CN113302410A - 推力箔轴承 - Google Patents

Abstract

推力箔轴承(3)具备：底板(30)，其具有供主轴(1)插通的插通孔(30a)；背撑箔(20)，其配置在插通孔(30a)的周围，推力箔轴承(3)具有被夹持部(14)，该被夹持部(14)从插通孔(30a)的周向上的背撑箔(20)的端部向插通孔(30a)的径向外侧延伸设置。

Description

推力箔轴承

技术领域

本公开涉及推力箔轴承。本案依据2019年1月18日在日本提出申请的日本国特愿2019－006812号要求优先权并在此援用其内容。

背景技术

以往，作为高速旋转体用的轴承，公知有一种与设置在旋转轴上的推力环对置地配置的推力箔轴承(例如参照如下的专利文献1)。就推力箔轴承而言，轴承面由柔性的箔(金属制薄板)形成，且在轴承面下方具有用于对轴承面进行柔性支承的箔结构，以使得能够对因振动或冲击而发生的旋转轴的移动(推力环的轴向位移和倾动)进行吸收。

有一种推力箔轴承，其在周向上配置排列有多个顶部箔片和背撑箔片。顶部箔片支承于背撑箔片，并且利用推力环的旋转向顶部箔片与推力环之间导入润滑流体。该润滑流体在顶部箔片与推力环之间形成楔状的流体润滑膜，发挥推力箔轴承的负载能力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2014/061698号

发明内容

发明所要解决的课题

另外，在上述现有技术中，由于背撑箔可能会从底板脱落，因此利用焊接(点焊)将背撑箔安装于底板。但是，采用焊接会导致背撑箔受热变形。其结果是，背撑箔所支承的顶部箔产生应变，影响流体润滑膜的形成，有可能无法获得足够的推力箔轴承的负载能力。

为了解决上述问题，本公开的目的在于，提供一种利用夹持方式安装背撑箔的方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，在本公开中，作为推力箔轴承的第一方案，采用如下的推力箔轴承，该推力箔轴承具备：底板，其具有插通主轴的插通孔；以及背撑箔，其配置在上述插通孔的周围，上述推力箔轴承具有被夹持部，该被夹持部从上述插通孔的周向上的上述背撑箔的端部向上述插通孔的径向外侧延伸设置。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第二方案，在上述第一方案中，可以是，在上述底板安装有环状部件，上述被夹持部被夹持在上述底板与上述环状部件之间。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第三方案，在上述第二方案中，可以是，具有紧固部件，该紧固部件将上述环状部件安装于上述底板，在上述被夹持部形成有插通上述紧固部件的贯通孔。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第四方案，在上述第三方案中，可以是，在上述被夹持部形成有多个上述贯通孔。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第五方案，在上述第一方案至第四方案的任一中，可以是，上述被夹持部形成为环状。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第六方案，在上述第一方案至第五方案的任一中，可以是，上述背撑箔具有：支承部，其交替地形成有峰部和谷部；以及平坦部，其从配置在上述支承部的端部的上述谷部沿周向延伸，上述被夹持部与上述平坦部连接。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第七方案，在上述第六方案中，可以是，在上述被夹持部上，在与上述平坦部不同的周向位置形成有第二平坦部，且形成有与上述第二平坦部连接并与上述支承部独立的第二支承部。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第八方案，在上述第六方案或者第七方案中，可以是，在上述平坦部的周向的端部形成有朝向上述底板弯曲的弯曲部。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第九方案，在上述第八方案中，可以是，在上述底板形成有将上述弯曲部插入的插入槽。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第十方案，在上述第九方案中，可以是，在上述插入槽中插入有被上述背撑箔支承的顶部箔的端部。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第十一方案，在上述第十方案中，可以是，上述顶部箔的端部具有第二弯曲部，该第二弯曲部相对于上述插入槽中收容的上述弯曲部的端部在插入方向的反向上抵接。

另外，在本公开中，作为推力箔轴承的第十二方案，在上述第六方案至第八方案的任一中，可以是，具有顶部箔，该顶部箔安装于上述平坦部。

发明的效果

根据本公开，能够提供通过夹持进行安装的背撑箔的安装方法。另外，能够抑制推力箔轴承的负载能力因顶部箔的变形而降低。

附图说明

图1是表示应用本公开的推力箔轴承的涡轮机械的一例的侧视图。

图2是表示本公开第一实施方式的推力箔轴承的侧视图。

图3是表示本公开第一实施方式的推力箔轴承的俯视图。

图4是表示从图3所示的推力箔轴承3取下了顶部箔的状态的俯视图。

图5是图3所示的A－A向视图。

图6是表示图3所示的顶部箔的俯视图。

图7是表示图3所示的背撑箔的俯视图。

图8是图3所示的B－B向视图。

图9是表示本公开第二实施方式的推力箔轴承的俯视图。

图10是表示图9所示的推力箔轴承具备的顶部箔片的俯视图。

图11是表示从图9所示的推力箔轴承取下了顶部箔的状态的俯视图。

图12是表示图9所示的推力箔轴承具备的背撑箔片的俯视图。

图13是表示本公开第三实施方式的推力箔轴承的俯视图。

图14是表示从图13所示的推力箔轴承取下了顶部箔的状态的俯视图。

图15是表示本公开第四实施方式的顶部箔的俯视图。

图16是通过图15所示的顶部箔的倾斜部和延伸部的、周向的剖视图。

图17是表示本公开第四实施方式的变形例的顶部箔的俯视图。

图18是通过图17所示的顶部箔的倾斜部和延伸部的、周向的剖视图。

图19是表示本公开第五实施方式的推力箔轴承的俯视图。

图20是表示从图19所示的推力箔轴承取下了顶部箔的状态的俯视图。

图21是图19所示的C－C向视图。

图22是表示本公开第五实施方式的变形例的背撑箔的俯视图。

图23是本公开第五实施方式的另一变形例的背撑箔的侧视图。

图24是表示本公开第六实施方式的顶部箔的俯视图。

图25是表示图24所示的顶部箔相对于底板的安装结构的剖视图。

图26是表示本公开第六实施方式的变形例的顶部箔的俯视图。

图27是表示图26所示的顶部箔相对于底板的安装结构的剖视图。

图28是表示本公开第七实施方式的推力箔轴承的俯视图。

具体实施方式

以下参照附图对本公开的推力箔轴承进行详细说明。

图1是表示应用本公开的推力箔轴承的涡轮机械的一例的侧视图。在图1中，符号1表示旋转轴(主轴)，符号2表示在旋转轴的前端部设置的叶轮，符号3表示本公开的推力箔轴承。

