减少背部箔整体的支撑刚性的偏差。

依照本发明的第六方式，在上述第一至第三方式中的任一方式中，上述背部箔形成为沿上述轴承壳体的周方向交替地形成与该轴承壳体相接的洼部和与上述顶部箔相接的隆部的波板状也可。另外，上述卡合切口还可以形成于上述洼部。

若如此，则由于背部箔的隆部与顶部箔相接，因而卡合于在洼部形成的卡合切口的卡合凸部能够以不干涉顶部箔的方式配置。

依照本发明的第七方式，在上述第四或第五方式中，上述背部箔片形成为沿上述轴承壳体的周方向交替地形成与该轴承壳体相接的洼部和与上述顶部箔相接的隆部的波板状也可。另外，上述卡合切口还可以形成于上述洼部。

如此，则由于背部箔片的隆部与顶部箔相接，因而卡合于在洼部形成的卡合切口的卡合凸部能够以不干涉顶部箔的方式配置。

发明的效果

依照本发明的径向箔轴承，能够防止在背部箔处的应变的产生，能够充分地减少顶部箔的应变。因此，关于轴承的负载能力、动态特性(刚性和衰减性能)，能够获得与设计相同的良好性能。

另外，由于能够不需要焊接而抑制由焊接不良引起的组装不良、组装的偏差，因而能够谋求由良品率的提高引起的成本降低。

附图说明

图1是示出适用本发明的第一实施方式中的径向箔轴承的涡轮机械的示意图。

图2A是本发明的第一实施方式中的径向箔轴承的概要侧面图。

图2B是图2A的主要部分的分解立体图。

图2C是图2A的主要部分的立体图。

图3A是将图2A的主要部分平坦化而示意性地示出的侧面图。

图3B是图3A的A-A线向视图。

图4A是本发明的第二实施方式中的径向箔轴承的概要侧面图。

图4B是图4A的主要部分的分解立体图。

图4C是图4A的B-B线向视截面图。

图5是示出本发明的变形例的主要部分截面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的径向箔轴承。此外，在以下的附图中，为了使各部件为能够辨识的大小，适当变更各部件的比例尺。

(第一实施方式)

图1是示出适用本发明的第一实施方式中的径向箔轴承的涡轮机械的示意图。图1中的符号1是旋转轴、符号2是设于旋转轴的顶端部的叶轮，图3是本发明所涉及的径向箔轴承。此外，在图1中省略而仅记载一个径向箔轴承，但是通常，通过沿旋转轴1的轴方向设置两个径向箔轴承来构成旋转轴1的支撑构造。因此，虽未图示，但在本实施方式中也设置两个径向箔轴承3。

在旋转轴1，推力环4固定至形成有叶轮2的一侧。在该推力环4的两侧，与该推力环4相向而分别配置有推力轴承5。

另外，叶轮2配置在成为静止侧的壳体6内，在叶轮2与壳体6之间形成有屑隙7。

另外，在旋转轴1，在与推力环4相比旋转轴1的中央侧，以包围的方式安装有径向箔轴承3。

图2A～2C示出适用于此种构成的涡轮机械的径向箔轴承的第一实施方式。本实施方式的径向箔轴承3如作为示出其概要构成的侧面图的图2A所示，形成为包围旋转轴1而支撑旋转轴1的圆筒状。径向箔轴承3具备下列部分而构成：与旋转轴1相向而配置的圆筒状的顶部箔10、在顶部箔10的径方向外侧配置的背部箔11、和在背部箔11的径方向外侧配置的轴承壳体12。此外，图2A是从旋转轴1的轴方向观看径向箔轴承3的侧面图。

轴承壳体12构成径向箔轴承3的最外部，使用金属等而形成为圆筒状。轴承壳体12在其内部收容背部箔11以及顶部箔10。在该轴承壳体12，在其内周面，沿轴承壳体12的轴方向形成有槽13。

即，在轴承壳体12的内周面，遍及轴承壳体12的轴方向的全长形成槽13。该槽13以其深度方向与后述的顶部箔10的一侧10a所延伸的方向一致的方式形成。另外，其深度为2mm～5mm左右。

