CN105992880B - 推力箔片轴承、径向箔片轴承及它们的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的箔片轴承(推力箔片轴承40)具备箔片支架(41)和沿周向排列配置的多个箔片(42)。各个箔片(42)包括：具有推力轴承面(S2)的主体部(42a)；以及从主体部(42a)向外径侧延伸的延伸部(42b)。各个箔片(42)的主体部(42a)的周向上一方侧的端部(42d)重叠配置在相邻的箔片(42)的主体部(42a)上。多个箔片(42)的延伸部(42b)固定在箔片支架(41)的同一平面上。

Description

推力箔片轴承、径向箔片轴承及它们的制造方法

技术领域

本发明涉及推力箔片轴承、径向箔片轴承及它们的制造方法。

背景技术

燃气轮机、涡轮增压器等涡轮机械的支承主轴的轴承要求能够耐受高温、高速旋转这样的严酷环境。作为适于在这样的条件下使用的轴承，着眼于箔片轴承。箔片轴承由对于弯曲刚性低且具有挠性的薄膜(箔片)来构成轴承面，通过允许轴承面的挠曲来支承负载。在轴旋转时，在轴的外周面与箔片的轴承面之间形成有流体膜(例如空气膜)，对轴进行非接触支承。

另外，由于涡轮的高速旋转而产生的气流的推力方向上的反力施加在燃气轮机、增压器的轴上，因此不仅在径向方向上，还需要在推力方向上对轴进行支承。例如在下述专利文献1～3中，作为在推力方向上对旋转构件(推力环)进行支承的推力箔片轴承的一种而示出了叶片型的推力箔片轴承。该推力箔片轴承在圆盘状的箔片支架的端面的圆周方向多处设置有多个叶片，将各个叶片的圆周方向一端作为自由端，各个叶片的圆周方向另一端固定在固定构件的端面上。当旋转构件旋转时，在各个叶片的轴承面和与其对置的旋转构件的端面之间形成推力轴承间隙，旋转构件通过该推力轴承间隙的流体膜而在推力方向上受到非接触支承。

在上述的推力箔片轴承中，各个叶片在圆周方向上分开设置，因此叶片的圆周方向之间区域不作为轴承面发挥功能，支承力可能会不足。另外，在上述的推力箔片轴承中，通过在叶片的下方配置背箔片(凸出箔片、弹簧箔片)来对叶片赋予弹力，由此，对各个叶片的轴承面与旋转构件之间的间隙(推力轴承间隙)进行调节。然而，这样设置反向箔片会导致部件数变多而成本变高。

例如，在下述专利文献4所示的推力箔片轴承110中，如图42所示，各个箔片312的周向上一方侧(轴的旋转方向前方侧)的端部312a为自由端，该端部312a重叠配置在相邻的箔片312上。各个箔片312的包括周向上一方侧的端部312a的区域构成具有推力轴承面S1’的顶部箔片部 A’。各个箔片312的包括周向另一端部312b的区域构成从背后(图中下方)对相邻的箔片312的顶部箔片部A’进行支承的背箔片部B’。

通过这样将相邻的箔片312重叠，能够在整周上连续地设置推力轴承面S1’，并且能够省略反向箔片而降低成本。另外，在该推力箔片轴承中，将各个叶片的外径端由环状的连结部连结，将该连结部固定在箔片支架上，因此在形成轴承面的叶片的下方不配置其它的叶片与箔片支架的固定部位。叶片通过固定构件、焊接等而固定于箔片支架，因此通常在固定部位形成凹凸，通过上述那样不在轴承面的下方配置固定部位，从而避免固定部位的凹凸对轴承面产生不良影响的情况，能够防止支承力的降低。

另外，在下述专利文献5中示出了具有图53所示那样的箔片512的箔片轴承(径向箔片轴承)。各个箔片512的周向一端部(以下称为前端 512a)及周向另一端部(以下称为后端512b)呈从轴向两端朝向轴向内侧而向周向上一方侧(轴的旋转方向前方侧)倾斜的所谓人字形状。如图54 所示，各个箔片512的前端512a为自由端，各个箔片512的包括前端512a的区域作为具有轴承面的顶部箔片部A’而发挥功能。各个箔片512的包括后端512b的区域作为从背后对相邻的箔片512的顶部箔片部A’进行支承的背箔片部B’而发挥功能。需要说明的是，在专利文献5中，多个箔片 512由连结部连结，但在图53中省略了连结部而示出。另外，在图51及图52中，为了便于理解，仅示出三片箔片512，将各个箔片512在轴向(图中上下方向)上稍微错开而示出。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭61-36725号公报

专利文献2：日本实开昭61-38321号公报

专利文献3：日本特开昭63-195412号公报

专利文献4：日本特开2013-61024号公报

专利文献5：日本特开2013-79719号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述专利文献4的推力箔片轴承按照以下那样的顺序进行组装。首先，如图22的上部所示，准备将多个叶片131、131’由环状的连结部132、132’连结而成的两片箔片构件130、130’。然后，使各个叶片131、131’上行至相邻的叶片131’、131上，同时重叠两片箔片构件130、130’(参照图22 的中部及下部)。将这样重叠的两片箔片构件130、130’固定在箔片支架 120上(参照图23)。在该情况下，下侧的箔片构件130的叶片131通过上行至上侧的箔片构件130’的叶片131’上而弯曲。由此，在叶片131的轴承面131c与旋转构件106之间形成朝向周向上一方侧(轴的旋转方向前方侧)而逐渐缩小的推力轴承间隙。另外，叶片131通过弯曲而被赋予弹力，能够实现推力轴承间隙的调节功能。

另一方面，上侧的箔片构件130’的叶片131’(尤其是各个叶片131’的外径部分)配置在比下侧的箔片构件130的叶片131靠上方的位置，因此，如图示那样，上侧的箔片构件130’的叶片131’几乎不弯曲，轴承面 131c’在周向上可能会变得大致平坦。在该情况下，在大致平坦的轴承面 131c’与旋转构件106之间形成的推力轴承间隙在周向上大致恒定，因此推力轴承间隙的流体压力不会充分地升高，可能会导致支承力的降低。另外，若叶片131’不弯曲，则叶片131’不被赋予充分的弹力，因此推力轴承间隙的调节功能不发挥作用，仍然可能会导致支承力的降低。

不限于推力箔片轴承，在径向箔片轴承中也同样会产生上述那样的问题。

本发明的第一目的是提高箔片轴承的支承力。

另外，在图42所示的箔片轴承310中，当推力环301向图中箭头方向旋转时，在各个箔片312的推力轴承面S1’与推力环301的端面301a之间形成有推力轴承间隙T’。此时，各个箔片312的顶部箔片部A’上行至相邻的箔片312的背箔片部B’，由此推力轴承间隙T’的大小由于位置而不同。具体而言，在各个箔片312的顶部箔片部A’中，在上行至相邻的箔片312的背箔片部B’上的部分(前方部分A1’)与推力环301之间形成有间隙宽度相对较小的推力轴承间隙(小间隙部T1’)。另一方面，在各个箔片312的顶部箔片部A’中，在未上行至相邻的箔片312的背箔片部B’上的部分(后方部分A2’)与推力环301之间形成有间隙宽度相对较大的推力轴承间隙(大间隙部T2’)。在该情况下，推力轴承间隙T’的流体在小间隙部T1’处提高压力之后，在大间隙部T2’处压力立即急剧地降低，因此在大间隙部T2’的流体中产生负压，从而推力箔片轴承310的负载容量可能会降低。尤其在流体的粘度小的情况、或轴的旋转速度大的情况下，产生负压的可能性变高。

不限于推力箔片轴承，在径向箔片轴承中也同样会产生上述那样的问题。

本发明的第二目的是在将各个箔片的周向一端部重叠配置在相邻的箔片上的箔片轴承中，防止在轴承间隙中产生负压，避免负载容量的降低。

另外，当由图53及图54的箔片轴承支承的轴502旋转时，轴承间隙的流体的压力增高。各个箔片512的顶部箔片部A’通过该流体压力而被按压至其背后的背箔片部B’上。由此，如图55所示，各个箔片512的顶部箔片部A’仿形于背箔片部B’上设置的人字形状的后端512b而弯曲，各个箔片512变形为以背箔片部B’的轴向中央部B1为底且顶部箔片部A’的前端及轴向两端翘起的舟形。这样，通过使各个箔片512变形为舟形，从而流过轴承间隙的流体沿着轴承面而集中在轴向中央部(参照点划线箭头)，流体压力得到有效地提高。

若想要如上述那样使各个箔片512弯曲为舟形，则压缩应力从轴向两侧施加于背箔片部B的轴向中央部B1。此时，轴向中央部B1抵靠而阻碍背箔片部B的变形，尤其在轴的低速旋转时等轴承间隙的流体压力比较低时，存在不能使各个箔片512变形为舟形的可能性。

不限于在径向方向上对轴进行支承的径向箔片轴承，在推力方向上对设置在轴上的推力环进行支承的推力箔片轴承中也同样会产生上述那样的问题。

本发明的第三目的是在轴的旋转时，使箔片轴承的箔片变形为期望的形状，有效地提高流体压力。

用于解决课题的手段

[本发明第一方案]

为了达到上述第一目的，本发明第一方案是一种箔片轴承(推力箔片轴承)，其具备箔片支架和安装在所述箔片支架上且沿周向排列配置的多个箔片，该箔片轴承在推力方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，其特征在于，各个箔片包括：具有轴承面的主体部；以及从所述主体部向外径侧延伸的延伸部，各个箔片的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片的主体部上，所述多个箔片的延伸部固定在所述箔片支架的同一平面上。

另外，为了达到上述第一目的，本发明第一方案是一种箔片轴承(径向箔片轴承)，其具备箔片支架和安装在所述箔片支架的内周面上且沿周向排列配置的多个箔片，该箔片轴承在径向方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，其特征在于，各个箔片包括：具有轴承面的主体部；以及从所述主体部向轴向一侧延伸的延伸部，各个箔片的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片的主体部上，所述多个箔片的延伸部固定在所述箔片支架的同一圆筒面上。

这样，通过将各个箔片的延伸部固定在箔片支架的同一平面上(或者同一圆筒面上)，从而全部箔片上行至相邻的箔片上而同样地弯曲。由此，在各个箔片的轴承面与作为支承对象的旋转构件之间形成朝向周向上一方侧(轴的相对旋转方向前方侧)而逐渐缩小的轴承间隙。另外，通过各个箔片同样地弯曲，从而各个箔片被赋予充分的弹力，因此能够通过该弹力来实现轴承间隙的调节功能。

