WO2019004278A1 - ラジアルフォイル軸受 - Google Patents

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WO2019004278A1
WO2019004278A1 PCT/JP2018/024343 JP2018024343W WO2019004278A1 WO 2019004278 A1 WO2019004278 A1 WO 2019004278A1 JP 2018024343 W JP2018024343 W JP 2018024343W WO 2019004278 A1 WO2019004278 A1 WO 2019004278A1
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WO
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foil
notch
insertion hole
radial
engagement member
Prior art date
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PCT/JP2018/024343
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English (en)
French (fr)
Inventor
直陸 大森
Original Assignee
株式会社Ihi
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Publication date
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Priority to CA3068571A priority patent/CA3068571A1/en
Priority to CN201880043440.1A priority patent/CN110799764B/zh
Priority to JP2019526976A priority patent/JP6806251B2/ja
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/024—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. radial foil bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/02—Assembling sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C2226/50—Positive connections
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    • F16C2226/76—Positive connections with complementary interlocking parts with tongue and groove or key and slot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/02—Sliding-contact bearings

Definitions

  • radial foil bearings that are used around a rotating shaft are known as bearings for high-speed rotating bodies.
  • a radial foil bearing a thin plate top foil forming a bearing surface, a back foil resiliently supporting the top foil, and a cylindrical housing accommodating the top foil and the back foil are provided.
  • the configuration provided is well known.
  • a back foil of the radial foil bearing for example, a bump foil obtained by forming a thin plate into a corrugated plate shape is used.
  • welding spot welding
  • the use of welding may deform the back foil and the bearing housing.
  • distortion occurs in the top foil, which affects the load capacity and dynamic characteristics (stiffness and damping performance) of the bearing, and there is a possibility that sufficient support capacity can not be obtained.
  • engaging convex portions are provided on both axial end portions of the inner peripheral surface of the housing, and engaging notches are formed on both peripheral edge portions of the back foil. The back foil is prevented from dropping out of the housing by engaging the mating projection and the engagement notch.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-100885 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-20463 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-37857 Japanese Patent Publication No. 2010-529390
  • the back foil is pressed from above (from the inside in the radial direction) by the top foil when the rotation shaft is inserted into the housing.
  • the pressing force is weak, and the engagement notch of the back foil may be disengaged from the engagement convex portion of the housing.
  • This indication is made in view of the above-mentioned problem, and aims at controlling drop-off from the housing of back foil.
  • a radial foil bearing includes: a housing having an insertion hole; and a notch at an end edge in an axial direction which is disposed on an inner peripheral surface of the insertion hole and extends the insertion hole. And an engaging member attached to the housing in a state of passing through the notch, and extending outside the formation range of the notch in the circumferential direction of the insertion hole on the inner peripheral side of the back foil And.
  • the engagement member may extend on both sides in the circumferential direction on the inner peripheral side of the back foil than the formation range of the notch.
  • the radial foil bearing according to the aspect of the present disclosure includes an intermediate foil supported by the back foil and provided with a second notch at an end edge in the axial direction, and the engagement member includes the notch and the first foil. It may be attached to the housing in a state where it passes through the second notch, and may extend to the outside of the formation range of the second notch in the circumferential direction of the insertion hole on the inner peripheral side of the intermediate foil.
  • an engagement groove extending radially outward from an inner peripheral edge of the insertion hole is provided on an end face in the axial direction of the housing.
  • the member may be in contact with the inner surface of the engagement groove.
  • the engagement member may be in contact with the inner surface of the engagement groove in a stored state.
  • a lid may be provided that is attached to the axial end face of the housing and covers the engagement groove that accommodates the engagement member.
  • detachment of the back foil from the bearing housing can be suppressed.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a turbomachine to which a radial foil bearing of the present disclosure is applied.
  • FIG. 1 is a front view of a radial foil bearing of the present disclosure. It is a front view which shows the state which attached the cover to the radial foil bearing of this indication.
  • It is the schematic diagram which expand
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a turbomachine to which the radial foil bearing of the present disclosure is applied.
  • reference numeral 1 is a rotating shaft
  • 2 is an impeller provided at one end of the rotating shaft in the axial direction
  • 3 is a radial foil bearing according to the present disclosure.
  • a radial foil bearing 3 is provided on the rotating shaft 1 so as to surround it. That is, the rotating shaft 1 is inserted into the radial foil bearing 3.
  • a thrust collar 4 is provided between the impeller 2 of the rotating shaft 1 and the radial foil bearing 3.
  • Thrust bearings 5 are disposed (inserted) on both axial sides of the thrust collar 4.
