CN113710908A - 径向箔轴承 - Google Patents

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Abstract

本公开的径向箔轴承(3)具备:具有插通孔(12a)的轴承壳(12)、在插通孔的内侧配置的顶部箔(9)、以及在顶部箔与轴承壳之间夹设的箔构造体(10、11),箔构造体具有带折回突起部(10c),该带折回突起部朝向插通孔的径向的外侧弯曲并且朝向径向的内侧折返,带折回突起部与嵌合槽(15)嵌合,该嵌合槽(15)形成于插通孔延伸的轴向上的轴承壳的端面。

Description

径向箔轴承
技术领域
本公开涉及一种径向箔轴承。
本申请基于2019年4月4日在日本提出申请的专利申请2019-072075号要求优先权并在此引用其内容。
背景技术
以往,作为高速旋转体用的轴承,公知有外插于旋转轴而使用的径向轴承。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部箔、弹性地支撑该顶部箔的背撑箔、以及容纳所述顶部箔和所述背撑箔的圆筒状的轴承壳。作为径向箔轴承的背撑箔,主要使用了将薄板成形为波板状而成的波箔。
关于下述专利文献1记载的径向箔轴承,为了抑制背撑箔从轴承壳的脱落,在轴承壳的两侧面分别形成卡合切口,该卡合切口从该轴承壳的内周缘朝向外周缘延伸,在背撑箔的所述轴承壳的周向上的一侧的两侧端部分别设置有与所述卡合切口卡合的卡合突片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2013-87789号公报
发明内容
发明要解决的课题
就这样的径向箔轴承而言,能够通过箔的摩擦(箔间的摩擦、箔与轴承壳之间的摩擦)等而使能量散逸,从而使流体润滑膜的膜厚变动衰减,能够抑制旋转轴的轴振动(自励振动),并易于使该轴振动消减。
本公开目的在于提高上述的利用箔的摩擦实现的衰减效果。
用于解决课题的方案
本公开的一方案的径向箔轴承具备:轴承壳,其具有插通孔;顶部箔,其配置在所述插通孔的内侧;以及箔构造体,其夹设在所述顶部箔与所述轴承壳之间,所述箔构造体具有带折回突起部,该带折回突起部朝向所述插通孔的径向的外侧弯曲,并且朝向所述径向的内侧折返,所述带折回突起部与嵌合槽嵌合,该嵌合槽形成于所述插通孔延伸的轴向上的所述轴承壳的端面。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,也可以是,所述箔构造体在所述轴向的两侧的端缘分别具有所述带折回突起部。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,也可以是,所述箔构造体在形成于所述轴向的两侧的端缘的所述带折回突起部之间具有孔部。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,也可以是,所述箔构造体由配置在所述插通孔的周向上的多个箔片形成,在沿着所述周向相邻的所述箔片各自设置有所述带折回突起部,并且沿着所述周向相邻的所述带折回突起部彼此以对置的状态配置在一个所述嵌合槽中。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,也可以是,所述箔构造体具备:背撑箔,其沿着所述插通孔的内周面配置;以及中间箔,其被所述背撑箔支撑并与所述顶部箔相接,所述中间箔具有所述带折回突起部,在所述背撑箔形成有所述带折回突起通过的切口。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,也可以是,所述箔构造体具备:背撑箔,其沿着所述插通孔的内周面配置;以及中间箔,其被所述背撑箔支撑并与所述顶部箔相接,所述背撑箔具有所述带折回突起部,在所述中间箔形成有第二带折回突起部,该第二带折回突起部嵌合在所述背撑箔的所述带折回突起部的内侧的空间。
另外,在上述一方案的径向箔轴承中,也可以是,在所述中间箔形成有孔部,并且设置有伸出片,该伸出片从所述孔部的周向的开口端朝向所述孔部的周向的中央部而向所述背撑箔侧伸出。
发明的效果
根据本公开,能够提高利用箔的摩擦实现的衰减效果。
附图说明
图1是表示应用本公开的径向箔轴承的增压机械的一例的侧视图。
图2是表示本公开第一实施方式的径向箔轴承的正视图。
图3A是本公开第一实施方式的顶部箔的展开俯视图。
图3B是本公开第一实施方式的顶部箔的展开正视图。
图4是本公开第一实施方式的径向箔轴承的主要部分的放大立体图。
图5是本公开第一实施方式的中间箔片的展开俯视图。
图6是使本公开第一实施方式的径向箔轴承的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
图7是使本公开第一实施方式的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图8是使本公开第一实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图9是使本公开第一实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
图10是使本公开第一实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图11是使本公开第一实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
图12是表示本公开第二实施方式的径向箔轴承的正视图。
图13是本公开第二实施方式的径向箔轴承的主要部分的放大立体图。
图14是使本公开第二实施方式的径向箔轴承的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
图15是使本公开第二实施方式的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图16是使本公开第二实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图17是使本公开第二实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
图18是使本公开第二实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图19是使本公开第二实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
图20是使本公开第三实施方式的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图21是图20所示主要部分的箭头方向A-A剖视图。
图22是使本公开第三实施方式的一变形例的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图23是图22所示主要部分的箭头方向B-B剖视图。
图24是使本公开第四实施方式的径向箔轴承的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。
