JP2009174594A

JP2009174594A - 動圧気体軸受

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Publication number: JP2009174594A
Application number: JP2008011889A
Authority: JP
Inventors: Koji Horikawa; 浩司堀川
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2028-01-22
Also published as: JP4911048B2

Abstract

【課題】アンダーフォイルとアッパーフォイルとを有するフォイルと、このフォイル回転受圧部との間に形成される気体膜とを具備する動圧気体軸受において、アンダーフォイルとアッパーフォイルとの間の相対位置のずれを防止する。
【解決手段】軸を取り付ける対象である軸受部材と軸に設けた回転受圧部との間に設けられるフォイル部４を具備してなる動圧気体軸受において、前記フォイル部４に、軸の回転の際に気体膜を形成すべく前記回転受圧部との間に気体膜を形成するアッパーフォイル６と、このアッパーフォイル６と前記軸受部材との間に配してなり前記アッパーフォイル６を前記回転受圧部側に弾性付勢するアンダーフォイル５と、これらアッパーフォイル６及びアンダーフォイル５の縁部間を連結する連結部とを具備する構成を採用する。
【選択図】図２

Description

本発明は、航空機のエアサイクルマシン、ヘリウム液化装置の膨張タービン、自動車のターボチャージャ等の高速回転機械に使用される軸受に関し、特に、軸を取り付ける対象である軸受部材と軸に設けた回転受圧部との間に形成された気体膜により荷重を支持する動圧気体軸受に関する。

高速回転機械用に使用される軸受として、軸を取り付ける対象である軸受部材と軸に設けた回転受圧部との間に形成した楔状の空間により両部材間に薄い気体膜を生じさせ、この気体膜の潤滑作用により荷重を支持する動圧気体軸受が従来知られている。

このような従来の動圧気体軸受の一例として、軸受部材に係止された可撓性を有するフォイル部を設け、このフォイル部と前記回転受圧部との間における初期楔状空間から回転受圧部とフォイルの間隙に導入された気体の圧力により、フォイルが撓んで隣接する支持突起間に複数の楔状空間を繰り返し形成するようにする構成が考えられている。このような構成に用いられるフォイル部には、軸受部材に係止された環状のアンダーフォイルと、一部にうねり部を形成してなる環状のアッパーフォイルとを設け、このアッパーフォイルのうねり部と前記回転受圧部との間における初期楔状空間を形成する態様が従来考えられてきている（特許文献１参照）。
特開２００３−１４８４６１号公報

ところで、前記アッパーフォイル及びアンダーフォイルには、従来それぞれ別体に設けるようにしている。しかし、このような態様では、これらアッパーフォイルとアンダーフォイルとの間の位相がずれると、ばね定数が最も大きくなり空間の幅が最も小さくなる部位もまたずれるので、動圧気体軸受としての機能が損なわれてしまう不具合が発生しうる。

本発明は、以上に述べた課題を解決すべく構成するものである。

すなわち本発明に係る動圧気体軸受は、軸を取り付ける対象である軸受部材と軸に設けた回転受圧部との間に設けられるフォイル部を具備してなり、前記フォイル部が、軸の回転の際に気体膜を形成すべく前記回転受圧部との間に気体膜を形成するアッパーフォイルと、このアッパーフォイルと前記軸受部材との間に配してなり前記アッパーフォイルを前記回転受圧部側に弾性付勢するアンダーフォイルと、これらアッパーフォイル及びアンダーフォイルの縁部間を連結する連結部とを具備することを特徴とする。

このようなものであれば、前記連結部によりアッパーフォイル及びアンダーフォイルの縁部間を連結しているので、アッパーフォイルとアンダーフォイルとの間の相対位置がずれにくく、従って、これらの間の相対位置がずれることにより動圧機体軸受としての機能が損なわれる不具合の発生を抑えることができる。

前記アンダーフォイルを複数重合させるようにしている場合に有効な構成として、前記アッパーフォイルと複数のアンダーフォイルとを一体に形成しているものが挙げられる。このようなものであれば、アンダーフォイル同士を重合させつつ相互の位相あわせを行うことを容易に行えるからである。

