DE102023118925A1

DE102023118925A1 - Folienlager

Info

Publication number: DE102023118925A1
Application number: DE102023118925.5A
Authority: DE
Inventors: Fumiya Shinoda; Fumihiro Suzuki
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2022-07-22
Filing date: 2023-07-18
Publication date: 2024-01-25
Also published as: CN117432706A; US20240026921A1; JP2024014299A

Abstract

Ein Folienlager (10) weist ein Lagergehäuse (20), eine Deckfolie (30) und eine Höckerfolie (40) auf. Die Höckerfolie (40) hat Folgendes: einen ersten Abschnitt (50), einen zweiten Abschnitt (60) und einen dritten Abschnitt (70), der zumindest zwischen dem ersten Abschnitt (50) und dem zweiten Abschnitt (60) angeordnet ist und konfiguriert ist, in Kontakt mit der Deckfolie (30) zu gelangen. Die Deckfolie (30) bringt mit einer Verlagerung der Deckfolie (30) in einer radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses (20) eine Last (G) auf den zweiten Abschnitt (60) auf. Der dritte Abschnitt (70) ist nicht in Kontakt mit der Deckfolie (30), wenn die Last (G) gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Last (Gth) ist, und ist mit einer elastischen Verformung des zweiten Abschnitts (60) in Kontakt mit der Deckfolie (30), wenn die Last (G) höher als die vorbestimmte Last (Gth) ist. Der erste Abschnitt (50) ist in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche (20a).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Folienlager, das eine Drehwelle in einer Radialrichtung abstützt.
STAND DER TECHNIK
Das Folienlager zum Abstützen der Drehwelle in der Radialrichtung weist ein Lagergehäuse, eine Deckfolie und eine Höckerfolie auf. Die Radialrichtung entspricht der Radialrichtung der Drehwelle. Das Lagergehäuse hat eine Zylinderform. Die Drehwelle ist durch das Lagergehäuse eingesetzt. Die Deckfolie hat eine Form einer dünnen Platte. Die Deckfolie ist zwischen der Drehwelle und dem Lagergehäuse angeordnet. Die Höckerfolie hat eine Form einer dünnen Platte. Die Höckerfolie ist zwischen dem Lagergehäuse und der Deckfolie angeordnet, um die Deckfolie elastisch abzustützen. Bei einem solchen Folienlager wird dann, wenn die Drehzahl der Drehwelle die vorbestimmte Drehzahl erreicht, ein Fluidfilm zwischen der Drehwelle und der Deckfolie ausgebildet. Der Überdruck des Fluidfilms ermöglicht der Drehwelle, von der Deckfolie aufzuschwimmen. Dies ermöglicht dem Folienlager, die Drehwelle in der Radialrichtung abzustützen.
Insbesondere hat die Höckerfolie einen ersten Abschnitt, der in Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Lagergehäuses ist, und einen zweiten Abschnitt, der in Kontakt mit der Deckfolie ist. Die Deckfolie wird durch den Überdruck des Fluidfilms, der zwischen der Drehwelle und der Deckfolie ausgebildet wird, in der radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses verlagert. Der zweite Abschnitt wird einer Last ausgesetzt, die mit einer Verlagerung der Deckfolie in der radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses durch die Deckfolie aufgebracht wird. Dies ermöglicht dem zweiten Abschnitt, elastisch verformt zu werden, und ermöglicht daher der Höckerfolie, die Deckfolie elastisch abzustützen.
Die Höckerfolie kann aus einem Material gemacht sein, das beispielsweise eine hohe Festigkeit hat. Dies verhindert, dass der zweite Abschnitt der Höckerfolie dann, wenn die Last, die durch die Deckfolie auf den zweiten Abschnitt aufgebracht wird, gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last ist, elastisch verformt wird. Dies verhindert daher, dass die Höckerfolie die Deckfolie elastisch abstützt, wenn die Deckfolie in der radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses verlagert wird. Dies verhindert daher ein stabiles Abstützen der Drehwelle in der Radialrichtung.
Andererseits kann die Höckerfolie aus einem Material gemacht sein, das beispielsweise eine geringe Festigkeit hat. Dies kann bewirken, dass der zweite Abschnitt der Höckerfolie übermäßig verformt wird, wenn die Last, die durch die Deckfolie auf den zweiten Abschnitt aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last ist. Dies bewirkt, dass die Höckerfolie übermäßig verformt wird, wodurch ein stabiles Abstützen der Drehwelle in der Radialrichtung verhindert wird.
Die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. S58-99515 ( JP S58 - 99 515 A ) offenbart eine Höckerfolie, die ferner einen dritten Abschnitt hat, welcher nicht in Kontakt mit der Deckfolie gelangt, wenn die Last, die durch die Deckfolie auf den zweiten Abschnitt der Höckerfolie aufgebracht wird, gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last ist. Bei einer solchen Höckerfolie ist der dritte Abschnitt konfiguriert, mit der elastischen Verformung des zweiten Abschnitts in Kontakt mit der Deckfolie zu sein, wenn die Last höher als die vorbestimmte Last ist. Diese Konfiguration ermöglicht, dass der dritte Abschnitt nicht in Kontakt mit der Deckfolie ist, wenn die Last, die durch die Deckfolie auf den zweiten Abschnitt der Höckerfolie aufgebracht wird, gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last ist, wodurch der Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie sichergestellt wird. Diese Konfiguration ermöglicht daher der Höckerfolie, die Deckfolie elastisch abzustützen, wenn die Last, die durch die Deckfolie auf den zweiten Abschnitt aufgebracht wird, gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last ist. Andererseits bewirkt diese Konfiguration, dass der dritte Abschnitt in Kontakt mit der Deckfolie ist, wenn die Last, die durch die Deckfolie auf den zweiten Abschnitt der Höckerfolie aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last ist, wodurch die Steifigkeit der Höckerfolie erhöht wird. Diese Konfiguration verhindert daher eine übermäßige Verformung der Höckerfolie, wenn die Last, die durch die Deckfolie auf den zweiten Abschnitt aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last ist. Dementsprechend ermöglicht diese Konfiguration, dass die Höckerfolie, die den dritten Abschnitt hat, die Drehwelle in der Radialrichtung stabil abstützt.
Der erste Abschnitt hat eine Federstruktur, falls der erste Abschnitt gekrümmt ist und einen Krümmungsradius hat, der kleiner als ein Krümmungsradius der Innenumfangsfläche des Lagergehäuses ist. Diese Struktur kann eine Vibrationsdämpfung der Drehwelle verhindern, falls die Höckerfolie die schwingende und sich verlagernde Drehwelle abstützt und der erste Abschnitt elastisch verformt wird.
Ferner kann die Höckerfolie aus einem Material gemacht sein, das eine Härte hat, die höher als jene des Materials für das Lagergehäuse ist. Dies kann einen Verschleiß des Lagergehäuses begünstigen, falls eine Kontaktfläche zwischen dem ersten Abschnitt der Höckerfolie und der Innenumfangsfläche des Lagergehäuses klein ist.
