JP7338538B2 - ラジアルフォイル軸受、ラジアルフォイル軸受の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、ラジアルフォイル軸受、ラジアルフォイル軸受の製造方法に関するものである。

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。

下記特許文献１に記載のラジアルフォイル軸受は、軸受ハウジングにトップフォイルを保持するために、円筒状に巻いたトップフォイルの端部に固定具を係合させ、その固定具を軸受ハウジングの内周面に形成した通し溝に収容している。通し溝の内側面には、通し溝の長さ方向に沿って係止凹部が形成され、その係止凹部に固定具から延出したトップフォイルの端部が挿入されている。

特許第５８６１５５０号公報

しかしながら、軸受ハウジングの通し溝に、上記係止凹部を形成するには、微細な加工が必要となる。また、上記固定具は、金属材から切り出しており、製作に時間がかかる。

本開示は、新たなトップフォイルの保持構造の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示のラジアルフォイル軸受は、挿通孔を有する軸受ハウジングと、前記挿通孔に収容されたトップフォイルと、前記トップフォイルを前記軸受ハウジングに係止させる係止部材と、を備え、前記軸受ハウジングは、前記挿通孔の内周面に、前記挿通孔が延びる軸方向に沿って通し溝が形成され、前記トップフォイルは、端部同士が前記軸受ハウジング側に引き出されるように交差した状態で円筒状に巻かれており、前記係止部材は、前記通し溝に収容される囲い板部と、前記囲い板部から前記トップフォイル側に突出する第１返し板部と、を備え、前記トップフォイルの端部が、前記囲い板部と前記第１返し板部との隙間に挿入される。

また、本開示においては、前記係止部材は、前記囲い板部の前記軸方向の両端部から突出し、前記軸受ハウジングと前記軸方向で係止する第２返し板部を備えてもよい。

また、本開示においては、前記係止部材は、前記囲い板部から前記トップフォイル側に突出し、前記トップフォイルと前記軸方向で係止する第３返し板部を備えてもよい。

また、本開示においては、前記第１返し板部は、前記トップフォイルの内側で回転するシャフトの回転方向で、前記トップフォイルの端部と対向する対向壁を備えてもよい。

また、本開示においては、前記囲い板部の底面部は、前記通し溝に向かって突出していてもよい。

また、本開示のラジアルフォイル軸受の製造方法は、挿通孔を有する軸受ハウジングと、前記挿通孔に収容されたトップフォイルと、前記トップフォイルを前記軸受ハウジングに係止させる係止部材と、を備え、前記軸受ハウジングは、前記挿通孔の内周面に、前記挿通孔が延びる軸方向に沿って通し溝が形成され、前記トップフォイルは、端部同士が前記軸受ハウジング側に引き出されるように交差した状態で円筒状に巻かれており、前記係止部材は、前記通し溝に収容される囲い板部と、前記囲い板部から前記トップフォイル側に突出する第１返し板部と、を備え、前記トップフォイルの端部が、前記囲い板部と前記第１返し板部との隙間に挿入される、ラジアルフォイル軸受の製造方法であって、前記通し溝に前記囲い板部を収容した後、前記囲い板部の前記軸方向の両端部から第２返し板部を突出させ、前記軸受ハウジングと前記軸方向で係止させる。

本開示によれば、新たなトップフォイルの保持構造を提供できる。

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。 本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受を示す正図である。 本開示の第１実施形態に係るトップフォイルを展開した平面図である。 本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受の通し溝に係合する係止部材の斜視図である。 本開示の第１実施形態に係る係止部材の平面図である。 本開示の第１実施形態に係る係止部材の正面図である。 本開示の第１実施形態に係る係止部材の右側面図である。 本開示の第１実施形態に係る係止部材の展開図である。 本開示の第１実施形態に係る係止部材の製造方法の一例を示す説明図である。 本開示の第２実施形態に係る係止部材の右側面図である。 本開示の第３実施形態に係る係止部材の斜視図である。

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（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、本開示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、スラスト軸受５が配置（挿通）されている。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を有している。

（第１実施形態）
図２は、本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受３を示す正面図である。
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。

なお、以下の説明においては、挿通孔１２ａを基準に各部材の位置関係を説明することがある。具体的に、「軸方向」とは、挿通孔１２ａが延びる方向（回転軸１が挿通される方向）を言う。また、「径方向」とは、挿通孔１２ａの径方向を言う。また、「周方向」とは、挿通孔１２ａの内周面に沿った周方向を言う。