在旋转轴1上安装有圆板状的推力环4。推力环4被一对推力箔轴承3夹持。叶轮2配置在成为静止侧的壳体5内，且在叶轮2与壳体5之间具有叶梢间隙6。即，叶轮2以在叶轮2与壳体5之间形成叶梢间隙6的方式配置在壳体5内。旋转轴1被径向箔轴承7支承。

(第一实施方式)

图2是表示本公开第一实施方式的推力箔轴承3的侧视图。如图2所示，推力箔轴承3夹持推力环4在两侧设置有一对。即，作为推力箔轴承3，设置有以夹持推力环4的方式在推力环4的两侧设置的一对推力箔轴承3。该一对推力箔轴承3为相同结构。推力箔轴承3具备顶部箔10、背撑箔20、以及底板30。即，一对推力箔轴承3各自具备顶部箔10、背撑箔20、以及底板30。

在一对推力箔轴承3各自的底板30之间夹持有以双点划线表示的圆筒状的轴承隔垫40(环状部件)。即，在一对推力箔轴承3提供的一对底板30之间夹持有以双点划线表示的圆筒状的轴承隔垫40。并且，这些底板30利用紧固螺栓41(紧固部件)并经由轴承隔垫40连结。在底板30的外周部形成有用于供紧固螺栓41插通的贯通孔42。此外，本公开的底板30的其中一方通过利用紧固螺栓41进行的紧固而与壳体5抵接。

图3是表示本公开第一实施方式的推力箔轴承3的俯视图。图4是表示从图3所示的推力箔轴承3取下了顶部箔10的状态的俯视图。图5是图3所示的A－A向视图。图6是图3所示的顶部箔10的俯视图。图7是表示图3所示的背撑箔20的俯视图。图8是图3所示的B－B向视图。如图3所示，底板30具有供旋转轴1插通的插通孔30a。

此外，在以下的说明中，有时以插通孔30a为基准来说明各部件的位置关系。具体而言，“轴向”是指：插通孔30a延伸的方向(插通旋转轴1的方向)。另外，“径向”是指：插通孔30a的径向。另外，“周向”是指：沿着插通孔30a的内周面的周向。或者也可以说，是以插通孔30a中插通的旋转轴1的轴心为基准并从该轴心来看的“径向”和“周向”。

底板30构成了轴向上的推力箔轴承3的最外部(推力环4相反侧)。即，轴向上的推力箔轴承3的推力环4相反侧是指：轴向上的各推力箔轴承3中的与最接近推力环4的部分相反位置的部分、即距离推力环4最远的部分。在底板30上形成有插通孔30a。即，本公开的底板30是形成有插通孔30a的圆板状的部件。但是，只要具有插通孔30a，则底板30也可以是圆板状以外的其他形状(例如矩形板状)的部件。另外，插通孔30a也不一定是严格的圆筒形状。

底板30例如由厚度为数mm程度的金属板形成。在与推力环4对置配置的底板30的平坦面上的插通孔30a(开口)的周围配置有顶部箔10、背撑箔20。具体而言，顶部箔10被背撑箔20支承，背撑箔20被底板30支承。即，顶部箔10经由背撑箔20也被底板30支承。

在本公开中，顶部箔10、背撑箔20由多张(六张)的顶部箔片11、背撑箔片21形成。底板30在与推力环4对置的平坦面的周向上等间隔地支承有六张顶部箔片11、六张背撑箔片21。此外，顶部箔片11的张数、背撑箔片21的张数不限于均为六张。顶部箔片11的张数、背撑箔片21的张数也可以为不同数量。

如图3所示，顶部箔10由在周向上配置排列的六张金属制的薄板(顶部箔片11)形成。顶部箔片11具有：倾斜部12，其从周向一侧(旋转轴1的旋转方向上游侧)朝向周向另一侧(旋转轴1的旋转方向下游侧)向上方(在图3中是纸面近前侧、即朝向纸面近前的方向；或者说，是从底板30朝向顶部箔片11的方向的轴向侧、即轴向上的从底板30朝向顶部箔片11的方向)倾斜；延伸部13，其在倾斜部12的周向一侧连设并向径向外侧延伸；以及被夹持部14，其比倾斜部12靠向径向外侧与延伸部13连设并向周向另一侧延伸。

如图6所示，倾斜部12形成为切除了扇形的顶点侧而形成的、内周侧和外周侧分别呈圆弧状的大致梯形状。即，倾斜部12b具备：在周向上分离且从内周侧向外周侧延伸的两个端缘；在内周侧连接两个端缘的内周侧的端缘；以及在外周侧连接两个端缘的外周侧的端缘。倾斜部12的周向另一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘(以下称为周向另一侧的端部12a)成为自由端。

另一方面，倾斜部12的周向一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘经由弯曲部15与延伸部13连接。如图5所示，弯曲部15由第一折曲、和位于第一折曲的周向另一侧的第二折曲构成。第一折曲换言之也可以称为第一折曲部，第二折曲换言之也可以称为第二折曲部。第一折曲向顶部箔片11的与底板30对置的面的背面侧折曲。第二折曲向顶部箔片11的与底板30对置的面侧折曲。即，弯曲部15呈台阶状。此外，第一折曲、第二折曲均为钝角。

就比弯曲部15靠向周向另一侧的倾斜部12而言，被支承于背撑箔片21的将在后面进行说明的支承部22。被支承部22支承的倾斜部12从周向一侧朝向周向另一侧相连地，从底板30逐渐远离且以初始倾斜角倾斜配置。在此，初始倾斜角是指：当载荷为零时顶部箔片11相对于底板30的倾斜角。即，初始倾斜角是指：当载荷为零时在底板30与顶部箔片11之间形成的角度。本公开的底板30具有在与轴向正交的方向上扩展的平坦面，倾斜部12相对于该平坦面倾斜。

