DE102023127108A1

DE102023127108A1 - Folienlager

Info

Publication number: DE102023127108A1
Application number: DE102023127108.3A
Authority: DE
Inventors: Fumiya Shinoda; Fumihiro Suzuki; Takahito Kunieda; Kenta NAKANE
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2023-10-05
Publication date: 2024-04-18
Also published as: US20240125349A1

Abstract

Ein Folienlager weist ein Lagergehäuse, eine Deckfolie, eine Höckerfolie und zwei Rückhalteabschnitte auf. Eine Haltenut ist in der Innenumfangsfläche des Lagergehäuses ausgebildet, um sich in einer Axialrichtung zu erstrecken. Die Deckfolie und die Höckerfolie weisen jeweils einen Einsetzplattenabschnitt auf, welcher in der Haltenut eingesetzt ist und sich in der Axialrichtung erstreckt. Jeder der Rückhalteabschnitte weist eine zugewandte Fläche auf, die dem Einsetzplattenabschnitt in der Axialrichtung zugewandt ist. In der Axialrichtung ist der Abstand zwischen den zugewandten Flächen der zwei Rückhalteabschnitte länger als die Länge des Einsetzplattenabschnitts. Mindestens einer der Einsetzplattenabschnitte weist einen gebogenen Plattenabschnitt auf, der gebogen ist, um die zugewandte Fläche zu berühren.

Description

Stand der Technik
1. Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Folienlager, das eine Drehwelle in einer Radialrichtung abstützt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2022-57207 ( JP 2022 - 057 207 A ) offenbart einen Zentrifugalverdichter, der mit einem Folienlager ausgestattet ist, das eine Drehwelle in einer Radialrichtung abstützt.
Dieses Folienlager weist ein rohrförmiges Lagergehäuse, eine Deckfolie, eine Höckerfolie und einen Rückhalteabschnitt auf. Eine Drehwelle ist in dem Lagergehäuse eingesetzt. Die Deckfolie ist zwischen der Drehwelle und dem Lagergehäuse angeordnet. Die Höckerfolie ist zwischen dem Lagergehäuse und der Deckfolie angeordnet. Die Höckerfolie stützt die Deckfolie elastisch ab. Eine Haltenut ist in der Innenumfangsfläche des Lagergehäuses ausgebildet. Die Haltenut ist bei einem Ende in der Axialrichtung des Lagergehäuses offen. Ein Teil der Deckfolie und ein Teil der Höckerfolie sind in der Haltenut eingesetzt. Der Rückhalteabschnitt ist der Deckfolie und der Höckerfolie in der Axialrichtung des Lagergehäuses zugewandt. Auch wenn sich die Deckfolie und die Höckerfolie in der Axialrichtung des Lagergehäuses bewegen, berühren die Deckfolie und die Höckerfolie den Rückhalteabschnitt. Der Rückhalteabschnitt verhindert, dass die Deckfolie und die Höckerfolie aus dem Lagergehäuse gelöst werden.
Wenn mindestens eine von der Deckfolie oder der Höckerfolie den Rückhalteabschnitt berührt, kann mindestens eine von der Deckfolie oder der Höckerfolie mehr als notwendig gegen den Rückhalteabschnitt gepresst werden.
Dies kann verursachen, dass der Rückhalteabschnitt und mindestens eine von der Deckfolie oder der Höckerfolie verschleißen.
Zusammenfassung
Diese Zusammenfassung ist vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die unten in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Diese Zusammenfassung beabsichtigt nicht, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch beabsichtigt sie, als eine Hilfe beim Bestimmen des Umfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet zu werden.
In einem allgemeinen Aspekt stützt ein Folienlager eine Drehwelle in einer Radialrichtung ab. Das Folienlager weist ein rohrförmiges Lagergehäuse, in welchem die Drehwelle eingesetzt ist, eine dünne plattenförmige Deckfolie, die zwischen der Drehwelle und dem Lagergehäuse angeordnet ist, eine dünne plattenförmige Höckerfolie, die zwischen dem Lagergehäuse und der Deckfolie angeordnet ist, um die Deckfolie elastisch abzustützen, und zwei Rückhalteabschnitte auf, die der Deckfolie und der Höckerfolie in einer Axialrichtung des Lagergehäuses zugewandt sind und verhindern, dass die Deckfolie und die Höckerfolie aus dem Lagergehäuse gelöst werden. Eine Haltenut ist in einer Innenumfangsfläche des Lagergehäuses ausgebildet, um sich in der Axialrichtung zu erstrecken. Die Deckfolie und die Höckerfolie weisen jeweils einen Einsetzplattenabschnitt auf, welcher in der Haltenut eingesetzt ist und sich in der Axialrichtung erstreckt. Jeder der Rückhalteabschnitte weist eine zugewandte Fläche auf, die dem Einsetzplattenabschnitt in der Axialrichtung zugewandt ist. In der Axialrichtung ist ein Abstand zwischen den zugewandten Flächen der zwei Rückhalteabschnitte länger als eine Länge des Einsetzplattenabschnitts. Mindestens einer von dem Einsetzplattenabschnitt der Deckfolie und dem Einsetzplattenabschnitt der Höckerfolie weist bei mindestens einem von entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung einen gebogenen Plattenabschnitt auf. Der gebogene Plattenabschnitt ist gebogen, um die entsprechende zugewandte Fläche zu berühren.
Andere Merkmale und Aspekte werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist ein schematisches Schaubild, das einen Zentrifugalverdichter zeigt, der mit einem Folienlager gemäß einer ersten Ausführungsform ausgestattet ist.
2 ist eine Vorderansicht des in 1 gezeigten Folienlagers.
3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des in 2 gezeigten Folienlagers.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines gebogenen Plattenabschnitts des in 2 gezeigten Folienlagers.
5 ist ein Schaubild, das eine Positionsbeziehung zwischen einem Rückhalteelement und dem gebogenen Plattenabschnitt bei dem in 2 gezeigten Folienlager zeigt.
6 ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie 6-6 von 2 genommen ist.
7 ist eine Schnittansicht eines Folienlagers gemäß einer zweiten Ausführungsform.
8 ist eine Schnittansicht, die den Betrieb des in 7 gezeigten Folienlagers zeigt.
9 ist eine Schnittansicht eines Folienlagers gemäß einer dritten Ausführungsform.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines gebogenen Plattenabschnitts bei einem Folienlager gemäß einer Modifikation.
11 ist eine Schnittansicht eines Folienlagers gemäß einer Modifikation.
12 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Folienlagers gemäß einer Modifikation.
13 ist eine Schnittansicht eines Folienlagers gemäß einer Modifikation.
14 ist eine Schnittansicht eines Folienlagers gemäß einer Modifikation.