軸受ハウジング１２は、径方向における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には、挿通孔１２ａが形成されている。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。具体的に、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、本開示の軸受ハウジング１２は、挿通孔１２ａを備える円筒状の部材である。しかし、挿通孔１２ａを有すれば、軸受ハウジング１２は、円筒状以外の部材（例えば角柱状の部材）であってもよい。

図３は、本開示の第１実施形態に係るトップフォイル９を展開した平面図である。
トップフォイル９は、図３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。

トップフォイル９の長辺方向における一方の短辺（端部，第１端）には、図３に示すように、長辺方向の一方側に突出する一つの凸部２１ａと、凸部２１ａの短辺方向両側に形成された二つの凹部２２ａとを有してなる第１の凹凸部２３ａが形成されている。すなわち、トップフォイル９の長辺方向における一方の短辺は、長辺方向の一方側に突出する一つの凸部２１ａと、凸部２１ａの短辺方向両側に延接する段差とを備える。

また、トップフォイル９の当該一方の短辺と反対の他方の短辺（長辺方向における他方側に位置する短辺（端部，第２端））には、短辺方向において離隔する二つの凸部２１ｂと、当該二つの凸部２１ｂの間に位置する一つの凹部２２ｂと、を有してなる第２の凹凸部２３ｂが形成されている。あるいは、トップフォイル９の長辺方向の他方側に位置する短辺には、長辺方向の一方側に窪む凹部２２ｂと、凹部２２ｂの短辺方向両側に位置する段差とを備える。

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ている。また、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。つまり、凹部２２ｂの短辺方向の間隔の最少が、凸部２１ａの短辺方向の幅の最大より大きい。本開示の凹部２２ｂの長辺方向の間隔と、凸部２１ａの長辺方向の間隔は、長辺方向において一定である。

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、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。つまり、トップフォイル９は、第１端（一方の短辺）から周方向一方側に延伸する部位（凸部２１ａ）と、第２端（他方の短辺）から周方向他方側に延伸する部位（凸部２１ｂ）が、軸方向に交差している。

凹部２２ｂ、２２ａを通り抜けた凸部２１ａ、２１ｂ（トップフォイル９の両端）は、図２に示すように、それぞれ軸受ハウジング１２側に引き出される。すなわち、挿通孔１２ａの内周側に配されたトップフォイル９を軸方向から見ると、凸部２１ａと凸部２１ｂが交差している。また、トップフォイル９の凸部２１ａは、軸方向において、２つの凸部２１ｂの間に位置する。

軸受ハウジング１２には、挿通孔１２ａの内周面に、通し溝１４が形成されている。通し溝１４は、軸受ハウジング１２の軸方向の一方の端面１２ｂから他方の端面１２ｂまで軸方向に沿って形成されている。通し溝１４には、トップフォイル９を軸受ハウジング１２に係止させる係止部材４０（後述）が係合している。係止部材４０は、トップフォイル９の端部（凸部２１ａ、２１ｂ）を保持している。

バックフォイル１１は、軸受ハウジング１２と中間フォイル１０との間に配置されている。バックフォイル１１は、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フォイル（薄板）である。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。

本開示のバックフォイル１１は、挿通孔１２ａの内周面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。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なっている。３つのバックフォイル片１１ａは、軸方向から見たとき、全体として略円筒状になるよう湾曲している。つまり、バックフォイル片１１ａは、挿通孔１２ａの内周面に沿って配置される。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、挿通孔１２ａの内周面を周方向において略３分割して配置されている。

バックフォイル片１１ａは、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、が周方向において交互に形成されている。つまり、バックフォイル片１１ａ（バックフォイル１１）は、挿通孔１２ａの径方向に凹凸を有する。谷部１１ｂの挿通孔１２ａと対向する平坦部は、軸受ハウジング１２に当接可能である。また、山部１１ｃは、中間フォイル１０（中間フォイル片１０ａ）に当接可能である。このように、バックフォイル片１１ａは、山部１１ｃにより、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。なお、バックフォイル片１１ａの周方向両端は、いずれも谷部１１ｂとなっている。

中間フォイル１０は、トップフォイル９とバックフォイル１１との間に配置されている。中間フォイル１０は、本開示では、挿通孔１２ａの内周面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。３つの中間フォイル片１０ａは、展開形状が略矩形状であり、軸方向から見たとき、図２に示すように、全体として略円筒状になるよう湾曲している。本開示では、中間フォイル片１０ａ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、これら中間フォイル片１０ａは、挿通孔１２ａの内周面を周方向において略３分割して配置されている。

