JP6828802B2 - ラジアルフォイル軸受 - Google Patents

Description

本開示は、ラジアルフォイル軸受に関する。
本願は、２０１７年３月１５日に日本に出願された特願２０１７−０５０１２８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、高速回転体用の軸受として、回転軸に外挿されて用いられるラジアル軸受が知られている。このようなラジアル軸受としては、軸受面を形成する薄板状のトップフォイルと、このトップフォイルを弾性的に支持するバックフォイルと、前記トップフォイル及び前記バックフォイルを収容する円筒状の軸受ハウジングと、を備えたラジアルフォイル軸受がよく知られている。ラジアルフォイル軸受のバックフォイルとしては、薄板を波板状に成形したバンプフォイルが主として用いられている。

このようなラジアルフォイル軸受では、「フォイル間摩擦による減衰効果の向上」や「トップフォイルの剛性の補強」などを目的として、トップフォイルとバックフォイルとの間に中間フォイルを挿入している（例えば、特許文献１参照）。この中間フォイルは薄板状に形成され、波板状のバンプフォイルの山部の頂部に弾性的に接触し、該頂部とのすべりによって摩擦によるエネルギー散逸を引き起こし、膜圧変動を減衰させる。すなわち、この減衰効果によって回転軸の軸振動（自励振動）を抑制し、該軸振動を収まり易くすることができる。
また、特許文献２には、ラジアルフォイル軸受が開示されている。

日本国特開２０１４−２０４６３号公報 日本国実開昭６１−３８３２３号公報

本開示は、上述した中間フォイルとバックフォイルとの摩擦による減衰効果の向上を図ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の一態様のラジアルフォイル軸受は、波板状のバックフォイルと、前記バックフォイルに支持される中間フォイルと、を備え、前記中間フォイルは、前記バックフォイルの波板状の山部に対向する平面部と、前記バックフォイルの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部の頂部と、該山部と隣り合う山部の頂部との間の周方向位置において、分岐を介し、前記バックフォイル側に突出する突出部と、を備える。

また、本開示の前記態様において、前記中間フォイルの前記平面部には、前記バックフォイルの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部の頂部と、該山部と隣り合う山部の頂部との間の周方向位置に、第１の分岐位置が設けられ、前記突出部は、前記第１の分岐位置から延伸する第１の分岐片を備えてもよい。

また、本開示の前記態様において、前記中間フォイルの前記平面部には、前記バックフォイルの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部の頂部と、該山部と隣り合う山部の頂部との間の周方向位置に、前記第１の分岐位置と異なる第２の分岐位置が設けられ、前記突出部は、前記第２の分岐位置から延伸する第２の分岐片を備えてもよい。

また、本開示の前記態様において、前記第１の分岐片は、前記平面部から径方向外側に離隔する離隔部と、前記離隔部から延伸し前記平面部に向かって径方向内側に近接する近接部と、を備えてもよい。

また、本開示の前記態様において、前記中間フォイルの前記平面部には、前記バックフォイルの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部の頂部と、該山部と隣り合う両側の山部の頂部との間のそれぞれの周方向位置に、一組の分岐位置が設けられ、前記突出部は、前記一組の分岐位置から延伸する一組の分岐片を備えてもよい。

本開示によれば、中間フォイルとバックフォイルとの摩擦による減衰効果の向上を図ることができる。

本開示のラジアルフォイル軸受が適用されるターボ機械の一例を示す側面図である。 本開示のラジアルフォイル軸受の第１実施形態を示す図である。 図２に示すラジアルフォイル軸受が備えるトップフォイルの展開図である。 図２に示すラジアルフォイル軸受が備えるトップフォイルを平坦化して示す側面図である。 図２に示すラジアルフォイル軸受の要部を示す斜視図である。 図２に示すラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して模式的に示す図である。 図２に示すラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して示す側面図である。 図５Ｂに示す要部の拡大図である。 本開示のラジアルフォイル軸受の第２実施形態を示す図であり、ラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して模式的に示す図である。 本開示のラジアルフォイル軸受の第２実施形態を示す図であり、ラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して示す側面図である。 図７ＡのＡ−Ａ線視拡大断面図である。 本開示のラジアルフォイル軸受の第３実施形態を示す図であり、ラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して模式的に示す図である。 本開示のラジアルフォイル軸受の第３実施形態を示す図であり、ラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して示す側面図である。 図９ＡのＢ−Ｂ線視拡大断面図である。 本開示のラジアルフォイル軸受の第４実施形態を示す図である。

以下、図面を参照して本開示のラジアルフォイル軸受を詳しく説明する。

図１は、本開示のラジアルフォイル軸受が適用されるターボ機械の一例を示す側面図である。図１中符号１は回転軸、符号２は回転軸の軸方向の一方側の先端に設けられたインペラ、符号３は本開示に係るラジアルフォイル軸受を示している。なお、図１では省略してラジアルフォイル軸受を一つしか記載していないが、通常は回転軸１の軸方向にラジアルフォイル軸受が二つ設けられて、回転軸１の支持構造が構成される。したがって、本実施形態においてもラジアルフォイル軸受３が二つ設けられている。

回転軸１には、ラジアルフォイル軸受３が外挿(挿通)されている。回転軸１のインペラ２とラジアルフォイル軸受３との間には、スラストカラー４が設けられている。このスラストカラー４の軸方向両側には、このスラストカラー４に対向したスラスト軸受５が配置(挿通)されている。
また、インペラ２は静止側となるハウジング６内に配置されており、ハウジング６との間にチップクリアランス７が設けられている。

「第１実施形態」
図２は、本開示の第１実施形態を示す図である。この第１実施形態のラジアルフォイル軸受３は、図２に示すように、回転軸１に外挿されて該回転軸１を支持する円筒状の、挿通孔１２ａを備える軸受である。
ラジアルフォイル軸受３の中心軸（すなわち挿通孔１２ａの中心軸）に平行な方向を軸方向といい、前記中心軸と交差する方向を径方向といい、前記中心軸回りの方向を周方向という。
このラジアルフォイル軸受３は、回転軸１の周方向側面（外周面）に対向して配置される円筒状のトップフォイル９（すなわち、回転軸１の周方向側面を取り囲むトップフォイル９）と、該トップフォイル９の径方向外側に配置される中間フォイル１０と、該中間フォイル１０の径方向外側に配置されるバックフォイル１１と、該バックフォイル１１の径方向外側に配置される軸受ハウジング１２（ハウジング）と、を備えて構成されている。