图25A是本公开第四实施方式的轴承壳的正视图。
图25B是本公开第四实施方式的轴承壳的箭头方向C-C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进行详细说明。
图1是表示应用本公开的径向箔轴承的增压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表示在旋转轴的轴向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中省略地仅示出一个径向箔轴承,但是通常在旋转轴1的轴向上设置有两个径向箔轴承。因此,在本公开中也设置有两个径向箔轴承3。
在旋转轴1上外插有径向箔轴承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之间设置有推力环4。在推力环4的轴向的两侧配置有推力轴承5。即,旋转轴1插通于推力轴承5。叶轮2在作为静止侧的壳6内配置,在叶轮2与壳6之间具有顶隙7。
(第一实施方式)
图2是表示本公开第一实施方式的径向箔轴承3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:顶部箔9、中间箔10(箔构造体)、背撑箔11(箔构造体)、轴承壳12。轴承壳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。在轴承壳12形成有插通孔12a。在插通孔12a中容纳有:背撑箔11、中间箔10、顶部箔9。具体而言,背撑箔11被插通孔12a的内周面支撑,中间箔10被背撑箔11支撑,顶部箔9被中间箔10支撑。即,中间箔10和背撑箔11是在顶部箔9与轴承壳12之间夹设的箔构造体。此外,本公开的轴承壳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3A是本公开第一实施方式的顶部箔9的展开俯视图,图3B是顶部箔9的展开正视图。
如图3A所示,顶部箔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,顶部箔9卷成圆筒状并以与旋转轴1的周面对置的方式配置。
如图3A所示,在顶部箔9的长边方向上的一短边(端部;第一端)形成有第一凹凸部23a,该第一凹凸部23a构成为具有:向长边方向的一侧突出的一个凸部21a、以及在凸部21a的短边方向的两侧形成的两个凹部22a。即,顶部箔9的长边方向上的一短边具备:向长边方向的一侧突出的一个凸部21a、以及在凸部21a的短边方向的两侧延伸连接的台阶。
另外,顶部箔9的与一短边相反的另一短边(位于长边方向上的另一侧的短边(端部;第二端))形成有第二凹凸部23b,该第二凹凸部23b构成为具有:在短边方向上远离的两个凸部21b、以及位于这两个凸部21b之间的一个凹部22b。或者,在顶部箔9的位于长边方向的另一侧的短边具备:向长边方向的一侧凹陷的凹部22b、以及位于凹部22b的短边方向的两侧的台阶。
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的长边方向之间隔、和凸部21a的长边方向的长度恒定。
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重叠的方式将顶部箔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形成为在将顶部箔9卷成圆筒状时凸部21b分别在凹部22a内穿过。即,顶部箔9的从第一端(一短边)向周向的一侧延伸的部位(凸部21a)、与从第二端(另一短边)向周向的另一侧延伸的部位(凸部21b)在轴向上交叉。
如图2所示,穿过凹部22b、22a的凸部21a、21b(顶部箔9的两端)分别向轴承壳12侧引出。即,如果从轴向来看在插通孔12a的内周侧配设的顶部箔9,则凸部21a与凸部21b交叉。另外,顶部箔9的凸部21a在轴向上位于两个凸部21b之间。在轴承壳12的插通孔12a的内周面形成有供凸部21a、21b挿入的通槽13。通槽13从轴承壳12的轴向的一个端面12b形成到另一个端面12b。
如图3B所示,在顶部箔9的形成第一凹凸部23a的一侧(一短边侧)和形成第二凹凸部23b的一侧(另一短边侧)形成有与它们之间的中央部相比较薄(薄壁)的薄壁部24。如图2所示,薄壁部24的外周面(轴承壳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是与通槽13到背撑箔11的一个端部的山部11c为止的量对应的长度。在本公开中,配设于轴承壳12的顶部箔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从顶部箔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。
背撑箔11配置于轴承壳12与中间箔10之间。背撑箔11是将中间箔10和顶部箔9弹性地支撑的箔(薄板)。作为背撑箔11,例如可采用波箔、日本国特开2006-57652号公报、日本国特开2004-270904号公报等所记载的弹簧箔、日本国特开2009-299748号公报等所记载的背撑箔等。在本实施方式中采用波箔作为背撑箔11。
本公开的背撑箔11由沿着插通孔12a的内周面配置的三个(多个)的背撑箔片11a构成。背撑箔片11a是在周向上呈波板状的箔(薄板)。三个背撑箔片11a从轴向来看时作为整体弯曲成大致圆筒状。背撑箔片11a沿着插通孔12a的内周面配置。在本公开中,三个背撑箔片11a全部形成为相同的形状、尺寸。因此,背撑箔片11a以将插通孔12a的内周面沿着周向大致分割为三部分的方式配置。
在背撑箔片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,背撑箔片11a(背撑箔11)在插通孔12a的径向上具有凹凸。谷部11b的与插通孔12a对置的平坦部能够与轴承壳12抵接。另外,山部11c能够与中间箔10(中间箔片10a)抵接。这样,背撑箔片11a利用山部11c经由中间箔片10a将顶部箔9弹性地支撑。此外,背撑箔片11a的周向的两端均为谷部11b。
中间箔10配置在顶部箔9与背撑箔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,且从轴向来看时如图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全部形成为相同的形状、尺寸。因此,中间箔片10a以将插通孔12a的内周面沿着周向大致分割为三部分的方式配置。
中间箔片10a的厚度比背撑箔片11a薄。中间箔片10a的外形具有与背撑箔片11a的外形大致相等的大小。中间箔片10a具有:与背撑箔11的山部11c的顶部相接的平面部10b、和比平面部10b向径向外侧凹陷(突出)的带折回突起部10c。即,带折回突起部10c与顶部箔9远离。带折回突起部10c形成在中间箔片10a的周向的两端之间的周向位置(在本公开中为周向上的中间箔片10a的中央位置)。
