CN112041574A - 径向箔轴承 - Google Patents
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Abstract
本公开的径向箔轴承(3)具备:具有供主轴插通的插通孔(12a)的轴承罩壳(12);在插通孔的内周面配置的背箔(11);以及卡合部件(30),其具有以在插通孔的径向上与背箔重叠的方式配置并且与背箔卡合的第一部位(32)和安装于轴承罩壳的第二部位(31),第一部位具备延伸至插通孔的轴向上的端缘的卡合槽(34),在卡合槽中配置有背箔。
Description
技术领域
本公开涉及一种径向箔轴承。
本申请基于2018年3月7日在日本提出申请的专利申请2018-041287号要求优先权并在此引用其内容。
背景技术
作为高速旋转体用的轴承,公知有外插于旋转轴使用的径向轴承。作为这样的径向轴承,公知有一种径向箔轴承,其具备:形成轴承面的薄板状的顶箔、将顶箔以弹性方式支撑的背箔、将顶箔和背箔收纳的圆筒状的轴承罩壳。作为径向箔轴承的背箔,主要采用由薄板成形为波板状的凹凸箔。
在这样的径向箔轴承中,因为背箔有可能从罩壳脱落,例如有利用焊接(点焊)将背箔安装于罩壳的方案。但是,如果使用焊接(点焊),则有可能导致背箔、罩壳发生变形。其结果是,有可能在顶箔产生应变,对轴承的负荷能力、动态特性(刚性和衰减)产生影响,无法获得充分的支撑能力。因此,在下述专利文献1的径向箔轴承中,在罩壳的内周面的两侧端部设置卡合凸部,并且在背箔的两侧周缘部形成有卡合切口。通过使这些卡合凸部与卡合切口卡合而抑制了背箔从罩壳脱落的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-100885号公报
发明内容
发明所要解决的课题
当旋转轴插通于罩壳时,背箔被顶箔从上方按压。但是,在旋转轴插通于罩壳之前,该按压力较弱而有可能导致背箔的卡合切口从罩壳的卡合凸部脱离。
本公开针对上述问题而做出,其目的在于抑制背箔从罩壳脱落。
用于解决课题的方案
本公开一方案的径向箔轴承具备:轴承罩壳,其具有供主轴插通的插通孔;背箔,其配置在上述插通孔的内周面;以及卡合部件,其具有以在上述插通孔的径向上与上述背箔重叠的方式配置并且与上述背箔卡合的第一部位和安装于上述轴承罩壳的第二部位,上述第一部位具备延伸至上述插通孔的轴向上的端缘的卡合槽,在上述卡合槽配置有上述背箔。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,上述背箔具备在上述插通孔的上述内周面的周向上交替地形成的山部和谷部,上述第一部位具备设置在上述卡合槽的两侧且配置在上述谷部的上述径向上的内侧的第一爪部以及配置在上述山部的上述径向上的外侧的第二爪部。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,具有中间箔,该中间箔被上述背箔支撑,并且具备配置在上述谷部的上述径向上的内侧的槽部,上述第一爪部配置在上述槽部的上述径向上的内侧。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,上述第一部位在上述第一爪部的两侧分别具备上述第二爪部。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,上述卡合部件能够在上述径向上滑动地安装于上述轴承罩壳的上述轴向上的端面。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,上述轴承罩壳具备收纳槽,该收纳槽设置在上述轴承罩壳的上述轴向上的端面,并从上述插通孔的内周缘朝向上述径向上的外侧延伸,上述第二部位配置于上述收纳槽。