例如，在图14所示的例子中，箔片42的延伸部42b从主体部42a沿着半径方向而向外径侧延伸，延伸部42b的外径部分(由交叉影线表示) 固定在箔片支架(支架主体41a)上。在该情况下，通过与轴的旋转相伴的流体的流动，箔片42的主体部42a在周向上一方侧(箭头方向)受到拉伸，由此剪切力施加于延伸部42b的内径部分P，箔片可能会损伤。与此相对，在图7所示的例子中，箔片42的延伸部42b在从主体部42a朝向外径侧而向周向上另一方侧倾斜的方向上延伸，该延伸部42b的外径部分(由交叉影线表示)固定在箔片支架41上。在该情况下，当箔片伴随着轴的旋转而在周向上一方侧受到拉伸时，施加于延伸部42b的内径部分 P的力的方向主要成为拉伸方向，因此能够减少施加于该内径部分P的剪切力，防止箔片的损伤。

上述的推力箔片轴承例如能够通过依次进行如下工序来制造：形成多个箔片构件的工序，所述箔片构件具有多个箔片和连结部，所述多个箔片包括具有轴承面的主体部以及从所述主体部向外径侧延伸的延伸部，所述连结部设置在所述多个箔片的外径侧且连结所述多个箔片的延伸部；将所述多个箔片构件重叠，将各个主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的主体部上的工序；将所述多个箔片构件的延伸部固定在箔片支架的同一平面上的工序；以及将所述多个箔片构件的连结部从所述箔片分离的工序。

另外，上述的径向箔片轴承例如能够通过依次进行如下工序来制造：形成多个箔片构件的工序，所述箔片构件具有多个箔片和连结部，所述多个箔片包括具有轴承面的主体部以及从所述主体部向轴向一侧延伸的延伸部，所述连结部设置在所述多个箔片的轴向一方侧且连结所述多个箔片的延伸部；将所述多个箔片构件重叠，将各个箔片构件的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片构件的主体部上的工序；将所述多个箔片构件的延伸部固定在箔片支架的同一圆筒面上的工序；以及将所述多个箔片构件的连结部从所述箔片分离的工序。

如上述那样，通过将由连结部将多个箔片连结而成的箔片构件安装在箔片支架上，从而与将各个箔片一片一片地安装在箔片支架上的情况相比，能够简化组装工序，提高生产性。

在上述的制造方法中，若使所述箔片构件的所述连结部与所述延伸部的边界的周向尺寸比所述延伸部的端部(在推力箔片轴承中为外径端，在径向箔片轴承中为轴向一端部)的周向尺寸小，则能够将连结部与箔片容易地分离。

[本发明第二方案]

另外，为了达到上述第二目的而完成的本发明第二方案是一种箔片轴承(推力箔片轴承)，其具备：与设置在向周向一方旋转的轴上的推力环在轴向上对置的箔片支架；以及安装在所述箔片支架的端面上且沿周向排列配置的多个箔片，各个箔片的周向一端部为自由端，各个箔片的包括周向一端部的区域构成具有推力轴承面的顶部箔片部，并且各个箔片的包括周向另一端部的区域构成从背后对相邻的箔片的所述顶部箔片部进行支承的背箔片部，通过在所述推力轴承面与所述推力环的端面之间形成的推力轴承间隙的流体压力来对所述轴在推力方向上旋转自如地进行支承，其特征在于，在各个箔片的所述顶部箔片部中，在包括该顶部箔片部的周向一端部的区域与所述推力环的端面之间形成有所述推力轴承间隙的小间隙部，在各个箔片的所述顶部箔片部中，在包括该顶部箔片部的周向另一端部的区域与所述推力环的端面之间形成有所述推力轴承间隙的大间隙部，在所述箔片轴承上设置有将所述箔片与所述箔片支架之间的空间和所述大间隙部连通的连通路。

另外，为了达到上述第二目的而完成的本发明第二方案是一种箔片轴承(径向箔片轴承)，其具备供轴插入内周的箔片支架和安装在所述箔片支架的内周面上且沿周向排列配置的多个箔片，各个箔片的周向一端部为自由端，各个箔片的包括周向一端部的区域构成具有径向轴承面的顶部箔片部，并且各个箔片的包括周向另一端部的区域构成从背后对相邻的箔片进行支承的背箔片部，通过在所述径向轴承面与所述轴的外周面之间形成的径向轴承间隙的流体压力来对所述轴在径向方向上旋转自如地进行支承，其特征在于，在各个箔片的所述顶部箔片部中，在包括该顶部箔片部的周向一端部的区域与所述轴的外周面之间形成有所述径向轴承间隙的小间隙部，在各个箔片的所述顶部箔片部中，在包括该顶部箔片部的周向另一端部的区域与所述轴的外周面之间形成有所述径向轴承间隙的大间隙部，在所述箔片轴承上设置有将所述箔片与所述箔片支架之间的空间和所述大间隙部连通的连通路。

如上述那样，在本发明第二方案的箔片轴承中，箔片与箔片支架之间的空间和轴承间隙的大间隙部经由连通路而连通。由此，大间隙部始终成为接近大气压的状态，因此能够防止在大间隙部中产生负压，避免箔片轴承的负载容量的降低。

连通路例如可以形成在各个箔片的顶部箔片部与从背后对该顶部箔片部进行支承的背箔片部之间。具体而言，例如，可以在各个箔片的顶部箔片部与从背后对该顶部箔片部进行支承的背箔片部之间设置支承构件，在该支承构件上设置连通路(参照图27及图28)。或者，可以在各个箔片的顶部箔片部以及从背后对该顶部箔片部进行支承的背箔片部中，在彼此对置的面的至少一方上形成槽，由该槽来构成连通路(参照图29)。

此外，可以在箔片上形成厚度方向上的贯通孔，由该贯通孔来构成连通路。另外，可以在箔片上形成切口，由该切口来构成连通路。

[本发明第三方案]

为了达到上述第三目的而完成的本发明第三方案的箔片轴承(径向箔片轴承)的特征在于，具备：供向周向一方旋转的轴插入内周的箔片支架；以及沿周向排列而安装在所述箔片支架的内周面上的多个箔片，各个箔片的周向一端部为自由端，各个箔片的包括周向一端部的区域构成具有径向轴承面的顶部箔片部，并且各个箔片的包括周向另一端部的区域构成从背后对相邻的箔片的所述顶部箔片部进行支承的背箔片部，各个箔片的周向另一端部具有从轴向两端侧朝向轴向中央侧而向周向上一方侧倾斜的一对倾斜部，在各个箔片的所述背箔片部的轴向中间部设置有脆弱部，所述脆弱部与所述背箔片部的轴向两侧的区域相比相对于压缩应力的强度更低。

另外，为了达到上述第三目的而完成的本发明第三方案的箔片轴承 (推力箔片轴承)的特征在于，具备：与设置在向周向一方旋转的轴上的推力环在轴向上对置的箔片支架；以及沿周向排列而安装在所述箔片支架的端面上的多个箔片，各个箔片的周向一端部为自由端，各个箔片的包括周向一端部的区域构成具有推力轴承面的顶部箔片部，并且各个箔片的包括周向另一端部的区域构成从背后对相邻的箔片的所述顶部箔片部进行支承的背箔片部，各个箔片的周向另一端部具有从半径方向两端侧朝向半径方向中央侧而向周向上一方侧倾斜的一对倾斜部，在各个箔片的所述背箔片部的半径方向中间部设置有脆弱部，所述脆弱部与所述背箔片部的半径方向两侧的区域相比相对于压缩应力的强度更低。

这样，在本发明第三方案的箔片轴承中，在各个箔片的背箔片部的中间部(在径向箔片轴承中为轴向中间部，在推力箔片轴承中为半径方向中间部)上设置有脆弱部。即，在通过与轴的旋转相伴而在轴承间隙中产生的流体压力，各个箔片被按压至设置在其背后的背箔片部上的人字形状的端部(倾斜部)时，在施加有压缩应力的各个箔片的背箔片部的中间部设置有脆弱部。由此，即便在轴承间隙的流体压力比较低的情况下，也能够使各个箔片的脆弱部容易地压缩变形，因此能够使各个箔片变形为期望的形状(舟形)。

例如，通过在背箔片部上形成沿周向延伸的狭缝，能够构成脆弱部。在该情况下，若使狭缝的彼此对置的内壁隔离，则在当压缩应力施加于脆弱部时，通过使两内壁彼此接近，能够使脆弱部容易地变形。另外，由于压缩应力尤其容易施加于背箔片部的周向另一端部，因此优选上述的狭缝形成为到达各个箔片的周向另一端部。

发明效果

如以上那样，根据本发明第一方案的箔片轴承，通过将多个箔片的延伸部固定在箔片支架的同一平面上或者同一圆筒面上，从而全部箔片同样地弯曲。由此，全部箔片形成朝向周向上一方侧而逐渐缩小的轴承间隙，并且具有轴承间隙的调节功能，因此能够提高支承力。

另外，根据本发明第二方案的箔片轴承，通过设置连通路，能够防止在轴承间隙(尤其是大间隙部)中产生负压，能够避免负载容量的降低。

另外，根据本发明第三方案的箔片轴承，通过在各个箔片的背箔片部上设置脆弱部，能够在轴的旋转时使各个箔片变形为期望的形状，从而能够有效地提高流体压力。

附图说明

图1是示意性地示出燃气轮机的结构的图。

图2是示出上述燃气轮机中的转子的支承结构的剖视图。

图3是组装于上述支承结构的箔片轴承单元的剖视图。

图4是组装于上述箔片轴承单元的径向箔片轴承的剖视图。

图5A是上述径向箔片轴承的箔片的立体图。

图5B是使用三片图5A的箔片进行临时组合后的状态的立体图。

图6A是本发明第一方案的实施方式所涉及的第一推力箔片轴承的俯视图。

图6B是本发明第一方案的实施方式所涉及的第二推力箔片轴承的俯视图。

图7是第一推力箔片轴承的箔片的俯视图。

图8是第一推力箔片轴承的剖视图。

图9A是连结多个箔片而成的箔片构件的俯视图。

图9B是连结多个箔片而成的箔片构件的俯视图。

图10是示出将图9A及图9B的箔片构件进行临时组合后的状态的俯视图。

图11是示出将临时组合的两片箔片构件配置在箔片支架的支架主体上的状态的俯视图。

图12是示出在图11的支架主体上安装固定构件后的状态的俯视图。

图13是其它实施方式所涉及的箔片的俯视图。

图14是其它实施方式所涉及的箔片的俯视图。

图15的上部是在其它实施方式所涉及的推力箔片轴承中使用的两片箔片构件的俯视图，中部是临时组合的两片箔片构件的俯视图，下部是推力箔片轴承的俯视图。

图16是图15下部的推力箔片轴承的剖视图。

图17是本发明第一方案的实施方式所涉及的径向箔片轴承的主视图。

图18是图17的径向箔片轴承的箔片的俯视图。

图19是图17的径向箔片轴承的平面展开图。

图20A是连结多个箔片而成的箔片构件的俯视图。

图20B是连结多个箔片而成的箔片构件的俯视图。

图21是示出将图20A及图20B的箔片构件进行临时组合后的状态的俯视图。

图22的上部是示出在现有的推力箔片轴承中使用的两片箔片构件的立体图，中部是示出对两片箔片构件进行临时组合的过程中的样态的立体图，下部是示出对两片箔片构件进行临时组合后的状态的立体图。