一方、前記アッパーフォイルを複数重合させるようにしている場合に有効な構成として、前記アンダーフォイルと複数のアッパーフォイルとを一体に形成しているものが挙げられる。このようなものであれば、アッパーフォイル同士を重合させつつ相互の位相あわせを行うことを容易に行えるからである。

また、前記アンダーフォイル、前記アッパーフォイル、及び前記連結部を全て一体に形成しているものであれば、部品点数をさらに削減できる。

前記アンダーフォイルと前記アッパーフォイルとの連結強度を確保しつつ組立を容易に行えるようにするための態様として、前記アンダーフォイルと前記アッパーフォイルとを複数の連結部により連結するようにしているものが挙げられる。さらに、この複数の連結部間にピン等を挿入させることにより、フォイル部全体の位置決めを行わせるようにもできる。

また、前記アンダーフォイルにアッパーフォイルを回転受圧部側に向け付勢する機能を備えさせるための態様として、前記アンダーフォイルに、回転方向に直交する方向に延伸する突条を間欠的に複数設けているものが挙げられる。

前記アンダーフォイルのばね定数を下流側に向かうほど大きくするための態様として、前記連結部を前記アンダーフォイル又は前記アッパーフォイルの下流側端縁近傍に設けているものが挙げられる。

特に、前記アンダーフォイルに軸受部材に向けて突出するとともに弾性により突没可能な逆突起を設けているものであって、前記逆突起のばね定数を前記突条のばね定数よりも小さくしているものであれば、この逆突起を軸受部材の載置面に優先して当接させることにより、該載置面の不陸に対応させることができる。

また、軸を取り付ける対象である軸受部材と軸に設けた回転受圧部との間に設けられるフォイル部を具備してなり、前記フォイル部が、軸の回転の際に気体膜を形成すべく前記回転受圧部との間に気体膜を形成するフォイル本体と、このフォイル本体と前記軸受部材との間に配してなるベースプレートと、これらフォイル本体及びベースプレートの縁部間を連結する連結部とを具備するものであっても、本発明の主な効果は得ることができる。すなわち、前記連結部によりフォイル本体及びベースプレートの縁部間を連結しているので、これらの間の相対位置がずれにくく、従って、これらの間の相対位置がずれることにより動圧機体軸受としての機能が損なわれる不具合の発生を抑えることができる。

本発明に係る軸受の構成によれば、連結部によりアッパーフォイル及びアンダーフォイルの縁部間を連結しているので、アッパーフォイルとアンダーフォイルとの間の相対位置がずれにくく、従って、これらの間の相対位置がずれることにより動圧機体軸受としての機能が損なわれる不具合の発生を抑えることができる。

以下、本発明の第一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る軸受は、図１に概略正面図を示すようなスラスト軸受であり、軸２を取り付ける対象である軸受部材１と軸２に設けた回転受圧部３との間に設けられたフォイル部４と、このフォイル部４と前記回転受圧部３との間に形成される気体膜Ｓとを具備してなる。

前記フォイル部４は、前記図１に示すように、前記軸受部材１に略全体が添接可能であるとともに前記軸受部材１に対して弾性突没可能な複数の突条５１を有し前記軸受部材１側に配してなるアンダーフォイル５と、このアンダーフォイル５に添接させてなり前記回転受圧部３との間に気体膜Ｓを形成するアッパーフォイル６と、これらアッパーフォイル５及びアンダーフォイル６の縁部間を連結する連結部とをさらに具備する。ここで、図２にこのフォイル部４の展開図、図３の（ａ）にこのフォイル部４の正面図、同図の（ｂ）に要部の側面図をそれぞれ示している。また、前記図１及び図３ではアンダーフォイル５及びアッパーフォイル６は形状の理解を容易にするため、一定の厚さで示されているが、実際には、例えば０．１〜０．２ｍｍの板状であり、かつ軸１を巻回する環状に形成されている。