另外，在轴承壳体12的外周面侧，形成了与槽13连通的一对孔14。在这些孔14，插入阳螺纹件，该阳螺纹件用于将如后所述地插入槽13内的顶部箔10的一侧10a固定于槽13内。在孔14的内周面形成有阴螺纹部。

另外，如作为图2A的主要部分的分解立体图的图2B所示，在轴承壳体12的内周面，在其两侧端部(旋转轴1的轴方向上的两侧端部)，卡合凸部15相互相向地(在旋转轴1的轴方向上相向地)分别形成配置。即，一对卡合凸部15配置于轴承壳体12的周方向上的相同位置。卡合凸部15沿与形成了卡合凸部15的轴承壳体12的内周面正交的方向突出，横截面形成为矩形状的柱状(或台状等)。卡合凸部15的高度设定为0.1～0.3mm左右，优选地设定为0.2mm～0.25mm左右。此外，此种卡合凸部15、15能够在利用车床加工等而将轴承壳体12形成为圆筒状之后，例如通过电火花加工、线切割电火花加工等或它们的组合来形成。

在本实施方式中如图2A所示，卡合凸部15分别配置于将轴承壳体12的侧面沿其周方向大致分割为三份的位置。因此，卡合凸部15在轴承壳体12的周方向上的三个部位形成，并且，在内周面的两侧端部形成，因而形成有合计六个卡合凸部15。后述背部箔11的卡合切口16分别卡合于这些卡合凸部15。此外，在本实施方式中，在轴承壳体12的侧面图(参照图2A)中，在配置有卡合凸部15的三个部位(实际上为六个部位)之中的两个部位(实际上为四个部位)之间配置有槽13。

背部箔11使用箔(金属等的薄板)形成，弹性地支撑顶部箔10。作为此种背部箔11，例如使用波箔、日本特开2006-57652号公报、日本特开2004-270904号公报等所记载的弹簧箔、日本特开2009-299748号公报等所记载的背部箔等。在本实施方式中，作为背部箔11使用波箔。但是，还可以将上述弹簧箔、背部箔用作本发明的背部箔。

如图2A所示，在本实施方式中，背部箔(波箔)11具有沿顶部箔10的周方向(轴承壳体12的周方向)配置的三个(多个)背部箔片11a而构成。在这些背部箔片11a中，箔(薄板)成形为波板状，并且，在侧面图中，作为整体以成为大致圆弧状的方式成形。三个背部箔片11a全部形成为相同形状、尺寸。因此，这些背部箔片11a以将轴承壳体12的内周面沿周方向大致分割为三份的方式配置。

另外，这些背部箔片11a在隔着槽13的位置隔开一定程度的间隙而配置，但在其以外的位置，相互的端部接近地配置。通过此种构成，三个背部箔片11a作为整体形成为大致圆筒形状，沿轴承壳体12的内周面配置。

另外，如将图2A的主要部分平坦化并示意性地示出的图3A所示，如此成形为波板状的背部箔片11a通过沿轴承壳体12的周方向(图3A中的左右方向)交替地形成与轴承壳体12相接的平坦的洼部11b、和与顶部箔10相接的弯曲的隆部11c从而构成。由此，背部箔片11a尤其通过与顶部箔10相接的隆部11c来弹性地支撑顶部箔10。另外，在径向箔轴承3的轴方向，形成有基于隆部11c、洼部11b的流体的通路。洼部11b沿轴承壳体12的内周面大致平坦地形成，隆部11c在侧面图中以朝向轴承壳体12的径方向内侧(顶部箔10侧)突出的方式弯曲。此外，在图3A中示出1个背部箔片11a。

另外，如作为图3A的A-A线向视图的图3B所示，在各背部箔片11a，在其周方向上的中央部(在沿轴承壳体12的周方向的方向上的中央部)的两侧端部(旋转轴1的轴方向上的两侧端部、图3B的上下方向上的两侧端部)，分别形成有卡合切口16。卡合切口16如图2B所示地在背部箔片11a的洼部11b形成。更详细而言，卡合切口16是由在隆部11c、11c之间形成的平坦部构成的洼部11b从其侧周缘朝向内侧切削成矩形状而形成的。

