JP2022157572A - フォイル軸受、及びフォイル軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】フォイル軸受によって回転体を安定的に支持すること。【解決手段】各切り欠き部Ｎ１は、軸受面２１０側ではなく第１バックフォイル２２側に形成されている。これによれば、例えば、各切り欠き部Ｎ１が軸受面２１０側に形成されている場合に比べて、軸受面２１０が平滑になる。したがって、従来技術のように、各切り欠き部Ｎ１の部分で、第１トップフォイル２１における第１支持部１２ｂと第１トップフォイル２１との間に生じる空気膜の膜厚が大きくなってしまうといった問題が回避される。【選択図】図４

Description

本発明は、フォイル軸受、及びフォイル軸受ユニットに関する。

フォイル軸受ユニットは、フォイル軸受を備えている。例えば特許文献１に記載のフォイル軸受は、トップフォイルと、バックフォイルと、を有している。トップフォイルは、回転体に対向する軸受面を構成し、周方向の一端を固定端に他端を自由端とし、周方向に延びている。バックフォイルは、トップフォイルを弾性的に支持する薄板状である。

このようなフォイル軸受は、回転体が浮上回転数に達するまでは、回転体と接触した状態で回転体を支持する。そして、回転体の回転数が浮上回転数に達すると、フォイル軸受と回転体との間に生じる空気膜の動圧によって、回転体がフォイル軸受に対して浮上する。これにより、フォイル軸受は、回転体と接触せずに回転体を支持する。

ここで、例えば、回転体がフォイル軸受に対して傾いたり、回転体が変形したりして、回転体におけるフォイル軸受に対する位置が所望の位置から変位してしまう場合がある。回転体におけるフォイル軸受に対する位置が所望の位置から変位してしまうと、回転体がフォイル軸受に対して浮上した際に、回転体とトップフォイルとの間に生じる空気膜の膜厚が、所望の膜厚よりも大きくなってしまう虞がある。回転体とトップフォイルとの間に生じる空気膜の膜厚が大きい部位ほど、回転体を支持する空気膜の動圧が小さくなるため、フォイル軸受の負荷容量が低下する。フォイル軸受の負荷容量が低下すると、フォイル軸受によって回転体を安定的に支持することが困難となる。

特許文献２のラジアルフォイル軸受では、トップフォイルが、軸を相対回転自在に支持する面に摺動層を有し、摺動層が周方向に分割された複数の皮膜によって構成されている。摺動層は、トップフォイルの母材と異なる材質によって形成されている。さらに、特許文献２には、摺動層をトップフォイルの周方向に複数の領域に分割することに加えて、摺動層を軸方向に複数の領域に分割することが記載されている。このようにすることで、例えば、回転体におけるラジアルフォイル軸受に対する位置が所望の位置から変位しても、バックフォイルの弾性力が空気膜の動圧に抗することで、トップフォイルの弾性変形が許容される。これにより、トップフォイルが、回転体の変位に追従し易くなる。

特開２００５－９５５６号公報 特開２０１９－８２１９５号公報

ところが、特許文献２のフォイル軸受のように、摺動層が形成されていない部分が、トップフォイルの軸受面に開口していると、摺動層が形成されていない部分で、トップフォイルにおける回転体とトップフォイルとの間に生じる空気膜の膜厚が大きくなり易い。したがって、フォイル軸受の負荷容量が低下する虞がある。特に、摺動層が形成されていない部分が回転軸心方向及び回転軸の周方向に形成される場合はフォイル軸受の負荷容量が低下し易い。その結果、フォイル軸受によって回転体を安定的に支持することが困難となる。

上記課題を解決するフォイル軸受は、回転体に対向する軸受面を構成し、周方向の一端を固定端に他端を自由端とする前記周方向に延びるトップフォイルと、前記トップフォイルを弾性的に支持する薄板状のバックフォイルと、を有するフォイル軸受であって、前記トップフォイルは、前記軸受面側と前記バックフォイル側とを前記固定端と前記自由端との間で連通させる連通部と、変形を促すように板厚を薄くした切り欠き部と、を有し、前記切り欠き部は、前記軸受面側ではなく前記バックフォイル側に形成されている。

これによれば、例えば、切り欠き部が軸受面側に形成されている場合に比べて、軸受面が平滑になる。したがって、従来技術のように、切り欠き部の部分で、トップフォイルにおける回転体とトップフォイルとの間に生じる空気膜の膜厚が大きくなってしまうといった問題が回避される。よって、フォイル軸受の負荷容量の低下を抑制することができるため、フォイル軸受によって回転体を安定的に支持することができる。

上記フォイル軸受において、前記トップフォイルは、前記周方向の一端に第１の固定端を有するとともに他端に第１の自由端を有し、前記軸受面を形成する第１板材と、前記周方向の一端に第２の固定端を有するとともに他端に第２の自由端を有し、前記切り欠き部を有する第２板材と、を有し、前記第１板材と前記第２板材とが積層されることによって構成されているとよい。このような構成は、変形を促すように板厚を薄くした切り欠き部を有するトップフォイルの構成として好適である。

上記フォイル軸受において、前記トップフォイルは、前記周方向の一端に第３の固定端を有するとともに他端に第３の自由端を有し、前記切り欠き部を覆う第３板材を有するとよい。

これによれば、切り欠き部が第３板材によって覆われているため、例えば、バックフォイルの一部が切り欠き部に嵌まってしまうといったことを回避することができる。したがって、バックフォイルの動きが切り欠き部によって規制されてしまうことを回避することができる。

上記フォイル軸受において、前記切り欠き部は、前記周方向に延びるとともに、前記回転体の軸心方向に対して前記軸心方向のみに並ぶように複数形成されているとよい。
これによれば、複数の切り欠き部が回転体の軸心方向に対して回転体の軸心方向のみに並んで配置されるため、トップフォイルにおける回転体の軸心方向の剛性は、トップフォイルにおける周方向の剛性よりも低くなっている。このため、回転体におけるフォイル軸受に対する位置が所望の位置から変位しても、バックフォイルの弾性力が空気膜の動圧に抗することで、トップフォイルにおける各切り欠き部を基点とした弾性変形が許容される。これにより、トップフォイルが、回転体の変位に追従し易くなる。また、各切り欠き部が周方向に延びているため、トップフォイルにおける周方向の剛性が高い。そのため、トップフォイル全体がバックフォイルに向けて押し付けられるように変形してしまうことが回避され易くなる。