軸受ハウジング１２は、ラジアルフォイル軸受３の最外部を構成する円筒状の部材である。軸受ハウジング１２の側面には、挿通孔１２ａ（円筒状の部材の底面と上面を連通する孔）が設けられており、この挿通孔１２ａに回転軸１が挿通されている。軸受ハウジング１２と回転軸１との間には、径方向外側から内側に向けて、バックフォイル１１、中間フォイル１０、トップフォイル９の順番で配置されている。つまり、軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａには、バックフォイル１１、中間フォイル１０、トップフォイル９が収容されている。よって、バックフォイル１１は挿通孔１２ａの内周面に支持され、中間フォイル１０はバックフォイル１１に支持され、トップフォイル９は中間フォイル１０に支持されている。なお、軸受ハウジング１２は、挿通孔１２ａが設けられていれば円筒状以外の部材（例えば角柱状の部材）であってもよい。この軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａには、その内周面に、該軸受ハウジング１２の軸方向に沿って溝１４が形成されている。すなわち、軸受ハウジング１２の内周面には、該軸受ハウジング１２の軸方向の全長に亘って溝１４が形成されている。つまり、挿通孔１２ａの軸方向に直交する軸受ハウジング１２の断面で、内周面には径方向外側に凹む凹部が設けられている。この溝１４には、トップフォイル９の端部を収容できる。

また、軸受ハウジング１２の両側面（軸方向の両端面）には、図２に示すようにそれぞれ、挿通孔１２ａの内周縁から径方向外側に向かって延びる一対の係合溝１５が形成されている。本実施形態の係合溝１５は、軸受ハウジング１２の側面を、その周方向にほぼ３分割する位置に、それぞれ形成されている。すなわち、本実施形態の軸受ハウジング１２には３対の係合溝１５が設けられている。そして、これら係合溝１５には、後述する係合部材３０が係合している。なお、本実施形態では、３対の係合溝１５のうちの２対の係合溝１５の間に、溝１４が配置されている。また、係合溝１５の一対は、溝１４と径方向に対向している。係合溝１５を形成するには、エンドミルによる切削加工や電解加工、ワイヤカット放電加工等が適宜選択できる。また、係合溝１５は、軸受ハウジング１２の内周縁から外周縁まで貫通して形成されていなくてもよい。例えば、係合溝１５が軸受ハウジング１２の内周面でのみ開口していてもよい。

トップフォイル９は、中間フォイル１０の内面に沿って円筒状に巻かれており、一方の端部側に形成された第１の凹凸部２３ａと、他方の端部側に形成された第２の凹凸部２３ｂとが、それぞれ軸受ハウジング１２に形成された溝１４に係合するよう配設されている。このトップフォイル９は、その展開図である図３Ａに示すように、軸受周方向を長辺とし、軸受長方向（軸方向）を短辺とする矩形状の金属箔が、その側面図である図３Ｂ中の矢印方向（長辺の長さ方向；軸受周方向）に円筒状に巻かれて、形成されている。

このトップフォイル９には、図３Ａに示したように、一方の辺側（短辺側）に一つの凸部２１ａと二つの凹部２２ａとを有してなる第１の凹凸部２３ａが形成され、前記一方の辺（短辺）と反対の他方の辺側（短辺側）に、二つの凸部２１ｂと一つの凹部２２ｂとを有してなる第２の凹凸部２３ｂが形成されている。第２の凹凸部２３ｂの凹部２２ｂは第１の凹凸部２３ａの凸部２１ａに対応して形成され、第１の凹凸部２３ａの凹部２２ａは第２の凹凸部２３ｂの凸部２１ｂに対応して形成されている。

すなわち、第２の凹凸部２３ｂの凹部２２ｂは、第１の凹凸部２３ａと第２の凹凸部２３ｂとが重なるようにトップフォイル９を円筒状に巻いた際、該凹部２２ｂ内を凸部２１ａが通り抜けるように形成されている。同様に、第１の凹凸部２３ａの凹部２２ａは、トップフォイル９を円筒状に巻いた際、該凹部２２ａ内を凸部２１ｂがそれぞれ通り抜けるように形成されている。

凹部２２ｂ、２２ａを通り抜けた凸部２１ａ、２１ｂは、図２に示すようにそれぞれ軸受ハウジング１２側に引き出され、その先端部が軸受ハウジング１２の溝１４に収容される(トップフォイル９の先端が、溝１４の内壁面に当接し、保持されている)。すなわち、トップフォイル９の周方向の両端は、軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａの内周面に保持されている。トップフォイル９は、その端部が溝１４の内面に接するように配設される。

また、トップフォイル９は、図３Ｂに示すように、第１の凹凸部２３ａを形成した側（一方の辺側）と第２の凹凸部２３ｂを形成した側（他方の辺側）とに、これらの間の中央部に比べて薄厚（薄肉）な薄肉部２４が形成されている。これら薄肉部２４は、図２に示すように、その外周面（軸受ハウジング１２側の面）が中央部の外周面より凹んだ状態となるよう、薄厚化（薄肉化）されて形成されている。

薄肉部２４を形成するには、例えばエッチング加工によってトップフォイル９の両端部を、十μmオーダーでコントロールして所望の厚さ（薄さ）に形成する。具体的には、軸受径φ３５ｍｍとした場合、トップフォイル９の厚さを１００μｍとすると、薄肉部２４の厚さは８０μｍ程度となっている。

図３Ｂに示す、薄肉部２４の周方向の長さＬは、図２に示すように、溝１３と、バックフォイル１１の端部の山部１１ｃの一つ分までに対応する長さとされる。なお、薄肉部２４の周方向の長さＬについては、図２に示した例に代えて、溝１４と、バックフォイル１１の端部の山部１１ｃの三つ分程度までに対応する長さとしてもよい。

図２に示すように、バックフォイル１１は、軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａの内周面に配置されている。バックフォイル１１は、フォイル（薄板）で形成されて中間フォイル１０及びトップフォイル９を弾性的に支持する。このようなバックフォイル１１としては、例えばバンプフォイルや、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。本実施形態では、バックフォイル１１としてバンプフォイルを用いている。ただし、前記のスプリングフォイルやバックフォイルを、本開示のバックフォイルとして用いてもよい。

バックフォイル１１は、本開示では軸受ハウジング１２の周方向に沿って配置された３つ（複数）のバックフォイル片１１ａによって構成されている。これらバックフォイル片１１ａは、フォイル（薄板）が周方向に波板状に成形されている。また、軸方向から見た側面が全体として略円弧状になるよう成形されている。本開示では、バックフォイル片１１ａの３つが全て同じ形状・寸法に形成されている。したがって、これらバックフォイル片１１ａは、軸受ハウジング１２の内周面をほぼ３分割して配置されている。なお、バックフォイル１１を構成するバックフォイル片の数は、適宜変更してもよい。

なお、本実施形態における「波板状」とは、曲面のみから構成される形状（例えば正弦波状）に限定されず、径方向内側に凸の部分と径方向外側に凸の部分とが周方向に交互に配置されている形状であり、一部に平坦部、すなわち軸方向視において直線状に延びる部分を備えていてもよく、複数の平坦部が組み合わされて構成されてもよい。

