JP7392620B2 - 遠心圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、遠心圧縮機に関する。

遠心圧縮機は、回転軸と、回転軸と一体的に回転することによって流体を圧縮するインペラと、回転軸及びインペラが収容されたハウジングと、を備えている。また、ハウジング内に配置されるとともに回転軸を回転可能に支持するフォイル軸受が、例えば特許文献１に開示されている。フォイル軸受は、筒状の軸受ハウジングと、トップフォイルと、バンプフォイルと、を有している。トップフォイルは、軸受ハウジングの内周面と回転軸との間に配置されるとともに、回転軸の回転時に回転軸を非接触の状態で回転可能に支持する。バンプフォイルは、軸受ハウジングの内周面とトップフォイルとの間に配置され、トップフォイルを弾性的に支持する。

国際公開第ＷＯ２０１３／０２４６７４号

ところで、このような遠心圧縮機においては、例えば、回転軸の振動に伴い、バンプフォイルが弾性域を超えて塑性域に至るまで、回転軸によって押し潰されてしまうと、バンプフォイルが塑性変形してしまい、フォイル軸受が回転軸を回転可能に支持することができなくなってしまう虞がある。フォイル軸受によって回転軸を回転可能に支持することができなくなってしまうと、遠心圧縮機の信頼性が悪化してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、信頼性を向上させることができる遠心圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決する遠心圧縮機は、回転軸と、前記回転軸と一体的に回転することによって流体を圧縮するインペラと、前記回転軸及び前記インペラが収容されたハウジングと、前記ハウジング内に配置されるとともに前記回転軸を回転可能に支持するフォイル軸受と、を備え、前記フォイル軸受は、筒状の軸受ハウジングと、前記軸受ハウジングの内周面と前記回転軸との間に配置されるトップフォイルと、前記軸受ハウジングの内周面と前記トップフォイルとの間に配置され、前記トップフォイルを弾性的に支持するバンプフォイルと、を有する遠心圧縮機であって、前記軸受ハウジングは、前記軸受ハウジングの内周面から径方向内側に突出した突起を備え、前記突起は、前記軸受ハウジングの径方向外側への前記トップフォイルの変位時に、前記トップフォイルの外面又は前記バンプフォイルの外面に当接することにより、前記バンプフォイルの弾性域から塑性域への変形を規制する当接面を有する。

これによれば、例えば、回転軸の振動に伴い、トップフォイルが軸受ハウジングの径方向外側へ変位しても、突起の当接面が、トップフォイルの外面又はバンプフォイルの外面に当接することにより、バンプフォイルの弾性域から塑性域への変形が規制される。したがって、バンプフォイルが塑性変形してしまうこと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軸を回転可能に支持することができなくなってしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機の信頼性を向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記トップフォイルは、前記バンプフォイルよりも前記軸受ハウジングの軸方向に延在して、前記バンプフォイルと前記軸受ハウジングの径方向で重ならない非重畳部を備え、前記突起は、前記バンプフォイルに対して前記軸方向に隣り合って設けられるとともに、前記非重畳部の外面と前記軸受ハウジングの内周面との間に設けられるとよい。このような構成は、軸受ハウジングの内周面から径方向内側に突出する突起の配置位置として好適である。

上記遠心圧縮機において、前記突起は、前記軸受ハウジングの開口部に配置されており、前記突起の一部分が、前記トップフォイルの一部、及び前記バンプフォイルの一部と前記軸受ハウジングの軸方向で重なっているとよい。

これによれば、例えば、トップフォイル及びバンプフォイルが軸受ハウジングの開口部に向けて移動しても、トップフォイルの一部、及びバンプフォイルの一部が突起の一部分に当接する。よって、トップフォイル及びバンプフォイルが軸受ハウジングから抜けてしまうことを、突起によって防止することができる。したがって、バンプフォイルの弾性域から塑性域への変形を規制する突起を、トップフォイル及びバンプフォイルが軸受ハウジングから抜けてしまうことを防止するための抜け止めとしても機能させることができる。そして、トップフォイル及びバンプフォイルが軸受ハウジングから抜けてしまうことを、突起によって防止することができるため、フォイル軸受によって回転軸を安定的に回転可能に支持することができ、遠心圧縮機の信頼性をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記軸受ハウジングの内周面には、保持溝が形成されており、前記トップフォイルの一部、及び前記バンプフォイルの一部は、前記保持溝に挿入されており、前記突起に一体的に設けられるとともに、前記保持溝に挿入されて、前記トップフォイルの一部、及び前記バンプフォイルの一部を前記保持溝の側面と協働して挟み込む回り止め部をさらに備えているとよい。

これによれば、例えば、トップフォイル及びバンプフォイルが、軸受ハウジングの周方向へ移動しようとしても、トップフォイルの一部、及びバンプフォイルの一部が、保持溝の側面と回り止め部とによって挟み込まれているため、トップフォイル及びバンプフォイルが、軸受ハウジングの周方向に移動してしまうことを抑えることができる。したがって、突起とは別部材の回り止め部を別途用意する必要が無いため、構成を簡素化することができる。そして、回り止め部によって、トップフォイル及びバンプフォイルが、軸受ハウジングの周方向に移動してしまうことを抑えることができるため、フォイル軸受によって回転軸を安定的に回転可能に支持することができ、遠心圧縮機の信頼性をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記回転軸を回転させる電動モータを備え、前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面における前記電動モータとは反対側に位置する部位から突出しているとよい。

例えば、回転軸の振れが生じた場合、回転軸の振れ幅は、軸受ハウジングの内側においては、電動モータから遠い部分ほど大きくなる。したがって、回転軸の振れが生じた場合、バンプフォイルにおける電動モータから遠い部分に位置する部位の変形量が大きくなり易い。このとき、軸受ハウジングの内周面における電動モータとは反対側に位置する部位から突起が突出している。このため、バンプフォイルにおける電動モータから遠い部分に位置する部位の弾性域から塑性域への変形を、突起によって規制し易くなる。したがって、バンプフォイルが塑性変形してしまうこと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軸を回転可能に支持することができなくなってしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機の信頼性を向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記フォイル軸受は、前記回転軸の軸方向で前記電動モータを挟む位置にそれぞれ配置される第１フォイル軸受及び第２フォイル軸受を含み、前記突起は、前記第１フォイル軸受及び前記第２フォイル軸受それぞれの前記軸受ハウジングの内周面における前記電動モータとは反対側に位置する部位から突出しているとよい。

これによれば、例えば、回転軸の振れが生じた場合であっても、第１フォイル軸受及び第２フォイル軸受それぞれのバンプフォイルにおける電動モータから遠い部分に位置する部位の弾性域から塑性域への変形を、突起によって規制し易くなる。したがって、第１フォイル軸受及び第２フォイル軸受によって回転軸を安定的に回転可能に支持することができるため、遠心圧縮機の信頼性をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記バンプフォイルは、筒状であり、前記バンプフォイルは、前記軸受ハウジングの内周面に接する谷部と、前記トップフォイルの外周面に接して、前記軸受ハウジングの径方向外側への前記トップフォイルの変位に伴い弾性変形する山部と、を有し、前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面において、前記山部に対応する位置に設けられているとよい。