图23是具有图22的箔片的推力箔片轴承的剖视图。

图24是本发明第二方案的实施方式所涉及的推力箔片轴承的剖视图。

图25是图24的推力箔片轴承的俯视图。

图26是图25的X₂₆-X₂₆线上的剖视图。

图27是图25的X₂₇-X₂₇线上的剖视图。

图28是本发明第二方案的其它实施方式所涉及的推力箔片轴承的剖视图。

图29是本发明第二方案的另一其它实施方式所涉及的推力箔片轴承的箔片的立体图。

图30是具有图29的箔片的推力箔片轴承的剖视图。

图31是本发明第二方案的另一其它实施方式所涉及的推力箔片轴承的俯视图。

图32是本发明第二方案的另一其它实施方式所涉及的推力箔片轴承的俯视图。

图33是图32的X₃₃-X₃₃线上的剖视图。

图34是本发明第二方案的另一其它实施方式所涉及的推力箔片轴承的俯视图。

图35是图34的X₃₅-X₃₅线上的剖视图。

图36是本发明第二方案的另一其它实施方式所涉及的推力箔片轴承的俯视图。

图37是本发明第二方案的另一其它实施方式所涉及的推力箔片轴承的俯视图。

图38是本发明第二方案的实施方式所涉及的径向箔片轴承的剖视图。

图39是上述径向箔片轴承的展开俯视图。

图40是图38的放大图。

图41是沿图40的X₄₁-X₄₁线的剖视图。

图42是现有的推力箔片轴承的剖视图。

图43是本发明第三方案的实施方式所涉及的径向箔片轴承的剖视图。

图44是组装于图43的径向箔片轴承的箔片的俯视图。

图45是图43的径向箔片轴承的内周面的平面展开图。

图46A是图45的X₄₆-X₄₆线上的剖视图，示出轴停止时的状态。

图46B是图45的X₄₆-X₄₆线上的剖视图，示出轴旋转时的状态。

图47是示出上述箔片变形为舟形的样态的立体图。

图48A是变形为舟形的上述箔片的俯视图。

图48B是图48A的放大图。

图49是本发明第三方案的实施方式所涉及的推力箔片轴承的剖视图。

图50是图49的推力箔片轴承的俯视图。

图51是组装于图49的推力箔片轴承的箔片的俯视图。

图52A是图49的推力箔片轴承的剖视图，示出轴停止时的状态。

图52B是图49的推力箔片轴承的剖视图，示出轴旋转时的状态。

图53是组装于现有的箔片轴承的箔片的俯视图。

图54是上述箔片轴承的剖视图。

图55是示出图53的箔片变形为舟形的样态的立体图。

具体实施方式

以下，根据图1～图21对本发明第一方案的实施方式进行说明。

在图1中示意性地示出作为涡轮机械的一种的燃气轮机的结构。该燃气轮机主要具备：形成叶片列的涡轮1及压缩机2、发电机3、燃烧器4 以及再生器5。在涡轮1、压缩机2及发电机3上设置有沿水平方向延伸的共用的轴6，通过该轴6、涡轮1及压缩机2构成能够一体旋转的转子。从吸气口7吸入的空气通过压缩机2而被压缩，通过再生器5而被加热，之后送入燃烧器4。使燃料混合于该压缩空气而燃烧，通过高温、高压的气体而使涡轮1旋转。涡轮1的旋转力经由轴6向发电机3传递，通过发电机3旋转而发电，该电力经由逆变器8而输出。由于使涡轮1旋转后的气体温度较高，因此通过将该气体送入再生器5与燃烧前的压缩空气之间进行热交换，从而对燃烧后的气体的热量进行再利用。在再生器5中完成热交换的气体通过废热回收装置9作为废气而排出。

在图2中示出对上述燃气轮机中的转子的轴6进行支承的箔片轴承单元10。箔片轴承单元10具备：固定于轴6的旋转构件20；在径向方向上对轴6及旋转构件20进行支承的径向箔片轴承30；以及在推力方向上对轴6及旋转构件20进行支承的第一推力箔片轴承40及第二推力箔片轴承 50。箔片轴承单元10固定于燃气轮机的壳体，在径向方向及推力方向上对向周向一方进行旋转的轴6进行支承。

如图3所示，旋转构件20具备套筒部21和从套筒部21向外径突出的圆盘状的凸缘部22。凸缘部22例如由碳纤维强化复合材料形成，套筒部21例如由碳烧结材料形成。

如图4所示，径向箔片轴承30具有筒状(在图示例中为圆筒状)的箔片支架31和安装在箔片支架31的内周面上的多个(在图示例中为三片) 箔片32。多个箔片32以沿周向排列的方式配置在箔片支架31的内周面上。

在箔片支架31的内周面31a上形成有槽31b。在本实施方式中，在箔片支架31的圆周方向等间隔的多处(在图示例中为三处)设置有沿轴向延伸的槽31b。箔片支架31由金属形成，例如包括槽31b在内而模具成形为一体。本实施方式的箔片支架31由烧结金属而模具成形为一体。需要说明的是，在将箔片轴承单元10用于较低温的环境的情况下，可以由树脂来模具成形箔片支架31。

如图5A所示，各个箔片32具备设置在周向一端的凹部32d和设置在周向另一端的凸部32c。各个箔片32的凸部32c与凹部32d在轴向上设置在相同位置。如图5B所示，通过将各个箔片32的凸部32c嵌入相邻的箔片32的凹部32d，能够将三片箔片32临时组装为筒状。在该情况下，在图4所示的轴向观察中，各个箔片32的周向另一端(凸部32c)与相邻的箔片32的周向一端(凹部32d的轴向两侧的凸部32e)成为交叉的状态。在该状态下，各个箔片32的周向两端由箔片支架31保持。具体而言，各个箔片32的周向一端的凸部32e插入箔片支架31的槽31b，各个箔片32 的周向另一端的凸部32c配置在相邻的箔片32的外径面32b与箔片支架 31的内周面31a之间。在该情况下，通过各个箔片32的凸部32e与槽31b 的角部31b1触抵来对多个箔片32向周向上一方侧的移动进行限制，但多个箔片32向周向上另一方侧的移动不受限制。由此，多个箔片32能够相对于箔片支架31在周向上移动。

各个箔片32的内径面32a作为径向轴承面S1发挥功能(参照图4)。在图示例中，由三片箔片32形成多圆弧型的径向轴承面S1。在箔片支架 31的内周面31a与各个箔片32之间未设置有用于对箔片32赋予弹力的构件(背箔片等)，箔片32的外径面32b与箔片支架31的内周面31a能够滑动。各个箔片32的凸部32c配置在相邻的箔片32的径向轴承面S1的外径侧，作为底部箔片部发挥功能。

如图6A所示，本发明的实施方式所涉及的第一推力箔片轴承40从轴向一侧对旋转构件20的凸缘部22进行支承，具备箔片支架41和安装在箔片支架41上的多个箔片42。箔片支架41具有：在轴心具有孔的圆盘状的支架主体41a和在支架主体41a的端面41a1的外径端设置的固定构件 41b。在本实施方式中，第一推力箔片轴承40的箔片支架41的支架主体41a与径向箔片轴承30的箔片支架31形成为一体(参照图3)。另外，在本实施方式中，固定构件41b呈环状。

如图7所示，第一推力箔片轴承40的各个箔片42一体地具备主体部 42a和从主体部42a向外径侧延伸的延伸部42b。主体部42a的周向上另一方侧(轴6的旋转方向后方侧)的边缘42e的至少外径端在朝向内径侧而向周向上一方侧(轴6的旋转方向前方侧)倾斜的方向上延伸。在图示例中，主体部42a的周向上另一方侧的边缘42e呈中央部向周向上一方侧突出的大致V字形状(所谓的人字形状)。另外，在图示例中，主体部42a 的周向上一方侧的边缘42d也呈中央部向周向上一方侧突出的大致V字形状。主体部42a的边缘42d、42e的中央部弯曲为圆弧状。延伸部42b在从主体部42a的外径端朝向外径侧而向周向上另一方侧倾斜的方向上延伸。详细而言，延伸部42b的周向两侧的边缘均在朝向外径侧而向周向上另一方侧倾斜的方向上延伸。

各个箔片42的延伸部42b固定在箔片支架41的同一平面上。在本实施方式中，各个延伸部42b固定在箔片支架41的支架主体41a的端面41a1 的外径端。具体而言，各延伸部42b配置在同一圆周上，由箔片支架41 的支架主体41a与环状的固定构件41b对各延伸部42b进行夹持固定。在本实施方式中，各个箔片42的延伸部42b的外径部分(在图7中由交叉影线表示)固定在箔片支架41上。

多个箔片42在圆周方向上等间距地配置(参照图6A)。在图示例中，使多个箔片42以将位相错开各个箔片42的一半的方式重合。各个箔片42 的周向上一方侧的边缘42d配置在相邻的箔片42上(凸缘部22侧)(参照图8)。即，各个箔片42的包括周向上一方侧的边缘42d的区域上行至相邻的箔片42的包括周向上另一方侧的边缘42e的区域。在本实施方式中，各个箔片42的延伸部42b配置在箔片支架41的同一平面上(在图示例中为支架主体41a的端面41a1上)，因此所有箔片42上行至相邻的箔片42而同样地弯曲。在各个箔片42的主体部42a中，与凸缘部22的一端面22a直接对置的部分(在图6A中能看到的部分)作为推力轴承面S2 而发挥功能。

如图6B所示，作为本发明的实施方式的第二推力箔片轴承50从轴向另一侧对旋转构件20的凸缘部22进行支承，具备箔片支架51和固定在箔片支架51上的多个箔片52。箔片支架51具有：在轴心具有孔的圆盘状的支架主体51a和在支架主体51a的端面51a1的外径端设置的固定构件 51b。各个箔片52具有主体部52a和从主体部向外径侧延伸的延伸部52b。在各个箔片52的主体部52a中，与凸缘部22的另一端面22b直接对置的部分(在图6B中能看到的部分)作为推力轴承面S3而发挥功能。需要说明的是，第二推力箔片轴承50的各构件的形状、固定方法与第一推力箔片轴承40相同，因此省略重复说明。