卡合切口16在与轴承壳体12的卡合凸部15对应的位置，即与卡合凸部15重叠的位置形成。卡合切口16的纵横的宽度与卡合凸部15的纵横的宽度大致相同地形成，以卡合于卡合凸部15。具体而言，沿轴承壳体12的周方向的横宽度为0.2mm～0.4mm左右，沿轴承壳体12的轴方向的纵宽度为1mm～2mm左右。

此外，关于卡合切口16的形成，优选地使用针对箔的蚀刻加工、电火花加工，以不产生毛刺，且不产生由应力引起的应变。即，优选地，在通过蚀刻加工、电火花加工而在箔形成卡合切口16之后，进行用于形成隆部11c、洼部11b的冲压成型，形成背部箔片11a。

根据此种构成，在轴承壳体12的卡合凸部15，如图2C所示地卡合有背部箔片11a的卡合切口16。

如图2A所示，顶部箔10沿由三个背部箔片11a构成的背部箔11的内表面卷绕成圆筒状而形成。顶部箔10以一侧10a的顶端部卡合于在轴承壳体12形成的槽13的方式设置。

以轴承周方向为长边、以轴承轴方向为短边的矩形状的金属箔沿长边的长度方向(轴承周方向)卷绕成圆筒状而形成该顶部箔10。

该顶部箔10不以上述金属箔的两端对接的方式卷绕，以一侧10a与另一侧的外侧重叠的方式卷绕。另外，一侧10a沿在除此以外的部分形成的圆筒部的既定位置处的切线方向延伸而形成。

另外，轴承壳体12中的槽13以其深度方向与顶部箔10的一侧10a的延伸方向一致的方式形成。

因此，顶部箔10以其一侧10a的延伸方向与槽13的深度方向一致的方式配置，该一侧10a的顶端部卡合于槽13。由此，顶部箔10在其一侧10a卡合于槽13的状态下不受到来自槽13的应力而不变形，因而不产生应变。

另外，在本实施方式中，卡合于槽13的顶部箔10的一侧10a由阳螺纹件17固定于槽13内。即，通过阳螺纹件17螺纹配合并插入孔14，一侧10a紧贴槽13的内壁面而固定。此外，由如此紧贴槽13的内壁面而引起的一侧10a的变形是微小的，因此，几乎不会因该变形而在顶部箔10产生应变。

另外，在顶部箔10的一侧10a和与其相反的另一侧，形成有与它们之间的中央部相比厚度较薄的薄壁部18。这些薄壁部18以成为其外周面(波箔11侧的面)与上述中央部的外周面相比凹入的状态的方式，厚度薄化(薄壁化)地形成。

为了形成薄壁部18，例如通过蚀刻加工将顶部箔10的两端部以十μm单位控制而形成为既定的厚度(薄度)。具体而言，在设轴承径φ35mm的情况下，若设顶部箔10的厚度为100μm，则薄壁部18的厚度成为80μm左右。此外，在此种蚀刻加工中，与弯曲加工等相比，在顶部箔10产生的应力极小，因而几乎不会在顶部箔10产生应变。

另外，薄壁部18的周方向的长度例如与从槽13到位于槽13旁边的、波箔11的端部的一个隆起的长度对应。

通过如此在顶部箔10的两端部形成薄壁部18，这些两端部(薄壁部18)变得容易弹性变形。因此，这些两端部沿构成轴承壳体12的内周面的曲面弯曲。由此，在顶部箔10处，在其两端部也几乎不产生夹紧旋转轴1的力(局部预加载荷)。

即，在如以往那样将顶部箔的一端部(紧固端部)通过点焊固定于轴承壳体的情况下，在其两端附近(紧固端侧和自由端侧)难以适应构成轴承壳体的内周面的曲面，成为接近平面的状态。于是，在接近平面的这些部位处，有可能产生夹紧旋转轴的力(局部预加载荷)。其结果，有时产生起动转矩变高、或者运转中的发热变高为设定以上等不良状况。与此相对，在本实施方式的顶部箔10中，通过在其两端部形成薄壁部18，如上所述，几乎不产生如上所述地夹紧旋转轴1的力(局部预加载荷)。

另外，将顶部箔10的两端部的外周面以成为与上述中央部的外周面相比凹入的状态的方式厚度薄化而形成薄壁部18。因此，在薄壁部18与支撑其外周面侧的背部箔11的端部的一个隆起之间形成间隙。由此，在薄壁部18处，可靠地防止夹紧旋转轴1的力(局部预加载荷)产生。