さらに詳述すると、前記アンダーフォイル５は、本実施形態では中央に軸挿通孔５ｘを有する円盤状であるとともに、回転方向と直交する方向すなわち径方向に延伸する突条５１を間欠的に複数設けている。この突条５１が弾性突没することにより前記アッパーフォイル６を回転受圧部３に向けて付勢する。

一方、前記アッパーフォイル６は、本実施形態では中心角約４５度の扇形をなし、計８枚設けられている。また、このアッパーフォイル６は、前記アンダーフォイル５と前記回転受圧部３との間に４５度ピッチで配されているとともに、前記連結部７を介して前記アンダーフォイル５と一体に連結している。そして、このアッパーフォイル６が気体膜Ｓから圧力を受けてアンダーフォイル５に軸受部材１側に向かう方向への作用を与える。

前記連結部７は、前記アッパーフォイル６の外周縁中央部と前記アンダーフォイル５の対応部位とを接続するものであって、本実施形態では帯状をなすとともに、長手方向中央部を屈曲させることにより前記アンダーフォイル５と前記アッパーフォイル６とを平面視重合させるべく機能する。

ここで、軸２及び回転受圧部３が回転すると、回転受圧部３とフォイル部４との隙間の空気が空気の粘性により引張られ、回転受圧部３とフォイル部４との隙間が次第に挟まっている気体膜Ｓの圧力が上昇する。この圧力上昇によって、まず、アッパーフォイル６が軸受部材１側に向かう作用を受ける。この際、アッパーフォイル６はアンダーフォイル５の突条５１に圧接し、前記アンダーフォイル５が下方に向かう作用を受ける。この作用を受けて、前記突条５１が弾性変形してアンダーフォイル５の表面形状が変化する。一方、前記アッパーフォイル６は、この突条５１から上方に向かう弾性力を受ける。この弾性力は、例えば、前記クサビ状空間の入口部分すなわち気体膜Ｓの上流側では小さく、周方向中間部以降、すなわち気体膜Ｓの下流側では前記入口部分における弾性力よりも大きな所定の大きさである。そして、アッパーフォイル６が前記突条５１からこのような弾性力を受けることにより、クサビ状空間を含む気体膜Ｓの形状が、例えば、入口部分から下流側に進むにつれ幅が小さくなるなど、適切な形状に維持され、前記突条５１の上方部分において空気の圧力上昇が生じる。この圧力上昇により軸受は回転受圧部３を非接触で支えることになる。

本実施形態に係る軸受の構成によれば、連結部７によりアッパーフォイル６及びアンダーフォイル５の縁部間を連結しているので、アッパーフォイル６とアンダーフォイル５との間の相対位置がずれにくく、従って、これらの間の相対位置がずれることにより動圧機体軸受としての機能が損なわれる不具合の発生を抑えることができる。

さらに、前記アンダーフォイル５、前記アッパーフォイル６、及び前記連結部７を全て一体に形成しているので、これら全てを単一の部品として取り扱うことができ、組立時の部品点数を大幅に削減することができる。

加えて、前記アンダーフォイル５に、径方向に延伸する突条５１を間欠的に複数設けているので、簡単な構成でこのアンダーフォイル５にアッパーフォイル６を回転受圧部３側に向け付勢する機能を備えさせることができる。

また、本発明の第二実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る軸受は、図４に概略正面図を示すようなスラスト軸受であり、軸２を取り付ける対象である軸受部材Ａ１と軸Ａ２に設けた回転受圧部Ａ３との間に設けられたフォイル部Ａ４と、このフォイル部Ａ４と前記回転受圧部Ａ３との間に形成される気体膜Ｓとを具備してなる。

