JP6359779B2 - ジャーナルフォイル空気ベアリング - Google Patents

Description

本発明は、ジャーナルフォイル空気ベアリングに係り、特に、あらかじめ組み立てられ、１つのまとまりにモジュール化させやすく、作業現場において、ベアリングハウジングに装着したり分解したりする作業が非常に簡便であり、ベアリングの保管及び管理が容易なジャーナルフォイル空気ベアリングに関する。

空気ベアリング（air bearing）は、回転軸とベアリングとの間で圧縮された空気の圧力により、回転軸を浮かせて荷重を支持するベアリングである。
かような空気ベアリングは、空気のように粘性を有する気体が動く面と共に移動をしていて、静止している面に出合いながら、前記気体が圧縮されれば、動く面と静止している面との間に閉じこめられた空気の圧力が上昇しながら、動く面を持ち上げる原理を利用する。

前記空気ベアリングには、回転軸の長手方向に沿って加えられる荷重を支持するためのスラスト空気ベアリング（thrust air bearing）と、回転軸の半径方向に沿って加えられる荷重を支持するためのジャーナル空気ベアリング（journal air bearing）とがある。

前記ジャーナル空気ベアリングの一種として、圧力形成をさらに有利にさせ、高速での動的安定性を高めるために、薄い素材のフォイル（foil）を使用するジャーナルフォイル空気ベアリング（journal foil air bearing）がある。

図１３には、かようなジャーナルフォイル空気ベアリング１の一例が図示されているが、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１は、あらかじめ定めた回転方向Ｗに回転する回転軸Ｆの外周面と対向するように配置され、前記回転軸Ｆを覆い包むトップフォイル２と、弾性変形自在な波型部材であって、前記トップフォイル２を覆い包むように配置されるバンプフォイル３と、を具備し、前記トップフォイル２とバンプフォイル３との一端部は、ベアリングハウジングＳの内面の溶接部４に溶接されている。

しかし、従来のジャーナルフォイル空気ベアリング１は、比較的部品個数が減るために、ベアリングハウジングＳの寸法管理側面でさらに有利であるが、ベアリングを、ベアリングハウジングＳに装着したり分解したりする作業が非常に不便であり、作業現場において、ベアリングの付属（トップフォイル２、バンプフォイル３）を保管して管理することが非常に煩雑であるという問題点がある。

そして、従来のジャーナルフォイル空気ベアリング１は、前記バンプフォイル３が、ベアリングハウジングＳの内周面に直接装着されるために、前記ベアリングハウジングＳの内周面は、形状寸法以外にも、一定粗度（roughness）を有するように加工されなければならないので、前記ベアリングハウジングＳの内周面には、研削加工やコーティングなどの特殊工程が追加して遂行されなければならないので、全体的な製品コストが上昇するという問題点もある。

前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１の問題点を補うために、金属リング状のスリーブ（sleeve）の内周面に、前記トップフォイル２及びバンプフォイル３をあらかじめ組み込んでベアリングをモジュール化した後、モジュール化されたベアリングを、ベアリングハウジングＳに組み込むベアリングも考案されたが、かようなスリーブ型ベアリングの場合にも、前記スリーブが追加されることにより、部品間の公差をさらに精密に管理しなければならないという困難さが依然として残るという問題点がある。

一方、従来のジャーナルフォイル空気ベアリング１においては、前記トップフォイル２とバンプフォイル３とをベアリングハウジングＳの内面に溶接でもって固定しているが、それ以外にも、キー（key）を利用した固定、ボルトとピン（pin）とを利用した固定など非常に多様な方法が使用されているが、かような方法は、技術的な不確実性や、組み立て／分解作業の困難、製品コスト上昇などの問題点がある。

本発明は、前記問題を解決するために案出されたものであり、その目的は、あらかじめ組み立てられて１つのまとまりにモジュール化させやすく、作業現場において、ベアリングハウジングに装着したり分解したりする作業が非常に簡便であり、ベアリングの保管及び管理が容易なように構造が改善されたジャーナルフォイル空気ベアリングを提供するためのものである。