延伸部13与弯曲部15的周向一侧(第一折曲侧)连接。即，延伸部13与弯曲部15经由其周向一侧(第一折曲侧)的端部连接。如图6所示，该延伸部13形成为向径向外侧延伸的帯状，并与被夹持部14连接。被夹持部14与倾斜部12同样地，形成为切除了扇形的顶点侧而形成的、内周侧和外周侧分别呈圆弧状的大致梯形状。即，被夹持部14具备：在周向上分离且从内周侧向外周侧延伸的两个端缘；在内周侧连接两个端缘的内周侧的端缘；以及在外周侧连接两个端缘的外周侧的端缘。

就被夹持部14的周向另一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘(以下称为周向另一侧的端部14a)的周向位置而言，与倾斜部12的周向另一侧的端部12a的周向位置一致。但是，被夹持部14的端部14a与倾斜部12的端部12a的周向位置并非必须一致。另外，就被夹持部14的周向一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘的周向位置而言，与延伸部13的周向一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘(以下称为周向一侧的端部13a)的周向位置一致。

就在内周侧连接被夹持部14的从内周侧向外周侧延伸的两个端缘的端缘(以下称为径向内侧的端部14b)而言，在径向上与在外周侧连接倾斜部12的从内周侧向外周侧延伸的两个端缘的端缘(以下称为径向外侧的端部12b)分离。即，在被夹持部14的径向内侧的端部14b、与倾斜部12的径向外侧的端部12b之间形成有缝隙17。

缝隙17将顶部箔片11在径向上分为内侧的区域和外侧的区域。就缝隙17而言，从顶部箔片11的在周向另一侧从内周侧向外周侧延伸的第一侧端，朝向顶部箔片11的在周向一侧从内周侧向外周侧延伸的第二侧端，在周向上延伸。即，顶部箔片11的第一侧端由因缝隙17而分离的倾斜部12的周向另一侧的端部12a、和被夹持部14的周向另一侧的端部14a形成。另外，顶部箔10的第二侧端通过延伸部13的周向一侧的端部13a没有分离地形成。本公开的缝隙17从弯曲部15延伸至周向一侧。另外，在缝隙17的周向一侧形成有R形状(圆化形状)。

就被夹持部14的周向另一侧的端部14a的径向上的尺寸R14而言，与倾斜部12的周向另一侧的端部12a的径向上的尺寸R12相比较小。本公开的尺寸R12与尺寸R14之比为2：1的程度。此外，缝隙17的径向上的尺寸R17与被夹持部14的径向上的尺寸R14相比而言足够小。

在比缝隙17靠向内侧的区域配置有倾斜部12，在比缝隙17靠向外侧的区域配置有被夹持部14。在此，就比缝隙17靠向外侧的区域而言，如图3所示，延伸设置到配置轴承隔垫40的径向位置。即，被夹持部14在轴向上被夹持于底板30与轴承隔垫40之间。

在被夹持部14形成有贯通孔16，该贯通孔16供将轴承隔垫40安装于底板30的紧固螺栓41插通。被夹持部14的贯通孔16与底板30的贯通孔42在轴向上重叠。被夹持部14的贯通孔16配置于延伸部13的连接位置附近。延伸部13与被夹持部14连接的周向上的尺寸W13(参照图6)大于贯通孔16的直径。

另外，本公开的被夹持部14的径向的尺寸R14比贯通孔16的直径大。被夹持部14的径向的尺寸R14可以是如图3所示那样以能够与轴承隔垫40大致整体抵接的方式，与从轴承隔垫40的内周面到外周面为止的径向的尺寸为相同程度。另外，被夹持部14可以具有轴承隔垫40的全周360°中的60°程度(全周的1/6程度)的周长。由此，六张顶部箔片11(被夹持部14)在轴承隔垫40的大致全周被夹持。

如图4所示，背撑箔20由在周向上配置排列的六张金属制的薄板(背撑箔片21)形成。背撑箔片21具有：对顶部箔片11的倾斜部12进行支承的支承部22、在支承部22的周向另一侧连设的平坦部23、以及从平坦部23向径向外侧延伸设置的被夹持部24。

如图5所示，支承部22是由峰部22a和谷部22b交替地形成的波型的箔(凹凸箔)。支承部22弹性地支承顶部箔片11的倾斜部12。此外，作为支承部22，例如可以采用凹凸箔、日本国特开2006－57652号公报或日本国特开2004－270904号公报等记载的弹簧箔、日本国特开2009－299748号公报等记载的背撑箔等。

此外，就日本国特开2006－57652号公报或日本国特开2004－270904号公报记载的弹簧箔、日本国特开2009－299748号公报记载的背撑箔而言，虽然是在径向轴承中使用的箔，但是只要将它们呈平面状展开并形成为圆环板状，则成为可用于推力箔轴承3的箔(支承部22)。

本公开的支承部22由凹凸箔形成。支承部22形成为，在图3所示的俯视图中，比顶部箔片11的倾斜部12小一圈。因此，支承部22被倾斜部12覆盖。如图7所示，支承部22形成为切除了扇形的顶点侧而形成的、内周侧和外周侧分别呈圆弧状的大致梯形状。即，支承部22具备：在周向上分离且从内周侧向外周侧延伸的两个端缘；在内周侧连接两个端缘的内周侧的端缘；以及在外周侧连接两个端缘的外周侧的端缘。

在支承部22的周向一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘(以下称为周向一侧的端部)，形成有与支承部22的周向另一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘(以下称为周向另一侧的端部)平行地延伸的平行部(以下称为背撑箔端部21a)。在支承部22上，从背撑箔端部21a朝向支承部22的周向另一侧的端部，谷部22b与峰部22a交替地相连。即，在与背撑箔端部21a或者支承部22的周向另一侧的端部分别正交的法线方向(也称为与峰部22a的脊线正交的方向)上，谷部22b与峰部22a交替地相连。

如图5所示，谷部22b与具备平坦面的底板30对置。另外，峰部22a成为将相邻的谷部22b连接的拱状的部位。背撑箔片21被底板30支承。因此，谷部22b能够与底板30抵接。在支承部22的两端部，即在背撑箔端部21a、和支承部22的周向另一侧的端部，形成有谷部22b。

