JP2016080119A - Thrust bearing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thrust bearing capable of suppressing a top foil piece from contacting a thrust collar and resisting a high load.SOLUTION: A thrust bearing disposed to face a thrust collar provided on a rotary shaft comprises: a top foil formed by top foil pieces 11; and a back foil formed by back foil pieces 21 arranged in the circumferential direction of a base plate 30. At least one circumferential side of each back foil piece 21 is radially divided into a plurality of sections. A shim piece 51 which does not face at least a lowest bottom section of each back foil piece in an inner circumferential region of the back foil piece but faces at least an intermediate region in the radial direction of the back foil piece is provided between each back foil piece 21 and the base plate 30.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、スラスト軸受に関する。   The present invention relates to a thrust bearing.

従来、高速回転体用の軸受として、回転軸に設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受が知られている。このようなスラスト軸受としては、フォイル式のスラスト軸受、すなわちスラストフォイル軸受がよく知られている。スラストフォイル軸受は、振動や衝撃によって発生する回転軸の動き(スラストカラーの軸方向変位と傾き)を吸収できるように、軸受面が柔軟なフォイル(金属製薄板)によって形成されており、軸受面の下に軸受面を柔軟に支持するためのフォイル構造を有している。   Conventionally, as a bearing for a high-speed rotating body, a thrust bearing is known that is disposed to face a thrust collar provided on a rotating shaft. As such a thrust bearing, a foil-type thrust bearing, that is, a thrust foil bearing is well known. Thrust foil bearings are made of a flexible foil (thin metal plate) with a bearing surface that can absorb the movement of the rotating shaft (axial displacement and inclination of the thrust collar) caused by vibration and impact. A foil structure for flexibly supporting the bearing surface.

このようなスラストフォイル軸受の一形態として、円環板を周方向に分割して切り出した複数の円輪片(円環片)形状のフォイル片(トップフォイル片)によって軸受面を形成し、これらトップフォイル片をそれぞれ波板状のフォイル片(バンプフォイル片)で支持した構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。各々のトップフォイル片(厚さ100μm前後)はスラストカラーに対して傾斜角を有しており、これによってスラストカラーとトップフォイル片との間の軸受隙間は側面視くさび形に形成される。すなわち、スラストカラー(回転軸)の回転方向上流側から下流側に向かうに連れて軸受隙間が狭くなるように形成されている。従って、軸受隙間が広い側(上流側)から軸受隙間が狭い側(下流側)に向かってスラストカラーが回転すると、潤滑流体がくさびに流れ込み、負荷能力が発揮される。   As one form of such a thrust foil bearing, a bearing surface is formed by a plurality of ring pieces (ring piece) -shaped foil pieces (top foil pieces) obtained by dividing an annular plate in the circumferential direction. A structure in which each top foil piece is supported by a corrugated foil piece (bump foil piece) is known (for example, see Patent Document 1). Each top foil piece (having a thickness of about 100 μm) has an inclination angle with respect to the thrust collar, whereby a bearing gap between the thrust collar and the top foil piece is formed in a wedge shape in a side view. That is, the bearing gap is narrowed from the upstream side in the rotational direction of the thrust collar (rotating shaft) toward the downstream side. Therefore, when the thrust collar rotates from the side having the large bearing gap (upstream side) toward the side having the narrow bearing gap (downstream side), the lubricating fluid flows into the wedge and the load capacity is exhibited.

トップフォイル片は、スラストカラー(回転軸)の回転方向上流側の端辺のみがベースプレートに固定されており、軸受荷重が増加すると、この固定辺(上流側の端辺)を支点としてトップフォイルは水平になるように傾斜を緩め、傾斜角が0.1°程度になったとき最大負荷能力を発生する。一方、バンプフォイル片は山の稜線がトップフォイル片の下流側端辺に平行になるように配置され、バンプフォイル片におけるスラストカラー(回転軸)の回転方向下流側の端辺のみがベース板に固定されている。すなわち、上流側の端辺は自由端となっている。   The top foil piece is fixed to the base plate only at the upstream end of the thrust collar (rotating shaft) in the rotation direction. When the bearing load increases, the top foil is supported by the fixed side (upstream end) as a fulcrum. The maximum load capacity is generated when the inclination is relaxed to become horizontal and the inclination angle becomes about 0.1 °. On the other hand, the bump foil piece is arranged so that the ridge of the mountain is parallel to the downstream edge of the top foil piece, and only the edge of the bump foil piece on the downstream side in the rotation direction of the thrust collar (rotating shaft) is the base plate. It is fixed. That is, the upstream side edge is a free end.

バンプフォイル片がこのように配置/固定されているのは、トップフォイル片に発生する流体潤滑膜の圧力が軸受隙間の狭い側(下流側)で高くなるためであり、該部位を高い剛性で支持することにより、負荷能力を高めるためである。   The bump foil piece is arranged / fixed in this way because the pressure of the fluid lubricating film generated on the top foil piece is increased on the narrow side (downstream side) of the bearing gap, and the portion is highly rigid. This is to increase the load capacity by supporting.

特開平10−331847号公報JP-A-10-331847

ところで、前記のスラストフォイル軸受構造では、トップフォイルの下流側端辺側で軸受隙間が最も狭くなっており、高負荷時にはサブミクロンに達することがある。従って、この下流側端辺側ではスラストカラーとの接触が起こり易くなっており、接触が起こると軸受寿命が低下し、最悪の場合焼き付きが生じてしまう。これを避けるには、トップフォイルの下流側端辺とスラストカラーとを常に平行にしておくのが望ましい。   By the way, in the thrust foil bearing structure described above, the bearing gap is narrowest on the downstream side end side of the top foil, and may reach submicron when the load is high. Therefore, contact with the thrust collar is likely to occur on the downstream end side. When contact occurs, the bearing life is reduced, and in the worst case, seizure occurs. In order to avoid this, it is desirable to always keep the downstream edge of the top foil and the thrust collar parallel.

しかしながら、一般にスラストフォイル軸受では、その外周端側でのスラストカラーの周速が内周端側での周速に比べて速いため、外周端側では流体潤滑膜の圧力(膜圧)が高くなり、内周端側では周速が遅いため圧力(膜圧)が低くなる。このため、トップフォイルの外周端側はバンプフォイル側へ押し込まれてスラストカラーから離れる方向へ動くものの、内周端側はスラストカラーの側へ起き上がることにより、スラストカラーに近づいてしまう。その結果、トップフォイルの下流側端辺側では、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなり、高負荷に耐えられなくなる。   However, in general, in the thrust foil bearing, the circumferential speed of the thrust collar on the outer peripheral end side is higher than the peripheral speed on the inner peripheral end side, so that the pressure (film pressure) of the fluid lubricating film increases on the outer peripheral end side. The pressure (membrane pressure) is low because the peripheral speed is slow on the inner peripheral end side. For this reason, although the outer peripheral end side of the top foil is pushed toward the bump foil side and moves away from the thrust collar, the inner peripheral end side rises to the thrust collar side and approaches the thrust collar. As a result, on the downstream side edge side of the top foil, the thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral edge side becomes extremely thin and cannot withstand a high load.

そこで、従来のスラスト軸受では、例えば特許文献1に示されるようにバンプフォイルを径方向にて複数に分割している。そして、このように分割したバンプフォイルにおいて、(a)内周側に剛性の低いバンプフォイルを配置したり、(b)内周側のバンプフォイルの山の高さを低くすることにより、トップフォイル内周側の支持力を弱め、内周端側の起き上がりを抑制することが考えられている。   Therefore, in the conventional thrust bearing, for example, as shown in Patent Document 1, the bump foil is divided into a plurality of pieces in the radial direction. In the bump foil divided in this way, (a) a bump foil having low rigidity is arranged on the inner peripheral side, or (b) the height of the bump foil peak on the inner peripheral side is reduced, so that the top foil is reduced. It is considered that the supporting force on the inner peripheral side is weakened to suppress the rising on the inner peripheral end side.

しかし、このようにバンプフォイルを分割し調整してスラスト軸受を製造しようとしても、例えば(a)では、バンプフォイルの内周側と外周側とでそれぞれの剛性を適切にコントロールするのが難しく、従ってバンプフォイルの設計が困難である。また、(b)では、バンプフォイルの山の高さを10μmレベルでコントロールする必要があるため製作が難しく、特に量産時での品質の確保が困難である。   However, even when trying to manufacture a thrust bearing by dividing and adjusting the bump foil in this way, for example, in (a), it is difficult to appropriately control the rigidity on the inner and outer peripheral sides of the bump foil, Therefore, it is difficult to design the bump foil. Further, in (b), since it is necessary to control the height of the bump foil crest at a level of 10 μm, it is difficult to manufacture, and it is particularly difficult to ensure quality during mass production.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、トップフォイル片がスラストカラーに接触するのを抑制して高負荷に耐え得るようにした、スラスト軸受を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a thrust bearing capable of withstanding a high load by suppressing the top foil piece from contacting the thrust collar. is there.

本発明のスラスト軸受は、回転軸に設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受であって、前記スラストカラーに対向して配置されるトップフォイルと、前記トップフォイルの、前記スラストカラーに対向する面と反対の面側に配置されたバックフォイルと、前記バックフォイルの、前記トップフォイル側と反対の側に配置されて、該バックフォイルを支持する円環板状のベースプレートと、を備え、前記バックフォイルは、前記ベースプレートの周方向に配列された複数のバックフォイル片によって形成され、前記トップフォイルは、前記バックフォイル片の上にそれぞれ配設された複数のトップフォイル片によって形成され、前記バックフォイル片は、その周方向の少なくとも一方の側が径方向にて複数に分割され、前記バックフォイル片と前記ベースプレートとの間には、前記バックフォイル片の内周側領域において該バックフォイル片の少なくとも最底部に対向することなく、前記バックフォイル片の少なくとも径方向における中間領域に対向するシム片が配設されていることを特徴とする。   A thrust bearing according to the present invention is a thrust bearing disposed to face a thrust collar provided on a rotating shaft, the top foil being disposed to face the thrust collar, and the thrust collar of the top foil. A back foil disposed on a surface opposite to the surface opposite to the back foil, and an annular plate-shaped base plate disposed on a side of the back foil opposite to the top foil and supporting the back foil. The back foil is formed by a plurality of back foil pieces arranged in a circumferential direction of the base plate, and the top foil is formed by a plurality of top foil pieces respectively disposed on the back foil pieces. The back foil piece is divided into a plurality of parts in the radial direction on at least one side in the circumferential direction. Between the back foil piece and the base plate, it faces at least the intermediate region in the radial direction of the back foil piece without facing at least the bottommost portion of the back foil piece in the inner peripheral region of the back foil piece. A shim piece is provided.

このスラスト軸受によれば、バックフォイル片とベースプレートとの間に、バックフォイル片の内周側領域において該バックフォイル片の少なくとも最底部に対向することなく、バックフォイル片の少なくとも径方向における中間領域に対向するシム片を配設しているので、トップフォイル片の外周端側がバックフォイル片側に押し込まれてスラストカラーから離れる方向に動こうとし、内周端側がスラストカラー側へ起き上がろうとしても、内周端側では前記シム片によってトップフォイル片とバックフォイル片との間に隙間が生じているので、この隙間が無くなるまではトップフォイル片の内周端側をスラストカラー側へ押し返す力が生じず、トップフォイル片の内周端側の起き上がりが起こらない。従って、トップフォイルの下流側端辺側では、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることが防止される。   According to this thrust bearing, at least the intermediate region in the radial direction of the back foil piece between the back foil piece and the base plate without facing at least the bottommost portion of the back foil piece in the inner peripheral side region of the back foil piece. Since the shim piece facing is arranged, the outer peripheral end side of the top foil piece is pushed into the back foil piece side to move away from the thrust collar, and the inner peripheral end side tries to get up to the thrust collar side. On the inner peripheral end side, a gap is generated between the top foil piece and the back foil piece by the shim piece, and a force to push the inner peripheral end side of the top foil piece back to the thrust collar side is generated until the gap is eliminated. The top foil piece does not rise on the inner peripheral end side. Therefore, the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side is prevented from becoming extremely thin on the downstream side edge side of the top foil.

また、このスラスト軸受において、前記シム片は、前記バックフォイル片の外周側領域において、該バックフォイル片の少なくとも最底部に対向しないように形成されていることが好ましい。   In this thrust bearing, it is preferable that the shim piece is formed so as not to face at least the bottommost part of the back foil piece in the outer peripheral side region of the back foil piece.

一般にスラスト軸受においては、トップフォイル片の外周端で流体潤滑膜の圧力が周囲圧(例えば大気圧)と同じになるため、前記外周端の膜圧は、その他の外周側、すなわち外周端より内周側に入ったところに比べて低くなっている。従って、トップフォイル片の外周端も内周端側と同様に、スラストカラー側へ起き上がり易くなっている。
そこで、バックフォイル片の外周側領域において、該バックフォイル片の少なくとも最底部に対向しないようにシム片を形成することで、トップフォイル片の外周端がスラストカラー側へ起き上がろうとしても、外周端側では前記シム片によってトップフォイル片とバックフォイル片との間に隙間が生じているので、この隙間が無くなるまではトップフォイル片の外周端をスラストカラー側へ押し返す力が生じず、トップフォイル片の外周端の起き上がりが起こらない。従って、トップフォイル片の下流側端辺側では、外周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることも防止される。
In general, in a thrust bearing, the pressure of the fluid lubrication film at the outer peripheral end of the top foil piece is the same as the ambient pressure (for example, atmospheric pressure). It is lower than where it entered the circumference. Accordingly, the outer peripheral end of the top foil piece is likely to rise to the thrust collar side, similarly to the inner peripheral end side.
Therefore, by forming a shim piece in the outer peripheral side region of the back foil piece so as not to face at least the bottommost part of the back foil piece, even if the outer peripheral end of the top foil piece tries to rise to the thrust collar side, Since there is a gap between the top foil piece and the back foil piece by the shim piece on the side, there is no force to push the outer peripheral edge of the top foil piece back to the thrust collar side until this gap disappears. The rise of the outer peripheral edge of the does not occur. Therefore, it is possible to prevent the thickness of the fluid lubricating film on the outer peripheral end side from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece.

本発明の別のスラスト軸受では、回転軸に設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受であって、前記スラストカラーに対向して配置されるトップフォイルと、前記トップフォイルの、前記スラストカラーに対向する面と反対の面側に配置されたバックフォイルと、前記バックフォイルの、前記トップフォイル側と反対の側に配置されて、該バックフォイルを支持する円環板状のベースプレートと、を備え、前記バックフォイルは、前記ベースプレートの周方向に配列された複数のバックフォイル片によって形成され、前記トップフォイルは、前記バックフォイル片の上にそれぞれ配設された複数のトップフォイル片によって形成され、前記バックフォイル片は、その周方向の少なくとも一方の側が径方向にて複数に分割され、前記トップフォイル片と前記バックフォイル片との間には、前記バックフォイル片の内周側領域において該バックフォイル片の少なくとも最頂部に対向することなく、前記バックフォイル片の少なくとも径方向における中間領域に対向するシム片が配設されていることを特徴とする。   In another thrust bearing according to the present invention, the thrust bearing is disposed to face a thrust collar provided on a rotating shaft, the top foil being disposed to face the thrust collar, and the top foil, A back foil disposed on a surface opposite to the surface facing the thrust collar, and an annular plate-shaped base plate disposed on a side of the back foil opposite to the top foil to support the back foil. The back foil is formed by a plurality of back foil pieces arranged in the circumferential direction of the base plate, and the top foil is formed by a plurality of top foil pieces respectively disposed on the back foil pieces. The back foil piece is divided into a plurality of parts in the radial direction on at least one side in the circumferential direction. Between the top foil piece and the back foil piece, at least in the radial direction of the back foil piece without facing at least the topmost part of the back foil piece in the inner peripheral side region of the back foil piece A shim piece facing the region is provided.

このスラスト軸受によれば、トップフォイル片とバックフォイル片との間に、バックフォイル片の内周側領域において該バックフォイル片の少なくとも最頂部に対向することなく、バックフォイル片の少なくとも径方向における中間領域に対向するシム片を配設しているので、トップフォイル片の外周端側がバックフォイル片側に押し込まれてスラストカラーから離れる方向に動こうとし、内周端側がスラストカラー側へ起き上がろうとしても、内周端側では前記シム片によってトップフォイル片とバックフォイル片との間に隙間が生じているので、この隙間が無くなるまではトップフォイル片の内周端側をスラストカラー側へ押し返す力が生じず、トップフォイル片の内周端側の起き上がりが起こらない。従って、トップフォイル片の下流側端辺側では、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることが防止される。   According to this thrust bearing, between the top foil piece and the back foil piece, at least in the radial direction of the back foil piece without facing at least the topmost part of the back foil piece in the inner peripheral region of the back foil piece. Since the shim piece facing the intermediate region is arranged, the outer peripheral end side of the top foil piece is pushed into the back foil piece side to move away from the thrust collar, and the inner peripheral end side tries to rise to the thrust collar side. However, since a gap is formed between the top foil piece and the back foil piece by the shim piece on the inner peripheral end side, the force that pushes back the inner peripheral end side of the top foil piece to the thrust collar side until the gap disappears. Does not occur, and the top foil piece does not rise on the inner peripheral end side. Therefore, the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side is prevented from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece.

また、このスラスト軸受において、前記シム片は、前記バックフォイル片の外周側領域において、該バックフォイル片の少なくとも最頂部に対向しないように形成されていることが好ましい。   In this thrust bearing, it is preferable that the shim piece is formed so as not to face at least the topmost part of the back foil piece in the outer peripheral side region of the back foil piece.

前述したように、トップフォイル片の外周端で流体潤滑膜の圧力が周囲圧と同じになるため、外周端も内周端側と同様にスラストカラー側へ起き上がり易くなっている。
そこで、バックフォイル片の外周側領域において、該バックフォイル片の少なくとも最頂部に対向しないようにシム片を形成することで、トップフォイル片の外周端がスラストカラー側へ起き上がろうとしても、外周端側では前記シム片によってトップフォイル片とバックフォイル片との間に隙間が生じているので、この隙間が無くなるまではトップフォイル片の外周端をスラストカラー側へ押し返す力が生じず、トップフォイル片の外周端の起き上がりが起こらない。従って、トップフォイル片の下流側端辺側では、外周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることも防止される。
As described above, since the pressure of the fluid lubricating film is the same as the ambient pressure at the outer peripheral end of the top foil piece, the outer peripheral end is easily raised to the thrust collar side in the same manner as the inner peripheral end side.
Therefore, in the outer peripheral side region of the back foil piece, by forming a shim piece so as not to face at least the topmost part of the back foil piece, even if the outer peripheral end of the top foil piece rises to the thrust collar side, the outer peripheral end Since there is a gap between the top foil piece and the back foil piece by the shim piece on the side, there is no force to push the outer peripheral edge of the top foil piece back to the thrust collar side until this gap disappears. The rise of the outer peripheral edge of the does not occur. Therefore, it is possible to prevent the thickness of the fluid lubricating film on the outer peripheral end side from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece.