前記目的を達成するために、本発明によるジャーナルフォイル空気ベアリングは、中心線を中心に回転する回転軸の半径方向に沿って加えられる荷重を支持するためのジャーナルフォイル空気ベアリングであって、前記回転軸の外周面と対向するように配置され、前記回転軸を覆い包むトップフォイルと、弾性変形自在な部材であって、前記トップフォイルを覆い包むように配置されるバンプフォイルと、前記バンプフォイルを覆い包むように配置されるベースフォイルと、を具備し、前記ベースフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部との間に、前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部とが配置され、前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部とを互いに結合させる結合手段を具備することを特徴とする。

ここで、前記ベースフォイルの一端部には、前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部とが収容される収容部が設けられており、前記結合手段は、前記収容部に収容された前記トップフォイルの一端部、前記バンプフォイルの一端部、及び前記ベースフォイルの他端部を、前記ベースフォイルの収容部に結合させることが望ましい。

ここで、前記収容部は、前記ベースフォイルの一端部が「∩」字形に折り曲げられて形成される収容空間を具備することが望ましい。

ここで、前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部は、前記収容部に収容されるように、「Ｌ」字形に折り曲げられて形成される挿入部を具備することが望ましい。

ここで、前記収容部は、前記ベースフォイルの外周面から半径方向に突出していることが望ましい。

ここで、前記結合手段は、前記収容部に収容された前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部と、前記収容部とに形成された孔である結合孔；及び前記結合孔に挿入され、前記トップフォイルとバンプフォイルとベースフォイルとを固定させる結合部材；を含むことが望ましい。

ここで、前記結合孔は、あらかじめ定めた間隔ほど前記中心線に沿って離隔された１対が設けられ、前記結合部材は、「コ」字形状の薄板部材であって、両端部が前記１対の結合孔にそれぞれ挿入された後で折り曲げられて塑性変形されることが望ましい。

ここで、前記トップフォイル、バンプフォイル及びベースフォイルのうち少なくとも一つには、組み立て及び装着のエラーを防止するための溝である組み立て方向識別溝が形成されていることが望ましい。

ここで、前記トップフォイル、バンプフォイル及びベースフォイルのうち少なくとも一つは、プレス加工によって量産可能な形状を具備することが望ましい。

ここで、前記トップフォイルは、前記回転軸の外周面と対向する一面に、ポリテトラフルオロエチレンを含むコーティング材がコーティングされていることが望ましい。

本発明によれば、前記回転軸の外周面と対向するように配置され、前記回転軸を覆い包むトップフォイルと、弾性変形自在な部材であって、前記トップフォイルを覆い包むように配置されるバンプフォイルと、前記バンプフォイルを覆い包むように配置されるベースフォイルと、を具備し、前記ベースフォイルの一端部には、前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部とが収容される収容部が設けられており、前記収容部に収容された前記トップフォイルの一端部、前記バンプフォイルの一端部、及び前記ベースフォイルの他端部を、前記ベースフォイルの収容部に結合させる結合手段を具備するので、あらかじめ組み立てられて１つのまとまりにモジュール化させやすく、作業現場において、ベアリングハウジングに装着したり分解したりする作業が非常に簡便であり、ベアリングの保管及び管理が容易であるという効果がある。

また、本発明によれば、前記ベースフォイルが、前記バンプフォイル及びトップフォイルの外形を維持して支持する役割を行うという効果があり、前記ベースフォイルの内周面は、滑らかな薄板によって製造されるので、形状公差及び表面摩擦力が、前記ベアリングハウジングの内周面に比べ、優秀な値を維持するので、従来のジャーナルフォイル空気ベアリングに比べ、前記ベアリングハウジングの内面の表面加工状態が良好ではないにしても、ベアリングの装着が容易であり、ベアリングの性能にほとんど影響を与えないという効果がある。

本発明の一実施形態であるジャーナルフォイル空気ベアリングの斜視図である。 図１に図示されたジャーナルフォイル空気ベアリングの分離斜視図である。 図１に図示されたジャーナルフォイル空気ベアリングの正面図である。 図３に図示されたジャーナルフォイル空気ベアリングの「Ａ」部分の拡大図である。 図３に図示されたベースフォイルの正面図である。 図３に図示されたバンプフォイルの正面図である。 図３に図示されたトップフォイルの正面図である。 図５に図示されたベースフォイルの部分拡大断面図である。 図１に図示されたジャーナルフォイル空気ベアリングにおいて、結合部材が装着される前の状態を示す図面である。 図１に図示された結合部材の斜視図である。 図１０に図示された結合部材が装着された状態を示す図面である。 図１に図示されたジャーナルフォイル空気ベアリングが、ベアリングハウジングに装着されて使用される状態を示す図面である。 従来のジャーナルフォイル空気ベアリングを示す断面図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるジャーナルフォイル空気ベアリングの斜視図であり、図２は、図１に図示されたジャーナルフォイル空気ベアリングの分離斜視図である。図３は、図１に図示されたジャーナルフォイル空気ベアリングの正面図である。