中間フォイル片１０ａの厚みは、バックフォイル片１１ａよりも薄い。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。この中間フォイル片１０ａは、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）溝部１０ｃと、を有する。すなわち、この溝部１０ｃは、トップフォイル９から離隔している。溝部１０ｃは、中間フォイル片１０ａの周方向両端の間の周方向位置（本開示では周方向における中間フォイル片１０ａの中央位置）に形成されている。

軸受ハウジング１２の軸方向両側の端面１２ｂ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嵌合溝１５が形成されている。
本開示の嵌合溝１５は、軸受ハウジング１２の端面１２ｂ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。そして、これら嵌合溝１５には、上述した中間フォイル片１０ａ及びバックフォイル片１１ａを軸受ハウジング１２に取り付ける取付片３０が嵌合している。

取付片３０は、コの字（略Ｕの字）状に形成され、一対の嵌合溝１５に嵌合する一対の脚部と、一対の脚部の間を軸方向で接続し、中間フォイル片１０ａの溝部１０ｃに係合する係合部と、を有している。本開示では、３つの嵌合溝１５のうちの２つの嵌合溝１５の間に、通し溝１４が配置されている。また、嵌合溝１５の一つは、通し溝１４と径方向において対向している。なお、嵌合溝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。

図４は、本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の通し溝１４に係合する係止部材４０の斜視図である。図５は、本開示の第１実施形態に係る係止部材４０の平面図である。図６は、本開示の第１実施形態に係る係止部材４０の正面図である。図７は、本開示の第１実施形態に係る係止部材４０の右側面図である。
これらの図に示すように、係止部材４０は、金属板を折り曲げた構造となっている。また、図４に示すように、軸受ハウジング１２の通し溝１４は、その隅部１４ａに逃げ加工が無く、また、周方向で対向する内側面にも係止凹部（上述した従来技術の係止凹部）が無い。つまり、通し溝１４は、単純なキー溝形状となっている。

係止部材４０は、囲い板部４１と、第１返し板部４２と、第２返し板部４３と、第３返し板部４４と、を備えている。囲い板部４１は、金属板を四角筒状に巻いた形状を有し、図２に示すように、通し溝１４に収容される。囲い板部４１は、図７に示すように、第１平面部４１ａ（天面部）と、第２平面部４１ｂ（第１側面部）と、第３平面部４１ｃ（底面部）と、第４平面部４１ｄ（第２側面部）と、を備えている。

第１平面部４１ａは、径方向内側（トップフォイル９側）を向いている。第２平面部４１ｂは、第１平面部４１ａに対して直角に屈曲し、周方向の一方側を向いている。第３平面部４１ｃは、第２平面部４１ｂに対してさらに直角に屈曲し、径方向外側を向いている。第４平面部４１ｄは、第３平面部４１ｃに対してさらに直角に屈曲し、周方向の他方側を向いている。第４平面部４１ｄは、第１平面部４１ａの周方向他方側の端部に対して離隔している。また、囲い板部４１の角部の外面側は丸みを帯びている。

第１返し板部４２は、囲い板部４１からトップフォイル９側に突出し、図２に示すように、トップフォイル９の端部（凸部２１ｂ）と、挿通孔１２ａの径方向で係止する。第１返し板部４２は、図７に示すように、囲い板部４１の第１平面部４１ａよりもトップフォイル９側に延設された第４平面部４１ｄの先端部を、周方向一方側に向かって直角に屈曲させることで形成されている。

第１返し板部４２は、第１平面部４１ａに対し径方向で隙間をあけて対向している。第１返し板部４２と囲い板部４１との隙間には、図２に示すように、トップフォイル９の端部（凸部２１ｂ）が挿入される。第１返し板部４２は、図５に示す平面視で、第１平面部４１ａと一部重なっている（ラップしている）。この第１返し板部４２は、一対の凸部２１ｂに対応して、囲い板部４１の軸方向の一方側と他方側に一対で設けられている。一対の第１返し板部４２の間には、凹部５０が形成されている。つまり、一対の第１返し板部４２は、軸方向で隔離して形成されている。

第１返し板部４２は、図２に示すように、トップフォイル９の内側で回転する回転軸１の回転方向で、トップフォイル９の端部と対向する対向壁４５を備えている。本開示の回転軸１の回転方向は符号Ｐで示す方向である。つまり、対向壁４５は、トップフォイル９の端部（端部２１ａ、端部２１ｂ）のうち、回転方向の下流側に位置する端部２１ｂと、当該回転方向の下流側（周方向他方側）において対向している。