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,还具备盖体,该盖体安装在上述轴承罩壳的上述轴向上的端面并覆盖上述卡合部件。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,还具备预压部,该预压部设置在上述轴承罩壳与上述盖体之间,并向上述卡合部件施加上述轴向的预压。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,上述预压部具有突起部,该突起部从上述卡合部件、上述轴承罩壳、上述盖体中的至少一个突出,并配置在上述卡合部件与上述轴承罩壳之间或者上述卡合部件与上述盖体之间。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,可以是,上述预压部具有弹性体,该弹性体配置在上述卡合部件与上述轴承罩壳之间或者上述卡合部件与上述盖体之间。
发明的效果
根据本公开,能够抑制背箔从轴承罩壳脱落。
附图说明
图1是表示应用本公开的径向箔轴承的涡轮机的一例的侧视图。
图2是表示本公开的径向箔轴承的正视图。
图3是表示在本公开的径向箔轴承上安装有盖体的状态的正视图。
图4A是将本公开的顶箔展开的俯视图。
图4B是将本公开的顶箔展开的正视图。
图5是表示本公开的与中间箔及背箔卡合并安装于轴承罩壳的卡合部件的立体图。
图6是表示本公开的卡合部件相对于背箔的配置的轴承罩壳的展开俯视图。
图7是表示本公开的卡合部件相对于中间箔及背箔的配置的正视图。
图8是图7中的箭头A-A方向的剖视图。
图9是表示本公开一变形例的卡合部件相对于背箔的配置的轴承罩壳的展开俯视图。
图10是表示本公开一变形例的卡合部件相对于中间箔及背箔的配置的正视图。
图11A是表示本公开一变形例的卡合部件的沿着轴向的剖视图。
图11B是表示本公开一变形例的弹性体的沿着轴向的剖视图。
具体实施方式
以下参照附图对本公开的径向箔轴承具体地进行说明。
图1是表示应用本公开的径向箔轴承的涡轮机的一例的侧视图。
在图1中,符号1表示旋转轴(主轴),符号2表示在旋转轴的轴向的一侧的前端设置的叶轮,符号3表示本公开的径向箔轴承。此外,虽然在图1中进行省略而仅示出一个径向箔轴承,但是通常在旋转轴1的轴向上设有两个径向箔轴承。因此,在本实施方式中也设有两个径向箔轴承3。
在旋转轴1外插有径向箔轴承3。即,旋转轴1插通于径向箔轴承3。在旋转轴1的叶轮2与径向箔轴承3之间设有止推环4。在止推环4的轴向的两侧配置有止推轴承5。旋转轴1插通于止推轴承5。叶轮2配置在作为静止侧的罩壳6内,并且在叶轮2与罩壳6之间具有叶顶间隙7。
图2是表示本公开的径向箔轴承3的正视图。图3是表示在本公开的径向箔轴承3上安装有盖体50的状态的正视图。
径向箔轴承3外插于旋转轴1并支撑旋转轴1。径向箔轴承3具备:顶箔9、中间箔10、背箔11、轴承罩壳12。轴承罩壳12具有供旋转轴1插通的插通孔12a。
此外,在以下的说明中有时以插通孔12a为基准对各部件的位置关系进行说明。具体而言,“轴向”是指:插通孔12a延伸的方向(旋转轴1插通的方向)。另外,“径向”是指:插通孔12a的径向。另外,“周向”是指:沿着插通孔12a的内周面的周向。
轴承罩壳12是构成径向上的径向箔轴承3的最外部的圆筒状的部件。在轴承罩壳12形成有插通孔12a。在插通孔12a中收纳有:背箔11、中间箔10、顶箔9。具体而言,背箔11被插通孔12a的内周面支撑,中间箔10被背箔11支撑,顶箔9被中间箔10支撑。此外,本公开的轴承罩壳12是具备插通孔12a的圆筒状的部件。但是,只要具备插通孔12a,则轴承罩壳12也可以是圆筒状以外的其它形状的部件(例如棱柱状的部件)。