図１ないし図３を参照すれば、本発明の望ましい実施形態によるジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、中心線Ｃを中心に回転する回転軸Ｆの半径方向に沿って加えられる荷重を支持するためのジャーナルフォイル空気ベアリング（journal foil air bearing）であって、ベースフォイル１０と、バンプフォイル２０と、トップフォイル３０と、結合手段と、を含んで構成される。

前記ベースフォイル１０は、図５に図示されているように、柔軟であって弾力ある金属薄板をプレス加工して製造される円形パイプ部材であり、ベースフォイル本体１１と、挿入部１２と、収容部１３と、組み立て方向識別溝１４と、を含んでいる。

本実施形態において、前記ベースフォイル１０は、プレス加工された長方形金属薄板を、前記中心線Ｃを中心に丸く巻き、「Ｃ」字形断面のパイプ状に形成される。

前記ベースフォイル本体１１は、前記中心線Ｃに沿って、既定長さほど延長されている円形パイプ部材であり、内部には、前記中心線Ｃを円の中心にする中空Ｈが形成されている。

前記ベースフォイル本体１１は、後述する前記バンプフォイル２０を覆い包むように配置されるものであり、前記ベースフォイル本体１１の中空Ｈに、前記バンプフォイル２０が収容される。

前記挿入部１２は、図８に図示されているように、前記ベースフォイル本体１１の左端部に形成されている部分であって、本実施形態においては、後述する前記収容部１３に収容されるように、前記ベースフォイル本体１１の左端部が「Ｌ」字形に折り曲げられ、上方に突設されている。

前記挿入部１２には、図８に図示されているように、既定間隔ほど前記中心線Ｃに沿って離隔されている１対の孔である結合孔１２１が形成されている。

前記収容部１３は、図８に図示されているように、前記ベースフォイル本体１１の右端部に形成されている部分であって、水平部１３１と垂直部１３２と結合孔１３３と収容空間１３４とを含む。

前記水平部１３１は、図８に図示されているように、前記ベースフォイル本体１１の右端部が「∩」字形に折り曲げられて形成される部分のうち、上端部に水平に位置する長方形部分である。

前記垂直部１３２は、図８に図示されているように、前記水平部１３１の両端部から下方に垂直に延長されている部分であって、１対が設けられて既定間隔ほど互いに離隔されている。

前記結合孔１３３は、図２に図示されているように、前記１対の垂直部１３２にそれぞれ２個ずつ形成された孔であって、既定間隔ほど前記中心線Ｃに沿って離隔されている。

前記結合孔１３３は、前記挿入部１２に形成された結合孔１２１と対応する位置に形成されている。

前記収容空間１３４は、図４に図示されているように、前記ベースフォイル本体１１の右端部が「∩」字形に折り曲げられて形成されることにより、下側に設けられる空間であって、前記中心線Ｃに向けて下方に開口されている。

前記収容空間１３４は、前記トップフォイル３０の挿入部３２、前記バンプフォイル２０の挿入部２２、及び前記ベースフォイル１０の挿入部１２を収容するための空間である。

本実施形態において、前記収容部１３は、図１２に図示されているように、ベアリングハウジングＳの内周面に形成されたハウジング溝Ｐに挿入されるように、前記ベースフォイル本体１１の外周面から半径方向に突出している。

前記組み立て方向識別溝１４は、図１に図示されているように、前記ベースフォイル１０の前端部に形成された「Ｌ」字形溝であって、ベアリングの組み立て時、またはベアリング装着時、作業者の組み立て及び装着のエラーを防止するための溝である。

前記バンプフォイル２０は、図６に図示されているように、柔軟であって弾力ある金属薄板をプレス加工して製造される円形パイプ部材であり、バンプフォイル本体２１と、挿入部２２と、結合孔２３と、組み立て方向識別溝２４とを含んでいる。

前記バンプフォイル本体２１は、前記中心線Ｃに沿って、既定長さほど延長されている円形パイプ部材であり、内部には、前記中心線Ｃを円の中心にする中空Ｈが形成されている。