In den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen durchgängig gleiche Elemente. Die Zeichnungen müssen nicht maßstabsgetreu sein und die relative Größe, Proportionen und die Darstellung von Elementen kann in den Zeichnungen zur Klarheit, Darstellung und Einfachheit überhöht sein.
Ausführliche Beschreibung
Diese Beschreibung sieht ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme vor. Modifikationen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme sind dem Fachmann ersichtlich. Abfolgen von Vorgängen sind beispielhaft und können, mit Ausnahme für Vorgänge, die notwendigerweise in einer gewissen Reihenfolge auftreten, geändert werden, wie es dem Fachmann ersichtlich ist. Beschreibungen von Funktionen und Konstruktionen, die dem Fachmann wohlbekannt sind, können weggelassen sein.
Beispielhafte Ausführungsformen können unterschiedliche Formen haben und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Jedoch sind die beschriebenen Beispiele gründlich und vollständig und vermitteln dem Fachmann den ganzen Umfang der Offenbarung.
In dieser Beschreibung soll „mindestens einer/eine/eines von A und B“ so verstanden werden, dass es „nur A, nur B, oder sowohl A als auch B“ bedeutet.
Erste Ausführungsform
Folienlager 10 gemäß einer ersten Ausführungsform werden jetzt in Bezug auf 1 bis 6 beschrieben. Die Folienlager 10 der vorliegenden Ausführungsform sind in einem Zentrifugalverdichter 100 montiert.
Zentrifugalverdichter
Wie in 1 gezeigt ist, weist der Zentrifugalverdichter 100 zwei Folienlager 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 aufgenommen, die in dem Gehäuse 101 ausgebildet ist. Das Laufrad 104 ist in einer Laufradkammer 101b aufgenommen, die in dem Gehäuse 101 ausgebildet ist. Die Drehwelle 103 erstreckt sich von der Motorkammer 101a zu der Laufradkammer 101b. Der Elektromotor 102 ist an der Drehwelle 103 befestigt. Das Laufrad 104 ist an einem Ende der Drehwelle 103 befestigt. Wenn der Elektromotor 102 betrieben wird, dreht die Drehwelle 103. Wenn die Drehwelle 103 dreht, dreht das Laufrad 104. Wenn das Laufrad 104 dreht, wird ein Fluid von der Außenseite des Gehäuses 101 in die Laufradkammer 101b gesaugt und dann in der Laufradkammer 101b verdichtet. Das Fluid, das in der Laufradkammer 101b verdichtet wird, wird zu der Außenseite des Gehäuses 101 abgegeben.
Die zwei Folienlager 10 stützen die Drehwelle 103 in einer Radialrichtung Rd ab. Die zwei Folienlager 10 befinden sich in der Axialrichtung der Drehwelle 103 bei den entgegengesetzten Seiten des Elektromotors 102. Die zwei Folienlager 10 sind an dem Gehäuse 101 fixiert.
Folienlager
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, weist das Folienlager 10 ein rohrförmiges Lagergehäuse 20, eine dünne plattenförmige Deckfolie 30, drei dünne plattenförmige Höckerfolien 40 und zwei Rückhalteelemente 50 auf. Das Lagergehäuse 20 ist beispielsweise aus Aluminium gemacht.
Lagergehäuse
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Drehwelle 103 in dem Lagergehäuse 20 eingesetzt. In der folgenden Beschreibung wird die Axialrichtung des Lagergehäuses 20 vereinfacht als eine Axialrichtung A bezeichnet, eine Umfangsrichtung des Lagergehäuses 20 wird vereinfacht als eine Umfangsrichtung B bezeichnet und eine Radialrichtung des Lagergehäuses 20 wird vereinfacht als eine Radialrichtung C bezeichnet. Das Lagergehäuse 20 weist eine Innenumfangsfläche 20a auf. Die Innenumfangsfläche 20a ist eine Zylinderfläche, die in der Umfangsrichtung B gekrümmt ist.
Wie in 3 gezeigt ist, weist das Lagergehäuse 20 einen ersten Endabschnitt 21 und einen zweiten Endabschnitt 22 auf. Der erste Endabschnitt 21 und der zweite Endabschnitt 22 sind Endabschnitte des Lagergehäuses 20 in der Axialrichtung A. Der erste Endabschnitt 21 ist ein Endabschnitt des Lagergehäuses 20 in der Axialrichtung A. Der zweite Endabschnitt 22 ist ein anderer Endabschnitt des Lagergehäuses 20 in der Axialrichtung A. Haltenuten 20b sind in der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 ausgebildet. Die Anzahl der Haltenuten 20b in der Innenumfangsfläche 20a ist drei. Die drei Haltenuten 20b sind bei bestimmten Intervallen in der Umfangsrichtung von B angeordnet. Die Haltenuten 20b erstrecken sich in der Axialrichtung A. Jede Haltenut 20b erstreckt sich in der Axialrichtung A über die gesamte Länge der Innenumfangsfläche 20a.
Der erste Endabschnitt 21 und der zweite Endabschnitt 22 weisen jeweils eine kreisringförmige Aussparungsnut 20c auf. Die Aussparungsnuten 20c sind in der Radialrichtung C nach außen offen. Die Aussparungsnut 20c des ersten Endabschnitts 21 ist zu der Seite offen, die in der Axialrichtung A entgegengesetzt zu dem zweiten Endabschnitt 22 ist. Die Aussparungsnut 20c des zweiten Endabschnitts 22 ist zu der Seite offen, die in der Axialrichtung A entgegengesetzt zu dem ersten Endabschnitt 21 ist. Jede Aussparungsnut 20c weist eine Zylinderfläche 20d, welche sich in der Axialrichtung A erstreckt, und eine Kreisringfläche 20e auf, welche sich in der Radialrichtung C erstreckt. Die Haltenuten 20b sind in der Zylinderfläche 20d und der Kreisringfläche 20e offen. 2 zeigt nicht die Aussparungsnut 20c, die in dem zweiten Endabschnitt 22 ausgebildet ist.
Deckfolie
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Deckfolie 30 innerhalb des Lagergehäuses 20 angeordnet. Die Deckfolie 30 ist zwischen der Drehwelle 103 und dem Lagergehäuse 20 angeordnet.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Deckfolie 30 ausgebildet, indem eine flexible längliche Metallplatte in eine Rohrform gebogen wird. Die Deckfolie 30 weist zwei lange Kanten 30a und zwei kurze Kanten 30b auf. Eine der zwei langen Kanten 30a kann als eine erste lange Kante 30a bezeichnet werden und die andere kann als eine zweite lange Kante 30a bezeichnet werden. Eine der zwei kurzen Kanten 30b kann als eine erste kurze Kante 30b bezeichnet werden und die andere kann als eine zweite kurze Kante 30b bezeichnet werden. Die Deckfolie 30 ist im Wesentlichen zylindrisch. Die Axialrichtung der Deckfolie 30 stimmt mit der Axialrichtung A des Lagergehäuses 20 überein. Die Umfangsrichtung der Deckfolie 30 stimmt mit der Umfangsrichtung B des Lagergehäuses 20 überein. Die Radialrichtung der Deckfolie 30 stimmt mit der Radialrichtung C des Lagergehäuses 20 überein. Die Deckfolie 30 ist ausgebildet, indem sie in eine Rohrform gebogen wird, sodass sich die zwei langen Kanten 30a in der Umfangsrichtung B erstrecken und sich die zwei kurzen Kanten 30b in der Axialrichtung A erstrecken. Die Länge zwischen den langen Kanten 30a ist gleich der Länge in der Axialrichtung A des Lagergehäuses 20. Die Metallplatte, die die Deckfolie 30 ausbildet, ist beispielsweise aus Edelstahl oder einer Nickellegierung der Art Inconel (R) gemacht.
Die Deckfolge 30 weist ein feststehendes Ende 31 und ein freies Ende 32 auf. Das feststehende Ende 31 ist ausgebildet, indem ein Ende in der Richtung der langen Seite der Metallplatte, die die Deckfolie 30 ausbildet, in der Radialrichtung der Deckfolie 30 nach außen gebogen wird. Das feststehende Ende 31 weist die erste kurze Kante 30b der Deckfolie 30 auf. Das freie Ende 32 ist das andere Ende in der Richtung der langen Seite der Metallplatte, die die Deckfolie 30 ausbildet. Das freie Ende 32 weist die zweite kurze Kante 30b der Deckfolie 30 auf. In der Umfangsrichtung B ist das freie Ende 32 von dem proximalen Ende des feststehenden Endes 31 beabstandet und dem proximalen Ende des feststehenden Endes 31 zugewandt. Somit ist die Deckfolie 30 ein kreisringförmiger Körper, von welchem ein Teil in der Umfangsrichtung ausgeschnitten ist.
Das feststehende Ende 31 weist Aussparungsabschnitte 31a und einen Einsetzplattenabschnitt 31b auf. Die Aussparungsabschnitte 31a sind ausgebildet, indem Teile der in der Axialrichtung A entgegengesetzten Enden des feststehenden Endes 31 ausgeschnitten werden. Einer der Aussparungsabschnitte 31a ist ausgebildet, indem ein Teil der ersten langen Kante 30a und ein Teil der ersten kurzen Kante 30b ausgeschnitten werden. Der andere Aussparungsabschnitt 31a ist ausgebildet, indem ein Teil der zweiten langen Kante 30a und ein Teil der ersten kurzen Kante 30b ausgeschnitten werden. Jeder Aussparungsabschnitt 31a weist eine erste Aussparungskante 311a und eine zweite Aussparungskante 312a auf. Die erste Aussparungskante 311a erstreckt sich in der Radialrichtung C. Die zweite Aussparungskante 312a ist durchgängig mit der ersten Aussparungskante 311a. Die zweite Aussparungskante 312a erstreckt sich in der Axialrichtung A. Die ersten Aussparungskanten 311a der Aussparungsabschnitte 31a bilden die entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A des Einsetzplattenabschnitts 31b aus. Der Einsetzplattenabschnitt 31b weist die erste kurze Kante 30b auf, welche die Aussparungsabschnitte 31a aufweist.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Einsetzplattenabschnitt 31b der Deckfolie 30 in einer der Haltenuten 20b eingesetzt. Die Deckfolie 30 weist den Einsetzplattenabschnitt 31b auf, welcher in der Haltenut 20b eingesetzt ist und sich in der Axialrichtung A erstreckt.
Höckerfolie
Die drei Höckerfolien 40 sind zwischen dem Lagergehäuse 20 und der Deckfolie 30 angeordnet. Die drei Höckerfolien 40 sind bei bestimmten Intervallen in der Umfangsrichtung B angeordnet. Die Dicke jeder Höckerfolie 40 ist weniger als die Dicke der Deckfolie 30.
Wie in 3 gezeigt ist, ist jede Höckerfolie 40 ausgebildet, indem eine flexible längliche Metallplatte im Wesentlichen in eine Bogenform gebogen wird. Jede Höckerfolie 40 weist zwei lange Kanten 40a und zwei kurze Kanten 40b auf. Die Richtung der kurzen Seite von jeder Höckerfolie 40 stimmt mit der Axialrichtung A des Lagergehäuses 20 überein. Die Länge zwischen den zwei langen Kanten 40a ist kürzer als die Länge in der Axialrichtung A des Lagergehäuses 20. Die Länge zwischen den zwei langen Kanten 40a ist kürzer als die Länge zwischen den zwei langen Kanten 30a der Deckfolie 30. Die Metallplatte, die jede Höckerfolie 40 ausbildet, ist beispielsweise aus Edelstahl oder einer Nickellegierung der Art Inconel (R) gemacht.
Jede Höckerfolie 40 weist ein feststehendes Ende 41 und ein freies Ende 42 auf. Das feststehende Ende 41 ist ein Ende in der Richtung der langen Seite der Metallplatte, die die Höckerfolie 40 ausbildet. Das feststehende Ende 41 weist eine der kurzen Kanten 40b der Höckerfolie 40 auf. Das freie Ende 42 ist das andere Ende in der Richtung der langen Seite der Metallplatte, die die Höckerfolie 40 ausbildet. Das freie Ende 42 weist die andere kurze Kante 40b der Höckerfolie 40 auf.