  • the impeller 2 is disposed in the housing 6 on the stationary side, and a tip clearance 7 is provided between the impeller 2 and the housing 6.
  • FIG. 2 is a front view showing a radial foil bearing 3 of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a front view showing a state in which the lid 50 is attached to the radial foil bearing 3 of the present disclosure.
  • the radial foil bearing 3 is a bearing which is provided so as to surround the rotating shaft 1 and supports the rotating shaft 1.
  • the radial foil bearing 3 comprises a top foil 9, an intermediate foil 10, a back foil 11, and a bearing housing 12 (housing).
  • the bearing housing 12 has an insertion hole 12 a through which the rotating shaft 1 is inserted.
  • the bearing housing 12 in which the penetration hole 12a of this indication was formed becomes cylindrical shape.
  • the positional relationship of each member may be described on the basis of the insertion hole 12a.
  • the “axial direction” refers to the direction in which the insertion hole 12 a extends (the direction in which the rotation shaft 1 is inserted).
  • the “radial direction” refers to the radial direction of the insertion hole 12a (ie, the direction orthogonal to the central axis of the insertion hole 12a (see the symbol O in FIGS. 2 and 3)).
  • the “circumferential direction” refers to the circumferential direction along the inner peripheral surface of the insertion hole 12a (that is, the direction around the central axis of the insertion hole 12a).
  • the bearing housing 12 is a cylindrical member which constitutes the outermost part of the radial foil bearing 3 in the radial direction.
  • the back foil 11, the intermediate foil 10, and the top foil 9 are accommodated in the insertion hole 12 a of the bearing housing 12. Specifically, the back foil 11 is supported on the inner circumferential surface of the insertion hole 12 a, the intermediate foil 10 is supported on the back foil 11, and the top foil 9 is supported on the intermediate foil 10.
  • the bearing housing 12 of the present disclosure is a cylindrical member provided with the insertion hole 12 a. However, as long as it has the insertion hole 12a, the bearing housing 12 may be a member other than cylindrical (for example, a prismatic member).
  • FIG. 4 is the schematic diagram which expand
  • the top foil 9 is a substantially rectangular metal foil whose long side is in the circumferential direction and whose short side is in the axial direction.
  • the top foil 9 is cylindrically wound and disposed so as to face the outer peripheral surface of the rotating shaft 1.
  • one convex portion 21a protruding to one side in the long side direction and both short side directions of the convex portion 21a.
  • a first concavo-convex portion 23a having the two concave portions 22a formed is formed. That is, one short side in the long side direction of the top foil 9 is provided with one convex portion 21 a protruding in the long side direction and a step difference extending on both sides in the short side direction of the convex portion 21 a.
  • the short side located on the other short side opposite to the one short side of the top foil 9 is formed on the other short side opposite to the one short side of the top foil 9 (the short side located on the other side in the long side direction), two convex portions 21 b separated in the short side direction, and the two A second concavo-convex portion 23 b having one concave portion 22 b located between the convex portions 21 b is formed.
  • the short side located on the other side in the long side direction of the top foil 9 is provided with a recess 22 b recessed to the one side in the long side direction and a step located on both sides in the short side direction of the recess 22 b.
  • the recess 22 b of the second uneven portion 23 b is formed to correspond to the protrusion 21 a of the first uneven portion 23 a. Further, the recess 22 a of the first uneven portion 23 a is formed corresponding to the protrusion 21 b of the second uneven portion 23 b. That is, the minimum value of the distance in the short side direction of the recess 22 b is larger than the maximum value of the width in the short side direction of the protrusion 21 a.
  • the interval (depression depth) in the long side direction of the recess 22 b of the present disclosure and the interval (length) in the long side direction of the protrusion 21 a are constant in the long side direction.
  • the convex part 21 a passes through the inside of the concavities 22 b of the second concavo-convex part 23 b Is formed.
  • the concave portions 22a of the first uneven portion 23a are formed such that the convex portions 21b pass through the concave portions 22a.
  • the convex portions 21a, 21b having passed through the concave portions 22b, 22a are respectively drawn out to the bearing housing 12 side (radially outer side) as shown in FIG. That is, when the top foil 9 disposed on the inner peripheral side (that is, the inner side in the radial direction) of the insertion hole 12a is viewed from the axial direction, the convex portion 21a and the convex portion 21b intersect. Moreover, the convex part 21a of the top foil 9 is located between the two convex parts 21b in an axial direction. On the bearing housing 12 side, a first groove 13 is formed on the inner peripheral surface of the insertion hole 12a so as to be continuous with one end surface 12b in the axial direction and the other end surface 12b.