また、前記スラスト軸受において、前記バックフォイル片は、その周方向の一方の側が径方向にて複数に分割され、且つ、他方の側が径方向にて連続する連続辺とされていることが好ましい。
このスラスト軸受によれば、バックフォイル片の周方向の一方の側を径方向にて複数に分割しているので、内周側の分割された片と外周側の分割された片とがそれぞれ独立して動作するようになり、従って、トップフォイル片がバックフォイル片側へ押し込まれたときに生じるバックフォイル片の変形が径方向において滑らかになる。よって、バックフォイル片による支持力も内周側から外周側に向けてより滑らかに変化する。また、バックフォイル片の分割された各片が、連続辺によって一体化されているため、バックフォイル片のベースプレート上への固定が容易になる。
In the thrust bearing, it is preferable that one side of the back foil piece is divided into a plurality of parts in the radial direction and the other side is a continuous side continuous in the radial direction.
According to this thrust bearing, one side in the circumferential direction of the back foil piece is divided into a plurality of pieces in the radial direction, so that the divided piece on the inner peripheral side and the divided piece on the outer peripheral side are independent from each other. Accordingly, the deformation of the back foil piece that occurs when the top foil piece is pushed into the back foil piece side becomes smooth in the radial direction. Therefore, the supporting force by the back foil piece also changes more smoothly from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. In addition, since the divided pieces of the back foil piece are integrated by the continuous sides, the back foil piece can be easily fixed on the base plate.

また、前記スラスト軸受において、前記シム片には、その周方向の一方の側に、前記ベースプレートに固定されるシム固定辺が一体に形成され、該シム固定辺は、前記バックフォイル片もしくは前記トップフォイル片の径方向の長さと同じ長さに形成されていることが好ましい。
このスラスト軸受によれば、シム固定辺をバックフォイル片もしくはトップフォイル片の径方向の長さと同じ長さに形成しているので、製造時にシム固定辺をバックフォイル片の固定辺もしくはトップフォイル片の固定辺と重ねることで、スポット溶接等によるベースプレートへの固定を容易に行うことができる。
Further, in the thrust bearing, the shim piece is integrally formed with a shim fixing side fixed to the base plate on one side in the circumferential direction, and the shim fixing side is the back foil piece or the top piece. The foil piece is preferably formed to have the same length as the length in the radial direction.
According to this thrust bearing, the shim fixing side is formed to have the same length as the length of the back foil piece or the top foil piece in the radial direction. Therefore, the shim fixing side is fixed to the back foil piece fixing side or the top foil piece at the time of manufacture. It can be easily fixed to the base plate by spot welding or the like.

本発明のスラスト軸受によれば、バックフォイル片とベースプレートとの間、もしくはトップフォイル片とバックフォイル片との間に、バックフォイル片の内周側領域において該バックフォイル片の最底部もしくは最頂部に対向することなく、バックフォイル片の少なくとも径方向における中間領域に対向するシム片を配設したので、内外周間での流体潤滑膜の膜厚の差をシム片によって少なくすることができ、従って内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、内周端側でトップフォイル片がスラストカラーに接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   According to the thrust bearing of the present invention, between the back foil piece and the base plate, or between the top foil piece and the back foil piece, in the inner peripheral side region of the back foil piece, the bottom or top part of the back foil piece. Since the shim piece opposed to at least the intermediate region in the radial direction of the back foil piece is disposed without facing, the difference in film thickness of the fluid lubricating film between the inner and outer circumferences can be reduced by the shim piece, Accordingly, it is possible to prevent the thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side from becoming extremely thin. Therefore, it is possible to prevent the top foil piece from coming into contact with the thrust collar on the inner peripheral end side, and to be excellent in withstanding a high load.

本発明に係るスラスト軸受が適用されるターボ機械の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the turbomachine to which the thrust bearing which concerns on this invention is applied. 本発明に係るスラスト軸受の第1実施形態を示す図であり、スラストカラーを挟んだ状態の要部を断面視したスラスト軸受の側面図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, and is a side view of the thrust bearing which looked at the principal part of the state which pinched | interposed the thrust collar. 本発明に係るスラスト軸受の第1実施形態の平面図である。1 is a plan view of a first embodiment of a thrust bearing according to the present invention. 本発明に係るスラスト軸受の第1実施形態を示す図であり、(a)は図3のA−A線矢視断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is AA arrow sectional drawing of FIG. 3, (b) is a top view of a bump foil piece, (c) is shim. FIG. 4D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 本発明に係るスラスト軸受の第2実施形態を示す図であり、(a)はスラスト軸受の平面図、(b)は(a)のB−B線矢視断面図、(c)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is a top view of a thrust bearing, (b) is BB sectional view taken on the line of (a), (c) is bump foil. It is explanatory drawing which matched the top view and side view in order to demonstrate the shape of a piece and a shim. 本発明に係るスラスト軸受の第3実施形態の平面図である。It is a top view of a 3rd embodiment of a thrust bearing concerning the present invention. 本発明に係るスラスト軸受の第3実施形態を示す図であり、(a)は図6のC−C線矢視断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is CC sectional view taken on the line of FIG. 6, (b) is a top view of a bump foil piece, (c) is shim. FIG. 4D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 本発明に係るスラスト軸受の第4実施形態の平面図である。It is a top view of 4th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention. 本発明に係るスラスト軸受の第4実施形態を示す図であり、(a)は図8のD−D線矢視断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 4th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is DD sectional view taken on the line of FIG. 8, (b) is a top view of a bump foil piece, (c) is shim. FIG. 4D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 本発明に係るスラスト軸受の第5実施形態の平面図である。It is a top view of 5th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention. 本発明に係るスラスト軸受の第5実施形態を示す図であり、(a)は図10のE−E線矢視断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 5th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is EE arrow sectional drawing of FIG. 10, (b) is a top view of a bump foil piece, (c) is shim. FIG. 4D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 第5実施形態の変形例におけるシムの平面図である。It is a top view of the shim in the modification of 5th Embodiment. 本発明に係るスラスト軸受の第6実施形態の平面図である。It is a top view of 6th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention. 本発明に係るスラスト軸受の第6実施形態を示す図であり、(a)は図13のF−F線矢視断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 6th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is FF sectional view taken on the line of FIG. 13, (b) is a top view of a bump foil piece, (c) is shim. FIG. 4D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 本発明に係るスラスト軸受の第7実施形態を示す図であり、(a)は図3のA−A線矢視断面図に対応する断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 7th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is sectional drawing corresponding to the AA arrow sectional drawing of FIG. 3, (b) is a top view of a bump foil piece, (c) is a plan view of the shim, and (d) is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 本発明に係るスラスト軸受の第9実施形態を示す図であり、(a)は図6のC−C線矢視断面図に対応する断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 9th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is sectional drawing corresponding to CC sectional view taken on the line of FIG. 6, (b) is a top view of a bump foil piece, (c) is a plan view of the shim, and (d) is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 本発明に係るスラスト軸受の第10実施形態を示す図であり、(a)は図8のD−D線矢視断面図に対応する断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 10th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is sectional drawing corresponding to DD sectional view taken on the line of FIG. 8, (b) is a top view of a bump foil piece, (c) is a plan view of the shim, and (d) is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 本発明に係るスラスト軸受の第11実施形態を示す図であり、(a)は図10のE−E線矢視断面図に対応する断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 11th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is sectional drawing corresponding to the EE arrow sectional drawing of FIG. 10, (b) is a top view of bump foil piece, (c) is a plan view of the shim, and (d) is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. 本発明に係るスラスト軸受の第12実施形態を示す図であり、(a)は図13のF−F線矢視断面図に対応する断面図、(b)はバンプフォイル片の平面図、(c)はシムの平面図、(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。It is a figure which shows 12th Embodiment of the thrust bearing which concerns on this invention, (a) is sectional drawing corresponding to FF arrow directional cross-sectional view of FIG. 13, (b) is a top view of bump foil piece, (c) is a plan view of the shim, and (d) is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim.

以下、図面を参照して本発明のスラスト軸受を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1は、本発明のスラスト軸受が適用されるターボ機械の一例を模式的に示す側面図であり、図1中符号1は回転軸、2は回転軸の先端部に設けられたインペラ、3は本発明に係るスラスト軸受である。
Hereinafter, the thrust bearing of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
FIG. 1 is a side view schematically showing an example of a turbo machine to which a thrust bearing of the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotating shaft, 2 denotes an impeller provided at the tip of the rotating shaft, 3 Is a thrust bearing according to the present invention.

回転軸1には、インペラ2が形成された側にスラストカラー4が固定されており、このスラストカラー4には、このスラストカラー4を挟持するようにして一対のスラスト軸受3が配置されている。
また、インペラ2は静止側となるハウジング5内に配置されており、ハウジング5との間にチップクリアランス6を有している。
また、回転軸1には、スラストカラー4より中央側に、ラジアル軸受7が設けられている。
A thrust collar 4 is fixed to the rotary shaft 1 on the side where the impeller 2 is formed, and a pair of thrust bearings 3 is disposed on the thrust collar 4 so as to sandwich the thrust collar 4. .
The impeller 2 is disposed in a housing 5 on the stationary side, and has a tip clearance 6 between the impeller 2 and the housing 5.
The rotary shaft 1 is provided with a radial bearing 7 on the center side of the thrust collar 4.

「第1実施形態」
図2、図3、図4(a)〜(d)は、このような構成のターボ機械に適用されたスラスト軸受3の第1実施形態を示す図であり、図2はスラストカラー4を挟んだ状態の要部を断面視したスラスト軸受3の側面図である。また、図3はスラスト軸受3の平面図、図4(a)は図3のA−A線矢視断面図、図4(b)はバンプフォイル片の平面図、図4(c)はシムの平面図、図4(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。
“First Embodiment”
2, 3, and 4 (a) to 4 (d) are views showing a first embodiment of the thrust bearing 3 applied to the turbomachine having such a configuration, and FIG. 2 sandwiches the thrust collar 4. It is the side view of the thrust bearing 3 which looked at the principal part of the state in a cross section. 3 is a plan view of the thrust bearing 3, FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3, FIG. 4B is a plan view of the bump foil piece, and FIG. 4C is a shim. FIG. 4D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim.

図2に示すようにこの第1実施形態では、スラスト軸受3A(3)はスラストカラー4を挟んでその両側にそれぞれ配置されている。これら一対のスラスト軸受3A(3)は、共に同じ構成となっており、回転軸1に固定された円環板状のスラストカラー4に対向して配置された円環状(円筒状)のもので、回転軸1に外挿されて設けられている。   As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the thrust bearing 3 </ b> A (3) is disposed on both sides of the thrust collar 4. The pair of thrust bearings 3 </ b> A (3) has the same configuration, and is an annular (cylindrical) one disposed opposite to the annular plate-like thrust collar 4 fixed to the rotating shaft 1. The rotation shaft 1 is extrapolated.

スラスト軸受3Aは、スラストカラー4に対向して配置されたトップフォイル10と、このトップフォイル10の、前記スラストカラー4に対向する面と反対側の面に対向して配置されたバックフォイル20と、このバックフォイル20の、前記トップフォイル10側と反対の側に配置された円環板状のベースプレート30と、を備え、さらに、バックフォイル20とベースプレート30との間に複数のシム50を有して構成されている。   The thrust bearing 3A includes a top foil 10 disposed to face the thrust collar 4, and a back foil 20 disposed to face a surface of the top foil 10 opposite to the surface facing the thrust collar 4. And an annular plate-like base plate 30 disposed on the side opposite to the top foil 10 side of the back foil 20, and a plurality of shims 50 are provided between the back foil 20 and the base plate 30. Configured.

本実施形態では、一対のスラスト軸受3Aのそれぞれのベースプレート30間に、二点鎖線で示す円筒状の軸受スペーサ40が挟持されており、ベースプレート30は締結ボルト41によって軸受スペーサ40を介して連結されている。また、一方のベースプレート30は、その外面が締結ボルト41によってハウジング5に固定されており、従って一対のスラスト軸受3A、3Aは、スラストカラー4を挟んだ状態で締結ボルト41によってハウジング5に固定されている。   In the present embodiment, a cylindrical bearing spacer 40 indicated by a two-dot chain line is sandwiched between the base plates 30 of the pair of thrust bearings 3A, and the base plate 30 is connected via the bearing spacer 40 by the fastening bolts 41. ing. Further, the outer surface of one base plate 30 is fixed to the housing 5 by fastening bolts 41. Therefore, the pair of thrust bearings 3A, 3A is fixed to the housing 5 by fastening bolts 41 with the thrust collar 4 sandwiched therebetween. ing.

ベースプレート30は、図3に示すように円環板状で金属製のもので、その外周部に前記締結ボルト41を挿通するための貫通孔42を複数(本実施形態では8個)形成している。このベースプレート30には、前記スラストカラー4側の面に、前記シム50やバックフォイル20、トップフォイル10を支持するための支持領域が設けられている。本実施形態では、後述するようにバックフォイル20、トップフォイル10がいずれも複数枚(6枚)のバックフォイル片21、トップフォイル片11によって形成されており、従ってベースプレート30は、その周方向を6分割(6つに等分割)して6つの支持領域31を形成している。そして、シム50も、これら6つの支持領域31に対応して6つ設けられている。ただし、本実施形態では、これら6つの支持領域31は設計上の領域であり、これら支持領域31を形成するベースプレート30の表面は単なる平面となっている。   As shown in FIG. 3, the base plate 30 is an annular plate and is made of metal, and has a plurality of through holes 42 (eight in this embodiment) through which the fastening bolts 41 are inserted. Yes. The base plate 30 is provided with a support region for supporting the shim 50, the back foil 20, and the top foil 10 on the surface on the thrust collar 4 side. In this embodiment, as will be described later, the back foil 20 and the top foil 10 are both formed by a plurality (six) of the back foil pieces 21 and the top foil pieces 11, and therefore the base plate 30 has a circumferential direction. Six support regions 31 are formed by dividing into six (equally divided into six). Six shims 50 are also provided corresponding to these six support regions 31. However, in the present embodiment, these six support regions 31 are designed regions, and the surface of the base plate 30 that forms these support regions 31 is merely a flat surface.

これら各支持領域31には、図2に示したようにそれぞれシム50、バックフォイル片21、トップフォイル片11がこの順に配置され、支持されている。
図3に示すようにバックフォイル20は、ベースプレート30の周方向に配列された6枚のバックフォイル片21によって形成されている。これらバックフォイル片21は、ベースプレート30の各支持領域31上にそれぞれ配置され、これによってベースプレート30の周方向に配列されている。また、これらバックフォイル片21は、後述するトップフォイル片11より僅かに小さく形成され、従って図3に示すようにベースプレート30上にてスラストカラー4側に露出することなく、トップフォイル片11に覆われている。
As shown in FIG. 2, the shim 50, the back foil piece 21, and the top foil piece 11 are arranged and supported in the respective support regions 31 in this order.
As shown in FIG. 3, the back foil 20 is formed by six back foil pieces 21 arranged in the circumferential direction of the base plate 30. These back foil pieces 21 are arranged on the respective support regions 31 of the base plate 30, and are thus arranged in the circumferential direction of the base plate 30. Further, these back foil pieces 21 are formed slightly smaller than the top foil pieces 11 to be described later. Therefore, the back foil pieces 21 are not exposed to the thrust collar 4 side on the base plate 30 as shown in FIG. It has been broken.

これらバックフォイル片21からなるバックフォイル20は、フォイル(薄板)で形成されてトップフォイル10(トップフォイル片11)を弾性的に支持する。このようなバックフォイル20としては、例えば、バンプフォイル、特開2006−57652号公報や特開2004−270904号公報などに記載されているスプリングフォイル、特開2009−299748号公報などに記載されているバックフォイルなどが用いられる。なお、特開2006−57652号公報や特開2004−270904号公報に記載されているスプリングフォイル、特開2009−299748号公報に記載されているバックフォイルは、ラジアル軸受に用いられるフォイルであるが、これらを平面状に展開して円環板状に形成すれば、スラスト軸受に用いられるフォイルとなる。   The back foil 20 composed of these back foil pieces 21 is formed of a foil (thin plate) and elastically supports the top foil 10 (top foil piece 11). Examples of the back foil 20 include a bump foil, a spring foil described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-57652 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-270904, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-299748. A back foil or the like is used. Note that the spring foil described in JP 2006-57652 A and JP 2004-270904 A and the back foil described in JP 2009-299748 A are foils used for radial bearings. If these are developed in a planar shape and formed into an annular plate shape, a foil used for a thrust bearing is obtained.

本実施形態では、図3、図4(a)、(b)、(d)に示すようにバックフォイル20がバンプフォイルからなり、従ってバックフォイル片21はバンプフォイル片からなっている。バンプフォイル片21(バックフォイル片)は、厚さ数百μm程度のフォイル(金属製薄板)がプレス成形によって波板状に成形されたもので、図4(b)に示すように全体が扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 3, 4A, 4B, and 4D, the back foil 20 is made of a bump foil, and therefore the back foil piece 21 is made of a bump foil piece. The bump foil piece 21 (back foil piece) is a foil (metal thin plate) having a thickness of about several hundreds μm formed into a corrugated plate by press molding, and the whole is fan-shaped as shown in FIG. Is formed in a substantially trapezoidal shape with the inner peripheral side and the outer peripheral side each having an arc shape.

このように波板状に成形されたバンプフォイル片21は、図4(d)に示すようにシム50を介してベースプレート30に接する谷部22と、トップフォイル片11に接する山部23とが交互に配置されて形成されている。谷部22は、バンプフォイル片21(バックフォイル片21)の最底部を形成しており、山部23の頂部(稜線)は、バンプフォイル片21(バックフォイル片21)の最頂部を形成している。ここで、バンプフォイル片21は、図3に示す回転軸1の回転方向下流側の端辺21aが、バンプフォイル片21の固定辺(バンプフォイル固定辺)となっている。前記谷部22及び山部23は、バンプフォイル片21の固定辺21a(端辺)と直交する方向に配列されている。すなわち、谷部22、山部23の配列方向は、前記固定辺21aと直交する方向に形成されており、従って谷部22、山部23は、前記固定辺21aと平行に延在するように形成されている。   As shown in FIG. 4D, the bump foil piece 21 formed in the corrugated plate shape has a valley portion 22 that contacts the base plate 30 via the shim 50 and a peak portion 23 that contacts the top foil piece 11. They are arranged alternately. The trough 22 forms the bottom of the bump foil piece 21 (back foil piece 21), and the top (ridge line) of the peak 23 forms the top of the bump foil piece 21 (back foil piece 21). ing. Here, in the bump foil piece 21, the end side 21 a on the downstream side in the rotation direction of the rotating shaft 1 shown in FIG. 3 is a fixed side (bump foil fixed side) of the bump foil piece 21. The troughs 22 and the crests 23 are arranged in a direction orthogonal to the fixed side 21 a (end side) of the bump foil piece 21. That is, the arrangement direction of the troughs 22 and the crests 23 is formed in a direction orthogonal to the fixed side 21a, so that the troughs 22 and the crests 23 extend in parallel with the fixed side 21a. Is formed.

これら谷部22及び山部23は、それぞれほぼ等ピッチで形成されている。また、山部23の高さは、前記固定辺21aと反対の側から固定辺21a側に向かって、すなわち図3中に矢印で示す回転軸1(スラストカラー4)の回転方向の下流側に向かうに連れて、図4(a)、(d)に示すように所定の高さずつ高くなるように形成されている。   These valley portions 22 and peak portions 23 are formed at substantially equal pitches. Further, the height of the crest 23 is from the side opposite to the fixed side 21a toward the fixed side 21a, that is, on the downstream side in the rotational direction of the rotary shaft 1 (thrust collar 4) indicated by an arrow in FIG. As it goes, it is formed to increase by a predetermined height as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (d).

また、バンプフォイル片21は、図4(b)に示すようにその周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向下流側の端辺21aと反対の側が、径方向にて4つ(複数)に等分割され、他方の側となる端辺21a(固定辺)が径方向にて連続する連続辺とされている。このように端辺21aと反対の側が4つに分割されたことで、バンプフォイル片21は、4つの帯状のバンプフォイル分割片21b(バックフォイル分割片)と固定辺21a(連続辺)とによって構成されている。   Further, as shown in FIG. 4B, the bump foil piece 21 has a radial direction on one side in the circumferential direction, in this embodiment, on the opposite side to the end side 21a on the downstream side in the rotational direction of the rotary shaft 1. The end side 21a (fixed side) which is equally divided into four (plurality) and is on the other side is a continuous side continuous in the radial direction. Thus, the side opposite to the end side 21a is divided into four parts, so that the bump foil piece 21 is divided into four strip-like bump foil divided pieces 21b (back foil divided pieces) and fixed sides 21a (continuous sides). It is configured.