Die vorliegende Erfindung, welche im Hinblick auf das oben beschriebene Problem gemacht worden ist, ist auf das Vorsehen eines Folienlagers gerichtet, das eine Vibrationsdämpfung einer Drehwelle erleichtert und einen Verschleiß eines Lagergehäuses verringert, während die Drehwelle in der Radialrichtung stabil abgestützt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Folienlager zum Abstützen einer Drehwelle in einer Radialrichtung der Drehwelle vorgesehen. Das Folienlager weist Folgendes auf: ein Lagergehäuse, das eine Zylinderform hat und durch welches die Drehwelle eingesetzt ist; eine Deckfolie, die eine Form einer dünnen Platte hat und zwischen der Drehwelle und dem Lagergehäuse angeordnet ist; und eine Höckerfolie, die eine Form einer dünnen Platte hat und aus einem Material gemacht ist, das eine Härte hat, die höher als eine Härte eines Materials für das Lagergehäuse ist. Die Höckerfolie ist zwischen dem Lagergehäuse und der Deckfolie angeordnet, um die Deckfolie elastisch abzustützen. Die Höckerfolie hat: einen ersten Abschnitt, der in Kontakt mit einer Innenumfangsfläche des Lagergehäuses ist; einen zweiten Abschnitt, der in Kontakt mit der Deckfolie ist und konfiguriert ist, mit einer Verlagerung der Deckfolie in einer radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses elastisch verformt zu werden; und einen dritten Abschnitt, der zumindest zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist und konfiguriert ist, mit der Deckfolie in Kontakt zu gelangen. Die Deckfolie bringt mit der Verlagerung der Deckfolie in der radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses eine Last auf den zweiten Abschnitt auf. Der dritte Abschnitt ist nicht in Kontakt mit der Deckfolie, wenn die Last gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Last ist, und ist mit einer elastischen Verformung des zweiten Abschnitts in Kontakt mit der Deckfolie, wenn die Last höher als die vorbestimmte Last ist. Der erste Abschnitt ist in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, die zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, die beispielhaft die Grundzüge der Erfindung darstellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung kann zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:

1 ein schematisches Konfigurationsschaubild eines Zentrifugalverdichters ist, an welchem ein Folienlager montiert ist;
2 eine Schnittansicht des Folienlagers ist;
3 eine schematische Ansicht einer Höckerfolie ist;
4 eine Schnittansicht des Folienlagers ist, wenn eine Last höher als eine vorbestimmte Last ist;
5 ein Graph ist, der eine Beziehung zwischen der Last und einem Betrag einer elastischen Verformung der Höckerfolie zeigt.
6 eine perspektivische Ansicht einer Höckerfolie eines Folienlagers gemäß einer Modifikation ist; und
7 eine perspektivische Ansicht einer Höckerfolie eines Folienlagers gemäß einer Modifikation ist.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines Folienlagers in Bezug auf die begleitenden 1 bis 5 beschrieben. Das Folienlager gemäß der Ausführungsform ist an einem Zentrifugalverdichter montiert.
<Zentrifugalverdichter>
Wie in 1 dargestellt ist, weist ein Zentrifugalverdichter 100 eine Vielzahl von Folienlagern 10, ein Gehäuse 101, einen Elektromotor 102, eine Drehwelle 103 und ein Laufrad 104 auf. Der Elektromotor 102, die Drehwelle 103 und das Laufrad 104 sind in dem Gehäuse 101 aufgenommen. Der Elektromotor 102 ist in einer Motorkammer 101a in dem Gehäuse 101 aufgenommen. Das Laufrad 104 ist in einer Laufradkammer 101b in dem Gehäuse 101 aufgenommen. Die Drehwelle 103 erstreckt sich von der Motorkammer 101a zu der Laufradkammer 101b. Die Drehwelle 103 ist mit dem Elektromotor 102 versehen. Die Drehwelle 103 hat ein Ende, an welchem das Laufrad 104 montiert ist. Die Drehwelle 103 wird durch den angetriebenen Elektromotor 102 gedreht. Die Drehung der Drehwelle 103 dreht das Laufrad 104. Die Drehung des Laufrads 104 saugt ein Fluid von der Außenseite des Gehäuses 101 in die Laufradkammer 101b. Das Fluid, das in die Laufradkammer 101b gesaugt wird, wird mit der Drehung des Laufrads 104 verdichtet. Das verdichtete Fluid wird aus dem Gehäuse 101 abgegeben.
Gemäß dieser Ausführungsform stützen zwei Folienlager 10 die Drehwelle 103 in einer Radialrichtung Rd ab. Die Radialrichtung Rd entspricht der Radialrichtung der Drehwelle 103. Die Folienlager 10 sind so angeordnet, dass der Elektromotor 102 in der Axialrichtung der Drehwelle 103 zwischen den Folienlagern 10 angeordnet ist. Die Folienlager 10 sind an dem Gehäuse 101 fixiert.
<Folienlager>
Wie in 2 dargestellt ist, weist jedes Folienlager 10 ein Lagergehäuse 20 mit einer Zylinderform, eine Deckfolie 30 mit einer Form einer dünnen Platte und eine Vielzahl von Höckerfolien 40 mit einer Form einer dünnen Platte auf. 2 stellt das Folienlager 10 dar, das in einer Situation ist, in der die Drehwelle 103 nicht gedreht wird.
<Lagergehäuse>
Die Drehwelle 103 ist durch das Lagergehäuse 20 eingesetzt. In der folgenden Beschreibung werden die Axialrichtung, die Umfangsrichtung und die Radialrichtung des Lagergehäuses 20 vereinfacht entsprechend als eine Axialrichtung A, eine Umfangsrichtung B und eine Radialrichtung C bezeichnet.
Das Lagergehäuse 20 hat eine Innenumfangsfläche 20a. Die Innenumfangsfläche 20a ist in der Umfangsrichtung B gekrümmt. Die Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 hat eine Vielzahl von Haltenuten 20b. Insbesondere hat in dieser Ausführungsform die Innenumfangsfläche 20a drei Haltenuten 20b. Die drei Haltenuten 20b sind bei einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung B voneinander beabstandet. Jede Haltenut 20b erstreckt sich in der Axialrichtung A. Das Lagergehäuse 20 ist aus einem Material wie etwa Aluminium gemacht.
<Deckfolie>
Die Deckfolie 30 ist innerhalb des Lagergehäuses 20 angeordnet. Die Deckfolie 30 ist zwischen der Drehwelle 103 und dem Lagergehäuse 20 angeordnet. Die Deckfolie 30 ist aus einer flexiblen langen Metallplatte ausgebildet, die in eine Zylinderform gekrümmt ist. Die Deckfolie 30 hat ungefähr eine Zylinderform. Die Axialrichtung der Deckfolie 30 entspricht der Axialrichtung A. Die Umfangsrichtung der Deckfolie 30 entspricht der Umfangsrichtung B. Die Radialrichtung der Deckfolie 30 entspricht der Radialrichtung C. Die Deckfolie 30 ist in eine Zylinderform gekrümmt, sodass sich die langen Kanten und die kurzen Kanten der Deckfolie 30 entsprechend in der Umfangsrichtung B und der Axialrichtung A erstrecken. Die Metallplatte, die die Deckfolie 30 ausbildet, ist aus einer Nickellegierung wie etwa Edelstahl oder Inconel (TM) gemacht. D. h., die Deckfolie 30 ist aus einem Material gemacht, das eine Härte hat, die höher als jene des Materials für das Lagergehäuse 20 ist.