また、これらバックフォイル片１１ａは、溝１４を挟む位置ではある程度の隙間をあけて配置されている。他方、それ以外の位置では、互いの端部が近接して（溝１４を挟む隙間より短く）配置されている。すなわち、バックフォイル片１１ａは、溝１４の周方向位置までは延伸していない。このような構成によって３つのバックフォイル片１１ａは、全体として略円筒形状に形成されて、軸受ハウジング１２の内周面に沿って配置されている。すなわち、バックフォイル片１１ａは、軸方向に沿って見たときに、径方向内側に突出する山部１１ｃと、山部１１ｃから見て径方向外側に突出する谷部１１ｂと、が周方向に交互に形成されている。

本実施形態における谷部は、軸受ハウジング１２と対向する平坦な谷部１１ｂを備えている。平坦な谷部１１ｂは、挿通孔１２ａの内周面に当接可能である。また、山部１１ｃは、中間フォイル１０（後述の中間フォイル片１０ａ）に当接可能である。これによってバックフォイル片１１ａは、特に中間フォイル片１０ａ（中間フォイル１０）に接する山部１１ｃにより、該中間フォイル片１０ａを介してトップフォイル９を弾性的に支持している。
また、ラジアルフォイル軸受３の軸方向に、山部１１ｃや谷部１１ｂによる流体の通路を形成している。また、本実施形態のバックフォイル片１１ａの周方向両端は、いずれも谷部となっている。

図５Ａは、図２の要部を平坦化して模式的に示す図である。これらバックフォイル片１１ａには、それぞれの周方向両端の間の周方向位置（軸受ハウジング１２の周方向に沿う方向の中央部）の軸方向両側周縁部に、切欠１６が各別に形成されている。つまり、バックフォイル片１１ａの周方向に沿った縁部の周方向両端の間の周方向位置には、軸方向中間位置に向けて窪む凹みが存在する。この切欠１６は、図４に示すようにバックフォイル片１１ａの谷部１１ｂに形成されている。本実施形態の切欠１６は、谷部１１ｂ及びこの谷部１１ｂを挟んで隣り合う山部１１ｃ、１１ｃの根元部を含む領域が、軸受ハウジング１２の軸方向中心部に向かって切り欠かれて形成されている。つまり、切欠１６は、谷部１１ｂを含む周方向位置に亘り形成されている。切欠１６は、軸受ハウジング１２の係合溝１５に対応する位置、すなわち係合溝１５と重なる位置に形成されている。また、切欠１６の周方向の幅が係合溝１５の周方向の幅と同じに形成されている。

図２に示すように、中間フォイル１０は、３つのバックフォイル片１１ａからなるバックフォイル１１とトップフォイル９との間に配置されており、本実施形態では、軸受ハウジング１２の周方向に沿って配置された３つの中間フォイル片１０ａによって構成されている。中間フォイル片１０ａは、図５Ａに示すように展開形状が略矩形状に形成されており、３つの中間フォイル片１０ａによって略円筒状が形成されるようにそれぞれ所定曲率で湾曲させられたことにより、側面視円弧状となっている。本実施形態の中間フォイル片１０ａは、それぞれバックフォイル片１１ａの山部１１ｃと径方向に対向する。
つまり、中間フォイル片１０ａは、バックフォイル片１１ａの周方向両端に最も近い周方向位置にある山部１１ｃと当接可能になっている。また、溝１４を挟まずに隣り合うバックフォイル片１１ａ同士の周方向の離隔間隔は、当該バックフォイル片１１ａに対応し、径方向内側に位置する中間フォイル１０同士の周方向の離隔間隔と比べ狭くなっている。
ここまでの開示からわかるように、本実施形態のラジアルフォイル軸受３は、１枚のフォイルで形成されるトップフォイル９と、３枚のフォイルで形成されるバックフォイル１１と、３枚のフォイルで形成される中間フォイル１０と、を備えている。なお、中間フォイル１０を構成する中間フォイル片の数は、適宜変更してもよい。

中間フォイル片１０ａは、図５Ａ、図５Ｂに示すように、バックフォイル１１の山部１１ｃの頂部に接する平面部１０ｂと、平面部１０ｂによりも径方向外側に窪む（突出する）凹部１０ｃ（突出部）と、を有する。
凹部１０ｃは、中間フォイル片１０ａの径方向内面から径方向外側に向けて窪み、かつ中間フォイル片１０ａの径方向外面から径方向外側に向けて突出して形成されている。
すなわち、この凹部１０ｃは、トップフォイル９から離隔している。凹部１０ｃは、図５Ａに示すように、中間フォイル片１０ａの周方向両端の間の周方向位置に形成されている。本実施形態における凹部１０ｃは、径方向外側に位置し周方向に沿って平坦な底部と、底部の周方向両端に位置し径方向内側に延伸するテーパ部と、を有する。つまり、凹部１０ｃは、底部から周方向に離隔するに従い、底部から径方向内側に向かうように延びている。凹部１０ｃのテーパ部の周方向の間隔は、径方向内側から外側に向かうに従い次第に縮小している。また、凹部１０ｃの底部の周方向の幅は、バックフォイル片１１ａの谷部１１ｂの周方向の幅より大きくなっている。本実施形態では、谷部１１ｂが平坦に形成されている。しかし、山部１１ｃと谷部１１ｂがともに一つのピークを持って周期的に（すなわち正弦波状に）形成される場合は、本開示における谷部１１ｂの周方向の幅は、山部１１ｃのピークと谷部１１ｂのピークとの径方向位置の中間の径方向位置における、バックフォイル片１１ａの谷部１１ｂの間隔であるとする。この中間フォイル片１０ａの外形は、バックフォイル片１１ａの外形と略等しい大きさを有する。これら中間フォイル片１０ａは、３つが全て同じ形状・寸法に形成されている。したがって、これら中間フォイル片１０ａは、軸受ハウジング１２の内周面をほぼ３分割して配置されている。

これら中間フォイル片１０ａは、バックフォイル片１１ａに対応する位置に配置され、溝１４を挟む位置ではある程度の隙間をあけて配置されており、それ以外の位置では、互いの端部が近接して配置されている。つまり、本実施形態では、バックフォイル片１１ａの両端に位置する谷部１１ｂは、溝１４の周方向位置まで達していない。中間フォイル片もまた同様に溝１４の周方向位置まで達していない。中間フォイル片１０ａの厚みは、バックフォイル片１１ａの厚みよりも小さい。中間フォイル１０の剛性は、バックフォイル１１の剛性の半分以下である。このような構成によって３つの中間フォイル片１０ａは、全体として略円筒形状に形成されて、軸受ハウジング１２の内周面に沿って、バックフォイル１１に支持され、配置されている。