上記フォイル軸受において、前記切り欠き部は、前記周方向に延びるとともに、前記回転体の軸心方向に対して径方向のみに並ぶように複数形成されているとよい。
これによれば、複数の切り欠き部が回転体の軸心方向に対して径方向のみに並んで配置されるため、トップフォイルにおける径方向の剛性は、トップフォイルにおける周方向の剛性よりも低くなっている。このため、回転体におけるフォイル軸受に対する位置が所望の位置から変位しても、バックフォイルの弾性力が空気膜の動圧に抗することで、トップフォイルにおける各切り欠き部を基点とした弾性変形が許容される。これにより、トップフォイルが、回転体の変位に追従し易くなる。また、各切り欠き部が周方向に延びているため、トップフォイルにおける周方向の剛性が高い。そのため、トップフォイル全体がバックフォイルに向けて押し付けられるように変形してしまうことが回避され易くなる。

上記フォイル軸受において、前記バックフォイルは、スリットを有し、前記トップフォイルは、前記切り欠き部が前記スリットに沿って延びるように前記バックフォイルに対して配置されているとよい。

これによれば、バックフォイルの弾性力が空気膜の動圧に抗して、トップフォイルにおける切り欠き部を基点とした弾性変形が許容されたときに、バックフォイルの弾性力をトップフォイルに伝え易くなる。したがって、トップフォイルが回転体の変位に追従し易くなる。

上記課題を解決するためフォイル軸受ユニットは、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のフォイル軸受を備えたフォイル軸受ユニットであって、前記回転体を前記フォイル軸受を介して支承するハウジングと、前記ハウジングに形成されるとともに、前記回転体と同期回転するロータと、コイルが巻回されたステータと、を有する電動モータが収容されるモータ室と、を備え、前記モータ室には、前記フォイル軸受を冷却する冷媒が導入される。

これによれば、トップフォイルが切り欠き部を有することによって、トップフォイルの表面積が増大する。したがって、モータ室に導入された冷媒によって、フォイル軸受の冷却効率を向上させることができる。

この発明によれば、フォイル軸受によって回転体を安定的に支持することができる。

実施形態におけるターボ機械の概略構成図。 ラジアルフォイル軸受を示す分解斜視図。 図１における３－３線断面図。 第１トップフォイルとその周辺を示す断面図。 第１トップフォイルの固定端とその周辺を示す断面図。 第２板材の一部分を展開して示す展開図。 図１における７－７線断面図。 図７における８－８線断面図。 図８における９－９線断面図。 別の実施形態における第１トップフォイルの一部とその周辺を示す断面図。 第１トップフォイルの固定端とその周辺を示す断面図。 別の実施形態における第１トップフォイルの一部とその周辺を示す断面図。

以下、フォイル軸受、及びフォイル軸受を備えたフォイル軸受ユニットを具体化した一実施形態を図１～図８にしたがって説明する。本実施形態のフォイル軸受ユニットは、燃料電池車に搭載されているターボ機械に適用されている。燃料電池車には、酸素及び水素を燃料電池に供給して発電させる燃料電池システムが搭載されている。そして、ターボ機械は、燃料電池に供給される酸素を含む流体としての空気を圧縮する。

＜ターボ機械１０の全体構成＞
図１に示すように、ターボ機械１０は、フォイル軸受ユニットＵ１を備えている。フォイル軸受ユニットＵ１は、筒状のハウジング１１と、フォイル軸受としての２つのラジアルフォイル軸受２０、及びスラストフォイル軸受３０と、を備えている。

ターボ機械１０は、ハウジング１１内に収容される回転体１２を備えている。回転体１２は、回転可能にハウジング１１に支承されている。ハウジング１１の軸方向と回転体１２の軸心方向とは一致している。ハウジング１１は、モータ室Ｓ１、タービン室Ｓ２、及びインペラ室Ｓ３を有している。したがって、フォイル軸受ユニットＵ１は、モータ室Ｓ１を備えている。モータ室Ｓ１、タービン室Ｓ２、及びインペラ室Ｓ３は、回転体１２の軸心方向の一方から他方にかけて、タービン室Ｓ２、モータ室Ｓ１、及びインペラ室Ｓ３の順に回転体１２の軸心方向に並んで配置されている。

ハウジング１１は、第１隔壁１１ａと、第２隔壁１１ｂと、を有している。第１隔壁１１ａは、ハウジング１１内をモータ室Ｓ１とタービン室Ｓ２とに仕切る。第２隔壁１１ｂは、ハウジング１１内をモータ室Ｓ１とインペラ室Ｓ３とに仕切る。モータ室Ｓ１には、電動モータ１５が収容されている。タービン室Ｓ２には、タービンホイール１３が収容されている。インペラ室Ｓ３には、コンプレッサインペラ１４が収容されている。

回転体１２は、回転軸１２ａと、第１支持部１２ｂと、第２支持部１２ｃと、第３支持部１２ｄと、を有している。回転軸１２ａは、円柱状である。回転軸１２ａは、タービン室Ｓ２、モータ室Ｓ１、及びインペラ室Ｓ３の順に貫通するように設けられている。回転軸１２ａの一端には、タービンホイール１３が取り付けられている。回転軸１２ａの他端には、コンプレッサインペラ１４が取り付けられている。

電動モータ１５は、ロータ１６と、ステータ１７と、を有している。ロータ１６は、ステータ１７の内側に配置されている。ロータ１６は、回転体１２と同期回転する。ステータ１７は、ハウジング１１に固定されている。ステータ１７は、筒状のステータコア１７ａと、コイル１７ｂと、を有している。ステータコア１７ａは、ハウジング１１に固定されている。コイル１７ｂは、ステータコア１７ａに巻回されている。そして、図示しないバッテリからコイル１７ｂに電流が流れることによって、ロータ１６が回転体１２と同期回転する。これにより、タービンホイール１３及びコンプレッサインペラ１４が回転体１２と一体的に回転する。

第１支持部１２ｂは、モータ室Ｓ１に配置されている。第１支持部１２ｂは、回転軸１２ａの外径よりも外径が大きい円柱状である。第１支持部１２ｂは、回転軸１２ａの外周面における電動モータ１５よりもコンプレッサインペラ１４寄りの部位に設けられている。第１支持部１２ｂの径方向は、回転軸１２ａの径方向と一致する。第１支持部１２ｂの軸線は、回転軸１２ａの軸線と一致する。

第２支持部１２ｃは、モータ室Ｓ１に配置されている。第２支持部１２ｃは、回転軸１２ａの外径よりも外径が大きい円柱状である。第２支持部１２ｃは、回転軸１２ａの外周面における電動モータ１５よりもタービンホイール１３寄りの部位に設けられている。第２支持部１２ｃの径方向は、回転軸１２ａの径方向と一致する。第２支持部１２ｃの軸線は、回転軸１２ａの軸線と一致する。