本実施形態において、前記バンプフォイル本体２１は、プレス加工された長方形金属薄板を、前記中心線Ｃを中心に丸く巻き、「Ｃ」字形断面のパイプ状に形成される。

前記バンプフォイル本体２１は、前記ベースフォイル１０の中空Ｈに収容された状態で、前記トップフォイル３０を覆い包むように配置される。

前記バンプフォイル本体２１は、前記中心線Ｃの半径方向に弾性変形自在に、多数個の山と谷とが入れ違いに連結された波（wave）状の部分を含んでいる。

前記挿入部２２は、図６に図示されているように、前記バンプフォイル本体２１の右端部に形成されている部分であって、本実施形態においては、後述する前記収容部１３に収容されるように、前記バンプフォイル本体２１の右端部が「Ｌ」字形に折り曲げられ、上方に突設されている。

前記結合孔２３は、図２に図示されているように、既定間隔ほど前記中心線Ｃに沿って離隔されている１対の孔であって、前記挿入部２２に形成されている。

前記組み立て方向識別溝２４は、図１に図示されているように、前記バンプフォイル２０の前端部に形成された「Ｌ」字形溝であって、ベアリングの組み立て時、またはベアリング装着時、作業者の組み立て及び装着のエラーを防止するための溝である。

前記組み立て方向識別溝２４は、前記組み立て方向識別溝１４と対応する位置に同一形状に形成されている。

前記バンプフォイル本体２１の左端部は、図６に図示されているように、自由に運動することができる自由端（free end）である。

前記トップフォイル３０は、図７に図示されているように、柔軟であって弾力ある金属薄板をプレス加工して製造される円形パイプ部材であり、前記回転軸Ｆの外周面と対向するように配置され、トップフォイル本体３１と、挿入部３２と、結合孔３３と、組み立て方向識別溝３４とを含んでいる。

前記ベースフォイル１０とバンプフォイル２０とトップフォイル３０は、同一材質の金属薄板によっても製造され、それぞれの厚みは、互いに異なっていてもよい。

前記トップフォイル本体３１は、前記中心線Ｃに沿って、既定長さほど延長されている円形パイプ部材であり、内部には、前記中心線Ｃを円の中心にする中空Ｈが形成されている。

本実施形態において、前記トップフォイル本体３１は、プレス加工された長方形金属薄板を、前記中心線Ｃを中心に丸く巻き、「Ｃ」字形断面のパイプ状に形成される。

前記トップフォイル本体３１は、前記バンプフォイル２０の中空Ｈに収容された状態で、前記回転軸Ｆを覆い包むように配置される。

前記挿入部３２は、図７に図示されているように、前記トップフォイル本体３１の左端部に形成されている部分であって、本実施形態においては、後述する前記収容部１３に収容されるように、前記トップフォイル本体３１の左端部が「Ｌ」字形に折り曲げられ、上方に突設されている。

前記結合孔３３は、図２に図示されているように、既定間隔ほど前記中心線Ｃに沿って離隔されている１対の孔であって、前記挿入部３２に形成されている。

前記組み立て方向識別溝３４は、図１に図示されているように、前記トップフォイル３０の前端部に形成された「Ｌ」字形溝であって、ベアリングの組み立て時、またはベアリング装着時、作業者の組み立て及び装着のエラーを防止するための溝である。

前記組み立て方向識別溝３４は、前記組み立て方向識別溝１４，２４と対応する位置に同一形状に形成されている。

前記トップフォイル本体３１の右端部は、図７に図示されているように、自由に運動することができる自由端（free end）である。

前記トップフォイル３０は、前記回転軸Ｆの外周面と対向する表面に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）を含むコーティング材（図示せず）がコーティングされている。前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、いわゆるテフロン（登録商標）とも呼ばれる。

前記結合手段は、前記ベースフォイル１０の収容部１３に収容された前記トップフォイル３０の挿入部３２、前記バンプフォイル２０の挿入部２２、及び前記ベースフォイル１０の挿入部１２を、前記ベースフォイル１０の収容部１３に結合するための手段である。