箔片32、42、52通过由富有弹性且加工性优异的金属、例如钢材料、铜合金构成的厚度为20μm～200μm左右的金属箔片形成。在如本实施方式那样使用空气作为流体膜的空气动压轴承中，由于在气氛中不存在润滑油，因此作为金属箔片，优选使用不锈钢或青铜制的箔片。

上述结构的箔片轴承单元10按照以下的顺序进行组装。首先，将旋转构件20的套筒部21插入径向箔片轴承30的内周。然后，以从轴向两侧夹住旋转构件20的凸缘部22的方式将第二推力箔片轴承50安装在第一推力箔片轴承上。具体而言，使第一箔片轴承40的箔片支架41的固定构件41b与第二箔片轴承50的箔片支架51的固定构件51b抵接，在该状态下，由未图示的螺栓等将两箔片支架41、51在轴向上固定。由此，完成箔片轴承单元10。

将轴6压入组装后的箔片轴承单元10的旋转构件20的内周，并且将箔片轴承30、40、50的箔片支架31、41、51的一部分或全部固定于燃气轮机的壳体。此时，径向箔片轴承30及推力箔片轴承40、50与旋转构件 20一体化为箔片轴承单元10，因此能够容易地组装在燃气轮机上。

当轴6向圆周方向一方(图4及图7的箭头方向)旋转时，在径向箔片轴承30的箔片32的径向轴承面S1与旋转构件20的套筒部21的外周面21a之间形成有径向轴承间隙，通过在该径向轴承间隙中产生的空气膜的压力而在径向方向上支承旋转构件20及轴6。与此同时，在第一推力箔片轴承40的箔片42的推力轴承面S2与旋转构件20的凸缘部22的一端面22a之间、以及第二推力箔片轴承50的箔片52的推力轴承面S3与旋转构件20的凸缘部22的另一端面22b之间分别形成推力轴承间隙，通过在各推力轴承间隙中产生的空气膜的压力而在两推力方向上支承旋转构件20及轴6。

此时，通过箔片32、42、52所具有的挠性，各个箔片32、42、52的轴承面S1、S2、S3根据负载、轴6的旋转速度、周围温度等运转条件而任意地变形，因此径向轴承间隙及推力轴承间隙自动调节为与运转条件相应的适当宽度。因此，即使在高温、高速旋转这样严酷的条件下，也能够将径向轴承间隙及推力轴承间隙管理为最佳宽度，能够稳定地支承旋转构件20及轴6。

另外，在第一推力箔片轴承40(第二推力箔片轴承50也同样，以下省略)中，如图8所示，通过各个箔片42上行至相邻的箔片42来赋予弹性，因此能够省略背箔片而削减部件件数，实现低成本化。另外，在各个箔片42中，通过将设置在比轴承面S2靠外径侧的延伸部42b固定在箔片支架41上，从而箔片42与箔片支架41的固定部位不设置在轴承面S2的下方，因此固定部位引起的凹凸不会设在轴承面S2上。从而，能够使轴承面S2整个区域有效地发挥功能，支承力得到提高。

另外，在第一推力箔片轴承40中，通过将各个箔片42的延伸部42b 配置在同一平面上(支架主体41a的端面41a1上)，从而全部箔片42上行至相邻的箔片42而同样地弯曲。详细而言，全部箔片42的主体部42a 的半径方向整个区域从支架主体41a的端面41a1上行至相邻的箔片42而弯曲。此时，优选各个箔片42的主体部42a的周向上另一方侧的边缘42e 在半径方向整个区域与支架主体41a的端面41a1接触。由此，在全部箔片42的推力轴承面S2与旋转构件20的凸缘部22的端面22a之间，形成朝向周向上一方侧(图8的左侧)而逐渐缩小的推力轴承间隙。另外，通过各个箔片42弯曲来对各个箔片42赋予适当的弹力。通过该弹力与推力轴承间隙的流体的压力之间的平衡，能够始终适当地保持推力轴承间隙的间隙宽度，能够得到优异的支承力。

另外，各个箔片42的主体部42a的周向上另一方侧的边缘42e的外径端在朝向内径侧而向周向上一方侧倾斜的方向上延伸，由此在相邻的箔片42的主体部42a上行至该边缘42e时，在主体部42a的轴承面S2的外径端形成有朝向内径侧而向周向上一方侧倾斜的台阶。沿着该台阶，能够使轴承面S2的周围的流体(空气)积极地流入推力轴承间隙，因此能够提高推力轴承间隙的流体的压力。尤其在本实施方式中，通过使各个箔片 42的主体部42a的周向上另一方侧的边缘42e为人字形状，能够将流体集中在轴承面S2的半径方向中央，从而进一步提高推力轴承间隙的流体的压力。

另外，与轴6的旋转引起的流体的流动相伴，推力箔片轴承40的各个箔片42在周向上一方侧受到拉伸。此时，通过各个箔片42的延伸部42b 的内径部分P(参照图7)在朝向外径侧而向周向上另一方侧倾斜的方向上延伸，从而能够将主要施加于该内径部分P的力的方向作为拉伸方向而非剪切方向。由此，防止各个箔片42的破损，箔片42的耐久性得到提高。

需要说明的是，在轴6的即将停止之前、刚刚起动之后的低速旋转时，各个箔片的轴承面(尤其是径向箔片轴承30的箔片32的轴承面)与旋转构件20滑动接触，因此，也可以在它们的任一方或者双方上形成DLC膜、氮化铝钛膜、二硫化钨膜或二硫化钼膜等低摩擦化被膜。另外，在轴6的旋转时，通过箔片32、42、52与各个箔片支架31、41、51之间的微小滑动，能够抑制轴6的振动。为了调节该微小滑动引起的摩擦力，也可以在箔片32、42、52与各个箔片支架31、41、51的任一方或者双方上形成上述那样的低摩擦化被膜。

以下，示出第一推力箔片轴承40的制造方法的一例。需要说明的是，第二推力箔片轴承50的制造方法与第一推力箔片轴承40相同，因此省略重复说明。另外，在第一推力箔片轴承40的箔片支架41的支架主体41a 上一体地设置有径向箔片轴承30的箔片支架31，但在以下的说明中省略箔片支架31。

首先，如图9A及图9B所示，形成两片箔片构件60。需要说明的是，两片箔片构件60的形状相同，但为了便于理解，在图9～12中，在一个箔片构件60上标注散点而示出。各个箔片构件60通过在一片箔片上实施冲压加工而形成为一体。各个箔片构件60具有多个箔片42和连结其外径端的连结部61。在图示例中，连结部61呈环状。组装于第一推力箔片轴承40的箔片42中的半数的箔片42在圆周方向上等间隔地设置在各个箔片构件60上。各个箔片42的延伸部42b与连结部61的边界(之后切断的切断面)的周向尺寸L1比各个箔片42的延伸部42b的外径端的周向尺寸L2小。在本实施方式中，在连结部61上设置有向内径侧突出的多个突起61a，该突起61a与各个箔片42的边界的周向尺寸L1比延伸部42b的外径端的周向尺寸L2小，例如L1是L2的1/5以下。

接下来，如图10所示，将两片箔片构件60临时组合。具体而言，首先，将两片箔片构件60重叠。然后，将上侧的箔片构件60的箔片42与下侧的箔片构件60的箔片42错开半间距，同时将各个箔片42的主体部 42a的周向上一方侧的边缘42d重叠配置在相邻的箔片42的主体部42a的周向上另一方侧的包括边缘42e的区域上(纸面近前侧)。

然后，如图11所示，将临时组合后的两片箔片构件60配置在支架主体41a的端面41a1上。此时，各个箔片42的延伸部42b的外径端沿着支架主体41a的端面41a1的外径端配置。另外，箔片构件60的连结部61 配置在比支架主体41a靠外径侧。在该状态下，如图12所示，将各个箔片42固定在箔片支架41上。在本实施方式中，通过未图示的螺栓等将环状的固定构件41b固定在支架主体41a上。由此，由支架主体41a与固定构件41b对各个箔片42的延伸部42b的外径部分进行夹持，从而各个箔片42固定在箔片支架41上。这样，全部箔片42的延伸部42b固定在箔片支架41的同一平面上(支架主体41a的端面41a1上)。

然后，将各个箔片构件60的连结部61从箔片42分离。在本实施方式中，通过对连结部61的突起61a与箔片42的边界进行切断，从而从箔片42分离、除去连结部61。由此上，完成图6A所示的第一推力箔片轴承40。

本发明不限于上述的实施方式。以下，对本发明的其它实施方式进行说明，对与上述的实施方式具有相同的功能的部位标注相同的附图标记而省略重复说明。

在上述的实施方式中，示出了由推力箔片轴承40的支架主体41a与固定构件41b对各个箔片42的延伸部42b进行夹持固定的情况，但不限于此，也可以通过焊接、粘接等将各个箔片42固定在支架主体41a或固定构件41b上。在图13所示的实施方式中，各个箔片42的延伸部42b通过焊接(例如点焊)固定在支架主体41a上。在该情况下，在延伸部42b 中，与焊接点W的内径侧相邻的区域(延伸部42b的内径部分P)在朝向外径侧而向周向上另一方侧倾斜的方向上延伸。在该情况下，也与上述的实施方式同样地，能够将伴随着轴6的旋转而施加于延伸部42b的内径部分P的力的方向主要作为拉伸方向。需要说明的是，也可以并用通过支架主体41a与固定构件41b进行的箔片42的夹持固定和通过向箔片支架 41的焊接或粘接而进行的箔片42的固定。在该情况下，若通过焊接或粘接实现的箔片42与箔片支架41之间的固定力充分，则也可以省略固定构件41b，或者使固定构件41b作为单纯的间隔件发挥功能。需要说明的是，在图13中，通过一处焊接点W将各个箔片42的延伸部42b固定在支架主体41a上，但不限于此，也可以通过两处以上的焊接点W将各延伸部 42b固定在支架主体41a上。

在图14所示的实施方式中，箔片42的延伸部42b从主体部42a的外径端朝向半径方向外侧延伸，该延伸部42b的外径部分由固定构件41b与支架主体41a夹持固定。在该情况下，延伸部42b也固定在箔片支架41 的同一平面上，因此与上述的实施方式同样地，能够使全部箔片42上行至相邻的箔片42而弯曲。但是，延伸部42b的内径部分P在半径方向上延伸，因此当通过与轴6的旋转相伴的空气的流动而使箔片42的主体部 42a向周向上一方侧受到拉伸时，主要是剪切方向上的力作用于延伸部42b 的内径部分P，因此可能会导致箔片42的损伤。从而，从箔片42的耐久性的观点出发，优选图7或图13所示的实施方式。