Die Deckfolie 30 hat ein feststehendes Ende 31 und ein freies Ende 32. Das feststehende Ende 31 ist ein Ende der Deckfolie 30 in der Richtung der langen Seiten der Metallplatte, die die Deckfolie 30 ausbildet, und ist in die radial auswärtige Richtung der Deckfolie 30 gefaltet. Das feststehende Ende 31 ist in eine der Haltenuten 20b eingesetzt. Das feststehende Ende 31 ist beispielsweise durch Schweißen an der Haltenut 20b fixiert. Das freie Ende 32 ist das andere Ende der Deckfolie 30 in der Richtung der langen Seiten der Metallplatte, die die Deckfolie 30 ausbildet. Das freie Ende 32 ist dem proximalen Abschnitt des feststehenden Endes 31 in der Umfangsrichtung B zugewandt und ist davon beabstandet. Dementsprechend hat die Deckfolie 30 eine Form eines unvollständigen Rings mit einem Ausschnitt.
<Höckerfolie>
In dieser Ausführungsform sind drei Höckerfolien 40 zwischen dem Lagergehäuse 20 und der Deckfolie 30 angeordnet. Jede Höckerfolie 40 ist in der Radialrichtung C auswärts von der Deckfolie 30 angeordnet. Die Höckerfolien 40 sind bei einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung B voneinander beabstandet. Jede Höckerfolie 40 ist dünner als die Deckfolie 30. Die Höckerfolie 40 hat eine gleichmäßige Dicke.
Die Höckerfolie 40 ist aus einer flexiblen langen Metallplatte ausgebildet, die näherungsweise in eine Bogenform gekrümmt ist. Die Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 entspricht der Axialrichtung A. Die Metallplatte, die die Höckerfolie 40 ausbildet, ist aus einer Nickellegierung wie etwa Edelstahl oder Inconel (TM) gemacht. Die Höckerfolie 40 ist aus einem Material gemacht, das eine Härte hat, die höher als jene des Materials für das Lagergehäuse 20 ist.
Die Höckerfolie 40 hat ein feststehendes Ende 41 und ein freies Ende 42. Das feststehende Ende 41 ist ein Ende der Höckerfolie 40 in der Richtung der langen Seiten der Metallplatte, die die Höckerfolie 40 ausbildet. Das feststehende Ende 41 jeder Höckerfolie 40 ist in die entsprechende Haltenut 20b eingesetzt. Eines der feststehenden Enden 41 ist zusammen mit dem feststehenden Ende 31 der Deckfolie 30 in die entsprechende Haltenut 20b eingesetzt. Das feststehende Ende 41 und das feststehende Ende 31 der Deckfolie 30, die zusammen eingesetzt sind, sind beispielsweise durch Schweißen an der Haltenut 20b fixiert. Die anderen zwei feststehenden Enden 41 sind beispielsweise durch Schweißen entsprechend an den anderen zwei Haltenuten 20b fixiert. Das freie Ende 42 ist das andere Ende einer jeden Höckerfolie 40 in der Richtung der langen Seiten der Metallplatte, die die Höckerfolie 40 ausbildet. Das freie Ende 42 einer Höckerfolie 40 ist bei einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung B von dem feststehenden Ende 41 der benachbarten anderen Höckerfolie 40 beabstandet. Das Mittel zum Fixieren des feststehenden Endes 31 und des feststehenden Endes 41 an der Haltenut 20b kann, sofern notwendig, geändert werden.
Jede Höckerfolie 40 hat eine Vielzahl von ersten Abschnitten 50, eine Vielzahl von zweiten Abschnitten 60, eine Vielzahl von ersten Erstreckungsabschnitten 71, eine Vielzahl von zweiten Erstreckungsabschnitten 72, eine Vielzahl von dritten Erstreckungsabschnitten 73, einen ersten Endplattenabschnitt 81 und einen zweiten Endplattenabschnitt 82.
In dieser Ausführungsform hat die Höckerfolie 40 zwei erste Abschnitte 50 und die ersten Abschnitte 50 sind ausgebildet, indem die Höckerfolie 40 in der Dickenrichtung der Höckerfolie 40 teilweise gekrümmt wird. Die ersten Abschnitte 50 sind in der Richtung der langen Seiten der Höckerfolie 40 voneinander beabstandet. Insbesondere sind die ersten Abschnitte 50 bei einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung B voneinander beabstandet. Die ersten Abschnitte 50 erstrecken sich entlang der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Die ersten Abschnitte 50 sind gekrümmt und haben einen Krümmungsradius, der gleich einem Krümmungsradius R der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ist. Die ersten Abschnitte 50 sind in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Die ersten Abschnitte 50 sind gekrümmt und haben einen Krümmungsradius, der gleich dem Krümmungsradius R der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ist, wobei die Höckerfolie 40 innerhalb des Lagergehäuses 20 platziert ist.
In dieser Ausführungsform hat die Höckerfolie 40 zwei zweite Abschnitte 60 und die zweiten Abschnitte 60 sind ausgebildet, indem die Höckerfolie 40 in der Dickenrichtung der Höckerfolie 40 teilweise gekrümmt wird. Die zweiten Abschnitte 60 und die ersten Abschnitte 50 sind in der Richtung der langen Seiten der Höckerfolie 40 abwechselnd angeordnet. Die zweiten Abschnitte 60 sind bei einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung B voneinander beabstandet. Die zweiten Abschnitte 60 sind gebogen und wölben sich in Richtung der Deckfolie 30. Die zweiten Abschnitte 60 sind in Kontakt mit der Deckfolie 30. Die Kontaktfläche zwischen jedem zweiten Abschnitt 60 und der Deckfolie 30 ist kleiner als die Kontaktfläche zwischen jedem ersten Abschnitt 50 und dem Lagergehäuse 20.
3 stellt die Höckerfolie 40 dar, die nicht innerhalb des Lagergehäuses 20 platziert ist. In diesem Zustand ist der erste Abschnitt 50 gekrümmt und hat einen Krümmungsradius R1, der größer als der Krümmungsradius R der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ist. 2 stellt die Höckerfolie 40 dar, die innerhalb des Lagergehäuses 20 platziert ist und zwischen dem Lagergehäuse 20 und der Deckfolie 30 gehalten ist. In diesem Zustand wird der erste Abschnitt 50 elastisch verformt, um sich entlang der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 zu erstrecken. Der Krümmungsradius R1 des ersten Abschnitts 50 kann gleich dem Krümmungsradius R sein. In dieser Struktur erstreckt sich der erste Abschnitt 50 entlang der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20, ohne elastisch verformt zu werden, wenn die Höckerfolie 40 innerhalb des Lagergehäuses 20 platziert ist.
Jeder erste Erstreckungsabschnitt 71 ist durchgängig zu dem entsprechenden ersten Abschnitt 50. Die Höckerfolie 40 ist gebogen und wölbt sich an der Grenze zwischen dem ersten Erstreckungsabschnitt 71 und dem ersten Abschnitt 50 in Richtung des Lagergehäuses 20. Der Winkel zwischen dem ersten Erstreckungsabschnitt 71 und dem ersten Abschnitt 50 ist ein stumpfer Winkel. Der erste Erstreckungsabschnitt 71 erstreckt sich von dem ersten Abschnitt 50 in Richtung der Deckfolie 30. Der erste Erstreckungsabschnitt 71 reicht nicht zu der Deckfolie 30.