Wie in 2 gezeigt ist, hat jede Höckerfolie 40 mehrere Täler 43, welche die Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 berühren. Die Täler 43 erstrecken sich entlang der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Jede Höckerfolie 40 hat mehrere Spitzen 44, welche die Außenumfangsfläche der Deckfolie 30 berühren. Die Spitzen 44 stehen weg von der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20 vor. Jede Spitze 44 ist bogenförmig gekrümmt, um sich in Richtung der Außenumfangsfläche der Deckfolie 30 zu wölben. Jede Höckerfolie 40 hat eine Wellenform, bei welcher die Täler 43 und die Spitzen 44 in der Umfangsrichtung B abwechselnd angeordnet sind. Jede Höckerfolie 40 hat eine Konfiguration, in welcher die Täler 43 und die Spitzen 44 von dem feststehenden Ende 41 zu dem freien Ende 42 abwechselnd angeordnet sind. Das feststehende Ende 41 und das freie Ende 42 sind jeweils durchgängig mit den Spitzen 44.
Wie in 4 gezeigt ist, weist das feststehende Ende 41 jeder Höckerfolie 40 einen Einsetzplattenabschnitt 41a auf. Der Einsetzplattenabschnitt 41a erstreckt sich in der Axialrichtung A. Der Einsetzplattenabschnitt 41a weist einen ersten Bereich 411a, einen zweiten Bereich 412a, und gebogene Plattenabschnitte 41b auf. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b sind bei den entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A des Einsetzplattenabschnitts 41a angeordnet. Der Abschnitt, der den ersten Bereich 411a und den zweiten Bereich 412a aufweist, ist bei Betrachtung in der Axialrichtung A L-förmig. Der erste Bereich 411a ist durchgängig mit einer der Spitzen 44. Der erste Bereich 411a hat eine Dicke in der Radialrichtung C. Der erste Bereich 411a erstreckt sich in der Axialrichtung A.
Der zweite Bereich 412a erstreckt sich von der Kante des ersten Bereichs 411a auf der Seite, die entgegengesetzt zu der Spitze 44 ist, in der Radialrichtung C nach außen. Der zweite Bereich 412a erstreckt sich in der Axialrichtung A. Der zweite Bereich 412a weist eine der kurzen Kanten 40b der Höckerfolie 40 auf.
Wie in 3 und 4 gezeigt ist, sind die gebogenen Plattenabschnitte 41b bei den entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A des zweiten Bereichs 412a vorgesehen. Der zweite Bereich 412a weist bei den entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A Aussparungsabschnitte 413a auf. Die Aussparungsabschnitte 413a sind in Teilen des zweiten Bereichs 412a ausgebildet, die in der Umgebung des ersten Bereichs 411a sind. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b sind bezüglich des zweiten Bereichs 412a gebogen, um sich von den entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A des zweiten Bereichs 412a in der Umfangsrichtung B zu erstrecken. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b sind mit dem zweiten Bereich 412a einstückig ausgebildet. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b sind bezüglich eines Bereichs des Einsetzplattenabschnitts 41a gebogen, der anders als die gebogenen Plattenabschnitte 41b ist. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b erstrecken sich von den entgegengesetzten Enden des Einsetzplattenabschnitts 41a in der Umfangsrichtung B zu der gleichen Seite. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b erstrecken sich zudem in der Radialrichtung C. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b können an dem zweiten Bereich 412a beispielsweise durch Schweißen fixiert sein.
Wie in 4 gezeigt ist, weist jeder gebogene Plattenabschnitt 41b eine Endfläche 411b auf, die sich in der Radialrichtung C erstreckt. Die Endfläche 411b ist bündig mit einer der langen Kanten 40a der Höckerfolie 40. D. h., die Länge zwischen den zwei Endflächen 411b der Höckerfolie 40 ist gleich der Länge zwischen den zwei langen Kanten 40a der Höckerfolie 40. Der Erstreckungsbetrag der Endfläche 411b von dem zweiten Bereich 412a in der Umfangsrichtung B ist mindestens größer als die Dicke der Höckerfolie 40. In einer Richtung, die sowohl zu der Richtung, in welcher sich die Endfläche 411b von dem zweiten Bereich 412a erstreckt, als auch der Dickenrichtung des gebogenen Plattenabschnitts 41b senkrecht ist, ist die Länge der Endfläche 411b größer als die Dicke der Höckerfolie 40. Der gebogene Plattenabschnitt 41b hat eine Abmessung, sodass der gebogene Plattenabschnitt 41b in die Haltenut 20b eingesetzt werden kann.
Wie in 2 und 4 gezeigt ist, ist der Einsetzplattenabschnitt 41a jeder Höckerfolie 40 in der entsprechenden Haltenut 20b eingesetzt. Der zweite Bereich 412a und die gebogenen Plattenabschnitte 41b jeder Höckerfolie 40 sind in der entsprechenden Haltenut 20b eingesetzt. Die Höckerfolie 40 weist den Einsetzplattenabschnitt 41a auf, welcher in der Haltenut 20b eingesetzt ist und sich in der Axialrichtung A erstreckt. Der Einsetzplattenabschnitt 41a von einer der drei Höckerfolien 40 ist zusammen mit dem Einsetzplattenabschnitt 31b der Deckfolie in einer der Haltenuten 20b eingesetzt. Die Einsetzplattenabschnitte 41a der verbleibenden zwei Höckerfolien 40 sind entsprechend in den verbleibenden zwei Haltenuten 20b eingesetzt. Wie für die Höckerfolien 40, die in der Umfangsrichtung B benachbart zueinander sind, ist das freie Ende 42 von einer der Höckerfolien 40 um einen bestimmten Abstand von dem feststehenden Ende 41 der anderen Höckerfolie 40 beabstandet. Die drei Höckerfolien 40 sind in der Radialrichtung C der Deckfolie 30 außerhalb angeordnet. Die drei Höckerfolien 40 stützen die Deckfolie 30 zwischen dem Lagergehäuse 20 und der Deckfolie 30 elastisch ab.
Rückhalteelement
Wie in 3 gezeigt ist, hat jedes Rückhalteelement 50 eine kreisförmige und kreisringförmige Form. Der Innendurchmesser jedes Rückhalteelements 50 ist gleich dem Außendurchmesser der Zylinderfläche 20d des Lagergehäuses 20. In der Axialrichtung A ist eines der Rückhalteelemente 50 in die Aussparungsnut 20c eingepasst, die in dem ersten Endabschnitt 21 des Lagergehäuses 20 ausgebildet ist. In der Axialrichtung A ist das andere Rückhalteelement 50 in die Aussparungsnut 20c eingepasst, die in dem zweiten Endabschnitt 22 des Lagergehäuses 20 ausgebildet ist. Jedes Rückhalteelement 50 berührt die entsprechende Kreisringfläche 20e. Jedes Rückhalteelement 50 ist den entsprechenden Haltenuten 20b zugewandt, welche in der Kreisringfläche 20e in der Axialrichtung A offen sind. Die Rückhalteelemente 50 sind an dem Lagergehäuse 20 durch Befestigungsmittel (nicht gezeigt) fixiert.
Wie in 3 und 5 gezeigt ist, ist jedes Rückhalteelement 50 in der Axialrichtung A dem Einsetzplattenabschnitt 31b der Deckfolie 30 und den Einsetzplattenabschnitten 41a der Höckerfolien 40 zugewandt. Jedes Rückhalteelement 50 ist einem Teil der gebogenen Plattenabschnitte 41b in der Axialrichtung A zugewandt. Jedes Rückhalteelement 50 ist ein Rückhalteabschnitt, der der Deckfolie 30 und den Höckerfolien 40 in der Axialrichtung A zugewandt ist und verhindert, dass die Deckfolie 30 und die Höckerfolien 40 aus dem Lagergehäuse 20 gelöst werden.
Wie in 6 gezeigt ist, weist jedes Rückhalteelement 50 eine zugewandte Fläche 50a auf, die den Einsetzplattenabschnitten 31b, 41a in der Axialrichtung A zugewandt ist. Die zugewandte Fläche 50a ist eine Fläche, die sich in der Radialrichtung C erstreckt. Die zugewandte Fläche 50a erstreckt sich in einer Richtung, die senkrecht zu der Achse des Lagergehäuses 20 ist. In der Axialrichtung A ist ein Abstand L1 zwischen den zwei zugewandten Flächen 50a länger als eine Länge L2 zwischen den Endflächen 411b der zwei gebogenen Plattenabschnitte 41b. D. h., der Abstand L1 zwischen den zwei zugewandten Flächen 50a ist in der Axialrichtung A länger als die Länge L2 des Einsetzplattenabschnitts 41a. Die zugewandten Flächen 50a der Rückhalteelemente 50 sind parallel zu den Endflächen 411b der gebogenen Plattenabschnitte 41b. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b erstrecken sich somit entlang von den zugewandten Flächen 50a.
Betrieb der ersten Ausführungsform
Der Betrieb der ersten Ausführungsform wird jetzt beschrieben. Wie in 2 gezeigt ist, wird, wenn die Drehwelle 103 in einer Drehrichtung D dreht und die Drehzahl der Drehwelle 103 eine bestimmte Drehzahl erreicht, ein Luftfilm 105 zwischen der Drehwelle 103 und der Deckfolie 30 ausgebildet. Dies trennt die Drehwelle 103 von der Deckfolie 30. Die Drehwelle 103 wird durch den Luftfilm 105 in einem Zustand abgestützt, in dem sie in der Radialrichtung Rd von der Deckfolie 30 getrennt ist.
Während die Drehwelle 103 dreht, kann die Drehwelle 103 bezüglich der Achse des Lagergehäuses 20 geneigt sein. Falls die Drehwelle 103 bezüglich der Achse des Lagergehäuses 20 geneigt ist, ist die Dicke des Luftfilms 105 in der Axialrichtung A ungleichmäßig. In der Axialrichtung A ist ein Staudruck in der Radialrichtung Rd, der durch den Luftfilm 105 erzeugt wird, bei manchen Gebieten niedrig und bei anderen Gebieten hoch. Somit nimmt mindestens eine von der Deckfolie 30 oder dem Satz der Höckerfolien 40 eine Bewegungskraft auf, die in der Axialrichtung A wirkt. Dies bewirkt, dass mindestens eine von der Deckfolie 30 und dem Satz der Höckerfolien 40 mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird.
Zudem ist in der vorliegenden Ausführungsform die Dicke der Höckerfolien 40 weniger als die Dicke der Deckfolie 30. Falls die Höckerfolien 40 nicht die gebogenen Plattenabschnitte 41b haben und die Dicke der Höckerfolien 40 weniger als die Dicke der Deckfolie 30 ist, kann der Verschleiß, der durch einen Kontakt zwischen den Höckerfolien 40 und den Rückhalteelementen 50 verursacht wird, größer als der Verschleiß sein, der durch einen Kontakt zwischen der Deckfolie 30 und den Rückhalteelementen 50 verursacht wird.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die gebogenen Plattenabschnitte 41b in Flächenkontakt mit den zugewandten Flächen 50a. Dies gewährleistet eine ausreichende Kontaktfläche zwischen jeder Höckerfolie 40 und den Rückhalteelementen 50. Dies verringert den Kontaktdruck zwischen den Höckerfolien 40 und den Rückhalteelementen 50. Somit wird der Verschleiß verringert, der durch einen Kontakt zwischen den Höckerfolien 40 und dem Rückhalteelement 50 verursacht wird, sogar wenn die Höckerfolien 40 mehr als notwendig gegen die Rückhalteelemente 50 gepresst werden.
Vorteile der ersten Ausführungsform
Die vorliegende Ausführungsform hat die folgenden Vorteile.