これによれば、例えば、突起が、軸受ハウジングの内周面において、山部に対応する位置に設けられておらず、谷部に対応する位置に設けられている場合に比べると、バンプフォイルの弾性域から塑性域への変形を規制し易くすることができる。

上記遠心圧縮機において、前記バンプフォイルは、前記バンプフォイルにおける周方向の一端部である固定端部と、前記バンプフォイルにおける周方向の他端部である自由端部と、を有し、前記谷部と前記山部とは、前記軸受ハウジングの周方向に前記固定端部から前記自由端部に向かって交互に複数配列され、前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面において、前記自由端部側に位置する前記山部に対応する位置に設けられているとよい。

バンプフォイルは、各山部がトップフォイルによって押圧されると、各山部が変形し、固定端部を始点として軸受ハウジングの周方向へスライドしながら変形していく。したがって、自由端部側に位置する山部ほど、変形が起こり易くなっている。ここで、軸受ハウジングの内周面において、バンプフォイルの自由端部側に位置する山部に対応する位置に突起が設けられている。このため、例えば、回転軸の振動に伴い、トップフォイルが軸受ハウジングの径方向外側へ変位しても、変形が起こり易い自由端部側に位置する山部の弾性域から塑性域への変形を、突起によって規制し易くすることができる。したがって、バンプフォイルが塑性変形してしまうこと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軸を回転可能に支持することができなくなってしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機の信頼性を向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記突起は、環状であり、前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面の全周に設けられているとよい。
これによれば、突起によって、全ての山部の弾性域から塑性域への変形を規制することができるため、バンプフォイルが塑性変形してしまうことを抑制し易くすることができる。したがって、フォイル軸受によって回転軸を回転可能に支持することができなくなってしまうことをさらに抑制し易くすることができるため、遠心圧縮機の信頼性をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記谷部と前記山部とは、前記軸受ハウジングの周方向に交互に複数配列され、前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面の一部から周方向に間隔をあけて複数設けられ、前記突起における前記軸受ハウジングの周方向の幅は、前記山部における前記軸受ハウジングの周方向の幅よりも広いとよい。

これによれば、例えば、突起における軸受ハウジングの周方向の幅が、山部における軸受ハウジングの周方向の幅よりも狭い場合に比べると、突起の剛性を高くすることができるため、突起によって、山部の弾性域から塑性域への変形を規制し易くすることができる。したがって、フォイル軸受によって回転軸を安定的に回転可能に支持することができるため、遠心圧縮機の信頼性をさらに向上させることができる。

この発明によれば、信頼性を向上させることができる。

実施形態における遠心圧縮機を示す側断面図。 第１フォイル軸受及び保持部材の分解斜視図。 第１フォイル軸受及び回転軸の縦断面図。 第１フォイル軸受、保持部材、及び回転軸の縦断面図。 保持溝の周辺を拡大して示す断面図。 回り止め部の周辺を拡大して示す断面図。 第１フォイル軸受の周辺を拡大して示す断面図。 第２フォイル軸受の周辺を拡大して示す断面図。 別の実施形態における突起を説明するための断面図。 別の実施形態における突起を説明するための断面図。

以下、遠心圧縮機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。本実施形態の遠心圧縮機は、燃料電池車に搭載されている。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、遠心圧縮機は、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。

図１に示すように、遠心圧縮機１０は、筒状のハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、モータハウジング１２、第１コンプレッサハウジング１３、第２コンプレッサハウジング１４、仕切壁１５、第１中間ハウジング１６、及び第２中間ハウジング１７を有している。モータハウジング１２、第１コンプレッサハウジング１３、第２コンプレッサハウジング１４、仕切壁１５、第１中間ハウジング１６、及び第２中間ハウジング１７は、それぞれ金属材料製であり、例えば、アルミニウム製である。

モータハウジング１２は、板状の端壁１２ａと、端壁１２ａの外周部から筒状に延びる周壁１２ｂと、を有する有底筒状である。第２中間ハウジング１７は、周壁１２ｂにおける端壁１２ａとは反対側の開口を閉塞した状態で、モータハウジング１２に連結されている。そして、モータハウジング１２の端壁１２ａ、周壁１２ｂ、及び第２中間ハウジング１７によって、モータ室１８が区画されている。周壁１２ｂにおける端壁１２ａ寄りの部位には、空気を吸入する吸入孔１２ｈが形成されている。吸入孔１２ｈは、モータ室１８に連通している。したがって、モータ室１８には、吸入孔１２ｈを介して空気が吸入される。

第２中間ハウジング１７の中央部には、円孔状のシャフト挿通孔１７ａが形成されている。また、第２中間ハウジング１７は、円筒状の第１軸受保持部１９を有している。第１軸受保持部１９は、第２中間ハウジング１７の中央部に形成されている。第１軸受保持部１９の内側は、シャフト挿通孔１７ａに連通している。第１軸受保持部１９の中心軸線とシャフト挿通孔１７ａの中心軸線とは互いに一致している。第１軸受保持部１９には、フォイル軸受としての第１フォイル軸受２０が保持されている。

また、モータハウジング１２の端壁１２ａは、円筒状の第２軸受保持部２１を有している。第２軸受保持部２１は、モータハウジング１２の端壁１２ａの中央部に形成されている。第１軸受保持部１９の中心軸線と第２軸受保持部２１の中心軸線とは一致している。第２軸受保持部２１には、フォイル軸受としての第２フォイル軸受２２が保持されている。したがって、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２は、ハウジング１１内に配置されている。本実施形態において、フォイル軸受は、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２を含む。

第２中間ハウジング１７におけるモータ室１８とは反対側の外面には、第１室形成凹部１７ｂが形成されている。第１室形成凹部１７ｂは、シャフト挿通孔１７ａに連通している。また、第２中間ハウジング１７は、連通孔２３を複数有している。各連通孔２３は、第２中間ハウジング１７の外周寄りの部位に位置している。各連通孔２３は、第２中間ハウジング１７を貫通している。そして、連通孔２３は、モータ室１８と第１室形成凹部１７ｂとを連通している。

第１中間ハウジング１６は、第２中間ハウジング１７に連結されている。第１中間ハウジング１６は、第１室形成凹部１７ｂの開口を閉塞するように第２中間ハウジング１７に連結されている。そして、第１中間ハウジング１６と第２中間ハウジング１７の第１室形成凹部１７ｂとによって、スラスト軸受収容室２５が区画されている。第１中間ハウジング１６の中央部には、円孔状のシャフト挿通孔１６ａが形成されている。

また、第１中間ハウジング１６は、連通孔１６ｂを複数有している。各連通孔１６ｂは、第１中間ハウジング１６の外周寄りの部位に位置している。各連通孔１６ｂは、第１中間ハウジング１６を貫通している。第１中間ハウジング１６におけるスラスト軸受収容室２５とは反対側の外面には、第２室形成凹部１６ｃが形成されている。第２室形成凹部１６ｃは、シャフト挿通孔１６ａに連通している。そして、各連通孔１６ｂは、スラスト軸受収容室２５と第２室形成凹部１６ｃとを連通している。