如图2所示,在轴承壳12的轴向的两侧的端面12b分别形成有从插通孔12a的内周缘朝向径向外侧延伸的一对嵌合槽15。在本公开中,一对嵌合槽15在将轴承壳12的端面12b沿着其周向大致分割为三部分的位置分别形成。在嵌合槽15中嵌合有中间箔片10a的带折回突起部10c。此外,图中在嵌合槽15与带折回突起部10c之间设置有间隙。但是,设置该间隙是为了明确区别各部件,在实际装置中各部件分别抵接(在以下的图中也同样如此)。
在本公开中,三个嵌合槽15中的两个嵌合槽15之间配置有通槽13。另外,一个嵌合槽15与通槽13在周向上对置。为了形成嵌合槽15,可以适当地选择使用立铣的切削加工等。另外,嵌合槽15也可以不是从轴承壳12的内周缘到外周缘贯通地形成。
图4是本公开第一实施方式的径向箔轴承3的主要部分的放大立体图。图5是本公开第一实施方式的中间箔片10a的展开俯视图。图6是使本公开第一实施方式的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。图7是使本公开第一实施方式的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。此外,为了提高辨识度,在图7的纸面上侧没有示出背撑箔片11a上的中间箔片10a。
如图所示,在背撑箔片11a的轴向的两侧的缘部(两侧周缘部)分别形成有切口16。切口16设置于背撑箔片11a的周向的两端之间的周向位置(背撑箔片11a中的沿着轴承壳12的周向的方向的中央部)。即,在背撑箔片11a的沿着周向的缘部的周向的两端之间的周向位置在轴向上存在凹陷。
如图4和图7所示,切口16形成于背撑箔片11a的谷部11b。就本公开的切口16而言,包含谷部11b和夹着该谷部11b相邻的山部11c、11c的根部(即,山部11c中的与谷部11b相邻的部分)的区域以朝向轴承壳12的轴向的中心部切口的方式形成。即,切口16横跨形成于包含谷部11b的周向位置。切口16形成于背撑箔片11a中的与轴承壳12的嵌合槽15对应的位置,即在与嵌合槽15重叠的位置形成。另外,切口16的宽度形成为与嵌合槽15的宽度相同。
如图5所示,在中间箔片10a的轴向的两侧的缘部(两侧周缘部)分别形成有带折回突起部10c。带折回突起部10c设置于中间箔片10a的周向的两端之间的周向位置(中间箔片10a中的沿着轴承壳12的周向的方向的中央部)。即,中间箔片10a在沿着轴向对置的位置具有两个带折回突起部10c。或者,中间箔片10a在轴向的两侧的端缘分别具有带折回突起部10c。另外,中间箔片10a在形成于轴向的两侧的端缘的两个带折回突起部10c之间具有孔部10d。孔部10d具有比带折回突起部10c的周向的宽度以上的周向宽度并在轴向上延伸。另外,孔部10d的轴向的宽度比带折回突起部10c的轴向的宽度大。即,在中间箔片10a的周向的两端之间的周向位置具有在轴向上延伸的孔部10d(狭缝)。即,中间箔片10a的两个平面部10b被孔部10d(狭缝)分断,并通过中间箔片10a的两侧周缘部的两个带折回突起部10c进行连接。
如图6和图7所示,带折回突起部10c沿着径向通过背撑箔片11a的切口16,并与轴承壳12的嵌合槽15嵌合。即,带折回突起部10c在与背撑箔片11a的切口16、轴承壳12的嵌合槽15对应的位置形成,即在与切口16、嵌合槽15重叠的位置形成。如图6所示,带折回突起部10c在被孔部10d分断的两个平面部10b中,从一个平面部10b朝向插通孔12a的径向外侧弯曲,并且朝向另一个平面部10b向径向内侧折返。具体而言,带折回突起部10c形成为大致U字状,该U字状具有:从一个平面部10b朝向径向外侧延伸的延伸部(第一屈曲部)10c1;朝向另一个平面部10b向径向内侧延伸的返回部(第二屈曲部)10c3;以及将延伸部10c1与返回部10c3连接的连接部10c2。
即,延伸部(第一屈曲部)10c1从一个平面部10b朝向径向外侧延伸,返回部(第二屈曲部)10c3从另一个平面部10b朝向径向外侧延伸,连接部10c2将延伸部(第一屈曲部)10c1和返回部(第二屈曲部)10c3的径向的外侧的端部彼此连接。
延伸部10c1、连接部10c2、返回部10c3可以从平面部10b起依次在周向上连续地设置。此外,虽然在本公开中设置有连接部10c2,但是也可以不经由连接部10c2而形成为例如将延伸部10c1和返回部10c3呈大致V字状连接。
在本公开中,延伸部10c1相对于平面部10b朝向径向外侧大致弯曲90°。另外,连接部10c2相对于延伸部10c1朝向径向内侧大致弯曲90°。另外,返回部10c3相对于连接部10c2朝向径向内侧大致弯曲90°,并与另一个平面部10b连接。带折回突起部10c以蓄势状态与嵌合槽15抵接。本公开的带折回突起部10c由一枚板簧(弹性部件)大致折弯成U形而形成。带折回突起部10c以在周向上略微收缩的状态与嵌合槽15嵌合。由此,在带折回突起部10c上作用有使延伸部10c1和返回部10c3在周向上打开的回弹。由此,在带折回突起部10c与嵌合槽15之间产生摩擦力,将中间箔片10a保持于轴承壳12。
接下来对这样构成的径向箔轴承3的作用进行说明。
在旋转轴1停止的状态下,顶部箔9通过背撑箔11(三个背撑箔片11a)经由中间箔10(三个中间箔片10a)被向旋转轴1侧施力而紧贴于旋转轴1。此外,在本实施方式中,顶部箔9的两端部成为薄壁部24,因此通过薄壁部24来紧固旋转轴1的力(局部的预加载)与没有薄壁部24的情况相比得到缓和。
并且,当使旋转轴1向图2中的箭头P方向启动时,则最初是以低速开始旋转,之后逐渐加速而以高速进行旋转。于是,如图2中箭头Q所示那样,从顶部箔9、中间箔10、背撑箔11各自的一端侧引入周围流体,并流入顶部箔9与旋转轴1之间。由此,在顶部箔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部箔9,并经由与顶部箔9相接的中间箔10对背撑箔片11a的各山部11c进行按压。于是,背撑箔片11a被中间箔10按压,从而使其山部11c被按压展开,从而使背撑箔片11a在轴承壳12上沿其周向移动。即,背撑箔片11a(背撑箔11)经由中间箔10将顶部箔9弹性地支撑,因此当从顶部箔9承受载荷时会沿着其周向变形,从而容许顶部箔9、中间箔10的挠曲并对其进行支撑。
在此如图6所示,中间箔片10a的带折回突起部10c插通于在背撑箔片11a的轴向的端缘形成的切口16。带折回突起部10c与在轴承壳12的端面12b形成的嵌合槽15嵌合,带折回突起部10c插通于切口16,从而抑制周向上的背撑箔片11a的旋转。因此,背撑箔片11a的各山部11c夹着插通有带折回突起部10c的切口16在周向上变形(移动)。
带折回突起部10c在轴向上对置的位置设置有两个。带折回突起部10c与轴承壳12在轴向上对置,并且也与背撑箔片11a在轴向上对置。即,带折回突起部10c抑制了相对于轴承壳12的中间箔片10a的轴向的移动,并且也抑制了背撑箔片11a的轴向的移动。因此,可抑制中间箔片10a和背撑箔片11a从轴承壳12脱落。
另外,如图5和图7所示,中间箔片10a在两个带折回突起部10c之间具有孔部10d。假设在没有形成孔部10d的情况下,中间箔片10a中的比两个带折回突起部10c靠近轴向内侧的区域也与带折回突起部10c同样地通过弯曲加工朝向径向外侧突出,该区域有可能与背撑箔片11a发生干涉。因此,在两个带折回突起部10c之间设置孔部10d,从而能够避免中间箔片10a与背撑箔片11a的干涉。