另外，在上述的实施方式中，示出了使用将推力箔片轴承40的多个箔片42由连结部61连结而成的箔片构件60来进行第一推力箔片轴承40 的组装的情况，但不限于此，例如，也可以不将多个箔片42由连结部61 连结，而通过焊接、粘接来将多个箔片42一片一片地安装在箔片支架41 上。

图15所示的推力箔片轴承40的多个箔片构件60、60’包括连结部61、 61’在内固定在箔片支架41上。需要说明的是，两片箔片构件60、60’的形状相同，但在图16中，为了便于理解，在一方的箔片构件60’上标注散点，并且在一方的箔片构件60’的各部位的附图标记上标注“’”而示出。该推力箔片轴承40按照以下的顺序组装。首先，形成将多个箔片42、42’的外径端由连结部61、61’连结而成的两片箔片构件60、60’(参照图15 的上部)。接下来，将各个箔片42、42’的周向上一方侧的端部重叠在相邻的箔片42’、42上，并且重叠两片箔片构件60而进行临时组合(参照图 15的中部)。然后，将临时组合后的两片箔片构件60、60’载置在支架主体41a上，并使用固定构件41b固定在箔片支架41上(参照图15的下部)。如图16所示，固定构件41b具有环状部41b1和从环状部41b1向下方突出的按压部41b2。按压部41b2例如设置在环状部41b1的整周上。由固定构件41b的环状部41b1与支架主体41a对重叠的两片连结部61、61’进行夹持固定。与此同时，由固定构件41b的按压部41b2与支架主体41a对各个箔片42、42’的延伸部42b、42b’进行夹持固定。由此，全部箔片42、 42’的延伸部42b、42b’固定在箔片支架41的同一平面上(支架主体41a 的端面41a1上)。

在以上的实施方式中，示出了由多圆弧轴承构成径向箔片轴承30的情况，但不限于此，也可以使用将各个箔片的周向一端安装在箔片支架31 的内周面31a上且将各个箔片的周向另一端作为自由端的所谓叶片型的径向轴承箔片、或者在圆筒状的顶部箔片的外径处配置波型的背箔片的所谓凸出箔片型的径向轴承箔片。

另外，箔片的形状能够在不给本发明带来实质性影响的范围内进行变更。例如，可以使推力箔片轴承的箔片为螺旋形状，或者使径向箔片轴承的箔片为人字形状。

另外，在以上的实施方式中，示出了在使径向箔片轴承30及推力箔片轴承40、50一体化为箔片轴承单元10以后，将其安装在燃气轮机上的情况，但不限于此，也可以将各个箔片轴承30、40、50分别独立地安装在燃气轮机上。

另外，在以上的实施方式中，箔片构件60的连结部61呈环状，但不限于此，例如也可以使用在周向一处存在缝隙的C型连结部。或者，也可以将环状的连结部在周向的多处切断，并在切断的各连结部上设置多个箔片。

在图17中示出本发明的一个实施方式所涉及的径向箔片轴承70。该径向箔片轴承70具有：筒状(在图示例中为圆筒状)的箔片支架71；以及安装在箔片支架71的内周面上的多个(在图示例中为八片)箔片72。多个箔片72以沿周向排列的方式配置在箔片支架71的内周面上。

箔片支架71的内周面71a为圆筒面。箔片支架71由金属形成，例如由烧结金属而模具成形为一体。

如图18所示，各个箔片72包括：具有轴承面的主体部72a；以及从主体部72a向轴向一侧(图中上侧)延伸的延伸部72b。主体部72a的周向上另一方侧(图18的箭头的相反侧)的边缘72c在朝向轴向另一侧(图中下侧)而向周向上一方侧倾斜的方向上延伸。主体部72a的周向上一方侧的边缘72d与周向上另一方侧的边缘72c平行。

延伸部72b在从主体部72a朝向轴向一侧而向周向上另一方侧倾斜的方向上延伸。如图19所示，各个箔片72的主体部72a的周向上一方侧的端部(边缘72d)重叠配置在相邻的箔片72的主体部72a上(内径侧)。各个箔片72的延伸部72b固定在箔片支架71的内周面71a的同一圆筒面上。在本实施方式中，延伸部72b通过焊接而固定在箔片支架71的内周面71a上。

各个箔片72的内径面作为径向轴承面S1发挥功能(参照图17)。在箔片支架71的内周面71a与各个箔片72之间，未设置有用于对箔片72 赋予弹力的构件(背箔片等)，箔片72的外径面与箔片支架71的内周面 71a能够滑动。各个箔片72的主体部72a的包括周向上另一方侧的端部的区域配置在相邻的箔片72的径向轴承面S1的外径侧，作为底部箔片部发挥功能。

以下，示出径向箔片轴承70的制造方法的一例。首先，如图20A及 20B所示，形成两片箔片构件80。需要说明的是，两片箔片构件80的形状相同，但为了便于理解，在图20及图21中，在一个箔片构件80上标注散点而示出。各个箔片构件80通过对一片箔片实施冲压加工而形成为一体。各个箔片构件80具有多个箔片72和连结其外径端的带状的连结部 81。组装于径向箔片轴承70的箔片72中的半数(即四片)的箔片72在圆周方向上等间隔地设置在各个箔片构件80上。各个箔片72的延伸部72b 与连结部81的边界(之后切断的切断面)的周向尺寸比各个箔片72的延伸部72b的轴向一端部(图中上端)的周向尺寸小。在本实施方式中，在连结部81上设置有向内径侧突出的多个突起81a，将该突起81a与各个箔片72连结。

接下来，如图21所示，将两片箔片构件80临时组合。具体而言，重叠两片箔片构件80，将上侧的箔片构件80(无散点)的箔片72与下侧的箔片构件80(有散点)的箔片72错开半间距，同时将各个箔片72的主体部72a的周向上一方侧的端部72d重叠配置在相邻的箔片72的主体部72a 上(纸面近前侧)。然后，对临时组合后的两片箔片构件80进行弯曲，并将其配置在箔片支架71(在图21中由点划线表示)的内周面71a上。此时，各个箔片72的延伸部72b的轴向端部沿着箔片支架71的内周面71a 的外径端配置。另外，箔片构件80的连结部81配置在箔片支架71的轴向外侧。在该状态下，如图19所示，通过焊接将各个箔片72的延伸部72b 固定在箔片支架71上。这样，全部箔片72的延伸部72b固定在箔片支架 71的同一圆筒面上(内周面71a上)。

然后，将各个箔片构件80的连结部81从箔片72分离。在本实施方式中，通过对连结部81的突起81a与箔片72的边界进行切断，从而从箔片72分离、除去连结部81。由此，完成图17所示的径向箔片轴承70。

在以上的实施方式中，在箔片轴承的组装后除去连结部61、81，但即便不除去连结部61、81也能够作为箔片轴承而成立。但是，在组装后，连结部不具有任何功能，因此通过如上述的实施方式那样除去连结部，能够减小箔片轴承的尺寸，进一步能够使涡轮机械整体小型、轻量化。

本发明的推力箔片轴承及径向箔片轴承的应用对象不限于上述的燃气轮机，例如也能够用作对增压器的转子进行支承的轴承。另外，本发明的箔片轴承不限于燃气轮机、增压器等涡轮机械，能够作为在难以进行润滑油等液体的润滑、从能量效率的观点出发难以另外设置润滑油循环系统的辅机、或者液体的剪切产生的阻力成为问题等限制下所使用的机动车等的车辆用轴承、以及工业机器用的轴承而广泛使用。

另外，以上说明的各个箔片轴承是使用空气作为压力产生流体的空气动压轴承，但不限于此，作为压力产生流体，可以使用其它气体、或者也可以使用水、油等液体。

接下来，根据图24～图41对本发明第二方案的实施方式进行说明。

在图24中示出作为本发明的一个实施方式所涉及的箔片轴承的推力箔片轴承210。该推力箔片轴承210例如组装于作为涡轮机械的一种的燃气轮机，在推力方向上对安装在向周向一方旋转的轴201上的圆盘状的推力环202进行支承。

如图25所示，推力箔片轴承210具备箔片支架211和安装在箔片支架211上的多个(在图示例中为八片)箔片212。箔片支架211呈在轴心具有孔的圆盘状。箔片支架211的端面211a与推力环202的端面202a在轴向上对置(参照图24)。需要说明的是，以下为了便于说明，将在轴向上相对于各个箔片212的推力环202侧称为上方，在轴向上相对于各个箔片212的箔片支架211侧称为下方，但这并不是为了限定推力箔片轴承210 的使用样态。在本实施方式中，如图24所示，轴201配置在水平方向上。

箔片212通过由富有弹性且加工性优异的金属、例如钢材料、铜合金构成的厚度为20μm～200μm左右的金属箔片形成。作为金属箔片，优选使用不锈钢或青铜制的箔片。

多个箔片212在周向上等间隔地排列而配置在箔片支架211的端面 211a上。如图26所示，各个箔片212的周向一端部212a(以下称为前端 212a)为自由端，在轴向上重叠配置在相邻的箔片212上。各个箔片212 的包括前端212a的区域构成具有推力轴承面S1的顶部箔片部A。多个箔片212的推力轴承面S1连续地设置在周向整周上。另一方面，各个箔片212的包括周向另一端部212b(以下称为后端212b)的区域构成从背后(下方)对相邻的箔片212的顶部箔片部A进行支承的背箔片部B。即，各个箔片212的背箔片部B配置在相邻的箔片212的顶部箔片部A与箔片支架211之间。各个箔片212的背箔片部B通过焊接等手段固定在箔片支架 211的端面211a上。需要说明的是，在图26中，夸张地示出支承构件213 的大小，因此各个箔片212的顶部箔片部A和与之相邻的箔片212的背箔片部B未接触，但实际上，支承构件213的上下方向尺寸比图示要小，各个箔片212的顶部箔片部A由相邻的箔片212的背箔片部B从下方进行接触支承。

在各个箔片212的顶部箔片部A与从下方对其进行支承的背箔片部B 之间设置有支承构件213。在本实施方式中，支承构件213设置在各个箔片212的前端212a的下方。支承构件213呈沿着各个箔片212的前端212a 的形状。在图示例中，各个箔片212的前端212a形成为在半径方向上延伸的直线状，支承构件213沿着该前端212a在各个箔片212的半径方向全长范围内延伸。