  • FIG. 5 is a schematic view of the main part of the first groove 13 of the bearing housing 12 of the present disclosure, where (a) is an exploded perspective view, (b) is a plan view, and (c) is a cross-sectional view.
  • second grooves 14 communicating with both ends of the first groove 13 are formed in the bearing housing 12 respectively.
  • the second grooves 14 are respectively formed on both end faces 12 b in the axial direction of the bearing housing 12 and extend radially outward from the inner peripheral edge of the bearing housing 12.
  • Third grooves 15 are formed in each of the first grooves 13 on the inner surfaces facing each other in the circumferential direction.
  • the third groove 15 is formed over the entire length of the first groove 13.
  • the cross-sectional shape of the third groove 15 is U-shaped (semicircular arc shape).
  • the third groove 15 is formed at an opening end of the first groove 13 in the radial direction, that is, at a position (radially outside) deeper than the inner peripheral surface (insertion hole 12 a) of the bearing housing 12. As shown in FIG. 2, the convex portions 21 a and 21 b passing through the concave portions 22 b and 22 a are inserted into the third groove 15.
  • the insertion tool 16 is fitted into the first groove 13 and the second groove 14.
  • the insertion tool 16 is formed on a rod-like (square pillar-like) base portion 17 housed in the first groove 13 and the base portion 17 to form a second groove 14.
  • two partition pieces 19 which are formed on the base 17 and project on opposite sides in the radial direction.
  • the base 17 is accommodated in the first groove 13 in a state in which the upper surface (the surface on the side of the partition wall piece 19) is slightly sunk in the opening of the first groove 13.
  • the bent piece 18 is in contact with the bottom surface of the second groove 14 in the axial direction.
  • the bent pieces 18 do not protrude from the outer peripheral surface of the bearing housing 12 in the radial direction.
  • the bending pieces 18 abut the bearing housing 12 on both sides in the axial direction, thereby suppressing the movement of the fitting 16 in the axial direction.
  • the partition pieces 19 are respectively formed at two positions that substantially divide the base 17 into three in the axial direction.
  • the partition pieces 19 have the same height as the opening position of the first groove 13 or a height slightly projecting from the opening position of the first groove 13 as shown in FIG. 5C.
  • the partition wall piece 19 divides the upper surface of the base portion 17 into three roughly to form three engagement grooves 20 in the axial direction.
  • the convex portions 21 a and 21 b into the third groove 15 By inserting the convex portions 21 a and 21 b into the third groove 15, movement (rotation) of the top foil 9 in the circumferential direction is suppressed. That is, both circumferential ends of the top foil 9 abut on the bearing housing 12 or a member attached to the bearing housing 12. As a result, drag acts on both ends of the top foil 9 in the circumferential direction.
  • the top foil 9 approaches a wedge shape (a slope along the tangential direction of the cylindrically wound top foil 9) in the insertion hole 12a of the bearing housing 12 as it goes to both ends in the circumferential direction.
  • the distance between the top foil 9 and the inner circumferential surface of the insertion hole 12 a is gradually narrowed toward both circumferential ends of the top foil 9.
  • the top foil 9 approaches the intermediate foil 10 described below as it approaches both circumferential ends.
  • the distance between the top foil 9 and the intermediate foil 10 gradually decreases toward both circumferential ends of the top foil 9.
  • the convex portions 21 a and 21 b engage with the engagement grooves 20 to suppress the movement of the top foil 9 in the axial direction.
  • first uneven portion 23a and the second uneven portion 23b described above are provided in the top foil 9 in the present embodiment, the present disclosure is not limited to this configuration.
  • a first uneven portion and a second uneven portion are provided on both ends in the circumferential direction of the top foil, the first uneven portion includes at least one protruding portion and a recessed portion, and the second uneven portion includes the protruding portion and the recessed portion.
  • the convex portion of the first uneven portion is a concave portion of the second uneven portion in a state in which the top foil is wound in a cylindrical shape so that at least one each is provided and the first uneven portion and the second uneven portion overlap. It may pass and the convex part of a 2nd uneven part may pass through the recessed part of a 1st uneven part.
  • the structures of the first groove 13 and the fitting tool 16 may be appropriately changed in accordance with the number of convex portions and concave portions provided in the first uneven portion and the second uneven portion. Further, the number of convex portions and concave portions provided in the first uneven portion and the second uneven portion may be larger than the number in the present embodiment.
  • the first uneven portion may include two convex portions and three concave portions
  • the second uneven portion may include three convex portions and two concave portions.
  • third grooves 15 are provided in the first groove 13 of the present embodiment, the present disclosure is not limited to this configuration, and other configurations may be used.