4つの帯状のバンプフォイル分割片21b間には、それぞれスリット21cが形成されている。これらスリット21cは、本実施形態ではバンプフォイル片21の外周が形成する円と同心円の一部を形成する円弧状に形成されている。これらスリット21cの幅は、径方向に隣り合うバンプフォイル分割片21bが互いに干渉することなく、独立して動けるような寸法に設定されている。このような幅のスリット21cによってバンプフォイル片21の一方の側が4つの帯状のバンプフォイル分割片21bに分割されていることにより、これら4つの帯状のバンプフォイル分割片21bはそれぞれ独立して動くようになっている。   Between the four strip-shaped bump foil division pieces 21b, slits 21c are respectively formed. In the present embodiment, these slits 21 c are formed in an arc shape that forms a part of a circle concentric with the circle formed by the outer periphery of the bump foil piece 21. The widths of the slits 21c are set such that the bump foil divided pieces 21b adjacent in the radial direction can move independently without interfering with each other. Since one side of the bump foil piece 21 is divided into four strip-like bump foil divided pieces 21b by the slit 21c having such a width, the four strip-like bump foil divided pieces 21b move independently. It has become.

なお、本実施形態では、バンプフォイル片21はその4つのバンプフォイル分割片21b間において、特に内周側と外周側との間で剛性を変えることなく全てがほぼ均一な剛性に形成されている。また、同じ列上にある山部23の頂部の高さも、ほぼ同じに形成されている。これにより、バンプフォイル片21の設計や製作が容易になっている。   In the present embodiment, the bump foil piece 21 is formed to have substantially uniform rigidity between the four bump foil divided pieces 21b without changing the rigidity particularly between the inner peripheral side and the outer peripheral side. . Moreover, the height of the top part of the peak part 23 on the same row | line | column is also formed substantially the same. Thereby, design and manufacture of the bump foil piece 21 are facilitated.

また、バンプフォイル片21は、その固定辺21aが、後述するシム50やトップフォイル片11における回転軸1の回転方向下流側の端辺と、平面視した状態でほぼ重なる位置に配置されている。そして、この端辺21aとなる谷部22の形成方向に沿って、後述するシム50とともにベースプレート30にスポット溶接(点付溶接)され、固定されている。   Further, the bump foil piece 21 is arranged at a position where the fixed side 21a substantially overlaps with the shim 50 and the end side on the downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1 of the top foil piece 11 in plan view. . Then, along the forming direction of the valley portion 22 that becomes the end side 21a, the base plate 30 is spot-welded (spot welded) together with a shim 50 described later, and fixed.

その際、バンプフォイル片21の端辺21aは、全体が連続する一つの谷部22によって形成されているため、この谷部22全体を容易に溶接することができる。従って、バンプフォイル片21は、溶接による固定が容易に行えるようになっている。
なお、ベースプレート30への端辺21a及びシム50の固定については、スポット溶接以外にも、例えばネジ止めなどによって行うことができる。
At that time, since the end side 21a of the bump foil piece 21 is formed by one trough portion 22 that is continuous as a whole, the entire trough portion 22 can be easily welded. Therefore, the bump foil piece 21 can be easily fixed by welding.
The end side 21a and the shim 50 can be fixed to the base plate 30 by, for example, screwing in addition to spot welding.

シム50は、前記したように図3に示した6つの支持領域31に対応してベースプレート30の周方向に6つ設けられており、図4(c)、(d)に示すようにバンプフォイル片21の内周側に対向することなく、外周側に対向するように形成配置されたシム片51と、このシム片51の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向下流側に一体に形成されたシム固定辺52と、からなっている。   As described above, six shims 50 are provided in the circumferential direction of the base plate 30 corresponding to the six support regions 31 shown in FIG. 3, and bump foils are provided as shown in FIGS. The shim piece 51 formed and arranged to face the outer peripheral side without facing the inner peripheral side of the piece 21, and one side of the shim piece 51 in the circumferential direction, in this embodiment, the rotational direction of the rotary shaft 1 And a shim fixing side 52 integrally formed on the downstream side.

シム片51は、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。本実施形態では、前記バンプフォイル片21の内周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向する部位が切り欠かれて、これに対向することなく、外周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向してその最底部、すなわち谷部22に接して配置されている。   The shim piece 51 is formed in a substantially trapezoidal shape in which a sector-shaped apex side is cut out and an inner peripheral side and an outer peripheral side are arc-shaped. In the present embodiment, a portion facing the two bump foil divided pieces 21b on the inner peripheral side of the bump foil piece 21 is cut out, and the two bump foil divided pieces 21b on the outer peripheral side are not opposed to this. Oppositely, it is arrange | positioned in contact with the lowest part, ie, the trough part 22, and.

シム固定辺52は、本実施形態ではバンプフォイル片21の径方向の長さと同じ長さに形成されており、従ってバンプフォイル片21の固定辺21a(端辺)と同じ長さに形成されて、これと重ねられて配置されている。これにより、前記したようにシム固定辺52は、バンプフォイル片21の固定辺21aとともにベースプレート30にスポット溶接(点付溶接)され、固定されている。   In the present embodiment, the shim fixed side 52 is formed to have the same length as the radial length of the bump foil piece 21, and therefore, the shim fixed side 52 is formed to have the same length as the fixed side 21 a (end side) of the bump foil piece 21. , Is placed on top of this. Thereby, as described above, the shim fixing side 52 is spot-welded (dot welding) to the base plate 30 together with the fixing side 21a of the bump foil piece 21 and fixed.

これらシム50は、厚さ数十μm程度の金属製または合金製の薄板(フォイル)によって形成されている。具体的には、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属や、各種の制振合金によって形成される。このような厚さのシム50を配置したことで、シム片51はバンプフォイル片21の外周側のみをその厚さ分持ち上げて支持することにより、相対的に内周側でのバンプフォイル片21のバネ反力を弱めることができる。従って、スラストカラー4とトップフォイル10との間に形成される流体潤滑膜の、内外周間での膜厚の差を、充分に少なくすることができる。   These shims 50 are formed of a thin plate (foil) made of metal or alloy having a thickness of about several tens of μm. Specifically, it is formed of a metal such as stainless steel, aluminum, or copper, or various damping alloys. By arranging the shim 50 having such a thickness, the shim piece 51 supports the bump foil piece 21 on the inner peripheral side relatively by lifting and supporting only the outer peripheral side of the bump foil piece 21 by the thickness. The spring reaction force of can be weakened. Therefore, the difference in film thickness between the inner and outer circumferences of the fluid lubricating film formed between the thrust collar 4 and the top foil 10 can be sufficiently reduced.

すなわち、流体潤滑膜の圧力はトップフォイル片11の外周側で高圧となり、内周側で低圧となるため、バンプフォイル片21が外周側でトップフォイル片11を相対的に強く支持し、内周側で弱く支持することにより、トップフォイル片11にかかる力が外周側と内周側とで釣り合うようになる。従って、トップフォイル片11は外周側、内周側共に、概ね等しくバンプフォイル片21側へ押し込まれるようになり、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることが防止される。   That is, since the pressure of the fluid lubricating film is high on the outer peripheral side of the top foil piece 11 and low on the inner peripheral side, the bump foil piece 21 relatively strongly supports the top foil piece 11 on the outer peripheral side, By supporting weakly on the side, the force applied to the top foil piece 11 is balanced between the outer peripheral side and the inner peripheral side. Therefore, the top foil piece 11 is pushed almost equally into the bump foil piece 21 on both the outer peripheral side and the inner peripheral side, and the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side is prevented from becoming extremely thin. .

なお、シム50のシム片51については、図4(c)に示したようにその内周側を完全に切り欠くことなく、バンプフォイル片21の内周側領域において、少なくとも該バンプフォイル片21の最底部となる谷部22に対向しないようにすれば、その一部をバンプフォイル片21の内周側領域に残しておいてもよい。具体的には、谷部22を除いた山部23に対向する部位を櫛歯状に残しておいてもよい。このように山部23に対向する部位を残しておいても、この部位はバンプフォイル片21に直接接することなく、隙間を空けて山部23に対向するので、シム片は図4(c)に示したシム片51と同様にバンプフォイル片21の外周側のみをその厚さ分持ち上げるようになり、従ってシム片51と同様に機能する。   As shown in FIG. 4C, the shim piece 51 of the shim 50 does not completely cut out the inner peripheral side, and at least the bump foil piece 21 in the inner peripheral side region of the bump foil piece 21. If it is made not to oppose the trough part 22 which becomes the lowest part of this, you may leave the part in the inner peripheral side area | region of the bump foil piece 21. FIG. Specifically, a portion facing the peak 23 excluding the valley 22 may be left in a comb shape. Even if a portion facing the peak portion 23 is left in this way, this portion is not in direct contact with the bump foil piece 21 and is opposed to the peak portion 23 with a gap, so that the shim piece is shown in FIG. As with the shim piece 51 shown in FIG. 5, only the outer peripheral side of the bump foil piece 21 is lifted by the thickness, and thus functions similarly to the shim piece 51.

トップフォイル10も、図3に示すようにベースプレート30の周方向に配列された6枚のトップフォイル片11によって形成されている。これらトップフォイル片11は、厚さ数百μm程度、例えば150μm程度の金属製の薄板(フォイル)により、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、バンプフォイル片21とほぼ同じ形状で、周方向に少し長い形状に形成されている。このような形状のトップフォイル片11は、ベースプレート30の各支持領域31上にて前記バンプフォイル片21を覆ってそれぞれ配置され、ベースプレート30の周方向に等間隔で配列されて全体として略円環板状に配置されたことにより、トップフォイル10を形成している。   The top foil 10 is also formed by six top foil pieces 11 arranged in the circumferential direction of the base plate 30 as shown in FIG. These top foil pieces 11 are made of a thin metal plate (foil) having a thickness of about several hundreds μm, for example, about 150 μm. It is formed into a shape. That is, it is formed in a shape that is almost the same as the bump foil piece 21 and slightly longer in the circumferential direction. The top foil pieces 11 having such a shape are arranged on the respective support regions 31 of the base plate 30 so as to cover the bump foil pieces 21 and are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the base plate 30 so as to be substantially annular as a whole. The top foil 10 is formed by arrange | positioning at plate shape.

なお、トップフォイル片11は支持領域31より一回り小さく形成されるとともに、バンプフォイル片21より僅かに大きく形成されている。これによってトップフォイル片11は、互いに干渉することなく、また、バンプフォイル片21やシム50をスラストカラー4側に露出させることなく、その上面を覆った状態で各支持領域31に配置されている。ただし、本発明はこれに限定されることなく、例えばトップフォイル片11をバンプフォイル片21と同じ大きさに形成してもよく、あるいは、バンプフォイル片21より小さく形成してもよい。   The top foil piece 11 is formed slightly smaller than the support region 31 and slightly larger than the bump foil piece 21. As a result, the top foil pieces 11 are arranged in the respective support regions 31 so as to cover the upper surfaces thereof without interfering with each other and without exposing the bump foil pieces 21 and the shims 50 to the thrust collar 4 side. . However, the present invention is not limited to this. For example, the top foil piece 11 may be formed in the same size as the bump foil piece 21 or may be formed smaller than the bump foil piece 21.

また、このトップフォイル片11は、回転軸1(スラストカラー4)の回転方向上流側の端辺を固定辺12としており、この固定辺12によってベースプレート30に固定されている。すなわち、この固定辺12は、図4(a)に示したようにバンプフォイル片21やシム50から離間して配置されて、スポット溶接(点付溶接)によってベースプレート30に固定されている。   Further, the top foil piece 11 has an end on the upstream side in the rotation direction of the rotating shaft 1 (thrust collar 4) as a fixed side 12, and is fixed to the base plate 30 by the fixed side 12. That is, as shown in FIG. 4A, the fixed side 12 is disposed apart from the bump foil piece 21 and the shim 50 and is fixed to the base plate 30 by spot welding (dot welding).

また、トップフォイル片11は、その固定辺12より回転方向下流側が曲げ加工されており、これによってバンプフォイル片21の山部23の高さ分の段差を吸収できるように立ち上げられ、回転方向下流側がバンプフォイル片21の山部23上に載せられている。一方、回転方向下流側の端辺(トレーリングエッジ)側は、固定されることなく単にバンプフォイル片21の山部23上に支持された自由端となっている。   Further, the top foil piece 11 is bent at the downstream side in the rotation direction from the fixed side 12, so that the top foil piece 11 is raised so as to absorb a step corresponding to the height of the peak portion 23 of the bump foil piece 21, and is rotated in the rotation direction. The downstream side is placed on the peak portion 23 of the bump foil piece 21. On the other hand, the end (trailing edge) side on the downstream side in the rotational direction is simply a free end supported on the peak portion 23 of the bump foil piece 21 without being fixed.

本実施形態ではバンプフォイル片21を、前記したようにその谷部22及び山部23がバンプフォイル片21の固定辺21aと直交する方向に配列するように配置している。従って、このバンプフォイル片21上に載置されることでトップフォイル片11は、前記山部23の配列方向に沿って固定辺12側からバンプフォイル片21の固定辺21a側に向かうに連れて、漸次ベースプレート30の内面から遠ざかるようにバンプフォイル片21の山部23によって設定された初期傾斜角で傾斜して配置されている。   In the present embodiment, the bump foil pieces 21 are arranged so that the valley portions 22 and the crest portions 23 are arranged in a direction orthogonal to the fixed side 21 a of the bump foil pieces 21 as described above. Accordingly, the top foil piece 11 is placed on the bump foil piece 21 so that the top foil piece 11 moves from the fixed side 12 side toward the fixed side 21a side of the bump foil piece 21 along the arrangement direction of the peak portions 23. The bump foil pieces 21 are inclined at an initial inclination angle set by the crests 23 of the bump foil pieces 21 so as to gradually move away from the inner surface of the base plate 30.

ここで、初期傾斜角とは、荷重がゼロのときのベースプレート30に対するトップフォイル片11の傾斜角である。また、傾斜角とは、図4(d)に示すようにバンプフォイル片21の山部23の高さ増加量によって決まる角度(勾配)θである。従って、荷重が増すとバンプフォイル片21の山部23がベースプレート30側に押し込まれ、全体が平坦化することにより、傾斜角θは初期傾斜角より小さくなる。   Here, the initial inclination angle is an inclination angle of the top foil piece 11 with respect to the base plate 30 when the load is zero. Further, the inclination angle is an angle (gradient) θ determined by the height increase amount of the crest portion 23 of the bump foil piece 21 as shown in FIG. Therefore, when the load increases, the crest portion 23 of the bump foil piece 21 is pushed into the base plate 30 side and is flattened as a whole, so that the inclination angle θ becomes smaller than the initial inclination angle.

また、トップフォイル片11には、図4(a)に示すように固定辺12の近傍部、すなわち固定辺12に対して回転軸1の回転方向下流側に位置する近傍部が、その他の部位に比べて薄肉に形成された薄肉部14となっている。薄肉部14は、固定辺12に沿って直線状に形成されたもので、トップフォイル片11を構成するその他の部位の厚さ(数百μm程度)の、50%〜70%程度の厚さに形成されている。このような薄肉部14の形成は、例えばエッチング加工によって行うことができる。   In addition, the top foil piece 11 has a portion near the fixed side 12 as shown in FIG. 4A, that is, a portion located downstream of the fixed side 12 in the rotation direction of the rotary shaft 1. The thin portion 14 is formed thinner than the thin portion. The thin-walled portion 14 is formed in a straight line along the fixed side 12 and has a thickness of about 50% to 70% of the thickness (about several hundred μm) of other portions constituting the top foil piece 11. Is formed. Such a thin portion 14 can be formed by, for example, etching.

また、この薄肉部14は、図4(a)に示すバンプフォイル片21に対して、その山部23のうち固定辺12に最も近い山部23の頂点(稜線)にかからないように、形成されている。すなわち、薄肉部14は、固定辺12と該固定辺12側の山部23の頂点(稜線)との間に位置するように、その幅が設定され、形成されている。これにより、トップフォイル片11は、薄肉部14以外の箇所(その他の部位)が全ての山部23上に載ってこれらに均等に支持されるようになる。また、薄肉部14を形成したことにより、該薄肉部14より回転方向下流側がより容易に且つ円滑に傾斜できる(傾くことができる)ようになっている。さらに、このような薄肉部14を形成することにより、該薄肉部14以外の箇所の肉厚を、従来に比べて厚くすることも可能になる。   Further, the thin portion 14 is formed so as not to reach the apex (ridgeline) of the peak portion 23 closest to the fixed side 12 among the peak portions 23 with respect to the bump foil piece 21 shown in FIG. ing. That is, the thin portion 14 is formed with its width set so as to be positioned between the fixed side 12 and the apex (ridge line) of the peak portion 23 on the fixed side 12 side. As a result, the top foil piece 11 is placed on all the mountain parts 23 except for the thin part 14 (other parts) so as to be evenly supported by these parts. Further, since the thin portion 14 is formed, the downstream side in the rotational direction can be inclined (inclined) more easily and smoothly than the thin portion 14. Furthermore, by forming such a thin portion 14, it is possible to increase the thickness of portions other than the thin portion 14 as compared with the conventional case.

次に、このような構成からなるスラスト軸受3A(3)の作用について説明する。
本実施形態では、図2に示したようにスラスト軸受3Aをスラストカラー4の両側に設けている。このようにスラストカラー4の両側に設けることにより、スラスト方向の移動量を極力抑えることができる。すなわち、スラスト移動量を小さくすることにより、図1に示したチップクリアランス6を狭くすることができ、これによって流体性能を向上することができる。
Next, the operation of the thrust bearing 3A (3) having such a configuration will be described.
In the present embodiment, the thrust bearing 3A is provided on both sides of the thrust collar 4 as shown in FIG. By providing the thrust collar 4 on both sides in this way, the amount of movement in the thrust direction can be suppressed as much as possible. That is, by reducing the amount of thrust movement, the tip clearance 6 shown in FIG. 1 can be narrowed, thereby improving the fluid performance.

スラスト方向の移動量を極力抑えるため、両スラスト軸受3Aはスラストカラー4に対して大きな隙間が生じないように近接して設置される。これにより、両スラスト軸受3Aのトップフォイル片11(トップフォイル10)はスラストカラー4に対して若干押し付けられた状態になる。その際、本実施形態ではトップフォイル片11に薄肉部14を形成しているので、回転方向下流側(自由端側)が傾き易く(曲がり易く)なっている。そのため、押し付け量に比して押し付け力が小さくなっており、これにより、始動トルクが小さくなっている。   In order to suppress the amount of movement in the thrust direction as much as possible, both thrust bearings 3A are installed close to the thrust collar 4 so that no large gap is generated. As a result, the top foil pieces 11 (top foil 10) of both thrust bearings 3A are slightly pressed against the thrust collar 4. At this time, since the thin portion 14 is formed on the top foil piece 11 in this embodiment, the downstream side (free end side) in the rotation direction is easy to be inclined (bend easily). Therefore, the pressing force is smaller than the pressing amount, thereby reducing the starting torque.