図５に示すように、囲い板部４１の第１平面部４１ａには、第３返し板部４４が形成されている。第３返し板部４４は、囲い板部４１からトップフォイル９側（径方向内側）に突出し、トップフォイル９と軸方向で係止する。具体的に、第３返し板部４４は、第１平面部４１ａに対してスリット５１を介して離隔した部分を、径方向内側に向かって直角に屈曲させることで形成されている。第３返し板部４４は、第１平面部４１ａに軸方向に隙間をあけて一対で形成され、周方向に平行に延びている。

一対の第３返し板部４４の内側には、トップフォイル９の凸部２１ａ（図３参照）が、上述した凹部５０を介して周方向他方側から一方側に向かって挿入される。一対の第３返し板部４４の外側には、トップフォイル９の一対の凸部２１ｂ（図３参照）が配置される。換言すると、一対の第３返し板部４４は、トップフォイル９の凸部２１ａの軸方向外側且つ一対の凸部２１ｂの軸方向内側に配置される。すなわち、一対の第３返し板部４４は、交差する凸部２１ａと一対の凸部２１ｂの軸方向の隙間に配置（挿入）される。

図４に示すように、第２返し板部４３は、囲い板部４１の軸方向の両端部から突出し、軸受ハウジング１２と軸方向で係止する。囲い板部４１の両端部は、通し溝１４から軸方向両側に延出している。通し溝１４の軸方向両端部は、軸受ハウジング１２の軸方向両側の端面１２ｂに形成された一対の係止溝１３に接続されている。係止溝１３は、挿通孔１２ａの内周縁から径方向外側に向かって延びている。係止溝１３は、通し溝１４の周方向両側に、第２返し板部４３が軸方向で係止する段差を形成している。

第２返し板部４３は、図７に示すように、囲い板部４１の第２平面部４１ｂ及び第４平面部４１ｄに形成されている。第２平面部４１ｂにおいて第２返し板部４３は、図６に示すように、第２平面部４１ｂに対してスリット５２を介して離隔した部分を、周方向一方側に向かって直角に屈曲させることで形成されている。また、第４平面部４１ｄにおいても同様に、第２返し板部４３は、第４平面部４１ｄに対してスリットを介して離隔した部分を、周方向他方側に向かって直角に屈曲させることで形成されている。

図８は、本開示の第１実施形態に係る係止部材４０の展開図である。図９は、本開示の第１実施形態に係る係止部材４０の製造方法の一例を示す説明図である。
上述した係止部材４０は、図８に示す金属板を、同図に示す点線に沿って、例えば図９に示すように折り曲げることで製造することができる。図８に示す金属板の一方の長辺には上述した凹部５０が形成され、他方の長辺には平面視Ｌ字状の一対のスリット５１が形成され、一方の短辺及び他方の短辺には平面視Ｔ字状の一対のスリット５２が形成されている。このような金属板は、金属板の打ち抜き加工などで容易に量産することができる。

係止部材４０の折り曲げはプレス機などで行うことが好ましく、その折り曲げ手順は特に限定されない。但し、ラジアルフォイル軸受３の組立性を向上させるため、第２返し板部４３の折り曲げは、係止部材４０（囲い板部４１）を、軸受ハウジング１２の通し溝１４に係合させた後に行うとよい。これにより、トップフォイル９を係止部材４０に組み付けた状態で、軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａに（係止部材４０は通し溝１４に）軸方向から挿入できる。したがって、トップフォイル９を円錐形状に窄めて挿通孔１２ａに入れる必要が無くなり、ラジアルフォイル軸受３の組立性が向上する。また、トップフォイル９の組み付け時（円錐形状に窄めた時）、トップフォイル９の端部がトップフォイル９の表面（コーティングが施されている）に接触し、コーティングを傷付けるなどの不具合が生じ難くなる。

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。

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、回転軸１は非接触状態で回るようになる。

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こうとする。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。

この非接触状態に至るまでの過渡期においては、回転軸１とトップフォイル９の間に固体摩擦が生じており、トップフォイル９は回転軸１と共に周方向へ連れ回ろうとする。しかし、回転軸１の回転方向（一方向のみに定められている）では、トップフォイル９の凸部２１ｂが係止部材４０の第１返し板部４２に係止し、対向壁４５に押し込まれる形になっているので、トップフォイル９が周方向へ回り出すことはない。