  • a protruding piece for locking the circumferential ends of the top foil may be provided at the open end of the first groove 13.
  • the top foil 9 is formed on the side on which the first uneven portion 23a is formed (one short side) and the side on which the second uneven portion 23b is formed (other short side).
  • a thin-walled portion 24 is formed thinner than the central portion between them.
  • the outer peripheral surface (the surface on the bearing housing 12 side) of these thin portions 24 is recessed from the outer peripheral surface of the central portion to be thin.
  • the circumferential length L of the thin portion 24 is, as shown in FIG. 2, a length corresponding to one of the first groove 13 and the peak portion 11 c at the end of the back foil 11.
  • the top foil 9 disposed in the bearing housing 12 has a step on the outer peripheral surface side, and is thin through the step.
  • the thin portion 24 extends from the circumferential ends of the top foil 9 to a circumferential position beyond the closest peak 11 c.
  • a plurality of pairs of engaging grooves 25 extending radially outward from the inner peripheral edge (inner peripheral surface) of the insertion hole 12a are formed on both axial end surfaces 12b of the bearing housing 12. It is done. That is, the end surface 12 b in the axial direction of the bearing housing 12 is provided with a recess extending to the inner peripheral surface of the bearing housing 12.
  • the engagement groove 25 of the present disclosure is formed at positions where the end surface 12 b of the bearing housing 12 is divided into approximately three in the circumferential direction. And the engagement member 30 (engagement pin) mentioned later is engaging with these engagement groove
  • the first groove 13 is disposed between two pairs of engagement grooves 25 of the three pairs of engagement grooves 25. Further, the pair of engagement grooves 25 are opposed to the first grooves 13 in the radial direction.
  • the engaging groove 25 of the present embodiment is formed from the inner peripheral edge (inner peripheral surface) of the insertion hole 12a to the outer peripheral edge (outer peripheral surface) of the bearing housing 12, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the engagement groove may be formed from the inner peripheral edge (inner peripheral surface) of the insertion hole 12 a to an intermediate position in the thickness direction (radial direction) of the plate member constituting the bearing housing 12. That is, the engagement groove may not reach the outer peripheral edge of the bearing housing 12.
  • the back foil 11 is disposed on the inner peripheral surface of the insertion hole 12 a of the bearing housing 12.
  • the back foil 11 is a foil (thin plate) that elastically supports the intermediate foil 10 and the top foil 9.
  • Such back foils 11 are, for example, bump foils, spring foils described in JP-A-2006-57652, JP-A-2004-270904, etc., JP-A-2009-299748 etc. Backfoil is used.
  • a bump foil is used as the back foil 11.
  • the back foil 11 of the present disclosure is constituted by three (plural) back foil pieces 11 a disposed along the inner circumferential surface of the insertion hole 12 a.
  • the foil thin plate
  • the three back foil pieces 11 a are curved so as to be generally cylindrical as a whole when viewed from the axial direction. That is, the back foil piece 11a is supported by the inner circumferential surface of the insertion hole 12a.
  • all three back foil pieces 11a are formed in the same shape and size. Therefore, these back foil pieces 11 a are arranged by dividing the inner peripheral surface of the insertion hole 12 a into substantially three in the circumferential direction.
  • peak portions 11c protruding inward in the radial direction and valley portions 11b protruding outward in the radial direction when viewed from the peaks 11c are alternately formed in the circumferential direction.
  • the valley portion 11 b has a flat portion facing the bearing housing 12, and the flat portion can be in contact with the inner circumferential surface of the insertion hole 12 a.
  • the peak part 11c can contact
  • the back foil piece 11a elastically supports the top foil 9 via the intermediate foil piece 10a by the peak portion 11c.
  • both ends of the back foil piece 11a all become the valley part 11b.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view of the main part of the radial foil bearing 3 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic view in which the main part of the radial foil bearing 3 of the present disclosure is flattened, where (a) is a plan view and (b) is a front view.
  • the back foil pieces 11a are respectively provided with notches 26 at both end edges in the axial direction. These notches 26 are formed in the valleys 11 b of the back foil piece 11 a.
  • the notch 26 is formed at a circumferential position between circumferentially opposite ends of the back foil piece 11 a (in the present disclosure, a central position of the back foil piece 11 a in the circumferential direction). That is, in the back foil piece 11a, a recess is present in the axial direction at the circumferential position of both end edges in the axial direction.