Jeder zweite Erstreckungsabschnitt 72 ist durchgängig zu dem entsprechenden zweiten Abschnitt 60. Der zweite Erstreckungsabschnitt 72 erstreckt sich von dem zweiten Abschnitt 60 in Richtung des Lagergehäuses 20. Der zweite Erstreckungsabschnitt 72 reicht nicht zu dem Lagergehäuse 20.
Jeder dritte Erstreckungsabschnitt 73 erstreckt sich zwischen dem ersten Erstreckungsabschnitt 71 und dem zweiten Erstreckungsabschnitt 72. Der dritte Erstreckungsabschnitt 73 ist durchgängig zu dem entsprechenden ersten Erstreckungsabschnitt 71. Der Winkel zwischen dem ersten Erstreckungsabschnitt 71 und dem dritten Erstreckungsabschnitt 73 ist ein stumpfer Winkel. Ein erster Biegungsabschnitt 711 ist an der Grenze zwischen dem ersten Erstreckungsabschnitt 71 und dem dritten Erstreckungsabschnitt 73 ausgebildet und der erste Biegungsabschnitt 711 ist gebogen und wölbt sich in Richtung der Deckfolie 30. Der dritte Erstreckungsabschnitt 73 wirkt zusammen mit dem ersten Erstreckungsabschnitt 71, um den ersten Biegungsabschnitt 711 auszubilden. Der erste Biegungsabschnitt 711 ist zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 angeordnet. Der erste Biegungsabschnitt 711 hat eine Federstruktur, die eine elastische Kraft hat, die erzeugt wird, wenn sich der erste Erstreckungsabschnitt 71 und der dritte Erstreckungsabschnitt 73 näher zueinander bewegen oder weg voneinander bewegen. Der erste Biegungsabschnitt 711 ist nicht in Kontakt mit der Deckfolie 30, wenn die Drehwelle 103 nicht dreht.
Der dritte Erstreckungsabschnitt 73 ist durchgängig zu dem entsprechenden zweiten Erstreckungsabschnitt 72. Der Winkel zwischen dem zweiten Erstreckungsabschnitt 72 und dem dritten Erstreckungsabschnitt 73 ist ein stumpfer Winkel. Ein zweiter Biegungsabschnitt 712 ist an der Grenze zwischen dem zweiten Erstreckungsabschnitt 72 und dem dritten Erstreckungsabschnitt 73 ausgebildet und der zweite Biegungsabschnitt 712 ist gebogen und wölbt sich in Richtung des Lagergehäuses 20. Der dritte Erstreckungsabschnitt 73 wirkt zusammen mit dem zweiten Erstreckungsabschnitt 72, um den zweiten Biegungsabschnitt 712 auszubilden. Der zweite Biegungsabschnitt 712 hat eine Federstruktur, die eine elastische Kraft hat, die erzeugt wird, wenn sich der zweite Erstreckungsabschnitt 72 und der dritte Erstreckungsabschnitt 73 näher zueinander bewegen oder weg voneinander bewegen. Der dritte Erstreckungsabschnitt 73 und der zweite Biegungsabschnitt 712 sind zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 angeordnet. Der zweite Biegungsabschnitt 712 ist nicht in Kontakt mit dem Lagergehäuse 20, wenn die Drehwelle 103 nicht dreht. Dementsprechend ist die Höckerfolie 40 zwischen dem Lagergehäuse 20 und der Deckfolie 30 angeordnet, um die Deckfolie 30 mit der elastischen Kraft von jedem des zweiten Abschnitts 60, des ersten Biegungsabschnitts 711 und des zweiten Biegungsabschnitts 712 elastisch abzustützen.
Der zweite Biegungsabschnitt 712 ist näher an der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 als es der erste Biegungsabschnitt 711 ist. Der erste Biegungsabschnitt 711 ist näher an der Deckfolie 30 als es der zweite Biegungsabschnitt 712 ist. D. h., wenn die Drehwelle 103 nicht dreht, erstreckt sich der dritte Erstreckungsabschnitt 73 von dem ersten Biegungsabschnitt 711 in der Umfangsrichtung B zu dem zweiten Biegungsabschnitt 712, sodass sich der dritte Erstreckungsabschnitt 73 der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 allmählich annähert.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, ist der dritte Erstreckungsabschnitt 73 gekrümmt und wölbt sich in Richtung des Lagergehäuses 20, wenn die Drehwelle 103 nicht dreht. Der dritte Erstreckungsabschnitt 73 ist gekrümmt und hat einen Krümmungsradius R2, der größer als der Krümmungsradius R der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ist. Der Krümmungsradius R2 des dritten Erstreckungsabschnitts 73 kann gleich dem Krümmungsradius R sein, wenn die Drehwelle 103 nicht dreht. D. h., der dritte Erstreckungsabschnitt 73 muss so gekrümmt sein, dass der dritte Erstreckungsabschnitt 73 den Krümmungsradius R2 hat, der gleich oder größer als der Krümmungsradius R ist, wenn die Drehwelle 103 nicht dreht.
Der erste Endplattenabschnitt 81 der Höckerfolie 40 ist zwischen dem proximalen Abschnitt des feststehenden Endes 41 und dem ersten Abschnitt 50 angeordnet. Der erste Endplattenabschnitt 81 ist durchgängig zu dem proximalen Abschnitt des feststehenden Endes 41 der Höckerfolie 40. Der erste Endplattenabschnitt 81 ist durchgängig zu dem ersten Abschnitt 50. Der erste Endplattenabschnitt 81 hat einen ersten Plattenabschnitt 81a, einen zweiten Plattenabschnitt 81b und einen dritten Plattenabschnitt 81c. Der erste Plattenabschnitt 81a erstreckt sich von dem proximalen Abschnitt des feststehenden Endes 41 der Höckerfolie 40 und durch einen Spalt zwischen dem Lagergehäuse 20 und der Deckfolie 30. Der zweite Plattenabschnitt 81b ist ausgebildet, indem die Höckerfolie 40 in der Dickenrichtung der Höckerfolie 40 teilweise gebogen wird. Der zweite Plattenabschnitt 81b ist gebogen und wölbt sich in Richtung der Deckfolie 30. Der zweite Plattenabschnitt 81b ist nicht in Kontakt mit der Deckfolie 30, wenn die Drehwelle 103 nicht dreht. Der dritte Plattenabschnitt 81c ist durchgängig zu dem zweiten Plattenabschnitt 81b und dem ersten Abschnitt 50. Der dritte Plattenabschnitt 81c erstreckt sich von dem zweiten Plattenabschnitt 81b in Richtung des Lagergehäuses 20.
Der zweite Endplattenabschnitt 82 der Höckerfolie 40 ist zwischen dem freien Ende 42 und dem zweiten Abschnitt 60 angeordnet. Der zweite Endplattenabschnitt 82 ist durchgängig zu dem freien Ende 42 der Höckerfolie 40. Der zweite Endplattenabschnitt 82 ist durchgängig zu dem zweiten Abschnitt 60. Der zweite Endplattenabschnitt 82 hat einen Krümmungsabschnitt 82a, der gekrümmt ist und sich in Richtung des Lagergehäuses 20 wölbt. Der Krümmungsabschnitt 82a ist gekrümmt und hat einen Krümmungsradius, der gleich dem Krümmungsradius R der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ist. Der zweite Endplattenabschnitt 82 ist nicht in Kontakt mit dem Lagergehäuse 20, wenn die Drehwelle 103 nicht dreht.