在本公开中，谷部22b和峰部22a分别以大致相等的间距形成。另外，就峰部22a的高度而言，从背撑箔端部21a朝向支承部22的周向另一侧的端部，即朝向图3中箭头所示的旋转轴1(推力环4)的旋转方向的下游侧(从周向一侧到另一侧)相连，如图5所示那样形成为依次升高。就倾斜部12的周向另一侧的端部12a而言，相对于被支承部22的最靠向周向另一侧的峰部22a支承的虚拟直线X位于周向另一侧。在此，虚拟直线X是指：在旋转轴1的旋转方向的最下游侧、支承部22与倾斜部12相切的切线。

如图7所示，平坦部23呈使在支承部22的周向另一侧的端部配置的谷部22b向周向另一侧延长而成的形状。即，平坦部23具有与谷部22b表面一直的平坦面。在平坦部23的周向另一侧的端部23a形成有朝向底板30弯曲的弯曲部25。如图5所示，弯曲部25与底板30侧大致成直角地折弯。如图7所示，弯曲部25的折弯线在径向上呈直线状延伸。即，弯曲部25的折弯线与平坦部23的周向另一侧的端部23a平行地延伸。

如图5所示，在底板30形成有供背撑箔片21的弯曲部25插入的插入槽31。插入槽31形成为在图4所示俯视图中呈在径向上延伸的长方形状，并且沿周向空开间隔在底板30上形成有多个(六个)。在六个插入槽31中分别插入六张背撑箔片21的弯曲部15。

如图5所示，弯曲部15能够与插入槽31的周向另一侧的侧壁面抵接。由此，可限制背撑箔片21(支承部22)向周向另一侧的移动。即，当载荷作用于支承部22时，则弯曲部25与插入槽31的周向另一侧的侧壁面抵接，可限制向周向另一侧的移动，并且相反地，作为自由端的背撑箔端部21a朝向周向一侧移动。另外，如图5所示，在平坦部23上重叠地配置有顶部箔片11的延伸部13。由此，可抑制弯曲部25从插入槽31脱离。

如图7所示，被夹持部24向平坦部23的径向外侧延伸设置，并向周向另一侧延伸。被夹持部24与支承部22大致同样地，形成为切除了扇形的顶点侧而形成的、内周侧和外周侧分别呈圆弧状的大致梯形状。即，被夹持部24具备：在周向上分离且从内周侧向外周侧延伸的两个端缘；在内周侧连接两个端缘的内周侧的端缘；以及在外周侧连接两个端缘的外周侧的端缘。

就被夹持部24的周向另一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘(以下称为周向另一侧的端部24a)的周向位置而言，比平坦部23的周向另一侧的端部23a的周向位置靠向周向另一侧。另外，就被夹持部24的周向一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘的周向位置而言，比平坦部23的周向另一侧的端部23a的周向位置靠向周向一侧。此外，就被夹持部24的周向一侧的从内周侧向外周侧延伸的端缘的周向位置而言，比支承部22的周向另一侧的端部(谷部22b)靠向周向另一侧。

被夹持部24的径向上的尺寸R24比平坦部23的径向上的尺寸R23小。尺寸R23与尺寸R24之比为2：1的程度。如图4所示，被夹持部24延伸设置到配置轴承隔垫40的径向位置。即，被夹持部24与顶部箔片11的被夹持部14同样地，在轴向上被夹持于底板30与轴承隔垫40之间。即，如图8所示，背撑箔片21的被夹持部24与顶部箔片11的被夹持部14重叠地，被夹持在底板30与轴承隔垫40之间。

如图4所示，在被夹持部24上形成有贯通孔26，该贯通孔26供将轴承隔垫40安装于底板30的紧固螺栓41插通。被夹持部24的贯通孔26与底板30的贯通孔42在轴向上重叠。被夹持部24的贯通孔26配置于平坦部23的连接位置附近。平坦部23与被夹持部24连接的周向上的尺寸W23(参照图7)大于贯通孔26的直径。

在底板30上沿周向配置排列多张顶部箔片11。另外，在沿周向相邻的顶部箔片11之间形成有在周向上分离的间隙。同样地，在沿周向相邻的顶部箔片11的被夹持部14之间也形成有在周向上分离的间隙。本公开的被夹持部24延伸到与被夹持部14之间的间隙在轴向上重叠的位置。

另外，本公开的被夹持部24的径向的尺寸R14比贯通孔26的直径大。被夹持部24的径向的尺寸R24可以是如图4所示那样以轴承隔垫40的大致整体能够抵接的方式与轴承隔垫40的从内周面到外周面的径向的尺寸相同的程度。另外，被夹持部24可以具有轴承隔垫40的全周360°中的、60°程度的周长。由此，六张背撑箔片21(被夹持部24)在轴承隔垫40的全周被夹持。

接下来，对具备这种结构而成的推力箔轴承3的作用进行说明。如图2所示，推力箔轴承3设置于夹持推力环4的两侧。因此，能够抑制旋转轴1的推力方向两侧的移动。

在这种状态下，旋转轴1进行旋转，当推力环4开始旋转时，则推力环4与顶部箔片11互相摩擦，并且向在两者之间形成的楔形的空间压入周围流体。并且，当推力环4达到恒定的旋转速度时，则会在两者之间形成流体润滑膜。由于该流体润滑膜的压力，顶部箔片11被向背撑箔片21侧推压，使推力环4与顶部箔片11的接触状态解脱，能够不接触地进行旋转。

在此，如图3所示，本公开的顶部箔10具有：在插通孔30a的径向上划分成内侧的区域和外侧的区域的缝隙17；相对于缝隙17在外侧的区域配置的被夹持部14；从被夹持部14延伸到比缝隙17靠向内侧的区域的延伸部13；以及倾斜部12，该倾斜部12在内侧的区域相对于延伸部13从插通孔30a的周向一侧向周向另一侧延伸，并且相对于在与插通孔30a的轴向正交的方向上扩展的底板30的平坦面倾斜。根据该结构，能够提供利用夹持来安装顶部箔10的方法。即，通过对被夹持部14进行夹持，从而不必对顶部箔10进行焊接即能够将其安装于底板30。因此，能够防止顶部箔10(尤其是倾斜部12)因受热而变形。另外，利用缝隙17来划分被夹持部14(外侧的区域)和倾斜部12(内侧的区域)，从而能够在倾斜部12(内侧的区域)如现有技术那样进行变形(向背撑箔20和底板30侧的按压变形)。此外，即使在倾斜部12作用与推力环4互相摩擦时的摩擦力(在流体润滑膜形成之前)、或者在不接触地旋转时基于流体润滑膜的摩擦力，也会因为倾斜部12经由延伸部13与被夹持部14连接，从而抑制倾斜部12从预定位置移动。