图4A是将本公开的顶箔9展开的俯视图,图4B是将本公开的顶箔9展开的正视图。
如图4A所示,顶箔9是以周向为长边并以轴向为短边的矩形状的金属箔。如图2所示,顶箔9卷成圆筒状并与旋转轴1的周面对置地配置。
如图4A所示,在顶箔9的长边方向上的第一短边形成有第一凹凸部23a,该第一凹凸部23a构成为具有:向长边方向的第一侧突出的一个凸部21a、以及在凸部21a的短边方向上的两侧形成的两个凹部22a。即,顶箔9的长边方向上的第一短边具备:向长边方向的第一侧突出的一个凸部21a、以及位于凸部21a的短边方向上的两侧的台阶。
另外,在顶箔9的第一短边相反侧的第二短边(位于长边方向上的第二侧的短边)形成有第二凹凸部23b,该第二凹凸部23b构成为具有:在短边方向上分离的两个凸部21b、以及位于两个凸部21b之间的一个凹部22b。或者,在顶箔9的位于长边方向的第二侧的短边具备:向长边方向的第一侧凹陷的凹部22b、以及位于凹部22b的短边方向上的两侧的台阶。
第二凹凸部23b的凹部22b与第一凹凸部23a的凸部21a对应地形成。另外,第一凹凸部23a的凹部22a与第二凹凸部23b的凸部21b对应地形成。即,凹部22b的短边方向的最小间隔比凸部21a的短边方向的最大宽度大。在本公开中,凹部22b的长边方向的间隔、和凸部21a的长边方向的长度相同。
第二凹凸部23b的凹部22b形成为在以第一凹凸部23a与第二凹凸部23b重叠的方式将顶箔9卷成圆筒状时凸部21a在凹部22b内穿过。同样地,第一凹凸部23a的凹部22a形成为在将顶箔9卷成圆筒状时凸部21b分别在凹部22a内穿过。
如图2所示,穿过凹部22b、22a的凸部21a、21b分别向轴承罩壳12侧引出。即,如果从轴向来看在插通孔12a的内周侧配设的顶箔9,则凸部21a与凸部21b交叉。另外,顶箔9的凸部21a在轴向上位于两个凸部21b之间。在轴承罩壳12的插通孔12a的内周面形成有将凸部21a、21b收纳的槽13。槽13从轴承罩壳12的轴向的一个端面12b起形成到另一个端面12b为止。
如图4B所示,在顶箔9的形成第一凹凸部23a的一侧(第一短边侧)和形成第二凹凸部23b的一侧(第二短边侧)形成有与它们之间的中央部相比厚度较薄(薄壁)的薄壁部24。如图2所示,薄壁部24的外周面(轴承罩壳12侧的面)相对于中央部的外周面而言凹陷并成为薄壁。如图2所示,薄壁部24的周向的长度L是与槽13和到背箔11的一个端部的山部11c为止的量对应的长度。在本公开中,配置于轴承罩壳12的顶箔9在外周面侧具备台阶并经由台阶成为薄壁。另外,薄壁部24从顶箔9的周向的两端起延伸至越过最近的山部11c的周向位置为止。
如图2所示,在轴承罩壳12的轴向的各个端面12b形成有从插通孔12a的内周缘起朝向径向外侧延伸的收纳槽25。即,轴承罩壳12的轴向的端面12b具备从轴承罩壳12的内周凹陷的凹部。本公开的收纳槽25分别形成于将轴承罩壳12的端面12b沿着周向大致分为三部分的位置。在收纳槽25中卡合有后述的卡合部件30(爪部件)。此外,在本实施方式中,在三个收纳槽25中的两个收纳槽25之间配置有槽13。另外,有一个收纳槽25在径向上与槽13对置。
背箔11配置于轴承罩壳12的插通孔12a的内周面。背箔11是将中间箔10和顶箔9以弹性方式支撑的箔(薄板)。例如可以采用凹凸箔、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箔等作为背箔11。在本实施方式中采用凹凸箔作为背箔11。
本公开的背箔11由沿着插通孔12a的内周面配置的三个(多个)背箔片11a构成。背箔片11a是在周向上呈波板状的箔(薄板)。三个背箔片11a从轴向来看作为整体弯曲成大致圆筒状。背箔片11a被插通孔12a的内周面支撑。在本公开中,三个背箔片11a全部形成为相同的形状、尺寸。因此,背箔片11a以将插通孔12a的内周面在周向上大致分割为三部分的方式配置。