另外,当从顶部箔9向背撑箔片11a传递载荷时,中间箔片10a与顶部箔9及背撑箔片11a一起挠曲。此时,在中间箔片10a与顶部箔9、背撑箔片11a、轴承壳12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发生压力变动时,则压力变动会传导至顶部箔9并发生该“滑动”。该“滑动”会引起基于摩擦的能量散逸,使膜压变动衰减,因此可抑制旋转轴1的轴振动。
因旋转轴1的轴振动而引起的变动载荷(反复地施加负荷、解除负荷)会作用于背撑箔片11a,例如当载荷在解除负荷侧时,背撑箔片11a会从轴承壳12的插通孔12a的内周面略微浮起。此时,中间箔片10a与背撑箔片11a一起抬升。这里,中间箔片10a的带折回突起部10c与轴承壳12的嵌合槽15抵接。因此,在带折回突起部10c与嵌合槽15之间发生“滑动”,这会引起基于摩擦的能量散逸并促进衰减。此外,当载荷处于施加载荷侧时也同样如此。
这样,根据上述的径向箔轴承3,具备:具有插通孔12a的轴承壳12、配置于插通孔12a的内侧的顶部箔9、以及在顶部箔9与轴承壳12之间夹设的箔构造体(中间箔10、背撑箔11),中间箔10具有带折回突起部10c,该带折回突起部10c朝向插通孔12a的径向外侧弯曲,并且朝向径向内侧折返,带折回突起部10c与在插通孔12a延伸的轴向上的轴承壳12的端面12b形成的嵌合槽15嵌合。通过采用该结构,能够提高利用箔的摩擦实现的衰减效果。
第一实施方式的径向箔轴承3也可以采用如图8和图9所示的结构。
图8是使本公开第一实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。此外,为了提高辨识度,在图8的纸面上侧没有示出背撑箔片11a上的中间箔片10a。图9是使本公开第一实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
就图8所示的径向箔轴承3的背撑箔片11a而言,夹着切口16相邻的山部11c、11c分别通过在周向上延伸的狭缝11d被分离为第一山部11c1、第二山部11c2。因此,在轴向上夹着狭缝11d在轴向上对置的第一山部11c1和第二山部11c2能够独立地变形。图8所示的狭缝11d形成到与第一山部11c1相邻的谷部11b。
狭缝11d从朝向背撑箔片11a的轴向的中央部的切口16的端部向周向的两侧延伸。即,在背撑箔片11a的沿着周向的缘部的周向的两端之间的周向位置在轴向上存在T字状的凹陷。第一山部11c1比狭缝11d靠近轴向内侧,第二山部11c2比狭缝11d靠近轴向外侧。第一山部11c1以与其它的山部11c相同的节距宽度p1形成。另一方面,第二山部11c2以比第一山部11c1小的节距宽度p2形成。由此,第二山部11c2的切口16侧的周向的端部是谷部11b并与轴承壳12的插通孔12a抵接。这样,本变形例的切口16不是如上述图7所示方式那样对夹着切口16相邻的山部11c、11c的根部进行切口而成。
另外,也可以如图8所示的径向箔轴承3的中间箔片10a那样,在平面部10b形成朝向背撑箔片11a向径向的外侧突出的槽部10e。槽部10e如图9所示那样形成为从轴向来看大致呈V字状。
槽部10e在背撑箔片11a的波板状的任一山部11c的顶部和与该山部11c相邻的山部11c的顶部之间的周向位置配置。此外,在平面部10b形成有通过槽部10e在周向上分断的第二平面部10b1。
此外,中间箔片10a可以具有伸出片10f,该伸出片10f从孔部10d的周向的开口端起朝向孔部10d的周向的中央部向背撑箔片11a侧(径向外侧)伸出。伸出片10f和槽部10e在周向上夹着一个山部11c配置。伸出片10f和槽部10e以与山部11c的顶部以外的部位(山部11c的侧面)相接的方式倾斜地形成。即,山部11c的侧面是曲面,与山部11c的侧面接触的伸出片10f和槽部10e的接触面是斜面(平面)。即,山部11c的侧面与伸出片10f及槽部10e在一点接触并在其它部位分离。由此,容易因为山部11c的侧面与伸出片10f及槽部10e的接触点处的摩擦而发生能量散逸。
根据上述结构,在中间箔片10a上,除了在平面部10b和第二平面部10b1形成有与背撑箔片11a的山部11c的顶部相接的第一接触点之外,还在伸出片10f和槽部10e形成有与背撑箔片11a的山部11c的顶部以外的部位相接的第二接触点。因此,使得中间箔片10a与背撑箔片11a的接触面积增加,提高了利用中间箔片10a与背撑箔片11a的摩擦实现的衰减效果,能够进一步提高对以高速进行旋转的旋转轴1进行支撑时的稳定性。
另外,第一实施方式的径向箔轴承3此外也可以采用如图10和图11所示的结构。
图10是使本公开第一实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。此外,为了提高辨识度,在图10的纸面上侧没有示出背撑箔片11a上的中间箔片10a。图11是使本公开第一实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
图10和图11所示的径向箔轴承3的中间箔片10a是如下这样的结构,即图8和图9所示的中间箔片10a在周向的中央部分断为两个。在被分断并在周向上相邻的中间箔片10a各自设置带折回突起部10c,并且在周向上相邻的带折回突起部10c彼此以在一个嵌合槽15中对置的状态配置(参照图11)。
具体而言,在周向上相邻的中间箔片10a各自的带折回突起部10c具有:延伸部10c1、连接部10c2、返回部10c3。在本变形例中,返回部10c3不与平面部10b连接,并构成中间箔片10a的周向的端部。在周向上相邻的中间箔片10a的返回部10c3在周向上抵接。即,如图10和图11所示的中间箔片10a由夹着嵌合槽15并在周向上排列的两个分离的部位构成。另外,这两个分离的部位各自具有平面部10b和从平面部10b延伸的带折回突起部10c。这两个分离的部位的带折回突起部10c插入嵌合槽15。在嵌合槽15中,带折回突起部10c相互按压。根据上述结构,会在周向上相邻的中间箔片10a各自的带折回突起部10c的接触部(返回部10c3)发生“滑动”。因此,这样提高了通过摩擦实现的衰减效果,能够进一步提高对以高速进行旋转的旋转轴1进行支撑时的稳定性。
(第二实施方式)
接下来对本发明的第二实施方式进行说明。在以下的说明中,对于和上述实施方式相同或者等同的结构标记相同的符号并简化或省略其说明。
图12是表示本公开第二实施方式的径向箔轴承3的正视图。图13是本公开第二实施方式的径向箔轴承3的主要部分的放大立体图。图14是使本公开第二实施方式的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。图15是使本公开第二实施方式的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。此外,为了提高辨识度,在图15的纸面上侧没有示出背撑箔片11a上的中间箔片10a。
如这些图所示,第二实施方式的径向箔轴承3在背撑箔片11a也形成有带折回突起部11g,这一点与第一实施方式不同。