  • the notch 26 is disposed at a position corresponding to the engagement groove 25 of the bearing housing 12, that is, at a position overlapping the engagement groove 25 as shown in FIG. 6. In other words, the notch 26 is disposed at the same position as the engagement groove 25 in the axial direction and the circumferential direction.
  • the width (the width in the circumferential direction) of the notch 26 is formed smaller than the width (the width in the circumferential direction) of the engagement groove 25. That is, both circumferential ends of the notch 26 are located at circumferential positions between circumferential ends of the engagement groove 25.
  • the intermediate foil 10 is disposed between the top foil 9 and the back foil 11.
  • the intermediate foil 10 is constituted by three intermediate foil pieces 10a disposed along the inner circumferential surface of the insertion hole 12a in the present disclosure.
  • deployment shape is formed in the substantially rectangular shape as the intermediate
  • the three intermediate foil pieces 10a are curved so as to be generally cylindrical as a whole, as shown in FIG.
  • all three intermediate foil pieces 10a are formed in the same shape and size. Therefore, these intermediate foil pieces 10a are arranged by dividing the inner peripheral surface of the insertion hole 12a into substantially three in the circumferential direction.
  • the outer shape of the intermediate foil piece 10a has a size substantially equal to the outer shape of the back foil piece 11a, as shown in FIG. 7 (a).
  • the intermediate foil piece 10a has a flat portion 10b in contact with the top of the peak portion 11c of the back foil 11 and a concave portion 10c which is recessed further outward in the radial direction than the flat portion 10b. And. That is, the recess 10 c is separated from the top foil 9.
  • the recessed part 10c is formed in the circumferential direction position between the circumferential direction both ends of the intermediate foil piece 10a (this embodiment central position of the intermediate foil piece 10a in the circumferential direction), as shown to Fig.7 (a).
  • the recess 10c of the present disclosure is located radially outward of the flat portion 10b, has a flat bottom portion along the circumferential direction, and a taper located at both circumferential ends of the bottom portion and extending radially inward toward the flat portion 10b. Part. The distance between the pair of tapered portions increases from the radially outer side toward the inner side. As shown in FIG. 6, the width of the bottom of the recess 10c in the circumferential direction is longer than the width of the flat portion of the valley 11b of the back foil piece 11a in the circumferential direction.
  • the circumferential width of the valley portion 11b in the present disclosure is the peak of the peak portion 11c and the peak of the valley portion 11b. It is assumed that the smaller one of the circumferential intervals of the peak portion 11 c and the valley portion 11 b of the back foil piece 11 a is at the intermediate radial direction position of the radial position.
  • the thickness of the intermediate foil piece 10a is thinner than the back foil piece 11a.
  • the rigidity of the intermediate foil 10 is equal to or less than half the rigidity of the back foil 11.
  • the intermediate foil piece 10a is provided with notches 27 (second notches) at both axial end edges. These notches 27 are formed in the recess 10c of the intermediate foil piece 10a.
  • the notches 27 are formed at circumferential positions between circumferentially opposite ends of the intermediate foil piece 10a (in the present disclosure, the central position of the intermediate foil piece 10a in the circumferential direction). That is, in the intermediate foil piece 10a, an axial recess is present at the circumferential positions of both axial end edges.
  • notch 27 of the present disclosure a part of the bottom of the recess 10 c formed between the flat portion 10 b and the flat portion 10 b is cut away toward the central portion of the intermediate foil piece 10 a in the axial direction There is.
  • the notch 27 is formed at a position corresponding to the engagement groove 25 of the bearing housing 12 and the notch 26 of the back foil piece 11a, ie, a position overlapping the engagement groove 25 and the notch 26 in the circumferential direction.
  • the notches 27 are arranged at the same position as the engagement grooves 25 and the notches 26 in the axial direction and the circumferential direction.
  • the width (circumferential width) of the notches 27 is smaller than the width (circumferential width) of the engagement groove 25 and is formed to be the same as the width (circumferential width) of the notches 26.
  • An engagement member 30 is engaged with the engagement groove 25, the notch 26 and the notch 27.
  • FIG. 8 is an enlarged front view of the engagement member 30 of the present disclosure.
  • the engagement member 30 is attached to the bearing housing 12, passes through the notch 26 and the notch 27, and passes through the notch 27.
  • the inner circumferential side (radial direction) of the intermediate foil 10 (intermediate foil piece 10a) In the inner side) it extends outside the formation range W of the notch 27 in the circumferential direction. Since the notch 27 of the present disclosure has the same formation range W as the notch 26 of the back foil 11 (back foil piece 11 a) in the circumferential direction, the engagement member 30 extends outside the formation range W of the notch 26 in the circumferential direction It can be said that In addition, the engagement member 30 of this indication is comprised by one plate-shaped member.