<Verformung der Deckfolie und Höckerfolie>
Wie in 2 dargestellt ist, dreht die Drehwelle 103 in einer Richtung, die durch den Pfeil D angezeigt ist, wenn der Zentrifugalverdichter 100 angetrieben wird. Wenn die Drehzahl der Drehwelle 103 die vorbestimmte Drehzahl erreicht, wird zwischen der Drehwelle 103 und der Deckfolie 30 ein Fluidfilm ausgebildet. Der Überdruck des Fluidfilms ermöglicht der Drehwelle 103, von der Deckfolie 30 aufzuschwimmen. Der Fluidfilm ermöglicht der Drehwelle 103, durch die Deckfolie 30 in der Radialrichtung Rd abgestützt zu werden, ohne in Kontakt mit der Deckfolie 30 zu sein.
Der Fluidfilm, welcher mit der Drehung der Drehwelle 103 ausgebildet wird, bewirkt, dass die Deckfolie 30 elastisch verformt wird und sich in der radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses 20 wölbt. Die radial auswärtige Richtung ist die Radialrichtung C von der Achse des Lagergehäuses 20 in Richtung der Innenumfangsfläche 20a. Der zweite Abschnitt 60 ist einer Last G ausgesetzt, die durch die Deckfolie 30 mit einer Verlagerung der Deckfolie 30 in der radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses 20 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird.
Die Last G nimmt beim Zunehmen der Drehzahl der Drehwelle 103 von der vorbestimmten Drehzahl zu. Die Deckfolie 30 presst den zweiten Abschnitt 60 der Höckerfolie 40 beim Zunehmen der Last G gegen das Lagergehäuse 20, sodass sich der zweite Biegungsabschnitt 712 der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 allmählich annähert. Beim Zunehmen der Last G nähert sich die Deckfolie 30 dem zweiten Plattenabschnitt 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 und dem ersten Biegungsabschnitt 711 an. Beim Zunehmen der Last G nähert sich der zweite Endplattenabschnitt 82 der Höckerfolie 40 der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 an.
Wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist, sind der zweite Biegungsabschnitt 712 und der dritte Erstreckungsabschnitt 73 nicht in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist, ist der Krümmungsabschnitt 82a des zweiten Endplattenabschnitts 82 nicht in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist, sind der zweite Plattenabschnitt 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 und der erste Biegungsabschnitt 711 nicht in Kontakt mit der Deckfolie 30.
Wie in 4 dargestellt ist, sind der zweite Biegungsabschnitt 712 und der dritte Erstreckungsabschnitt 73 in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist, ist der Krümmungsabschnitt 82a des zweiten Endplattenabschnitts 82 in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist, sind der zweite Plattenabschnitt 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 und der erste Biegungsabschnitt 711 in Kontakt mit der Deckfolie 30.
Wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist, wird der zweite Abschnitt 60 elastisch verformt, um sich in der Umfangsrichtung B zu erstrecken. Der zweite Abschnitt 60 wird mit der Verlagerung der Deckfolie 30 in der radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses 20 elastisch verformt. Wenn der zweite Abschnitt 60 elastisch verformt wird, um sich in der Umfangsrichtung B zu erstrecken, überträgt sich die elastische Kraft des zweiten Abschnitts 60 über den zweiten Erstreckungsabschnitt 72 auf den dritten Erstreckungsabschnitt 73. Der erste Biegungsabschnitt 711 ist in dieser Situation in Kontakt mit der Deckfolie 30, sodass der erste Biegungsabschnitt 711 der Last G ausgesetzt wird. Der dritte Erstreckungsabschnitt 73 wird der elastischen Kraft des zweiten Abschnitts 60 über den zweiten Erstreckungsabschnitt 72 und der Last G über den ersten Erstreckungsabschnitt 71 ausgesetzt, sodass der dritte Erstreckungsabschnitt 73 elastisch verformt wird, um sich in der Dickenrichtung zu biegen. Dies bewirkt, dass sich ein Abschnitt des dritten Erstreckungsabschnitts 73 zwischen dem Biegungsabschnitt des dritten Erstreckungsabschnitts 73 und dem ersten Erstreckungsabschnitt 71 dem ersten Erstreckungsabschnitt 71 annähert. D. h., der erste Biegungsabschnitt 711 zieht sich in der Umfangsrichtung B zusammen.
Ferner presst die Last G den Abschnitt des dritten Erstreckungsabschnitts 73 zwischen dem Biegungsabschnitt des dritten Erstreckungsabschnitts 73 und dem zweiten Erstreckungsabschnitt 72 gegen die Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Dementsprechend wird ein Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 elastisch verformt, um sich entlang der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 zu erstrecken. Daher ist der Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 entlang der Innenumfangsfläche 20a, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Der zweite Plattenabschnitt 81b und der erste Biegungsabschnitt 711 dienen als ein dritter Abschnitt 70, der nicht in Kontakt mit der Deckfolie 30 ist, wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist, und ist mit der elastischen Verformung des zweiten Abschnitts 60 in Kontakt mit der Deckfolie 30, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Die Höckerfolie 40 hat den dritten Abschnitt 70, der zumindest zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 angeordnet ist und konfiguriert ist, in Kontakt mit der Deckfolie 30 zu gelangen.
Der zweite Biegungsabschnitt 712, der dritte Erstreckungsabschnitt 73 und der Krümmungsabschnitt 82a dienen als ein vierter Abschnitt 80, der nicht Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a ist, wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist, und ist mit der elastischen Verformung des zweiten Abschnitts 60 in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Die Höckerfolie 40 hat den vierten Abschnitt 80, der zumindest zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 angeordnet ist und konfiguriert ist, in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a zu gelangen. Ferner ist ein Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche 20a. Wenn dementsprechend die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist, ist der vierte Abschnitt 80 in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche 20a.
<Beziehung zwischen der Last und dem Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie>
Wie in 2 und 5 dargestellt ist, ist der dritte Abschnitt 70 nicht in Kontakt mit der Deckfolie 30, wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist. Dies stellt den Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie 40 sicher, wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist. Es kann gesagt werden, dass im Vergleich zu dem Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie 40, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist, der Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie 40 mit der Zunahme der Last G bedeutend zunimmt, wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist.
Wie in 4 und 5 dargestellt ist, sind der dritte Abschnitt 70 und der vierte Abschnitt 80 entsprechend in Kontakt mit der Deckfolie 30 und der Innenumfangsfläche 20a, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Dies erhöht die Steifigkeit der Höckerfolie 40. Der Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie 40 ist dann, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist, niedriger als der Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie 40, wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist. Es kann gesagt werden, dass im Vergleich zu dem Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie 40, wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist, der Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie 40 mit der Erhöhung der Last G gemächlich zunimmt, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
5 zeigt, dass die Höckerfolie 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Federeigenschaft hat, welche ermöglicht, dass die Steifigkeit der Höckerfolie 40 vergleichsweise niedrig ist, wenn die Last G gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist, und die Steifigkeit der Höckerfolie 40 vergleichsweise hoch ist, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
[Betrieb der Ausführungsform]
Im Folgenden wird der Betrieb gemäß der Ausführungsform erläutert.