第１コンプレッサハウジング１３は、空気が吸入される円孔状の第１吸入口２４を有する筒状である。第１コンプレッサハウジング１３は、第１吸入口２４の中心軸線が、シャフト挿通孔１６ａの中心軸線に一致した状態で、第１中間ハウジング１６に連結されている。第１吸入口２４は、第２室形成凹部１６ｃに連通している。

仕切壁１５は、第１コンプレッサハウジング１３における第１中間ハウジング１６とは反対側の端面に連結されている。仕切壁１５は、板状である。仕切壁１５の中央部には、円孔状の貫通孔２７が形成されている。貫通孔２７は、仕切壁１５を仕切壁１５の厚み方向に貫通している。仕切壁１５は、貫通孔２７の中心軸線が、第１吸入口２４の中心軸線に一致した状態で、第１コンプレッサハウジング１３に連結されている。第１吸入口２４は、第１吸入口２４の中心軸線が延びる方向において仕切壁１５に対向している。

仕切壁１５と第１コンプレッサハウジング１３との間には、第１吸入口２４に連通するインペラ室としての第１インペラ室２８と、第１インペラ室２８の周囲で第１吸入口２４の中心軸線周りに延びる第１吐出室２９と、第１インペラ室２８と第１吐出室２９とを連通する第１ディフューザ流路３０と、が形成されている。

第２コンプレッサハウジング１４は、空気が吸入される円孔状の第２吸入口３２を有する筒状である。第２コンプレッサハウジング１４は、第２吸入口３２の中心軸線が、第１吸入口２４の中心軸線に一致した状態で、仕切壁１５における第１コンプレッサハウジング１３とは反対側の端面に連結されている。第２吸入口３２は、第２吸入口３２の中心軸線が延びる方向において仕切壁１５に対向している。

仕切壁１５と第２コンプレッサハウジング１４との間には、第２吸入口３２に連通するインペラ室としての第２インペラ室３３と、第２インペラ室３３の周囲で第２吸入口３２の中心軸線周りに延びる第２吐出室３４と、第２インペラ室３３と第２吐出室３４とを連通する第２ディフューザ流路３５と、が形成されている。したがって、ハウジング１１は、第１インペラ室２８及び第２インペラ室３３を有している。仕切壁１５は、第１インペラ室２８と第２インペラ室３３とを仕切っている。第１吐出室２９と第２吸入口３２とは、図示しない通路を介して連通している。

遠心圧縮機１０は、回転軸４０と、回転軸４０を回転させる電動モータ４１と、を備えている。電動モータ４１は、モータ室１８に収容されている。回転軸４０は、第２軸受保持部２１の内側からモータ室１８、第１軸受保持部１９の内側、シャフト挿通孔１７ａ、スラスト軸受収容室２５、シャフト挿通孔１６ａ、第１吸入口２４、第１インペラ室２８、貫通孔２７、第２インペラ室３３、及び第２吸入口３２の順に通過しながら、ハウジング１１の軸方向に延びている。したがって、回転軸４０は、貫通孔２７に挿通された状態で、第１インペラ室２８及び第２インペラ室３３に跨って配置されている。回転軸４０の軸線Ｌは、第１軸受保持部１９、第２軸受保持部２１、シャフト挿通孔１７ａ、シャフト挿通孔１６ａ、第１吸入口２４、貫通孔２７、及び第２吸入口３２それぞれの中心軸線に一致している。このように、回転軸４０は、ハウジング１１に収容されている。なお、以下の説明では、回転軸４０の軸線Ｌが延びる方向である「回転軸４０の軸方向」を「スラスト方向」と記載し、「回転軸４０の径方向」を「ラジアル方向」と記載することもある。

電動モータ４１は、ステータ４２及びロータ４３を備えている。ステータ４２は、円筒状のステータコア４４と、ステータコア４４に巻回されるコイル４５と、を有している。ステータコア４４は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの内周面に固定されている。ロータ４３は、モータ室１８において、ステータコア４４の内側に配置されている。ロータ４３は、回転軸４０と一体的に回転する。ロータ４３は、回転軸４０に止着されたロータコア４３ａと、ロータコア４３ａに設けられた図示しない複数の永久磁石と、を有している。そして、図示しないインバータ装置によって制御された電力がコイル４５に供給されることによりロータ４３が回転し、回転軸４０がロータ４３と一体的に回転する。

遠心圧縮機１０は、インペラとしての第１インペラ５１及び第２インペラ５２を備えている。第１インペラ５１及び第２インペラ５２は、例えば、アルミニウム製である。なお、第１インペラ５１及び第２インペラ５２を形成するアルミニウム材料の剛性は、仕切壁１５を形成するアルミニウム材料の剛性よりも低い。第１インペラ５１及び第２インペラ５２は、回転軸４０の第１端部に連結されている。第２インペラ５２は、第１インペラ５１よりも回転軸４０の第１端部寄りに配置されている。第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２は、第１インペラ５１及び第２インペラ５２よりも回転軸４０の第２端部寄りに配置されている。

第１インペラ５１は、第１インペラ室２８に収容されている。第１インペラ５１は、円錐台形状である。第１インペラ５１は、回転軸４０の第１端部に連結されている。第２インペラ５２は、第２インペラ室３３に収容されている。第２インペラ５２は、円錐台形状である。第２インペラ５２は、回転軸４０の第１端部に連結されている。このように、回転軸４０、第１インペラ５１、及び第２インペラ５２は、ハウジング１１に収容されている。

第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２は、回転軸４０を回転可能に支持している。第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２は、回転軸４０の回転数が第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２により回転軸４０が浮上する浮上回転数に達するまでは、回転軸４０と接触した状態で回転軸４０を支持する。そして、回転軸４０の回転数が浮上回転数に達すると、回転軸４０と第１フォイル軸受２０との間、及び回転軸４０と第２フォイル軸受２２との間に生じる動圧によって、回転軸４０は、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２に対して浮上し、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２に対して非接触の状態で回転可能に支持される。したがって、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２は、回転軸４０をラジアル方向で回転可能に支持する空気動圧軸受である。

次に、第１フォイル軸受２０の具体的な構成について説明する。なお、第２フォイル軸受２２の構成は、第１フォイル軸受２０の構成と同じであるため、第２フォイル軸受２２の構成の詳細な説明を省略する。

図２及び図３に示すように、第１フォイル軸受２０は、軸受ハウジング７１、トップフォイル７２、及びバンプフォイル７３を有している。軸受ハウジング７１は、円筒状である。軸受ハウジング７１の内周面には、保持溝７１ａが形成されている。保持溝７１ａは、軸受ハウジング７１の軸方向に延びている。

保持溝７１ａは、軸受ハウジング７１の軸方向に延びる一対の側面７１ｂを有している。一対の側面７１ｂは、軸受ハウジング７１の内周面に連続している。一対の側面７１ｂは、互いに平行に延びている。保持溝７１ａは、軸受ハウジング７１の軸方向に延びる外側面７１ｃを有している。外側面７１ｃは、一対の側面７１ｂにおける軸受ハウジング７１の内周面とは反対側の縁部同士を接続している。