在背箔片11a上沿着周向交替地形成有:向径向内侧突出的山部11c、和从山部11c来看向径向外侧突出的谷部11b。即,背箔片11a(背箔11)在插通孔12a的周向上具有凹凸。谷部11b的与轴承罩壳12对置的平坦部能够与插通孔12a的内周面抵接。另外,山部11c能够与中间箔10(中间箔片10a)抵接。这样,背箔片11a利用山部11c经由中间箔片10a将顶箔9以弹性方式支撑。此外,背箔片11a的周向的两端均为谷部11b。
中间箔10配置在顶箔9与背箔11之间。在本公开中,中间箔10由沿着插通孔12a的内周面配置的三个中间箔片10a构成。三个中间箔片10a的展开形状大致为矩形状,且从轴向来看如图2所示那样作为整体弯曲成大致圆筒状。在本公开中,三个中间箔片10a全部形成相同的形状、尺寸。因此,中间箔片10a以将插通孔12a的内周面在周向上大致分割为三部分的方式配置。
中间箔片10a的厚度比背箔片11a薄。中间箔10的刚性为背箔11的刚性的一半以下。中间箔片10a的外形具有与背箔片11a的外形大致相等的大小。中间箔片10a具有:与背箔11的山部11c的顶部相接的平面部10b、和相比于平面部10b向径向外侧凹陷(突出)的槽部10c。即,槽部10c从顶箔9远离。槽部10c在中间箔片10a的周向的两端之间的位置(在本公开中为周向上的中间箔片10a的中央位置)形成。中间箔片10a中的位于槽部10c两侧的部位能够与位于槽部10c所对置的背箔片11a的谷部11b两侧的山部11c抵接。
图5是表示本公开的与中间箔10和背箔11卡合并安装于轴承罩壳12的卡合部件30的立体图。图6是表示本公开的卡合部件30相对于背箔11的配置的轴承罩壳12的展开俯视图。图7是表示本公开的卡合部件30相对于中间箔10和背箔11的配置的正视图。图8是图7中的箭头A-A方向的剖视图。
如图5所示,卡合部件30具有:主体部31(第二部位)、相对于主体部31折曲的折曲部32(第一部位)、设置于折曲部32的多个爪部33、设置于多个爪部33之间的卡合槽34。本公开的卡合部件30由一个板状的部件弯曲形成。如图6所示,在轴承罩壳12的轴向的两端面12b分别安装有卡合部件30。
如图7所示,主体部31配置于轴承罩壳12的收纳槽25,从而安装于轴承罩壳12的轴向的端面12b。本公开的主体部31形成为矩形的板状。主体部31的宽度比收纳槽25的宽度略小,主体部31相对于收纳槽25可沿着径向(图7中的纸面上下方向)滑动地卡合。
如图8所示,折曲部32与主体部31的径向内侧的端部(上端部)连设。折曲部32从主体部31折曲并沿着轴向延伸。折曲部32相对于主体部31大致成直角地折曲。主体部31在轴向上与轴承罩壳12的端面12b(收纳槽25的底面)对置。折曲部32在径向上与轴承罩壳12的插通孔12a的内周面对置。即,安装于收纳槽25的卡合部件30具备:配设于收纳槽25且延伸于径向的部位(主体部31、第二部位);延伸于轴向的部位(折曲部32、第一部位)。折曲部32的前端部在主体部31配置于收纳槽25的状态下延伸至轴向(图8中的纸面左右方向)上的背箔11(和中间箔10)的配置范围。即,卡合部件30在与背箔11(和中间箔10)卡合的状态下收纳于收纳槽25。
如图5所示,卡合槽34从折曲部32的前端部延伸至主体部31。即,卡合槽34经由折曲部32延伸至主体部31的内径侧。利用卡合槽34使得折曲部32的弯曲截面变小,容易通过弯曲加工形成折曲部32(爪部33)。此外,卡合槽34也可以不延伸至主体部31而仅设置于折曲部32。即,卡合槽34只要在卡合部件30上延伸至在插通孔12a的径向上与背箔11(和中间箔10)重叠的、插通孔12a的轴向上的端缘(折曲部32的前端部)即可。