(1-1) Die gebogenen Plattenabschnitte 41b sind in Flächenkontakt mit den zugewandten Flächen 50a. Dies gewährleistet eine ausreichende Kontaktfläche zwischen den Höckerfolien 40 und den Rückhalteelementen 50. Dies verringert den Kontaktdruck zwischen den Höckerfolien 40 und den Rückhalteelementen 50. Somit wird der Verschleiß der Höckerfolien 40 und des Rückhalteelements 50 verringert, sogar wenn die Höckerfolien 40 mehr als notwendig gegen die Rückhalteelemente 50 gepresst werden.
(1-2) Falls die Höckerfolien 40 nicht die gebogenen Plattenabschnitte 41b haben und die Dicke der Höckerfolien 40 weniger als die Dicke der Deckfolie 30 ist, kann der Verschleiß, der durch einen Kontakt zwischen den Höckerfolien 40 und den Rückhalteelementen 50 verursacht wird, größer als der Verschleiß sein, der durch einen Kontakt zwischen der Deckfolie 30 und den Rückhalteelementen 50 verursacht wird.

In dieser Hinsicht weist jede Höckerfolie 40 der vorliegenden Ausführungsform bei dem Einsetzplattenabschnitt 41a die gebogenen Plattenabschnitte 41b auf. Dies verringert weiter wirksam den Verschleiß, der durch einen Kontakt zwischen den Höckerfolien 40 und den Rückhalteelementen 50 verursacht wird.
(1-3) Die gebogenen Plattenabschnitte 41b erstrecken sich von den entgegengesetzten Enden des Einsetzplattenabschnitts 41a in der Umfangsrichtung B zu der gleichen Seite. Somit wird im Vergleich zu einem Fall, bei welchem sich die gebogenen Plattenabschnitte 41b von dem Einsetzplattenabschnitt 41a zu unterschiedlichen Seiten erstrecken, die Breite der Haltenut 20b in der Umfangsrichtung B verringert. Somit wird der Betrag einer spanenden Bearbeitung des Lagergehäuses 20 verringert, was eine Verringerung der Festigkeit des Folienlagers 20 begrenzt.
Zweite Ausführungsform
Ein Folienlager gemäß einer zweiten Ausführungsform wird jetzt in Bezug auf 7 und 8 beschrieben. Jenen Komponenten, die gleich wie die entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform sind, werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und ausführliche Erläuterungen werden weggelassen.
Gebogener Plattenabschnitt
Wie in 7 gezeigt ist, ist ein Winkel θ1, der zwischen jedem gebogenen Plattenabschnitt 41b und dem zweiten Bereich 412a ausgebildet ist, ein stumpfer Winkel. Jeder gebogene Plattenabschnitt 41b ist mit dem zweiten Bereich 412a verbunden, um mit dem zweiten Bereich 412a einen stumpfen Winkel auszubilden. Der zweite Bereich 412a ist ein Hauptplattenabschnitt, der sich in der Haltenut 20b befindet und in der Axialrichtung A erstreckt. Der Einsetzplattenabschnitt 41a weist den zweiten Bereich 412a auf, welcher ein Hauptplattenabschnitt ist, der sich in der Haltenut 20b befindet und in der Axialrichtung A erstreckt.
In der Axialrichtung A ist der Abstand L1 zwischen den zwei zugewandten Flächen 50a länger als eine Länge L3 zwischen den Spitzen der zwei gebogenen Plattenabschnitte 41b. D. h., in der Axialrichtung A ist der Abstand L1 zwischen den zwei zugewandten Flächen 50a länger als die Länge L3 des Einsetzplattenabschnitts 41a.
Ein gebogener Abschnitt 45 ist bei der Grenze zwischen dem zweiten Bereich 412a und jedem gebogenen Plattenabschnitt 41b ausgebildet. Der gebogene Abschnitt 45 hat eine Federstruktur. Der Winkel θ1, der in 7 gezeigt ist, ist ein Winkel, bevor die Höckerfolie 40 und die Rückhalteelemente 50 einander berühren.
Wie in 8 gezeigt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der gebogene Plattenabschnitt 41b gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird, der Winkel θ2, der zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und dem zweiten Bereich 412a ausgebildet wird, kleiner als der Winkel θ1. Wenn die Höckerfolie 40 durchgängig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird, wird der gebogene Plattenabschnitt 41b weiter gebogen, sodass die Fläche des gebogenen Plattenabschnitts 41b, die die zugewandte Fläche 50a des Rückhalteelements 50 berührt, zunimmt.
8 zeigt einen Zustand, in welchem ein Teil des gebogenen Plattenabschnitts 41b in Flächenkontakt mit der zugewandten Fläche 50a des Rückhalteelements 50 ist. Falls in diesem Zustand die Höckerfolie 40 durchgängig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird, wird der gebogene Plattenabschnitt 41b schließlich verformt, um sich entlang der zugewandten Fläche 50a des Rückhalteelements 50 zu erstrecken, sodass der Winkel θ2 zu 90 Grad wird. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Material der Höckerfolien 40, die Dicke der Höckerfolien 40, die Steifigkeit der gebogenen Plattenabschnitte 41b und der Winkel θ1 so angepasst, dass die Fläche des gebogenen Plattenabschnitts 41b, der die zugewandte Fläche 50a des Rückhalteelements 50 berührt, zunimmt, sowie die Höckerfolie 40 gegen die zugewandte Fläche 50a des Rückhalteelements 50 gepresst wird. Sogar wenn die Höckerfolie 40 durchgängig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird, muss der gebogene Plattenabschnitt 41b nicht notwendigerweise zu einem Zustand gebogen werden, in dem er sich entlang der zugewandten Fläche 50a erstreckt.
Betrieb der zweiten Ausführungsform
Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform wird jetzt beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform hat der gebogene Abschnitt 45 zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und dem zweiten Bereich 412a eine Federstruktur. Somit wird die Last, die auf die Höckerfolie 40 und das Rückhalteelement 50 aufgebracht wird, durch die Elastizität des gebogenen Abschnitts 45 absorbiert, sogar wenn die Höckerfolie 40 mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird. Dies verringert den Kontaktdruck zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 und verringert somit den Verschleiß, der durch den Kontakt zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 verursacht wird.
Vorteile der zweiten Ausführungsform
Die vorliegende Ausführungsform hat die folgenden Vorteile.