保持溝７１ａの軸方向の一端は、軸受ハウジング７１の軸方向の一端面に開口している。したがって、一対の側面７１ｂ及び外側面７１ｃは、軸受ハウジング７１の軸方向の一端面に連続している。保持溝７１ａの軸方向の他端は、軸受ハウジング７１の軸方向の他端面に開口しておらず、閉塞している。したがって、保持溝７１ａの軸方向の他端は、軸受ハウジング７１の径方向に延びて、軸受ハウジング７１の内周面に連続する段差面７１ｅになっている。一対の側面７１ｂ及び外側面７１ｃは、段差面７１ｅに連続している。

トップフォイル７２は、略円筒状である。トップフォイル７２は、例えば、ステンレス鋼製などの可撓性を有する帯状の金属板材を、長辺方向を周方向とし、短辺方向を軸方向として筒状に湾曲させることで形成されている。トップフォイル７２における周方向の一端部である固定端部７２ａは、トップフォイル７２の径方向外側へ折り曲げられている。トップフォイル７２における周方向の他端部である自由端部７２ｂは、固定端部７２ａの基端部に対して周方向で離間した状態で対向している。したがって、トップフォイル７２は、一部が切り欠かれた非環状である。

トップフォイル７２は、固定端部７２ａが保持溝７１ａに挿入された状態で、軸受ハウジング７１の内側に配置されている。したがって、トップフォイル７２の一部は、保持溝７１ａに挿入されている。トップフォイル７２は、固定端部７２ａが保持溝７１ａに挿入されることにより、固定端部７２ａが保持溝７１ａに保持された状態で、軸受ハウジング７１の内側に配置されている。固定端部７２ａの一部は、段差面７１ｅと軸受ハウジング７１の軸方向で重なっている。トップフォイル７２は、回転軸４０よりも径方向外側に配置されている。トップフォイル７２は、回転軸４０の回転時に回転軸４０を非接触の状態で回転可能に支持する。

バンプフォイル７３は、略円筒状である。バンプフォイル７３は、例えば、ステンレス鋼製などの可撓性を有する帯状の金属波板材を、長辺方向を周方向とし、短辺方向を軸方向として筒状に湾曲させることで形成されている。トップフォイル７２の厚みとバンプフォイル７３の厚みとは略同じである。バンプフォイル７３における周方向の一端部である固定端部７３ａは、バンプフォイル７３の径方向外側へ折り曲げられている。バンプフォイル７３における周方向の他端部である自由端部７３ｂは、固定端部７３ａの基端部に対して周方向で離間した状態で対向している。したがって、バンプフォイル７３は、固定端部７３ａと、自由端部７３ｂと、を有し、一部が切り欠かれた非環状である。

バンプフォイル７３は、固定端部７３ａが保持溝７１ａに挿入された状態で、軸受ハウジング７１の内側に配置されている。したがって、バンプフォイル７３の一部は、保持溝７１ａに挿入されている。バンプフォイル７３は、固定端部７３ａが保持溝７１ａに挿入されることにより、固定端部７３ａが保持溝７１ａに保持された状態で、軸受ハウジング７１の内側に配置されている。固定端部７３ａの一部は、段差面７１ｅと軸受ハウジング７１の軸方向で重なっている。バンプフォイル７３は、軸受ハウジング７１の内周面とトップフォイル７２との間に配置されている。したがって、バンプフォイル７３は、トップフォイル７２よりも径方向外側に配置されている。そして、バンプフォイル７３は、トップフォイル７２を弾性的に支持する。

バンプフォイル７３は、軸受ハウジング７１の内周面に接する谷部７３ｃを複数有している。各谷部７３ｃは、軸受ハウジング７１の内周面に沿って延びている。また、バンプフォイル７３は、トップフォイル７２の外面である外周面に接する山部７３ｆを複数有している。各山部７３ｆは、軸受ハウジング７１の内周面に対して離間する方向へ突出するとともにトップフォイル７２の外周面に向けて膨出するように弧状に湾曲している。バンプフォイル７３は、バンプフォイル７３の周方向に谷部７３ｃ及び山部７３ｆが交互に配列された波形状である。バンプフォイル７３の周方向は、軸受ハウジング７１の周方向に一致している。したがって、バンプフォイル７３は、谷部７３ｃと山部７３ｆとが、軸受ハウジング７１の周方向に固定端部７３ａから自由端部７３ｂに向かって交互に複数配列された構成である。

トップフォイル７２の軸方向の長さは、軸受ハウジング７１の軸方向の長さよりも短い。バンプフォイル７３の軸方向の長さは、トップフォイル７２の軸方向の長さよりも短い。トップフォイル７２における軸方向の一方側の端部は、バンプフォイル７３における軸方向の一方側の端部からはみ出している。したがって、トップフォイル７２における軸方向の一方側の端部は、バンプフォイル７３における軸方向の一方側の端部よりも軸受ハウジング７１の軸方向に延在して、バンプフォイル７３と軸受ハウジング７１の径方向で重ならない非重畳部７２ｄを備えている。

トップフォイル７２の固定端部７２ａにおけるトップフォイル７２の軸方向の一方の端縁には、切欠部７２ｃが形成されている。切欠部７２ｃは、トップフォイル７２の固定端部７２ａにおけるトップフォイル７２の軸方向の一方の端縁からトップフォイル７２の軸方向に延びる第１切欠縁７２１ｃと、第１切欠縁７２１ｃに連続するとともに第１切欠縁７２１ｃからトップフォイル７２の径方向外方へ延びる第２切欠縁７２２ｃと、を有している。第２切欠縁７２２ｃにおける第１切欠縁７２１ｃとは反対側の縁部は、固定端部７２ａにおけるトップフォイル７２の径方向外側の端縁に連続している。

トップフォイル７２の固定端部７２ａにおける第２切欠縁７２２ｃからトップフォイル７２の軸方向の他方側の端縁までの長さは、バンプフォイル７３の軸方向の長さと同じである。トップフォイル７２の固定端部７２ａにおける第２切欠縁７２２ｃからトップフォイル７２の軸方向の他方側の端縁までの長さは、バンプフォイル７３の固定端部７３ａにおけるバンプフォイル７３の軸方向の長さと同じである。

回転軸４０が回転していないとき、バンプフォイル７３の各谷部７３ｃは、軸受ハウジング７１の内周面に接触し、バンプフォイル７３の各山部７３ｆは、トップフォイル７２の外周面に接触している。そして、回転軸４０が回転すると、トップフォイル７２が径方向外側に向けて弾性変形して、回転軸４０とトップフォイル７２との間に空気が侵入して空気膜が形成され、動圧が生じる。これにより、回転軸４０は、空気膜を介してトップフォイル７２に対して非接触の状態で回転可能に支持される。

回転軸４０とトップフォイル７２との間の空気膜によって、トップフォイル７２が径方向外側に向けて弾性変形すると、トップフォイル７２の外周面に接触しているバンプフォイル７３の各山部７３ｆがトップフォイル７２によって押圧され、バンプフォイル７３がトップフォイル７２と共に径方向外側に弾性変形する。これにより、トップフォイル７２は、バンプフォイル７３によって弾性的に支持される。したがって、各山部７３ｆは、軸受ハウジング７１の径方向外側へのトップフォイル７２の変位に伴い弾性変形する。