すなわち、従来では荷重が増大したときにトップフォイル片の傾斜角が最適角になるように、予め最適角より大きい傾斜角が付けられている。従って、回転停止状態ではトップフォイル片はスラストカラー4を両面から挟み込み、押し付けられた状態(プリロードが掛かった状態)となる。しかしながら、従来ではトップフォイル片の肉厚も一定であることから、スラストカラー4への押し付け力(プリロード)が強く、始動トルクが大きくなっている。これに対して本実施形態では、前記したようにトップフォイル片11に薄肉部14を形成しているため、始動トルクが小さくなる。   That is, conventionally, an inclination angle larger than the optimum angle is previously provided so that the inclination angle of the top foil piece becomes the optimum angle when the load increases. Accordingly, when the rotation is stopped, the top foil piece is in a pressed state (preloaded state) with the thrust collar 4 sandwiched from both sides. However, conventionally, since the thickness of the top foil piece is also constant, the pressing force (preload) to the thrust collar 4 is strong and the starting torque is large. On the other hand, in this embodiment, since the thin part 14 is formed in the top foil piece 11 as described above, the starting torque is reduced.

また、回転軸1が回転してスラストカラー4が回転を始めると、スラストカラー4とトップフォイル片11は擦れ合いつつ、両者の間に形成されたくさび形の空間に周囲流体が押し込まれる。そして、スラストカラー4が一定の回転速度に達すると、両者の間に流体潤滑膜が形成される。この流体潤滑膜の圧力によってトップフォイル片11(トップフォイル10)はバンプフォイル片21(バックフォイル20)側へ押し付けられ、スラストカラー4はトップフォイル片11との接触状態を脱し、非接触で回転するようになる。   Further, when the rotation shaft 1 rotates and the thrust collar 4 starts to rotate, the thrust collar 4 and the top foil piece 11 rub against each other, and the surrounding fluid is pushed into the wedge-shaped space formed therebetween. When the thrust collar 4 reaches a certain rotational speed, a fluid lubricating film is formed between them. The top foil piece 11 (top foil 10) is pressed against the bump foil piece 21 (back foil 20) by the pressure of the fluid lubricating film, and the thrust collar 4 comes out of contact with the top foil piece 11 and rotates without contact. To come.

また、流体潤滑膜の圧力が高まってトップフォイル片11がバンプフォイル片21側へ押し込まれると、トップフォイル片11の外周側では周速が速く流体潤滑膜の圧力(膜圧)は高くなっており、内周側では周速が遅く膜圧が低くなっているので、トップフォイル片11の外周部はバンプフォイル片21側へ押し込まれてスラストカラー4から離れる方向へ動こうとし、内周部はスラストカラー4の側へ起き上がろうとする。   Further, when the pressure of the fluid lubricating film increases and the top foil piece 11 is pushed into the bump foil piece 21 side, the peripheral speed is high on the outer peripheral side of the top foil piece 11 and the pressure (film pressure) of the fluid lubricating film increases. Since the peripheral speed is low and the film pressure is low on the inner peripheral side, the outer peripheral portion of the top foil piece 11 is pushed toward the bump foil piece 21 side and tries to move away from the thrust collar 4, and the inner peripheral portion Tries to get up to the thrust collar 4 side.

しかし、バンプフォイル片21とベースプレート30との間にはシム50が配設されているので、外周端側ではシム片51によってバンプフォイル片21がスラストカラー4側(トップフォイル片11側)に持ち上げられているのに対し、内周端側ではバンプフォイル片21が持ち上げられることなく、従ってトップフォイル片11とバンプフォイル片21との間に隙間が形成される。よって、この隙間が無くなるまではバンプフォイル片21にトップフォイル片11の内周端側をスラストカラー4側へ押し返す力が生じないため、トップフォイル片11の内周端側の起き上がりが起こらない。   However, since the shim 50 is disposed between the bump foil piece 21 and the base plate 30, the bump foil piece 21 is lifted to the thrust collar 4 side (top foil piece 11 side) by the shim piece 51 on the outer peripheral end side. In contrast, the bump foil piece 21 is not lifted on the inner peripheral end side, and therefore a gap is formed between the top foil piece 11 and the bump foil piece 21. Therefore, until the gap is eliminated, the bump foil piece 21 does not have a force to push the inner peripheral end side of the top foil piece 11 back to the thrust collar 4 side, so that the inner peripheral end side of the top foil piece 11 does not rise.

また、トップフォイル片11の内周端側がバンプフォイル片21側へ押し込まれて前記の隙間が無くなったとしても、外周端側に比べれば隙間の分だけバンプフォイル片21によるバネ反力が弱くなっており、従ってトップフォイル片11の内周端側は起き上がり難くなる。よって、トップフォイル片11の下流側端辺側では、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることが防止される。   Further, even if the inner peripheral end side of the top foil piece 11 is pushed into the bump foil piece 21 side and the gap is eliminated, the spring reaction force by the bump foil piece 21 becomes weaker than the outer peripheral end side. Therefore, the inner peripheral end side of the top foil piece 11 is difficult to get up. Therefore, on the downstream side edge side of the top foil piece 11, the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral edge side is prevented from becoming extremely thin.

また、バンプフォイル片21を径方向にて4つ(複数)に分割しているので、内周側のバンプフォイル分割片21bと外周側のバンプフォイル分割片21bとがそれぞれ独立して動作するため、トップフォイル片11がバンプフォイル片21側へ押し込まれたときに生じるバンプフォイル片21の変形が径方向において滑らかになり、従ってバンプフォイル片21(バックフォイル片)による支持力も内周側から外周側に向けてより滑らかに変化する。   Further, since the bump foil piece 21 is divided into four (plural) in the radial direction, the inner peripheral bump foil piece 21b and the outer bump foil piece 21b operate independently of each other. The deformation of the bump foil piece 21 that occurs when the top foil piece 11 is pushed into the bump foil piece 21 side becomes smooth in the radial direction, so that the support force by the bump foil piece 21 (back foil piece) is also increased from the inner circumference side to the outer circumference. It changes more smoothly toward the side.

本実施形態のスラスト軸受3A(3)にあっては、バンプフォイル片21とベースプレート30との間にシム片51(シム50)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止することができ、従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受3A(3)は、内周端側でトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   In the thrust bearing 3 </ b> A (3) of the present embodiment, since the shim piece 51 (shim 50) is disposed between the bump foil piece 21 and the base plate 30, the inner peripheral end side of the top foil piece 11. Can be prevented from rising to the thrust collar 4 side, and therefore, on the downstream side edge side of the top foil piece 11, the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral edge side can be prevented from becoming extremely thin. Can do. Therefore, the thrust bearing 3A (3) can prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on the inner peripheral end side, and is excellent in withstanding a high load.

また、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えることなく、シム片51を配設することでトップフォイル片11の内周端側の起き上がりを防止しているので、バンプフォイル片21の山の高さを変えることで起き上がりを防止する場合に比べて、トップフォイル片11に対する内外周間での支持力の違いを、容易に、且つ精度良く作り出すことができる。従って、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えたり、剛性を変える場合に比べ、スラスト軸受3A(3)の設計や製作を容易にすることができる。また、寸法管理が容易になるため量産化に有効となり、製造コストの低減化も可能となる。   In addition, the shim piece 51 is disposed without changing the height of the bump foil piece 21 between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, thereby preventing the top foil piece 11 from rising on the inner peripheral end side. Therefore, compared to the case where rising is prevented by changing the height of the bump foil piece 21, the difference in the supporting force between the inner and outer circumferences of the top foil piece 11 can be easily and accurately created. it can. Accordingly, the thrust bearing 3A (3) can be designed and manufactured more easily than when the height of the crest of the bump foil piece 21 is changed between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side or the rigidity is changed. In addition, since the dimensional management becomes easy, it is effective for mass production, and the manufacturing cost can be reduced.

また、バンプフォイル片21の周方向の一方の側を径方向にて複数に分割してバンプフォイル分割片21bとしているので、内周側のバンプフォイル分割片21bと外周側のバンプフォイル分割片21bとがそれぞれ独立して動作するようになり、従って、トップフォイル片11がバンプフォイル片21側へ押し込まれたときに生じるバンプフォイル片21の変形が径方向において滑らかになる。よって、バンプフォイル片21による支持力も内周側から外周側に向けてより滑らかに変化するので、トップフォイル片11がスラストカラー4に局所的に接触するのを抑制することができ、これによってトップフォイル片11の局所摩耗を防止し、軸受寿命の低下や焼き付きを防止することができる。また、バンプフォイル分割片21bが端辺21a(連続辺)によって一体化されているため、バンプフォイル片21のベースプレート30上への固定が容易になる。   Further, since one side in the circumferential direction of the bump foil piece 21 is divided into a plurality of pieces in the radial direction to form the bump foil divided piece 21b, the inner bump side piece 21b and the outer bump piece piece 21b are separated. Therefore, the deformation of the bump foil piece 21 that occurs when the top foil piece 11 is pushed into the bump foil piece 21 side becomes smooth in the radial direction. Therefore, since the supporting force by the bump foil piece 21 also changes more smoothly from the inner circumference side to the outer circumference side, the top foil piece 11 can be prevented from contacting the thrust collar 4 locally. The local abrasion of the foil piece 11 can be prevented, and the bearing life can be reduced and seizure can be prevented. Further, since the bump foil divided piece 21b is integrated by the end side 21a (continuous side), the bump foil piece 21 can be easily fixed on the base plate 30.

また、シム固定辺52をバンプフォイル片21の径方向の長さと同じ長さに形成しているので、シム固定辺52をバンプフォイル片21の固定辺(端辺21a)と重ねてスポット溶接等によりベースプレート30に固定することができる。従って、製作を容易にして製造コストの低減化を図ることができる。   Further, since the shim fixing side 52 is formed to have the same length as the radial length of the bump foil piece 21, the shim fixing side 52 is overlapped with the fixing side (end side 21a) of the bump foil piece 21, and spot welding or the like. Thus, the base plate 30 can be fixed. Therefore, the manufacturing can be facilitated and the manufacturing cost can be reduced.

「第2実施形態」
次に、本発明のスラスト軸受3の第2実施形態について、図5(a)〜(c)を参照して説明する。なお、図5(a)はスラスト軸受の平面図、図5(b)は図5(a)のB−B線矢視断面図、図5(c)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第2実施形態のスラスト軸受3B(3)が第1実施形態のスラスト軸受3A(3)と主に異なるところは、図5(a)〜(c)に示すように、ベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成した点と、バンプフォイル片21の山部23の高さを、全て同一にした点である。
“Second Embodiment”
Next, 2nd Embodiment of the thrust bearing 3 of this invention is described with reference to Fig.5 (a)-(c). 5A is a plan view of the thrust bearing, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 5A, and FIG. 5C illustrates the shape of the bump foil piece and the shim. It is explanatory drawing which matched the top view and the side view in order to do. The thrust bearing 3B (3) of the second embodiment is mainly different from the thrust bearing 3A (3) of the first embodiment as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c). This is the point that the inclined surface 32 is formed on 31 and the height of the peak portion 23 of the bump foil piece 21 are all made the same.

本実施形態では、図5(a)に示すように支持領域31における、前記シム50、前記バンプフォイル片21、トップフォイル片11を支持する領域全体を、トップフォイル片11の固定辺12側から下流側の端辺側に向かうに連れて高さが増加する傾斜面32としている。すなわち、傾斜面32を、図5(b)に示すようにバンプフォイル片21の固定辺21aに対して直交する方向に傾斜させて形成している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the entire region supporting the shim 50, the bump foil piece 21, and the top foil piece 11 in the support region 31 is viewed from the fixed side 12 side of the top foil piece 11. The inclined surface 32 increases in height as it goes toward the end side on the downstream side. That is, the inclined surface 32 is formed to be inclined in a direction orthogonal to the fixed side 21a of the bump foil piece 21 as shown in FIG.

また、バンプフォイル片21については、前記第1実施形態と同様に、シム50を介してベースプレート30に接する谷部22と、トップフォイル片11に接する山部23とを交互に配置した波板状に形成している。ただし、本実施形態では、図5(b)、(c)に示すように、山部23の高さをベースプレート30の周方向で全て同一に形成している。なお、4つのバンプフォイル分割片21bを、剛性を変えることなく、また山部23の頂部の高さを変えることなく、ほぼ同じに形成している点も、第1実施形態と同様である。   As for the bump foil pieces 21, similarly to the first embodiment, the corrugated plate shape in which the valley portions 22 that contact the base plate 30 via the shims 50 and the peak portions 23 that contact the top foil pieces 11 are alternately arranged. Is formed. However, in this embodiment, as shown in FIGS. 5B and 5C, the height of the crest portion 23 is all the same in the circumferential direction of the base plate 30. It is to be noted that the four bump foil divided pieces 21b are formed in substantially the same manner without changing the rigidity and without changing the height of the top portion of the peak portion 23, as in the first embodiment.

また、谷部22及び山部23については、前記第1実施形態と同様に、バンプフォイル片21の固定辺21aに対して直交する方向に配列させている。これにより、バンプフォイル片21の山部23は、その高さがベースプレート30の傾斜面32の傾斜方向に沿って、すなわち回転軸1の回転方向の下流側に向かうに連れて、所定の高さずつ高くなっている。つまり、第1実施形態と見かけ上同一になっている。従って、このバンプフォイル片21上に配置されるトップフォイル片11は、その傾斜角θが、第1実施形態と同様に形成される。本実施形態では、この傾斜角θは図5(c)に示すように傾斜面32の傾斜角θによって決まる。   Further, the valleys 22 and the peaks 23 are arranged in a direction orthogonal to the fixed side 21a of the bump foil piece 21 as in the first embodiment. As a result, the peak portion 23 of the bump foil piece 21 has a predetermined height along the inclination direction of the inclined surface 32 of the base plate 30, that is, toward the downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1. It is getting higher. That is, it is the same as the first embodiment. Accordingly, the top foil piece 11 disposed on the bump foil piece 21 is formed in the same manner as the first embodiment in the inclination angle θ. In the present embodiment, the inclination angle θ is determined by the inclination angle θ of the inclined surface 32 as shown in FIG.

本実施形態のスラスト軸受3B(3)にあっても、バンプフォイル片21とベースプレート30との間にシム片51(シム50)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止することができ、従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受3B(3)も、内周端側でトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   Even in the thrust bearing 3 </ b> B (3) of the present embodiment, the shim piece 51 (shim 50) is disposed between the bump foil piece 21 and the base plate 30, and therefore the inner peripheral end side of the top foil piece 11. Can be prevented from rising to the thrust collar 4 side, and therefore, on the downstream side edge side of the top foil piece 11, the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral edge side can be prevented from becoming extremely thin. Can do. Therefore, this thrust bearing 3B (3) can also prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on the inner peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

また、ベースプレート30の各支持領域31に傾斜面32を形成し、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にするとともに、該山部23の配列方向を傾斜面32の傾斜方向に一致させているので、この傾斜面32上にシム50、バックフォイル片21を介してトップフォイル片11を配設することにより、トップフォイル片11の高さを傾斜面32に沿って精度よく変化させることができる。すなわち、トップフォイル片11に所定の傾斜角θを付与することができる。また、その際にバンプフォイル片21については、山部23の高さを周方向で変化させることなく一定の高さに作製すればよく、従ってその加工コストを抑えることができる。よって、このスラスト軸受3B(3)によれば、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができる。また、加工が容易になってバラツキが少なくなるため、設計時に予測した軸受性能(例えば軸受負荷能力)が得やすくなる。   In addition, an inclined surface 32 is formed in each support region 31 of the base plate 30 so that the heights of the crests 23 of the bump foil pieces 21 are all the same. Since the top foil piece 11 is disposed on the inclined surface 32 via the shim 50 and the back foil piece 21, the height of the top foil piece 11 can be accurately changed along the inclined surface 32. Can be made. That is, a predetermined inclination angle θ can be given to the top foil piece 11. Further, at this time, the bump foil piece 21 may be produced at a constant height without changing the height of the crest 23 in the circumferential direction, and therefore the processing cost can be suppressed. Therefore, according to this thrust bearing 3B (3), processing can be facilitated, mass productivity can be improved, and cost can be reduced. Further, since machining becomes easy and variation is reduced, it is easy to obtain bearing performance (for example, bearing load capability) predicted at the time of design.

「第3実施形態」
次に、本発明のスラスト軸受3の第3実施形態について、図6、図7(a)〜(d)を参照して説明する。なお、図6はスラスト軸受の平面図、図7(a)は図6のC−C線矢視断面図、図7(b)はバンプフォイル片の平面図、図7(c)はシムの平面図、図7(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第3実施形態のスラスト軸受3C(3)が第1実施形態のスラスト軸受3A(3)と主に異なるところは、シム50のシム固定辺52が、回転軸1の回転方向上流側に位置している点である。
“Third Embodiment”
Next, a third embodiment of the thrust bearing 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7A to 7D. 6 is a plan view of the thrust bearing, FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 6, FIG. 7B is a plan view of the bump foil piece, and FIG. FIG. 7D is a plan view and FIG. 7D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. The thrust bearing 3C (3) of the third embodiment is mainly different from the thrust bearing 3A (3) of the first embodiment in that the shim fixing side 52 of the shim 50 is located on the upstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1. It is a point.

すなわち、本実施形態におけるシム50も、図6に示した6つの支持領域31に対応してベースプレート30の周方向に6つ設けられたもので、図7(c)、(d)に示すようにバンプフォイル片21の内周側に対向することなく、外周側に対向するように形成配置されたシム片51と、このシム片51の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向上流側に一体に形成されたシム固定辺52とからなっている。   That is, six shims 50 in the present embodiment are also provided in the circumferential direction of the base plate 30 corresponding to the six support regions 31 shown in FIG. 6, and as shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d). The shim piece 51 formed and arranged so as to face the outer peripheral side without facing the inner peripheral side of the bump foil piece 21, and one side in the circumferential direction of the shim piece 51, in this embodiment, the rotating shaft 1 And a shim fixing side 52 integrally formed on the upstream side in the rotation direction.

シム片51は、第1実施形態のシム片51と同様に、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。本実施形態でも、前記バンプフォイル片21の内周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向する部位が切り欠かれて、これに対向することなく、外周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向してその最底部、すなわち谷部22に接して配置されている。   Similar to the shim piece 51 of the first embodiment, the shim piece 51 is formed in a substantially trapezoidal shape in which a fan-shaped apex side is cut out and an inner peripheral side and an outer peripheral side are arcuate. Also in the present embodiment, the portion facing the two bump foil divided pieces 21b on the inner peripheral side of the bump foil piece 21 is cut out, and the two bump foil divided pieces 21b on the outer peripheral side are not opposed to this. Oppositely, it is arrange | positioned in contact with the lowest part, ie, the trough part 22, and.

シム固定辺52は、図6に示すように本実施形態ではトップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成されており、従ってトップフォイル片11の固定辺12と同じ長さに形成されて、これと重ねられて配置されている。これにより、本実施形態のシム固定辺52は、トップフォイル片11の固定辺12とともにベースプレート30にスポット溶接(点付溶接)され、固定されている。なお、シム片51の周方向の他方の側の端縁、すなわち回転軸1の回転方向下流側の端縁は、図7(a)、(d)に示すように、バンプフォイル片21の端辺21a(固定辺)より回転軸1の回転方向上流側に位置していて、自由端となっている。   As shown in FIG. 6, the shim fixing side 52 is formed to have the same length as that of the top foil piece 11 in the radial direction in the present embodiment. Therefore, the shim fixing side 52 is formed to have the same length as the fixed side 12 of the top foil piece 11. It is arranged to overlap this. Thereby, the shim fixed side 52 of this embodiment is spot-welded (dot welding) to the base plate 30 together with the fixed side 12 of the top foil piece 11 and fixed. The edge on the other side in the circumferential direction of the shim piece 51, that is, the edge on the downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1 is the end of the bump foil piece 21 as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (d). It is located upstream of the side 21a (fixed side) in the rotational direction of the rotary shaft 1 and is a free end.