前記フォイル部Ａ４は、前記図１に示すように、前記軸受部材Ａ１に略全体が添接可能であるとともに前記軸受部材Ａ１に対して弾性突没可能な複数の突条Ａ５１を有し前記軸受部材Ａ１側に配してなるアンダーフォイルＡ５と、このアンダーフォイルＡ５に添接させてなり前記回転受圧部Ａ３との間に前記気体膜Ｓを形成するアッパーフォイルＡ６とを具備する。ここで、図５にこのフォイル部Ａ４の展開図、図６の（ａ）にこのフォイル部４の正面図、同図の（ｂ）に要部の側面図をそれぞれ示している。また、前記図４及び図６ではアンダーフォイル５及びアッパーフォイル６は形状の理解を容易にするため、一定の厚さで示されているが、実際には、例えば０．１〜０．２ｍｍの板状であり、かつ軸１を巻回する環状に形成されている。

さらに詳述すると、前記アンダーフォイルＡ５は、本実施形態では中央に軸挿通孔Ａ５ｘを有する円盤状であるとともに、回転方向と直交する方向すなわち径方向に延伸する突条Ａ５１を間欠的に複数設けている。この突条Ａ５１が弾性突没することにより前記アッパーフォイルＡ６を回転受圧部Ａ３に向けて付勢する。

一方、前記アッパーフォイルＡ６は、本実施形態では中心角約９０度の扇形をなし、計８枚設けられている。また、このアッパーフォイルＡ６は、前記アンダーフォイルＡ５と前記回転受圧部Ａ３との間に４５度ピッチで配されているとともに、前記連結部Ａ７を介して前記アンダーフォイルＡ５と一体に連結している。さらに、このアッパーフォイルＡ６は２枚が厚み方向に重合するようにしている。具体的には、このアッパーフォイルＡ６は連結部に近い側半分の第１アッパーフォイル部Ａ６１と、残りの部位である第２アッパーフォイル部Ａ６２とを有し、前記第１アッパーフォイル部Ａ６１がアンダーフォイルＡ５に当接するとともに、前記第２アッパーフォイル部Ａ６２とアンダーフォイルＡ５との間にこの第１アッパーフォイル部Ａ６１が配されるようにしている。そして、このアッパーフォイルＡ６が気体膜Ｓから圧力を受けてアンダーフォイルＡ５に軸受部材Ａ１側に向かう方向への作用を与える。

前記連結部Ａ７は、前記アッパーフォイルＡ６の第１アッパーフォイル部Ａ６１の外周縁中央部と前記アンダーフォイルＡ５の対応部位とを接続するものであって、本実施形態では帯状をなすとともに、長手方向中央部を屈曲させることにより前記アンダーフォイルＡ５と前記アッパーフォイルＡ６とを平面視重合させるべく機能する。

ここで、軸Ａ２及び回転受圧部Ａ３が回転した場合に各部が受ける作用は、第一実施形態におけるものと同様であるので詳細な説明は省略する。

以上に述べたような本実施形態に係る軸受の構成によっても、第一実施形態に係る軸受の構成によるものと同様の効果が得られる。すなわち、前記連結部Ａ７によりアッパーフォイルＡ６及びアンダーフォイルＡ５の縁部間を連結しているので、アッパーフォイルＡ６とアンダーフォイルＡ５との間の相対位置がずれにくく、従って、これらの間の相対位置がずれることにより動圧機体軸受としての機能が損なわれる不具合の発生を抑えることができる。

また、前記アンダーフォイルＡ５と８枚のアッパーフォイルＡ６とを一体に形成しているので、アッパーフォイルＡ６同士を重合させつつ相互の位相あわせを行うことを容易に行うことができる。

さらに、前記アンダーフォイルＡ５、前記アッパーフォイルＡ６、及び前記連結部Ａ７を全て一体に形成しているので、これら全てを単一の部品として取り扱うことができ、組立時の部品点数を大幅に削減することができる。

加えて、前記アンダーフォイルＡ５に、径方向に延伸する突条Ａ５１を間欠的に複数設けているので、簡単な構成でこのアンダーフォイルＡ５にアッパーフォイルＡ６を回転受圧部Ａ３側に向け付勢する機能を備えさせることができる。

さらに、本発明の第三実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る軸受は、図７に概略正面図を示すようなスラスト軸受であり、軸Ｂ２を取り付ける対象である軸受部材Ｂ１と軸Ｂ２に設けた回転受圧部Ｂ３との間に設けられたフォイル部Ｂ４と、このフォイル部Ｂ４と前記回転受圧部Ｂ３との間に形成される気体膜Ｓとを具備してなる。