如图26及图27所示，在支承构件213上形成有作为连通路的贯通孔 213a。贯通孔213a在支承构件213的周向两端面上开口。支承构件213 固定在各个箔片212的顶部箔片部A的下表面、或者从下方对该顶部箔片部A进行支承的背箔片部B的上表面中的任一方上。在本实施方式中，支承构件213固定在各个箔片212的背箔片部B的上表面上，而不是固定在各个箔片212的顶部箔片部A上。

当轴201及推力环202一体地旋转时，如图26所示，在各个箔片212 的推力轴承面S1与推力环202的端面202a之间形成有推力轴承间隙T。通过提高该推力轴承间隙T的流体(例如空气)的压力，推力环202在推力方向一方上受到非接触支承。此时，通过箔片212所具有的挠性，各个箔片212的推力轴承面S1根据负载、轴201的旋转速度、周围温度等运转条件而任意地变形，因此推力轴承间隙T自动调节为与运转条件相应的适当宽度。因此，即使在高温、高速旋转这样严酷的条件下，也能够将推力轴承间隙T管理为最佳宽度，能够稳定地支承轴201。

此时，在各个箔片212的顶部箔片部A中，包括前端212a的区域(以下称为前方部分A1)由相邻的箔片212的背箔片部B从下方进行支承。另一方面，在各个箔片212的顶部箔片部A中，包括该顶部箔片部A的后端(与背箔片部B的边界)的区域(以下称为后方部分A2)不由背箔片部B从下方进行支承，而与箔片支架211的端面211a直接对置。由此，各个箔片212的顶部箔片部A弯曲，顶部箔片部A的前方部分A1比后方部分A2更接近推力环202。这样，在各顶部箔片部A的前方部分A1的推力轴承面S1与推力环202的端面202a之间，形成间隙宽度相对较小的推力轴承间隙(小间隙部T1)。另外，在各顶部箔片部A的后方部分A2 的推力轴承面S2与推力环202的端面202a之间，形成间隙宽度相对较大的推力轴承间隙(大间隙部T2)。尤其在图示例中，各个箔片212的顶部箔片部A利用支承构件213从下方进行支承，因此小间隙部T1与大间隙部T2的差变大。

通过从大间隙部T2流入小间隙部T1，从而与轴201的旋转相伴而流过推力轴承间隙T的流体的压力提高，由此产生支承推力环202的力。此时，在小间隙部T1处提高了压力的流体通过流入大间隙部T2，压力急剧降低，因此有在大间隙部T2中产生负压的可能性。在本实施方式中，各个箔片12与箔片支架211之间的空间P和大间隙部T2通过设置在支承构件213上的连通路(贯通孔213a)而连通，当大间隙部T2的压力降低时，流体经由贯通孔213a而从上述的空间P流入，大间隙部T2的压力得到维持。由此，大间隙部T2成为始终接近大气压的状态，从而防止在大间隙部T2中产生负压。

需要说明的是，在轴201的即将停止之前、刚刚起动之后的低速旋转时，各个箔片212的推力轴承面S1与推力环202的端面202a接触滑动，因此，也可以在它们的任一方或者双方上形成DLC膜、氮化铝钛膜、二硫化钨膜或二硫化钼膜等低摩擦化被膜。另外，为了调节轴承的运转中的箔片212与箔片支架211之间的摩擦力，也可以在它们的任一方或者双方上形成上述那样的低摩擦化被膜。

本发明不限于上述的实施方式。以下，对本发明的其它实施方式进行说明，对与上述的实施方式具有相同的功能的部位标注相同的附图标记而省略重复说明。

在上述的实施方式中，示出了由支承构件213的贯通孔213a构成连通路的情况，但连通路不限于此。例如，如图28所示，可以使用具有凹凸的板状部件来作为支承构件213。在图示例中，使用波型的板状部件，通过由该部件形成的间隙来构成连通路。此外，也可以由具有周向槽的板状部件、具有波纹(dimple)状的突起的板状部件来构成连通路(省略图示)。

在图29及图30所示的实施方式中，在各个箔片212的顶部箔片部A 的前方部分A1的下表面212c上形成有周向槽212d。周向槽212d的周向一端部在各个箔片212的前端212a处开口，周向槽212d的周向另一端部延伸至比对该箔片212进行支承的背箔片部B还靠周向上另一方侧。在各个箔片212上设置的周向槽212d作为对大间隙部T2与各个箔片212的下方的空间P进行连通的连通路而发挥功能。另外，如图31所示，也可以在各个箔片212的背箔片部B的上表面212e上形成作为连通路发挥功能的周向槽212f。周向槽212d的周向一端部到达该箔片212的顶部箔片部 A的后方部分A2，周向槽212d的周向另一端部在该箔片212的后端212b 处开口。或者，也可以形成上述的周向槽212d、212f这双方。

在上述的实施方式中，示出了经由连通路对形成在各个箔片212的上方的大间隙部T2与相邻的箔片212的下方的空间P进行连通的情况，但不限于此。例如如图32及图33所示，也可以形成在厚度方向上贯穿各个箔片212的贯通孔212g来作为连通路。在该情况下，借助贯通孔212g对形成在各个箔片212的上方的大间隙部T2与形成在该箔片212的下方的空间P进行连通。在图示例中，在各个箔片212的顶部箔片部A的后方部分A2形成有贯通孔212g，尤其在与背箔片部B的边界附近形成有贯通孔 212g。另外，在图示例中，在各个箔片212上形成有多个贯通孔212g，尤其在半径方向上隔离的多处(在图示例中为三处)形成有多个贯通孔212g。

在图34及图35所示的实施方式中，由在各个箔片212上形成的切槽 212h构成连通路。在图示例中，形成有从各个箔片212的后端212b经由背箔片部B而直至顶部箔片部A的后方部分A2的周向上的切槽212h。另外，在图示例中，在各个箔片212上形成有在半径方向上隔离的多个切槽212h。在轴201旋转时，借助在各个箔片212上设置的切槽212h，在各个箔片212的上方形成的大间隙部T2与在该箔片212的下方形成的空间P、以及在相邻的箔片212的下方形成的空间P这双方连通。

箔片212的形状不限于上述的实施方式。例如，在图36所示的实施方式中，各个箔片212的后端212b呈使中央部向周向上一方侧突出的人字形状。通过使相邻的箔片212的前端212a上行至该人字形状的后端 212b，从而在箔片212的推力轴承面S1上形成人字形状的台阶，向周向一方流动的流体集中在半径方向中央。需要说明的是，在图示例中，各个箔片212的前端212a也呈与后端212b同样的人字形状。另外，在图36 所示的箔片轴承210中设置有上述的实施方式示出的那样的连通路，但省略了连通路的图示。

另外，将箔片212向箔片支架211固定的方法不限于上述的实施方式。例如，在图37所示的实施方式中，在比各个箔片212的推力轴承面S1靠外径侧设置有延伸部212i，通过焊接等手段将该延伸部212i固定在箔片支架211的端面211a上。在该情况下，在各个箔片212的推力轴承面S1的下方未设置有箔片212与箔片支架211的固定部。需要说明的是，在图37所示的箔片轴承210中设置有上述的实施方式示出的那样的连通路，但省略了连通路的图示。

接下来，对应用了本发明的径向箔片轴承进行说明。

在图38中示出作为本发明的一个实施方式所涉及的箔片轴承的径向箔片轴承220。该径向箔片轴承220例如组装于作为涡轮机械的一种的燃气轮机，在径向方向上对向周向一方旋转的轴201进行支承。

径向箔片轴承220具备：供轴1插入内周的圆筒状的箔片支架221；以及安装在箔片支架221的内周面221a上的多个(在图示例中为八片) 箔片222。

多个箔片222在周向上等间隔地排列而配置在箔片支架221的内周面 221a上。各个箔片222的周向一端部222a(以下称为前端222a)重叠配置在相邻的箔片222的内径侧。如图39及图40所示，各个箔片222的包括前端222a的区域构成具有径向轴承面S2的顶部箔片部A。多个箔片222 的径向轴承面S2连续地设置在周向整周上。另一方面，各个箔片222的包括周向另一端部222b(以下称为后端222b)的区域构成从背后(外径侧)对相邻的箔片222的顶部箔片部A进行支承的背箔片部B。即，各个箔片222的背箔片部B配置在相邻的箔片222的顶部箔片部A与箔片支架221之间。各个箔片222的背箔片部B通过焊接等手段固定在箔片支架 221的内周面221a上。箔片222的材质、厚度与上述的推力箔片轴承210 的箔片212相同。

在各个箔片222的顶部箔片部A与从下方对其进行支承的背箔片部B 之间设置有支承构件223(参照图40)。在本实施方式中，支承构件223 设置在各个箔片222的前端222a的外径侧。支承构件223呈沿着各个箔片222的前端222a的形状。在图示例中，各个箔片222的前端222a形成为在轴向上延伸的直线状，支承构件223沿着该前端222a在各个箔片222的轴向全长范围内延伸(参照图39)。

在支承构件223上形成有在支承构件223的周向两端面上开口的贯通孔223a来作为连通路。在本实施方式中，如图41所示，在轴向上隔离的多处形成有贯通孔223a。支承构件223固定在各个箔片222的顶部箔片部 A的外径面、或者从下方对该顶部箔片部A进行支承的背箔片部B的内径面中的任一方上。在本实施方式中，支承构件223固定在各个箔片222的背箔片部B的内径面上，而不是固定在各个箔片222的顶部箔片部A 上。

当轴201旋转时，如图40所示，在各个箔片222的径向轴承面S2与轴201的外周面201a之间形成有径向轴承间隙R，通过提高该径向轴承间隙R的流体(例如空气)的压力，轴201在径向方向上受到非接触支承。

此时，在各个箔片222的顶部箔片部A中，包括前端222a的区域(以下称为前方部分A1)由相邻的箔片222的背箔片部B从外径侧进行支承。另一方面，在各个箔片222的顶部箔片部A中，包括该顶部箔片部A的后端(与背箔片部B的边界)的区域(以下称为后方部分A2)不由背箔片部B从下方进行支承，而与箔片支架221的内周面221a直接对置。由此，各个箔片222的顶部箔片部A弯曲，顶部箔片部A的前方部分A1比后方部分A2更接近轴201的外周面201a。这样，在各顶部箔片部A的前方部分A1的径向轴承面S2与轴201的外周面201a之间形成间隙宽度相对较小的径向轴承间隙(小间隙部R1)。另外，在各顶部箔片部A的后方部分A2的径向轴承面S2与轴201的外周面201a之间，形成间隙宽度相对较大的径向轴承间隙(大间隙部T2)。