背撑箔片11a的带折回突起部11g比谷部11b向径向外侧凹陷(突出)。带折回突起部11g形成于背撑箔片11a的周向的两端之间的周向位置(在本公开中是周向上的背撑箔片11a的中央位置)。背撑箔片11a的带折回突起部11g与轴承壳12的嵌合槽15嵌合。此外,图中在嵌合槽15与带折回突起部11g之间设置有间隙。但是,该间隙是为了明确区别各部件而设置的,在实际装置中各部件分别抵接。
背撑箔片11a在沿着轴向对置的位置具有两个带折回突起部11g。另外,背撑箔片11a在两个带折回突起部11g之间具有孔部11h(参照图13和图15)。孔部11h具有带折回突起部11g的周向宽度以上的周向宽度并在轴向上延伸。即,在背撑箔片11a的周向的两端之间的周向位置具有在轴向上延伸的孔部11h(狭缝)。即,背撑箔片11a被孔部11h(狭缝)分断,且分断的两个背撑箔片11a在两侧周缘部通过两个带折回突起部11g进行连接。此外,被孔部11h分断的两个背撑箔片11a中的孔部11h侧的端部(即,夹着孔部11h相邻的端部)是谷部11b。
如图14所示,带折回突起部11g与轴承壳12的嵌合槽15嵌合。即,带折回突起部11g在与轴承壳12的嵌合槽15对应的位置形成,即在与嵌合槽15重叠的位置形成。带如图13所示,折回突起部11g在夹着孔部11h相邻的两个谷部11b中,从一个谷部11b朝向径向外侧弯曲,并且朝向另一个谷部11b向径向内侧折返。具体而言,带折回突起部11g如图14所示那样形成为大致U字状,该U字状具有:从一个谷部11b朝向径向外侧延伸的延伸部(第一屈曲部)11g1、朝向被带折回突起部11g分断的另一个谷部11b向径向内侧延伸的返回部(第二屈曲部)11g3、以及将延伸部11g1与返回部11g3连接的连接部11g2。
即,延伸部(第一屈曲部)11g1从一个谷部11b朝向径向外侧延伸,返回部(第二屈曲部)11g3从另一个谷部11b朝向径向外侧延伸,连接部11g2将延伸部(第一屈曲部)11g1和返回部(第二屈曲部)11g3的径向的外侧的端部彼此连接。
在本公开中,延伸部11g1相对于谷部11b朝向径向外侧大致弯曲90°。另外,连接部11g2相对于延伸部11g1朝向径向内侧大致弯曲90°。另外,返回部11g3相对于连接部11g2朝向径向内侧大致弯曲90°,并与另一个谷部11b连接。带折回突起部11g以蓄势状态与嵌合槽15抵接。本公开的带折回突起部11g由一枚板簧(弹性部件)大致折弯成U形而形成。带折回突起部11g以在周向上略微收缩的状态与嵌合槽15嵌合。由此,会在带折回突起部11g上作用使延伸部11g1和返回部11g3在周向上打开的回弹。由此,在带折回突起部11g与嵌合槽15之间产生摩擦力,背撑箔片11a被轴承壳12保持。
在中间箔片10a上形成的带折回突起部10c(第二带折回突起部)嵌合于背撑箔11的带折回突起部11g的内侧的空间(延伸部11g1与返回部11g3之间的空间)。即,带折回突起部10c在与背撑箔片11a的带折回突起部11g、轴承壳12的嵌合槽15对应的位置形成,即在与带折回突起部11g、嵌合槽15重叠的位置形成。此外,图中在带折回突起部10c与带折回突起部11g之间设置有间隙。但是,该间隙是为了明确区别各部件而设置的,在实际装置中各部件分别抵接。
带折回突起部10c以蓄势状态与带折回突起部11g的内侧(延伸部11g1和返回部11g3)抵接。带折回突起部10c以在周向上略微收缩的状态与带折回突起部11g的内侧嵌合。由此,在带折回突起部10c上作用有使延伸部10c1和返回部10c3在周向上打开的回弹。由此,在带折回突起部10c与带折回突起部11g之间产生摩擦力,中间箔片10a被背撑箔片11a保持。
根据上述结构的第二实施方式,在上述第一实施方式的作用效果基础上,顶部箔9承受因旋转轴1的轴振动而产生的变动载荷,当中间箔片10a和背撑箔片11a一起挠曲时,不仅会在带折回突起部11g与嵌合槽15之间发生“滑动”,而且也会在带折回突起部11g与带折回突起部10c之间发生“滑动”,这会引起利用摩擦实现的能量散逸并有助于衰减。
根据第二实施方式的径向箔轴承3,能够使中间箔片10a与背撑箔片11a的接触面积增加,进一步提高利用中间箔片10a与背撑箔片11a的摩擦实现的衰减效果。
另外,如图13和图15所示,背撑箔片11a在两个带折回突起部11g之间具有孔部11h。假设在没有形成孔部11h的情况下,背撑箔片11a中的比两个带折回突起部11g靠近轴向内侧的区域也与带折回突起部11g同样地通过弯曲加工而朝向径向外侧突出,从而使该区域有可能与轴承壳12发生干涉。因此,通过在两个带折回突起部11g之间设置孔部11h,从而能够避免背撑箔片11a与轴承壳12的干涉。
第二实施方式的径向箔轴承3也可以采用图16和图17所示的结构。
图16是使本公开第二实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。此外,为了提高辨识度,在图16的纸面上侧没有示出背撑箔片11a上的中间箔片10a。图17是使本公开第二实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
就图16所示的径向箔轴承3的背撑箔片11a而言,在夹着切口16相邻的山部11c、11c形成有在周向上延伸的狭缝11d,且相对于狭缝11d而言的轴向外侧是平坦部11i。
狭缝11d从背撑箔片11a的孔部11h的轴向的两端部起向周向的两侧分别延伸。即,在背撑箔片11a的周向的两端之间的周向位置在轴向上存在H字状的孔部。平坦部11i比狭缝11d靠近轴向外侧。另外,如图17所示,平坦部11i在与山部11c的顶部相同的径向位置在周向上延伸。即,背撑箔片11a的平坦部11i与中间箔片10a的平面部10b的径向外侧的面进行面接触,容易发生通过该接触面上的摩擦实现的能量散逸。此外,在平坦部11i的周向的端部连设有带折回突起部11g。
根据上述结构,不仅在背撑箔片11a的山部11c的顶部,而且在平坦部11i也能够形成与中间箔片10a的平面部10b接触的接触部。因此,中间箔片10a与背撑箔片11a的接触面积增加,提高了通过中间箔片10a与背撑箔片11a的摩擦实现的衰减效果,能够进一步提高对以高速进行旋转的旋转轴1进行支撑时的稳定性。
另外,第二实施方式的径向箔轴承3此外也可以采用图18和图19所示的结构。
图18是使本公开第二实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。此外,为了提高辨识度,在图18的纸面上侧没有示出背撑箔片11a上的中间箔片10a。图19是使本公开第二实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从轴向来看的正视图。
图18和图19所示的径向箔轴承3的背撑箔片11a是如下的结构,即上述的背撑箔片11a在周向的中央部分断为两个。在沿着周向相邻的被分断的背撑箔片11a各自设置有带折回突起部11g,并且在周向上相邻的带折回突起部11g彼此以在一个嵌合槽15中对置的状态配置(参照图19)。