また、これら中間フォイル片１０ａには、図５Ａに示すように、それぞれの周方向両端の間の周方向位置（軸受ハウジング１２の周方向に沿う方向の中央部）の軸方向両側周縁部に、切欠１７が形成されている。つまり、中間フォイル片１０ａの周方向に沿った縁部の周方向両端の間の周方向位置には、軸方向中間位置に向けて窪む凹みが存在する。この切欠１７は、図４に示すように中間フォイル片１０ａの凹部１０ｃに形成されている。本実施形態の切欠１７は、平面部１０ｂ，１０ｂの間に形成された凹部１０ｃの底部の一部が、その側周縁から軸受ハウジング１２の軸方向中心部に向かって切り欠かれて形成されている。
切欠１７は、軸受ハウジング１２の係合溝１５及びバックフォイル片１１ａの切欠１６に対応する位置、すなわち係合溝１５及び切欠１６と重なる位置に形成されており、その周方向の幅が係合溝１５及び切欠１６の周方向の幅と同じに形成されている。

これら係合溝１５と切欠１６，１７には、係合部材３０が係合している。係合部材３０は、図５Ａ、５Ｂに示すように、一対の径方向外側に延伸する係合脚３１と、軸方向に延伸する接続部３２と、を備え、一対の係合脚３１を接続部３２が接続する。一方の係合脚３１がラジアルフォイル軸受３の一方の側面側の係合溝１５と切欠１６，１７とに係合し、他方の係合脚３１がラジアルフォイル軸受３の他方の側面側の係合溝１５と切欠１６，１７とに係合している。つまり、係合脚３１が係合溝１５に嵌挿されている。
係合脚３１の径方向長さは、図５Ｂに示すように、軸受ハウジング１２の厚さとバックフォイル片１１ａの厚さと中間フォイル片１０ａの厚さの和に、ほぼ等しくなっている。また、係合脚３１の幅は、係合溝１５及び切欠１６，１７の幅とほぼ等しくなっている。つまり、接続部３２は、図４に示すように、バックフォイル片１１ａの周方向中央部の谷部１１ｂ内と、中間フォイル片１０ａの凹部１０ｃ内に配置されている。

このような構成によって係合部材３０は、係合脚３１が軸受ハウジング１２の係合溝１５と、バックフォイル片１１ａの切欠１６と、中間フォイル片１０ａの切欠１７とに共に係合しているため、中間フォイル片１０ａ及びバックフォイル片１１ａを軸受ハウジング１２に保持する保持部材（保持具）として機能している。また、この係合部材３０は、その接続部３２がトップフォイル９で覆われている。言い換えれば、接続部３２は、中間フォイル１０の凹部１０ｃの底部とトップフォイル９の間に保持されている。

なお、係合部材３０の係合脚３１や接続部３２は、図４に示したように四角柱状であっても、また、円柱状（丸棒状）であってもよい。係合部材３０の太さ（厚さ）は、接続部３２がトップフォイル９に接触することなくトップフォイル９から離間して配設されるような大きさとなっている。このような係合部材３０は、例えばステンレス等からなる金属箔をコ字状にエッチング加工することで、形成することができる。また、針金状の金属棒を、折り曲げ加工することでも形成することができる。

図５Ｂに示す要部の拡大図である図６に示すように、係合部材３０が配置されている部分において、中間フォイル片１０ａ及びバックフォイル片１１ａは、係合部材３０を挟んだ両側の位置で互いに当接可能になっている。すなわち、中間フォイル片１０ａには、平面部１０ｂにおいてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部に接する接触点Ｐ１の他に、凹部１０ｃにおいてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部以外の場所に接する接触点Ｐ２が形成されている。

中間フォイル片１０ａの凹部１０ｃは、図４に示すように、係合部材３０によって底面１１ｂ１を挟んだ両側の位置で、図６に示すように、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃの側面１１ｃ１に接している。側面１１ｃ１は、山部１１ｃの頂部の周方向両側、かつ当該頂部よりも径方向外側に位置している。すなわち、バックフォイル片１１ａの波板状のうち、いずれか一つの山部１１ｃの頂部と、該山部１１ｃと隣り合う山部１１ｃの頂部との間の周方向位置に、凹部１０ｃが配置されている。
言い換えれば、バックフォイル片１１ａの波板状のうち、いずれか一つの山部１１ｃの頂部と、該山部１１ｃと周方向に隣り合う他の山部１１ｃの頂部との間に相当する位置に、凹部１０ｃが配置されている。
山部１１ｃの側面１１ｃ１は、曲面であり、この側面１１ｃ１と接触する凹部１０ｃの側壁面１０ｃ１（接触面、前記テーパ部の径方向外面）は、斜面である。一対の側壁面１０ｃ１の周方向の間隔は、径方向内側から外側に向かうに従い次第に縮小している。すなわち、山部１１ｃの側面１１ｃ１と凹部１０ｃの側壁面１０ｃ１は、接触点Ｐ２の１点で接触し、その他の場所で離間しており、接触点Ｐ２における摩擦によるエネルギー散逸が発生し易くなっている。このように、１つの係合部材３０で、２個の接触点Ｐ２が形成されている。

図６に示すように、山部１１ｃの側面１１ｃ１は、軸方向視において径方向内側に膨出した曲面であるが、軸方向視において直線状に延びていてもよい。凹部１０ｃの側壁面１０ｃ１は、軸方向視において直線状に延びているが、軸方向視において径方向外側に膨出した曲面であってもよい。側面１１ｃ１と側壁面１０ｃ１との少なくともいずれか一方が、他方に向けて膨出した曲面であれば、両者は１つの接触点で接触し、他の部分で離間することができる。

次に、このような構成からなるラジアルフォイル軸受３の作用について説明する。
回転軸１が停止した状態では、トップフォイル９はバックフォイル１１（３つのバックフォイル片１１ａ）によって中間フォイル１０（３つの中間フォイル片１０ａ）を介して回転軸１側に付勢されることで回転軸１に密着している。なお、本実施形態では、トップフォイル９の両端部が薄肉部２４となっているので、これら薄肉部２４では回転軸１を締め付ける力（局所的なプリロード）がほとんど生じない。

そして、回転軸１を図２中の矢印Ｐ方向に始動させると、最初は低速で回転を始め、その後徐々に加速して高速で回転する。すると、図２中矢印Ｑで示すように、トップフォイル９、中間フォイル１０、バックフォイル１１のそれぞれの一端側から周囲流体が引き入れられ、トップフォイル９と回転軸１との間に流入する。これにより、トップフォイル９と回転軸１との間に流体潤滑膜が形成される。