如图6所示,在卡合槽34中配置背箔11(和中间箔10)。背箔11(和中间箔10)能够在轴向(在图6中为纸面上下方向)上与卡合槽34卡合,并能够在周向(在图6中为纸面左右方向)上插通卡合槽34。即,背箔11沿着周向通过卡合槽34。折曲部32中的隔着卡合槽34位于周向上的第一侧的部分与背箔11的内周侧的面对置,折曲部32中的隔着卡合槽34位于周向上的第二侧的部分与背箔11的外周侧的面对置。
如图6所示,多个爪部33具备:在背箔11的谷部11b的径向内侧(在图6中为纸面近前侧)配置的第一爪部33A;以及在背箔11的山部11c的径向外侧(在图6中为纸面进深侧)配置的第二爪部33B。第一爪部33A和第二爪部33B设置于卡合槽34的两侧。另外,在本公开中,背箔11的山部11c与谷部11b在周向上相邻。本公开的卡合部件30是在第一爪部33A的两侧具备第二爪部33B的三爪型,在第一爪部33A的两侧形成有两个卡合槽34。
如图7所示,中间箔10的槽部10c以与背箔11的谷部11b的径向内侧(在图7中为纸面上侧)重叠的方式配置。第一爪部33A在与谷部11b重叠的槽部10c的径向内侧配置。周向上的第一爪部33A的宽度W比中间箔10的槽部10c的宽度W1小。如图5所示,本公开的槽部10c具有:位于比平面部10b靠径向外侧且沿着周向平坦的底部;以及位于底部的周向的两端并朝向平面部10b向径向内侧延伸的锥部。槽部10c的宽度W1是指:从一个锥部的上端部到另一个锥部的上端部为止的周向上的间隔。
另外,如图7所示,周向上的第一爪部33A的宽度W比背箔11的谷部11b的宽度W2小。谷部11b的宽度W2不是谷部11b的径向外侧(底部侧)的峰顶即平坦部(参照图5)的宽度,而是谷部11b的径向内侧的峰顶、也就是说隔着谷部11b相邻的两个山部11c的其中一个山部11c的峰顶(顶点)与另一个山部11c的峰顶(顶点)的间隔。谷部11b的宽度W2比槽部10c的宽度W1大。因此,第一爪部33A的宽度W、槽部10c的宽度W1、谷部11b的宽度W2之间的关系满足W<W1<W2的关系。另外,折曲部32在周向上位于隔着谷部11b相邻的两个山部11c的峰顶(顶点)之间。
此外,虽然第二爪部33B也形成为与第一爪部33A相同的宽度,但是第二爪部33B的宽度也可以与第一爪部33A的宽度不同。另外,周向上的卡合槽34的宽度至少比中间箔10与背箔11的合计的厚度大,更优选为可供中间箔10和背箔11倾斜地插通的大小,具体而言,是优选具有比中间箔10与背箔11的合计的厚度大2~10倍左右的大小。
参照图3,在轴承罩壳12的轴向的两端面12b安装有盖体50。盖体50将收纳有卡合部件30的收纳槽25覆盖。本公开的盖体50形成为沿着轴承罩壳12的周向的圆环板状。盖体50的内周缘的直径比轴承罩壳12的内周缘的直径大。盖体50的外周缘的直径比轴承罩壳12的外周缘的直径小。
盖体50利用螺丝51螺合固定于螺丝孔52(参照图2),该螺丝孔52在轴承罩壳12的收纳槽25的附近形成。本公开的盖体50在轴承罩壳12的端面12b上沿着其周向大致分为三部分的位置进行螺合固定。采用这样的结构,在轴承罩壳12的端面12b安装有将收纳有卡合部件30的收纳槽25覆盖的盖体50,因此能够抑制卡合部件30从轴承罩壳12沿着轴向脱离。即,盖体50与卡合部件30的主体部31在轴向上对置。另外,卡合部件30能够与盖体50抵接。
接下来,对由这样的结构构成的径向箔轴承3的作用进行说明。
在旋转轴1停止的状态下,顶箔9被背箔11(三个背箔片11a)经由中间箔10(三个中间箔片10a)向旋转轴1侧施力而与旋转轴1紧贴。此外,在本实施方式中,顶箔9的两端部成为薄壁部24,因此通过薄壁部24夹紧旋转轴1的力(局部的预加荷)与没有薄壁部24的情况相比较为缓和。