(2-1) Der gebogene Abschnitt 45 zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und dem zweiten Bereich 412a hat eine Federstruktur. Somit wird die Last, die auf die Höckerfolie 40 und das Rückhalteelement 50 aufgebracht wird, durch die Elastizität des gebogenen Abschnitts 45 absorbiert, sogar wenn die Höckerfolie 40 mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird. Dies verringert den Kontaktdruck zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 und verringert somit den Verschleiß, der durch den Kontakt zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 verursacht wird.
(2-2) Wenn die Höckerfolie 40 durchgängig gegen die Rückhalteelemente 50 gepresst wird, wird der gebogene Plattenabschnitt 41b weiter gebogen, sodass die Fläche des gebogenen Plattenabschnitts 41b, der die zugewandte Fläche 50a des Rückhalteelements 50 berührt, zunimmt. Dies gewährleistet eine ausreichende Kontaktfläche zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50. Somit wird der Kontaktdruck zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 verringert, sowie die Kontaktfläche zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und der zugewandten Fläche 50a zunimmt. Dies verringert ferner den Verschleiß, der durch den Kontakt zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 verursacht wird.

Dritte Ausführungsform
Ein Folienlager gemäß einer dritten Ausführungsform wird jetzt in Bezug auf 9 beschrieben. Jenen Komponenten, die gleich wie die entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform sind, werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und ausführliche Erläuterungen werden weggelassen.
Pufferabschnitt
Wie in 9 gezeigt ist, weist der Einsetzplattenabschnitt 41a jeder Höckerfolie 40 Pufferabschnitte 41c auf. Jeder Pufferabschnitt 41c ist ein plattenförmiger Abschnitt, der mit dem zweiten Bereich 412a und dem gebogenen Plattenabschnitt 41b verbunden ist. Der zweite Bereich 412a ist ein Hauptplattenabschnitt, der sich in der Haltenut 20b befindet und in der Axialrichtung A erstreckt. Der Einsetzplattenabschnitt 41a weist die gebogenen Plattenabschnitte 41b, den zweiten Bereich 412a und die Pufferabschnitte 41c auf. Ein Winkel θ3, der zwischen dem Pufferabschnitt 41c und dem zweiten Bereich 412a ausgebildet wird, ist ein stumpfer Winkel. Ein Winkel θ4, der zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und dem Pufferabschnitt 41c ausgebildet wird, ist ein stumpfer Winkel. Die Winkel θ3, θ4, die in 9 gezeigt sind, sind Winkel, bevor die Höckerfolie 40 und die Rückhalteelemente 50 einander berühren. Ein gebogener Abschnitt 47 ist bei der Grenze zwischen dem zweiten Bereich 412a und dem Pufferabschnitt 41c ausgebildet. Der gebogene Abschnitt 47 hat eine Federstruktur. Ein gebogener Abschnitt 48 ist bei der Grenze zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und dem Pufferabschnitt 41c ausgebildet. Der gebogene Abschnitt 48 hat eine Federstruktur. Auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erstreckt sich der gebogene Plattenabschnitt 41b entlang der zugewandten Fläche 50a.
In der Axialrichtung A ist der Abstand L1 zwischen den zwei zugewandten Flächen 50a länger als eine Länge L4 zwischen den Endflächen 411b der zwei gebogenen Plattenabschnitte 41b. Das heißt, in der Axialrichtung A ist der Abstand L1 zwischen den zwei zugewandten Flächen 50a länger als die Länge L4 des Einsetzplattenabschnitts 41a. Der Pufferabschnitt 41c ist von der zugewandten Fläche 50a getrennt. Daher ist ein bestimmter Raum S zwischen dem Pufferabschnitt 41c und der zugewandten Fläche 50a ausgebildet.
Betrieb der dritten Ausführungsform
Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform wird jetzt beschrieben. Wenn die Höckerfolie 40 mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird, gelangt die Endfläche 411b des gebogenen Plattenabschnitts 41b in Kontakt mit der zugewandten Fläche 50a. Wenn der gebogene Plattenabschnitt 41b weiter gegen die zugewandte Fläche 50a gepresst wird, nehmen die Winkel θ3, θ4 zu. Der Pufferabschnitt 41c ist zwischen dem zweiten Bereich 412a und dem gebogenen Plattenabschnitt 41b vorgesehen, sodass die Winkel θ3, θ4 aufgrund eines Kontakts zwischen der zugewandten Fläche 50a und dem gebogenen Plattenabschnitt 41b geändert werden.
Sogar wenn die Höckerfolie 40 mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird, verringert der Flächenkontakt zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und der zugewandten Fläche 50a den Kontaktdruck zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50.
Zudem haben der gebogene Abschnitt 47 zwischen dem zweiten Bereich 412a und dem Pufferabschnitt 41c und der gebogene Abschnitt 48 zwischen dem Pufferabschnitt 41c und dem gebogenen Plattenabschnitt 41b jeweils eine Federstruktur. Somit wird die Last, die auf die Höckerfolie 40 und das Rückhalteelement 50 aufgebracht wird, durch die Elastizität der zwei gebogenen Abschnitte 47, 48 absorbiert, sogar wenn die Höckerfolie 40 mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird. Zusätzlich zu dem Flächenkontakt zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und der zugewandten Fläche 50a verringert eine elastische Verformung der zwei gebogenen Abschnitte 47, 48 somit weiter den Verschleiß, der durch einen Kontakt zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 verursacht wird.
Vorteil der dritten Ausführungsform
Die vorliegende Ausführungsform hat die folgenden Vorteile.

(3-1) Sogar wenn die Höckerfolie 40 mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird, verringert der Flächenkontakt zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und der zugewandten Fläche 50a den Kontaktdruck zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50.