この流体潤滑膜の膜圧は、トップフォイル９に作用し、該トップフォイル９に接する中間フォイル１０を介してバックフォイル片１１ａの個々の山部１１ｃを押圧する。すると、バックフォイル片１１ａは中間フォイル１０に押圧されることにより、その山部１１ｃが押し広げられ、これによってバックフォイル片１１ａは軸受ハウジング１２上をその周方向に動き始める。すなわち、バックフォイル片１１ａ（バックフォイル１１）は、中間フォイル１０を介してトップフォイル９を弾性的に支持するため、トップフォイル９から荷重を受けた際にはその周方向に変形することで、トップフォイル９や中間フォイル１０の撓みを許容し、これを支持する。

ここで、図５Ｂに示すようにバックフォイル片１１ａには、その側周縁部に設けられた切欠１６に係合部材３０の係合脚３１が差し込まれて係合しており、これが軸受ハウジング１２との間での回り止めとして機能している。したがって、バックフォイル片１１ａの個々の山部１１ｃは、係合部材３０が係合している切欠１６を固定点（固定端）として周方向に変形する（動く）ものの、バックフォイル片１１ａ自体はその中心が定位置からずれることはない。

また、バックフォイル片１１ａは、周方向に変形する（動く）際、軸受ハウジング１２や中間フォイル１０との間の摩擦の影響を受けるため、その両端部、すなわち自由端側では変形し易い（動き易い）ものの、前記固定点（固定端）側では変形し難くなっている。
そのため、自由端側と固定端側とでは、バックフォイル片１１ａによる支持剛性に差が生じる場合がある。しかし、本実施形態では、切欠１６をバックフォイル片１１ａの周方向中央部に形成しているので、係合部材３０による固定点がバックフォイル片１１ａの周方向中央部となり、固定端と自由端との間の距離が短くなるため、前記の支持剛性の差が小さくなる。
さらに、本実施形態では、バックフォイル１１を３つのバックフォイル片１１ａに分割しているため、バックフォイル１１を単一のフォイルで形成した場合に比べ、固定端と自由端との間の距離が短くなっており、したがって自由端側と固定端側との間の支持剛性の差がより小さくなっている。

また、回転軸１が高速で回転している際、係合部材３０がバックフォイル片１１ａの軸方向へ動くことを抑制しているため、不測に衝撃等が作用した場合でも、バックフォイル片１１ａが軸受ハウジング１２から脱落することはない。同様に、中間フォイル片１０ａは、係合部材３０の接続部３２を配置する凹部１０ｃが形成され、その凹部１０ｃに形成された切欠１７に係合部材３０の係合脚３１が配置され、係合部材３０を介して係合溝１５に係合しているので、不測に衝撃等が作用した場合でも、軸受ハウジング１２内を回転することなく、さらに、軸受ハウジング１２内を軸方向へ移動することが抑制される。また、径方向に対してはトップフォイル９で覆われているため、係合部材３０の脱落が抑制される。これにより、中間フォイル片１０ａはラジアルフォイル軸受３から脱落することが抑制されている。

また、中間フォイル１０に、係合部材３０の接続部３２を配置することができる凹部１０ｃを形成し、凹部１０ｃが径方向外側に配置されたバックフォイル１１に向かって突出しているので、図６に示すように、凹部１０ｃは、バックフォイル１１の谷部１１ｂの底面１１ｂ１を挟んだ両側の位置でバックフォイル１１の山部１１ｃの側面１１ｃ１に接している。したがって、中間フォイル１０とバックフォイル１１とが、平面部１０ｂだけでなく凹部１０ｃでも接触することとなり、両者の接触面積が増えるため、中間フォイル１０とバックフォイル１１との摩擦による減衰効果が高くなり、高速で回転する回転軸１を支持したときの安定性をより高めることができる。

また、図６に示すように、１つの係合部材３０当たり、２箇所の接触点Ｐ２が形成され、それが本実施形態では、図２に示すように、中間フォイル片１０ａ及びバックフォイル片１１ａの個数分（３個分）形成されるため、中間フォイル１０とバックフォイル１１との接触面積が、接触点Ｐ１に加え、接触点Ｐ２を６つ分増加させることができる。また、バックフォイル１１の山部１１ｃの側面１１ｃ１は、曲面であり、側面１１ｃ１と接する凹部１０ｃの側壁面１０ｃ１は、斜面であるため、両者が接触点Ｐ２において一点で接触し、その他の部分で離間しているため、中間フォイル１０とバックフォイル１１との拘束がされにくくなり、両者の「滑り」が起こり易くなる。

「第２実施形態」
次に、本開示のラジアルフォイル軸受の第２実施形態を説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図７Ａ、７Ｂは、図１に示したターボ機械に適用された第２実施形態のラジアルフォイル軸受３Ａを示す図であり、図７Ａはラジアルフォイル軸受３Ａの要部を平坦化して模式的に示す図であり、図７Ｂはその側面図である。
この第２実施形態では、中間フォイル１０Ａ（中間フォイル片１０ａ）に、平面部１０ｂから分岐した分岐片４０（突出部）が設けられている点で、上記実施形態と異なる。すなわち、中間フォイル片１０ａの径方向外側の面に対し、径方向外側に突出する部位が延接されている。

分岐片４０は、図７Ａに示すように、平面部１０ｂにスリット４１を形成し、スリット４１によって囲まれた部分を、径方向外側に突出するように張り出して（切り起こして）形成されている。本実施形態では、スリット４１が周方向に平行な２本の切込みと、当該２本の切込みの端部をつなぐ軸方向に平行な１本の切込みにより形成されている。このスリット４１によって囲まれた矩形状の分岐片４０が、径方向外側に突出するように斜めに張り出している。すなわち、平行な２本の切込の、軸方向に平行な切込みと接続しない端部（軸方向に平行な切込みと逆側の端部）から、分岐片４０が延伸している。分岐片４０は軸方向に平行な切込みと接続しない端部から周方向に離隔するとともに、径方向外側に離隔している。
すなわち、分岐片４０は、平行な２本の切込の、軸方向に平行な切込みと逆側の端部から、軸方向に平行な前記切込みに向けて周方向に進むに従い、径方向外側に向けて延びている。
言い換えれば、軸方向に平行な切込みと接続しない端部から周方向に離隔するとともに、径方向位置が径方向外側に単調増加している。すなわち、本実施形態の分岐片４０は、軸方向視において直線状に延びている。この分岐片４０は、バックフォイル片１１ａの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部１１ｃの頂部と、該山部１１ｃと隣り合う山部１１ｃの頂部との間の周方向位置において、バックフォイル片１１ａ側に突出している。