并且,当使旋转轴1向图2中的箭头P方向开始转动时,则最初以低速开始旋转,之后逐渐加速而以高速进行旋转。于是,如图2中的箭头Q所示那样,从顶箔9、中间箔10、背箔11各自的一端侧引入周围流体,并流入顶箔9与旋转轴1之间。由此,可在顶箔9与旋转轴1之间形成流体润滑膜。
流体润滑膜的膜压作用于顶箔9,并经由与顶箔9相接的中间箔10推压背箔片11a的各个山部11c。于是,背箔片11a被中间箔10推压,从而将背箔片11a的山部11c推压扩张,由此使得背箔片11a在轴承罩壳12上沿着其周向动作。即,背箔片11a(背箔11)经由中间箔10将顶箔9以弹性方式支撑,因此在从顶箔9承受载荷时会沿着其周向变形,从而容许顶箔9、中间箔10的挠曲并对其进行支撑。
这里,如图6所示,在背箔片11a的轴向的两端缘卡合有卡合部件30。卡合部件30具有设置于爪部33之间并延伸于轴向的卡合槽34,背箔11相对于卡合槽34从轴向插入。卡合部件30与轴承罩壳12的收纳槽25卡合,并且抑制周向上的背箔片11a的旋转。因此,背箔片11a的各个山部11c以背箔片11a上的卡合部件30卡合的位置为中心沿着周向变形。
卡合部件30的主体部31能够与背箔片11a抵接,抑制轴向上的背箔片11a的移动。此外,如图7所示,卡合部件30具有在背箔片11a的谷部11b的径向内侧配置的第一爪部33A,第一爪部33A防止径向上的背箔片11a的脱出。因此可抑制背箔片11a脱落。另外,对于中间箔片10a而言,也与背箔片11a同样地,卡合有卡合部件30的第一爪部33A。因此,也可抑制中间箔片10a脱落。
中间箔片10a在从顶箔9向背箔片11a传递载荷时会与顶箔9和背箔片11a一起挠曲,但是此时会在中间箔片10a与顶箔9、背箔片11a之间发生“滑动”。即,当因旋转轴1的轴振动而在流体润滑膜上产生压力波动时,则压力波动会向顶箔9传递并产生该“滑动”。该“滑动”会引起因摩擦而发生的能量散失,使膜压波动衰减,从而抑制旋转轴1的轴振动。
另外,因旋转轴1的轴振动而产生的波动载荷(加荷与卸荷的反复进行)会作用于背箔片11a,当载荷处于卸荷侧时,背箔片11a会从轴承罩壳12的插通孔12a的内周面略微悬浮。此时,卡合部件30的第一爪部33A钩挂于背箔片11a(中间箔片10a),卡合部件30与背箔片11a一起抬升。这里,卡合部件30的主体部31与轴承罩壳12的收纳槽25在轴向上抵接,因此在主体部31与收纳槽25之间发生“滑动”,这会引起因摩擦而发生的能量散失,促进衰减。
另一方面,当作用于背箔片11a的载荷处于加荷侧时,则背箔片11a回到原位置。此时,卡合部件30的第二爪部33B钩挂于背箔片11a(中间箔片10a),卡合部件30与背箔片11a一起回到原位置。此时,也在主体部31与收纳槽25之间产生“滑动”,这会引起因摩擦而发生的能量散失,促进衰减。另外,第二爪部33B在第一爪部33A的两侧左右对称地设置,因此在卡合部件30与背箔片11a一起滑动时,可抑制卡合部件30相对于径向倾斜的情况,能够顺畅地进行卡合部件30沿着收纳槽25的径向的滑动。
这样,根据上述的本实施方式,本公开的径向箔轴承3具备:具有供旋转轴1插通的插通孔12a的轴承罩壳12、在插通孔12a的内周面配置的背箔11、以及卡合部件30,该卡合部件30具有:在插通孔12a的径向上以与背箔11重叠的方式配置并且与背箔11卡合的折曲部32、和安装于轴承罩壳12的主体部31,折曲部32具备卡合槽34,该卡合槽34延伸至插通孔12a的轴向上的端缘,在卡合槽34中配置有背箔11。由此,能够抑制背箔11从轴承罩壳12脱落。