Wenn die Drehzahl der Drehwelle 103 die vorbestimmte Drehzahl erreicht, wird zwischen der Drehwelle 103 und der Deckfolie 30 ein Fluidfilm ausgebildet. Der Fluidfilm stützt die Drehwelle 103 in der Radialrichtung Rd ab. Diese Konfiguration ermöglicht, dass der dritte Abschnitt 70 der Höckerfolie 40 nicht in Kontakt mit der Deckfolie 30 ist, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last Gth ist, wodurch der Betrag der elastischen Verformung der Höckerfolie 40 sichergestellt wird. Diese Konfiguration ermöglicht daher, dass die Höckerfolie 40 die Deckfolie 30 elastisch abstützt. Diese Konfiguration ermöglicht, dass der dritte Abschnitt 70 der Höckerfolie 40 in Kontakt mit der Deckfolie 30 ist, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist, wodurch die Steifigkeit der Höckerfolie 40 erhöht wird. Dies verhindert eine übermäßige Verformung der Höckerfolie 40. Dies ermöglicht daher ein stabiles Abstützen der Drehwelle 103 in der Radialrichtung Rd.
Der erste Abschnitt 50 der Höckerfolie 40 ist in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Diese Konfiguration verringert eine Verformung des ersten Abschnitts 50, wenn die schwingende Drehwelle 103 durch die Höckerfolie 40 abgestützt wird. Diese Konfiguration ermöglicht im Vergleich zu einer Konfiguration, in der der erste Abschnitt 50 eine Federstruktur hat, dass das Lagergehäuse 20 die sich verlagernde Drehwelle 103 leicht abstützt, wodurch eine Vibrationsdämpfung der Drehwelle 103 erleichtert wird. Ferner erleichtert der Flächenkontakt des ersten Abschnitts 50 mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ein Sicherstellen der Kontaktfläche zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem Lagergehäuse 20. Dies verringert einen Verschleiß des Lagergehäuses 20 durch die Höckerfolie 40 sogar dann, wenn die Höckerfolie 40 aus einem Material gemacht ist, das eine Härte hat, die höher als jene des Materials für das Lagergehäuse 20 ist.
[Vorteilhafte Wirkung]
Im Folgenden werden die vorteilhaften Wirkungen gemäß der Ausführungsform erläutert.

(1) Der erste Abschnitt 50 der Höckerfolie 40 ist in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Diese Konfiguration stellt die Kontaktfläche zwischen der Höckerfolie 40 und dem Lagergehäuse 20 sicher, während ermöglicht wird, dass das Lagergehäuse 20 die schwingende Drehwelle 103 abstützt. Dies erleichtert die Vibrationsdämpfung der Drehwelle 103 und verringert einen Verschleiß des Lagergehäuses 20, während die Drehwelle 103 in der Radialrichtung Rd stabil abgestützt wird. Daher wird das dauerhaltbare Folienlager 20 vorgesehen.
(2) Wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist, sind der zweite Abschnitt 60 und der dritte Abschnitt 70 in Kontakt mit der Deckfolie 30 und der erste Abschnitt 50 und der vierte Abschnitt 80 sind in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Diese Konfiguration erhöht ferner die Steifigkeit der Höckerfolie 40, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Diese Konfiguration verhindert ferner die übermäßige Verformung der Höckerfolie 40, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Diese Konfiguration ermöglicht daher, dass die Drehwelle 103 in der Radialrichtung Rd stabil abgestützt wird, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
(3) Wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist, ist zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 50 der vierte Abschnitt 80 in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Diese Konfiguration stellt den Flächenkontakt zwischen der Höckerfolie 40 und der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 sicher. Diese Konfiguration verringert daher ferner einen Verschleiß des Lagergehäuses 20 durch die Höckerfolie 40.
(4) Ein Erleichtern der Vibrationsdämpfung der Drehwelle 103 verringert eine Resonanz des Lagergehäuses 20, die durch die Schwingung der Drehwelle 103 verursacht wird.

[Modifikation]
Die Ausführungsform kann wie untenstehend modifiziert werden. Die Ausführungsform kann mit den folgenden Modifikationen innerhalb eines technisch konsistenten Bereichs kombiniert werden.
Wie in 6 dargestellt ist, kann die Höckerfolie 40 einen ersten Ausschnitt 74 und einen zweiten Ausschnitt 75 haben. Insbesondere ist der erste Ausschnitt 74 ausgebildet, indem ein Teil eines jeden ersten Biegungsabschnitts 711 auf beiden Seiten des ersten Biegungsabschnitts 711 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Gemäß der vorliegenden Modifikation weist der erste Ausschnitt 74 einen Ausschnitt auf, der ausgebildet ist, indem ein Teil des benachbarten dritten Erstreckungsabschnitts 73 ausgeschnitten wird. Das heißt, der erste Ausschnitt 74 weist einen Ausschnitt auf, der ausgebildet ist, indem ein Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 ausgeschnitten wird, der den ersten Biegungsabschnitt 711 in der Richtung der langen Seiten der Höckerfolie 40 ausbildet. Dementsprechend dient der erste Ausschnitt 74 als ein Ausschnitt, der ausgebildet ist, indem ein Teil des dritten Abschnitts 70 zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 ausgeschnitten wird.
Der erste Biegungsabschnitt 711 ist aufgrund des Vorhandenseins des ersten Ausschnitts 74 kürzer als der längste Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40. Der Betrag des Ausschnitts des dritten Erstreckungsabschnitts 73, um den ersten Ausschnitt 74 auszubilden, ist bestimmt, indem bedacht wird, dass die Kontaktfläche durch den Flächenkontakt zwischen dem Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 und der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ausreichend sichergestellt wird, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Der zweite Ausschnitt 75 ist ausgebildet, indem ein Teil jedes zweiten Abschnitts 60 auf beiden Seiten des zweiten Abschnitts 60 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Der zweite Abschnitt 60 ist aufgrund des Vorhandenseins des zweiten Ausschnitts 75 kürzer als der längste Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40.
Die Höckerfolie 40 kann einen dritten Ausschnitt 76 und einen vierten Ausschnitts 77 haben. Der dritte Ausschnitt 76 ist ausgebildet, indem ein Teil des ersten Endplattenabschnitts 81 auf beiden Seiten des ersten Endplattenabschnitts 81 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Insbesondere weist der dritte Ausschnitt 76 einen Ausschnitt auf, der ausgebildet ist, indem ein Teil des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 ausgeschnitten wird. Der erste Endplattenabschnitt 81 ist aufgrund des Vorhandenseins des dritten Ausschnitts 76 kürzer als der erste Abschnitt 50 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40.
Der vierte Ausschnitt 77 ist ausgebildet, indem ein Teil des zweiten Endplattenabschnitts 82 auf beiden Seiten des zweiten Endplattenabschnitts 82 und ein Teil des freien Endes 42 auf beiden Seiten des freien Endes 42 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten werden. Der zweite Endplattenabschnitt 82 ist aufgrund des Vorhandenseins des vierten Ausschnitts 77 kürzer als der längste Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40. Die Länge des freien Endes 42 ist gleich der Länge des zweiten Endplattenabschnitts 82 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40.
Gemäß dieser Modifikation ermöglicht das Vorhandensein des ersten Ausschnitts 74, dass die Steifigkeit des ersten Biegungsabschnitts 711 niedriger als die Steifigkeit des dritten Erstreckungsabschnitts 73 ist. Dementsprechend wird der erste Biegungsabschnitt 711 leichter verformt als der dritte Erstreckungsabschnitt 73. Diese Konfiguration verhindert die Verformung des dritten Erstreckungsabschnitts 73, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Diese Konfiguration verhindert daher eine Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem Lagergehäuse 20 und dem vierten Abschnitt 80 zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60, wodurch sie eine Verhinderungswirkung auf einen Verschleiß des Lagergehäuses 20 hat.