図２及び図４に示すように、遠心圧縮機１０は、保持部材７４を備えている。保持部材７４は、本体部７４ａ、固定部７４ｂ、及び回り止め部７４ｃを有している。本体部７４ａは、円環状である。本体部７４ａの外径は、軸受ハウジング７１の内径よりも僅かに小さい。本体部７４ａの内径は、トップフォイル７２の外径よりも大きい。本体部７４ａの厚みは、トップフォイル７２の厚み、及びバンプフォイル７３の厚みよりも厚い。

図５に示すように、固定部７４ｂは、本体部７４ａの外周面から外方へ突出している。固定部７４ｂは、保持溝７１ａ内に配置されている。固定部７４ｂは、本体部７４ａの周方向の両側に位置する一対の接触面７４１ｂを有している。各接触面７４１ｂは、保持溝７１ａの各側面７１ｂにそれぞれ沿って延びている。固定部７４ｂは、各接触面７４１ｂが保持溝７１ａの各側面７１ｂに接触しており、保持溝７１ａに圧入された状態で、保持溝７１ａに固定されている。保持部材７４は、固定部７４ｂが保持溝７１ａに圧入されて固定されることにより、軸受ハウジング７１の内側に配置されている。

図２及び図４に示すように、保持部材７４が軸受ハウジング７１の内側に配置されている状態において、本体部７４ａの外周面は、軸受ハウジング７１の内周面における軸受ハウジング７１の軸方向の一方側の開口端部に接触している。本体部７４ａは、軸受ハウジング７１における軸方向の一方側の開口部に配置されている。そして、本体部７４ａの一部は、軸受ハウジング７１の軸方向から見たときに、軸受ハウジング７１の内周面において、全ての山部７３ｆに対応する位置に設けられている。したがって、本体部７４ａは、軸受ハウジング７１の内周面から径方向内側に突出した突起である。突起は環状であり、軸受ハウジング７１の内周面の全周に設けられている。本体部７４ａの一部は、軸受ハウジング７１の軸方向から見たときに、軸受ハウジング７１の内周面において、バンプフォイル７３の自由端部７３ｂ側に位置する山部７３ｆに対応する位置に設けられている。

本体部７４ａの内周面は、軸受ハウジング７１の径方向外側へのトップフォイル７２の変位時に、トップフォイル７２の外周面に当接することにより、バンプフォイル７３の弾性域から塑性域への変形を規制する当接面７４ｄになっている。したがって、本体部７４ａは、当接面７４ｄを有している。当接面７４ｄは、トップフォイル７２の変位時の形状に沿うように円弧状になっている。

図５に示すように、本体部７４ａの一部分は、切欠部７２ｃの第１切欠縁７２１ｃに対して、トップフォイル７２の径方向外側を通過している。また、本体部７４ａの大部分は、トップフォイル７２の外周面におけるトップフォイル７２の軸方向の一方側の端部に対して、トップフォイル７２の径方向外側を通過している。また、本体部７４ａの一部分は、軸受ハウジング７１の軸方向から見たときに、切欠部７２ｃの第２切欠縁７２２ｃ、及びバンプフォイル７３の固定端部７３ａと軸受ハウジング７１の軸方向で重なっている。したがって、本体部７４ａの一部分は、トップフォイル７２の一部、及びバンプフォイル７３の一部と軸受ハウジング７１の軸方向で重なっている。本体部７４ａは、バンプフォイル７３に対して軸方向に隣り合って設けられている。本体部７４ａは、トップフォイル７２の非重畳部７２ｄの外面である外周面と軸受ハウジング７１の内周面との間に設けられている。

図２に示すように、回り止め部７４ｃは、固定部７４ｂから保持部材７４の軸方向に延在する細長四角柱状である。したがって、回り止め部７４ｃは、固定部７４ｂを介して本体部７４ａに一体的に設けられている。回り止め部７４ｃは、本体部７４ａの周方向の両側に位置する一対の挟持面７４１ｃを有している。一対の挟持面７４１ｃ同士の間の幅は、一対の接触面７４１ｂ同士の間の幅よりも小さい。一対の挟持面７４１ｃの一方と一対の接触面７４１ｂの一方とは、同一面上に位置している。

図６に示すように、各挟持面７４１ｃは、保持溝７１ａの各側面７１ｂにそれぞれ沿って延びている。回り止め部７４ｃは、一対の挟持面７４１ｃの一方が保持溝７１ａの一対の側面７１ｂの一方に接触しており、一対の挟持面７４１ｃの他方がトップフォイル７２の固定端部７２ａに接触した状態で、保持溝７１ａに挿入されている。そして、回り止め部７４ｃは、保持溝７１ａに挿入されて、トップフォイル７２の固定端部７２ａ、及びバンプフォイル７３の固定端部７３ａを、保持溝７１ａの一対の側面７１ｂの他方と協働して挟み込んでいる。したがって、回り止め部７４ｃは、保持溝７１ａに挿入されて、トップフォイル７２の一部、及びバンプフォイル７３の一部を保持溝７１ａの側面７１ｂと協働して挟み込む。よって、遠心圧縮機１０は、本体部７４ａに一体的に設けられる回り止め部７４ｃをさらに備えている。

図７に示すように、第１フォイル軸受２０の軸受ハウジング７１の内側に配置される保持部材７４は、軸受ハウジング７１の内側において、電動モータ４１とは反対側に位置している。したがって、第１フォイル軸受２０の軸受ハウジング７１の内周面から突出する保持部材７４の本体部７４ａは、軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１とは反対側に位置する部位から突出している。

図８に示すように、第２フォイル軸受２２の軸受ハウジング７１の内側に配置される保持部材７４は、軸受ハウジング７１の内側において、電動モータ４１とは反対側に位置している。したがって、第２フォイル軸受２２の軸受ハウジング７１の内周面から突出する保持部材７４の本体部７４ａは、軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１とは反対側に位置する部位から突出している。

よって、保持部材７４の本体部７４ａは、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２それぞれの軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１とは反対側に位置する部位から突出している。

保持部材７４の本体部７４ａにおける軸受ハウジング７１の内周面からの突出量は、各山部７３ｆの弾性域から塑性域への変形が規制可能な突出量に設定されている。したがって、保持部材７４の本体部７４ａは、各山部７３ｆの弾性域から塑性域への変形を規制する。保持部材７４の本体部７４ａにおける軸受ハウジング７１の内周面からの突出量は、バンプフォイル７３の板厚Ｔ１よりも大きくなっている。バンプフォイル７３は、例えば、本体部７４ａが無い場合、弾性域から塑性域まで変形可能なばね定数に設定されている。

図１に示すように、遠心圧縮機１０は、回転軸４０に設けられた円板状の支持プレート７５を備えている。支持プレート７５は、回転軸４０の外周面から突出している。支持プレート７５は、回転軸４０の外周面に圧入されている。支持プレート７５は、回転軸４０と一体的に回転する。支持プレート７５は、スラスト軸受収容室２５に配置されている。