另外，在本公开中，具有将轴承隔垫40安装于底板30的紧固螺栓41，在被夹持部14上形成有供紧固螺栓41插通的贯通孔16。通过将紧固螺栓41插通于贯通孔16，从而能够使被夹持部14定位，因此容易在底板30与轴承隔垫40之间夹持被夹持部14。

另外，在本公开中，如图5所示，倾斜部12的周向另一侧的端部12a成为自由端。由此，当载荷作用于倾斜部12时，则倾斜部12的周向另一侧的端部12a能够朝向周向另一侧移动。即，倾斜部12能够如现有技术那样进行向背撑箔20和底板30侧的按压变形。

另外，如图4所示，本公开的推力箔轴承3具备：底板30，其具有供旋转轴1插通的插通孔30a；以及背撑箔20，其配置于插通孔30a的周围，且推力箔轴承3具有被夹持部24，该被夹持部24从插通孔30a的周向上的背撑箔20的端部向插通孔30a的径向外侧延伸设置。根据该结构，能够提供通过夹持来安装背撑箔20的方法。即，不必对背撑箔20进行焊接，利用被夹持部24即能够将背撑箔20安装于底板30。因此，能够防止背撑箔20(尤其是支承部22)因受热而变形。因此，可抑制背撑箔20所支承的顶部箔10(尤其是倾斜部12)的变形。另外，通过对被夹持部24进行夹持，从而可抑制背撑箔20从预定位置移动。

另外，在本公开中，在底板30上安装轴承隔垫40，被夹持部14、24被夹持在底板30与轴承隔垫40之间。由此，能够利用确保一对推力箔轴承3的底板30的空间的轴承隔垫40，对顶部箔10和背撑箔20进行夹持。

另外，在本公开中，可以具有将轴承隔垫40安装于底板30的紧固螺栓41，并在被夹持部24上形成有供紧固螺栓41插通的贯通孔26。通过将紧固螺栓41插通于贯通孔26，从而能够使被夹持部24定位，因此容易在底板30与轴承隔垫40之间夹持被夹持部24。

另外，在本公开中，如图5所示，背撑箔20具有：峰部22a和谷部22b交替地形成的支承部22；以及从在支承部22的端部配置的谷部22b沿周向延伸的平坦部23，被夹持部24与平坦部23连接。由此，支承部22经由平坦部23与被夹持部24连接，因此可抑制从倾斜部12承受按压载荷的支承部22从预定位置移动。

另外，在本公开中，在平坦部23的周向的端部23a形成有朝向底板30弯曲的弯曲部25。由此，能够提高平坦部23的径向上的针对弯曲的刚性(截面二次矩)。因此，在径向外侧，能够利用平坦部23来抑制进行了悬臂支承的支承部22的径向内侧的悬浮。

另外，在本公开中，在底板30上形成有供弯曲部25插入的插入槽31。由此，当利用倾斜部12将支承部22向底板30侧进行了按压时，弯曲部15与插入槽31的周向另一侧的侧壁面抵接，从而能够限制背撑箔片21(支承部22)的向周向另一侧的移动，使作为自由端的背撑箔端部21a朝向周向一侧移动。

(第二实施方式)

接下来，对本公开第二实施方式进行说明。在以下的说明中，针对与上述实施方式相同或同等的结构附加相同符号并简化或省略对其的说明。

图9是表示本公开第二实施方式的推力箔轴承3的俯视图。图10是表示图9所示推力箔轴承3具备的顶部箔片11的俯视图。图11是表示从图9所示的推力箔轴承3取下了顶部箔10的状态的俯视图。图12是表示图9所示的推力箔轴承3具备的背撑箔片21的俯视图。

如这些图所示，在第二实施方式中，成为第一实施方式的顶部箔片11、背撑箔片21各两张组合而成的结构。即，顶部箔10、背撑箔20均由三张的顶部箔片11、背撑箔片21形成。

如图10所示，在顶部箔片11的被夹持部14上经由延伸部13连接有两个倾斜部12。两个倾斜部12中的配置于周向一侧的倾斜部12A，经由延伸部13与被夹持部14的周向一侧的端部连接。另外，两个倾斜部12中的配置于周向另一侧的倾斜部12B，经由延伸部13与被夹持部14的周向中间位置连接。

就倾斜部12A的周向另一侧的端部12a而言，与连接有倾斜部12B的延伸部13的周向一侧的端部13a在周向上分离。即，在倾斜部12A与连接有倾斜部12B的延伸部13之间，形成有第二缝隙18。本公开的第二缝隙18的周向上的尺寸W18随着朝向径向外侧而逐渐增大。另外，就本公开的第二缝隙18的周向上的最大的尺寸W18而言，比贯通孔16的直径小，且比缝隙17的径向的尺寸R17大。此外，上述第二缝隙18的尺寸仅为一例，并非必须为上述的尺寸关系。

第二缝隙18沿着倾斜部12A的周向另一侧的端部12a从内周侧延伸到外周侧，并且外周侧的端部与缝隙17连接。即，在倾斜部12A的周围配置有俯视呈L字状连接的缝隙17和第二缝隙18(即形成有弯曲的缝隙)。由此，倾斜部12A能够与在径向上相邻的被夹持部14、或者在周向上相邻的延伸部13分离而不受约束。

在被夹持部14上形成有两个贯通孔16。两个贯通孔16配置于两个延伸部13的各自的连接位置附近。另外，被夹持部14具有轴承隔垫40的全周360°中的、120°程度(全周的1/3程度)的周长。由此，三张顶部箔片11(被夹持部14)在轴承隔垫40的大致全周被夹持。