また、図７Ｂに示すように、分岐片４０は、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃを周方向で挟むように対で設けられている。すなわち、図７Ａに示すように、スリット４１は、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃに対応する位置の周方向の両側に形成され、これらスリット４１から切り起こされた分岐片４０の組は互いに離反するように延伸している。つまり、周方向に離隔した周方向に平行な２対の切込みが、それぞれ１の山部１１ｃの周方向位置と重なるように設けられている。１つの山部１１ｃに向けて突出している一対の分岐片４０の周方向の間隔は、径方向内側から外側に向かうに従い次第に拡大している。そして、周方向に平行な２つの切込みのうち、互いに離隔する側の端部から、軸方向に平行な切込みが延伸している。この構成により、山部を挟み、周方向両端が径方向外側に突出し、その間が径方向内側に位置するように、２つの分岐片４０が構成される。図７Ｂに示すように、周方向にバックフォイル片１１ａの山部１１ｃを挟み設けられた２つの分岐片４０（一組の分岐片）は、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃを周方向両側から挟むように、山部１１ｃと接触する。本実施形態では、図７Ａに示すように、平面部１０ｂにスリット４１が周方向に２列で設けられており、１つの山部１１ｃに対して４つの分岐片４０が接している。なお、スリット４１（分岐片４０）は、周方向に単列であっても、３列以上で設けてもよい。

図８は、図７Ａに示す要部のＡ−Ａ線矢視拡大断面図を表す。中間フォイル１０の平面部１０ｂ（分岐を含まず、周方向に取り囲んだ略円形の閉曲線を、中間フォイル１０の軸方向幅にトレースして得られる平面上に位置する部分）には、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃ（図８に示す左側の山部１１ｃ）の頂部と第２の山部１１ｃ（図８に示す右側の山部１１ｃ）の頂部との間に、分岐片４０が分岐する分岐位置４３が２つ設けられている。また、本実施形態においては、平面部１０ｂには、第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、第１の分岐位置４３ａ（図８に示す左側の分岐位置４３）と、第１の分岐位置４３ａと異なる位置に第２の分岐位置４３ｂ（図８に示す右側の分岐位置４３）とが設けられている。すなわち、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、２つの分岐片４０が形成される。言い換えれば、周方向に隣り合う谷部１１ｂの間には、周方向に２つ（一組）の分岐位置４３が設けられている。本実施形態のラジアルフォイル軸受３は、挿通された回転軸１が回転していない状態では、分岐位置４３の径方向位置において、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａが径方向に離隔している。
すなわち、ラジアルフォイル軸受３は、挿通された回転軸１が回転していない状態では、周方向において分岐位置４３と同等の位置において、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａとが径方向に互いに離間している。

平面部１０ｂは、バックフォイル１１の山部１１ｃに径方向に対向している。中間フォイル１０は、バックフォイル１１の波板状のうち、山部１１ｃの頂部と、当該山部１１ｃと隣り合う他の山部１１ｃの頂部との間の周方向位置において、分岐を介し、バックフォイル１１側に突出する突出部３９を備える。突出部３９は、平面部１０ｂの第１の分岐位置４３ａから延伸する第１の分岐片４０ａと、平面部１０ｂの第２の分岐位置４３ｂから延伸する第２の分岐片４０ｂとを備える。図８に示すように、バックフォイル１１のうち、周方向に隣り合う２つの山部１１ｃの頂部の間に位置する第１の分岐片４０ａ及び第２の分岐片４０ｂの周方向の間隔は、径方向内側から外側に向かうに従い次第に狭くなっている。本実施形態において、第１の分岐片４０ａ及び第２の分岐片４０ｂはいずれも、軸方向視で直線状に延びているが、径方向外側に向けて膨出する曲面であってもよい。

山部１１ｃの頂部を挟んだ周方向両側の位置（側面１１ｃ１）には、互いに離間する方向に開く一対の分岐片４０がそれぞれ接している。すなわち、中間フォイル片１０ａには、平面部１０ｂにおいてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部に接する接触点Ｐ１の他に、分岐片４０においてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部以外の場所に接する接触点Ｐ３が形成されている。
ここで、挿通された回転軸１が回転していない状態では、山部１１ｃの頂部を挟んだ２つの接触点Ｐ３の間に、接触点が構成されていない場合もありうる。その場合でも、挿通された回転軸１が回転することで、山部１１ｃの頂部を挟んだ２つの接触点Ｐ３の間に接触点Ｐ１が生じる。また、分岐片４０の径方向外側の面は、山部１１ｃの頂部側から当該山部１１ｃに隣り合う谷部１１ｂに向かい、接触点Ｐ３を越えて延伸している。ただし、当該山部１１ｃに隣り合う谷部１１ｂの径方向位置までは達していない。
山部１１ｃの側面１１ｃ１は、曲面であり、この側面１１ｃ１と接触する分岐片４０は、平面状である。すなわち、山部１１ｃの側面１１ｃ１と分岐片４０は、接触点Ｐ３の１点で接触し、その他の場所で離間しており、接触点Ｐ３におけるすべりが発生し易くなっている。

上記構成の第２実施形態によれば、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、平面部１０ｂから分岐片４０（第１の分岐片４０ａ及び第２の分岐片４０ｂ）が分岐する第１の分岐位置４３ａ及び第２の分岐位置４３ｂが設けられ、図８に示すように、分岐片４０が、バックフォイル１１の山部１１ｃの頂部以外の場所に接している。したがって、中間フォイル１０Ａとバックフォイル１１とが、平面部１０ｂ及び凹部１０ｃだけでなく、平面部１０ｂから分岐した分岐片４０においても接触することとなり、両者の接触位置が増えるため、中間フォイル１０Ａとバックフォイル１１との摩擦による減衰効果が高くなる。すなわち、１つの山部１１ｃ当たり、２箇所の接触点Ｐ３がさらに形成される。

また、分岐片４０は、バックフォイル１１の山部１１ｃを周方向で挟むように対で設けられているため、バックフォイル１１が周方向に伸長あるいは収縮するように変形するいずれの場合であっても、常に山部１１ｃとの接触状態を保つことができ、中間フォイル１０Ａとバックフォイル１１との摩擦による減衰効果を高めることができる。

「第３実施形態」
次に、本開示のラジアルフォイル軸受の第３実施形態を説明する。以下の説明において、上述の第１、第２実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図９Ａ、９Ｂは、図１に示したターボ機械に適用された第３実施形態のラジアルフォイル軸受３Ｂを示す図であり、図９Ａはラジアルフォイル軸受３Ｂの要部を平坦化して模式的に示す図であり、図９Ｂはその側面図である。
この第３実施形態では、中間フォイル１０Ｂ（中間フォイル片１０ａ）に、平面部１０ｂから分岐した分岐片４０Ｂ（突出部）が設けられている点で、上記第１、第２実施形態と異なる。