第１中間ハウジング１６と支持プレート７５との間、及び第２中間ハウジング１７と支持プレート７５との間には、スラスト軸受８０がそれぞれ配置されている。両スラスト軸受８０は、回転軸４０の回転に伴って支持プレート７５が回転すると、支持プレート７５と両スラスト軸受８０との間に動圧が生じる。これにより、両スラスト軸受８０によって、支持プレート７５が両スラスト軸受８０に対して浮上し、両スラスト軸受８０に対して非接触の状態で回転可能に支持される。したがって、両スラスト軸受８０は、回転軸４０をスラスト方向で回転可能に支持する空気動圧軸受である。

遠心圧縮機１０において、空気は吸入孔１２ｈからモータ室１８に吸入される。モータ室１８に吸入された空気は、各連通孔２３、スラスト軸受収容室２５、各連通孔１６ｂ、及び第２室形成凹部１６ｃの内側を通過して、第１吸入口２４に吸入される。第１吸入口２４に吸入された空気は、第１インペラ５１の遠心作用によって昇圧され、第１インペラ室２８から第１ディフューザ流路３０に送り込まれて、第１ディフューザ流路３０にてさらに昇圧される。そして、第１ディフューザ流路３０を通過した空気は、第１吐出室２９に吐出される。

第１吐出室２９に吐出された空気は、第１吐出室２９から図示しない通路を介して第２吸入口３２に吸入される。第２吸入口３２に吸入された空気は、第２インペラ５２の遠心作用によって昇圧され、第２インペラ室３３から第２ディフューザ流路３５に送り込まれて、第２ディフューザ流路３５にてさらに昇圧される。そして、第２ディフューザ流路３５を通過した空気は、第２吐出室３４に吐出される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
例えば、回転軸４０の振動に伴い、トップフォイル７２が軸受ハウジング７１の径方向外側へ変位して、トップフォイル７２の外周面に接触しているバンプフォイル７３の各山部７３ｆがトップフォイル７２によって過剰に押圧される場合がある。このとき、保持部材７４の本体部７４ａの当接面７４ｄが、トップフォイル７２の外周面に当接することにより、バンプフォイル７３の各山部７３ｆの弾性域から塑性域への変形が規制される。このように、例えば、回転軸４０の振動に伴い、トップフォイル７２が軸受ハウジング７１の径方向外側へ変位しても、保持部材７４の本体部７４ａの当接面７４ｄが、トップフォイル７２の外周面に当接することにより、バンプフォイル７３の各山部７３ｆの弾性域から塑性域への変形が規制される。

また、例えば、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が軸受ハウジング７１の軸方向の一方側の開口部に向けて移動しても、トップフォイル７２の第２切欠縁７２２ｃ、及びバンプフォイル７３の固定端部７３ａが本体部７４ａの一部分に当接する。これにより、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が軸受ハウジング７１の軸方向の一方側の開口部から抜けてしまうことが防止されている。

さらに、例えば、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が軸受ハウジング７１の軸方向の他方側の開口部に向けて移動しても、トップフォイル７２の固定端部７２ａ、及びバンプフォイル７３の固定端部７３ａが段差面７１ｅに当接する。これにより、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が軸受ハウジング７１の軸方向の他方側の開口部から抜けてしまうことが防止されている。

例えば、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が、軸受ハウジング７１の周方向へ移動しようとする場合がある。この場合であっても、トップフォイル７２の固定端部７２ａ、及びバンプフォイル７３の固定端部７３ａが、保持溝７１ａの側面７１ｂと回り止め部７４ｃとによって挟み込まれているため、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が、軸受ハウジング７１の周方向に移動してしまうことが抑えられている。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）例えば、回転軸４０の振動に伴い、トップフォイル７２が軸受ハウジング７１の径方向外側へ変位しても、保持部材７４の本体部７４ａの当接面７４ｄが、トップフォイル７２の外周面に当接することにより、バンプフォイル７３の弾性域から塑性域への変形が規制される。したがって、バンプフォイル７３が塑性変形してしまうことを抑制することができるため、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２によって回転軸４０を回転可能に支持することができなくなってしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機１０の信頼性を向上させることができる。

（２）本体部７４ａは、トップフォイル７２の非重畳部７２ｄの外周面と軸受ハウジング７１の内周面との間に設けられている。このような構成は、軸受ハウジング７１の内周面から径方向内側に突出する突起である本体部７４ａの配置位置として好適である。

（３）保持部材７４の本体部７４ａは、軸受ハウジング７１の開口部に配置されており、本体部７４ａの一部分が、トップフォイル７２の一部、及びバンプフォイル７３の一部と軸受ハウジング７１の軸方向で重なっている。これによれば、例えば、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が軸受ハウジング７１の開口部に向けて移動しても、トップフォイル７２の一部、及びバンプフォイル７３の一部が本体部７４ａの一部分に当接する。よって、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が軸受ハウジング７１から抜けてしまうことを、本体部７４ａによって防止することができる。したがって、バンプフォイル７３の弾性域から塑性域への変形を規制する保持部材７４の本体部７４ａを、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が軸受ハウジング７１から抜けてしまうことを防止するための抜け止めとしても機能させることができる。そして、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が軸受ハウジング７１から抜けてしまうことを、保持部材７４の本体部７４ａによって防止することができるため、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２によって回転軸４０を安定的に回転可能に支持することができ、遠心圧縮機１０の信頼性をさらに向上させることができる。

（４）遠心圧縮機１０は、保持部材７４の本体部７４ａに一体的に設けられるとともに、保持溝７１ａに挿入されて、トップフォイル７２の一部、及びバンプフォイル７３の一部を保持溝７１ａの側面７１ｂと協働して挟み込む回り止め部７４ｃをさらに備えている。これによれば、例えば、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が、軸受ハウジング７１の周方向へ移動しようとしても、トップフォイル７２の一部、及びバンプフォイル７３の一部が、保持溝７１ａの側面７１ｂと回り止め部７４ｃとによって挟み込まれている。このため、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が、軸受ハウジング７１の周方向に移動してしまうことを抑えることができる。したがって、保持部材７４の本体部７４ａとは別部材の回り止め部を別途用意する必要が無いため、構成を簡素化することができる。そして、回り止め部７４ｃによって、トップフォイル７２及びバンプフォイル７３が、軸受ハウジング７１の周方向に移動してしまうことを抑えることができるため、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２によって回転軸４０を安定的に回転可能に支持することができ、遠心圧縮機１０の信頼性をさらに向上させることができる。

（５）例えば、回転軸４０の振れが生じた場合、回転軸４０の振れ幅は、軸受ハウジング７１の内側においては、電動モータ４１から遠い部分ほど大きくなる。したがって、回転軸４０の振れが生じた場合、バンプフォイル７３における電動モータ４１から遠い部分に位置する部位の変形量が大きくなり易い。このとき、軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１とは反対側に位置する部位から保持部材７４の本体部７４ａが突出している。このため、バンプフォイル７３における電動モータ４１から遠い部分に位置する部位の弾性域から塑性域への変形を、保持部材７４の本体部７４ａによって規制し易くなる。したがって、バンプフォイル７３が塑性変形してしまうことを抑制することができるため、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２によって回転軸４０を回転可能に支持することができなくなってしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機１０の信頼性を向上させることができる。