接着，说明由此种构成形成的径向箔轴承3的作用。

在旋转轴1停止的状态下，顶部箔10通过被背部箔11(三个背部箔片11a)向旋转轴1侧施力而紧贴于旋转轴1。

此外，在本实施方式中，由于顶部箔10的两端部成为薄壁部18，因而在这些薄壁部18中，几乎不产生夹紧旋转轴1的力(局部预加载荷)。

若使旋转轴1沿图2A中的箭头P的方向起动，则最初以低速开始旋转，之后缓缓加速并以高速旋转。于是，如以图2A中的箭头Q所示，周围流体从顶部箔10的一侧10a与背部箔片11a的一端之间引入，并流入顶部箔10与旋转轴1之间。由此，在顶部箔10与旋转轴1之间形成流体润滑膜。

该流体润滑膜的膜压作用于顶部箔10，向径方向外侧推压与顶部箔10相接的背部箔片11a的各个隆部11c。背部箔片11a被从顶部箔10推压，使得该隆部11c扩张。由此，背部箔片11a在轴承壳体12上沿其周方向运动。

即，由于背部箔片11a(背部箔11)弹性地支撑顶部箔10，因而通过在受到来自顶部箔10的载荷时沿其周方向变形，从而容许顶部箔10的挠曲，并支撑它。

然而，如图2C所示，轴承壳体12的卡合凸部15卡合于在背部箔片11a的侧缘部设置的卡合切口16。由此，防止背部箔片11a作为整体在轴承壳体12的内周面上沿周方向移动。因此，背部箔片11a的各个隆部11c以卡合凸部15所卡止的卡合切口16为固定点(固定端)而沿周方向变形(运动)，但背部箔片11a的中心不从固定位置偏移。

另外，当背部箔片11a沿周方向变形(运动)时，受到与轴承壳体12、顶部箔10之间的摩擦的影响。因此，虽然背部箔片11a的两端部即自由端侧处容易变形(容易运动)，但在上述固定点(固定端)侧难以变形。

因此，在自由端侧和固定端侧，在基于背部箔片11a的支撑刚性中产生差异。

但是，在本实施方式中，在背部箔片11a的周方向中央部形成卡合切口16，将卡合凸部15的固定点设定为背部箔片11a的周方向上的中央部。因此，固定端与自由端之间的距离变短，从而能够减小支撑刚性的差异。而且，在本实施方式中，由于将背部箔11分割为三个背部箔片11a，因而与由一个箔形成背部箔11的情况相比，固定端与自由端之间的距离变短。因此，能够进一步减小自由端侧与固定端侧之间的支撑刚性的差异。

另外，当旋转轴1以高速旋转时，一对卡合凸部15以从轴方向上的两侧夹入背部箔片11a的方式配置，因而卡合凸部15也限制背部箔片11a的向轴方向的运动。因此，即使在意外的冲击等作用于轴承的情况下，也能够防止背部箔片11a从轴承壳体12脱落。

另外，在形成流体润滑膜为止的过渡状态下，在旋转轴1与顶部箔10之间产生固体摩擦，这成为起动时的阻力。但是，如上所述，在顶部箔10的两端部不产生预加载荷。另外，流入周围流体一侧的顶部箔10成为薄壁部18且变得柔软，顶部箔10的端部(薄壁部18)与旋转轴1之间变得容易开口。通过该构成，若旋转轴1起动则在早期形成流体润滑膜，旋转轴1能够在短时间内相对于顶部箔10以非接触状态旋转。

在此种径向箔轴承3中，使在背部箔片11a的两侧端部分别形成的卡合切口16卡合于在轴承壳体12的内周面的两侧端部分别设置的卡合凸部15。通过该构成，将背部箔片11a固定于轴承壳体12，因而能够在不对背部箔片11a进行点焊、弯曲加工的情况下将背部箔片11a收容、固定于轴承壳体12内。因此，防止以点焊、弯曲加工为原因的背部箔11(背部箔片11a)的应变的影响引起在顶部箔10产生应变，能够充分地减少顶部箔10的应变。因此，关于轴承的负载能力、动态特性(刚性和衰减性能)，能够发挥与设计相同的良好性能。