具体而言,在周向上相邻的背撑箔片11a各自的带折回突起部11g具有:延伸部11g1、连接部11g2、返回部11g3。在本变形例中,返回部11g3不与谷部11b连接,并构成背撑箔片11a的周向的端部。在周向上相邻的背撑箔片11a的返回部11g3在周向上抵接。另外,中间箔片10a也是上述的中间箔片10a在周向的中央部分断为两个的结构,各带折回突起部10c嵌合于背撑箔片11a的带折回突起部11g的内侧的空间。此外,中间箔片10a的在周向上排列的两个分离的部位相互没有接触。根据上述结构,会在周向上相邻的背撑箔片11a各自的带折回突起部11g的接触部(返回部11g3)发生“滑动”,并且在带折回突起部11g和与其内侧嵌合的带折回突起部10c的接触部发生“滑动”。因此,提高了利用摩擦实现的衰减效果,能够进一步提高对以高速进行旋转的旋转轴1进行支撑时的稳定性。
(第三实施方式)
接下来对本发明的第三实施方式进行说明。在以下的说明中,对于和上述实施方式相同或者等同的结构附加相同的符号,并简化或省略其说明。
图20是使本公开第三实施方式的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。图21是图20所示主要部分的箭头方向A-A剖视图。
在第三实施方式中,在中间箔10(中间箔片10a)设置有从平面部10b分支的分支片40(突出部),这一点与第一和第二实施方式不同。即,相对于中间箔片10a的径向外侧的面延伸设置有向径向外侧突出的部位。
就分支片40而言,如图20所示,在平面部10b形成狭缝41,并使被狭缝41围绕的部分以向径向外侧突出的方式伸出(切成)。在本公开中,狭缝41由平行于周向的两条切痕、和将这两条切痕的端部连接的平行于轴向的切痕形成。被狭缝41包围的矩形状的分支片40以向径向外侧突出的方式倾斜地伸出。即,分支片40从平行于周向的两条切痕的、不与平行于轴向的切痕连接的端部(以下也称为狭缝端部)延伸。分支片40从不与平行于轴向的切痕连接的端部(狭缝端部)起在周向上远离并且向径向外侧远离。即,分支片40从不与平行于轴向的切痕连接的端部(狭缝端部)起在周向上远离并且径向位置向径向外侧单调增加。分支片40在背撑箔片11a的波板状中的、至少任一个山部11c的顶部、和与该山部11c相邻的山部11c的顶部之间的周向位置向背撑箔片11a侧突出。
另外,如图21所示,分支片40夹着背撑箔片11a的山部11c成对地设置。即,狭缝41在与背撑箔片11a的山部11c对应的位置的两侧形成,从这些狭缝41切成的分支片40的组以相互远离的方式延伸。即,在周向上分离的平行于周向的两个切痕分别以与一个山部11c的周向位置重叠的方式设置。即,相对于一个山部11c设置有两组平行于周向的两个切痕,这两组在周向上彼此远离,且以与一个山部11c的周向位置重叠的方式配置。并且,平行于轴向的切痕从平行于周向的两个切痕中的彼此远离侧的端部延伸。通过该结构,两个分支片40夹着一个山部11c,并以周向的两端向径向外侧突出且其间位于径向内侧的方式构成。在周向上夹着背撑箔片11a的山部11c设置的两个分支片40(一组的分支片)以从周向的两侧夹着背撑箔片11a的山部11c的方式与山部11c接触。在本公开中,如图20所示,在平面部10b上设置有两列狭缝41,四个分支片40与一个山部11c相接。此外,狭缝41(分支片40)也可以设置为单列,也可以是设置为三列以上。
另外,在中间箔10的平面部10b上,在背撑箔11的沿着周向相邻的第一山部11c(图21所示的左侧的山部11c)的顶部与第二山部11c(图21所示的右侧的山部11c)的顶部之间设置有分支片40分支的分支位置43。此外,平面部10b是指位于在中间箔10的轴向上描绘不含分支片40地在周向上围绕中间箔10的大致呈圆形的闭曲线而得到平面上的部分。另外,在本公开中,在平面部10b上,在第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部之间,设置有第一分支位置43(图21所示的左侧的分支位置43),并在与第一分支位置43不同的位置设置有第二分支位置43(图21所示的右侧的分支位置43)。即,在背撑箔11的沿着周向相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部之间形成有两个分支片40。或者也可以说,在沿着周向相邻的谷部11b之间在周向上有两个分支位置43。本公开的径向箔轴承3在插通的旋转轴1没有旋转的状态下,在分支位置43的径向位置,中间箔片10a与背撑箔片11a在径向上远离。
在夹着山部11c的顶部的周向的两侧的位置(侧面11c3),分别相接有在相互远离的方向上打开的一对分支片40。即,在中间箔片10a上,除了在平面部10b与背撑箔片11a的山部11c的顶部接触的接触点P1之外,也形成有在分支片40与背撑箔片11a的山部11c的顶部以外的部位(侧面11c3)接触的接触点P3。
这里,在插通的旋转轴1没有旋转的状态下,有可能在夹着山部11c的顶部的两个接触点P3之间没有构成接触点。此时,插通的旋转轴1进行旋转,从而在夹着山部11c的顶部的两个接触点P3之间产生接触点P1。另外,分支片40的径向的外侧的面从山部11c的顶部侧朝向与该山部11c相邻的谷部11b并越过接触点P3延伸。但是,分支片40的径向的外侧的面没有到达与山部11c相邻的谷部11b的径向位置。
山部11c的侧面11c3是曲面,与侧面11c3接触的分支片40是平面。即,山部11c的侧面11c3和分支片40在接触点P3这一点接触并在其它部位远离,因此容易发生接触点P3处的“滑动”。
根据上述结构的第三实施方式,在背撑箔11的沿着周向相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部之间设置有分支片40从平面部10b分支的分支位置43和第二分支位置43。另外,如图21所示,分支片40与背撑箔11的山部11c的顶部以外的部位相接。因此,中间箔10与背撑箔11不仅在平面部10b接触,而且也在从平面部10b分支的分支片40接触。因此,中间箔10与背撑箔11的接触位置增加,提高了利用中间箔10与背撑箔11的摩擦实现的衰减效果。即,在每一个山部11c形成有两处接触点P3。
另外,分支片40以夹着背撑箔11的山部11c的方式成对地设置。因此,不论背撑箔11以在周向上伸长或者收缩的方式变形,都能够始终保持分支片40与山部11c的接触状态,提高利用中间箔10与背撑箔11的摩擦实现的衰减效果。
第三实施方式的径向箔轴承3也可以采用图22和图23所示的结构。
图22是使本公开第三实施方式的一变形例的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。图23是图22所示的主要部分的箭头方向B-B剖视图。
图22和图23所示的中间箔10取代分支片40而具备形状与分支片40不同的分支片40B。
就分支片40B而言,如图22所示,在平面部10b形成狭缝41B,并使被狭缝41B围绕的部分以向径向外侧突出的方式伸出。即,本公开的分支片40B沿着周向从平面部10b向径向外侧突出并越过突出的峰顶朝向径向内侧延伸。在本公开中,狭缝41B呈H字状形成。通过狭缝41B形成的两个分支片40B以向径向外侧突出的方式呈曲面状伸出并成为波板形状。即,当沿着周向看时,分支片40B从呈矩形状切口而成的切口的、周向的两端的边分别朝向另一侧的端边延伸。并且,这两个分支片40B的前端在周向上远离。