（６）保持部材７４の本体部７４ａは、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２それぞれの軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１とは反対側に位置する部位から突出している。これによれば、例えば、回転軸４０の振れが生じた場合であっても、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２それぞれのバンプフォイル７３における電動モータ４１から遠い部分に位置する部位の弾性域から塑性域への変形を、保持部材７４の本体部７４ａによって規制し易くなる。したがって、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２によって回転軸４０を安定的に回転可能に支持することができるため、遠心圧縮機１０の信頼性をさらに向上させることができる。

（７）保持部材７４の本体部７４ａの一部が、軸受ハウジング７１の内周面において、各山部７３ｆに対応する位置に設けられている。これによれば、例えば、本体部７４ａが、軸受ハウジング７１の内周面において、各山部７３ｆに対応する位置に設けられておらず、各谷部７３ｃに対応する位置に設けられている場合に比べると、バンプフォイル７３の弾性域から塑性域への変形を規制し易くすることができる。

（８）バンプフォイル７３は、各山部７３ｆがトップフォイル７２によって押圧されると、各山部７３ｆが変形し、固定端部７３ａを始点として軸受ハウジング７１の周方向へスライドしながら変形していく。したがって、自由端部７３ｂ側に位置する山部７３ｆほど、変形が起こり易くなっている。ここで、軸受ハウジング７１の内周面において、バンプフォイル７３の自由端部７３ｂ側に位置する山部７３ｆに対応する位置に保持部材７４の本体部７４ａの一部が設けられている。このため、例えば、回転軸４０の振動に伴い、トップフォイル７２が軸受ハウジング７１の径方向外側へ変位しても、変形が起こり易い自由端部７３ｂ側に位置する山部７３ｆの弾性域から塑性域への変形を、保持部材７４の本体部７４ａによって規制し易くすることができる。したがって、バンプフォイル７３が塑性変形してしまうことを抑制することができるため、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２によって回転軸４０を回転可能に支持することができなくなってしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機１０の信頼性を向上させることができる。

（９）保持部材７４の本体部７４ａは、環状であり、本体部７４ａは、軸受ハウジング７１の内周面の全周に設けられている。これによれば、保持部材７４の本体部７４ａによって、全ての山部７３ｆの弾性域から塑性域への変形を規制することができるため、バンプフォイル７３が塑性変形してしまうことを抑制し易くすることができる。したがって、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２によって回転軸４０を回転可能に支持することができなくなってしまうことをさらに抑制し易くすることができるため、遠心圧縮機１０の信頼性をさらに向上させることができる。

（１０）保持部材７４の本体部７４ａによって、バンプフォイル７３の塑性変形を抑制することができるため、例えば、回転軸４０の振れが生じたり、遠心圧縮機１０自体が振動したりしても、第１インペラ５１及び第２インペラ５２の移動量を抑えることができる。したがって、第１インペラ５１の外周がハウジング１１に衝突したり、第２インペラ５２の外周がハウジング１１に衝突したりすることを回避するために、第１インペラ５１とハウジング１１との間のチップクリアランス、及び第２インペラ５２とハウジング１１との間のチップクリアランスを、ある程度確保しておく必要が無い。よって、遠心圧縮機１０の圧縮効率の低下を抑えることができる。

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９に示すように、軸受ハウジング７１の内周面の一部から径方向内側に突起８１が突出していてもよい。軸受ハウジング７１の内周面には、突起８１が複数突出している。各突起８１は、軸受ハウジング７１における軸方向の一方側の開口部に配置されている。各突起８１は、軸受ハウジング７１の軸方向から見たときに、軸受ハウジング７１の内周面における山部７３ｆに対応する位置に設けられている。各突起８１は、バンプフォイル７３に対して軸方向に隣り合って設けられている。本体部７４ａは、トップフォイル７２の非重畳部７２ｄの外周面と軸受ハウジング７１の内周面との間に設けられている。

図９に示す実施形態では、軸受ハウジング７１の内周面から突起８１が３つ突出している。したがって、図９に示す実施形態では、突起８１は、軸受ハウジング７１の内周面の一部から周方向に間隔をあけて複数設けられている。各突起８１の突出方向の端面は、軸受ハウジング７１の径方向外側へのトップフォイル７２の変位時に、トップフォイル７２の外周面に当接することにより、バンプフォイル７３の弾性域から塑性域への変形を規制する当接面８１ｄになっている。したがって、各突起８１は、当接面８１ｄを有している。各突起８１の当接面８１ｄは、トップフォイル７２の変位時の形状に沿うように円弧状になっている。各突起８１における軸受ハウジング７１の周方向の幅Ｈ１は、各山部７３ｆにおける軸受ハウジング７１の周方向の幅Ｈ２よりも広い。

これによれば、例えば、各突起８１における軸受ハウジング７１の周方向の幅Ｈ１が、各山部７３ｆにおける軸受ハウジング７１の周方向の幅Ｈ２よりも狭い場合に比べると、各突起８１の剛性を高くすることができるため、各突起８１によって、各山部７３ｆの弾性域から塑性域への変形を規制し易くすることができる。したがって、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２によって回転軸４０を安定的に回転可能に支持することができるため、遠心圧縮機１０の信頼性をさらに向上させることができる。

○ 図１０に示すように、突起８１Ａが、軸受ハウジング７１の開口部に配置されておらず、突起８１Ａが、トップフォイル７２の一部、及びバンプフォイル７３の一部と軸受ハウジング７１の軸方向で重なっていなくてもよい。そして、例えば、軸受ハウジング７１の内周面と山部７３ｆとの間に突起８１Ａが設けられていてもよい。この場合、突起８１Ａは、バンプフォイル７３に対して軸方向に隣り合っていない。このように、突起８１Ａが、バンプフォイル７３に対して軸方向に隣り合って設けられておらず、突起８１Ａが、トップフォイル７２の非重畳部７２ｄの外周面と軸受ハウジング７１の内周面との間に設けられていなくてもよい。各突起８１Ａの突出方向の端面は、軸受ハウジング７１の径方向外側へのトップフォイル７２の変位時に、バンプフォイル７３の外面である外周面に当接することにより、バンプフォイル７３の弾性域から塑性域への変形を規制する当接面８１Ｄになっている。したがって、突起８１Ａは、当接面８１Ｄを有している。

例えば、回転軸４０の振動に伴い、トップフォイル７２が軸受ハウジング７１の径方向外側へ変位して、トップフォイル７２の外周面に接触しているバンプフォイル７３の各山部７３ｆがトップフォイル７２によって過剰に押圧される場合がある。このとき、突起８１Ａの当接面８１Ｄが、バンプフォイル７３の外周面に当接することにより、バンプフォイル７３の弾性域から塑性域への変形が規制される。

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、回り止め部７４ｃを備えていない構成であってもよい。
○ 実施形態において、保持部材７４の本体部７４ａが、軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１とは反対側に位置する部位から突出しておらず、軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１側に位置する部位から突出していてもよい。

○ 実施形態において、保持部材７４の本体部７４ａが、軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１とは反対側に位置する部位から突出しており、さらに加えて、軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１側に位置する部位からも保持部材７４の本体部７４ａが突出していてもよい。