另外，关于背部箔11，由于能够消除现有的点焊、使应变产生的弯曲加工，因而能够使制作的难易度降低，减少制造成本。即，由于能够抑制焊接不良引起的组装不良、组装的偏差，因而能够谋求由良品率的提高引起的成本降低。另外，由于对于背部箔11不需要特别的弯曲加工，因而能够将背部箔11高精度地冲压成型。

另外，为了防止与卡合凸部15的顶部箔10的接触，背部箔11(背部箔片11a)的隆部11c的高度需要比卡合凸部15的高度更高。但是，通过调整卡合凸部15的高度，也能够调整背部箔11(背部箔片11a)的隆部11c的高度。因此，关于背部箔11，容易地获得所期望的弹簧特性。

另外，不需要背部箔11的焊接，使得良品率、性能不受焊接好坏的影响。因此，成为再现性变高且量产性优秀的轴承，还变得容易对应背部箔11的周方向上的多分割化。

另外，以沿顶部箔10的周方向配置的三个(多个)背部箔片11a构成背部箔11，在这些背部箔片11a分别形成卡合切口16。因此，背部箔片11a的固定端与自由端之间的距离变短，由此，减小自由端侧与固定端侧之间的支撑刚性的差异，能够减少背部箔11整体的支撑刚性的偏差。能够以背部箔11整体获得均匀的支撑刚性和滑动特性，因而能够获得较大的轴承负载能力和较高的轴承刚性以及衰减能力。

另外，在背部箔片11a的周方向上的中央部形成背部箔片11a的卡合切口16。因此，使背部箔片11a的固定端与自由端之间的距离进一步变短，由此，进一步减小自由端侧与固定端侧之间的支撑刚性的差异，能够减少背部箔11整体的支撑刚性的偏差。

(第二实施方式)

接着，参照图4A～4C说明适用于图1所示的涡轮机械的径向箔轴承的第二实施方式。本实施方式的径向箔轴承3A与图2A～2C、3A、3B所示的第一实施方式的径向箔轴承3的不同在于在径向箔轴承的内周面设置的卡合凸部的构造方面。

在本实施方式的径向箔轴承3A中，如作为示出其概要构成的侧面图的图4A所示，利用卡止部件30形成卡合凸部。即，在本实施方式中，在轴承壳体12的两侧面，分别相互相向地(在旋转轴1的轴方向上相向地)形成有从轴承壳体12的内周面朝向外周面延伸的槽状的卡合凹部31。即，一对卡合凹部31在轴承壳体12的周方向上配置于相同位置。在本实施方式中，卡合凹部31分别配置于将轴承壳体12的侧面沿其周方向大致分割为三份的位置。卡止部件30卡止于这些卡合凹部31。此外，在本实施方式中，在轴承壳体12的侧面图(参照图4A)中，在配置有卡合凹部31的三个部位(实际上为六个部位)之中的两个部位(实际上为四个部位)之间配置有槽13。

另外，如作为图4A的主要部分的分解立体图的图4B所示，在轴承壳体12的内周面，在相互在轴方向上相向的一对卡合凹部31之间，形成有与一对卡合凹部31分别连通的卡合槽32。卡合槽32的朝向轴承壳体12的外周面侧的深度比卡合凹部31的深度(在本实施方式中等于轴承壳体12的厚度)更浅。由此，在本实施方式中，在卡合凹部31与卡合槽32之间形成有阶梯差(参照图4B)。

卡止部件30卡止于该一对卡合凹部31以及卡合槽32。卡止部件30具有卡合于一对卡合凹部31的一对卡合臂33、以及连结该一对卡合臂33的连结部34，作为整体形成为H字状。如作为图4A的B-B线向视截面图的图4C所示，连结部34卡合于卡合槽32并收容在卡合槽32内。连结部34以不突出至卡合槽32的外侧的方式形成。具体而言，卡合槽32的深度为1mm～2mm左右，因此连结部34的高度也为1mm～2mm左右。

一对卡合臂33从连结部34的两端部沿上下方向(轴承壳体12的径方向)延伸而形成。由此，如上所述，卡止部件30形成为H字状。这些卡合臂33的向上侧(径方向内侧、旋转轴1侧)延伸的部分，即与卡合于卡合凹部31的一侧相反的一侧的一部分比轴承壳体12的内周面突出而设置。由此，卡合臂33的向上侧延伸的一部分构成本发明中的卡合凸部15。