なお、本実施形態のシム50のシム片51についても、図7(c)に示したようにその内周側を完全に切り欠くことなく、バンプフォイル片21の内周側領域において、少なくとも該バンプフォイル片21の最底部となる谷部22に対向しないようにすれば、その一部をバンプフォイル片21の内周側領域に残しておいてもよい。具体的には、谷部22を除いた山部23に対向する部位を櫛歯状に残しておいてもよい。   Note that the shim piece 51 of the shim 50 of the present embodiment also includes at least the inner peripheral side region of the bump foil piece 21 without cutting out the inner peripheral side as shown in FIG. A part of the bump foil piece 21 may be left in the inner peripheral side area of the bump foil piece 21 as long as it does not face the valley 22 which is the bottom of the bump foil piece 21. Specifically, a portion facing the peak 23 excluding the valley 22 may be left in a comb shape.

本実施形態のスラスト軸受3C(3)にあっても、バンプフォイル片21とベースプレート30との間にシム片51(シム50)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止することができ、従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受3C(3)も、内周端側でトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   Even in the thrust bearing 3 </ b> C (3) of the present embodiment, the shim piece 51 (shim 50) is disposed between the bump foil piece 21 and the base plate 30, and therefore the inner peripheral end side of the top foil piece 11. Can be prevented from rising to the thrust collar 4 side, and therefore, on the downstream side edge side of the top foil piece 11, the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral edge side can be prevented from becoming extremely thin. Can do. Therefore, the thrust bearing 3C (3) can also prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on the inner peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

また、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えることなく、シム片51を配設することでトップフォイル片11の内周端側の起き上がりを防止しているので、バンプフォイル片21の山の高さを変えることで起き上がりを防止する場合に比べて、トップフォイル片11に対する内外周間での支持力の違いを、容易に、且つ精度良く作り出すことができる。従って、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えたり、剛性を変える場合に比べ、スラスト軸受3A(3)の設計や製作を容易にすることができる。また、寸法管理が容易になるため量産化に有効となり、製造コストの低減化も可能となる。   In addition, the shim piece 51 is disposed without changing the height of the bump foil piece 21 between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, thereby preventing the top foil piece 11 from rising on the inner peripheral end side. Therefore, compared to the case where rising is prevented by changing the height of the bump foil piece 21, the difference in the supporting force between the inner and outer circumferences of the top foil piece 11 can be easily and accurately created. it can. Accordingly, the thrust bearing 3A (3) can be designed and manufactured more easily than when the height of the crest of the bump foil piece 21 is changed between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side or the rigidity is changed. In addition, since the dimensional management becomes easy, it is effective for mass production, and the manufacturing cost can be reduced.

また、シム固定辺52をトップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成しているので、シム固定辺52をトップフォイル片11の固定辺12と重ねてスポット溶接等によりベースプレート30に固定することができる。従って、製作を容易にして製造コストの低減化を図ることができる。   Further, since the shim fixing side 52 is formed to have the same length as the radial length of the top foil piece 11, the shim fixing side 52 is overlapped with the fixing side 12 of the top foil piece 11 to the base plate 30 by spot welding or the like. Can be fixed. Therefore, the manufacturing can be facilitated and the manufacturing cost can be reduced.

なお、本実施形態の変形例として、前記第1実施形態に対する第2実施形態のように、本実施形態のベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成するとともに、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にしてもよい。
このように各支持領域31に傾斜面32を形成し、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にするとともに、該山部23の配列方向を傾斜面32の傾斜方向に一致させれば、この傾斜面32上にシム50、バンプフォイル片21を介してトップフォイル片11を配設することにより、トップフォイル片11の高さを傾斜面32に沿って精度よく変化させることができる。すなわち、トップフォイル片11に所定の傾斜角θを付与することができる。また、その際にバンプフォイル片21については、山部23の高さを周方向で変化させることなく一定の高さに作製すればよく、従ってその加工コストを抑えることができる。
As a modification of the present embodiment, an inclined surface 32 is formed in the support region 31 of the base plate 30 of the present embodiment, and the bump foil pieces 21 are stacked as in the second embodiment relative to the first embodiment. You may make all the height of the part 23 the same.
In this way, the inclined surface 32 is formed in each support region 31, the heights of the crests 23 of the bump foil pieces 21 are all the same, and the arrangement direction of the crests 23 is made to coincide with the inclination direction of the inclined surface 32. Then, the height of the top foil piece 11 can be accurately changed along the inclined surface 32 by disposing the top foil piece 11 on the inclined surface 32 via the shim 50 and the bump foil piece 21. it can. That is, a predetermined inclination angle θ can be given to the top foil piece 11. Further, at this time, the bump foil piece 21 may be produced at a constant height without changing the height of the crest 23 in the circumferential direction, and therefore the processing cost can be suppressed.

よって、この変形例のスラスト軸受によれば、第3実施形態の効果に加えて、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができるという効果も得ることができる。また、加工が容易になってバラツキが少なくなるため、設計時に予測した軸受性能(例えば軸受負荷能力)が得やすくなる。   Therefore, according to the thrust bearing of this modified example, in addition to the effect of the third embodiment, it is possible to obtain an effect of facilitating the processing, improving the mass productivity, and reducing the cost. Further, since machining becomes easy and variation is reduced, it is easy to obtain bearing performance (for example, bearing load capability) predicted at the time of design.

「第4実施形態」
次に、本発明のスラスト軸受3の第4実施形態について、図8、図9(a)〜(d)を参照して説明する。なお、図8はスラスト軸受の平面図、図9(a)は図8のD−D線矢視断面図、図9(b)はバンプフォイル片の平面図、図9(c)はシムの平面図、図9(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第4実施形態のスラスト軸受3D(3)が第3実施形態のスラスト軸受3C(3)と主に異なるところは、シム50が、トップフォイル片11とバンプフォイル片21(バックフォイル片)との間に配設されている点である。
“Fourth Embodiment”
Next, 4th Embodiment of the thrust bearing 3 of this invention is described with reference to FIG. 8, FIG. 9 (a)-(d). 8 is a plan view of the thrust bearing, FIG. 9A is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 8, FIG. 9B is a plan view of the bump foil piece, and FIG. FIG. 9D is a plan view, and FIG. 9D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. The thrust bearing 3D (3) of the fourth embodiment is mainly different from the thrust bearing 3C (3) of the third embodiment, in that the shim 50 is formed by the top foil piece 11 and the bump foil piece 21 (back foil piece). It is the point arrange | positioned between.

すなわち、本実施形態におけるシム50も、図8に示した6つの支持領域31に対応してベースプレート30の周方向に6つ設けられたもので、図9(c)、(d)に示すようにバンプフォイル片21の内周側に対向することなく、外周側に対向するように形成配置されたシム片51と、このシム片51の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向上流側に一体に形成されたシム固定辺52とからなっている。   That is, six shims 50 in the present embodiment are also provided in the circumferential direction of the base plate 30 corresponding to the six support regions 31 shown in FIG. 8, and as shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d). The shim piece 51 formed and arranged so as to face the outer peripheral side without facing the inner peripheral side of the bump foil piece 21, and one side in the circumferential direction of the shim piece 51, in this embodiment, the rotating shaft 1 And a shim fixing side 52 integrally formed on the upstream side in the rotation direction.

シム片51は、第3実施形態のシム片51と同様に、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。本実施形態でも、前記バンプフォイル片21の内周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向する部位が切り欠かれて、これに対向することなく、外周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向して配置されている。ただし、本実施形態のシム50のシム片51は、バンプフォイル片21(バックフォイル片)の下側でなく、バンプフォイル片21の上側に配設されているため、バンプフォイル片21の最頂部、すなわち山部23の稜線(頂部)に接して配置されている。   Similar to the shim piece 51 of the third embodiment, the shim piece 51 is formed in a substantially trapezoidal shape in which a fan-shaped apex side is cut out and an inner peripheral side and an outer peripheral side are arcuate. Also in the present embodiment, the portion facing the two bump foil divided pieces 21b on the inner peripheral side of the bump foil piece 21 is cut out, and the two bump foil divided pieces 21b on the outer peripheral side are not opposed to this. Opposed to each other. However, since the shim piece 51 of the shim 50 of the present embodiment is disposed not on the lower side of the bump foil piece 21 (back foil piece) but on the upper side of the bump foil piece 21, the topmost portion of the bump foil piece 21 is provided. That is, it is arranged in contact with the ridgeline (top) of the mountain portion 23.

なお、シム50のシム片51については、図9(c)に示したようにその内周側を完全に切り欠くことなく、バンプフォイル片21の内周側領域において、少なくとも該バンプフォイル片21の山部23の最頂部に対向してこれに接しないようにすれば、その一部をバンプフォイル片21の内周側領域に残しておいてもよい。具体的には、山部23を除いた谷部22に対向する部位を櫛歯状に残しておいてもよい。このように谷部22に対向する部位を残しておいても、この部位はバンプフォイル片21に直接接することなく、隙間を空けて谷部22に対向するので、シム片は図9(c)に示したシム片51と同様にバンプフォイル片21の内周側に隙間を生じるようになり、従ってシム片51と同様に機能する。   As for the shim piece 51 of the shim 50, as shown in FIG. 9C, at least the bump foil piece 21 in the inner peripheral side region of the bump foil piece 21 without completely cutting out the inner peripheral side thereof. As long as it faces the top of the ridge 23 and does not come into contact therewith, a part thereof may be left in the inner peripheral region of the bump foil piece 21. Specifically, a portion facing the valley 22 excluding the peak 23 may be left in a comb shape. Even if a portion facing the valley portion 22 is left in this way, this portion does not directly contact the bump foil piece 21 and is opposed to the valley portion 22 with a gap, so that the shim piece is shown in FIG. In the same manner as the shim piece 51 shown in FIG. 5, a gap is formed on the inner peripheral side of the bump foil piece 21, and thus functions similarly to the shim piece 51.

シム固定辺52は、第3実施形態と同様に本実施形態でも、トップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成されており、従ってトップフォイル片11の固定辺12と同じ長さに形成されて、これと重ねられて配置されている。これにより、本実施形態のシム固定辺52も、トップフォイル片11の固定辺12とともにベースプレート30にスポット溶接(点付溶接)され、固定されている。   Similar to the third embodiment, the shim fixing side 52 is formed to have the same length as the length of the top foil piece 11 in the radial direction in the present embodiment, and thus the same length as the fixed side 12 of the top foil piece 11. And is arranged so as to overlap this. Thereby, the shim fixing side 52 of the present embodiment is also spot-welded (dot welding) to the base plate 30 together with the fixing side 12 of the top foil piece 11 and fixed.

ただし、本実施形態ではシム50がバンプフォイル片21の上側に配設されているため、シム50のシム固定辺52側は、トップフォイル片11の固定辺12側と同様に、シム固定辺52より回転方向下流側が曲げ加工されている。すなわち、バンプフォイル片21の山部23の高さ分の段差を吸収できるように立ち上げられ、回転方向下流側がバンプフォイル片21の山部23上に載せられている。そして、この回転方向下流側の端辺側は、固定されることなく単にバンプフォイル片21の山部23上に支持された自由端となっている。   However, in this embodiment, since the shim 50 is disposed on the upper side of the bump foil piece 21, the shim fixing side 52 side of the shim 50 is the same as the fixing side 12 side of the top foil piece 11, the shim fixing side 52. The downstream side in the rotational direction is bent. In other words, the bump foil piece 21 is raised so as to absorb a step corresponding to the height of the peak portion 23 of the bump foil piece 21, and the downstream side in the rotation direction is placed on the peak portion 23 of the bump foil piece 21. The end side on the downstream side in the rotational direction is a free end that is supported on the peak portion 23 of the bump foil piece 21 without being fixed.

本実施形態のスラスト軸受3D(3)にあっては、トップフォイル片11とバンプフォイル片21との間にシム片51(シム50)を配設しているので、トップフォイル片11の外周端側がバンプフォイル片21側に押し込まれてスラストカラー4から離れる方向に動こうとし、内周端側がスラストカラー4側へ起き上がろうとしても、内周端側ではシム片51によってトップフォイル片11とバンプフォイル片21との間に隙間が生じているので、この隙間が無くなるまではトップフォイル片11の内周端側をスラストカラー4側へ押し返す力が生じず、トップフォイル片11の内周端側の起き上がりが起こらない。従って、トップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受3D(3)も、内周端側でトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   In the thrust bearing 3D (3) of this embodiment, since the shim piece 51 (shim 50) is disposed between the top foil piece 11 and the bump foil piece 21, the outer peripheral end of the top foil piece 11 Even if the side is pushed into the bump foil piece 21 side and tries to move away from the thrust collar 4, and the inner peripheral end side tries to rise to the thrust collar 4 side, the shim piece 51 causes the top foil piece 11 and the bump on the inner peripheral end side. Since a gap is formed between the foil piece 21 and the gap, the force to push the inner peripheral end of the top foil piece 11 back to the thrust collar 4 is not generated until the gap disappears. Does not happen. Therefore, it is possible to prevent the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece 11. Therefore, the thrust bearing 3D (3) can also prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on the inner peripheral end side, and is excellent in withstanding a high load.

また、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えることなく、シム片51を配設することでトップフォイル片11の内周端側の起き上がりを防止しているので、バンプフォイル片21の山の高さを変えることで起き上がりを防止する場合に比べて、トップフォイル片11に対する内外周間での支持力の違いを、容易に、且つ精度良く作り出すことができる。従って、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えたり、剛性を変える場合に比べ、スラスト軸受3D(3)の設計や製作を容易にすることができる。また、寸法管理が容易になるため量産化に有効となり、製造コストの低減化も可能となる。   In addition, the shim piece 51 is disposed without changing the height of the bump foil piece 21 between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, thereby preventing the top foil piece 11 from rising on the inner peripheral end side. Therefore, compared to the case where rising is prevented by changing the height of the bump foil piece 21, the difference in the supporting force between the inner and outer circumferences of the top foil piece 11 can be easily and accurately created. it can. Therefore, the thrust bearing 3D (3) can be designed and manufactured more easily than when the height of the crest of the bump foil piece 21 is changed between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side or the rigidity is changed. In addition, since the dimensional management becomes easy, it is effective for mass production, and the manufacturing cost can be reduced.

また、シム固定辺52をトップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成しているので、シム固定辺52をトップフォイル片11の固定辺12と重ねてスポット溶接等によりベースプレート30に固定することができる。従って、製作を容易にして製造コストの低減化を図ることができる。   Further, since the shim fixing side 52 is formed to have the same length as the radial length of the top foil piece 11, the shim fixing side 52 is overlapped with the fixing side 12 of the top foil piece 11 to the base plate 30 by spot welding or the like. Can be fixed. Therefore, the manufacturing can be facilitated and the manufacturing cost can be reduced.

なお、本実施形態の変形例として、前記第1実施形態に対する第2実施形態のように、本実施形態のベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成するとともに、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にしてもよい。
このように各支持領域31に傾斜面32を形成し、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にするとともに、該山部23の配列方向を傾斜面32の傾斜方向に一致させれば、この傾斜面32上にバンプフォイル片21、シム50を介してトップフォイル片11を配設することにより、トップフォイル片11の高さを傾斜面32に沿って精度よく変化させることができる。すなわち、トップフォイル片11に所定の傾斜角θを付与することができる。また、その際にバンプフォイル片21については、山部23の高さを周方向で変化させることなく一定の高さに作製すればよく、従ってその加工コストを抑えることができる。
As a modification of the present embodiment, an inclined surface 32 is formed in the support region 31 of the base plate 30 of the present embodiment, and the bump foil pieces 21 are stacked as in the second embodiment relative to the first embodiment. You may make all the height of the part 23 the same.
In this way, the inclined surface 32 is formed in each support region 31, the heights of the crests 23 of the bump foil pieces 21 are all the same, and the arrangement direction of the crests 23 is made to coincide with the inclination direction of the inclined surface 32. Then, by arranging the top foil piece 11 on the inclined surface 32 via the bump foil piece 21 and the shim 50, the height of the top foil piece 11 can be accurately changed along the inclined surface 32. it can. That is, a predetermined inclination angle θ can be given to the top foil piece 11. Further, at this time, the bump foil piece 21 may be produced at a constant height without changing the height of the crest 23 in the circumferential direction, and therefore the processing cost can be suppressed.

よって、この変形例のスラスト軸受によれば、第4実施形態の効果に加えて、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができるという効果も得ることができる。また、加工が容易になってバラツキが少なくなるため、設計時に予測した軸受性能(例えば軸受負荷能力)が得やすくなる。   Therefore, according to the thrust bearing of this modified example, in addition to the effect of the fourth embodiment, it is possible to obtain an effect of facilitating the processing, improving the mass productivity, and reducing the cost. Further, since machining becomes easy and variation is reduced, it is easy to obtain bearing performance (for example, bearing load capability) predicted at the time of design.

「第5実施形態」
次に、本発明のスラスト軸受3の第5実施形態について、図10、図11(a)〜(d)を参照して説明する。なお、図10はスラスト軸受の平面図、図11(a)は図10のE−E線矢視断面図、図11(b)はバンプフォイル片の平面図、図11(c)はシムの平面図、図11(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第5実施形態のスラスト軸受3E(3)が第4実施形態のスラスト軸受3D(3)と主に異なるところは、シム50のシム固定辺52が、回転軸1の回転方向下流側に位置している点である。
“Fifth Embodiment”
Next, 5th Embodiment of the thrust bearing 3 of this invention is described with reference to FIG. 10, FIG. 11 (a)-(d). 10 is a plan view of the thrust bearing, FIG. 11A is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 10, FIG. 11B is a plan view of the bump foil piece, and FIG. FIG. 11 (d) is a plan view and FIG. 11 (d) is an explanatory diagram that associates the plan view and the side view to explain the shape of the bump foil pieces and shims. The thrust bearing 3E (3) of the fifth embodiment is different from the thrust bearing 3D (3) of the fourth embodiment mainly in that the shim fixing side 52 of the shim 50 is located on the downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1. It is a point.

すなわち、本実施形態におけるシム50も、図10に示した6つの支持領域31に対応してベースプレート30の周方向に6つ設けられたもので、図11(c)、(d)に示すようにバンプフォイル片21の内周側に対向することなく、外周側に対向するように形成配置されたシム片51と、このシム片51の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向下流側に一体に形成されたシム固定辺52とからなっている。   That is, six shims 50 in the present embodiment are also provided in the circumferential direction of the base plate 30 corresponding to the six support regions 31 shown in FIG. 10, as shown in FIGS. 11 (c) and 11 (d). The shim piece 51 formed and arranged so as to face the outer peripheral side without facing the inner peripheral side of the bump foil piece 21, and one side in the circumferential direction of the shim piece 51, in this embodiment, the rotating shaft 1 The shim fixing side 52 is integrally formed on the downstream side in the rotation direction.

シム片51は、第4実施形態のシム片51と同様に、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。本実施形態でも、前記バンプフォイル片21の内周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向する部位が切り欠かれて、これに対向することなく、外周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向してその最頂部、すなわち山部23の稜線(頂部)に接して配置されている。   Similar to the shim piece 51 of the fourth embodiment, the shim piece 51 is formed in a substantially trapezoidal shape in which a fan-shaped apex side is cut out and an inner peripheral side and an outer peripheral side are arcuate. Also in the present embodiment, the portion facing the two bump foil divided pieces 21b on the inner peripheral side of the bump foil piece 21 is cut out, and the two bump foil divided pieces 21b on the outer peripheral side are not opposed to this. Oppositely, it is arrange | positioned in contact with the ridgeline (top part) of the peak part, ie, the peak part 23, and.