Zudem haben der gebogene Abschnitt 47 zwischen dem zweiten Bereich 412a und dem Pufferabschnitt 41c und der gebogene Abschnitt 48 zwischen dem Pufferabschnitt 41c und dem gebogenen Plattenabschnitt 41b jeweils eine Federstruktur. Somit wird die Last, die auf die Höckerfolie 40 und das Rückhalteelement 50 aufgebracht wird, durch die Elastizität der zwei gebogenen Abschnitte 47, 48 absorbiert, sogar wenn die Höckerfolie 40 mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird. Zusätzlich zu dem Flächenkontakt zwischen dem gebogenen Plattenabschnitt 41b und der zugewandten Fläche 50a verringert eine elastische Verformung der zwei gebogenen Abschnitte 47, 48 somit weiter den Verschleiß, der durch einen Kontakt zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 verursacht wird.
Modifikationen
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können wie folgt modifiziert werden. Die oben beschriebenen Ausführungsformen und die folgenden Modifikationen können kombiniert werden, solange die kombinierten Modifikationen technisch konsistent zueinander verbleiben.
Die gebogenen Plattenabschnitte 41b können sich von den entgegengesetzten Enden des Einsetzplattenabschnitts 41a in der Umfangsrichtung B zu den entgegengesetzten Seiten erstrecken.
Wie in 10 gezeigt ist, kann der gebogene Plattenabschnitt 41b mit dem ersten Bereich 411a des Einsetzplattenabschnitts 41a einstückig ausgebildet sein. Der gebogene Plattenabschnitt 41b ist bezüglich des ersten Bereichs 411a gebogen, um sich von dem ersten Bereich 411a in der Radialrichtung C zu erstrecken. Der Erstreckungsbetrag der Endfläche 411b von dem ersten Bereich 411a in der Radialrichtung C ist mindestens größer als die Dicke der Höckerfolie 40 gemacht. In einer Richtung, die sowohl zu der Richtung, in welcher sich die Endfläche 411b von dem ersten Bereich 411a erstreckt, als auch der Dickenrichtung des gebogenen Plattenabschnitts 41b senkrecht ist, ist die Länge der Endfläche 411b größer als die Dicke der Höckerfolie 40 gemacht. Die gebogenen Plattenabschnitte 41b können an dem ersten Bereich 411a beispielsweise durch Schweißen fixiert sein.
Wie in 11 gezeigt ist, kann der Einsetzplattenabschnitt 31b der Deckfolie 30 gebogene Plattenabschnitte 31c aufweisen, welche sich entlang der zugewandten Flächen 50a der Rückhalteelemente 50 erstrecken. Der Einsetzplattenabschnitt 31b kann gebogene Plattenabschnitte 31c aufweisen. In dieser Modifikation sind die gebogenen Plattenabschnitte 31c bei den entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A des Einsetzplattenabschnitts 31b vorgesehen. Jeder gebogene Plattenabschnitt 31c weist eine Endfläche 311c auf. Die Endfläche 311c erstreckt sich parallel zu der zugewandten Fläche 50a des Rückhalteelements 50. In dieser Modifikation müssen die gebogenen Plattenabschnitte 31c, 41b einander in der Axialrichtung A nicht notwendigerweise überlappen.
In der Axialrichtung A kann die Länge zwischen den Endflächen 311c der zwei gebogenen Plattenabschnitte 31c gleich der Länge L2 sein. Das heißt, in der Axialrichtung A ist der Abstand L1 zwischen den zwei zugewandten Flächen 50a länger als die Länge L2 des Einsetzplattenabschnitts 31b. Die Länge des Einsetzplattenabschnitts 31b kann unterschiedlich von der Länge L2 sein. Falls der Abstand L1 länger als die Länge des Einsetzplattenabschnitts 31b ist, kann die Länge des Einsetzplattenabschnitts 31b geändert werden.
In der oben beschriebenen Modifikation, die in 11 gezeigt ist, dient, wenn der Einsetzplattenabschnitt 31b die gebogenen Plattenabschnitte 31c aufweist, ein Abschnitt des Einsetzplattenabschnitts 31b, der sich in der Haltenut 20b befindet und in der Axialrichtung A erstreckt, als der Hauptplattenabschnitt des Einsetzplattenabschnitts 31b. Jeder gebogene Plattenabschnitt 31c kann mit dem Hauptplattenabschnitt verbunden sein, um mit dem Hauptplattenabschnitt des Einsetzplattenabschnitts 31b einen stumpfen Winkel auszubilden.
In der oben beschriebenen Modifikation, die in 11 gezeigt ist, kann der Einsetzplattenabschnitt 31b die gleiche Konfiguration wie der Pufferabschnitt 41c haben, der in der dritten Ausführungsform beschrieben ist.
Die gebogenen Plattenabschnitte 41b der Höckerfolie 40 können weggelassen sein und die Deckfolie 30 kann die gebogenen Plattenabschnitte 31c haben. Das heißt, es ist ausreichend, falls mindestens einer von dem Einsetzplattenabschnitt 31b der Deckfolie 30 oder dem Einsetzplattenabschnitt 41a der Höckerfolie 40 die gebogenen Plattenabschnitte 31c, 41b aufweist. Falls mindestens einer der gebogenen Plattenabschnitte 31c, 41b vorgesehen ist, wird der Verschleiß verringert, der durch einen Kontakt zwischen dem Rückhalteelement 50 und mindestens einer von der Deckfolie 30 und der Höckerfolie 40 verursacht wird.
Die Dicke der Höckerfolie 40 kann gleich der Dicke der Deckfolie 30 sein. Die Dicke der Deckfolie 30 kann kleiner als jene der Höckerfolie 40 sein.
Das feststehende Ende 31 der Deckfolie 30 muss nicht notwendigerweise den Aussparungsabschnitt 31a haben.
Wenn die zwei Rückhalteelemente 50 an dem Lagergehäuse 20 fixiert sind, können die gebogenen Plattenabschnitte 41b bereits in Kontakt mit den zugewandten Flächen 50a der Rückhalteelemente 50 sein.
Die Positionen der Aussparungsnuten 20c können in der Radialrichtung C geändert werden, falls die Rückhalteelemente 50 an den Aussparungsnuten 20c befestigt werden können.
Die zwei Rückhalteelemente 50 können wie folgt modifiziert werden. In der folgenden Beschreibung sind die Aussparungsnuten 20c von dem Lagergehäuse 20 weggelassen.
Wie in 12 gezeigt ist, weist jedes Rückhalteelement 50 einen Hauptköper 51 und drei Fixierungsabschnitte 52 auf. Der Hauptkörper 51 ist kreisförmig und kreisringförmig. Der Außendurchmesser des Hauptkörpers 51 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Lagergehäuses 20. Der Innendurchmesser des Hauptkörpers 51 ist größer als der Außendurchmesser der Deckfolie 30.
Jeder Fixierungsabschnitt 52 steht von der Außenumfangsfläche des Hauptkörpers 51 in der Radialrichtung des Hauptkörpers 51 nach außen vor. Die Fixierungsabschnitte 52 sind bei bestimmten Intervallen in der Umfangsichtung des Hauptkörpers 51 an dem Hauptkörper 51 angeordnet. Die Fixierungsabschnitte 52 sind an dem Hauptkörper 51 angeordnet, um den Haltenuten 20b des Lagergehäuses 20 zu entsprechen.
Die zwei Rückhalteelemente 50 sind innerhalb des Lagergehäuses 20 angeordnet. Jeder Fixierungsabschnitt 52 ist in der entsprechenden Haltenute 20b angeordnet. Jeder Fixierungsabschnitt 52 ist in die entsprechende Haltenut 20b eingepresst. Das Rückhalteelement 50 ist somit an dem Lagergehäuse 20 fixiert. Die Außenumfangsfläche des Hauptkörpers 51 erstreckt sich entlang der Innenumfangsfläche 20a des Lagergehäuses 20. Der Hauptkörper 51 ist einem Teil des feststehenden Endes 31 der Deckfolie 30 und einem Teil des feststehenden Endes 41 der Höckerfolie 40 in der Axialrichtung A zugewandt. Der Hauptkörper 51 ist den Tälern 43 der Höckerfolie 40 in der Axialrichtung A zugewandt und ist einem Teil einer jeden Spitze 44 zugewandt. D.h., die zwei Rückhalteelemente 50 sind der Deckfolie 30 und den Höckerfolien 40 in der Axialrichtung A zugewandt.
Die Fixierungsabschnitte 52 von einem der Rückhalteelemente 50 sind von dem ersten Endabschnitt 21 des Lagergehäuses 20 in die Haltenuten 20b eingepresst. Die Fixierungsabschnitte 52 des anderen Rückhaltelements 50 sind von dem zweiten Endabschnitt 22 des Lagergehäuses 20 in die Haltenuten 20b eingepresst. Die Fixierungsabschnitte 52 der zwei Rückhaltelemente 50 ordnen die Einsetzplattenabschnitte 41a der Höckerfolien 40 in der Axialrichtung A dazwischen. In einer der Haltenuten 20b ordnen die Fixierungsabschnitte 52 der zwei Rückhalteelemente 50 zudem den Einsetzplattenabschnitt 31b der Deckfolie 30 in der Axialrichtung A dazwischen. Auf diese Weise verhindern die zwei Rückhalteelemente 50, dass die Deckfolie 30 und die Höckerfolien 40 aus dem Lagergehäuse 20 gelöst werden. Die Fixierungsabschnitte 52 weisen vorzugsweise zugewandte Flächen 52a auf, die den Einsetzplattenabschnitten 31b, 41a in der Axialrichtung A zugewandt sind. Die zugewandten Flächen 52a erstrecken sich in der Radialrichtung C.