如图11所示，背撑箔20由在周向上配置排列的三张背撑箔片21形成。在背撑箔片21的被夹持部24上经由平坦部23连接有两个支承部22。两个支承部22中的配置于周向一侧的支承部22A，经由平坦部23与被夹持部24的周向一侧的端部连接。另外，两个支承部22中的配置于周向另一侧的支承部22B，经由平坦部23与被夹持部24的周向中间位置连接。

如图12所示，就连接有支承部22A的平坦部23的周向另一侧的端部23a而言，与支承部22B的周向一侧的端部及背撑箔端部21a在周向上分离。即，在连接有支承部22A的平坦部23、与支承部22B之间形成有第一缝隙27。此外，上述第一缝隙27的尺寸仅为一例，并非必须为上述的尺寸关系。

第一缝隙27沿着连接有支承部22A的平坦部23的周向另一侧的端部23a从内周侧延伸到外周侧，并且外周侧的端部与第二缝隙28连接。第二缝隙28使支承部22B的径向外侧的端部、与被夹持部24的径向内侧的端部在径向上分离。第二缝隙28从第一缝隙27的连接位置向周向另一侧延伸。即，在被夹持部24上沿周向不同的位置形成有平坦部23，并分别延伸设置有支承部22A、22B。在这些支承部22A、22B之间夹设有第一缝隙27(和第二缝隙28))，支承部22A、22B能够独立地变形。即，相对于支承部22A，可以将支承部22B称为“第二支承部”，另外，也可以将支承部22B的平坦部23称为“第二平坦部”。

第二缝隙28的径向上的尺寸R28与上述顶部箔10的缝隙17的径向上的尺寸R17(参照图10)为相同程度。即，在支承部22B的周围配置有俯视呈L字状连接的第一缝隙27和第二缝隙28。由此，支承部22B能够与在径向上相邻的被夹持部14、或者在周向上相邻的平坦部23分离而能够不受约束。

在被夹持部24上形成有两个贯通孔16。两个贯通孔16配置于两个平坦部23各自的连接位置附近。另外，被夹持部24具有轴承隔垫40的全周360°中的、120°程度(全周的1/3程度)的周长。由此，三张背撑箔片21(被夹持部24)在轴承隔垫40的大致全周被夹持。

根据上述结构的推力箔轴承3，与上述第一实施方式同样地，不必对顶部箔片11和背撑箔片21进行焊接，而能够通过被夹持部14、24的夹持将顶部箔片11和背撑箔片21安装于底板30。因此，可抑制在顶部箔10发生变形，能够抑制推力箔轴承3的负载能力降低。

另外，在第二实施方式中，在顶部箔片11的被夹持部14上经由延伸部13连接有多个倾斜部12，并且在背撑箔片21的被夹持部24上经由平坦部23连接有多个支承部22。因此，与第一实施方式相比，能够减少顶部箔片11、背撑箔片21的张数并削减零件数，并且削减组装工时。

另外，在第二实施方式中，在顶部箔片11的被夹持部14上形成有多个贯通孔16，并且在背撑箔片21的被夹持部24上形成有多个贯通孔26。通过在多个贯通孔16、26中插通紧固螺栓41，从而限制了顶部箔片11和背撑箔片21的绕紧固螺栓41的旋转，因此能够更简单地进行被夹持部14、24的定位。

(第三实施方式)

接下来，对本公开第三实施方式进行说明。在以下的说明中，针对与上述实施方式相同或同等的结构附加相同的符号并简化或省略对其的说明。

图13是表示本公开第三实施方式的推力箔轴承3的俯视图。图14是表示从图13所示的推力箔轴承3取下了顶部箔10的状态的俯视图。如这些图所示，在第三实施方式中，成为使上述实施方式的顶部箔片11、背撑箔片21分别组合而成的结构。即，顶部箔10、背撑箔20均由一张箔(顶部箔片11、背撑箔片21)形成。

如图13所示，顶部箔10具有六个倾斜部12。即，在顶部箔10的被夹持部14上经由延伸部13连接有六个倾斜部12。被夹持部14与轴承隔垫40同样地形成为环状。六个倾斜部12经由延伸部13在被夹持部14的周向上间隔60°连接。六个倾斜部12各自通过缝隙17和第二缝隙18与在径向上相邻的被夹持部14、或者在周向上相邻的延伸部13分离而不受约束。另外，在被夹持部14上沿周向间隔60°形成有六个贯通孔16。

另外，如图14所示，背撑箔20具有六个支承部22。即，在背撑箔20的被夹持部24上经由平坦部23连接有六个支承部22。被夹持部24与轴承隔垫40同样地形成为环状。六个支承部22经由平坦部23在被夹持部24的周向上间隔60°连接。六个支承部22各自通过缝隙17和第二缝隙18与在径向上相邻的被夹持部24、或者在周向上相邻的平坦部23分离而不受约束。另外，在被夹持部24上沿周向间隔60°形成有六个贯通孔26。

根据上述结构的推力箔轴承3，与上述实施方式同样地，不必对顶部箔10和背撑箔20进行焊接，而能够通过被夹持部14、24的夹持，将顶部箔10和背撑箔20安装于底板30。因此，不会在顶部箔10发生变形，并能够抑制推力箔轴承3的负载能力降低。

另外，在第三实施方式中，被夹持部14、24形成为环状。因此，能够利用轴承隔垫40在全周对被夹持部14、24进行夹持。另外，由于被夹持部14、24形成为环状，从而能够使顶部箔10、背撑箔20均为一张箔，因此能够削减零件数并且削减组装工时。

(第四实施方式)

接下来，对本公开第四实施方式进行说明。在以下的说明中，针对与上述实施方式相同或同等的结构附加相同的符号并简化或省略对其的说明。

图15是表示本公开第四实施方式的顶部箔10的俯视图。图16是通过图15所示的顶部箔10的倾斜部12和延伸部13的、周向的剖视图。如这些图所示，在第四实施方式中，在顶部箔10的延伸部13的周向一侧的端部13a形成有朝向与底板30的相反侧弯曲的弯曲部19。

如图16所示，弯曲部19向与底板30的相反侧(在图16中为纸面上侧)大致成直角地折弯。弯曲部19的前端的轴向位置比倾斜部12的周向一侧的端部的轴向位置靠向下侧(底板30侧)。如图15所示，弯曲部19的折弯线在径向上呈直线状延伸。即，弯曲部19的折弯线与延伸部13的周向一侧的端部13a平行地延伸。