シム固定辺52は、本実施形態ではトップフォイル片11もしくはバンプフォイル片21の径方向の長さと同じ長さに形成されている。ただし、回転軸1の回転方向下流側に形成されているため、図11(a)に示すようにトップフォイル片11の固定辺12と重ねられることなく、また、バンプフォイル片21の端辺21a(固定辺)とも重ねられることなく、バンプフォイル片21の端辺21aの外側(回転軸1の回転方向下流側)にて単独でベースプレート30にスポット溶接(点付溶接)され、固定されている。   In this embodiment, the shim fixing side 52 is formed to have the same length as the length of the top foil piece 11 or the bump foil piece 21 in the radial direction. However, since it is formed on the downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1, it does not overlap with the fixed side 12 of the top foil piece 11 as shown in FIG. Without being overlapped with the (fixed side), it is spot welded (dot welding) to the base plate 30 on the outside of the end side 21a of the bump foil piece 21 (downstream in the rotation direction of the rotary shaft 1) and fixed. .

また、本実施形態でもシム50がバンプフォイル片21の上側に配設されているため、シム50のシム固定辺52側は、シム固定辺52より回転方向上流側が曲げ加工されている。すなわち、バンプフォイル片21の山部23の高さ分の段差を吸収できるように立ち上げられ、回転方向上流側がバンプフォイル片21の山部23上に載せられている。そして、回転方向上流側の端辺側は、固定されることなく単にバンプフォイル片21の山部23上に支持された自由端となっている。   Also in this embodiment, since the shim 50 is disposed on the upper side of the bump foil piece 21, the shim fixed side 52 side of the shim 50 is bent on the upstream side in the rotational direction from the shim fixed side 52. In other words, the bump foil piece 21 is raised so as to absorb a level difference corresponding to the height of the peak portion 23 of the bump foil piece 21, and the upstream side in the rotation direction is placed on the peak portion 23 of the bump foil piece 21. Further, the end side on the upstream side in the rotation direction is merely a free end supported on the peak portion 23 of the bump foil piece 21 without being fixed.

本実施形態のスラスト軸受3E(3)にあっても、トップフォイル片11とバンプフォイル片21との間にシム片51(シム50)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止することができ、従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受3E(3)も、内周端側でトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   Even in the thrust bearing 3E (3) of the present embodiment, since the shim piece 51 (shim 50) is disposed between the top foil piece 11 and the bump foil piece 21, the inner periphery of the top foil piece 11 It is possible to prevent the end side from rising to the thrust collar 4 side, and therefore, on the downstream end side of the top foil piece 11, the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side is prevented from becoming extremely thin. can do. Therefore, this thrust bearing 3E (3) can also prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on the inner peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

また、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えることなく、シム片51を配設することでトップフォイル片11の内周端側の起き上がりを防止しているので、バンプフォイル片21の山の高さを変えることで起き上がりを防止する場合に比べて、トップフォイル片11に対する内外周間での支持力の違いを、容易に、且つ精度良く作り出すことができる。従って、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えたり、剛性を変える場合に比べ、スラスト軸受3E(3)の設計や製作を容易にすることができる。また、寸法管理が容易になるため量産化に有効となり、製造コストの低減化も可能となる。   In addition, the shim piece 51 is disposed without changing the height of the bump foil piece 21 between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, thereby preventing the top foil piece 11 from rising on the inner peripheral end side. Therefore, compared to the case where rising is prevented by changing the height of the bump foil piece 21, the difference in the supporting force between the inner and outer circumferences of the top foil piece 11 can be easily and accurately created. it can. Therefore, the thrust bearing 3E (3) can be easily designed and manufactured as compared with the case where the height of the bump foil piece 21 is changed between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side or the rigidity is changed. In addition, since the dimensional management becomes easy, it is effective for mass production, and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、シム50のシム固定辺52は回転方向下流側に位置しているので、トップフォイル片11が流体潤滑膜を介してスラストカラー4に押し込まれた際、上下に重ねられたトップフォイル片11とシム50とはその自由端側が互いに対向する方向、すなわち相反する方向(互いの固定辺の方向)に滑るようになる。従って、これらトップフォイル片11とシム50との間の相対的な滑り量が増加するため、これらの間にて高い摩擦減衰効果が得られるようになる。   Further, since the shim fixing side 52 of the shim 50 is located on the downstream side in the rotational direction, when the top foil piece 11 is pushed into the thrust collar 4 through the fluid lubrication film, the top foil piece 11 that is vertically stacked is used. And the shim 50 are slid in the direction in which their free ends face each other, that is, in opposite directions (directions of the fixed sides of each other). Therefore, since the relative slip amount between the top foil pieces 11 and the shim 50 increases, a high friction damping effect can be obtained between them.

なお、本実施形態の変形例として、前記第1実施形態に対する第2実施形態のように、本実施形態のベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成するとともに、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にしてもよい。
このように各支持領域31に傾斜面32を形成し、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にするとともに、該山部23の配列方向を傾斜面32の傾斜方向に一致させれば、この傾斜面32上にバンプフォイル片21、シム50を介してトップフォイル片11を配設することにより、トップフォイル片11の高さを傾斜面32に沿って精度よく変化させることができる。すなわち、トップフォイル片11に所定の傾斜角θを付与することができる。また、その際にバンプフォイル片21については、山部23の高さを周方向で変化させることなく一定の高さに作製すればよく、従ってその加工コストを抑えることができる。
As a modification of the present embodiment, an inclined surface 32 is formed in the support region 31 of the base plate 30 of the present embodiment, and the bump foil pieces 21 are stacked as in the second embodiment relative to the first embodiment. You may make all the height of the part 23 the same.
In this way, the inclined surface 32 is formed in each support region 31, the heights of the crests 23 of the bump foil pieces 21 are all the same, and the arrangement direction of the crests 23 is made to coincide with the inclination direction of the inclined surface 32. Then, by arranging the top foil piece 11 on the inclined surface 32 via the bump foil piece 21 and the shim 50, the height of the top foil piece 11 can be accurately changed along the inclined surface 32. it can. That is, a predetermined inclination angle θ can be given to the top foil piece 11. Further, at this time, the bump foil piece 21 may be produced at a constant height without changing the height of the crest 23 in the circumferential direction, and therefore the processing cost can be suppressed.

よって、この変形例のスラスト軸受によれば、第5実施形態の効果に加えて、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができるという効果も得ることができる。また、加工が容易になってバラツキが少なくなるため、設計時に予測した軸受性能(例えば軸受負荷能力)が得やすくなる。   Therefore, according to the thrust bearing of this modified example, in addition to the effect of the fifth embodiment, it is possible to obtain an effect of facilitating the processing, improving the mass productivity, and reducing the cost. Further, since machining becomes easy and variation is reduced, it is easy to obtain bearing performance (for example, bearing load capability) predicted at the time of design.

また、前記第5実施形態、及びその変形例において、シム固定辺52については、バンプフォイル片21の端辺21a(固定辺)に重ねて配置し、この端辺21aと共にスポット溶接等によりベースプレート30に固定してもよい。   Further, in the fifth embodiment and the modification thereof, the shim fixed side 52 is disposed so as to overlap the end side 21a (fixed side) of the bump foil piece 21, and the base plate 30 is spot welded together with the end side 21a. It may be fixed to.

また、前記第5実施形態、及びその変形例においては、図12に示すようにシム片51のみによってシムを形成してもよい。このシム片51にあっても、図11(c)に示したシム50と同様にバンプフォイル片21の上側に配設されているため、その回転方向下流側、すなわちベースプレート30に固定される側が曲げ加工されている。これにより、回転方向上流側がバンプフォイル片21の山部23上に載せられる。そして、この回転方向上流側の端辺側は、固定されることなく単にバンプフォイル片21の山部23上に支持された自由端となっている。   Further, in the fifth embodiment and the modifications thereof, the shim may be formed only by the shim piece 51 as shown in FIG. Even in the shim piece 51, the shim 50 is arranged on the upper side of the bump foil piece 21 like the shim 50 shown in FIG. 11C, so that the downstream side in the rotation direction, that is, the side fixed to the base plate 30 is It is bent. As a result, the upstream side in the rotational direction is placed on the peak portion 23 of the bump foil piece 21. The end side on the upstream side in the rotational direction is a free end that is supported on the crest 23 of the bump foil piece 21 without being fixed.

このようなシム片51のみからなるシムを用いた場合には、シム(シム片51)の形状が単純であるため部品としての取り扱い性が良いといった効果が得られる。また、ベースプレート30に固定される部位がバンプフォイル片21やトップフォイル片11の長さより短いものの、シム片51はベースプレート30に独立してスポット溶接等により固定されるため、支障無く良好に固定される。すなわち、シム片51の固定される部位がバンプフォイル片21の端辺21aやトップフォイル片11の固定辺12に重ねられて固定される場合、径方向の長さの相違によって固定部にて段差が形成されてしまう。しかし、本例ではシム片51が独立してベースプレート30に固定されるため、このような段差が形成されず、従って段差に起因する溶接不良等の不都合が回避される。   When such a shim consisting only of the shim piece 51 is used, the shape of the shim (the shim piece 51) is simple, so that an effect that the handleability as a part is good is obtained. Moreover, although the part fixed to the base plate 30 is shorter than the length of the bump foil piece 21 or the top foil piece 11, the shim piece 51 is fixed to the base plate 30 independently by spot welding or the like, so that it is fixed well without any trouble. The That is, when the portion to which the shim piece 51 is fixed is overlapped and fixed to the end side 21 a of the bump foil piece 21 or the fixed side 12 of the top foil piece 11, a step at the fixing portion is caused by the difference in length in the radial direction. Will be formed. However, in this example, since the shim piece 51 is fixed to the base plate 30 independently, such a step is not formed, and inconveniences such as poor welding due to the step are avoided.

「第6実施形態」
次に、本発明のスラスト軸受3の第6実施形態について、図13、図14(a)〜(d)を参照して説明する。なお、図13はスラスト軸受の平面図、図14(a)は図13のF−F線矢視断面図、図14(b)はバンプフォイル片の平面図、図14(c)はシムの平面図、図14(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第6実施形態のスラスト軸受3F(3)が第5実施形態のスラスト軸受3E(3)と主に異なるところは、図14(a)に示すようにシム50の、回転軸1の回転方向下流側のシム固定辺52が、トップフォイル片11の固定辺12とともに、ベースプレート30に固定されている点である。
“Sixth Embodiment”
Next, 6th Embodiment of the thrust bearing 3 of this invention is described with reference to FIG. 13, FIG. 14 (a)-(d). 13 is a plan view of the thrust bearing, FIG. 14A is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 13, FIG. 14B is a plan view of the bump foil piece, and FIG. FIG. 14D is a plan view and FIG. 14D is an explanatory diagram in which the plan view and the side view are associated with each other in order to explain the shape of the bump foil piece and the shim. The thrust bearing 3F (3) of the sixth embodiment is mainly different from the thrust bearing 3E (3) of the fifth embodiment in that the shim 50 is downstream in the rotational direction of the rotary shaft 1 as shown in FIG. The side shim fixing side 52 is fixed to the base plate 30 together with the fixing side 12 of the top foil piece 11.

すなわち、本実施形態におけるシム50も、図13に示した6つの支持領域31に対応してベースプレート30の周方向に6つ設けられたもので、図14(c)、(d)に示すようにバンプフォイル片21の内周側に対向することなく、外周側に対向するように形成配置されたシム片51と、このシム片51の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向下流側に一体に形成されたシム固定辺52と、からなっている。   That is, six shims 50 in the present embodiment are also provided in the circumferential direction of the base plate 30 corresponding to the six support regions 31 shown in FIG. 13, and as shown in FIGS. 14 (c) and 14 (d). The shim piece 51 formed and arranged so as to face the outer peripheral side without facing the inner peripheral side of the bump foil piece 21, and one side in the circumferential direction of the shim piece 51, in this embodiment, the rotating shaft 1 And a shim fixing side 52 integrally formed on the downstream side in the rotation direction.

シム片51は、第5実施形態のシム片51と同様に、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。本実施形態でも、前記バンプフォイル片21の内周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向する部位が切り欠かれて、これに対向することなく、外周側の2つのバンプフォイル分割片21bに対向してその最頂部、すなわち山部23の稜線(頂部)に接して配置されている。   Similar to the shim piece 51 of the fifth embodiment, the shim piece 51 is formed in a substantially trapezoidal shape in which a fan-shaped apex side is cut out and an inner peripheral side and an outer peripheral side are respectively arc-shaped. Also in the present embodiment, the portion facing the two bump foil divided pieces 21b on the inner peripheral side of the bump foil piece 21 is cut out, and the two bump foil divided pieces 21b on the outer peripheral side are not opposed to this. Oppositely, it is arrange | positioned in contact with the ridgeline (top part) of the peak part, ie, the peak part 23, and.

また、シム50は、図10、図11(a)〜(d)に示した第5実施形態のシム50に比べ、回転方向下流側が長く形成されており、その端辺、すなわちシム固定辺52が、図13、図14(a)に示すように回転方向下流側に隣り合うトップフォイル片11の、固定辺12とともにベースプレート30にスポット溶接(点付溶接)され、固定されている。一方、回転方向上流側は、本実施形態では固定されることなく単にバンプフォイル片21の山部23上に支持された自由端となっている。   Further, the shim 50 is formed longer on the downstream side in the rotational direction than the shim 50 of the fifth embodiment shown in FIGS. 10 and 11A to 11D, and its end side, that is, the shim fixing side 52. However, as shown in FIGS. 13 and 14 (a), the top foil piece 11 adjacent to the downstream side in the rotation direction is spot welded (dot welded) to the base plate 30 together with the fixed side 12, and fixed. On the other hand, the upstream side in the rotation direction is a free end that is supported on the peak portion 23 of the bump foil piece 21 without being fixed in the present embodiment.

本実施形態のスラスト軸受3F(3)にあっても、トップフォイル片11とバンプフォイル片21との間にシム片51(シム50)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止することができ、従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受3F(3)も、内周端側でトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   Even in the thrust bearing 3 </ b> F (3) of the present embodiment, the shim piece 51 (the shim 50) is disposed between the top foil piece 11 and the bump foil piece 21. It is possible to prevent the end side from rising to the thrust collar 4 side, and therefore, on the downstream end side of the top foil piece 11, the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side is prevented from becoming extremely thin. can do. Therefore, the thrust bearing 3F (3) can also prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on the inner peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

また、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えることなく、シム片51を配設することでトップフォイル片11の内周端側の起き上がりを防止しているので、バンプフォイル片21の山の高さを変えることで起き上がりを防止する場合に比べて、トップフォイル片11に対する内外周間での支持力の違いを、容易に、且つ精度良く作り出すことができる。従って、内周端側と外周端側とでバンプフォイル片21の山の高さを変えたり、剛性を変える場合に比べ、スラスト軸受3F(3)の設計や製作を容易にすることができる。また、寸法管理が容易になるため量産化に有効となり、製造コストの低減化も可能となる。   In addition, the shim piece 51 is disposed without changing the height of the bump foil piece 21 between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, thereby preventing the top foil piece 11 from rising on the inner peripheral end side. Therefore, compared to the case where rising is prevented by changing the height of the bump foil piece 21, the difference in the supporting force between the inner and outer circumferences of the top foil piece 11 can be easily and accurately created. it can. Accordingly, the thrust bearing 3F (3) can be designed and manufactured more easily than when the height of the bump foil piece 21 is changed between the inner peripheral end side and the outer peripheral end side or the rigidity is changed. In addition, since the dimensional management becomes easy, it is effective for mass production, and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、シム固定辺52を回転方向下流側に隣り合うトップフォイル片11の固定辺12とともにベースプレート30に固定しているので、トップフォイル片11が流体潤滑膜を介してスラストカラー4に押し込まれた際、上下に重ねられたトップフォイル片11とシム50とはその自由端側が互いに対向する方向、すなわち相反する方向(互いの固定辺の方向)に滑るようになる。従って、これらトップフォイル片11とシム50との間の相対的な滑り量が増加するため、これらの間にて高い摩擦減衰効果が得られるようになる。   Further, since the shim fixing side 52 is fixed to the base plate 30 together with the fixing side 12 of the top foil piece 11 adjacent to the downstream side in the rotation direction, the top foil piece 11 is pushed into the thrust collar 4 through the fluid lubricating film. At this time, the top foil piece 11 and the shim 50 stacked one above the other slide in the direction in which their free ends face each other, that is, in opposite directions (directions of fixed sides). Therefore, since the relative slip amount between the top foil pieces 11 and the shim 50 increases, a high friction damping effect can be obtained between them.

なお、本実施形態の変形例として、前記第1実施形態に対する第2実施形態のように、本実施形態のベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成するとともに、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にしてもよい。
このように各支持領域31に傾斜面32を形成し、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にするとともに、該山部23の配列方向を傾斜面32の傾斜方向に一致させれば、この傾斜面32上にバンプフォイル片21、シム50を介してトップフォイル片11を配設することにより、トップフォイル片11の高さを傾斜面32に沿って精度よく変化させることができる。すなわち、トップフォイル片11に所定の傾斜角θを付与することができる。また、その際にバンプフォイル片21については、山部23の高さを周方向で変化させることなく一定の高さに作製すればよく、従ってその加工コストを抑えることができる。
As a modification of the present embodiment, an inclined surface 32 is formed in the support region 31 of the base plate 30 of the present embodiment, and the bump foil pieces 21 are stacked as in the second embodiment relative to the first embodiment. You may make all the height of the part 23 the same.
In this way, the inclined surface 32 is formed in each support region 31, the heights of the crests 23 of the bump foil pieces 21 are all the same, and the arrangement direction of the crests 23 is made to coincide with the inclination direction of the inclined surface 32. Then, by arranging the top foil piece 11 on the inclined surface 32 via the bump foil piece 21 and the shim 50, the height of the top foil piece 11 can be accurately changed along the inclined surface 32. it can. That is, a predetermined inclination angle θ can be given to the top foil piece 11. Further, at this time, the bump foil piece 21 may be produced at a constant height without changing the height of the crest 23 in the circumferential direction, and therefore the processing cost can be suppressed.

よって、この変形例のスラスト軸受によれば、第6実施形態の効果に加えて、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができるという効果も得ることができる。また、加工が容易になってバラツキが少なくなるため、設計時に予測した軸受性能(例えば軸受負荷能力)が得やすくなる。   Therefore, according to the thrust bearing of this modified example, in addition to the effect of the sixth embodiment, it is possible to obtain an effect of facilitating the processing, improving the mass productivity, and reducing the cost. Further, since machining becomes easy and variation is reduced, it is easy to obtain bearing performance (for example, bearing load capability) predicted at the time of design.

次に、本発明のスラスト軸受3の第7実施形態〜第12実施形態について説明する。これら第7実施形態〜第12実施形態は、それぞれ、第1実施形態〜第6実施形態に対応した実施形態であり、第1実施形態〜第6実施形態に対して、シムの形状を変えた点でのみ異なっている。すなわち、第7実施形態〜第12実施形態のシム55は、そのシム片56が、バンプフォイル片21(バックフォイル片)の内周側領域だけでなく、外周側領域においても切り欠かれて形成されている。   Next, seventh to twelfth embodiments of the thrust bearing 3 of the present invention will be described. The seventh to twelfth embodiments are embodiments corresponding to the first to sixth embodiments, respectively, and the shape of the shim is changed with respect to the first to sixth embodiments. It differs only in respect. That is, the shim 55 of the seventh to twelfth embodiments is formed by cutting the shim piece 56 not only in the inner peripheral side region of the bump foil piece 21 (back foil piece) but also in the outer peripheral side region. Has been.