因此，背部箔片11a的卡合切口16卡合于卡合臂33的向上侧延伸的部分，在该状态下三个背部箔片11a配置于轴承壳体12的内周面上。如此，背部箔片11a配置于轴承壳体12的内周面上，从而特别地，连结部34被背部箔片11a按压，防止卡止部件30从轴承壳体12脱落。

另外，卡合臂33的向下侧(径方向外侧)延伸的部分卡止于前述卡合凹部31与卡合槽32之间的阶梯差。由此，限制卡止部件30的相对于轴承壳体12的向轴方向的移动。

此外，卡止部件30的卡合臂33、连结部34可以如图4B所示为四棱柱状，另外，也可以是圆柱状(圆棒状)。卡合臂33、连结部34的粗细为0.3～0.5mm左右。能够例如将由厚度为小于0.5mm的不锈钢等构成的金属箔蚀刻加工成H字状从而形成此种卡止部件30。

另外，卡合凹部31、卡合槽32虽然根据其宽度尺寸而不同，但是能够使用线切割电火花加工、基于端铣刀的切削加工而形成。通过将卡止部件30从轴承壳体12的内周面侧插入并卡止于卡合凹部31以及卡合槽32，从而能够容易地形成卡合凸部15。

在本实施方式的径向箔轴承3A中，也通过将背部箔片11a的卡合切口16卡合于利用卡止部件30形成的卡合凸部15，从而将背部箔片11a固定于轴承壳体12。因此，能够在不对背部箔片11a进行点焊、弯曲加工的情况下将背部箔片11a收容、固定于轴承壳体12内。因此，防止以点焊、弯曲加工为原因的背部箔11(背部箔片11a)的应变的影响引起在顶部箔10产生应变，能够充分地减少顶部箔10的应变。因此，关于轴承的负载能力、动态特性(刚性和衰减性能)，能够发挥与设计相同的良好性能。

另外，由于利用卡止部件30形成卡合凸部15，因而能够以比较简易的加工和组装来在轴承壳体12形成卡合凸部15。

此外，本发明不限定于上述实施方式，仅由所附的权利要求书的范围限定。在上述实施方式中示出的各构成部件的各形状、组合等为一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行构成的附加、省略、置换以及其他变更。

例如，在上述实施方式中由三个背部箔片11a构成背部箔11，但是还可以将一片金属箔成形为大致圆筒状来构成背部箔11。另外，在由多个背部箔片11a构成背部箔11的情况下，还可以由两个或四个以上背部箔片11a构成背部箔11。

在使用一片金属箔而构成背部箔11的情况下，还可以在该金属箔的周方向上的中央部形成卡合切口16。

另外，在上述实施方式中，在背部箔片11a的周方向上的中央部形成卡合切口16，并使卡合凸部15卡合于卡合切口16，从而使卡合切口16的形成部位为背部箔片11a的固定端(固定点)。但是，还可以像以往那样在背部箔片11a的端部(周方向上的端部)形成卡合切口16。同样地，在以一片金属箔构成背部箔11的情况下，也可以在背部箔11的端部形成卡合切口16。

另外，在上述实施方式中，在轴承壳体12的内周面的最侧端形成卡合凸部15，即，以与轴承壳体12的侧面成为同一个面的方式形成卡合凸部15。但是，本发明不限定于此，即使是与内周面的最侧端相比稍内侧(轴方向上的内侧)，也能够为本发明的内周面的两侧端部的范围内。

具体而言，如图5所示，在使背部箔11(背部箔片11a)以及顶部箔10的轴方向长度L1比轴承壳体12的轴方向长度L2更短的情况下，对应于背部箔11的长度，在与轴承壳体12的内周面的最侧端相比稍内侧形成卡合凸部15也可。

即，对应于设计上需要的背部箔11(背部箔片11a)以及顶部箔10的轴方向长度L1，以卡合凸部15的外侧面15a与轴承壳体12的侧面相比为内侧的方式决定卡合凸部15的位置也可。此外，关于卡合凸部15的形成位置，在轴承壳体12的内周面上，还可以在轴方向上不为左右对称，而为非对称。