如图23所示,分支片40B配置在与背撑箔片11a的谷部11b对应的位置。即,分支片40B包含谷部11b的径向位置在内而延伸到与谷部11b的周向的两侧相邻的山部11c。但是,分支片40B的前端相对于山部11c的顶点而言位于谷部11b侧。因此,分支片40B包含一个山部11c在内而延伸到相邻的山部11c的周向位置。如图22所示,在狭缝41B的中央部具有从径向来看露出背撑箔11的区域。从该露出的区域露出与背撑箔片11a的山部11c的顶部对应的位置。从狭缝41B切成的两个分支片40B以彼此远离的方式呈曲面状变形,如图23所示,与山部11c、11c接触,其中该山部11c、11c配置在与狭缝41B的中央部对应的位置所配置的山部11c的两侧。即,被分支片40B从周向两侧夹着的山部11c、和没有被分支片40B从周向两侧夹着的山部11c交替配置。换言之,背撑箔片11a的山部11c的顶部、和分支片40B的峰顶在周向上交替出现。并且换言之,在与山部11c的顶部相邻的山部11c的顶部之间存在一个分支片40B的峰顶。此外,这里说的峰顶的径向位置的峰顶。
在平面部10b上,在背撑箔11的沿着周向相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部之间,设置有分支片40B分支的分支位置43B。即,在背撑箔11的沿着周向相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部之间形成有一个分支片40B。分支片40B具备:从平面部10b向径向外侧远离的远离部40B1、从远离部40B1延伸并朝向平面部10b而接近径向内侧的接近部40B2、以及从接近部40B2延伸并沿着平面部10b延伸的前端部40B3。远离部40B1和接近部40B2成为以相同的曲率半径顺滑的曲面形状。此外,远离部40B1和接近部40B2可以是直线形状与直线形状的组合,也可以由直线形状与曲线形状组合而成。
在山部11c的侧面11c3相接有分支片40B的远离部40B1。即,在中间箔片10a上,除了在平面部10b与背撑箔片11a的山部11c的顶部接触的接触点P1之外,还形成有在分支片40B的远离部40B1与背撑箔片11a的山部11c的顶部以外的部位(侧面11c3)接触的接触点P4。山部11c的侧面11c3是曲面,与侧面11c3接触的分支片40B的远离部40B1是曲面。侧面11c3和远离部40B1是彼此呈凸状的曲面。即,山部11c的侧面11c3和分支片40B的远离部40B1在接触点P4这一点接触并在其它部位远离,因此容易发生接触点P4处的“滑动”。即,在本公开中,夹着一个山部11c的顶部由两个分支片40B构成接触点P4。另一方面,与该山部11c相邻的山部11c不具备与分支片40B的接触点。另外,与分支片40B的分支位置43B和接触点P4之间的长度相比,从分支片40B的接触点P4到分支片40B的前端的长度较长。即,在本公开中,从接触点P4到分支片40B的前端的长度与从被接触点P4夹着的山部11c的顶部到接触点P4的长度相比较长。
根据上述结构,在背撑箔11的沿着周向相邻的第一的山部11c的顶部和第二山部11c的顶部之间设置有分支片40B从平面部10b分支的分支位置43B。另外,如图23所示,分支片40B与背撑箔11的山部11c的顶部以外的部位相接。因此,中间箔10和背撑箔11不仅在平面部10b接触,也在从平面部10b分支的分支片40B接触。因此,中间箔10与背撑箔11的接触位置增加,提高了利用中间箔10与背撑箔11的摩擦实现的衰减效果。
另外,分支片40B以夹着山部11c的方式设置。因此,不论背撑箔11以在周向上伸长或者收缩的方式变形,分支片40B都与山部11c接触。另外,分支片40B是如下的波板形状,该波板形状具备:从平面部10b向径向外侧远离的远离部40B1、以及从远离部40B1延伸并朝向平面部10b接近径向内侧的接近部40B2。当背撑箔11在周向上变形时,分支片40B被山部11c按压,从而如背撑箔11(波箔)那样,在图23中如符号S所示那样发生横滑。此时,在分支片40B的前端部40B3、与顶部箔9之间也可能发生“滑动”,进一步提高了利用摩擦实现的衰减效果。
(第四实施方式)
接着对本发明的第四实施方式进行说明。在以下的说明中,对于和上述实施方式相同或者等同的结构标记相同符号,并简化或者省略其说明。
图24是使本公开第四实施方式的径向箔轴承3的主要部分平坦化并从径向来看的俯视图。此外,为了提高辨识度,在图24的纸面上侧没有示出背撑箔片11a上的中间箔片10a。图25A是本公开第四实施方式的轴承壳12的正视图,图25B是轴承壳12的箭头方向C-C剖视图。
如图25A所示,在第四实施方式的轴承壳12设置有从插通孔12a的内周面朝向径向内侧(内径侧)突出的突出部50。本公开的突出部50与轴承壳12一体地形成。此外,突出部50也可以作为不同部件安装于轴承壳12。突出部50沿着插通孔12a的内周面的周向呈环状形成。具体而言,突出部50在除了通槽13之外的插通孔12a的内周面的大致全周呈C字状形成。
如图25B所示,突出部50具有:比插通孔12a的内周面靠近径向内侧(缩径)并沿着周向延伸的平坦的顶壁部50a;以及位于顶壁部50a的轴向的两端并朝向插通孔12a的内周面向径向外侧延伸的一对侧壁部50b。侧壁部50b相对于顶壁部50a垂直地延伸。突出部50在相对于插通孔12a的轴向的中央位置C1而言±5%的范围的轴向位置具备顶壁部50a。
即,突出部50的顶壁部50a从插通孔12a的轴向的中央位置C1起朝向轴向一侧和另一侧分别以插通孔12a(轴承壳12)的轴向上的宽度的5%的长度延伸。即,当插通孔12a(轴承壳12)的轴向上的全宽设为D1、且顶壁部50a的轴向上的全宽设为D2时,则优选D2在D1的10%的范围内形成。此外,如果D2不是在D1的10%的范围内形成,则并非不能产生效果。
如图24所示,第四实施方式的背撑箔11是使第一实施方式的背撑箔11在插通孔12a的轴向上分离的结构。在相对于突出部50配置于轴向一侧(在图24中为纸面上侧)的背撑箔11(以下为第一背撑箔11)上,在轴向一侧的端缘形成有切口16,并插通有中间箔10的带折回突起部10c。在第一背撑箔11的轴向的另一侧的端缘没有形成切口16。第一背撑箔11的轴向的另一侧的端缘相对于突出部50的侧壁部50b在轴向上相接或者空开微小的间隙配置。
另外,虽然没有图示,在相对于突出部50配置于轴向的另一侧(在图24中为纸面下侧)的背撑箔11(以下为第二背撑箔11)上也在轴向的另一侧的端缘形成有切口16,并插通有中间箔10的带折回突起部10c。在第二背撑箔11的轴向一侧的端缘没有形成切口16。第二背撑箔11的轴向一侧的端缘相对于突出部50的侧壁部50b在轴向上相接或者空开微小的间隙配置。
即,背撑箔11具备夹着突出部50在交叉于轴向的方向上延伸的四个端缘(第一背撑箔11的两个端缘、第二背撑箔11的两个端缘)。换言之,当沿着轴向看时,背撑箔11具备四个端缘。在背撑箔11的轴向的两侧的端缘形成有切口16并与中间箔10卡合。另一方面,在背撑箔11的与突出部50对置的端缘、即位于轴向内侧的两个端缘没有形成切口16,这两个端缘相对于突出部50的侧壁部50b在轴向上相接或者空开微小的间隙配置。