第３支持部１２ｄは、モータ室Ｓ１に配置されている。第３支持部１２ｄは、回転軸１２ａの外周面から回転軸１２ａの径方向へ延びる円板状である。第３支持部１２ｄは、回転軸１２ａの外周面における第１支持部１２ｂよりもコンプレッサインペラ１４寄りの部位に設けられている。第３支持部１２ｄの径方向は、回転軸１２ａの径方向と一致する。第３支持部１２ｄの軸線は、回転軸１２ａの軸線と一致する。

各ラジアルフォイル軸受２０は、回転体１２をラジアル方向で回転可能に支持する。なお、「ラジアル方向」とは、回転体１２の軸心方向に対して直交する方向である。また、回転体１２の軸心方向を「スラスト方向」と記載する場合もある。回転軸１２ａの径方向は、回転体１２の軸心方向に対して直交する方向と一致する。したがって、ラジアル方向は、回転軸１２ａの径方向と一致する。

モータ室Ｓ１には、上流側冷却配管Ｆ１と、下流側冷却配管Ｆ２と、が接続されている。上流側冷却配管Ｆ１は、モータ室Ｓ１におけるインペラ室Ｓ３寄りの部位に接続されている。下流側冷却配管Ｆ２は、モータ室Ｓ１におけるタービン室Ｓ２寄りの部位に接続されている。そして、モータ室Ｓ１には、上流側冷却配管Ｆ１から冷媒が導入される。モータ室Ｓ１に導入された冷媒は、モータ室Ｓ１内を流れて下流側冷却配管Ｆ２から排出される。冷媒は、モータ室Ｓ１を通過する際に、ラジアルフォイル軸受２０及びスラストフォイル軸受３０を冷却する。

＜各ラジアルフォイル軸受２０の構成＞
図２に示すように、各ラジアルフォイル軸受２０は、トップフォイルとしての第１トップフォイル２１と、バックフォイルとしての薄板状の第１バックフォイル２２と、軸受ハウジング２３と、をそれぞれ有している。軸受ハウジング２３は、円筒状である。軸受ハウジング２３は、例えば金属製である。軸受ハウジング２３の内側には、第１トップフォイル２１が配置されている。

＜第１トップフォイル２１の構成＞
図２及び図３に示すように、第１トップフォイル２１は、略円筒状である。第１トップフォイル２１は、例えば、可撓性を有する金属材料製の帯状の板材を、筒状に湾曲させることにより形成されている。

図３に示すように、第１トップフォイル２１は、第１支持部１２ｂに対向する軸受面２１０を構成し、周方向の一端を固定端２１ａに他端を自由端２１ｂとし、周方向に延びている。固定端２１ａは、第１トップフォイル２１における周方向の一端部が第１トップフォイル２１の径方向外側へ折り曲げられることにより形成されている。自由端２１ｂは、固定端２１ａに対して、第１トップフォイル２１の周方向で離間した状態で対向している。よって、第１トップフォイル２１は、軸受面２１０側と第１バックフォイル２２側とを固定端２１ａと自由端２１ｂとの間で連通させる連通部としての第１連通部Ｈ１を有している。第１トップフォイル２１は、一部が切り欠かれた非環状である。

図４に示すように、第１トップフォイル２１は、複数の第１板材２６と、複数の第２板材２７とが積層されることによって構成されている。各第１板材２６及び各第２板材２７は、それぞれ筒状である。複数の第１板材２６及び複数の第２板材２７は、各第２板材２７が、各第１板材２６よりも第１トップフォイル２１の径方向外側に位置するようにそれぞれ配置されている。したがって、各第２板材２７は、各第１板材２６を覆っている。各第１板材２６は、例えば、可撓性を有する金属材料製である。本実施形態では、各第１板材２６は、インコネル製である。各第２板材２７は、例えば、可撓性を有する金属材料製である。本実施形態では、各第２板材２７は、インコネル製である。第２板材２７における軸方向の寸法は、第１板材２６における軸方向の寸法と等しい。

図３及び図５に示すように、各第１板材２６は、周方向の一端に第１の固定端２６ａを有するとともに他端に第１の自由端２６ｂを有している。そして、複数の第１板材２６のうち、第１トップフォイル２１の径方向で最も内側に位置する第１板材２６の内周面は、軸受面２１０を形成する。各第２板材２７は、周方向の一端に第２の固定端２７ｃを有するとともに他端に第２の自由端２７ｄを有している。第１トップフォイル２１の固定端２１ａは、各第１の固定端２６ａと各第２の固定端２７ｃとが、重なり合うことにより構成されている。第１トップフォイル２１の自由端２１ｂは、各第１の自由端２６ｂと各第２の自由端２７ｄとが、重なり合うことにより構成されている。

図６に示すように、各第２板材２７は、複数の切り欠き部Ｎ１を有している。複数の切り欠き部Ｎ１は、第２板材２７の周方向の一方の端縁から他方の端縁に向けて延びている。各第２板材２７の各切り欠き部Ｎ１それぞれの第２板材２７の周方向の長さは同じである。各切り欠き部Ｎ１は、各第２板材２７に対して、各第２板材２７の軸方向に等間隔置きに形成されている。第２板材２７は、複数の切り欠き部Ｎ１が形成されることにより、第２板材２７の軸方向に並んで配置されるとともに第２板材２７の周方向に延びる複数の本体部２７ａと、第２板材２７の軸方向で隣り合う本体部２７ａ同士を接続する接続部２７ｂと、を有している。各接続部２７ｂは、各切り欠き部Ｎ１と第２板材２７の周方向で隣り合っている。

図４に示すように、複数の第２板材２７は、各第２板材２７の各切り欠き部Ｎ１同士が第１トップフォイル２１の径方向でそれぞれ重なるように配置されている。そして、第１トップフォイル２１の径方向で重なる各切り欠き部Ｎ１によって、回転体１２の軸心周りで延びる第１空隙Ｇ１がそれぞれ形成されている。各切り欠き部Ｎ１は、第１トップフォイル２１の外周面２１１に開口している。また、各切り欠き部Ｎ１は、第１トップフォイル２１の軸受面２１０に開口していない。したがって、各切り欠き部Ｎ１は、軸受面２１０側ではなく第１バックフォイル２２側に形成されている。

第１トップフォイル２１において、各第１空隙Ｇ１と第１トップフォイル２１の径方向で重なっている部位は、第１肉薄部２５である。したがって、各第１肉薄部２５は、各第１空隙Ｇ１に沿って延びており、第１トップフォイル２１の周方向に延びている。各第１肉薄部２５は、第１トップフォイル２１の軸方向に等間隔置きに配置されている。