本実施形態において、前記結合手段は、前記結合孔１２１，１３３，２３，３３と、結合部材４０とを含む。

前記結合孔１２１，１３３，２３，３３は、以上すでに説明したので、それらに係わる説明は省略する。

前記結合部材４０は、図１０に図示されているように、「コ」字形状の薄板部材であり、前記結合孔１２１，１３３，２３，３３に挿入され、前記トップフォイル３０とバンプフォイル２０とベースフォイル１０とを互いに固定させる部材である。該結合部材４０は、本体部４１と貫通部４２とを含む。

前記本体部４１は、長く延長された帯状の部分であって、前記中心線Ｃに沿って、前記垂直部１３２の外面に配置される。

前記貫通部４２は、前記結合孔１２１，１３３，２３，３３に挿入される部分であって、前記本体部４１の両端にそれぞれ配置されている。

本実施形態において、前記貫通部４２は、前記本体部４１から「コ」字形に折り曲げられて形成される。

前記貫通部４２は、図９に図示されているように、前記１対の結合孔１３３にそれぞれ挿入された後、図１０及び図１１に図示されているように、仮想の折り曲げ線４３を基準に折り曲げられて塑性変形されるものであり、前記収容部１３から分離離脱されず、しっかりと結合される。

前記貫通部４２は、前記本体部４１が前記１対の垂直部１３２のうち１つの外面に密着されるように十分に挿入され、前記１対の垂直部１３２のうち残りの１つの結合孔１３３に突出するように挿入された後、前記折り曲げ線４３を基準に折り曲げられて塑性変形される。

本実施形態において、前記トップフォイル３０、バンプフォイル２０及びベースフォイル１０は、溶接工程を使用せず、プレス加工によって自動的に切開されて折り曲げられることにより、量産可能な形状を具備している。

以下では、前述の構成のジャーナルフォイル空気ベアリング１００を組み立てて装着する方法の一例について説明する。

まず、図９に図示されているように、前記結合部材４０を装着していない状態で、前記ベースフォイル１０、バンプフォイル２０及びトップフォイル３０を組み立てる。このとき、図１２及び図４に図示されているように、前記回転軸Ｆの外周面と対向するように、前記トップフォイル３０を配置し、前記トップフォイル３０を覆い包むようにバンプフォイル２０を配置し、前記バンプフォイル２０を覆い包むように、前記ベースフォイル１０を配置する。

かように図９に図示されているように、前記ベースフォイル１０、バンプフォイル２０及びトップフォイル３０を組み立てれば、前記結合孔１２１，１３３，２３，３３は、一列に整列される。

次に、図１０に図示されているように、「コ」字形状の前記結合部材４０の貫通部４２を、前記結合孔１３３に挿入すれば、図４に図示されているように、前記貫通部４２は、前記１対の垂直部１３２のうち、右側にある方の結合孔１３３、前記バンプフォイル２０の結合孔２３、前記トップフォイル３０の結合孔３３、前記挿入部１２の結合孔１２１、及び前記１対の垂直部１３２のうち、左側にある方の結合孔１３３を順に貫通した後、既定長さほど突出する。

前記貫通部４２を、図１０及び図１１に図示されているように、仮想の折り曲げ線４３を基準に折り曲げて塑性変形させれば、前記結合部材４０が前記収容部１３から分離離脱されずに、しっかりと結合されることにより、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００の組み立てが完了する。

かように「モジュール化（modularizing）」された前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００を、図１２に図示されているように、内周面は、上端部にハウジング溝Ｐを具備したベアリングハウジングＳに挿入すれば、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００の装着が完了する。このとき、作業者は、前記組み立て方向識別溝１４，２４，３４を利用して、ベアリングの装着位置及び方向を正確に識別しながら、前記中心線Ｃに沿って押し入れる方式で、簡単に前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００を、前記ベアリングハウジングＳに装着する。ここで、前記収容部１３は、前記ハウジング溝Ｐに収容される。

前述の構成のジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記回転軸Ｆの外周面と対向するように配置され、前記回転軸Ｆを覆い包むトップフォイル３０と、弾性変形自在な部材であり、前記トップフォイル３０を覆い包むように配置されるバンプフォイル２０と、前記バンプフォイル２０を覆い包むように配置されるベースフォイル１０と、を具備し、前記ベースフォイル１０の一端部には、前記トップフォイル３０の一端部、前記バンプフォイル２０の一端部、及び前記ベースフォイル１０の他端部が収容される収容部１３が設けられており、前記収容部１３に収容された前記トップフォイル３０の一端部、前記バンプフォイル２０の一端部、及び前記ベースフォイル１０の他端部を、前記ベースフォイル１０の収容部１３に結合させる結合手段を具備するので、あらかじめ組み立てられて１つのまとまりにモジュール化させやすく、作業現場において、ベアリングハウジングＳに装着したり分解したりする作業が非常に簡便であり、ベアリングの保管及び管理が容易であるという長所がある。