另外,第四实施方式的中间箔10也相对于突出部50在插通孔12a的轴向上分离。在相对于突出部50配置于轴向的另一侧(在图24中为纸面下侧)的中间箔10(以下为第一中间箔10)上,在轴向的另一侧的端缘形成有带折回突起部10c并插通于背撑箔11的切口16。在第一中间箔10的轴向一侧的端缘没有形成带折回突起部10c。第一中间箔10的轴向一侧的端缘相对于突出部50的侧壁部50b在轴向上相接或者空开微小的间隙配置。
另外,虽然没有图示,在相对于突出部50配置于轴向一侧(在图24中为纸面上侧)的中间箔10(以下为第二中间箔10)上,在轴向一侧的端缘形成有带折回突起部10c并与背撑箔11卡合。在第二中间箔10的轴向的另一侧的端缘没有形成带折回突起部10c。第二中间箔10的轴向的另一侧的端缘相对于突出部50的侧壁部50b在轴向上相接或者空开微小的间隙配置。
即,中间箔10具备夹着突出部50在交叉于轴向的方向上延伸的四个端缘(第一中间箔10的两个端缘、第二中间箔10的两个端缘)。换言之,当沿着轴向看时,中间箔10具备四个端缘。在中间箔10的轴向的两侧的端缘形成有带折回突起部10c并与背撑箔11卡合。另一方面,在中间箔10的与突出部50对置的端缘、即位于轴向内侧的两个端缘没有形成带折回突起部10c,这两个端缘相对于突出部50的侧壁部50b在轴向上相接或者空开微小的间隙配置。
此外,顶部箔9没有在轴向上分离,且被在轴向上分离的两个背撑箔11和两个中间箔10分别支撑。在分离的第一、第二背撑箔11之间和第一、第二中间箔10之间形成有间隙,并在该间隙中配置有突出部50。即,背撑箔11和中间箔10的夹着突出部50的两侧的部位分别支撑顶部箔9。即,顶壁部50a在径向上面对顶部箔9。顶部箔9在插通孔12a的径向上与突出部50重叠配置。突出部50的顶壁部50a在插通孔12a的径向上与顶部箔9的外周面(背面)空开间隙对置。
突出部50从插通孔12a的内周面延伸到比背撑箔11的山部11c的顶部靠近径向外侧(外径侧)的径向位置。即,突出部50不会相对于山部11c的顶部向径向内侧(内径侧)突出。因此,在没有负荷作用的情况下,突出部50的顶壁部50a相对于顶部箔9的外周面远离。突出部50例如优选具有山部11c的全高的75%以下的高度。
此外,突出部50相对于背撑箔11的谷部11b延伸到径向内侧(内径侧)的径向位置。由此,如图24所示,与突出部50对置的背撑箔11的端缘的一部分能够与侧壁部50b对置,进行背撑箔11的轴向上的定位。
根据上述结构的第四实施方式,能够获得与第一~第三实施方式同样的作用效果(提高通过摩擦实现的衰减效果)。此外,当较大的外力作用于装配有径向箔轴承3的增压机械时,能够抑制旋转轴1的径向的位移。即,当因为较强的外力而使轴承载荷增大时,背撑箔11被压下,顶部箔9的外径侧(背面侧)开始与突出部50的顶壁部50a接触。当成为该状态时,即使轴承载荷增大,所增加的载荷也会被突出部50支撑,旋转轴1的径向的位移达到极限。因此,可维持图1所示的叶轮2与壳6之间的顶隙7,能够避免叶轮2与壳6的接触。
另外,如图25A所示,突出部50在相对于插通孔12a的轴向的中央位置C1而言±5%的范围的轴向位置具备顶壁部50a。因此,能够有效地抑制插通孔12a的轴向的中央附近的顶部箔9的挠曲。即,流体润滑膜的压力在轴向的中央附近达到峰顶,并朝向轴向的两端降低。即,随着从轴向的中央附近朝向轴向的两端,流体润滑膜的压力的变化率增大。优选利用顶壁部50a进行的支撑在流体润滑膜的峰顶附近。图25B所示的相对于轴向的中央位置C1而言±5%的范围内,与流体润滑膜的峰顶压力相比没有大幅变动,利用顶壁部50a进行的支撑更加有效地发挥作用。
另外,如图25A所示,本公开的突出部50沿着插通孔12a的内周面的周向呈环状形成,因此能够在全周抑制插通孔12a的轴向的中央附近的顶部箔9的挠曲。此外,如图24所示,背撑箔11(中间箔10)在插通孔12a的轴向上分离,因此不会与形成为环状的突出部50发生干涉,并能够配置于插通孔12a的内周面。
此外,可以在轴承壳12的轴向的两端面12b安装环状的盖体。利用这个盖体将与嵌合槽15嵌合的带折回突起部10c覆盖,从而能够抑制中间箔10和背撑箔11从轴承壳12沿轴向脱落。
以上参照附图对本公开的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或组合等仅为例示,能够在不脱离本公开主旨的范围内按照设计要求等进行各种变更。
例如可以适当地对上述各实施方式和各变形例的结构进行置换、组合。
产业上的利用可能性
本公开能够应用于径向箔轴承。
符号说明
3—径向箔轴承;9—顶部箔;10—中间箔(箔构造体);10a—中间箔片;10c—带折回突起部(第二带折回突起部);10d—孔部;11—背撑箔(箔构造体);11a—背撑箔片;11g—带折回突起部;12—轴承壳;12a—插通孔;12b—端面;15—嵌合槽。

Claims (7)

1.一种径向箔轴承,其特征在于,具备:
轴承壳,其具有插通孔;
顶部箔,其配置在所述插通孔的内侧;以及
箔构造体,其夹设在所述顶部箔与所述轴承壳之间,
所述箔构造体具有带折回突起部,该带折回突起部朝向所述插通孔的径向的外侧弯曲,并且朝向所述径向的内侧折返,
所述带折回突起部与嵌合槽嵌合,该嵌合槽形成于所述插通孔延伸的轴向上的所述轴承壳的端面。
2.根据权利要求1所述的径向箔轴承,其特征在于,
所述箔构造体在所述轴向的两侧的端缘分别具有所述带折回突起部。
3.根据权利要求2所述的径向箔轴承,其特征在于,
所述箔构造体在形成于所述轴向的两侧的端缘的所述带折回突起部之间具有孔部。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的径向箔轴承,其特征在于,
所述箔构造体由配置在所述插通孔的周向上的多个箔片形成,
在沿着所述周向相邻的所述箔片各自设置有所述带折回突起部,并且沿着所述周向相邻的所述带折回突起部彼此以对置的状态配置在一个所述嵌合槽中。
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,
所述箔构造体具备:
背撑箔,其沿着所述插通孔的内周面配置;以及
中间箔,其被所述背撑箔支撑并与所述顶部箔相接,
所述中间箔具有所述带折回突起部,
在所述背撑箔形成有所述带折回突起通过的切口。
6.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,
所述箔构造体具备:
背撑箔,其沿着所述插通孔的内周面配置;以及
中间箔,其被所述背撑箔支撑并与所述顶部箔相接,
所述背撑箔具有所述带折回突起部,
在所述中间箔形成有第二带折回突起部,该第二带折回突起部嵌合在所述背撑箔的所述带折回突起部的内侧的空间。
7.根据权利要求5或6所述的径向箔轴承,其特征在于,
在所述中间箔形成有孔部,并且设置有伸出片,该伸出片从所述孔部的周向的开口端朝向所述孔部的周向的中央部而向所述背撑箔侧伸出。
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