以上参照附图对本公开的一个实施方式进行了说明,但是本公开不限于上述实施方式。在上述实施方式中示出的各构成部件的各形状、组合等仅为一例,在不脱离本公开主旨的范围内能够根据设计要求等进行各种变更。
例如作为变形例可以采用如图9~图11B所示的方式。此外,在以下的说明中对于和上述的实施方式相同或者同等的结构标记相同符号并简略或者省略其说明。
图9是表示本公开一变形例的卡合部件30A相对于背箔11的配置的轴承罩壳12的展开俯视图。图10是表示本公开一变形例的卡合部件30A相对于中间箔10和背箔11的配置的正视图。
图9和图10所示的卡合部件30A是具备第一爪部33A和第二爪部33B各一个的双爪型,形成有一个卡合槽34。
此外,双爪型的卡合部件30A的爪部33的形状及其尺寸与上述三爪型的卡合部件30的爪部33的形状及其尺寸相同。即,如图7所示那样,周向上的第一爪部33A的宽度W比背箔11的谷部11b的宽度W2小。谷部11b的宽度W2不是谷部11b的径向外侧(底部侧)的峰顶即平坦部(参照图5)的宽度,而是谷部11b的径向内侧的峰顶、也就是说隔着谷部11b相邻的两个山部11c中的一个山部11c的峰顶(顶点)与另一个山部11c的峰顶(顶点)的间隔。谷部11b的宽度W2比槽部10c的宽度W1大。因此,第一爪部33A的宽度W、槽部10c的宽度W1、谷部11b的宽度W2之间的关系满足W<W1<W2的关系。另外,折曲部32在周向上位于隔着谷部11b相邻的两个山部11c的峰顶(顶点)之间。
此外,轴承罩壳12的收纳槽25A对应于双爪型的卡合部件30A而宽度较窄。卡合部件30A也与上述方式同样地能够抑制背箔11和中间箔10脱出,并且能够通过因摩擦而发生的能量散失来促进旋转轴1的振动衰减。卡合部件30A与上述的三爪型的卡合部件30相比,爪部33的数量少而易于制作并有助于降低成本。
图11A是表示本公开一变形例的卡合部件30B的沿着轴向的剖视图,图11B是表示本公开一变形例的弹性体40的沿着轴向的剖视图。
图11A所示的卡合部件30B具备从主体部31朝向盖体50沿着轴向突出的突起部35(预压部)。突起部35例如可以通过冲压加工、切出加工、弯曲加工等来形成。在轴向上通过突起部35的峰顶(顶点)的卡合部件30B的厚度比轴向上的收纳槽25的深度(长度)略大。采用该结构,能够在轴承罩壳12与盖体50之间,相对于卡合部件30B施加轴向的预压,从而增大上述的因摩擦而发生的能量散失。
此外,突起部35也可以形成于盖体50,另外,也可以形成于卡合部件30B和盖体50双方。另外,突起部35只要在卡合部件30B与轴承罩壳12(收纳槽25)之间形成于卡合部件30B和轴承罩壳12的至少任一方即可。但是,为了确保较大的摩擦面积而优选至少卡合部件30B(主体部31)的一侧的面与轴承罩壳12或者盖体50进行面接触。
在图11B所示的变形例中,在卡合部件30与盖体50之间配置有板状的弹性体40(预压部)。弹性体40例如由橡胶等弹性材料形成,优选是由可耐受100~300℃左右的耐热性橡胶形成。轴向上的弹性体40的厚度比从轴向上的收纳槽25的深度(长度)减去卡合部件30的厚度而剩余的长度略大。采用该结构,能够在轴承罩壳12与盖体50之间,相对于卡合部件30施加轴向的预压,从而增大上述的因摩擦而发生的能量散失。
此外,在如图11B所示那样配置弹性体40的情况下,会在卡合部件30与轴承罩壳12之间引起因摩擦而发生的能量散失,弹性体40在径向上的弹性变形的范围内追随卡合部件30的滑动。此外,弹性体40也可以配置于卡合部件30和轴承罩壳12之间。此时,会在卡合部件30与盖体50之间引起因摩擦而发生的能量散失。另外,在该结构中也为了确保较大的摩擦面积而优选至少卡合部件30(主体部31)的一侧的面与轴承罩壳12或者盖体50进行面接触。