弯曲部19的径向上的尺寸R19与倾斜部12的径向上的尺寸R12大致相同。此外，弯曲部19的径向上的尺寸R19可以比倾斜部12的径向上的尺寸R12大。即，弯曲部19的径向上的尺寸R19可以是倾斜部12的径向上的尺寸R12、与缝隙17的径向上的尺寸R17相加而算出的长度。由此，弯曲部19延伸到延伸部13与被夹持部14的连接部(颈部)。

根据上述结构的顶部箔10，在延伸部13的周向一侧的端部13a形成有朝向与底板30的相反侧弯曲的弯曲部19，因此能够提高延伸部13的径向上的针对弯曲的刚性(截面二次矩)。因此，在径向外侧能够利用延伸部13来抑制进行了悬臂支承的倾斜部12的径向内侧的悬浮。

即，背撑箔20的支承部22的倾斜方向是相对于支承部22的周向另一侧的端部成直角的方向，顶部箔10的倾斜部12的倾斜方向是相对于倾斜部12的周向一侧的端部成直角的方向，因此两者的倾斜方向不同。此外，倾斜部12以相对于支承部22预先按压的状态设置。因此，倾斜部12的径向内侧先与支承部22接触，倾斜部12的径向内侧受力被上推而容易发生悬浮。另外，径向内侧由于与推力环4的周速较低，因此流体润滑膜的压力较低而容易发生与推力环4的接触。因此，可以在倾斜部12上形成弯曲部19，从速度为0的状态时起预先按压径向内侧的支承部22而降低高度。

另外，在第四实施方式中，可以采用如图17和图18所示的变形例。图17是表示本公开第四实施方式的变形例的顶部箔10的俯视图。图18是通过图17所示的顶部箔10的倾斜部12和延伸部13的、周向的剖视图。如这些图所示，顶部箔10可以在延伸部13的周向一侧的端部13a具有朝向底板30弯曲的弯曲部19A。

如图18所示，弯曲部19A是将上述的弯曲部19向朝向底板30侧(在图18中为纸面下侧)大致成直角地折弯而形成的。在底板30上形成有供顶部箔10的弯曲部19A插入的插入槽32。插入槽32与供背撑箔20的弯曲部25插入的插入槽31在周向上分离地形成。插入于插入槽32的弯曲部19A能够与插入槽32的周向另一侧的侧壁面抵接。

根据上述结构的顶部箔10，与上述弯曲部19同样地，能够利用朝向底板30弯曲的弯曲部19A来提高延伸部13的径向上的针对弯曲的刚性(截面二次矩)。因此，在径向外侧能够利用延伸部13来抑制进行了悬臂支承的倾斜部12的径向内侧的悬浮。

另外，在该方式中，在底板30上形成有供弯曲部19A插入的插入槽32。由此，当倾斜部12按压于底板30侧时，弯曲部19A与插入槽32的周向另一侧的侧壁面抵接，从而能够限制顶部箔10(倾斜部12)向周向另一侧的移动。

(第五实施方式)

接下来，对本公开第五实施方式进行说明。在以下的说明中，针对与上述实施方式相同或同等的结构附加相同的符号并简化或省略对其的说明。

图19是表示本公开第五实施方式的推力箔轴承3的俯视图。图20是表示从图19所示的推力箔轴承3取下了顶部箔10的状态的俯视图。图21是图19所示的C－C向视图。如这些图所示，在第五实施方式中，顶部箔10的倾斜部12的倾斜方向、与背撑箔20的支承部22的倾斜方向一致。此外，顶部箔10和背撑箔20与上述第三实施方式同样地均由一张箔(顶部箔片11、背撑箔片21)形成。

如图21所示，在底板30上的配置有背撑箔20的支承部22的部分形成有倾斜面33。倾斜面33形成为随着朝向背撑箔端部21a而逐渐降低。另一方面，支承部22的峰部22a都以恒定的高度形成。因此，就被在倾斜面33配置的支承部22支承的、顶部箔10的倾斜部12而言，虽然与倾斜面33平行，但是以相对于底板30的平坦面逐渐远离的方式以初始倾斜角倾斜。即，倾斜部12相对于倾斜面33平行，但是相对于与底板30的轴向正交的平坦面倾斜。

如图19所示，就顶部箔10的倾斜部12的周向另一侧的端部(弯曲部15A)而言，与背撑箔20的背撑箔端部21a平行地延伸。倾斜部12的倾斜方向是相对于弯曲部15A(背撑箔端部21a)成直角的方向，因此与背撑箔20的支承部22的倾斜方向一致。顶部箔10的延伸部13A将该弯曲部15A与被夹持部14连接，因此形成为在图19所示的俯视图中大致呈直角三角形。此外，图20所示的背撑箔20成为与上述第三实施方式中的背撑箔20同样的结构。

根据上述结构的推力箔轴承3，背撑箔20的支承部22的倾斜方向、与顶部箔10的倾斜部12的倾斜方向一致，因此不会发生倾斜部12的径向内侧先与支承部22接触的情况，不易发生倾斜部12的径向内侧的悬浮。

另外，在第五实施方式中，可以采用如图22和图23所示的变形例。

图22是表示本公开第五实施方式的变形例的背撑箔20的俯视图。图23是本公开第五实施方式的另一变形例的背撑箔20的侧视图。如这些图所示，背撑箔20可以是由与第一实施方式同样的多个背撑箔片21形成的结构。

在图22所示的背撑箔片21上、且在支承部22与平坦部23的连接部形成有在径向上延伸的折弯线Y。此外，支承部22的峰部22a的高度恒定，且配置于上述的倾斜面33。另一方面，就图23所示的背撑箔片21的支承部22的峰部22a的高度而言，从背撑箔端部21a朝向支承部22的周向另一侧的端部依次升高。该支承部22被底板30的平坦面支承。在图22和图23的各背撑箔片21上也形成有弯曲部25。

(第六实施方式)