分岐片４０Ｂは、図９Ａに示すように、平面部１０ｂにスリット４１Ｂを形成し、スリット４１Ｂによって囲まれた部分を、径方向外側に突出するように張り出して形成されている。すなわち、本実施形態の分岐片４０Ｂは、周方向に沿って平面部１０ｂから径方向外側に突出し、突出のピークを越え径方向内側にさらに延伸している。本実施形態では、スリット４１ＢがＨ字状に形成されており、このスリット４１Ｂによって形成された２つの分岐片４０Ｂが、径方向外側に突出するように曲面状に張り出して波板形状となっている。つまり、径方向に見た場合（図９Ａ参照）、Ｈ字状のスリット４１Ｂが配置された矩形状の領域の、周方向両端の辺からそれぞれ分岐片４０Ｂが、他方側の端辺に向かって延伸している。そして、この２つの分岐片４０Ｂの先端は、周方向に離隔している。

図９Ｂに示すように、分岐片４０Ｂは、バックフォイル片１１ａの谷部１１ｂに対応する位置に配置されている。すなわち、分岐片４０Ｂは、谷部１１ｂと径方向に対向する位置を含み、谷部１１ｂの周方向両側に隣り合う山部１１ｃにまで延伸している。ただし、分岐片４０Ｂの先端は、山部１１ｃの頂点より谷部１１ｂ側に位置する。よって、分岐片４０Ｂは、１つの山部１１ｃを含み隣り合う山部１１ｃの周方向位置まで延伸している。図９Ａに示すように、スリット４１Ｂの中央部には、径方向からみてバックフォイル１１が露出している領域がある。当該露出している領域からは、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部に対応する位置が露出される。このスリット４１Ｂから切り起こされた分岐片４０Ｂの組は互いに離反するように曲面状に変形し、図９Ｂに示すように、当該スリット４１Ｂの中央部に対応する位置に配置された山部１１ｃの両側に配置された山部１１ｃ、１１ｃと接触する。すなわち、分岐片４０Ｂによって周方向両側から挟まれる山部１１ｃと、分岐片４０Ｂによって周方向両側から挟まれない山部１１ｃとが、周方向に交互に配置される。言い換えれば、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部と、分岐片４０Ｂのピークが周方向に交互に現れる。さらに言い換えれば、山部１１ｃの頂部と隣り合う山部１１ｃの頂部の間に、１の分岐片４０Ｂのピークが設けられている。なお、ここで言うピークとは、径方向位置のピーク、すなわち径方向外側に突出する部分である。

図９Ａに示す要部のＢ−Ｂ線矢視拡大断面図である図１０に示すように、平面部１０ｂには、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、分岐片４０Ｂが分岐する分岐位置４３Ｂ（第１の分岐位置）が設けられている。すなわち、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、１つの分岐片４０Ｂ（第１の分岐片）が形成される。本実施形態の突出部３９は、分岐片４０Ｂを備えている。分岐片４０Ｂは、平面部１０ｂから径方向外側に離隔する離隔部４０Ｂ１と、離隔部４０Ｂ１（離隔部４０Ｂ１の径方向外端）から延伸し平面部１０ｂに向かって径方向内側に近接する近接部４０Ｂ２と、近接部４０Ｂ２（近接部４０Ｂ２の径方向内端）から延伸し平面部１０ｂに沿って延在する先端部４０Ｂ３と、を備える。離隔部４０Ｂ１と近接部４０Ｂ２は、同一の曲率半径で滑らかな曲面形状となっている。すなわち、離隔部４０Ｂ１と近接部４０Ｂ２は全体として径方向外側に膨出した曲面に形成されている。なお、離隔部４０Ｂ１と近接部４０Ｂ２は、軸方向視において、直線形状と直線形状とを組み合わせて構成されてもよいし、直線形状と曲線形状とを組み合わせて構成されてもよい。

山部１１ｃの側面１１ｃ１には、分岐片４０Ｂの離隔部４０Ｂ１が接している。すなわち、中間フォイル片１０ａには、平面部１０ｂにおいてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部に接する接触点Ｐ１の他に、分岐片４０Ｂの離隔部４０Ｂ１においてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部以外の場所に接する接触点Ｐ４が形成されている。山部１１ｃの側面１１ｃ１は、曲面であり、この側面１１ｃ１と接触する分岐片４０Ｂの離隔部４０Ｂ１は、互いに向けて凸となる曲面である。すなわち、山部１１ｃの側面１１ｃ１と分岐片４０Ｂの離隔部４０Ｂ１は、接触点Ｐ４の１点で接触し、その他の場所で離間しており、接触点Ｐ４におけるすべりが発生し易くなっている。つまり、本実施形態においては、１の山部１１ｃの頂部を周方向に挟む２つの分岐片４０Ｂによる接触点Ｐ４が構成される。他方、当該山部１１ｃと隣り合う山部１１ｃは、分岐片４０Ｂとの接触点を備えない構成となっている。また、分岐片４０Ｂの分岐位置４３Ｂと接触点Ｐ４の間の長さと比べ、接触点Ｐ４から分岐片４０Ｂの先端までの長さが長くなっている。つまり、本実施形態においては、接触点Ｐ４から分岐片４０Ｂの先端までの長さは、接触点Ｐ４に挟まれた山部１１Ｐの頂部から接触点Ｐ４までの長さと比べ長くなっている。

上記構成の第３実施形態によれば、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、平面部１０ｂから分岐片４０Ｂが分岐する分岐位置４３Ｂが設けられ、図１０に示すように、分岐片４０Ｂが、バックフォイル１１の山部１１ｃの頂部以外の場所に接している。したがって、中間フォイル１０Ｂとバックフォイル１１とが、平面部１０ｂ及び凹部１０ｃだけでなく、平面部１０ｂから分岐した分岐片４０Ｂにおいても接触することとなり、両者の接触位置が増えるため、中間フォイル１０Ｂとバックフォイル１１との摩擦による減衰効果が高くなる。

また、分岐片４０Ｂは、一つ置きに山部１１ｃを挟むように対で設けられているため、バックフォイル１１が周方向に伸長あるいは収縮するように変形するいずれの場合であっても、山部１１ｃと接触することが可能である。また、分岐片４０Ｂは、平面部１０ｂから径方向外側に離隔する離隔部４０Ｂ１と、離隔部４０Ｂ１から延伸し平面部１０ｂに向かって径方向内側に近接する近接部４０Ｂ２と、を備える波板形状となっており、バックフォイル１１が周方向に変形した際に、山部１１ｃに押されて、バックフォイル１１（バンプフォイル）と同様に、図１０において符号Ｓで示すように横滑りを起こす（すなわち周方向に伸長する）。
このとき、分岐片４０Ｂの先端部４０Ｂ３と、トップフォイル９との間においても「滑り」が生じ得るため、摩擦による減衰効果がさらに高くなる。