另外,在上述实施方式中,例示了具备中间箔10的径向箔轴承3。但是也可以构成为,没有中间箔10而卡合部件30仅钩挂于背箔11。
另外,例如也可以对收纳槽25实施调整摩擦的涂覆。作为该涂覆,可以采用铜涂覆。
另外,在上述实施方式中例示了如下结构,即:例如在轴承罩壳12的轴向的两端面12b形成有从插通孔12a的内周缘朝向径向外侧延伸的一对收纳槽25。但是,在轴承罩壳12的一个端面12b安装于例如安装对象物(支撑凸缘等)的情况下,也可以构成为收纳槽25仅形成于轴承罩壳12的轴向的另一个端面12b。另外,也可以构成为仅在另一个端面12b安装盖体50。
产业上的利用可能性
本公开可应用于径向箔轴承。
符号说明
1—旋转轴(主轴);3—径向箔轴承;9—顶箔;10—中间箔;10a—中间箔片;10b—平面部;10c—槽部;11—背箔;11a—背箔片;11b—谷部;11c—山部;12—轴承罩壳;12a—插通孔;12b—端面;25—收纳槽;30—卡合部件;31—主体部(第二部位);32—折曲部(第一部位);33—爪部;33A—第一爪部;33B—第二爪部;34—卡合槽;35—突起部(预压部);40—弹性体(预压部);50—盖体。
Claims (10)
1.一种径向箔轴承,其特征在于,具备:
轴承罩壳,其具有供主轴插通的插通孔;
背箔,其配置在上述插通孔的内周面;以及
卡合部件,其具有以在上述插通孔的径向上与上述背箔重叠的方式配置并且与上述背箔卡合的第一部位和安装于上述轴承罩壳的第二部位,
上述第一部位具备延伸至上述插通孔的轴向上的端缘的卡合槽,
在上述卡合槽配置有上述背箔。
2.根据权利要求1所述的径向箔轴承,其特征在于,
上述背箔具备在上述插通孔的上述内周面的周向上交替地形成的山部和谷部,
上述第一部位具备设置在上述卡合槽的两侧且配置在上述谷部的上述径向上的内侧的第一爪部以及配置在上述山部的上述径向上的外侧的第二爪部。
3.根据权利要求2所述的径向箔轴承,其特征在于,
具有中间箔,该中间箔被上述背箔支撑,并且具备配置在上述谷部的上述径向上的内侧的槽部,
上述第一爪部配置在上述槽部的上述径向上的内侧。
4.根据权利要求2或3所述的径向箔轴承,其特征在于,
上述第一部位在上述第一爪部的两侧分别具备上述第二爪部。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的径向箔轴承,其特征在于,
上述卡合部件能够在上述径向上滑动地安装于上述轴承罩壳的上述轴向上的端面。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的径向箔轴承,其特征在于,
上述轴承罩壳具备收纳槽,该收纳槽设置在上述轴承罩壳的上述轴向上的端面,并从上述插通孔的内周缘朝向上述径向上的外侧延伸,
上述第二部位配置于上述收纳槽。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的径向箔轴承,其特征在于,
还具备盖体,该盖体安装在上述轴承罩壳的上述轴向上的端面并覆盖上述卡合部件。
8.根据权利要求7所述的径向箔轴承,其特征在于,
还具备预压部,该预压部设置在上述轴承罩壳与上述盖体之间,并向上述卡合部件施加上述轴向的预压。
9.根据权利要求8所述的径向箔轴承,其特征在于,
上述预压部具有突起部,该突起部从上述卡合部件、上述轴承罩壳、上述盖体中的至少一个突出,并配置在上述卡合部件与上述轴承罩壳之间或者上述卡合部件与上述盖体之间。
10.根据权利要求8或9所述的径向箔轴承,其特征在于,
上述预压部具有弹性体,该弹性体配置在上述卡合部件与上述轴承罩壳之间或者上述卡合部件与上述盖体之间。
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