前記フォイル部Ｂ４は、前記図７に示すように、前記軸受部材Ｂ１側に配してなり、前記軸受部材Ｂ１に添接可能なアンダーフォイルＢ５と、このアンダーフォイルＢ５に添接させてなり前記回転受圧部Ｂ３との間に前記気体膜Ｓを形成するアッパーフォイルＢ６とを具備する。ここで、図８にこのフォイル部Ａ４の展開図、図９の（ａ）にこのフォイル部４の裏面図、同図の（ｂ）に要部の側面図をそれぞれ示している。また、前記図７及び図９ではアンダーフォイルＢ５及びアッパーフォイルＢ６は形状の理解を容易にするため、一定の厚さで示されているが、実際には、例えば０．１〜０．２ｍｍの板状であり、かつ軸１を巻回する環状に形成されている。

さらに詳述すると、前記アッパーフォイルＢ６は、本実施形態では中央に軸挿通孔Ｂ６ｘを有する円盤状である。

一方、前記アンダーフォイルＢ５は、本実施形態では中心角約９０度の扇形をなし、計８枚設けられている。また、このアンダーフォイルＢ５は、前記アッパーフォイルＢ６と前記軸受部材Ｂ１との間に４５度ピッチで配されているとともに、前記連結部Ｂ７を介して前記アッパーフォイルＢ５と一体に連結している。さらに、このアンダーフォイルＢ５は２枚が厚み方向に重合するようにしている。具体的には、このアンダーフォイルＢ５は連結部Ｂ７に近い側半分の第１アンダーフォイル部Ｂ５１と、残りの部位である第２アンダーフォイル部Ｂ５２とを有し、前記第２アンダーフォイル部Ｂ５２が軸受部材Ｂ１に当接するとともに、前記第２アッパーフォイル部Ｂ５２とアッパーフォイルＢ６との間に第１アンダーフォイル部Ｂ５１が配されるようにしている。これら第１アンダーフォイル部Ｂ５１及び第２アンダーフォイル部Ｂ５２には、回転方向と直交する方向すなわち径方向に延伸する形状の突条Ｂ５１１、Ｂ５２１をそれぞれ間欠的に複数設けている。また、これら第１アンダーフォイル部Ｂ５１及び第２アンダーフォイル部Ｂ５２の突条Ｂ５１１、Ｂ５２１は、本実施形態では同一ピッチで設けているとともに、半ピッチずつずらして廃している。さらに、このアンダーフォイルＢ５には、軸受部材１側に突出するとともに弾性突没可能な逆突起Ｂ５３を設けている。この逆突起Ｂ５３のばね定数は、前記突条Ｂ５１１、Ｂ５２１のばね定数よりも小さくしている。

そして、前記アッパーフォイルＢ６が気体膜Ｓから圧力を受けてアンダーフォイルＢ５に軸受部材Ｂ１側に向かう方向への作用を与える。

前記連結部Ｂ７は、前記アンダーフォイルＢ５の第１アンダーフォイル部Ｂ５１の外周縁中央部と前記アッパーフォイルＢ６の対応部位とを接続するものであって、本実施形態では帯状をなすとともに、長手方向中央部を屈曲させることにより前記アンダーフォイルＢ５と前記アッパーフォイルＢ６とを平面視重合させるべく機能する。なお、本実施形態では、この連結部Ｂ７は、アンダーフォイルＢ５の下流側に位置するようにしている。

ここで、軸Ｂ２及び回転受圧部Ｂ３が回転した場合に各部が受ける作用は、第一実施形態におけるものと略同様であるので詳細な説明は省略する。ただし、本実施形態では、気体膜Ｓの圧力上昇によって、逆突起Ｂ５３が優先して弾性変形し、アンダーフォイルＢ５を軸受部材Ｂ１に圧着させる。

