JP7013951B2 - ラジアルフォイル軸受 - Google Patents
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Description
図1中、符号1は回転軸(シャフト)、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である。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いる。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。
ラジアルフォイル軸受3は、回転軸1に外挿されて、該回転軸1を支持する軸受である。ラジアルフォイル軸受3は、トップフォイル9と、中間フォイル10と、バックフォイル11と、軸受ハウジング12と、を備える。軸受ハウジング12は、回転軸1が挿通される挿通孔12aを有する。
トップフォイル9は、図4(a)に示すように、周方向を長辺とし、軸方向を短辺とする矩形状の金属箔である。このトップフォイル9は、図2に示すように、円筒状に巻かれて、回転軸1の周面に対向して配置されている。
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)によって中間ファイル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、薄肉部24がない場合と比べ緩和される。
図9及び図10に示す係合部材30Aは、第1爪部33A及び第2爪部33Bを一つずつ備える二つ爪タイプであり、係合溝34が一つ形成されている。
図11(a)に示す係合部材30Bは、本体部31から蓋体50に向かって軸方向に突出する突起部35(予圧部)を備える。この突起部35は、例えば、プレス加工、切り起こし加工、曲げ加工等によって形成できる。軸方向において突起部35のピーク(頂点)を通る係合部材30Bの厚みは、軸方向における収容溝25の深さ(長さ)よりも僅かに大きくなっている。この構成によれば、軸受ハウジング12と蓋体50との間で、係合部材30Bに対し軸方向の予圧をかけて、上述した摩擦によるエネルギー散逸を大きくすることができる。
3 ラジアルフォイル軸受
9 トップフォイル
10 中間フォイル
10a 中間フォイル片
10b 平面部
10c 溝部
11 バックフォイル
11a バックフォイル片
11b 谷部
11c 山部
12 軸受ハウジング
12a 挿通孔
12b 端面
25 収容溝
30 係合部材
33 爪部
33A 第1爪部
33B 第2爪部
34 係合溝
35 突起部(予圧部)
40 弾性体(予圧部)
50 蓋体
Claims (9)
- シャフトが挿通される挿通孔を有する軸受ハウジングと、
前記挿通孔の内周面に配置されたバックフォイルと、
前記バックフォイルと係合し、前記軸受ハウジングに取り付けられる係合部材と、を備え、
前記係合部材は、前記挿通孔の径方向において前記バックフォイルと重なる、前記挿通孔の軸方向における端縁まで延伸する係合溝を備え、
前記係合溝に前記バックフォイルが配置されており、
前記バックフォイルは、前記挿通孔の内周面の周方向に沿って山部及び谷部を交互に備え、
前記係合部材は、前記係合溝の両側に設けられ、前記谷部の径方向内側に配置される第1爪部及び前記山部の径方向外側に配置される第2爪部を備える、ラジアルフォイル軸受。 - 前記バックフォイルに支持されると共に、前記谷部の径方向内側に配置される溝部を備える中間フォイルを有し、
前記第1爪部は、前記溝部の径方向内側に配置されている、請求項1に記載のラジアルフォイル軸受。 - 前記係合部材は、前記第2爪部を、前記第1爪部の両側に備える、請求項1または2に記載のラジアルフォイル軸受。
- 前記係合部材は、前記軸受ハウジングの軸方向における端面に、径方向において摺動可能に取り付けられている、請求項1~3のいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受。
- 前記軸受ハウジングの軸方向における端面に設けられ、前記挿通孔の内周縁から径方向外側に向かって延伸する収容溝を備え、
前記係合部材は、前記収容溝に配置されている、請求項1~4のいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受。 - 前記軸受ハウジングの軸方向の端面に取り付けられ、前記係合部材を覆う蓋体を備える、請求項1~5のいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受。
- 前記軸受ハウジングと前記蓋体との間で、前記係合部材に軸方向の予圧をかける予圧部を有する、請求項6に記載のラジアルフォイル軸受。
- 前記予圧部は、前記係合部材、前記軸受ハウジング、前記蓋体の少なくとも一つから延設され、前記係合部材と前記軸受ハウジングとの間、もしくは、前記係合部材と前記蓋体との間に介在する突起部を有する、請求項7に記載のラジアルフォイル軸受。
- 前記予圧部は、前記係合部材と前記軸受ハウジングとの間、または、前記係合部材と前記蓋体との間に配置される弾性体を有する、請求項7または8に記載のラジアルフォイル軸受。
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