通过从大间隙部R2流入小间隙部R1，从而与轴201的旋转相伴而流过径向轴承间隙R的流体的压力提高，由此产生支承轴201的力。此时，在小间隙部R1处提高了压力的流体通过流入大间隙部R2，压力急剧降低，因此有在大间隙部R2中产生负压的可能性。在本实施方式中，大间隙部 R2和各个箔片222与箔片支架221之间的空间Q通过设置在支承构件223上的连通路(贯通孔223a)而连通，因此大间隙部R2的压力得到维持，从而防止在大间隙部R2中产生负压。

需要说明的是，也可以在各个箔片222的径向轴承面S2以及轴201 的外周面201a中的任一方或者双方上形成DLC膜、氮化铝钛膜、二硫化钨膜或二硫化钼膜等低摩擦化被膜。另外，也可以在箔片222的外径面以及箔片支架221的内周面221a中的任一方或者双方上形成上述那样的低摩擦化被膜。

在径向箔片轴承220中，也能够应用在推力箔片轴承210中示出的其它实施方式(参照图28～图37)。

本发明的箔片轴承不限于燃气轮机、增压器等涡轮机械，也能够作为机动车等的车辆用轴承、以及工业机器用的轴承而广泛使用。

另外，以上说明的各个箔片轴承是使用空气作为压力产生流体的空气动压轴承，但不限于此，作为压力产生流体，可以使用其它气体，或者也可以使用水、油等液体。

接下来，根据图43～图52对本发明第三方案的实施方式进行说明。

在图43中示出作为本发明的一个实施方式所涉及的箔片轴承的径向箔片轴承401。该径向箔片轴承401例如组装于作为涡轮机械的一种的燃气轮机，在径向方向上对安装在向周向一方旋转的轴402进行支承。径向箔片轴承401具备：供轴402插入内周的筒状(在图示例中为圆筒状)的箔片支架410；以及沿周向排列而安装在箔片支架410的内周面411上的多个(在图示例中为八片)箔片420。

箔片420通过由富有弹性且加工性优异的金属、例如钢材料、铜合金构成的厚度为20μm～200μm左右的金属箔片形成。作为金属箔片，优选使用不锈钢或青铜制的箔片。

如图44所示，各个箔片420一体地具有主体部421和在主体部421 的轴向一侧(图中上侧)设置的固定部422。各个箔片420的固定部422 通过焊接等适当的手段固定在箔片支架410的内周面411上。主体部421 的周向一端部(以下称为前端421a)及周向另一端部(以下称为后端421b) 均呈人字形状。具体而言，前端421a具有从轴向两端朝向轴向中央侧而向周向上一方侧倾斜的一对倾斜部421a1。在一对倾斜部421a1之间设置有将该一对倾斜部421a1平滑地连接的大致圆弧状的顶部421a2。后端 421b具有从轴向两端朝向轴向中央侧而向周向上一方侧倾斜的一对倾斜部421b1。在一对倾斜部421b1之间设置有将该一对倾斜部421b1平滑地连接的大致圆弧状的顶部421b2。在图示例中，后端421b的顶部421b2 由后述的狭缝421c切断。需要说明的是，前端421a及后端421b的形状不限于上述，例如，可以将一对倾斜部421a1、一对倾斜部421b1由轴向的直线状的顶部连结。或者也可以将一对倾斜部421a1、一对倾斜部421b1 直接连结。

如图45及图46A所示，各个箔片420的主体部421的前端421a配置在相邻的箔片420的主体部421上(内径侧)。各个箔片420的包括前端 421a的区域构成具有径向轴承面S1的顶部箔片部A。多个箔片420的径向轴承面S1连续地设置在周向整周上。另一方面，各个箔片420的包括后端421b的区域构成从背后(外径侧)对相邻的箔片420的顶部箔片部A 进行支承的背箔片部B。各个箔片420的背箔片部B配置在相邻的箔片420 的顶部箔片部A与箔片支架410之间。

如图44所示，在各个箔片420的背箔片部B的轴向中间部设置有脆弱部P。脆弱部P与其轴向两侧的区域相比，相对于压缩应力的强度(以下称为压缩强度)低，尤其是轴向的压缩强度低。在本实施方式中，在背箔片部B的轴向中央部形成有沿周向延伸的狭缝421c，由此降低脆弱部P 的压缩强度。狭缝421c的彼此对置的内壁421c1在轴向上隔离。狭缝421c到达主体部421的后端421b。图示例的狭缝421c从主体部421的后端421b 的顶部421b2向周向上一方侧延伸。狭缝421c未到达顶部箔片部A，形成在背箔片部B的区域内(参照图45)。

当轴402旋转时，如图46B所示，在各个箔片420的径向轴承面S1 与轴402的外周面402a之间形成的径向轴承间隙R的流体(例如空气) 的压力提高，轴402由于该流体压力而在径向方向上受到非接触支承。此时，通过箔片420所具有的挠性，各个箔片420的径向轴承面S1根据负载、轴402的旋转速度、周围温度等运转条件而任意地变形，因此径向轴承间隙R自动调节为与运转条件相应的适当宽度。因此，即使在高温、高速旋转这样严酷的条件下，也能够将径向轴承间隙R管理为最佳宽度，能够稳定地支承轴402。

此时，由于径向轴承间隙R的流体压力，各个箔片420被按压至外径侧。由此，如图47所示，各个箔片420沿着在其背后(外径侧)配置的背箔片部B的人字形状的后端421b(倾斜部421b1)而变形为舟形。具体而言，各个箔片420的顶部箔片部A的前端421a及轴向两端向内径侧翘起。由此，与轴402的旋转相伴而流过径向轴承间隙R的流体沿着顶部箔片部A而集中在轴向中央侧(参照图47的点划线箭头)，在轴向中央部的流体压力得到有效地提高。

在各个箔片420这样地变形为舟形之际，如在图48A中由箭头示出的那样，压缩应力从轴向两侧施加于背箔片部B的轴向中央部。在本实施方式中，在背箔片部B的轴向中央部设置有脆弱部P，因此该脆弱部P由于上述的压缩应力而容易地变形。具体而言，如图48B所示，狭缝421c的轴向两侧的内壁421c1彼此接近，由此脆弱部P在轴向上压缩变形。在图示例中，狭缝421c到达容易受到压缩应力的主体部421的后端421b，因此进一步促进脆弱部P的压缩变形。由此，在轴402以低速旋转时，能够使各个箔片420变形为舟形，有效地提高径向轴承间隙R的流体压力而对轴402进行非接触支承。

需要说明的是，也可以在各个箔片420的径向轴承面S1及轴402的外周面402a中的任一方或者双方上形成DLC膜、氮化铝钛膜、二硫化钨膜或二硫化钼膜等低摩擦化被膜。另外，也可以在箔片420的外径面及箔片支架410的内周面411中的任一方或者双方上形成上述那样的低摩擦化被膜。

接下来，对应用了本发明的推力箔片轴承进行说明。

在图49及图50中示出作为本发明的一个实施方式所涉及的箔片轴承的推力箔片轴承403。该推力箔片轴承403例如组装于作为涡轮机械的一种的燃气轮机，在推力方向上对安装在向周向一方旋转的轴402上的推力环404进行支承。推力箔片轴承403具备箔片支架430和沿周向排列而安装在箔片支架430上的多个箔片440。

箔片支架430的端面431与推力环404的端面404a在轴向上对置。箔片支架430呈在轴心具有孔的圆盘状。需要说明的是，以下为了便于说明，将在轴向上相对于各个箔片440的推力环404侧称为上方、箔片支架 430侧称为下方，但这并不是为了限定推力箔片轴承403的使用方式。在本实施方式中，如图49所示，轴402配置在水平方向上。

箔片440的材质、厚度与上述的径向箔片轴承401的箔片420相同。如图51所示，各个箔片440一体地具有主体部441和在主体部441的外径侧设置的固定部442。各个箔片440的固定部442通过焊接等适当的手段固定在箔片支架430的端面431上。主体部441的周向一端部(以下称为前端441a)及周向另一端部(以下称为后端441b)均呈人字形状。具体而言，前端441a具有从轴向两端朝向轴向中央侧而向周向上一方侧倾斜的一对倾斜部441a1。在一对倾斜部441a1之间设置有将该一对倾斜部 441a1平滑地连接的大致圆弧状的顶部441a2。后端441b具有从轴向两端朝向轴向中央侧而向周向上一方侧倾斜的一对倾斜部441b1。在一对倾斜部441b1之间设置有将该一对倾斜部441b1平滑地连接的大致圆弧状的顶部441b2。

如图52A所示，各个箔片440的主体部441的前端441a配置在相邻的箔片440的主体部441上(推力环404侧)。各个箔片440的包括前端 441a的区域构成具有推力轴承面S2的顶部箔片部A。多个箔片440的推力轴承面S2连续地设置在周向整周上。另一方面，各个箔片440的包括后端441b的区域构成从背后(下方)对相邻的箔片440的顶部箔片部A 进行支承的背箔片部B。各个箔片440的背箔片部B配置在相邻的箔片440 的顶部箔片部A与箔片支架430之间。

如图51所示，在各个箔片440的背箔片部B的半径方向中间部设置有脆弱部P。脆弱部P与其半径方向两侧的区域相比，半径方向上的压缩强度更低。在本实施方式中，在背箔片部B的半径方向中间部形成有沿周向延伸的狭缝441c，由此降低脆弱部P的压缩强度。狭缝441c的彼此对置的内壁在半径方向上隔离。狭缝441c到达主体部441的后端441b。在图示例中，狭缝441c从主体部441的后端441b的顶部441b2向周向上一方侧延伸。狭缝441c未到达顶部箔片部A，形成在背箔片部B的区域内。

当轴402旋转时，如图52B所示，在各个箔片440的推力轴承面S2 与推力环404的端面404a之间形成的推力轴承间隙T的流体(例如空气) 的压力提高，推力环404及轴402由于该流体压力而在推力方向一方上受到非接触支承。此时，各个箔片440由于推力轴承间隙T的流体压力而被按压至下方(箔片支架430侧)。由此，各个箔片440沿着在其背后(下方)配置的背箔片部B的人字形状的后端441b(倾斜部441b1)而变形为舟形(省略图示)。具体而言，各个箔片440的顶部箔片部A的前端441a 及轴向两端向内径侧翘起。由此，与轴402的旋转相伴而流过推力轴承间隙T的流体沿着顶部箔片部A而集中在半径方向中央侧，在半径方向中央部的流体压力得到有效地提高。