また、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記ベースフォイル１０が、前記バンプフォイル２０及びトップフォイル３０の外形を維持して支持する役割を行うという長所があり、前記ベースフォイル１０の内周面は、滑らかな薄板によって製造されるので、形状公差及び表面摩擦力が、前記ベアリングハウジングＳの内周面に比べて優秀な値を維持するので、図１３に図示されているように、前記ベアリングハウジングＳの内周面が、前記バンプフォイル３と直接接触する従来のジャーナルフォイル空気ベアリング１に比べ、前記ベアリングハウジングＳの内面の表面加工状態が良好ではないにしても、ベアリングの装着が容易であり、ベアリングの性能にほとんど影響を与えないという長所がある。

そして、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記収容部１３が、前記ベースフォイル１０の一端部が「∩」字形に折り曲げられて形成される収容空間１３４を具備するので、溶接工程を使用せず、プレス加工によって、前記ベースフォイル１０を量産することができるという長所がある。

また、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記トップフォイル３０の一端部、前記バンプフォイル２０の一端部、及び前記ベースフォイル１０の他端部は、前記収容部１３に収容されるように、「Ｌ」字形に折り曲げられて形成される挿入部１２，２２，３２を具備するので、前記挿入部１２，２２，３２を、溶接工程を使用せず、プレス加工によって量産することができ、前記挿入部１２，２２，３２が、前記収容部１３に簡便に収容されるという長所がある。

そして、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記収容部１３が、前記ベースフォイル１０の外周面から半径方向に突出しているので、ベアリングハウジングＳに形成されたハウジング溝Ｐに、前記収容部１３を挿入することにより、正確な方向及び深みでもって、前記ベアリングハウジングＳに装着されるという長所がある。

また、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記結合手段が、前記収容部１３に収容された前記トップフォイル３０の挿入部３２と、前記バンプフォイル２０の挿入部２２と、前記ベースフォイル１０の挿入部１２と、前記収容部１３に形成された孔である結合孔１２１，１３３，２３，３３と、前記結合孔１２１，１３３，２３，３３に挿入され、前記トップフォイル３０、バンプフォイル２０及びベースフォイル１０を固定させる結合部材４０と、を含むので、前記収容部１３に簡単であって低廉な結合手段を具現することができるという長所がある。

そして、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記結合孔１２１，１３３，２３，３３は、既定間隔ほど前記中心線Ｃに沿って離隔された１対が設けられ、前記結合部材４０は、「コ」字形状の薄板部材であり、両端部が前記１対の結合孔１２１，１３３，２３，３３にそれぞれ挿入された後で折り曲げられて塑性変形されるので、前記結合部材４０が、ボルトやナットに比べ、小さい体積を占め、ベアリングハウジングＳのハウジング溝Ｐに前記収容部１３が装着された後には、前記結合部材４０の塑性変形された両端部が、前記ハウジング溝Ｐによってしっかりと拘束され、前記結合部材４０が、前記収容部１３から分離離脱される心配がないという長所がある。

また、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記トップフォイル３０、バンプフォイル２０及びベースフォイル１０のうち少なくとも一つには、組み立て及び装着のエラーを防止するための溝である組み立て方向識別溝１４，２４，３４が形成されているので、ベアリングの組み立て時、またはベアリング装着時、作業者が正確な組み立て方向及び装着方向を確認することができ、作業者のエラーを防止することができるという長所がある。

そして、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記トップフォイル３０、バンプフォイル２０及びベースフォイル１０のうち少なくとも一つは、プレス加工によって量産可能な形状を具備するので、溶接などの方法を使用する場合に比べ、量産に適するという長所がある。

また、前記ジャーナルフォイル空気ベアリング１００は、前記トップフォイル３０が、前記回転軸Ｆの外周面と対向する一面に、ポリテトラフルオロエチレンを含むコーティング材がコーティングされているので、前記回転軸Ｆが高速回転しても、前記トップフォイル３０の表面が容易に損傷されないという長所がある。