第１トップフォイル２１において、各第１肉薄部２５以外の部位は、第１肉厚部２４である。具体的には、図４、図５及び図６に示すように、第１肉厚部２４は、各第１板材２６と、各第２板材２７の本体部２７ａ及び接続部２７ｂとがそれぞれ重なっている部位である。したがって、各第１肉薄部２５は、第１トップフォイル２１において、第１肉厚部２４よりも各第１空隙Ｇ１の分だけ肉厚の薄い部位である。よって、第１肉厚部２４及び各第１肉薄部２５は、複数の第１板材２６と、各第１空隙Ｇ１を形成する各切り欠き部Ｎ１を有する第２板材２７とが積層されることによって構成されている。

第１肉厚部２４において、各本体部２７ａと、各第１板材２６における各本体部２７ａと重なる部位とで形成される部分を除いた部位は、第１トップフォイル２１の固定端２１ａを構成している。第１肉厚部２４における固定端２１ａを構成する部位を除いた部位は、各第１肉薄部２５に沿って第１トップフォイル２１の周方向に延びている。そして、第１肉厚部２４における固定端２１ａを構成する部位を除いた部位と各第１肉薄部２５とは、スラスト方向に並んで配置されている。したがって、第１肉厚部２４と各第１肉薄部２５とは、少なくとも一部がスラスト方向に並んで配置されている。各第１空隙Ｇ１は、第１肉厚部２４及び各第１肉薄部２５を構成するべく、軸受面２１０に開口せずに回転体１２の軸心周りで延びている。切り欠き部Ｎ１は、第１トップフォイル２１の周方向に延びるとともに、回転体１２の軸心方向に対して回転体１２の軸心方向のみに並ぶように複数形成されている。

＜第１バックフォイル２２の構成＞
図３に示すように、第１バックフォイル２２は、略円筒状である。第１バックフォイル２２は、例えば、可撓性を有する金属材料製である。本実施形態では、インコネル製の帯状の板材を、波状に形成してから筒状に湾曲させることにより形成されている。

第１バックフォイル２２は、固定端２２ａと、自由端２２ｂと、を有している。固定端２２ａは、軸受ハウジング２３に固定されている。固定端２２ａは、第１トップフォイル２１の固定端２１ａが回転軸１２ａの径方向で重なった状態で軸受ハウジング２３に溶接されることにより固定されている。第１トップフォイル２１の固定端２１ａは、第１バックフォイル２２の固定端２２ａに溶接されることにより固定されている。したがって、第１トップフォイル２１の固定端２１ａは、第１バックフォイル２２の固定端２２ａを介して軸受ハウジング２３に固定されている。自由端２２ｂは、固定端２２ａに対して第１バックフォイル２２の周方向で離間した状態で対向している。第１バックフォイル２２は、一部が切り欠かれた非環状である。

第１バックフォイル２２は、軸受ハウジング２３の内周面と第１トップフォイル２１との間に配置されている。第１バックフォイル２２は、第１トップフォイル２１よりも回転軸１２ａの径方向外側に配置されている。第１バックフォイル２２は、第１トップフォイル２１を弾性的に支持する。

第１バックフォイル２２は、複数の谷部２２ｃと、複数の山部２２ｄと、を有している。各谷部２２ｃは、軸受ハウジング２３の内周面に接した状態で軸受ハウジング２３の内周面に沿って延びている。各山部２２ｄは、軸受ハウジング２３の内周面に対して離間する方向へ突出するとともに第１トップフォイル２１の外周面に向けて膨出するように弧状に湾曲している。各谷部２２ｃ及び各山部２２ｄは、第１バックフォイル２２の周方向に交互に配列されている。第１バックフォイル２２の周方向は、軸受ハウジング２３の周方向に一致している。したがって、各谷部２２ｃ及び各山部２２ｄは、軸受ハウジング２３の周方向に固定端２２ａから自由端２２ｂに向かって交互に配列されている。

回転体１２が回転していないとき、第１バックフォイル２２の各谷部２２ｃは、軸受ハウジング２３の内周面に接触するとともに、第１バックフォイル２２の各山部２２ｄは、第１トップフォイル２１の第１肉厚部２４の外周面に接触している。そして、回転体１２が回転すると、第１トップフォイル２１が径方向外側に向けて弾性変形する。これにより、回転体１２と第１トップフォイル２１の軸受面２１０との間に空気が侵入して空気膜が形成される。すると、回転体１２は、空気膜の動圧によって第１トップフォイル２１に対して浮上する。

回転体１２と第１トップフォイル２１の軸受面２１０との間の空気膜によって、第１トップフォイル２１が径方向外側に向けて弾性変形する。すると、第１トップフォイル２１が第１トップフォイル２１の外周面に接触している第１バックフォイル２２の各山部２２ｄを径方向外側へ押圧する。これにより、第１バックフォイル２２は、第１トップフォイル２１と共に径方向外側に向けて弾性変形する。そのため、第１バックフォイル２２は、第１トップフォイル２１を弾性的に支持する。

＜スラストフォイル軸受３０の構成＞
図７、図８、及び図９に示すように、スラストフォイル軸受３０は、トップフォイルとしての一対の第２トップフォイル３１と、バックフォイルとしての一対の第２バックフォイル３２と、一対のベース部３３と、をそれぞれ有している。各ベース部３３は、円板状である。各ベース部３３は、第３支持部１２ｄをスラスト方向で挟み込むように配置されている。ベース部３３の周方向は、回転軸１２ａの周方向と一致する。

＜第２トップフォイル３１の構成＞
図７に示すように、各第２トップフォイル３１は、複数のトップフォイル片３４を有している。各トップフォイル片３４は、平面視扇状である。各トップフォイル片３４は、例えば、可撓性を有する金属材料製である。本実施形態では、各トップフォイル片３４は、インコネル製である。各トップフォイル片３４は、回転軸１２ａの周囲に配置されている。各トップフォイル片３４は、回転軸１２ａの周方向に等間隔置きに配置されている。

図７及び図８に示すように、各トップフォイル片３４は、第３支持部１２ｄに対向する軸受面３４０を構成し、周方向の一端を固定端３４ａに他端を自由端３４ｂとし、周方向に延びている。固定端３４ａは、回転軸１２ａの径方向に延びている。固定端３４ａは、トップフォイル片３４における周方向の一端部がベース部３３に向けて折り曲げられることにより形成されている。固定端３４ａは、溶接されることによりベース部３３に固定されている。自由端３４ｂは、ベース部３３に固定されていない。トップフォイル片３４の固定端３４ａとその隣に位置するトップフォイル片３４の自由端３４ｂとは、互いに離間した状態で配置されている。よって、第２トップフォイル３１は、軸受面３４０側と第２バックフォイル３２側とを固定端３４ａと自由端３４ｂとの間で連通させる連通部としての第２連通部Ｈ２を有している。