以上に述べたような本実施形態に係る軸受の構成によっても、第一実施形態に係る軸受の構成によるものと同様の効果が得られる。すなわち、前記連結部Ｂ７によりアッパーフォイルＢ６及びアンダーフォイルＢ５の縁部間を連結しているので、アッパーフォイルＢ６とアンダーフォイルＢ５との間の相対位置がずれにくく、従って、これらの間の相対位置がずれることにより動圧機体軸受としての機能が損なわれる不具合の発生を抑えることができる。

また、前記アッパーフォイルＢ６と８枚のアンダーフォイルＢ５とを一体に形成しているので、アンダーフォイルＢ５同士を重合させつつ相互の位相あわせを行うことを容易に行うことができる。

さらに、前記アンダーフォイルＢ５、前記アッパーフォイルＢ６、及び前記連結部Ｂ７を全て一体に形成しているので、これら全てを単一の部品として取り扱うことができ、組立時の部品点数を大幅に削減することができる。

加えて、前記アンダーフォイルＢ５に、径方向に延伸する突条Ｂ５１１、Ｂ５２１を間欠的に複数設けているので、簡単な構成でこのアンダーフォイルＢ５にアッパーフォイルＢ６を回転受圧部Ｂ３側に向け付勢する機能を備えさせることができる。

さらに、前記連結部Ｂ７を前記アンダーフォイルＢ７の下流側端縁近傍に設けているので、前記アンダーフォイルＢ５のばね定数を下流側に向かうほど大きくし、アッパーフォイルＢ６と回転受圧部Ｂ３との間の気体膜の形状を、下流側に向かうほど厚さが小さくなるクサビ状に近づけることができる。

そして、前記アンダーフォイルＢ５に、軸受部材Ｂ１に向けて突出するとともに弾性により突没可能な逆突起Ｂ５３を設け、この逆突起Ｂ５のばね定数を前記突条Ｂ５１１、Ｂ５２１のばね定数よりも小さくしているので、この逆突起Ｂ５３を軸受部材Ｂ１の載置面に優先して当接させ、該載置面の不陸に対応させることができる。

そして、本発明の第四実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る軸受は、図１０に概略正面図を示すようなスラスト軸受であり、軸Ｃ２を取り付ける対象である軸受部材Ｃ１と軸Ｃ２に設けた回転受圧部Ｃ３との間に設けられたフォイル本体Ｃ４と、このフォイル本体Ｃ４と前記回転受圧部Ｃ３との間に形成される気体膜Ｓとを具備してなる。また、この実施形態では、フォイル本体Ｃ４と軸受部材Ｃ１との間にベースプレートＣ８を設けている。これらフォイル本体Ｃ４及びベースプレートＣ８が合わさって請求項中のフォイル部として機能する。

さらに詳述すると、前記ベースプレートＣ８は、本実施形態では中央に軸挿通孔Ｃ８ｘを有する円板状の部材である。また、このベースプレートＣ８には、このベースプレートの他の部位に優先して軸受部材に当接する逆突起Ｃ８１を複数設けている。この逆突起Ｃ８１のばね定数は、前記後述するフォイル本体Ｃ４のアンダーフォイルＣ５の突条Ｃ５１のばね定数よりも小さくしている。ここで、図１１にこのアンダープレートＣ８及びフォイル本体Ｃ４の展開図、図１２の（ａ）にこのアンダープレートＣ８とフォイル本体Ｃ４とを合わせたものの正面図、同図の（ｂ）に要部の側面図をそれぞれ示している。

一方、前記フォイル本体Ｃ４は、本実施形態では中心角約９０度の扇形をなし、計８枚設けられている。また、このフォイル本体Ｃ４は、前記ベースプレートＣ８と前記軸受部材Ｃ１との間に４５度ピッチで配されているとともに、前記連結部Ｃ７を介して前記ベースプレートＣ８と一体に連結している。さらに、フォイル本体Ｃ４は２枚が厚み方向に重合するようにしている。具体的には、このフォイル本体Ｃ４は連結部Ｃ７に近い側半分のアンダーフォイル部Ｃ５と、残りの部位であるアッパーフォイル部Ｃ６とを有し、前記アンダーフォイル部Ｃ５がベースプレートＣ８に当接するとともに、このアンダーフォイル部Ｃ５と回転受圧部Ｃ３との間にアッパーフォイル部Ｃ６が配されるようにしている。前記アンダーフォイル部Ｃ５には、回転方向に直交する方向すなわち径方向に延伸する突条Ｃ５１を間欠的に複数設けていて、この突条Ｃ５１が弾性変形することによりアッパーフォイル部Ｃ６を回転受圧部Ｃ３に向け付勢している。