此外，如图5所示，在与轴承壳体12的内周面的最侧端相比稍内侧形成卡合凸部15的情况下，也可以利用如第二实施方式所示的卡止部件形成该卡合凸部15。

另外，在第二实施方式中，将卡合凹部31从轴承壳体12的内周面到外周面切削以形成为槽状。另一方面，若卡合凹部从轴承壳体12的内周面朝向外周面延伸，则不到达外周面，而是通过将到其近前的轴承壳体12的一部分切削从而形成卡合凹部也可。而且，关于卡合凹部的宽度(周方向上的宽度)，在加工较难的情况等，还可以比卡合槽32的宽度更大。在该情况下，卡止部件30的卡合臂33还可以在卡合凹部具有较大的间隙而卡合。

而且，关于卡合凸部的形成，还可以在不如第二实施方式所示地使用H字状的卡止部件的情况下，仅仅通过将沿轴承的径方向延伸的棒状(柱状)的卡合臂卡合、固定于卡合凹部31而形成。在该情况下，关于卡合臂向卡合凹部31的固定，能够利用压入(过盈配合)、螺纹紧固、基于耐热性高的粘接剂的粘接等来进行。

另外，在上述实施方式中，关于顶部箔10，也不将其通过焊接而固定，而是通过使其一侧10a卡合于在轴承壳体12形成的槽13而收容、固定在轴承壳体12内。但是，关于顶部箔10的固定，包含焊接，能够任意地进行。

产业上的利用可能性

本发明能够用于包围旋转轴并支撑该旋转轴的径向箔轴承。

符号说明

1 旋转轴

3、3A 径向箔轴承

10 顶部箔

11 背部箔

11a 背部箔片

11b 洼部

11c 隆部

12 轴承壳体

15 卡合凸部

16 卡合切口

30 卡止部件

31 卡合凹部

32 卡合槽

33 卡合臂

34 连结部。

Claims

1.一种径向箔轴承，是包围旋转轴并支撑该旋转轴的径向箔轴承，

具备：与所述旋转轴相向地配置的圆筒状的顶部箔、在所述顶部箔的径方向外侧配置的背部箔、以及收容所述顶部箔和所述背部箔的圆筒状的轴承壳体，

在所述轴承壳体的内周面的两侧端部，分别设有卡合凸部，

在所述背部箔的两侧端部，分别形成有卡合于所述卡合凸部的卡合切口。

2.根据权利要求1所述的径向箔轴承，其特征在于，

在所述轴承壳体的两侧面，分别相互相向地形成从该轴承壳体的内周面朝向外周面延伸的卡合凹部，

在所述轴承壳体的内周面，在相互相向的所述卡合凹部之间，形成有与该卡合凹部连通、且朝向所述轴承壳体的外周面侧的深度比所述卡合凹部更浅的卡合槽，

在所述卡合凹部以及所述卡合槽，卡止有卡止部件，

所述卡止部件具有卡合于所述卡合凹部的一对卡合臂和卡合于所述卡合槽并且连结所述一对卡合臂的连结部，

所述一对卡合臂的与卡合于所述卡合凹部的一侧相反的一侧的一部分比所述轴承壳体的内周面突出而设置，

由所述卡合臂的一部分构成所述卡合凸部。

3.根据权利要求1或2所述的径向箔轴承，其特征在于，所述卡合切口在所述背部箔的周方向上的中央部形成。

4.根据权利要求1或2所述的径向箔轴承，其特征在于，

所述背部箔具有沿所述顶部箔的周方向配置的多个背部箔片而构成，

在所述背部箔片，分别形成有所述卡合切口。

5.根据权利要求4所述的径向箔轴承，其特征在于，所述卡合切口在所述背部箔片的周方向上的中央部形成。

6.根据权利要求1或2所述的径向箔轴承，其特征在于，

所述背部箔形成为沿所述轴承壳体的周方向交替地形成与该轴承壳体相接的洼部和与所述顶部箔相接的隆部的波板状，

所述卡合切口在所述洼部形成。

7.根据权利要求4所述的径向箔轴承，其特征在于，

所述背部箔片形成为沿所述轴承壳体的周方向交替地形成与该轴承壳体相接的洼部和与所述顶部箔相接的隆部的波板状，

所述卡合切口在所述洼部形成。