図８及び図９に示すように、各トップフォイル片３４は、複数の切り欠き部Ｎ２を有している。複数の切り欠き部Ｎ２は、各トップフォイル片３４の厚み方向の一方の面である被支持面３４１に形成されている。複数の切り欠き部Ｎ２は、各トップフォイル片３４の自由端３４ｂから固定端３４ａに向けて周方向に延びている。複数の切り欠き部Ｎ２は、固定端３４ａを残した状態で、各トップフォイル片３４の周方向に延びている。各トップフォイル片３４の各切り欠き部Ｎ２それぞれは、各トップフォイル片３４に対して、各トップフォイル片３４の径方向に等間隔置きに形成されている。各トップフォイル片３４は、各切り欠き部Ｎ２が形成された被支持面３４１がスラスト方向でベース部３３と対向した状態で、ベース部３３に固定されている。そして、各切り欠き部Ｎ２によって、回転体１２の軸心周りで延びる第２空隙Ｇ２がそれぞれ形成されている。各第２空隙Ｇ２は、各トップフォイル片３４の被支持面３４１に開口している。また、各切り欠き部Ｎ２は、第２トップフォイル３１の軸受面３４０に開口していない。したがって、各切り欠き部Ｎ２は、軸受面３４０側ではなく第２バックフォイル３２側に形成されている。

各トップフォイル片３４において、各第２空隙Ｇ２とトップフォイル片３４の厚み方向で重なる部位は、第２肉薄部３６である。したがって、各第２肉薄部３６は、各第２空隙Ｇ２に沿って延びており、トップフォイル片３４の周方向に延びている。各第２肉薄部３６は、各トップフォイル片３４の径方向に等間隔置きに配置されている。

各トップフォイル片３４において、各第２肉薄部３６以外の部位は、肉厚部としての第２肉厚部３５である。したがって、各第２肉薄部３６は、各トップフォイル片３４において、第２肉厚部３５よりも各第２空隙Ｇ２の分だけ肉厚の薄い部位である。各トップフォイル片３４の固定端３４ａは、第２肉厚部３５の一部分である。第２肉厚部３５における固定端３４ａを構成する部位を除いた部位は、各第２肉薄部３６に沿って各トップフォイル片３４の周方向に延びている。そして、第２肉厚部３５における固定端３４ａを構成する部位を除いた部位と各第２肉薄部３６とは、ラジアル方向に並んで配置されている。したがって、第２肉厚部３５と各第２肉薄部３６とは、少なくとも一部がラジアル方向に並んで配置されている。各第２空隙Ｇ２は、第２肉厚部３５及び各第２肉薄部３６を構成するべく、軸受面３４０に開口せずに回転体１２の軸心周りで延びている。切り欠き部Ｎ２は、各トップフォイル片３４の周方向に延びるとともに、回転体１２の軸心方向に対して各トップフォイル片３４の径方向のみに並ぶように複数形成されている。

＜第２バックフォイル３２の構成＞
図７に示すように、第２バックフォイル３２は、複数のバックフォイル片３７を有している。各バックフォイル片３７は、平面視略扇状である。各バックフォイル片３７は、例えば、可撓性を有する金属材料製である。本実施形態では、各バックフォイル片３７は、インコネル製の板材を波形状にすることにより形成されている。

各バックフォイル片３７は、固定端３２ａと、自由端３２ｂと、を有している。固定端３２ａは、ベース部３３に固定されている。固定端３２ａは、複数の谷部３２ｃのうち、各バックフォイル片３７の周方向の一方の端に位置する谷部３２ｃである。自由端３２ｂは、複数の谷部３２ｃのうち、各バックフォイル片３７の周方向の他方の端に位置する谷部３２ｃである。自由端３２ｂは、ベース部３３に固定されていない。

図８に示すように、各バックフォイル片３７は、複数の谷部３２ｃと、複数の山部３２ｄと、を有している。各谷部３２ｃは、バックフォイル片３７の周方向に延びている。各山部３２ｄは、ベース部３３に対して離間する方向へ突出するとともに各トップフォイル片３４に向けて膨出するように弧状に湾曲している。各バックフォイル片３７は、各バックフォイル片３７の周方向に谷部３２ｃ及び山部３２ｄが交互に配列された波形状である。各バックフォイル片３７の周方向は、ベース部３３の周方向に一致している。したがって、各谷部３２ｃ及び各山部３２ｄは、第３支持部１２ｄの周方向に固定端３２ａから自由端３２ｂに向かって交互に配列されている。

図７及び図８に示すように、各バックフォイル片３７は、スリットＢ１を複数有している。各スリットＢ１は、各バックフォイル片３７を厚み方向に貫通している。各スリットＢ１は、各谷部３２ｃ及び各山部３２ｄに沿って各バックフォイル片３７の周方向に延びている。各スリットＢ１は、各バックフォイル片３７の自由端３２ｂから固定端３２ａに向けて周方向に延びている。各スリットＢ１は、固定端３２ａを残した状態で、各バックフォイル片３７の周方向に延びている。各バックフォイル片３７の各スリットＢ１それぞれは、各バックフォイル片３７に対して、各バックフォイル片３７の径方向に等間隔置きに形成されている。

各バックフォイル片３７は、各ベース部３３と各トップフォイル片３４との間にそれぞれ配置されている。各バックフォイル片３７は、各トップフォイル片３４をそれぞれ弾性的に支持する。したがって、各第２バックフォイル３２は、各第２トップフォイル３１を弾性的に支持する。各トップフォイル片３４と各バックフォイル片３７とは、各第２空隙Ｇ２と各スリットＢ１とが重なり合うようにそれぞれ配置されている。したがって、各トップフォイル片３４は、各第２空隙Ｇ２が各スリットＢ１に沿って延びるように各バックフォイル片３７に対して配置されている。

回転体１２が回転していないとき、各バックフォイル片３７の各谷部３２ｃは、各ベース部３３にそれぞれ接触するとともに、各バックフォイル片３７の各山部３２ｄは、各トップフォイル片３４の第２肉厚部３５に接触している。そして、回転体１２が回転すると、各トップフォイル片３４が各バックフォイル片３７に向けて弾性変形する。これにより、回転体１２と各トップフォイル片３４の軸受面３４０との間に空気が侵入するため、空気膜が形成される。すると、回転体１２は、空気膜の動圧によって各トップフォイル片３４に対して浮上する。

第３支持部１２ｄと各トップフォイル片３４の軸受面３４０との間の空気膜によって、各トップフォイル片３４が各第２バックフォイル３２に向けて弾性変形する。すると、各トップフォイル片３４が各バックフォイル片３７の各山部３２ｄをベース部３３に向けて押圧する。これにより、各バックフォイル片３７は、各トップフォイル片３４と共に各ベース部３３側に向けてそれぞれ弾性変形する。そのため、各バックフォイル片３７は、各トップフォイル片３４を弾性的に支持する。