そして、前記アッパーフォイル部Ｃ６が気体膜Ｓから圧力を受けてアンダーフォイル部Ｃ５及び前記ベースプレートＣ８に、軸受部材Ｃ１側に向かう方向への作用を与える。

前記連結部Ｃ７は、前記アンダーフォイル部Ｃ５の外周縁中央部と前記ベースプレートＣ８の対応部位とを接続するものであって、本実施形態では帯状をなすとともに、長手方向中央部を屈曲させることにより前記フォイル本体Ｃ４と前記ベースプレートＣ８とを平面視重合させるべく機能する。

ここで、軸Ｃ２及び回転受圧部Ｃ３が回転した場合に各部が受ける作用は、第一実施形態におけるものと同様であるので詳細な説明は省略する。

以上に述べたような本実施形態に係る軸受の構成によっても、第一実施形態に係る軸受の構成によるものと同様の効果が得られる。すなわち、前記連結部Ｃ７によりベースプレートＣ８及びフォイル本体Ｃ４の縁部間を連結しているので、ベースプレートＣ８とフォイル本体Ｃ４との間の相対位置がずれにくく、従って、これらの間の相対位置がずれることにより動圧機体軸受としての機能が損なわれる不具合の発生を抑えることができる。

また、前記ベースプレートＣ８と８枚のフォイル本体Ｃ４全てとを一体に形成しているので、フォイル本体Ｃ４同士を重合させつつ相互の位相あわせを行うことを容易に行うことができるとともに、これら全てを単一の部品として取り扱うことができ、組立時の部品点数を大幅に削減することができる。

加えて、前記アンダーフォイル部Ｃ５に、径方向に延伸する突条Ｃ５１を間欠的に複数設けているので、簡単な構成でこのアンダーフォイル部Ｃ５にアッパーフォイル部Ｃ６を回転受圧部Ｃ３側に向け付勢する機能を備えさせることができる。

そして、前記ベースプレートＣ８に、軸受部材Ｃ１に向けて突出するとともに弾性により突没可能な逆突起Ｃ６１を設け、この逆突起Ｃ８１のばね定数を前記突条Ｃ５１のばね定数よりも小さくしているので、この逆突起Ｃ８１を軸受部材Ｃ１の載置面に優先して当接させ、該載置面の不陸に対応させることができる。

なお、本発明は以上に述べた実施の形態に限られない。

例えば、アンダーフォイルとアッパーフォイルとを複数の連結部により接続してもよい。このように構成した場合、個々の連結部の幅寸法を小さくし、連結部の屈曲操作を容易に行えるようにすることができ、その上で連結強度を確保するようにできる。また、複数の連結部間にピン等を挿入してフォイル部の回り止めを行うようにすることもできる。

さらに、４枚以上のフォイルが厚さ方向に重合するように構成してももちろんよい。

加えて、フォイル部を扇形をなす複数のフォイル要素に分割し、それぞれのフォイル要素が、複数枚のアッパーフォイルを１枚のアンダーフォイルに連結部を介してそれぞれ連結する構成、複数枚のアンダーフォイルを１枚のアッパーフォイルに連結部を介してそれぞれ連結する構成、又は複数枚のフォイルを１枚のベースプレートに連結部を介してそれぞれ連結する構成を採用してもよい。

そして、アンダーフォイルとアッパーフォイルとを、またはベースプレートとフォイルとを別体に構成しておき、連結部においてこれらアンダーフォイルとアッパーフォイルと、またはベースプレートとフォイルとを溶接等により一体に連結する態様を採用してもよい。