「第7実施形態」
前記したように第7実施形態のスラスト軸受は、第1実施形態に対応する実施形態であり、第1実施形態のスラスト軸受3A(3)と異なるところは、図15(a)〜(d)に示すようにシム片の形状にある。なお、図15(a)〜(d)は本発明に係るスラスト軸受の第7実施形態を示す図であり、図15(a)は図3のA−A線矢視断面図に対応する断面図、図15(b)はバンプフォイル片の平面図、図15(c)はシムの平面図、図15(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。
“Seventh Embodiment”
As described above, the thrust bearing of the seventh embodiment is an embodiment corresponding to the first embodiment, and differs from the thrust bearing 3A (3) of the first embodiment in FIGS. 15 (a) to 15 (d). As shown in FIG. 15A to 15D are views showing a seventh embodiment of the thrust bearing according to the present invention, and FIG. 15A is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 15B is a plan view of the bump foil piece, FIG. 15C is a plan view of the shim, and FIG. 15D is a plan view and a side view for explaining the shape of the bump foil piece and the shim. It is explanatory drawing which made these correspond.

図15(c)に示すように本実施形態のシム55は、シム片56と、このシム片56の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向下流側に一体に形成されたシム固定辺57と、からなっている。なお、本実施形態、及び後述する第8実施形態〜第12実施形態では、第1実施形態〜第7実施形態と同様に、シム固定辺57はバンプフォイル片21(バックフォイル片)もしくはトップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成されている。   As shown in FIG. 15C, the shim 55 of this embodiment is integrally formed with the shim piece 56 and one side in the circumferential direction of the shim piece 56, in this embodiment, on the downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1. The shim fixing side 57 is made of. In the present embodiment and the eighth to twelfth embodiments described later, the shim fixing side 57 is the bump foil piece 21 (back foil piece) or the top foil, as in the first to seventh embodiments. The length of the piece 11 is the same as the length in the radial direction.

シム片56は、扇形の頂点側及び外周側を共に切り欠いて、内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、本実施形態では、図15(d)に示すようにバンプフォイル片21の径方向における中間領域に対向して、シム片56が形成され、配置されている。従ってこのシム片56は、バンプフォイル片21の中間領域に対向してその最底部、すなわち谷部22に接して配置されている。   The shim piece 56 is formed in a substantially trapezoidal shape in which both the apex side and the outer peripheral side of the sector are cut out, and the inner peripheral side and the outer peripheral side are respectively arc-shaped. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 15D, shim pieces 56 are formed and arranged so as to face the intermediate region in the radial direction of the bump foil piece 21. Therefore, the shim piece 56 is disposed so as to face the middle region of the bump foil piece 21 and in contact with the bottom, that is, the valley 22.

シム片56が、シム固定辺57に対して内周側で切り欠かれた径方向の長さL1は、シム固定辺57の径方向の長さをLとすると、0.2L以上0.5L以下程度とされる。また、外周側で切り欠かれた径方向の長さL2は、0.05L以上0.3L以下程度とされる。ここで、シム固定辺57に対して外周側も切り欠いてシム片56を形成しているのは、以下の理由による。   The radial length L1 of the shim piece 56 cut out on the inner peripheral side with respect to the shim fixing side 57 is 0.2L or more and 0.5L when the radial length of the shim fixing side 57 is L. The following is assumed. Further, the length L2 in the radial direction cut out on the outer peripheral side is set to about 0.05L to 0.3L. Here, the reason why the shim piece 56 is formed by notching the outer peripheral side of the shim fixing side 57 is as follows.

トップフォイル10(トップフォイル片11)の外周側では、その外周端で流体潤滑膜の圧力が周囲圧(例えば大気圧)と同じになるため、この外周側端部での流体潤滑膜の膜圧は、その他の外周側(外周端から内寄りに入ったところ)に比べて低くなる。このため、トップフォイル10(トップフォイル片11)はその内周端だけでなく、外周端でも起き上がりが生じ、この外周端も局所的に摩耗するおそれがある。   On the outer peripheral side of the top foil 10 (top foil piece 11), the pressure of the fluid lubricating film is the same as the ambient pressure (for example, atmospheric pressure) at the outer peripheral end. Is lower than the other outer peripheral side (placed inward from the outer peripheral end). For this reason, the top foil 10 (top foil piece 11) rises not only at its inner peripheral end but also at the outer peripheral end, and this outer peripheral end may also be locally worn.

そこで、本実施形態では、前記したようにバンプフォイル片21に対して外周側でもこれに対向させることなく、切り欠いてシム片56を形成することにより、トップフォイル片11の外周端での起き上がりも防止している。
なお、シム片56については、内周側だけでなく、外周側についてもこれを完全に切り欠くことなく、少なくとも該バンプフォイル片21の最底部となる谷部22に対向しないようにすれば、その一部をバンプフォイル片21の外周側領域に残しておいてもよい。具体的には、谷部22を除いた山部23に対向する部位を櫛歯状に残しておいてもよい。このように山部23に対向する部位を残しておいても、この部位はバンプフォイル片21に直接接することなく、隙間を空けて山部23に対向するので、シム片は図15(c)に示したシム片56と同様にバンプフォイル片21の中間領域のみをその厚さ分持ち上げて支持するようになり、従ってシム片56と同様に機能する。
Thus, in the present embodiment, as described above, the shim piece 56 is formed by notching the bump foil piece 21 on the outer peripheral side without facing the bump foil piece 21, thereby rising at the outer peripheral end of the top foil piece 11. It also prevents.
As for the shim piece 56, not only the inner peripheral side but also the outer peripheral side is not completely cut out, and at least it does not face the valley 22 which is the bottom of the bump foil piece 21. A part thereof may be left in the outer peripheral side region of the bump foil piece 21. Specifically, a portion facing the peak 23 excluding the valley 22 may be left in a comb shape. Even if a portion facing the peak portion 23 is left in this way, this portion is not directly in contact with the bump foil piece 21 and is opposed to the peak portion 23 with a gap, so that the shim piece is shown in FIG. As in the shim piece 56 shown in FIG. 1, only the intermediate region of the bump foil piece 21 is lifted and supported by its thickness, and thus functions in the same manner as the shim piece 56.

本実施形態のスラスト軸受にあっては、バンプフォイル片21とベースプレート30との間にシム片56(シム55)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止するとともに、トップフォイル片11の外周端側の、スラストカラー4側への起き上がりも防止することができる。従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜、及び外周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受は、内周端側、外周端側のいずれにおいてもトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   In the thrust bearing of this embodiment, since the shim piece 56 (shim 55) is disposed between the bump foil piece 21 and the base plate 30, the thrust collar on the inner peripheral end side of the top foil piece 11 is disposed. In addition to preventing the top foil piece 11 from rising up, it is possible to prevent the top foil piece 11 from rising up to the thrust collar 4 side. Therefore, it is possible to prevent the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side and the fluid lubricating film on the outer peripheral end side from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece 11. Therefore, the thrust bearing can prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on both the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

「第8実施形態」
前記したように第8実施形態のスラスト軸受は、第2実施形態に対応する実施形態である。そして、第8実施形態のスラスト軸受が第7実施形態のスラスト軸受3と主に異なるところは、第2実施形態の図5(a)〜(c)に示したように、ベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成した点と、バンプフォイル片21の山部23の高さを、全て同一にした点である。すなわち、本実施形態においても、シム55として図15(c)に示した形状のシム片56を有するシム55が用いられる。
“Eighth Embodiment”
As described above, the thrust bearing of the eighth embodiment is an embodiment corresponding to the second embodiment. The thrust bearing of the eighth embodiment is mainly different from the thrust bearing 3 of the seventh embodiment as shown in FIGS. 5A to 5C of the second embodiment. The point where the inclined surface 32 is formed in the region 31 is the same as the height of the peak portion 23 of the bump foil piece 21. That is, also in this embodiment, the shim 55 having the shim piece 56 having the shape shown in FIG.

従って、本実施形態のスラスト軸受にあっても、バンプフォイル片21とベースプレート30との間にシム片56(シム55)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止するとともに、トップフォイル片11の外周端側の、スラストカラー4側への起き上がりも防止することができる。これにより、トップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜、及び外周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受は、内周端側、外周端側のいずれにおいてもトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   Accordingly, even in the thrust bearing of the present embodiment, the shim piece 56 (the shim 55) is disposed between the bump foil piece 21 and the base plate 30, and therefore, on the inner peripheral end side of the top foil piece 11, It is possible to prevent the rising to the thrust collar 4 side and to prevent the outer peripheral end of the top foil piece 11 from rising to the thrust collar 4 side. Thereby, in the downstream edge side of the top foil piece 11, it can prevent that the film thickness of the fluid lubricating film in an inner peripheral end side and the fluid lubricating film in an outer peripheral end side becomes extremely thin. Therefore, the thrust bearing can prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on both the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

また、ベースプレート30の各支持領域31に傾斜面32を形成し、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にするとともに、該山部23の配列方向を傾斜面32の傾斜方向に一致させているので、第2実施形態のスラスト軸受3B(3)と同様に加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができる。   In addition, an inclined surface 32 is formed in each support region 31 of the base plate 30 so that the heights of the crests 23 of the bump foil pieces 21 are all the same. Since they are matched, machining can be facilitated and mass productivity can be improved, and costs can be reduced, similarly to the thrust bearing 3B (3) of the second embodiment.

「第9実施形態」
前記したように第9実施形態のスラスト軸受は、第3実施形態に対応する実施形態である。なお、図16(a)〜(d)は本発明に係るスラスト軸受の第9実施形態を示す図であり、図16(a)は図6のC−C線矢視断面図に対応する断面図、図16(b)はバンプフォイル片の平面図、図16(c)はシムの平面図、図16(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第9実施形態のスラスト軸受が第7実施形態のスラスト軸受3と主に異なるところは、図16(c)に示すようにシム50のシム固定辺52が、回転軸1の回転方向上流側に位置している点である。
“Ninth Embodiment”
As described above, the thrust bearing of the ninth embodiment is an embodiment corresponding to the third embodiment. FIGS. 16A to 16D are views showing a ninth embodiment of the thrust bearing according to the present invention, and FIG. 16A is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 16B is a plan view of the bump foil piece, FIG. 16C is a plan view of the shim, and FIG. 16D is a plan view and a side view for explaining the shapes of the bump foil piece and the shim. It is explanatory drawing which made these correspond. The thrust bearing of the ninth embodiment is mainly different from the thrust bearing 3 of the seventh embodiment in that the shim fixing side 52 of the shim 50 is located upstream in the rotational direction of the rotary shaft 1 as shown in FIG. It is a point that is located.

図16(c)に示すように本実施形態のシム55は、シム片56と、このシム片56の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向上流側に一体に形成されたシム固定辺57と、からなっている。
シム片56は、扇形の頂点側及び外周側を共に切り欠いて、内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、本実施形態でも、図16(d)に示すようにバンプフォイル片21の径方向における中間領域に対向して、シム片56が形成され、配置されている。従ってこのシム片56は、バンプフォイル片21の中間領域に対向してその最底部、すなわち谷部22に接して配置されている。
As shown in FIG. 16C, the shim 55 of this embodiment is integrally formed with the shim piece 56 and one side in the circumferential direction of the shim piece 56, in this embodiment, on the upstream side in the rotation direction of the rotating shaft 1. The shim fixing side 57 is made of.
The shim piece 56 is formed in a substantially trapezoidal shape in which both the apex side and the outer peripheral side of the sector are cut out, and the inner peripheral side and the outer peripheral side are respectively arc-shaped. That is, also in this embodiment, as shown in FIG. 16D, the shim pieces 56 are formed and arranged so as to face the intermediate region in the radial direction of the bump foil piece 21. Therefore, the shim piece 56 is disposed so as to face the middle region of the bump foil piece 21 and in contact with the bottom, that is, the valley 22.

また、本実施形態においても、シム固定辺57はバンプフォイル片21(バックフォイル片)もしくはトップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成されている。
そして、第7実施形態と同様に、シム片56がシム固定辺57に対して内周側で切り欠かれた径方向の長さL1は、シム固定辺57の径方向の長さをLとすると、0.2L以上0.5L以下程度とされる。また、外周側で切り欠かれた径方向の長さL2は、0.05L以上0.3L以下程度とされる。
Also in the present embodiment, the shim fixing side 57 is formed to have the same length as the radial length of the bump foil piece 21 (back foil piece) or the top foil piece 11.
Similarly to the seventh embodiment, the radial length L1 in which the shim piece 56 is cut out on the inner peripheral side with respect to the shim fixing side 57 is L. The radial length of the shim fixing side 57 is L. Then, it is about 0.2L or more and 0.5L or less. Further, the length L2 in the radial direction cut out on the outer peripheral side is set to about 0.05L to 0.3L.

本実施形態のスラスト軸受にあっても、バンプフォイル片21とベースプレート30との間にシム片56(シム55)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止するとともに、トップフォイル片11の外周端側の、スラストカラー4側への起き上がりも防止することができる。従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜、及び外周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受は、内周端側、外周端側のいずれにおいてもトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   Even in the thrust bearing of this embodiment, since the shim piece 56 (shim 55) is disposed between the bump foil piece 21 and the base plate 30, the thrust collar on the inner peripheral end side of the top foil piece 11 is disposed. In addition to preventing the top foil piece 11 from rising up, it is possible to prevent the top foil piece 11 from rising up to the thrust collar 4 side. Therefore, it is possible to prevent the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side and the fluid lubricating film on the outer peripheral end side from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece 11. Therefore, the thrust bearing can prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on both the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

なお、本実施形態の変形例として、前記第1実施形態に対する第2実施形態のように、本実施形態のベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成するとともに、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にしてもよい。その場合には、第2実施形態のスラスト軸受3B(3)と同様に、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができる。   As a modification of the present embodiment, an inclined surface 32 is formed in the support region 31 of the base plate 30 of the present embodiment, and the bump foil pieces 21 are stacked as in the second embodiment relative to the first embodiment. You may make all the height of the part 23 the same. In that case, similarly to the thrust bearing 3B (3) of the second embodiment, it is possible to facilitate the processing, improve the mass productivity, and reduce the cost.

「第10実施形態」
前記したように第10実施形態のスラスト軸受は、第4実施形態に対応する実施形態である。なお、図17(a)〜(d)は本発明に係るスラスト軸受の第10実施形態を示す図であり、図17(a)は図8のD−D線矢視断面図に対応する断面図、図17(b)はバンプフォイル片の平面図、図17(c)はシムの平面図、図17(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第10実施形態のスラスト軸受が第9実施形態のスラスト軸受3と主に異なるところは、シム55が、図17(a)に示すようにトップフォイル片11とバンプフォイル片21(バックフォイル片)との間に配設されている点である。
“Tenth Embodiment”
As described above, the thrust bearing of the tenth embodiment is an embodiment corresponding to the fourth embodiment. FIGS. 17A to 17D are views showing a tenth embodiment of the thrust bearing according to the present invention, and FIG. 17A is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line DD in FIG. FIG. 17B is a plan view of the bump foil piece, FIG. 17C is a plan view of the shim, and FIG. 17D is a plan view and a side view for explaining the shape of the bump foil piece and the shim. It is explanatory drawing which made these correspond. The thrust bearing of the tenth embodiment is mainly different from the thrust bearing 3 of the ninth embodiment in that the shim 55 has a top foil piece 11 and a bump foil piece 21 (back foil piece) as shown in FIG. It is the point arrange | positioned between.

図17(c)に示すように本実施形態のシム55は、シム片56と、このシム片56の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向上流側に一体に形成されたシム固定辺57と、からなっている。
シム片56は、扇形の頂点側及び外周側を共に切り欠いて、内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、本実施形態でも、図17(d)に示すようにバンプフォイル片21の径方向における中間領域に対向して、シム片56が形成され、配置されている。従ってこのシム片56は、バンプフォイル片21の中間領域に対向してその最頂部、すなわち山部23の稜線(頂部)に接して配置されている。
As shown in FIG. 17C, the shim 55 of this embodiment is integrally formed with the shim piece 56 and one side in the circumferential direction of the shim piece 56, in this embodiment, on the upstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1. The shim fixing side 57 is made of.
The shim piece 56 is formed in a substantially trapezoidal shape in which both the apex side and the outer peripheral side of the sector are cut out, and the inner peripheral side and the outer peripheral side are respectively arc-shaped. That is, also in this embodiment, as shown in FIG. 17D, the shim pieces 56 are formed and arranged so as to face the intermediate region in the radial direction of the bump foil piece 21. Therefore, the shim piece 56 is disposed so as to face the intermediate region of the bump foil piece 21 and to be in contact with the topmost portion thereof, that is, the ridge line (top portion) of the peak portion 23.

また、本実施形態においても、シム固定辺57はバンプフォイル片21(バックフォイル片)もしくはトップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成されている。
そして、第7実施形態と同様に、シム片56がシム固定辺57に対して内周側で切り欠かれた径方向の長さL1は、シム固定辺57の径方向の長さをLとすると、0.2L以上0.5L以下程度とされる。また、外周側で切り欠かれた径方向の長さL2は、0.05L以上0.3L以下程度とされる。
Also in the present embodiment, the shim fixing side 57 is formed to have the same length as the radial length of the bump foil piece 21 (back foil piece) or the top foil piece 11.
Similarly to the seventh embodiment, the radial length L1 in which the shim piece 56 is cut out on the inner peripheral side with respect to the shim fixing side 57 is L. The radial length of the shim fixing side 57 is L. Then, it is about 0.2L or more and 0.5L or less. Further, the length L2 in the radial direction cut out on the outer peripheral side is set to about 0.05L to 0.3L.

本実施形態のスラスト軸受にあっては、トップフォイル片11とバンプフォイル片21との間にシム片56(シム55)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止するとともに、トップフォイル片11の外周端側の、スラストカラー4側への起き上がりも防止することができる。従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜、及び外周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受は、内周端側、外周端側のいずれにおいてもトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   In the thrust bearing of the present embodiment, since the shim piece 56 (shim 55) is disposed between the top foil piece 11 and the bump foil piece 21, the inner peripheral end side of the top foil piece 11, It is possible to prevent the rising to the thrust collar 4 side and to prevent the outer peripheral end of the top foil piece 11 from rising to the thrust collar 4 side. Therefore, it is possible to prevent the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side and the fluid lubricating film on the outer peripheral end side from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece 11. Therefore, the thrust bearing can prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on both the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

なお、本実施形態の変形例として、前記第1実施形態に対する第2実施形態のように、本実施形態のベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成するとともに、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にしてもよい。その場合には、第2実施形態のスラスト軸受3B(3)と同様に、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができる。   As a modification of the present embodiment, an inclined surface 32 is formed in the support region 31 of the base plate 30 of the present embodiment, and the bump foil pieces 21 are stacked as in the second embodiment relative to the first embodiment. You may make all the height of the part 23 the same. In that case, similarly to the thrust bearing 3B (3) of the second embodiment, it is possible to facilitate the processing, improve the mass productivity, and reduce the cost.

「第11実施形態」
前記したように第11実施形態のスラスト軸受は、第5実施形態に対応する実施形態である。なお、図18(a)〜(d)は本発明に係るスラスト軸受の第11実施形態を示す図であり、図18(a)は図10のE−E線矢視断面図に対応する断面図、図18(b)はバンプフォイル片の平面図、図18(c)はシムの平面図、図18(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第11実施形態のスラスト軸受が第10実施形態のスラスト軸受3と主に異なるところは、図18(a)に示すようにシム55のシム固定辺57が、回転軸1の回転方向下流側に位置している点である。
“Eleventh Embodiment”
As described above, the thrust bearing of the eleventh embodiment is an embodiment corresponding to the fifth embodiment. FIGS. 18A to 18D are views showing an eleventh embodiment of the thrust bearing according to the present invention, and FIG. 18A is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line EE in FIG. FIG. 18B is a plan view of the bump foil piece, FIG. 18C is a plan view of the shim, and FIG. 18D is a plan view and a side view for explaining the shape of the bump foil piece and the shim. It is explanatory drawing which made these correspond. The thrust bearing of the eleventh embodiment is mainly different from the thrust bearing 3 of the tenth embodiment in that the shim fixing side 57 of the shim 55 is located downstream in the rotational direction of the rotary shaft 1 as shown in FIG. It is a point that is located.