＜作用＞
次に、本実施形態の作用について説明する。
例えば、回転体１２がラジアルフォイル軸受２０に対して傾いたり、回転体１２が変形したりすることにより、回転軸１２ａにおけるラジアルフォイル軸受２０に対する位置が所望の位置から変位する場合がある。具体的には、例えば、図４において仮想線Ｌ１で示すように、回転体１２の第１支持部１２ｂが第１トップフォイル２１の軸線に対して交差する方向へ傾いてしまう場合がある。このとき、複数の切り欠き部Ｎ１が回転体１２の軸心方向に対して回転体１２の軸心方向のみに並ぶように配置されており、第１肉厚部２４と各第１肉薄部２５とは、少なくとも一部がスラスト方向に並んで配置されている。このため、第１トップフォイル２１における軸方向の剛性は、第１トップフォイル２１における周方向の剛性よりも低くなっている。よって、第１バックフォイル２２の弾性力が空気膜の動圧に抗することで、図４において仮想線Ｌ２で示すように、第１トップフォイル２１における各第１肉薄部２５を基点とした弾性変形が許容される。つまり、第１トップフォイル２１における各切り欠き部Ｎ１を基点とした弾性変形が許容される。したがって、第１トップフォイル２１は、変形を促すように板厚を薄くした切り欠き部Ｎ１を有している。そのため、第１トップフォイル２１は、第１支持部１２ｂの傾きに追従し易い。

各切り欠き部Ｎ１が周方向に延びており、第１肉厚部２４は、周方向に延びているため、第１トップフォイル２１における周方向の剛性が高い。そのため、第１トップフォイル２１が第１バックフォイル２２に向けて押し付けられるように変形し難い。また、切り欠き部Ｎ１は、軸受面２１０側ではなく第１バックフォイル２２側に形成されているため、軸受面２１０に開口していない。そのため、回転体１２がラジアルフォイル軸受２０に対して浮上した際に、回転体１２と第１トップフォイル２１との間に生じる空気膜の膜厚が大きくなり難い。

また、例えば、回転体１２がスラストフォイル軸受３０に対して傾いたり、回転体１２が変形したりすることにより、第３支持部１２ｄにおけるスラストフォイル軸受３０に対する位置が所望の位置から変位する場合がある。具体的には、例えば、図９において仮想線Ｌ１１で示すように、第３支持部１２ｄが回転軸１２ａの径方向に対して交差する方向へ傾いてしまう場合がある。このとき、複数の切り欠き部Ｎ２が回転体１２の軸心方向に対して各トップフォイル片３４の径方向のみに並ぶように配置されており、第２肉厚部３５と各第２肉薄部３６とは、少なくとも一部がラジアル方向に並んで配置されている。このため、各第２トップフォイル３１における径方向の剛性は、各第２トップフォイル３１における周方向の剛性よりも低くなっている。よって、各第２バックフォイル３２の弾性力が空気膜の動圧に抗することで、図９において仮想線Ｌ１２で示すように、各トップフォイル片３４における各第２肉薄部３６を基点とした弾性変形が許容される。つまり、各トップフォイル片３４における各切り欠き部Ｎ２を基点とした弾性変形が許容される。したがって、各トップフォイル片３４は、変形を促すように板厚を薄くした切り欠き部Ｎ２を有している。そのため、各トップフォイル片３４は、第３支持部１２ｄにおけるトップフォイル片３４に対する傾きに追従し易い。

複数の切り欠き部Ｎ２が周方向に延びており、第２肉厚部３５は、周方向に延びているため、トップフォイル片３４における回転軸１２ａの周方向の剛性が高い。そのため、トップフォイル片３４が第２バックフォイル３２に向けて押し付けられるように変形し難い。また、切り欠き部Ｎ２は、軸受面３４０側ではなく第２バックフォイル３２側に形成されているため、軸受面３４０に開口していない。そのため、第３支持部１２ｄがスラストフォイル軸受３０に対して浮上した際に、第３支持部１２ｄとトップフォイル片３４との間に生じる空気膜の膜厚が大きくなり難い。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）各切り欠き部Ｎ１は、軸受面２１０側ではなく第１バックフォイル２２側に形成されている。これによれば、例えば、各切り欠き部Ｎ１が軸受面２１０側に形成されている場合に比べて、軸受面２１０が平滑になる。したがって、従来技術のように、各切り欠き部Ｎ１の部分で、第１トップフォイル２１における第１支持部１２ｂと第１トップフォイル２１との間に生じる空気膜の膜厚が大きくなってしまうといった問題が回避される。よって、ラジアルフォイル軸受２０の負荷容量の低下を抑制することができるため、ラジアルフォイル軸受２０によって回転体１２を安定的に支持することができる。

また、各切り欠き部Ｎ２は、軸受面３４０側ではなく第２バックフォイル３２側に形成されている。これによれば、例えば、各切り欠き部Ｎ２が軸受面３４０側に形成されている場合に比べて、軸受面３４０が平滑になる。したがって、従来技術のように、各切り欠き部Ｎ２の部分で、トップフォイル片３４における第３支持部１２ｄとトップフォイル片３４との間に生じる空気膜の膜厚が大きくなってしまうといった問題が回避される。よって、スラストフォイル軸受３０の負荷容量の低下を抑制することができるため、スラストフォイル軸受３０によって回転体１２を安定的に支持することができる。

（２）第１トップフォイル２１は、第１板材２６と、各切り欠き部Ｎ１を有する第２板材２７とが積層されることによって構成されている。このような構成は、変形を促すように板厚を薄くした切り欠き部Ｎ１を有する第１トップフォイル２１の構成として好適である。

（３）切り欠き部Ｎ１は、第１トップフォイル２１の周方向に延びるとともに、回転体１２の軸心方向に対して回転体１２の軸心方向のみに並ぶように複数形成されている。これによれば、第１トップフォイル２１における回転体１２の軸心方向の剛性は、第１トップフォイル２１における周方向の剛性よりも低くなっている。このため、回転体１２におけるラジアルフォイル軸受２０に対する位置が所望の位置から変位しても、第１バックフォイル２２の弾性力が空気膜の動圧に抗することで、第１トップフォイル２１における各切り欠き部Ｎ１を基点とした弾性変形が許容される。これにより、第１トップフォイル２１が、回転体１２の変位に追従し易くなる。また、各切り欠き部Ｎ１が周方向に延びているため、第１トップフォイル２１における周方向の剛性が高い。そのため、第１トップフォイル２１全体が第１バックフォイル２２に向けて押し付けられるように変形してしまうことが回避され易くなる。