接下来，对本公开第六实施方式进行说明。在以下的说明中，针对和上述实施方式相同或同等的结构附加相同的符号并简化或省略对其的说明。

图24是表示本公开第六实施方式的顶部箔10的俯视图。图25是表示图24所示的顶部箔10相对于底板30的安装结构的剖视图。如这些图所示，在第六实施方式中，没有在顶部箔10上设置被夹持部14。

如图24所示，这样的顶部箔10与上述第四实施方式的变形例同样地具有朝向底板30弯曲的弯曲部19A。顶部箔10的弯曲部19A(端部)插入到供背撑箔20的弯曲部25插入的插入槽31中。插入到插入槽31中的弯曲部19A被夹持在插入槽31的周向另一侧的侧壁面、与背撑箔20的弯曲部25之间。根据上述结构的顶部箔10，能够利用背撑箔20赋予将顶部箔10保持于底板30的保持力。

另外，在第六实施方式中，可以采用如图26和图27所示的变形例。

图26是表示本公开第六实施方式的变形例的顶部箔10的俯视图。图27是表示图26所示的顶部箔10相对于底板30的安装结构的剖视图。如这些图所示，顶部箔10可以具有相对于弯曲部19A进一步弯曲的第二弯曲部19B。

如图27所示，第二弯曲部19B相对于弯曲部19A进一步地大致成直角地折弯而成，且从弯曲部19A向周向一侧延伸。第二弯曲部19B的上表面(平坦面)相对于插入槽31所收容的背撑箔20的弯曲部25的端部，能够在插入方向的反向(在图27中是朝向纸面上方的方向；或者是轴向上的、从不支承背撑箔20的背面侧朝向支承背撑箔20的支承面的方向)上抵接。根据上述结构的顶部箔10，第二弯曲部19B防止插入槽31中插入的弯曲部19A的脱离，因此提高了顶部箔片11相对于底板30的安装结构的稳定性。

(第七实施方式)

接下来，对本公开第七实施方式进行说明。在以下的说明中，针对与上述实施方式相同或同等的结构附加相同符号并简化或省略对其的说明。

图28是表示本公开第七实施方式的推力箔轴承3的俯视图。如该图所示，在第七实施方式中，将没有设置被夹持部14的顶部箔10安装于设置有被夹持部24的背撑箔20。

就这样的顶部箔10而言，周向一侧的端部(相当于延伸部13)相对于背撑箔20的平坦部23进行点焊(点状焊接)。即，该焊接位置成为顶部箔片11相对于背撑箔20的安装位置。另外，顶部箔片11的安装位置相对于支承部22在周向一侧分离配置。另外，顶部箔片11的周向另一侧的端部12a成为自由端。即，当载荷作用于顶部箔片11时，则周向另一侧的端部12a能够朝向周向另一侧移动。

根据上述结构的推力箔轴承3，在一张背撑箔20上安装有多张顶部箔片11，因此如果预先在背撑箔20上安装顶部箔片11，则容易进行推力箔轴承3的组装。

以上对本公开进行了说明。但是，本公开不排斥焊接(点焊)的并用。如果是在推力箔轴承3能够充分发挥负载能力的范围，则可以并用通过夹持进行的背撑箔的安装、焊接(点焊)。

产业上的利用可能性

根据本公开，能够提供通过夹持来安装背撑箔的方法。另外，能够抑制因顶部箔的变形而使推力箔轴承的负载能力降低。

符号说明

1—旋转轴(主轴)；2—叶轮；3—推力箔轴承；4—推力环；5—壳体；6—叶梢间隙；7—径向箔轴承；10—顶部箔；11—顶部箔片；12—倾斜部；13—延伸部；14—被夹持部；15—弯曲部；15A—弯曲部；16—贯通孔；17—缝隙；18—第二缝隙；19—弯曲部；19A—弯曲部；19B—第二弯曲部；20—背撑箔；21—背撑箔片；22—支承部；22a—峰部；22b—谷部；23—平坦部；24—被夹持部；25—弯曲部；26—贯通孔；27—第一缝隙；28—第二缝隙；30—底板；30a—插通孔；31—插入槽；32—插入槽；33—倾斜面；40—轴承隔垫；41—紧固螺栓；42—贯通孔。

Claims (12)

1.一种推力箔轴承，其特征在于，具备：

底板，其具有插通主轴的插通孔；以及

背撑箔，其配置在上述插通孔的周围，

上述推力箔轴承具有被夹持部，该被夹持部从上述插通孔的周向上的上述背撑箔的端部向上述插通孔的径向外侧延伸设置。

2.根据权利要求1所述的推力箔轴承，其特征在于，

在上述底板安装有环状部件，

上述被夹持部被夹持在上述底板与上述环状部件之间。

3.根据权利要求2所述的推力箔轴承，其特征在于，

具有紧固部件，该紧固部件将上述环状部件安装于上述底板，

在上述被夹持部形成有插通上述紧固部件的贯通孔。

4.根据权利要求3所述的推力箔轴承，其特征在于，

在上述被夹持部形成有多个上述贯通孔。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的推力箔轴承，其特征在于，

上述被夹持部形成为环状。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的推力箔轴承，其特征在于，

上述背撑箔具有：

支承部，其交替地形成有峰部和谷部；以及

平坦部，其从配置在上述支承部的端部的上述谷部沿周向延伸，

上述被夹持部与上述平坦部连接。

7.根据权利要求6所述的推力箔轴承，其特征在于，

在上述被夹持部上，在与上述平坦部不同的周向位置形成有第二平坦部，且形成有与上述第二平坦部连接并与上述支承部独立的第二支承部。

8.根据权利要求6或7所述的推力箔轴承，其特征在于，

在上述平坦部的周向的端部形成有朝向上述底板弯曲的弯曲部。

9.根据权利要求8所述的推力箔轴承，其特征在于，

在上述底板形成有将上述弯曲部插入的插入槽。

10.根据权利要求9所述的推力箔轴承，其特征在于，

在上述插入槽中插入有被上述背撑箔支承的顶部箔的端部。

11.根据权利要求10所述的推力箔轴承，其特征在于，

上述顶部箔的端部具有第二弯曲部，该第二弯曲部相对于上述插入槽中收容的上述弯曲部的端部在插入方向的反向上抵接。

12.根据权利要求6～8中任一项所述的推力箔轴承，其特征在于，

具有顶部箔，该顶部箔安装于上述平坦部。

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