  • the engagement member 30 is attached to the bearing housing 12 in a state where it passes through the notches 26 and the notches 27 and on the inner peripheral side (radially inner side) of the intermediate foil 10 (intermediate foil piece 10a) It extends out of the formation range W of the notch 27 in the circumferential direction.
  • the engagement member 30 of this embodiment is a member different from any of the back foil 11 and the intermediate foil 10.
  • the engagement member 30 of the present embodiment is a member formed integrally. That is, the engaging member 30 has a first portion facing the circumferentially one surface of the engaging groove 25, a second portion facing the other circumferentially surface of the engaging groove 25, and the first portion. And a third portion connecting the second portion.
  • the engagement member 30 of this embodiment is provided with a constriction part. That is, the engagement member 30 is formed with a portion where the circumferential width of the engagement member 30 decreases and a portion where the width increases as it goes from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the radial direction. The neck portion is formed.
  • the notches 26 and the notches 27 are disposed at positions corresponding to the above-described constricted portion of the engagement member 30 in the radial direction.
  • the engagement member 30 includes an engagement portion 31 engaged with the engagement groove 25 of the bearing housing 12, an insertion portion 32 through which the notch 26 and the notch 27 are inserted (or inserted), and the intermediate foil 10 (back foil 11). And the return part 33 which opposes the inner peripheral side of.
  • the engaging portions 31 are in contact with the inner surfaces 25 a at both ends in the circumferential direction of the engaging groove 25.
  • the inner surfaces 25a of the engagement grooves 25 face each other at intervals in the circumferential direction, and extend in parallel in the radial direction.
  • the engaging portion 31 is formed in a rectangular frame shape in contact with each of the inner surfaces 25 a of the engaging groove 25 with a predetermined width in the radial direction.
  • the engaging portion 31 is smoothly separated from the inner surface 25a by, for example, providing R (curved shape). That is, the corner of the rectangular frame of the engaging portion 31 has a curved shape.
  • the insertion portion 32 extends in parallel in the radial direction from the upper portion of the rectangular frame-like engaging portion 31.
  • Two insertion parts 32 are formed from the engagement part 31, and are mutually separated.
  • the insertion part 32 and the engaging part 31 are smoothly connected by giving R (curved shape) or the like.
  • the insertion portion 32 abuts on the intermediate foil piece 10a and the back foil piece 11a in the axial direction.
  • the return portion 33 is formed by being bent in mutually opposite directions in the circumferential direction from the tip end portion of the insertion portion 32 which extends in parallel in the radial direction. That is, the engagement member 30 includes a pair of return portions 33 extending in opposite directions in the circumferential direction. The pair of return portions 33 is accommodated in the recess 10 c of the intermediate foil 10 and located radially outward of the opening position (upper end, radially inner end) of the recess 10 c.
  • the engagement member of the present disclosure includes an engagement portion attached to the bearing housing 12, an insertion portion connected to the engagement portion and disposed through the notch 26 and the notch 27, and the insertion portion. It may be constituted from a return part which is connected to the part and which protrudes to at least one side in the circumferential direction and extends out of the formation range W of the notch 27.
  • the engagement member 30 of the present disclosure extends over a wider range than the formation range W of the notches 27 (notches 26) on the inner peripheral side (surface in the circumferential direction) of the intermediate foil 10 (back foil 11).
  • W1> W the width between both ends of the pair of return parts 33 extending in opposite directions.
  • variety of the circumferential direction) of the insertion part 32 is set to W2, it has the relationship of W1> W> W2.
  • W3> W1> W> W2 is satisfied.
  • W3 may be smaller than W1.
  • W1 extends over a wider range than the valley portion 11b of the back foil 11. Further, the engagement member 30 does not protrude radially inward from the flat portion 10 b. Further, assuming that the thickness of the plate-like member of the engagement member 30 is T, W1-W2 + 2T> W2 holds.
  • the engagement member 30 is in contact with the inner surface 25 a of the engagement groove 25 in a stored state.
  • the engagement member 30 of the present disclosure is formed by bending a single plate spring (elastic member) into a substantially C shape (bottle shape).
  • the engagement portion 31 of the engagement member 30 is engaged with the engagement groove 25 in a state of being slightly contracted in the circumferential direction.
  • the spring back which is going to open in the circumferential direction acts on the engaging portion 31.
  • a frictional force is developed between the engagement portion 31 and the inner surface 25 a of the engagement groove 25, and the engagement member 30 is held by the bearing housing 12.
  • the "accumulation state" of this indication means the elastic compression state.