（４）切り欠き部Ｎ２は、各トップフォイル片３４の周方向に延びるとともに、回転体１２の軸心方向に対して各トップフォイル片３４の径方向のみに並ぶように複数形成されている。これによれば、各第２トップフォイル３１における径方向の剛性は、各第２トップフォイル３１における周方向の剛性よりも低くなっている。このため、回転体１２におけるスラストフォイル軸受３０に対する位置が所望の位置から変位しても、各第２バックフォイル３２の弾性力が空気膜の動圧に抗することで、各トップフォイル片３４における各切り欠き部Ｎ２を基点とした弾性変形が許容される。これにより、各トップフォイル片３４が、回転体１２の変位に追従し易くなる。また、各切り欠き部Ｎ２が周方向に延びているため、各トップフォイル片３４における周方向の剛性が高い。そのため、各トップフォイル片３４全体が第２バックフォイル３２に向けて押し付けられるように変形してしまうことが回避され易くなる。

（５）各トップフォイル片３４は、各切り欠き部Ｎ２が各スリットＢ１に沿って延びるように各バックフォイル片３７に対して配置されている。これによれば、各バックフォイル片３７の弾性力が空気膜の動圧に抗して、各トップフォイル片３４における各切り欠き部Ｎ２を基点とした弾性変形が許容されたときに、各バックフォイル片３７の弾性力を各トップフォイル片３４に伝え易くなる。したがって、各トップフォイル片３４が回転体１２の変位に追従し易くなる。

（６）第１トップフォイル２１が切り欠き部Ｎ１を有し、各トップフォイル片３４が切り欠き部Ｎ２を有することによって、第１トップフォイル２１の表面積及び各トップフォイル片３４の表面積がそれぞれ増大する。したがって、モータ室Ｓ１に導入された冷媒によって、ラジアルフォイル軸受２０及びスラストフォイル軸受３０の冷却効率を向上させることができる。

＜変更例＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

○ 図１０に示すように、第１バックフォイル２２が、スリットＢ２を複数有していてもよい。各スリットＢ２は、第１バックフォイル２２の厚み方向に貫通している。各スリットＢ２は、各谷部２２ｃ及び各山部２２ｄに沿って第１バックフォイル２２の周方向に延びている。各スリットＢ２は、第１バックフォイル２２の自由端２２ｂから固定端２２ａに向けて周方向に延びている。各スリットＢ２は、固定端２２ａを残した状態で、第１バックフォイル２２の周方向に延びている。各スリットＢ２それぞれは、第１バックフォイル２２に対して、第１バックフォイル２２の軸方向に等間隔置きに形成されている。第１トップフォイル２１と第１バックフォイル２２とは、切り欠き部Ｎ１と各スリットＢ２とが重なり合うようにそれぞれ配置されている。したがって、第１トップフォイル２１は、各切り欠き部Ｎ１が各スリットＢ２に沿って延びるように第１バックフォイル２２に対して配置されている。

これによれば、第１バックフォイル２２の弾性力が空気膜の動圧に抗して、第１トップフォイル２１における各切り欠き部Ｎ１を基点とした弾性変形が許容されたときに、第１バックフォイル２２の弾性力を第１トップフォイル２１に伝え易くなる。したがって、第１トップフォイル２１が回転体１２の変位に追従し易くなる。

○ 図１０及び図１１に示すように、第１トップフォイル２１が、第３板材２８を有していてもよい。第３板材２８は、第１トップフォイル２１の周方向の一端に第３の固定端２８ａを有するとともに他端に第３の自由端２８ｂを有している。第３の固定端２８ａは、第１の固定端２６ａ及び第２の固定端２７ｃと回転体１２の径方向で重なり合っている。第３の自由端２８ｂは、第１の自由端２６ｂ及び第２の自由端２７ｄと回転体１２の径方向で重なり合っている。第３板材２８は、切り欠き部Ｎ１を覆っている。

これによれば、切り欠き部Ｎ１が第３板材２８によって覆われているため、例えば、第１バックフォイル２２の一部が切り欠き部Ｎ１に嵌まってしまうといったことを回避することができる。したがって、第１バックフォイル２２の動きが切り欠き部Ｎ１によって規制されてしまうことを回避することができる。

○ 実施形態において、各切り欠き部Ｎ２が、各トップフォイル片３４の被支持面３４１に開口していない状態で、各トップフォイル片３４の内部を回転体１２の軸心周りで延びていてもよい。

○ 図１２に示すように、例えば、第１トップフォイル２１が、第１板材２６と、コーティング層Ｃ１とから構成されていてもよい。コーティング層Ｃ１は、第１板材２６における第１バックフォイル２２側の面に、例えば、樹脂製のコーティング材やＤＬＣや金属メッキを塗布することによって形成されている。そして、コーティング層Ｃ１は、各第１空隙Ｇ１を形成する切り欠き部Ｎ３を複数有している。このようにして、第１トップフォイル２１が、変形を促すように板厚を薄くした切り欠き部Ｎ３を有していてもよい。

○ 実施形態において、各トップフォイル片３４の被支持面３４１にコーティング層を有し、コーティング層に、各第２空隙Ｇ２を形成する切り欠き部が形成されていてもよい。このようにして、各トップフォイル片３４が、変形を促すように板厚を薄くした切り欠き部を有していてもよい。

○ 実施形態において、第２板材２７における軸方向の寸法は、第１板材２６における軸方向の寸法と等しくなくてもよい。
○ 実施形態において、切り欠き部Ｎ１は、第２板材２７に対して、第２板材２７の軸方向に等間隔置きに形成されていなくてもよい。すなわち、第１肉薄部２５は、第１トップフォイル２１の軸方向に等間隔置きに配置されていなくてもよい。

○ 実施形態において、切り欠き部Ｎ２は、トップフォイル片３４に対して、トップフォイル片３４の径方向に等間隔置きに形成されていなくてもよい。すなわち、第２肉薄部３６は、トップフォイル片３４の径方向に等間隔置きに配置されていなくてもよい。

○ 実施形態において、スリットＢ１は、バックフォイル片３７に対して、バックフォイル片３７の径方向に等間隔置きに形成されていなくてもよい。
○ 実施形態において、例えば、軸受ハウジング２３の内周面に回転体１２の軸心方向に延びる凹部が形成されており、この凹部に各固定端２１ａ，２２ａが嵌め込まれることにより、各固定端２１ａ，２２ａが軸受ハウジング２３に固定されていてもよい。

○ 実施形態において、第１板材２６及び第２板材２７は、可撓性を有する金属材料製でなくてもよく、樹脂製であってもよい。
○ 実施形態において、各第２板材２７に形成される切り欠き部Ｎ１の数は特に限定されるものではない。