○ 実施形態において、例えば、第１フォイル軸受２０及び第２フォイル軸受２２の一方の軸受ハウジング７１の内周面から突出する保持部材７４の本体部７４ａについては、軸受ハウジング７１の内周面における電動モータ４１側に位置する部位から突出していてもよい。

○ 実施形態において、軸受ハウジング７１の軸方向から見たときに、軸受ハウジング７１の内周面において、バンプフォイル７３の自由端部７３ｂ側に位置する山部７３ｆに対応する位置から保持部材７４の本体部７４ａが突出していなくてもよい。

○ 実施形態において、軸受ハウジング７１の内周面から、保持部材７４の本体部７４ａに相当する環状の突起が一体形成されていてもよい。要は、遠心圧縮機１０は、軸受ハウジング７１とは別部材である保持部材７４の本体部７４ａを、環状の突起として機能させるために、別途備える構成でなくてもよい。

○ 実施形態において、バンプフォイル７３は、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、遠心圧縮機１０は、弧状に湾曲する板状のバンプフォイル７３が、軸受ハウジング７１の内周面に対して、軸受ハウジング７１の周方向に複数並んで配置されている構成であってもよい。

○ 実施形態において、軸受ハウジング７１の内周面とトップフォイル７２との間に、バンプフォイル７３が、軸受ハウジング７１の軸方向に、例えば、２つ並んで配置されていてもよい。そして、軸受ハウジング７１の軸方向で隣り合うバンプフォイル７３同士が軸受ハウジング７１の軸方向で離間していてもよい。この場合、トップフォイル７２における２つのバンプフォイル７３の間と軸受ハウジング７１の径方向で重なる部位は、バンプフォイル７３よりも軸受ハウジング７１の軸方向に延在して、バンプフォイル７３と軸受ハウジング７１の径方向で重ならない非重畳部である。そして、軸受ハウジング７１の内周面から径方向内側に突出する突起が、非重畳部の外周面と軸受ハウジング７１の内周面との間に設けられていてもよい。

○ 実施形態において、軸受ハウジング７１の内周面から径方向内側に突出する突起が、軸受ハウジング７１の内周面において、各山部７３ｆに対応する位置に設けられておらず、各谷部７３ｃに対応する位置に設けられていてもよい。

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、例えば、第２インペラ５２を備えていない構成であってもよい。
○ 実施形態において、第１インペラ５１及び第２インペラ５２が圧縮する流体としては、空気に限らない。したがって、遠心圧縮機１０の適用対象及び圧縮対象の流体は任意である。例えば、遠心圧縮機１０は空調装置に用いられていてもよく、圧縮対象の流体は冷媒であってもよい。また、遠心圧縮機１０の搭載対象は、車両に限られず任意である。

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、２０…フォイル軸受としての第１フォイル軸受、２２…フォイル軸受としての第２フォイル軸受、２８…インペラ室としての第１インペラ室、３３…インペラ室としての第２インペラ室、４０…回転軸、４１…電動モータ、５１…インペラとしての第１インペラ、５２…インペラとしての第２インペラ、７１…軸受ハウジング、７１ａ…保持溝、７１ｂ…側面、７２…トップフォイル、７２ｄ…非重畳部、７３…バンプフォイル、７３ａ…固定端部、７３ｂ…自由端部、７３ｃ…谷部、７３ｆ…山部、７４ａ…突起である本体部、７４ｃ…回り止め部、７４ｄ，８１ｄ，８１Ｄ…当接面、８１，８１Ａ…突起。

Claims (10)

1. 回転軸と、
   前記回転軸と一体的に回転することによって流体を圧縮するインペラと、
   前記回転軸及び前記インペラが収容されたハウジングと、
   前記ハウジング内に配置されるとともに前記回転軸を回転可能に支持するフォイル軸受と、を備え、
   前記フォイル軸受は、
   筒状の軸受ハウジングと、
   前記軸受ハウジングの内周面と前記回転軸との間に配置されるトップフォイルと、
   前記軸受ハウジングの内周面と前記トップフォイルとの間に配置され、前記トップフォイルを弾性的に支持するバンプフォイルと、を有する遠心圧縮機であって、
   前記軸受ハウジングは、前記軸受ハウジングの内周面から径方向内側に突出した突起を備え、
   前記突起は、前記軸受ハウジングの径方向外側への前記トップフォイルの変位時に、前記トップフォイルの外面に当接することにより、前記バンプフォイルの弾性域から塑性域への変形を規制する当接面を有することを特徴とする遠心圧縮機。
2. 前記トップフォイルは、前記バンプフォイルよりも前記軸受ハウジングの軸方向に延在して、前記バンプフォイルと前記軸受ハウジングの径方向で重ならない非重畳部を備え、
   前記突起は、前記バンプフォイルに対して前記軸方向に隣り合って設けられるとともに、前記非重畳部の外面と前記軸受ハウジングの内周面との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。
3. 前記突起は、前記軸受ハウジングの開口部に配置されており、
   前記突起の一部分が、前記トップフォイルの一部、及び前記バンプフォイルの一部と前記軸受ハウジングの軸方向で重なっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心圧縮機。
4. 前記軸受ハウジングの内周面には、保持溝が形成されており、
   前記トップフォイルの一部、及び前記バンプフォイルの一部は、前記保持溝に挿入されており、
   前記突起に一体的に設けられるとともに、前記保持溝に挿入されて、前記トップフォイルの一部、及び前記バンプフォイルの一部を前記保持溝の側面と協働して挟み込む回り止め部をさらに備え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遠心圧縮機。
5. 前記回転軸を回転させる電動モータを備え、
   前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面における前記電動モータとは反対側に位置する部位から突出していることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
6. 前記フォイル軸受は、前記回転軸の軸方向で前記電動モータを挟む位置にそれぞれ配置される第１フォイル軸受及び第２フォイル軸受を含み、
   前記突起は、前記第１フォイル軸受及び前記第２フォイル軸受それぞれの前記軸受ハウジングの内周面における前記電動モータとは反対側に位置する部位から突出していることを特徴とする請求項５に記載の遠心圧縮機。
7. 前記バンプフォイルは、筒状であり、
   前記バンプフォイルは、
   前記軸受ハウジングの内周面に接する谷部と、
   前記トップフォイルの外周面に接して、前記軸受ハウジングの径方向外側への前記トップフォイルの変位に伴い弾性変形する山部と、を有し、
   前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面において、前記山部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
8. 前記バンプフォイルは、
   前記バンプフォイルにおける周方向の一端部である固定端部と、
   前記バンプフォイルにおける周方向の他端部である自由端部と、を有し、
   前記谷部と前記山部とは、前記軸受ハウジングの周方向に前記固定端部から前記自由端部に向かって交互に複数配列され、
   前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面において、前記自由端部側に位置する前記山部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の遠心圧縮機。
9. 前記突起は、環状であり、
   前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面の全周に設けられていることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
10. 前記谷部と前記山部とは、前記軸受ハウジングの周方向に交互に複数配列され、
    前記突起は、前記軸受ハウジングの内周面の一部から周方向に間隔をあけて複数設けられ、
    前記突起における前記軸受ハウジングの周方向の幅は、前記山部における前記軸受ハウジングの周方向の幅よりも広いことを特徴とする請求項７に記載の遠心圧縮機。