Das Vorhandensein des zweiten Ausschnitts 75 erleichtert ferner die elastische Verformung des zweiten Abschnitts 60. Dies erleichtert das Aufrechterhalten des Flächenkontakts zwischen dem Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 und der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Das Vorhandensein des dritten Ausschnitts 76 erleichtert ferner die elastische Verformung des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81. Dies erleichtert das Aufrechterhalten des Flächenkontakts zwischen dem ersten Abschnitt 50 und der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20, wenn die Last G, die durch Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Das Vorhandensein des vierten Ausschnitts 77 erleichtert die elastische Verformung des zweiten Endplattenabschnitts 82, wodurch das Pressen des Krümmungsabschnitts 82a gegen die Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 erleichtert wird, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Gemäß der Modifikation, die in 6 dargestellt ist, kann der erste Ausschnitt 74 ausgebildet sein, indem ein Teil jedes ersten Biegungsabschnitts 711 auf lediglich einer Seite des ersten Biegungsabschnitts 711 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Das heißt, der erste Ausschnitt 74 muss ausgebildet sein, indem ein Teil des ersten Biegungsabschnitts 711 ausgeschnitten wird.
Gemäß der Modifikation, die in 6 dargestellt ist, kann der zweite Ausschnitt 75 ausgebildet sein, indem ein Teil jedes zweiten Abschnitts 60 auf lediglich einer Seite des zweiten Abschnitts 60 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Das heißt, der zweite Ausschnitt 75 muss ausgebildet sein, indem ein Teil des zweiten Abschnitts 60 ausgeschnitten wird.
Gemäß der Modifikation, die in 6 dargestellt ist, kann der dritte Ausschnitt 76 ausgebildet sein, indem ein Teil des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 auf beiden Seiten des zweiten Plattenabschnitts 81b und ein Teil des dritten Plattenabschnitts 81c des ersten Endplattenabschnitts 81 auf beiden Seiten des dritten Plattenabschnitts 81c in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten werden. Der dritte Ausschnitt 76 kann ausgebildet sein, indem ein Teil des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 auf lediglich einer Seite des zweiten Plattenabschnitts 81b und ein Teil des dritten Plattenabschnitts 81c des ersten Endplattenabschnitts 81 auf lediglich einer Seite des dritten Plattenabschnitts 81c in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten werden.
Der dritte Ausschnitt 76 kann ausgebildet sein, indem lediglich ein Teil des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 auf beiden Seiten des zweiten Plattenabschnitts 81b in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Der dritte Ausschnitt 76 kann ausgebildet sein, indem ein Teil des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 auf lediglich einer Seite des zweiten Plattenabschnitts 81b in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. D. h., der dritte Ausschnitt 76 muss mindestens ausgebildet sein, indem ein Teil des dritten Abschnitts 70 ausgeschnitten wird, der nicht zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 ist.
Gemäß der Modifikation, die in 6 dargestellt ist, kann die Höckerfolie 40 zumindest einen von dem zweiten Ausschnitt 75, dem dritten Ausschnitt 76 und dem vierten Ausschnitt 77 haben, ohne den ersten Ausschnitt 74 zu haben. Die Höckerfolie 40 kann den ersten Ausschnitt 74 haben, ohne den zweiten Ausschnitt 75, den dritten Ausschnitt 76, und den vierten Ausschnitt 77 zu haben.
Wie in 7 dargestellt ist, kann die Höckerfolie 40 einen ersten Ausschnitt 91 und einen zweiten Ausschnitt 92 haben. Der erste Ausschnitt 91 ist ausgebildet, indem der Mittelteil von jedem ersten Biegungsabschnitt 711 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Gemäß der vorliegenden Modifikation weist der erste Ausschnitt 91 einen Ausschnitt auf, der ausgebildet ist, indem ein Teil des benachbarten dritten Erstreckungsabschnitts 73 ausgeschnitten wird. D. h., der erste Ausschnitt 91 weist einen Ausschnitt auf, der ausgebildet ist, indem ein Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 ausgeschnitten wird, der den ersten Biegungsabschnitt 711 in der Richtung der langen Seiten der Höckerfolie 40 ausbildet. Dementsprechend dient der erste Ausschnitt 91 als ein Ausschnitt, der ausgebildet ist, indem ein Teil des dritten Abschnitts 70 zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 ausgeschnitten wird. Der Betrag des Ausschnitts des dritten Erstreckungsabschnitts 70, um den ersten Ausschnitt 91 auszubilden, ist bestimmt, indem bedacht wird, dass die Kontaktfläche durch den Flächenkontakt zwischen dem Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 und der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ausreichend sichergestellt wird, wenn die Last G höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Der zweite Ausschnitt 92 ist ausgebildet, indem der Mittelteil jedes zweiten Abschnitts 60 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Die Höckerfolie 40 kann einen dritten Ausschnitt 93 und einen vierten Ausschnitt 94 haben. Der dritte Ausschnitt 93 ist ausgebildet, indem der Mittelteil des ersten Endplattenabschnitts 81 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. Insbesondere weist der dritte Ausschnitt 93 einen Ausschnitt auf, der ausgebildet ist, indem ein Teil des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 ausgeschnitten wird. Der vierte Ausschnitt 94 ist ausgebildet, indem der Mittelteil des zweiten Endplattenabschnitts 82 und der Mittelteil des freien Endes 42 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten werden.
Gemäß dieser Modifikation ermöglicht das Vorhandensein des ersten Ausschnitts 91, dass die Steifigkeit des ersten Biegungsabschnitts 711 niedriger als die Steifigkeit des dritten Erstreckungsabschnitts 73 ist. Dementsprechend wird der erste Biegungsabschnitt 711 leichter verformt als der dritte Erstreckungsabschnitt 73. Diese Konfiguration verhindert die Verformung des dritten Erstreckungsabschnitts 73, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Diese Konfiguration verhindert daher eine Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem Lagergehäuse 20 und dem vierten Abschnitt 80, welche zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 ausgebildet ist, wodurch sie eine Verhinderungswirkung auf einen Verschleiß des Lagergehäuses 20 hat.
Das Vorhandensein des zweiten Ausschnitts 92 erleichtert ferner die elastische Verformung des zweiten Abschnitts 60. Dies erleichtert das Aufrechterhalten des Flächenkontakts zwischen dem Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 und der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20, wenn Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Das Vorhandensein des dritten Ausschnitts 93 erleichtert ferner die elastische Verformung des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81. Dies erleichtert das Aufrechterhalten des Flächenkontakts zwischen dem ersten Abschnitt 50 und der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Das Vorhandensein des vierten Ausschnitts 94 erleichtert die elastische Verformung des zweiten Endplattenabschnitts 82, wodurch das Pressen des Krümmungsabschnitts 82a gegen die Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 erleichtert wird, wenn die Last G, durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Gemäß der Modifikation, die in 7 dargestellt ist, kann der dritte Ausschnitt 93 ausgebildet sein, indem der Mittelteil des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 und der Mittelteil des dritten Plattenabschnitts 81c des ersten Endplattenabschnitts 81 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten werden. Der dritte Ausschnitt 93 kann ausgebildet sein, indem lediglich der Mittelteil des zweiten Plattenabschnitts 81b des ersten Endplattenabschnitts 81 in der Richtung der kurzen Seiten der Höckerfolie 40 ausgeschnitten wird. D. h., der dritte Ausschnitt 93 muss zumindest ausgebildet sein, indem ein Teil des dritten Abschnitts 70 ausgeschnitten wird, der nicht zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 60 ist.