なお、アンダーフォイルは実施例においては、弾性突没可能な突条を設けたバンプフォイルで説明しているが、アッパーフォイルを回転受圧部に向けて弾性付勢する機能を有するものであれば、他の形態のアンダーフォイルを採用してもよい。

さらには、前述した実施形態では、全ての扇形部材と円盤部材を一体化する態様のみについて説明したが、複数枚の扇形部材を一体化する構成や、あるいは、円盤部材を例えば半円部材など２分割あるいはそれ以上に分割した構成等を採用してもよい。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

本発明の第一実施形態に係る動圧機体軸受を示す概略図。同実施形態に係るフォイル部を示す展開図。同実施形態に係るフォイル部を示す正面図及び要部の側面図。本発明の第二実施形態に係る動圧機体軸受を示す概略図。同実施形態に係るフォイル部を示す展開図。同実施形態に係るフォイル部を示す正面図及び要部の側面図。本発明の第三実施形態に係る動圧機体軸受を示す概略図。同実施形態に係るフォイル部を示す展開図。同実施形態に係るフォイル部を示す裏面図及び要部の側面図。本発明の第四実施形態に係る動圧機体軸受を示す概略図。同実施形態に係るフォイル部を示す展開図。同実施形態に係るフォイル部を示す正面図及び要部の側面図。

符号の説明

４、Ａ４、Ｂ４…フォイル部
Ｃ４…フォイル本体
５、Ａ５、Ｂ５、Ｃ５…アンダーフォイル（部）
６、Ａ６、Ｂ６、Ｃ６…アッパーフォイル（部）
７、Ａ７、Ｂ７、Ｃ７…連結部
Ｃ８…ベースプレート

Claims

軸を取り付ける対象である軸受部材と軸に設けた回転受圧部との間に設けられるフォイル部を具備してなり、前記フォイル部が、軸の回転の際に気体膜を形成すべく前記回転受圧部との間に気体膜を形成するアッパーフォイルと、このアッパーフォイルと前記軸受部材との間に配してなり前記アッパーフォイルを前記回転受圧部側に弾性付勢するアンダーフォイルと、これらアッパーフォイル及びアンダーフォイルの縁部間を連結する連結部とを具備することを特徴とする動圧気体軸受。
前記アンダーフォイルを複数重合させるようにしているものであって、前記アッパーフォイルと複数のアンダーフォイルとを一体に形成していることを特徴とする請求項１記載の動圧気体軸受。
前記アッパーフォイルを複数重合させるようにしているものであって、前記アンダーフォイルと複数のアッパーフォイルとを一体に形成していることを特徴とする請求項１記載の動圧気体軸受。
前記アンダーフォイル、前記アッパーフォイル、及び前記連結部を全て一体に形成していることを特徴とする請求項１、２又は３記載の動圧気体軸受。
前記アンダーフォイルと前記アッパーフォイルとを複数の連結部により連結するようにしていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の動圧気体軸受。
前記アンダーフォイルに、回転方向に直交する方向に延伸する突条を間欠的に複数設けていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の動圧気体軸受。
前記連結部を前記アンダーフォイル又は前記アッパーフォイルの下流側端縁近傍に設けていることを特徴とする請求項６記載の動圧気体軸受。
前記アンダーフォイルに回転受圧部に向けて突出するとともに弾性により突没可能な逆突起を設けているものであって、前記逆突起のばね定数を前記突条のばね定数よりも小さくしていることを特徴とする請求項６又は７記載の動圧気体軸受。
軸を取り付ける対象である軸受部材と軸に設けた回転受圧部との間に設けられるフォイル部を具備してなり、前記フォイル部が、軸の回転の際に気体膜を形成すべく前記回転受圧部との間に気体膜を形成するフォイル本体と、このフォイル本体と前記軸受部材との間に配してなるベースプレートと、これらフォイル本体及びベースプレートの縁部間を連結する連結部とを具備することを特徴とする動圧気体軸受。