  • lids 50 are attached to both axial end surfaces 12 b of the bearing housing 12.
  • the lid 50 covers at least a part of the engagement groove 25 in which the engagement portion 31 of the engagement member 30 is accommodated.
  • the lid 50 axially faces at least a part of the engagement portion 31.
  • the lid 50 of the present disclosure is formed in an annular plate shape along the circumferential direction of the bearing housing 12.
  • the diameter of the inner periphery of the lid 50 is larger than the diameter of the inner periphery of the bearing housing 12, and the diameter of the outer periphery of the lid 50 is smaller than the diameter of the outer periphery of the bearing housing 12.
  • the lid 50 is screwed with a screw 51 in a screw hole 52 (see FIG. 2) formed in the bearing housing 12 in the vicinity of the engagement groove 25.
  • the lid 50 of the present disclosure is screwed to positions where the end surface 12 b of the bearing housing 12 is divided into approximately three in the circumferential direction.
  • the lid 50 covering the engagement groove 25 accommodating the engagement member 30 is attached to the end face 12 b of the bearing housing 12, so that the engagement member 30 extends in the axial direction from the bearing housing 12. It is possible to suppress disengaging.
  • the attachment method to the bearing housing 12 of the cover 50 is not specifically limited.
  • the top foil 9 is biased toward the rotating shaft 1 by the back foil 11 (three back foil pieces 11 a) via the intermediate file 10 (three middle foil pieces 10 a). It is in close contact with the rotating shaft 1.
  • both end portions of the top foil 9 are thin portions 24, in these thin portions 24, the force for tightening the rotary shaft 1 (local preload) and relaxation compared to the case without the thin portions 24. Be done.
  • the film pressure of the fluid lubricating film acts on the top foil 9 and presses the individual ridges 11 c of the back foil piece 11 a via the intermediate foil 10 in contact with the top foil 9. Then, the back foil piece 11a is pressed against the intermediate foil 10, so that the peak portion 11c is spread out, whereby the back foil piece 11a tries to move in the circumferential direction on the bearing housing 12. That is, in order to elastically support the top foil 9 via the intermediate foil 10, the back foil piece 11a (back foil 11) deforms in the circumferential direction when it receives a load from the top foil 9, It allows deflection of the top foil 9 and the intermediate foil 10 and supports it.
  • an engagement member 30 is inserted through a notch 26 formed at an end edge in the axial direction.
  • the engagement member 30 is engaged with the engagement groove 25 of the bearing housing 12.
  • rotation of the back foil piece 11a in the circumferential direction is suppressed. Therefore, the individual ridges 11c of the back foil piece 11a sandwich the notch 26 engaged by the engagement member 30 and deform (move) in the circumferential direction.
  • the insertion portion 32 of the engagement member 30 is in contact with the back foil piece 11 a, and also suppresses the movement of the back foil piece 11 a in the axial direction. Further, as shown in FIG. 8, the engagement member 30 extends outside the formation range W of the notch 26 in the circumferential direction of the insertion hole 12 a on the inner peripheral side of the back foil 11 passing through the notch 26. That is, in the engagement member 30, a return portion 33 is formed on the inner peripheral side of the back foil 11 passing through the notch 26, and this serves as a retention prevention for the back foil piece 11a in the radial direction. Therefore, falling off of the back foil piece 11a is suppressed.
  • a notch 27 is formed in the intermediate foil piece 10a as well as the back foil piece 11a, and the engagement member 30 is inserted therethrough. For this reason, the intermediate foil piece 10a is also suppressed from falling off.
  • the intermediate foil piece 10a bends together with the top foil 9 and the back foil piece 11a when transferring the load from the top foil 9 to the back foil piece 11a, but at this time, the middle foil piece 10a and the top foil 9 or the back foil piece 11a There is a "slip" between them. That is, when pressure fluctuation occurs in the fluid lubricating film due to axial vibration of the rotary shaft 1, the pressure fluctuation is transmitted to the top foil 9, and the "slip" occurs. Since this "slip" causes energy dissipation due to friction and dampens the film pressure fluctuation, the axial vibration of the rotary shaft 1 is suppressed.
  • the bearing housing 12 having the insertion hole 12a and the back provided with the notch 26 at the end edge in the axial direction which is disposed on the inner peripheral surface of the insertion hole 12a and extends the insertion hole 12a It is attached to the foil 11 and the bearing housing 12, passes through the notch 26, and extends outside the forming range W of the notch 26 in the circumferential direction of the insertion hole 12a on the inner peripheral side of the back foil 11 passing through the notch 26.