Gemäß der Modifikation, die in 7 dargestellt ist, kann die Höckerfolie 40 zumindest einen von dem zweiten Ausschnitt 92, dem dritten Ausschnitt 93 und dem vierten Ausschnitt 94 haben, ohne den ersten Ausschnitt 91 zu haben. Die Höckerfolie 40 kann den ersten Ausschnitt 91 haben, ohne den zweiten Ausschnitt 92, den dritten Ausschnitt 93 und den vierten Ausschnitt 94 zu haben.
Der Teil des dritten Erstreckungsabschnitts 73 muss nicht in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 sein, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist. In diesem Fall müssen der erste Biegungsabschnitt 711 und der zweite Biegungsabschnitt 712 entsprechend in Kontakt mit der Deckfolie 30 und der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses sein. D. h., der vierte Abschnitt 80 muss in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 sein, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Der dritte Erstreckungsabschnitt 73 kann eine Form einer ebenen Platte haben.
Der zweite Biegungsabschnitt 712 muss nicht in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 sein, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist. Der vierte Abschnitt 80 muss nicht in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 sein, wenn die Last G, die durch die Deckfolie 30 auf den zweiten Abschnitt 60 aufgebracht wird, höher als die vorbestimmte Last Gth ist.
Bei jeder Höckerfolie 40 kann die Anzahl der ersten Abschnitte 50 und die Anzahl der zweiten Abschnitte 60, sofern notwendig, geändert werden. Das Folienlager 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die drei Höckerfolien 40 auf, aber das Folienlager 10 kann eine einzelne Höckerfolie 40 aufweisen, die ungefähr eine Zylinderform hat. Bei dieser Konfiguration kann das Lagergehäuse 20 eine einzelne Haltenut 20b haben. Die Anzahl der ersten Abschnitte 50 und die Anzahl der zweiten Abschnitte 60 müssen so bestimmt sein, dass die Höckerfolie 40 die Deckfolie 30 angemessen elastisch abstützen kann.
Bei dem ersten Endplattenabschnitt 81 der Höckerfolie 40 kann der erste Plattenabschnitt 81a ohne den zweiten Plattenabschnitt 81b durchgängig zu dem dritten Plattenabschnitt 81c sein. Die Höckerfolie 40 muss den zweiten Endplattenabschnitt 82 nicht haben.
Das Folienlager 10 ist nicht auf ein Folienlager beschränkt, das die Drehwelle 103 des Zentrifugalverdichters 100 in der Radialrichtung Rd abstützt. Objekte, auf welche das Folienlager 10 anwendbar ist, können, sofern angemessen, geändert werden.
Ein Folienlager (10) weist ein Lagergehäuse (20), eine Deckfolie (30) und eine Höckerfolie (40) auf. Die Höckerfolie (40) hat Folgendes: einen ersten Abschnitt (50), einen zweiten Abschnitt (60) und einen dritten Abschnitt (70), der zumindest zwischen dem ersten Abschnitt (50) und dem zweiten Abschnitt (60) angeordnet ist und konfiguriert ist, in Kontakt mit der Deckfolie (30) zu gelangen. Die Deckfolie (30) bringt mit einer Verlagerung der Deckfolie (30) in einer radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses (20) eine Last (G) auf den zweiten Abschnitt (60) auf. Der dritte Abschnitt (70) ist nicht in Kontakt mit der Deckfolie (30), wenn die Last (G) gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Last (Gth) ist, und ist mit einer elastischen Verformung des zweiten Abschnitts (60) in Kontakt mit der Deckfolie (30), wenn die Last (G) höher als die vorbestimmte Last (Gth) ist. Der erste Abschnitt (50) ist in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche (20a).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP S5899515 [0006]
JP S5899515 A [0006]

Claims

Folienlager (10), welches eine Drehwelle (103) in einer Radialrichtung der Drehwelle (103) abstützt, mit: einem Lagergehäuse (20), das eine Zylinderform hat und durch welches die Drehwelle (103) eingesetzt ist; einer Deckfolie (30), die eine Form einer dünnen Platte hat und zwischen der Drehwelle (103) und dem Lagergehäuse (20) angeordnet ist; und einer Höckerfolie (40), die eine Form einer dünnen Platte hat und aus einem Material gemacht ist, das eine Härte hat, die höher als eine Härte eines Materials für das Lagergehäuse (20) ist, wobei die Höckerfolie (40) zwischen dem Lagergehäuse (20) und der Deckfolie (30) angeordnet ist, um die Deckfolie (30) elastisch abzustützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Höckerfolie (40) Folgendes hat: einen ersten Abschnitt (50), der in Kontakt mit einer Innenumfangsfläche (20a) des Lagergehäuses (20) ist; einen zweiten Abschnitt (60), der in Kontakt mit der Deckfolie (30) ist und konfiguriert ist, mit einer Verlagerung der Deckfolie (30) in einer radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses (20) elastisch verformt zu werden; und einen dritten Abschnitt (70), der zumindest zwischen dem ersten Abschnitt (50) und dem zweiten Abschnitt (60) angeordnet ist und konfiguriert ist, in Kontakt mit der Deckfolie (30) zu gelangen, die Deckfolie (30) mit der Verlagerung der Deckfolie (30) in der radial auswärtigen Richtung des Lagergehäuses (20) eine Last (G) auf den zweiten Abschnitt (60) aufbringt, der dritte Abschnitt (70) nicht in Kontakt mit der Deckfolie (30) ist, wenn die Last (G) gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Last (Gth) ist, und mit einer elastischen Verformung des zweiten Abschnitts (60) in Kontakt mit der Deckfolie (30) ist, wenn die Last (G) höher als die vorbestimmte Last (Gth) ist, und der erste Abschnitt (50) in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche (20a) ist.
Folienlager (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höckerfolie (40) einen vierten Abschnitt (80) hat, der zumindest zwischen dem ersten Abschnitt (50) und dem zweiten Abschnitt (60) angeordnet ist und konfiguriert ist, mit der Innenumfangsfläche (20a) in Kontakt zu gelangen, und der vierte Abschnitt (80) nicht in Kontakt mit der Innenumfangsfläche (20a) ist, wenn die Last (G) gleich oder niedriger als die vorbestimmte Last (Gth) ist, und mit der elastischen Verformung des zweiten Abschnitts (60) in Kontakt mit der Innenumfangsfläche (20a) ist, wenn die Last (G) höher als die vorbestimmte Last (Gth) ist.
Folienlager (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Abschnitt (80) in einem Flächenkontakt mit der Innenumfangsfläche (20a) ist, wenn die Last (G) höher als die vorbestimmte Last (Gth) ist.
Folienlager (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höckerfolie (40) eine gleichmäßige Dicke hat und die Höckerfolie (40) einen Ausschnitt (74, 91) hat, der ausgebildet ist, indem ein Teil des dritten Abschnitts (70) zwischen dem ersten Abschnitt (50) und dem zweiten Abschnitt (60) ausgeschnitten wird.