また、トップフォイル９は、その交差する端部（凸部２１ａ，凸部２１ｂ）が係止部材４０の軸方向の略中央部に設けられた２つの第３返し板部４４に引っ掛けられているので、外乱が作用しても軸方向へ動くこともない。さらに、軸受ハウジング１２には、回転軸１が挿入されているので、トップフォイル９が径方向内側へ外れることも無い。従って、運転中、トップフォイル９は所定の位置に保持され、軸受ハウジング１２の外へ飛び出すことはない。

このように、上述のラジアルフォイル軸受３によれば、新たなトップフォイル９の保持構造を提供できる。具体的に、ラジアルフォイル軸受３は、挿通孔１２ａを有する軸受ハウジング１２と、挿通孔１２ａに収容されたトップフォイル９と、トップフォイル９を軸受ハウジング１２に係止させる係止部材４０と、を備え、軸受ハウジング１２は、挿通孔１２ａの内周面に、挿通孔１２ａが延びる軸方向に沿って通し溝１４が形成され、トップフォイル９は、端部（凸部２１ａ、凸部２１ｂ）同士が軸受ハウジング１２側に引き出されるように交差した状態で円筒状に巻かれており、係止部材４０は、通し溝１４に収容される囲い板部４１と、囲い板部４１からトップフォイル９側に突出する第１返し板部４２と、を備え、トップフォイル９の端部（凸部２１ｂ）が、囲い板部４１と第１返し板部４２との隙間に挿入されるので、軸受ハウジング１２の通し溝１４に係止凹部を形成せずに済む。また、係止部材４０が金属板を折り曲げた構造となり、製作が容易になる。

また、本開示においては、係止部材４０は、囲い板部４１の軸方向の両端部から突出し、軸受ハウジング１２と軸方向で係止する第２返し板部４３を備えているので、係止部材４０が軸受ハウジング１２の通し溝１４から軸方向外側に外れることはない。

また、本開示においては、係止部材４０は、囲い板部４１からトップフォイル９側に突出し、トップフォイル９と軸方向で係止する第３返し板部４４を備えているので、トップフォイル９が軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａから軸方向外側に外れることはない。

また、本開示においては、第１返し板部４２は、トップフォイル９の内側で回転する回転軸１の回転方向で、トップフォイル９の端部と対向する対向壁４５を備えているので、トップフォイル９は回転軸１と共に周方向へ回り出すことはない。

また、本開示のラジアルフォイル軸受３の製造方法は、挿通孔１２ａを有する軸受ハウジング１２と、挿通孔１２ａに収容されたトップフォイル９と、トップフォイル９を軸受ハウジング１２に係止させる係止部材４０と、を備え、軸受ハウジング１２は、挿通孔１２ａの内周面に、挿通孔１２ａが延びる軸方向に沿って通し溝１４が形成され、トップフォイル９は、端部（凸部２１ａ、凸部２１ｂ）同士が軸受ハウジング１２側に引き出されるように交差した状態で円筒状に巻かれており、係止部材４０は、通し溝１４に収容される囲い板部４１と、囲い板部４１からトップフォイル９側に突出する第１返し板部４２と、を備え、トップフォイル９の端部（凸部２１ｂ）が、囲い板部４１と第１返し板部４２との隙間に挿入される、ラジアルフォイル軸受３の製造方法であって、通し溝１４に囲い板部４１を収容した後、囲い板部４１の軸方向の両端部から第２返し板部４３を突出させ、軸受ハウジング１２と軸方向で係止させるので、ラジアルフォイル軸受３の組立性を向上できる。

具体的に、囲い板部４１は、金属板の曲げ加工なので、その角部には自ずとＲが形成され、面取りが不要になる。また、軸受ハウジング１２の通し溝１４の隅部１４ａに逃げ加工をせずとも、係止部材４０（囲い板部４１）を通し溝１４に対して軸方向にストレートに挿入できる。係止部材４０の挿入は、円筒状に巻いたトップフォイル９の端部を係止部材４０に係合させた状態で行える。その後、第２返し板部４３の爪を立てるようにすれば、トップフォイル９を円錐形状に窄めて挿通孔１２ａに入れる必要が無くなり、ラジアルフォイル軸受３の組立性が向上する。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。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１０は、本開示の第２実施形態に係る係止部材４０の右側面図である。
図１０に示すように、第２実施形態では、囲い板部４１の第３平面部４１ｃ（底面部）が径方向外側に向かって突出している。なお、第３平面部４１ｃは半球状に膨出していてもよく、また、図１０に示すように第３平面部４１ｃに傾斜が形成されていてもよい。