Wie in 13 gezeigt ist, kann der Einsetzplattenabschnitt 41a beispielsweise nur bei einem Ende in der Axialrichtung A einen gebogenen Plattenabschnitt 41b aufweisen. Somit muss der Einsetzplattenabschnitt 41a nur bei mindestens einem der entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A den gebogenen Plattenabschnitt 41b aufweisen. Das Rückhalteelement 50, das dem anderen Ende des Einsetzplattenabschnittes 41a zugewandt ist, kann einen Rückhaltehauptkörper 55 und einen elastischen Abschnitt 56 aufweisen. Der Rückhaltehauptkörper 55 ist beispielsweise kreisförmig und kreisringförmig. Der elastische Abschnitt 56 befindet sich bei einem Abschnitt des Rückhaltehauptkörpers 55, der dem Einsetzplattenabschnitt 41a in der Axialrichtung A zugewandt ist. Der elastische Abschnitt 56 ist somit an dem Rückhaltehauptkörper 55 vorgesehen. Der elastische Abschnitt 56 ist beispielsweise ein Gummielement. Der elastische Abschnitt 56 ist elastisch verformbar. Der elastische Abschnitt 56 kann beispielsweise eine Plastikauftragsschicht sein, die ausgebildet ist, indem ein Abschnitt des Rückhaltehauptkörpers 55, der dem Einsetzplattenabschnitt 41a in der Axialrichtung A zugewandt ist, mit einem Plastik beschichtet wird. D.h., der elastische Abschnitt 56 kann eine beliebige Konfiguration haben, falls er an dem Rückhaltehauptkörper 55 vorgesehen ist und elastisch verformbar ist. Die Fläche des elastischen Abschnitts 56, die entgegengesetzt zu dem Rückhaltehauptkörper 55 ist, ist eine zugewandte Fläche 50a, welche dem Einsetzplattenabschnitt 41a zugewandt ist. Der elastische Abschnitt 56 weist somit die zugewandte Fläche 50a auf.
In der oben beschriebenen Konfiguration weist der elastische Abschnitt 56 die zugewandte Fläche 50a auf. Somit wird der Kontaktdruck zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 durch den elastischen Abschnitt 56 verringert, sogar wenn das Ende des Einsetzplattenabschnitts 41a, das nicht den gebogenen Plattenabschnitt 41b aufweist, mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird. Somit wird der Verschleiß der Höckerfolie 40 und des Rückhalteelements 50 verringert, sogar wenn der gebogene Plattenabschnitt 41b nicht bei einem der entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A des Einsetzplattenabschnitts 41a vorgesehen ist.
Wie in 14 gezeigt ist, kann der Einsetzplattenabschnitt 41a beispielsweise nur bei einem der entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A einen gebogenen Plattenabschnitt 41b aufweisen. Somit muss der Einsetzplattenabschnitt 41a nur bei mindestens einem der entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung A den gebogenen Plattenabschnitt 41b aufweisen. Eines der zwei Rückhalteelemente 50, das dem gebogenen Plattenabschnitt 41b in der Axialrichtung A zugewandt ist, kann aus einem nichtmagnetischem Material gemacht sein. Das nichtmagnetische Material ist beispielsweise Edelstahl oder Aluminium. Ferner kann das Rückhalteelement 50, das dem Ende des Einsetzplattenabschnittes 41a zugewandt ist, das nicht den gebogenen Plattenabschnitt 41b aufweist, aus einem magnetischen Material gemacht sein. Das magnetische Material ist beispielweise Edelstahl oder Eisen.
Das Rückhalteelement 50, das aus einem magnetischen Material gemacht ist, hat eine höhere Verschleißbeständigkeit als das Rückhalteelement 50, das aus einem nichtmagnetischen Material gemacht ist. Somit wird der Verschleiß des Rückhalteelements 50 verringert, sogar wenn beispielsweise das Ende des Einsetzplattenabschnitts 41a, das nicht den gebogenen Plattenabschnitt 41b aufweist, mehr als notwendig gegen das Rückhalteelement 50 gepresst wird. Daher wird das Verschleiß des Rückhalteelements 50 verringert, sogar wenn der gebogene Plattenabschnitt 41b nicht bei einem der entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung des Einsetzplattenabschnitts 41a vorgesehen ist.
Unter Berücksichtigung der Verschleißbeständigkeit ist es bevorzugt, dass das Rückhalteelement 50 aus einem magnetischem Material gemacht ist. Falls das Rückhalteelement 50 aus einem magnetischen Material gemacht ist, können die Spulen des Elektromotors 102 aufgrund des Einflusses des magnetischen Flusses, der durch das Rückhalteelement 50 erzeugt wird, Wärme erzeugen. Somit kann eines der zwei Rückhalteelemente 50, das näher an dem Elektromotor 102 ist, aus einem nichtmagnetischen Material gemacht sein. Jedoch ist die Verschleißbeständigkeit des Rückhalteelements 50, das aus einem nichtmagnetischen Material gemacht ist, niedriger als jene des Rückhalteelements 50, das aus einem magnetischen Material gemacht ist. Somit ist das Rückhalteelement 50, das aus einem nichtmagnetischen Material gemacht ist, den gebogenen Plattenabschnitten 41b in der Axialrichtung A zugewandt. Somit wird der Kontaktdruck zwischen den Höckerfolien 40 und dem Rückhalteelement 50 durch einen Flächenkontakt zwischen den gebogenen Plattenabschnitten 41b und der zugewandten Fläche 50a verringert, sogar wenn des Rückhalteelement 50, das nahe an dem Elektromotor 102 ist, aus einem nichtmagnetischem Material gemacht ist. Dies verringert den Verschleiß, der durch den Kontakt zwischen der Höckerfolie 40 und dem Rückhalteelement 50 verursacht wird.
In der Modifikation, die in 12 gezeigt ist, können die Hauptkörper 51 weggelassen sein und nur die Fixierungsabschnitte 52, welche in die Haltenuten 20b eingepresst sind, können als Rückhalteabschnitte verwendet werden.
Die Aussparungsnuten 20c des Lagergehäuses 20 können weggelassen sein und die zwei Rückhalteelemente 50 können an den entgegengesetzten Endflächen in der Axialrichtung A des Lagergehäuses 20 fixiert sein. Die Rückhalteelemente 50 können die Haltenuten 20b in der Axialrichtung A abdecken und zugewandte Flächen aufweisen, die den Einsetzplattenabschnitten 31b, 41a zugewandt sind. In dieser Modifikation können die Rückhalteelemente 50 an dem Lagergehäuse 20 beispielsweise durch Schrauben oder einen Kleber fixiert sein. In Kürze können die Rückhalteelemente 50 an dem Lagergehäuse 20 durch beliebige Mittel fixiert sein. Die Rückhalteelemente 50 können Sicherungsringe sein.
Eines der zwei Rückhaltelemente 50 kann weggelassen sein. In diesem Fall sind die Abschnitte der Haltenuten 20b, die bei dem ersten Endabschnitt 21 oder dem zweiten Endabschnitt 22 des Lagergehäuses 20 offen sind, vorzugsweise geschlossen. Die Öffnung der Haltenuten 20b kann durch einen Teil des Lagergehäuses 20 geschlossen sein. In diesem Fall kann der Abschnitt des Lagergehäuses 20, der die Öffnung der Haltenuten 20b schließt, ein Rückhalteabschnitt sein. In anderen Worten kann das Lagergehäuse 20 einen Rückhalteabschnitt aufweisen. Der Rückhalteabschnitt des Lagergehäuses 20 weist eine zugewandte Fläche auf, die den Einsetzplattenabschnitten 31b, 41a in der Axialrichtung A zugewandt ist.
Die zugewandten Flächen 50a müssen sich nicht notwendigerweise in einer Richtung erstrecken, die senkrecht zu der Achse des Lagergehäuses 20 ist. Die zugewandten Flächen 50a können bezüglich der Achse des Lagergehäuses 20 geneigt sein, falls sich die zugewandten Flächen 50a in der Radialrichtung C erstrecken.
In der dargestellten Ausführungsform werden drei Höckerfolien 40 eingesetzt. Jedoch kann eine einzelne im Wesentlichen kreisringförmige Höckerfolie 40 eingesetzt werden. In diesem Fall kann das Lagergehäuse 20 nur eine Haltenut 20b aufweisen.
Das Folienlager 10 muss nicht notwendigerweise die Drehwelle 103 des Zentrifugalverdichters 100 in der Radialrichtung Rd abstützen. Die Vorrichtung, in welcher das Folienlager 10 eingesetzt wird, kann geändert werden.
Verschiedene Änderungen der Form und von Einzelheiten können bei den obigen Beispielen gemacht werden, ohne von dem Kern und Umfang der Ansprüche und deren Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele sind lediglich zum Zweck der Beschreibung und nicht zum Zweck der Beschränkung. Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel werden als anwendbar auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen betrachtet. Geeignete Ergebnisse können erreicht werden, falls Abfolgen in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausgeführt werden und/oder falls Komponenten in einem beschriebenen System, einer Architektur, einer Vorrichtung oder einem Kreislauf unterschiedlich kombiniert werden und/oder durch andere Komponenten oder deren Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Umfang der Offenbarung ist nicht durch die ausführliche Beschreibung, sondern durch die Ansprüche und deren Äquivalente definiert. Alle Variationen innerhalb des Umfangs der Ansprüche und deren Äquivalente sind in der Offenbarung enthalten.
Ein Folienlager weist ein Lagergehäuse, eine Deckfolie, eine Höckerfolie und zwei Rückhalteabschnitte auf. Eine Haltenut ist in der Innenumfangsfläche des Lagergehäuses ausgebildet, um sich in einer Axialrichtung zu erstrecken. Die Deckfolie und die Höckerfolie weisen jeweils einen Einsetzplattenabschnitt auf, welcher in der Haltenut eingesetzt ist und sich in der Axialrichtung erstreckt. Jeder der Rückhalteabschnitte weist eine zugewandte Fläche auf, die dem Einsetzplattenabschnitt in der Axialrichtung zugewandt ist. In der Axialrichtung ist der Abstand zwischen den zugewandten Flächen der zwei Rückhalteabschnitte länger als die Länge des Einsetzplattenabschnitts. Mindestens einer der Einsetzplattenabschnitte weist einen gebogenen Plattenabschnitt auf, der gebogen ist, um die zugewandte Fläche zu berühren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 202257207 [0002]
JP 2022057207 A [0002]