本実施形態においては、前記ベースフォイル本体１１の左端部が「」」字形に折り曲げられ、上方に突設され、前記ベースフォイル本体１１の右端部には、「∩」字形に折り曲げられた前記収容部１３が形成されているが、前記収容部１３を具備せず、前記ベースフォイル本体１１の右端部を「Ｌ」字形に折り曲げて上方に突出するように形成することもできるということはいうまでもない。このとき、前記ベースフォイル本体１１の左端部（「」」字形）と右端部（「Ｌ」字形）との間に、前記トップフォイル３０の挿入部３２と、前記バンプフォイル２０の挿入部２２とが挿入されて配置される。

本実施形態においては、前記結合孔１２１，１３３，２３，３３が、前記中心線Ｃ方向に沿って２個の位置に形成されているが、前記結合孔１２１，１３３，２３，３３を、前記中心線Ｃ方向に沿って、３個以上の位置に形成することもできるということはいうまでもない。この場合、前記結合部材４０を複数個使用したり、前記結合部材４０が「コ」字形状以外の形状を有したりすることもできる。

本実施形態においては、前記トップフォイル３０とバンプフォイル２０とがそれぞれ１個ずつ装着されているが、前記トップフォイル３０とバンプフォイル２０とのうち少なくとも一つが２個以上装着されるということもいうまでもない。

以上、本発明について説明したが、本発明の技術的範囲は、前述の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、当該技術分野の当業者によって、修正されたり変更されたりする等価の構成は、本発明の技術的思想の範囲を外れるものではないということは、明白である。

Claims (9)

1. 中心線を中心に回転する回転軸の半径方向に沿って加えられる荷重を支持するためのジャーナルフォイル空気ベアリングであって、
   前記回転軸の外周面と対向するように配置され、前記回転軸を覆い包むトップフォイルと、弾性変形自在な部材であり、前記トップフォイルを覆い包むように配置されるバンプフォイルと、前記バンプフォイルを覆い包むように配置されるベースフォイルと、を具備し、
   前記ベースフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部との間に、前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部とが配置され、
   前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部とを互いに結合させる結合手段を具備し、
   前記ベースフォイル、バンプフォイル及びトップフォイルが、前記結合手段によって結合されることにより、１つのまとまりとしてまずモジュール化された後で装着されることを特徴とするジャーナルフォイル空気ベアリング。
2. 前記ベースフォイルの一端部には、前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部とが収容される収容部が設けられており、
   前記結合手段は、前記収容部に収容された前記トップフォイルの一端部、前記バンプフォイルの一端部、及び前記ベースフォイルの他端部を、前記ベースフォイルの収容部に結合させることを特徴とする請求項１に記載のジャーナルフォイル空気ベアリング。
3. 前記収容部は、前記ベースフォイルの一端部が、「∩」字形に折り曲げられて形成される収容空間を具備することを特徴とする請求項２に記載のジャーナルフォイル空気ベアリング。
4. 前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部は、前記収容部に収容されるように、「Ｌ」字形に折り曲げられて形成される挿入部を具備することを特徴とする請求項２に記載のジャーナルフォイル空気ベアリング。
5. 前記収容部は、前記ベースフォイルの外周面から半径方向に突出していることを特徴とする請求項２に記載のジャーナルフォイル空気ベアリング。
6. 前記結合手段は、
   前記収容部に収容された前記トップフォイルの一端部と、前記バンプフォイルの一端部と、前記ベースフォイルの他端部と、前記収容部とに形成された孔である結合孔と、
   前記結合孔に挿入され、前記トップフォイルとバンプフォイルとベースフォイルとを固定させる結合部材と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のジャーナルフォイル空気ベアリング。
7. 前記結合孔は、既定間隔ほど前記中心線に沿って離隔された１対が設けられ、前記結合部材は、「コ」字形状の薄板部材であり、両端部が、前記１対の結合孔にそれぞれ挿入された後で折り曲げられて塑性変形されることを特徴とする請求項６に記載のジャーナルフォイル空気ベアリング。
8. 前記トップフォイル、バンプフォイル及びベースフォイルのうち少なくとも一つには、組み立て及び装着のエラーを防止するための溝である組み立て方向識別溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のジャーナルフォイル空気ベアリング。
9. 前記トップフォイルは、前記回転軸の外周面と対向する一面に、ポリテトラフルオロエチレンを含むコーティング材がコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載のジャーナルフォイル空気ベアリング。

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