図18(c)に示すように本実施形態のシム55は、シム片56と、このシム片56の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向下流側に一体に形成されたシム固定辺57と、からなっている。
シム片56は、扇形の頂点側及び外周側を共に切り欠いて、内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、本実施形態でも、図18(d)に示すようにバンプフォイル片21の径方向における中間領域に対向して、シム片56が形成され、配置されている。従ってこのシム片56は、バンプフォイル片21の中間領域に対向してその最頂部、すなわち山部23の稜線に接して配置されている。
As shown in FIG. 18C, the shim 55 of this embodiment is formed integrally with the shim piece 56 and one side in the circumferential direction of the shim piece 56, in this embodiment, on the downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1. The shim fixing side 57 is made of.
The shim piece 56 is formed in a substantially trapezoidal shape in which both the apex side and the outer peripheral side of the sector are cut out, and the inner peripheral side and the outer peripheral side are respectively arc-shaped. That is, also in this embodiment, as shown in FIG. 18D, the shim pieces 56 are formed and arranged so as to face the intermediate region in the radial direction of the bump foil piece 21. Therefore, the shim piece 56 is disposed so as to be opposed to the intermediate region of the bump foil piece 21 and in contact with the topmost portion thereof, that is, the ridge line of the peak portion 23.

また、本実施形態においても、シム固定辺57はバンプフォイル片21(バックフォイル片)もしくはトップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成されている。
そして、第7実施形態と同様に、シム片56がシム固定辺57に対して内周側で切り欠かれた径方向の長さL1は、シム固定辺57の径方向の長さをLとすると、0.2L以上0.5L以下程度とされる。また、外周側で切り欠かれた径方向の長さL2は、0.05L以上0.3L以下程度とされる。
Also in the present embodiment, the shim fixing side 57 is formed to have the same length as the radial length of the bump foil piece 21 (back foil piece) or the top foil piece 11.
Similarly to the seventh embodiment, the radial length L1 in which the shim piece 56 is cut out on the inner peripheral side with respect to the shim fixing side 57 is L. The radial length of the shim fixing side 57 is L. Then, it is about 0.2L or more and 0.5L or less. Further, the length L2 in the radial direction cut out on the outer peripheral side is set to about 0.05L to 0.3L.

本実施形態のスラスト軸受にあっても、トップフォイル片11とバンプフォイル片21との間にシム片56(シム55)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止するとともに、トップフォイル片11の外周端側の、スラストカラー4側への起き上がりも防止することができる。従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜、及び外周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受は、内周端側、外周端側のいずれにおいてもトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   Even in the thrust bearing of the present embodiment, since the shim piece 56 (shim 55) is disposed between the top foil piece 11 and the bump foil piece 21, the inner peripheral end side of the top foil piece 11, It is possible to prevent the rising to the thrust collar 4 side and to prevent the outer peripheral end of the top foil piece 11 from rising to the thrust collar 4 side. Therefore, it is possible to prevent the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side and the fluid lubricating film on the outer peripheral end side from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece 11. Therefore, the thrust bearing can prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on both the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

なお、本実施形態の変形例として、前記第1実施形態に対する第2実施形態のように、本実施形態のベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成するとともに、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にしてもよい。その場合には、第2実施形態のスラスト軸受3B(3)と同様に、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができる。   As a modification of the present embodiment, an inclined surface 32 is formed in the support region 31 of the base plate 30 of the present embodiment, and the bump foil pieces 21 are stacked as in the second embodiment relative to the first embodiment. You may make all the height of the part 23 the same. In that case, similarly to the thrust bearing 3B (3) of the second embodiment, it is possible to facilitate the processing, improve the mass productivity, and reduce the cost.

また、前記第5実施形態、及びその変形例において、図12に示したようにシム片51のみによってシムを形成したように、本第11実施形態、及びその変形例においても、図18(b)に示したシム片56のみによってシムとし、これを用いてスラスト軸受としてもよい。このようなシム片56のみからなるシムを用いた場合には、シム(シム片56)の形状が単純であるため部品としての取り扱い性が良いといった効果が得られる。   Further, in the fifth embodiment and its modification, as shown in FIG. 12, the shim is formed only by the shim piece 51, and also in the eleventh embodiment and its modification, FIG. It is possible to use only the shim piece 56 shown in FIG. When such a shim consisting only of the shim pieces 56 is used, the shape of the shim (the shim piece 56) is simple, so that an effect of good handling as a part can be obtained.

「第12実施形態」
前記したように第12実施形態のスラスト軸受は、第6実施形態に対応する実施形態である。なお、図19(a)〜(d)は本発明に係るスラスト軸受の第12実施形態を示す図であり、図19(a)は図13のF−F線矢視断面図に対応する断面図、図19(b)はバンプフォイル片の平面図、図19(c)はシムの平面図、図19(d)はバンプフォイル片及びシムの形状を説明するためにその平面図と側面図を対応させた説明図である。第12実施形態のスラスト軸受が第11実施形態のスラスト軸受3と主に異なるところは、図19(a)に示すようにシム55の、回転軸1の回転方向下流側のシム固定辺57が、トップフォイル片11の固定辺12とともに、ベースプレート30に固定されている点である。
“Twelfth Embodiment”
As described above, the thrust bearing of the twelfth embodiment is an embodiment corresponding to the sixth embodiment. FIGS. 19A to 19D are views showing a twelfth embodiment of the thrust bearing according to the present invention, and FIG. 19A is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along line FF in FIG. FIG. 19B is a plan view of the bump foil piece, FIG. 19C is a plan view of the shim, and FIG. 19D is a plan view and a side view for explaining the shape of the bump foil piece and the shim. It is explanatory drawing which made these correspond. The thrust bearing of the twelfth embodiment differs from the thrust bearing 3 of the eleventh embodiment mainly in that the shim fixing side 57 of the shim 55 on the downstream side in the rotation direction of the rotating shaft 1 is as shown in FIG. The top foil piece 11 is fixed to the base plate 30 together with the fixed side 12 of the top foil piece 11.

図19(c)に示すように本実施形態のシム55は、シム片56と、このシム片56の周方向の一方の側、本実施形態では回転軸1の回転方向下流側に一体に形成されたシム固定辺57と、からなっている。
シム片56は、扇形の頂点側及び外周側を共に切り欠いて、内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、本実施形態でも、図19(d)に示すようにバンプフォイル片21の径方向における中間領域に対向して、シム片56が形成され、配置されている。従ってこのシム片56は、バンプフォイル片21の中間領域に対向してその最頂部、すなわち山部23の稜線に接して配置されている。
As shown in FIG. 19C, the shim 55 of this embodiment is formed integrally with the shim piece 56 and one side in the circumferential direction of the shim piece 56, in this embodiment, on the downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1. The shim fixing side 57 is made of.
The shim piece 56 is formed in a substantially trapezoidal shape in which both the apex side and the outer peripheral side of the sector are cut out, and the inner peripheral side and the outer peripheral side are respectively arc-shaped. That is, also in this embodiment, as shown in FIG. 19D, the shim pieces 56 are formed and arranged so as to face the intermediate region in the radial direction of the bump foil piece 21. Therefore, the shim piece 56 is disposed so as to be opposed to the intermediate region of the bump foil piece 21 and in contact with the topmost portion thereof, that is, the ridge line of the peak portion 23.

また、本実施形態においても、シム固定辺57はバンプフォイル片21(バックフォイル片)もしくはトップフォイル片11の径方向の長さと同じ長さに形成されている。
そして、第7実施形態と同様に、シム片56がシム固定辺57に対して内周側で切り欠かれた径方向の長さL1は、シム固定辺57の径方向の長さをLとすると、0.2L以上0.5L以下程度とされる。また、外周側で切り欠かれた径方向の長さL2は、0.05L以上0.3L以下程度とされる。
Also in the present embodiment, the shim fixing side 57 is formed to have the same length as the radial length of the bump foil piece 21 (back foil piece) or the top foil piece 11.
Similarly to the seventh embodiment, the radial length L1 in which the shim piece 56 is cut out on the inner peripheral side with respect to the shim fixing side 57 is L. The radial length of the shim fixing side 57 is L. Then, it is about 0.2L or more and 0.5L or less. Further, the length L2 in the radial direction cut out on the outer peripheral side is set to about 0.05L to 0.3L.

本実施形態のスラスト軸受にあっても、トップフォイル片11とバンプフォイル片21との間にシム片56(シム55)を配設しているので、トップフォイル片11の内周端側の、スラストカラー4側への起き上がりを防止するとともに、トップフォイル片11の外周端側の、スラストカラー4側への起き上がりも防止することができる。従ってトップフォイル片11の下流側端辺側において、内周端側における流体潤滑膜、及び外周端側における流体潤滑膜の膜厚が極端に薄くなることを防止することができる。よって、このスラスト軸受は、内周端側、外周端側のいずれにおいてもトップフォイル片11がスラストカラー4に接触するのを防止することができるとともに、高負荷に耐え得る優れたものとなる。   Even in the thrust bearing of the present embodiment, since the shim piece 56 (shim 55) is disposed between the top foil piece 11 and the bump foil piece 21, the inner peripheral end side of the top foil piece 11, It is possible to prevent the rising to the thrust collar 4 side and to prevent the outer peripheral end of the top foil piece 11 from rising to the thrust collar 4 side. Therefore, it is possible to prevent the film thickness of the fluid lubricating film on the inner peripheral end side and the fluid lubricating film on the outer peripheral end side from becoming extremely thin on the downstream end side of the top foil piece 11. Therefore, the thrust bearing can prevent the top foil piece 11 from coming into contact with the thrust collar 4 on both the inner peripheral end side and the outer peripheral end side, and is excellent in being able to withstand a high load.

なお、本実施形態の変形例として、前記第1実施形態に対する第2実施形態のように、本実施形態のベースプレート30の前記支持領域31に傾斜面32を形成するとともに、バンプフォイル片21の山部23の高さを全て同一にしてもよい。その場合には、第2実施形態のスラスト軸受3B(3)と同様に、加工を容易にして量産性を向上し、コストの低減化を図ることができる。   As a modification of the present embodiment, an inclined surface 32 is formed in the support region 31 of the base plate 30 of the present embodiment, and the bump foil pieces 21 are stacked as in the second embodiment relative to the first embodiment. You may make all the height of the part 23 the same. In that case, similarly to the thrust bearing 3B (3) of the second embodiment, it is possible to facilitate the processing, improve the mass productivity, and reduce the cost.

また、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態ではバックフォイル20やトップフォイル10をそれぞれ6つのバックフォイル片21(バンプフォイル片21)、トップフォイル片11で構成し、さらにシム50(55)も6つ用い、従ってベースプレート30の支持領域31もこれに合わせて6つ形成(設定)したが、バックフォイル片21(バンプフォイル片21)やトップフォイル片11、シム50(55)は、複数であれば5つ以下でも7つ以上であってもよい。その場合に、支持領域31の数についても、バックフォイル片21(バンプフォイル片21)やトップフォイル片11、シム50(55)の数に合わせるのはもちろんである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the back foil 20 and the top foil 10 are each composed of six back foil pieces 21 (bump foil pieces 21) and top foil pieces 11, and six shims 50 (55) are also used. The six support regions 31 were also formed (set) accordingly. However, the back foil piece 21 (bump foil piece 21), the top foil piece 11, and the shim 50 (55) may be five or less if the number is plural. There may be more than one. In this case, the number of support regions 31 is naturally adjusted to the number of back foil pieces 21 (bump foil pieces 21), top foil pieces 11, and shims 50 (55).

また、前記実施形態では、バンプフォイル片21(バックフォイル片21)を4つのバンプフォイル分割片21bと連続辺(固定辺)とによって形成したが、各分割片については4つに限定されることなく、2つ以上であればいくつに分割してもよい。さらに、連続辺を形成することなく、従って分割片をそれぞれ連結することなく、完全に独立した形態に形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the bump foil piece 21 (back foil piece 21) was formed by the four bump foil division pieces 21b and the continuous side (fixed side), about each division piece, it is limited to four. There may be any number of two or more. Further, it may be formed in a completely independent form without forming continuous sides, and thus without connecting the divided pieces.

また、前記実施形態では、バンプフォイル片21(バックフォイル片21)を径方向にて複数に分割することで形成されるスリット21cを円弧状に形成したが、該スリット21cを例えば直線状に形成してもよい。
また、バンプフォイル片21(バックフォイル片21)については、これを径方向に分割して複数のバンプフォイル分割片21bを形成することなく、全体が径方向に連続した通常のフォイル片によって、バンプフォイル片21(バックフォイル片21)を形成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the slit 21c formed by dividing | segmenting the bump foil piece 21 (back foil piece 21) into multiple in radial direction was formed in circular arc shape, this slit 21c is formed in linear form, for example May be.
Further, the bump foil piece 21 (back foil piece 21) is not divided into a plurality of bump foil divided pieces 21b by dividing the bump foil piece 21 in the radial direction. The foil piece 21 (back foil piece 21) may be formed.

また、トップフォイル片やバンプフォイル片、シムの形状、支持領域上へのトップフォイル片やバンプフォイル片、シムの配置、傾斜面の傾斜方向など、前記実施形態以外にも種々の形態を採用することが可能である。   In addition to the above-described embodiments, various forms such as a top foil piece, a bump foil piece, a shim shape, a top foil piece, a bump foil piece on the support region, a shim arrangement, and an inclined direction of the inclined surface are adopted. It is possible.

1…回転軸、3、3A、3B、3C、3D、3E、3F…スラスト軸受、4…スラストカラー、10…トップフォイル、11…トップフォイル片、12…固定辺、20…バックフォイル(バンプフォイル)、21…バックフォイル片(バンプフォイル片)、21a…固定辺(端辺)、21b…バックフォイル分割片(バンプフォイル分割片)、21c…スリット、22…谷部、23…山部、30…ベースプレート、31…支持領域、32…傾斜面、50、55…シム、51、56…シム片、52、57…シム固定辺 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary shaft 3, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F ... Thrust bearing, 4 ... Thrust collar, 10 ... Top foil, 11 ... Top foil piece, 12 ... Fixed side, 20 ... Back foil (bump foil) ), 21 ... Back foil piece (bump foil piece), 21a ... Fixed side (end side), 21b ... Back foil piece (bump foil piece), 21c ... Slit, 22 ... Valley, 23 ... Mountain, 30 ... base plate, 31 ... support region, 32 ... inclined surface, 50, 55 ... shim, 51, 56 ... shim piece, 52, 57 ... shim fixed side

Claims (6)

回転軸に設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受であって、
前記スラストカラーに対向して配置されるトップフォイルと、
前記トップフォイルの、前記スラストカラーに対向する面と反対の面側に配置されたバックフォイルと、
前記バックフォイルの、前記トップフォイル側と反対の側に配置されて、該バックフォイルを支持する円環板状のベースプレートと、を備え、
前記バックフォイルは、前記ベースプレートの周方向に配列された複数のバックフォイル片によって形成され、
前記トップフォイルは、前記バックフォイル片の上にそれぞれ配設された複数のトップフォイル片によって形成され、
前記バックフォイル片は、その周方向の少なくとも一方の側が径方向にて複数に分割され、
前記バックフォイル片と前記ベースプレートとの間には、前記バックフォイル片の内周側領域において該バックフォイル片の少なくとも最底部に対向することなく、前記バックフォイル片の少なくとも径方向における中間領域に対向するシム片が配設されていることを特徴とするスラスト軸受。
A thrust bearing disposed opposite to a thrust collar provided on a rotating shaft,
A top foil disposed opposite the thrust collar;
A back foil disposed on the surface of the top foil opposite to the surface facing the thrust collar;
An annular plate-like base plate that is disposed on the side of the back foil opposite to the top foil and supports the back foil;
The back foil is formed by a plurality of back foil pieces arranged in the circumferential direction of the base plate,
The top foil is formed by a plurality of top foil pieces respectively disposed on the back foil pieces,
The back foil piece is divided into a plurality in the radial direction on at least one side in the circumferential direction,
Between the back foil piece and the base plate, it faces at least the intermediate region in the radial direction of the back foil piece without facing at least the bottommost part of the back foil piece in the inner peripheral region of the back foil piece. A thrust bearing, wherein shim pieces are arranged.
前記シム片は、前記バックフォイル片の外周側領域において、該バックフォイル片の少なくとも最底部に対向しないように形成されていることを特徴とする請求項1記載のスラスト軸受。   The thrust bearing according to claim 1, wherein the shim piece is formed so as not to face at least the bottommost part of the back foil piece in an outer peripheral side region of the back foil piece. 回転軸に設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受であって、
前記スラストカラーに対向して配置されるトップフォイルと、
前記トップフォイルの、前記スラストカラーに対向する面と反対の面側に配置されたバックフォイルと、
前記バックフォイルの、前記トップフォイル側と反対の側に配置されて、該バックフォイルを支持する円環板状のベースプレートと、を備え、
前記バックフォイルは、前記ベースプレートの周方向に配列された複数のバックフォイル片によって形成され、
前記トップフォイルは、前記バックフォイル片の上にそれぞれ配設された複数のトップフォイル片によって形成され、
前記バックフォイル片は、その周方向の少なくとも一方の側が径方向にて複数に分割され、
前記トップフォイル片と前記バックフォイル片との間には、前記バックフォイル片の内周側領域において該バックフォイル片の少なくとも最頂部に対向することなく、前記バックフォイル片の少なくとも径方向における中間領域に対向するシム片が配設されていることを特徴とするスラスト軸受。
A thrust bearing disposed opposite to a thrust collar provided on a rotating shaft,
A top foil disposed opposite the thrust collar;
A back foil disposed on the surface of the top foil opposite to the surface facing the thrust collar;
An annular plate-like base plate that is disposed on the side of the back foil opposite to the top foil and supports the back foil;
The back foil is formed by a plurality of back foil pieces arranged in the circumferential direction of the base plate,
The top foil is formed by a plurality of top foil pieces respectively disposed on the back foil pieces,
The back foil piece is divided into a plurality in the radial direction on at least one side in the circumferential direction,
Between the top foil piece and the back foil piece, an intermediate region at least in the radial direction of the back foil piece without facing at least the topmost part of the back foil piece in the inner peripheral region of the back foil piece. A thrust bearing characterized in that a shim piece is disposed opposite to the bearing.
前記シム片は、前記バックフォイル片の外周側領域において、該バックフォイル片の少なくとも最頂部に対向しないように形成されていることを特徴とする請求項3記載のスラスト軸受。   4. The thrust bearing according to claim 3, wherein the shim piece is formed so as not to face at least the topmost portion of the back foil piece in the outer peripheral side region of the back foil piece. 前記バックフォイル片は、その周方向の一方の側が径方向にて複数に分割され、且つ、他方の側が径方向にて連続する連続辺とされていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のスラスト軸受。   5. The back foil piece according to claim 1, wherein one side in the circumferential direction is divided into a plurality in the radial direction, and the other side is a continuous side continuous in the radial direction. The thrust bearing according to any one of the above. 前記シム片には、その周方向の一方の側に、前記ベースプレートに固定されるシム固定辺が一体に形成され、該シム固定辺は、前記バックフォイル片もしくは前記トップフォイル片の径方向の長さと同じ長さに形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスラスト軸受。   The shim piece is integrally formed with a shim fixing side fixed to the base plate on one side in the circumferential direction, and the shim fixing side is a length in a radial direction of the back foil piece or the top foil piece. The thrust bearing according to any one of claims 1 to 5, wherein the thrust bearing is formed to have the same length as that of the thrust bearing.
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