○ 実施形態において、各トップフォイル片３４に形成される切り欠き部Ｎ２の数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、ターボ機械１０は、タービンホイール１３及びコンプレッサインペラ１４を有する構成であったが、例えば、タービンホイール１３とコンプレッサインペラ１４との一方を省略した構成であってもよい。

○ 実施形態において、第１バックフォイル２２は、略円筒状でなくてもよく、例えば、弧状に湾曲する板状であってもよい。そして、弧状に湾曲する板状の第１バックフォイル２２が、軸受ハウジング２３の内周面に対して、軸受ハウジング２３の周方向に複数並んで配置されていてもよい。

○ 実施形態において、第２バックフォイル３２は、複数のバックフォイル片３７を有しておらず、円環状であってもよい。
○ 実施形態において、第１バックフォイル２２の構成は、第１バックフォイル２２が第１トップフォイル２１を弾性的に支持できる構成であれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

○ 実施形態において、第２バックフォイル３２の構成は、第２バックフォイル３２が第２トップフォイル３１を弾性的に支持できる構成であれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

○ 実施形態において、第１トップフォイル２１は、例えば、１つの板材に対して、切り欠き部Ｎ１を複数形成することにより構成されていてもよい。
○ 実施形態において、トップフォイル片３４は、例えば、１つの板材と、各切り欠き部Ｎ２が予め形成された板材と、を積層することにより構成されていてもよい。

○ 実施形態において、第２板材２７は、複数の本体部２７ａと、複数の接続部２７ｂと、によって構成されていたが、これに限らない。例えば、１つの板材に切り欠き部Ｎ１を形成する工程で、接続部２７ｂを形成しないように本体部２７ａ同士を分割してもよい。そして、分割された本体部２７ａを第１板材２６に対して所定の位置に積層することによって第１トップフォイル２１を形成してもよい。このとき、第１肉厚部２４と第１肉薄部２５とは、その全体がスラスト方向に並んで配置される。

○ 実施形態において、第１トップフォイル２１を構成する第１板材２６及び第２板材２７は、可撓性を有する金属材料として、例えばインコネル製の帯状の板材としたが、これに限らない。第１板材２６及び第２板材２７は、例えば、ステンレス製であってもよい。

○ 実施形態において、第１バックフォイル２２及び第２バックフォイル３２は、可撓性を有する金属材料として、例えばインコネル製の帯状の板材としたが、これに限らない。第１バックフォイル２２及び第２バックフォイル３２は、例えば、ステンレス製であってもよい。

○ 実施形態において、第２トップフォイル３１を構成するトップフォイル片３４は、可撓性を有する金属材料として、例えばインコネル製の帯状の板材としたが、これに限らない。トップフォイル片３４は、例えば、ステンレス製であってもよい。

○ 実施形態において、ターボ機械１０は、燃料電池に供給される空気を圧縮するものであったが、これに限らず、ターボ機械１０の適用対象は任意である。例えば、ターボ機械１０は、冷媒を圧縮する空調装置に用いられていてもよい。また、ターボ機械１０を、車両のエンジンへの吸気の過給を行うターボチャージャに適用してもよい。

○ 実施形態において、ラジアルフォイル軸受２０及びスラストフォイル軸受３０を備えたフォイル軸受ユニットＵ１を、ターボ機械１０に適用したが、フォイル軸受ユニットＵ１の適用対象は特に限定されるものではない。

１２…回転体、１５…電動モータ、１６…ロータ、１７…ステータ、１７ｂ…コイル、２０…フォイル軸受としてのラジアルフォイル軸受、２１…トップフォイルとしての第１トップフォイル、２２…バックフォイルとしての第１バックフォイル、２６…第１板材、２６ａ…第１の固定端、２６ｂ…第１の自由端、２７…第２板材、２７ｃ…第２の固定端、２７ｄ…第２の自由端、２８…第３板材、２８ａ…第３の固定端、２８ｂ…第３の自由端、３０…フォイル軸受としてのスラストフォイル軸受、３１…トップフォイルとしての第２トップフォイル、３２…バックフォイルとしての第２バックフォイル、２１０…軸受面、３４０…軸受面、Ｂ１…スリット、Ｂ２…スリット、Ｈ１…連通部としての第１連通部、Ｈ２…連通部としての第２連通部、Ｎ１…切り欠き部、Ｎ２…切り欠き部、Ｓ１…モータ室、Ｕ１…フォイル軸受ユニット。

Claims (7)

1. 回転体に対向する軸受面を構成し、周方向の一端を固定端に他端を自由端とする前記周方向に延びるトップフォイルと、
   前記トップフォイルを弾性的に支持する薄板状のバックフォイルと、を有するフォイル軸受であって、
   前記トップフォイルは、前記軸受面側と前記バックフォイル側とを前記固定端と前記自由端との間で連通させる連通部と、変形を促すように板厚を薄くした切り欠き部と、を有し、
   前記切り欠き部は、前記軸受面側ではなく前記バックフォイル側に形成されていることを特徴とするフォイル軸受。
2. 前記トップフォイルは、
   前記周方向の一端に第１の固定端を有するとともに他端に第１の自由端を有し、前記軸受面を形成する第１板材と、
   前記周方向の一端に第２の固定端を有するとともに他端に第２の自由端を有し、前記切り欠き部を有する第２板材と、を有し、前記第１板材と前記第２板材とが積層されることによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフォイル軸受。
3. 前記トップフォイルは、
   前記周方向の一端に第３の固定端を有するとともに他端に第３の自由端を有し、前記切り欠き部を覆う第３板材を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォイル軸受。
4. 前記切り欠き部は、前記周方向に延びるとともに、前記回転体の軸心方向に対して前記軸心方向のみに並ぶように複数形成されていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のフォイル軸受。
5. 前記切り欠き部は、前記周方向に延びるとともに、前記回転体の軸心方向に対して径方向のみに並ぶように複数形成されていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のフォイル軸受。
6. 前記バックフォイルは、スリットを有し、
   前記トップフォイルは、前記切り欠き部が前記スリットに沿って延びるように前記バックフォイルに対して配置されていることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のフォイル軸受。
7. 請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のフォイル軸受を備えたフォイル軸受ユニットであって、
   前記回転体を前記フォイル軸受を介して支承するハウジングと、
   前記ハウジングに形成されるとともに、前記回転体と同期回転するロータと、コイルが巻回されたステータと、を有する電動モータが収容されるモータ室と、を備え、
   前記モータ室には、前記フォイル軸受を冷却する冷媒が導入されることを特徴とするフォイル軸受ユニット。

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