在各个箔片440如此地变形为舟形之际，压缩应力从半径方向两侧施加于背箔片部B的半径方向中间部。在本实施方式中，在背箔片部B的半径方向中间部设置有脆弱部P，因此该脆弱部P由于上述的压缩应力而容易变形。具体而言，狭缝441c的半径方向两侧的内壁彼此接近，由此脆弱部P在半径方向上压缩变形。由此，即便在轴402的旋转速度慢时，也能够使各个箔片440变形为舟形，有效地提高推力轴承间隙T的流体压力而对轴402进行非接触支承。

需要说明的是，也可以在各个箔片440的推力轴承面S2及推力环404 的端面404a中的任一方或者双方上形成DLC膜、氮化铝钛膜、二硫化钨膜或二硫化钼膜等低摩擦化被膜。另外，也可以在箔片440的下表面及箔片支架430的端面431中的任一方或者双方上形成上述那样的低摩擦化被膜。

本发明不限于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，示出了通过在箔片420、440的背箔片部B上设置狭缝421c、441c来形成脆弱部 P的情况，但不限于此。例如，也可以通过形成在厚度方向上贯穿背箔片部的多个孔、或者使背箔片部局部地薄壁化来形成脆弱部P。

本发明的箔片轴承不限于燃气轮机、增压器等涡轮机械，也能够作为机动车等的车辆用轴承、以及工业机器用的轴承而广泛使用。

另外，以上说明的各个箔片轴承是使用空气作为压力产生流体的空气动压轴承，但不限于此，作为压力产生流体，可以使用其它气体，或者也可以使用水、油等液体。

在以上示出的本发明第一方案至第三方案的实施方式中，示出了使各个箔片轴承固定而使轴旋转的情况，但也可以与此相反地，使轴固定而使各个箔片轴承旋转。但是，在使箔片轴承旋转的情况下，薄膜的箔片受到离心力的影响而容易变形，因此优选如上述的各实施方式那样将各个箔片轴承作为固定侧。

另外，能够对以上示出的本发明第一方案至第三方案的实施方式的各结构进行适当组合。

附图标记说明

6 轴

10 箔片轴承单元

20 旋转构件

21 套筒部

22 凸缘部

30 径向箔片轴承

31 箔片支架

32 箔片

40、50 推力箔片轴承

41、51 箔片支架

41a、51a 支架主体

41b、51b 固定构件

42、52 箔片

42a、52a 主体部

42b、52b 延伸部

60 箔片构件

61 连结部

70 径向箔片轴承

71 箔片支架

72 箔片

80 箔片构件

81 连结部

S1 径向轴承面

S2 推力轴承面

S3 推力轴承面

Claims (14)

1.一种箔片轴承，其具备箔片支架和安装在所述箔片支架上且沿周向排列配置的多个箔片，该箔片轴承在推力方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，该箔片轴承的特征在于，

各个箔片包括：

具有轴承面的主体部；以及

从所述主体部向外径侧延伸的延伸部，

各个箔片的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片的主体部上，

所述多个箔片的延伸部固定在所述箔片支架的同一平面上，

所述延伸部从所述主体部朝向外径侧沿向周向上另一方侧倾斜的方向延伸。

2.一种箔片轴承，其具备箔片支架和安装在所述箔片支架上且沿周向排列配置的多个箔片，该箔片轴承在推力方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，该箔片轴承的特征在于，

各个箔片包括：

具有轴承面的主体部；以及

从所述主体部向外径侧延伸的延伸部，

各个箔片的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片的主体部上，

所述多个箔片的延伸部固定在所述箔片支架的同一平面上，

所述箔片支架与设置在所述轴上的推力环在轴向上对置，

各个箔片的包括周向上一方侧的端部的区域构成具有推力轴承面的顶部箔片部，并且各个箔片的包括周向上另一方侧的端部的区域构成从背后对相邻的箔片的所述顶部箔片部进行支承的背箔片部，

与所述轴的相对旋转相伴而在所述推力轴承面与所述推力环的端面之间形成有推力轴承间隙，

在各个箔片的所述顶部箔片部中，在包括该顶部箔片部的周向上一方侧的端部的区域与所述推力环的端面之间形成有所述推力轴承间隙的小间隙部，在各个箔片的所述顶部箔片部中，在包括该顶部箔片部的周向上另一方侧的端部的区域与所述推力环的端面之间形成有所述推力轴承间隙的大间隙部，

在所述箔片轴承上设置有将所述箔片与所述箔片支架之间的空间和所述大间隙部连通的连通路。

3.根据权利要求2所述的箔片轴承，其中，

在各个箔片上形成有切口，由该切口构成所述连通路。

4.一种箔片轴承，其具备箔片支架和安装在所述箔片支架上且沿周向排列配置的多个箔片，该箔片轴承在推力方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，该箔片轴承的特征在于，

各个箔片包括：

具有轴承面的主体部；以及

从所述主体部向外径侧延伸的延伸部，

各个箔片的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片的主体部上，

所述多个箔片的延伸部固定在所述箔片支架的同一平面上，

各个箔片的包括周向上一方侧的端部的区域构成具有推力轴承面的顶部箔片部，并且各个箔片的包括周向上另一方侧的端部的区域构成从背后对相邻的箔片的所述顶部箔片部进行支承的背箔片部，

各个箔片的周向上另一方侧的端部具有从半径方向两端侧朝向半径方向中央侧而向周向上一方侧倾斜的一对倾斜部，

在各个箔片的所述背箔片部的半径方向中间部设置有脆弱部，所述脆弱部与所述背箔片部的半径方向两侧的区域相比相对于压缩应力的强度更低。

5.根据权利要求4所述的箔片轴承，其中，

通过在所述背箔片部上形成沿周向延伸的狭缝来构成所述脆弱部。

6.一种箔片轴承，其具备箔片支架和安装在所述箔片支架的内周面上且沿周向排列配置的多个箔片，该箔片轴承在径向方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，该箔片轴承的特征在于，

各个箔片包括：

具有轴承面的主体部；以及

从所述主体部向轴向一方侧延伸的延伸部，

各个箔片的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片的主体部上，

所述多个箔片的延伸部固定在所述箔片支架的同一圆筒面上，

所述延伸部从所述主体部朝向轴向一方侧沿向周向上另一方侧倾斜的方向延伸。

7.一种箔片轴承，其具备箔片支架和安装在所述箔片支架的内周面上且沿周向排列配置的多个箔片，该箔片轴承在径向方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，该箔片轴承的特征在于，

各个箔片包括：

具有轴承面的主体部；以及

从所述主体部向轴向一方侧延伸的延伸部，

各个箔片的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片的主体部上，

所述多个箔片的延伸部固定在所述箔片支架的同一圆筒面上，

各个箔片的包括周向上一方侧的端部的区域构成具有径向轴承面的顶部箔片部，并且各个箔片的包括周向上另一侧的端部的区域构成从背后对相邻的箔片的所述顶部箔片部进行支承的背箔片部，

与所述轴的相对旋转相伴而在所述径向轴承面与所述轴的外周面之间形成有径向轴承间隙，

在各个箔片的所述顶部箔片部中，在包括该顶部箔片部的周向上一方侧的端部的区域与所述轴的外周面之间形成有所述径向轴承间隙的小间隙部，在各个箔片的所述顶部箔片部中，在包括该顶部箔片部的周向上另一方侧的端部的区域与所述轴的外周面之间形成有所述径向轴承间隙的大间隙部，

在所述箔片轴承上设置有将所述箔片与所述箔片支架之间的空间和所述大间隙部连通的连通路。

8.根据权利要求7所述的箔片轴承，其中，

在各个箔片上形成有切口，由该切口构成所述连通路。

9.一种箔片轴承，其具备箔片支架和安装在所述箔片支架的内周面上且沿周向排列配置的多个箔片，该箔片轴承在径向方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，该箔片轴承的特征在于，

各个箔片包括：

具有轴承面的主体部；以及

从所述主体部向轴向一方侧延伸的延伸部，

各个箔片的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片的主体部上，

所述多个箔片的延伸部固定在所述箔片支架的同一圆筒面上，

各个箔片的包括周向上一方侧的端部的区域构成具有径向轴承面的顶部箔片部，并且各个箔片的包括周向上另一方侧的端部的区域构成从背后对相邻的箔片的所述顶部箔片部进行支承的背箔片部，

各个箔片的周向上另一侧的端部具有从轴向两端侧朝向轴向中央侧而向周向上一方侧倾斜的一对倾斜部，

在各个箔片的所述背箔片部的轴向中间部设置有脆弱部，所述脆弱部与该背箔片部的轴向两侧的区域相比相对于压缩应力的强度更低。

10.根据权利要求9所述的箔片轴承，其中，

通过在所述背箔片部上形成沿周向延伸的狭缝来构成所述脆弱部。

11.一种箔片轴承的制造方法，所述箔片轴承在推力方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，所述箔片轴承的制造方法的特征在于，

在所述箔片轴承的制造方法中依次进行如下工序：

形成多个箔片构件的工序，所述箔片构件具有多个箔片和连结部，所述箔片包括具有轴承面的主体部以及从所述主体部向外径侧延伸的延伸部，所述连结部设置在所述多个箔片的外径侧且连结所述多个箔片的延伸部；

将所述多个箔片构件重叠，将各个箔片构件的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片构件的主体部上的工序；

将所述多个箔片构件的各个箔片的延伸部固定在箔片支架的同一平面上的工序；以及

将所述多个箔片构件的连结部从所述箔片分离的工序。

12.根据权利要求11所述的箔片轴承的制造方法，其中，

所述箔片构件的所述连结部与所述延伸部的边界的周向尺寸比所述延伸部的外径端的周向尺寸小。

13.一种箔片轴承的制造方法，所述箔片轴承在径向方向上对向周向一方相对旋转的轴进行支承，所述箔片轴承的制造方法的特征在于，

在所述箔片轴承的制造方法中依次进行如下工序：

形成多个箔片构件的工序，所述箔片构件具有多个箔片和连结部，所述箔片包括具有轴承面的主体部以及从所述主体部向轴向一方侧延伸的延伸部，所述连结部连结所述多个箔片的延伸部；

将所述多个箔片构件重叠，将各个箔片构件的主体部的周向上一方侧的端部重叠配置在相邻的箔片构件的主体部上的工序；

将所述多个箔片构件的各个箔片的延伸部固定在箔片支架的同一圆筒面上的工序；以及

将所述多个箔片构件的连结部从所述箔片分离的工序。

14.根据权利要求13所述的箔片轴承的制造方法，其中，

所述箔片构件的所述连结部与所述延伸部的边界的周向尺寸比所述延伸部的轴向上一方的端部的周向尺寸小。