第３平面部４１ｃは、通し溝１４の底に接している。つまり、この第３平面部４１ｃが通し溝１４に向かって突出する凸形状になっている。これにより、通し溝１４の底と接するのは、第３平面部４１ｃの周方向中央部（凸部の先端）のみとなり、図４に示す通し溝１４の隅部１４ａのＲ（曲率半径）が仮に大きくても、囲い板部４１の角部と隅部１４ａとの干渉を避けることができる。つまり、通し溝１４の隅部１４ａにおけるＲを厳密に管理する必要が無くなるため、通し溝１４の加工が容易になる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。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、本開示の第３実施形態に係る係止部材４０の斜視図である。
図１１に示すように、第３実施形態では、トップフォイル９と軸方向で係止する第３返し板部４４が、囲い板部４１の軸方向両端部に形成されている。

図８に示す第３返し板部４４は、トップフォイル９の一対の凸部２１ｂの軸方向外側に配置される。つまり、第３返し板部４４は、トップフォイル９の軸方向の移動を、軸方向の両側端から抑える。この構成によっても、上述した実施形態の第３返し板部４４と同様の作用効果が得られる。

以上、図面を参照しながら本開示の好適な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るものではない。上述した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、本開示の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記各実施形態の構成の置換、組み合わせは適宜行うことができる。

１ 回転軸（シャフト）
３ ラジアルフォイル軸受
９ トップフォイル
１２ 軸受ハウジング
１２ａ 挿通孔
１２ｂ 端面
１４ 通し溝
１５ 嵌合溝
２１ａ 凸部（端部）
２１ｂ 凸部（端部）
４０ 係止部材
４１ 囲い板部
４１ｃ 第３平面部（底面部）
４２ 第１返し板部
４３ 第２返し板部
４４ 第３返し板部
４５ 対向壁

Claims (6)

1. 挿通孔を有する軸受ハウジングと、
   前記挿通孔に収容されたトップフォイルと、
   前記トップフォイルを前記軸受ハウジングに係止させる係止部材と、を備え、
   前記軸受ハウジングは、前記挿通孔の内周面に、前記挿通孔が延びる軸方向に沿って通し溝が形成され、
   前記トップフォイルは、端部同士が前記軸受ハウジング側に引き出されるように交差した状態で円筒状に巻かれており、
   前記係止部材は、
   前記通し溝に収容される囲い板部と、
   前記囲い板部から前記トップフォイル側に突出する第１返し板部と、を備え、
   前記トップフォイルの端部が、前記囲い板部と前記第１返し板部との隙間に挿入される、ラジアルフォイル軸受。
2. 前記係止部材は、前記囲い板部の前記軸方向の両端部から突出し、前記軸受ハウジングと前記軸方向で係止する第２返し板部を備える、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受。
3. 前記係止部材は、前記囲い板部から前記トップフォイル側に突出し、前記トップフォイルと前記軸方向で係止する第３返し板部を備える、請求項１または２に記載のラジアルフォイル軸受。
4. 前記第１返し板部は、前記トップフォイルの内側で回転するシャフトの回転方向で、前記トップフォイルの端部と対向する対向壁を備える、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。
5. 前記囲い板部の底面部は、前記通し溝に向かって突出している、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。
6. 挿通孔を有する軸受ハウジングと、
   前記挿通孔に収容されたトップフォイルと、
   前記トップフォイルを前記軸受ハウジングに係止させる係止部材と、を備え、
   前記軸受ハウジングは、前記挿通孔の内周面に、前記挿通孔が延びる軸方向に沿って通し溝が形成され、
   前記トップフォイルは、端部同士が前記軸受ハウジング側に引き出されるように交差した状態で円筒状に巻かれており、
   前記係止部材は、
   前記通し溝に収容される囲い板部と、
   前記囲い板部から前記トップフォイル側に突出する第１返し板部と、を備え、
   前記トップフォイルの端部が、前記囲い板部と前記第１返し板部との隙間に挿入される、ラジアルフォイル軸受の製造方法であって、
   前記通し溝に前記囲い板部を収容した後、前記囲い板部の前記軸方向の両端部から第２返し板部を突出させ、前記軸受ハウジングと前記軸方向で係止させる、ラジアルフォイル軸受の製造方法。

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