「第４実施形態」
次に、本開示のラジアルフォイル軸受の第４実施形態を説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図１１は、図１に示したターボ機械に適用された第４実施形態のラジアルフォイル軸受３Ｄを示す図である。
この第４実施形態では、軸受ハウジング１２の両側面に、中間フォイル片１０ａを係合するための係合溝６０が形成され、中間フォイル片１０ａには、係合溝６０に係合する係合突片１０ｄが形成されている点で、上記第１ないし第３実施形態と異なる。なお、第４実施形態のラジアルフォイル軸受３Ｄは、第２実施形態と同様の構成の中間フォイル１０Ａを備える。

図１１に示すように、中間フォイル片１０ａは、バックフォイル片１１ａと異なる位置に固定されている。係合溝６０は、軸受ハウジング１２の外周縁から内周縁にまで溝状に延びて形成されている。この係合溝６０は、軸受ハウジング１２の両側面に、互いに軸方向に対向して対となって形成されている。本実施形態では、このような係合溝６０が合計三対形成されており、これら係合溝６０は、軸受ハウジング１２の側面をその周方向にほぼ３分割する位置にそれぞれ形成されている。これら係合溝６０は、前記の係合溝１５に対して半ピッチずれた状態で配置されている。係合溝６０については、ワイヤカット放電加工で加工することができる。なお、係合溝６０を、エンドミル等を用いた切削加工によって形成してもよい。

中間フォイル片１０ａは、その一方の短辺側の両端部にそれぞれ突出片が形成され、これら突出片が略直角に折曲されたことにより、係合突片１０ｄが形成されている。そして、このようにして形成された係合突片１０ｄが、周方向に隣り合うバックフォイル片１１ａ間に形成された隙間を通って軸受ハウジング１２の係合溝６０に係合することにより、中間フォイル片１０ａは、それぞれバックフォイル片１１ａを覆った状態で軸受ハウジング１２に保持されている。このようにして軸受ハウジング１２に保持された中間フォイル片１０ａは、特にその両側に形成された係合突片１０ｄが、軸受ハウジング１２の両側面を挟持するようにして係合溝６０に係合している。したがって、ラジアルフォイル軸受３に回転軸１の軸ぶれなどによる不測の外力が加わった際にも、中間フォイル片１０ａは軸受ハウジング１２内を回転することなく、さらに、軸受ハウジング１２内を軸方向へ移動することがないため、軸受ハウジング１２からの脱落が防止されている。
なお、本実施形態の中間フォイル片１０ａには、上記第２実施形態の中間フォイル片１０ａと異なり、凹部１０ｃは形成されていない。すなわち、係合部材３０は、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａとの間に配置されており、バックフォイル片１１ａを軸受ハウジング１２に固定するために用いられている。
上記構成の第４実施形態においても、中間フォイル片１０ａに分岐片４０を形成することによって、中間フォイル１０Ａとバックフォイル１１との接触面積が増えるため、中間フォイル１０Ａとバックフォイル１１との摩擦による減衰効果が高くなり、高速で回転する回転軸１を支持したときの安定性をより高めることができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されない。上記実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の主旨を逸脱しない範囲で設計要求等に基づき、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
例えば、トップフォイル９や中間フォイル１０、バックフォイル１１を保持するための溝や保持具の構成や数については、前記実施形態に限定されることなく、種々の構成を採用することができる。
また、前記実施形態では、軸受ハウジング１２を円筒状に形成したが、一方の側面又は両方の側面に環状のフランジを一体に形成し、全体を略円筒状に形成してもよい。フランジを形成することにより、ターボ機械のハウジングなどへの取り付けを容易にすることができる。

１ 回転軸
３ ラジアルフォイル軸受
３Ａ ラジアルフォイル軸受
３Ｂ ラジアルフォイル軸受
３Ｄ ラジアルフォイル軸受
１０ 中間フォイル
１０Ａ 中間フォイル
１０Ｂ 中間フォイル
１０ａ 中間フォイル片
１０ｂ 平面部
１０ｃ 凹部（突出部）
１０ｃ１ 側壁面（接触面）
１１ バックフォイル
１１ｂ 谷部
１１ｂ１ 底面
１１ｃ 山部（第１の山部、第２の山部）
１１ｃ１ 側面
１２ 軸受ハウジング
１２ａ 挿通孔
１５ 係合溝
１６ 切欠
１７ 切欠
３０ 係合部材
３１ 係合脚
３２ 接続部
３９ 突出部
４０ 分岐片（突出部）
４０ａ 第１の分岐片
４０ｂ 第２の分岐片
４０Ｂ 分岐片（第１の分岐片）
４０Ｂ１ 離隔部
４０Ｂ２ 近接部
４３ 分岐位置
４３ａ 第１の分岐位置
４３ｂ 第２の分岐位置
４３Ｂ 分岐位置（第１の分岐位置）
５０ 蓋体
Ｐ１ 接触点
Ｐ２ 接触点
Ｐ３ 接触点
Ｐ４ 接触点

Claims (6)

1. 波板状のバックフォイルと、
   前記バックフォイルに支持される中間フォイルと、を備え、
   前記中間フォイルは、
   前記バックフォイルの波板状の山部に対向する平面部と、
   前記バックフォイルの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部の頂部と、該山部と隣り合う山部の頂部との間の周方向位置において、分岐を介し、前記バックフォイル側に突出する突出部と、を備える、ラジアルフォイル軸受。
2. 前記突出部は、前記中間フォイルから切り起こされ、先端部を備えている、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受。
3. 前記中間フォイルの前記平面部には、前記バックフォイルの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部の頂部と、該山部と隣り合う山部の頂部との間の周方向位置に、第１の分岐位置が設けられ、
   前記突出部は、前記第１の分岐位置から延伸する第１の分岐片を備える、請求項１または２に記載のラジアルフォイル軸受。
4. 前記中間フォイルの前記平面部には、前記バックフォイルの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部の頂部と、該山部と隣り合う山部の頂部との間の周方向位置に、前記第１の分岐位置と異なる第２の分岐位置が設けられ、
   前記突出部は、前記第２の分岐位置から延伸する第２の分岐片を備える、請求項３に記載のラジアルフォイル軸受。
5. 前記第１の分岐片は、前記平面部から径方向外側に離隔する離隔部と、前記離隔部から延伸し前記平面部に向かって径方向内側に近接する近接部と、を備える、請求項３に記載のラジアルフォイル軸受。
6. 前記中間フォイルの前記平面部には、前記バックフォイルの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部の頂部と、該山部と隣り合う両側の山部の頂部との間のそれぞれの周方向位置に、一組の分岐位置が設けられ、
   前記突出部は、前記一組の分岐位置から延伸する一組の分岐片を備える、請求項１または２に記載のラジアルフォイル軸受。

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