Claims

Folienlager (10), das eine Drehwelle (103) in einer Radialrichtung abstützt, wobei das Folienlager (10) Folgendes aufweist: ein rohrförmiges Lagergehäuse (20), in welchem die Drehwelle (103) eingesetzt ist; eine dünne plattenförmige Deckfolie (30), die zwischen der Drehwelle (103) und dem Lagergehäuse (20) angeordnet ist; eine dünne plattenförmige Höckerfolie (40), die zwischen dem Lagergehäuse (20) und der Deckfolie (30) angeordnet ist, um die Deckfolie (30) elastisch abzustützen; und zwei Rückhalteabschnitte (50), die der Deckfolie (30) und der Höckerfolie (40) in einer Axialrichtung des Lagergehäuses (20) zugewandt sind und verhindern, dass die Deckfolie (30) und die Höckerfolie (40) aus dem Lagergehäuse (20) gelöst werden, wobei eine Haltenut (20b) in einer Innenumfangsfläche (20a) des Lagergehäuses (20) ausgebildet ist, um sich in der Axialrichtung zu erstrecken, die Deckfolie (30) und die Höckerfolie (40) jeweils einen Einsetzplattenabschnitt (31b, 41a) aufweisen, welcher in der Haltenut (20b) eingesetzt ist und sich in der Axialrichtung erstreckt, jeder der Rückhalteabschnitte (50) eine zugewandte Fläche (50a) aufweist, die dem Einsetzplattenabschnitt (31b, 41a) in der Axialrichtung zugewandt ist, in der Axialrichtung ein Abstand (L1) zwischen den zugewandten Flächen (50a) der zwei Rückhalteabschnitte (50) länger als eine Länge (L2, L3, L4) des Einsetzplattenabschnitts (31b, 41a) ist und mindestens einer von dem Einsetzplattenabschnitt (31b) der Deckfolie (30) und dem Einsetzplattenabschnitt (41a) der Höckerfolie (40) bei mindestens einem von entgegengesetzten Enden in der Axialrichtung einen gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) aufweist, wobei der gebogene Plattenabschnitt (31c, 41b) gebogen ist, um die entsprechende zugewandte Fläche (50a) zu berühren.
Folienlager (10) nach Anspruch 1, wobei sich der gebogene Plattenabschnitt (31c, 41b) entlang der entsprechenden zugewandten Fläche (50a) erstreckt.
Folienlager (10) nach Anspruch 1, wobei jede zugewandte Fläche (50a) sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu einer Achse des Lagergehäuses (20) ist, jeder Einsetzplattenabschnitt (31b, 41a) einen Hauptplattenabschnitt (412a) aufweist, der sich in der Haltenut (20b) befindet und in der Axialrichtung erstreckt, und der gebogene Plattenabschnitt (31c, 41b) mit dem entsprechenden Hauptplattenabschnitt (412a) so verbunden ist, dass der gebogene Plattenabschnitt (31c, 41b) und der entsprechende Hauptplattenabschnitt (412a) einen stumpfen Winkel ausbilden.
Folienlager (10) nach Anspruch 2, wobei der Einsetzplattenabschnitt (31b, 41a) Folgendes aufweist: den gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b); einen Hauptplattenabschnitt (412a), der sich in der Haltenut (20b) befindet und in der Axialrichtung erstreckt; und einen Pufferabschnitt (41c), der ein plattenförmiger Abschnitt ist, der mit dem Hauptplattenabschnitt (412a) und dem gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) verbunden ist, und der Pufferabschnitt (41c) zwischen dem Hauptplattenabschnitt (412a) und dem gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) so vorgesehen ist, dass ein Kontakt zwischen der zugewandten Fläche (50a) und dem gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) einen Winkel, der zwischen dem Pufferabschnitt (41c) und dem Hauptplattenabschnitt (412a) ausgebildet ist, und einen Winkel ändert, der zwischen dem Pufferabschnitt (41c) und dem gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) ausgebildet ist.
Folienlager (10) nach Anspruch 4, wobei ein Raum (S) zwischen dem Pufferabschnitt (41c) und der zugewandten Fläche (50a) ausgebildet ist.
Folienlager (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Dicke der Höckerfolie (40) weniger als eine Dicke der Deckfolie (30) ist und der gebogene Plattenabschnitt (41b) in dem Einsetzplattenabschnitt (41a) der Höckerfolie (40) vorgesehen ist.
Folienlager (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei jedes der entgegengesetzten Enden des Einsetzplattenabschnitts (31b, 41a) mit dem gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) versehen ist und die gebogenen Plattenabschnitte (31c, 41b) sich von dem Einsetzplattenabschnitt (31b, 41a) in einer Umfangsrichtung des Lagergehäuses (20) zu der gleichen Seite erstrecken.
Folienlager (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei nur eines der entgegengesetzten Enden des Einsetzplattenabschnitts (31b, 41a) mit dem gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) versehen ist, der Rückhalteabschnitt (50), der dem anderen entgegengesetzten Ende des Einsetzplattenabschnitts (31b, 41a) zugewandt ist, einen Rückhaltehauptkörper (55) und einen elastischen Abschnitt (56) aufweist, der an dem Rückhaltehauptkörper (55) vorgesehen ist und elastisch verformbar ist, und der elastische Abschnitt (56) die zugewandte Fläche (50a) aufweist.
Folienlager (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei nur eines der entgegengesetzten Enden des Einsetzplattenabschnitts (31b, 41a) mit dem gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) versehen ist, der Rückhalteabschnitt (50), der dem gebogenen Plattenabschnitt (31c, 41b) zugewandt ist, aus einem nichtmagnetischen Material gemacht ist und der Rückhalteabschnitt (50), der dem anderen entgegengesetzten Ende des Einsetzplattenabschnitts (31b, 41a) zugewandt ist, aus einem magnetischen Material gemacht ist.