  • FIGS. 9 to 12 a modification as shown in FIGS. 9 to 12 can be adopted.
  • the same or equivalent components as or to those of the embodiment described above are designated by the same reference numerals, any explanation of which will be simplified or omitted.
  • the engaging member 30A shown in FIG. 9 has a configuration in which a fold side is wound after folding a single plate spring into two.
  • the engaging member 30A has an engaging portion 31a whose outer shape is wound in a rectangular shape (as viewed in the axial direction of the insertion hole 12a), and a pair of insertion portions 32a extending from one corner of the engaging portion 31a, And a pair of return parts 33a bent in opposite directions from the tip end of the pair of insertion parts 32a.
  • a space is formed in the circumferential direction between a portion of the engaging member 30A that contacts the inner surface 25a on one side in the circumferential direction of the engaging groove 25 and a portion that contacts the inner surface 25a on the other side in the circumferential direction.
  • part is connected, and the radial direction inner side is separated. That is, in the cross section orthogonal to the axial direction, the radially inner side of the region to be the air gap is released. Further, the two-folded tip end side is bent and is directed radially inward and is close to the insertion portion 32a.
  • the engaging portion 31a is doubly wound, the spring back with respect to the inner surface 25a of the engaging groove 25 can be made larger than that of the above embodiment. That is, it is possible to improve the energizing force with respect to the inner surface of the engaging groove 25 of the engaging part 31a arrange
  • the engagement member 30B shown in FIG. 10 has a configuration formed by not folding a single plate spring into two.
  • the engaging member 30B includes an engaging portion 31b formed by bending a plate into a square (or a U-shape), an insertion portion 32b having no overlapping in the circumferential direction between the plates, and a circumferential direction outside from the tip of the insertion portion 32b. And a bent portion 33b. That is, also in the engaging member 30B of the present modification, a gap in the circumferential direction is provided between the portion in contact with the inner surface 25a on one side in the circumferential direction of the engaging groove 25 and the portion in contact with the inner surface 25a on the other side in the circumferential direction.
  • part is connected, and the radial direction inner side is separated. That is, in the cross section orthogonal to the axial direction, the radially inner side of the region to be the air gap is released.
  • the return portion 33b extends from the radial inner position of the insertion portion 32b in a direction forming an obtuse angle with the direction extending inward from the radial outer side of the insertion portion 32b. According to this configuration, the number of return portions 33 is one.
  • the engagement member of the present disclosure is attached to the bearing housing 12 in a state where it passes through the notch 26 and the notch 27 and one of the circumferential directions of the insertion hole 12a on the inner peripheral side of the intermediate foil 10 (intermediate foil piece 10a) It may be configured to extend only to the side.
  • the pair of return parts 33 is used in the said embodiment, the structure provided with only one return part 33 may be sufficient.
  • the engagement member 30C shown in FIG. 11A has a configuration in which one H-shaped leaf spring is bent.
  • FIG. 11B is a view (bottom view) taken along arrow A of FIG.
  • the engaging member 30C includes an engaging portion 31c having folded portions 31c1 and 31c2, a pair of insertion portions 32c extending upward (inward in the radial direction) from the engagement portion 31c, and a tip end of the pair of insertion portions 32c. And a pair of barbs 33c bent in opposite directions. That is, the engaging member 30C of this modification includes the barbed portion 33c and a portion extending radially outward from the barbed portion 33c. In addition, from the part extending outward in the radial direction, the part extending in the circumferential direction is provided.
  • a part extending radially inward from a position close to the inner surface 25 a of the engagement groove 25 of the part extending to the circumferentially separated side is provided.
  • a portion extending radially inward from a position close to the inner surface 25a terminates radially inward.
  • one side in the axial direction is connected in the circumferential direction.
  • the folded back portions 31c1 are the left and right folded back portions of the H-shaped leaf spring.
  • the folded back portion 31c2 is a folded back portion of both leg portions of the H-shaped leaf spring. According to this configuration, springback in two directions of the folded portions 31c1 and 31c2 acts on the engaging portion 31.
  • the engaging member 30D shown in FIG. 12 has a configuration cut out from a single plate spring.
  • the engaging member 30D extends in opposite directions from the distal end of the insertion portion 32d extending from the upper portion (radially inner end) of the engaging portion 31d and the insertion portion 32d. And a pair of return parts 33d. According to this configuration, since the engagement member 30D can be formed by press processing or the like, molding of the engagement member 30D is facilitated.
  • the width (the width in the circumferential direction) of the engaging portion 31 is larger than the width (the width in the circumferential direction) of the insertion portion 32 is illustrated.
  • the same T-shaped engagement member 30 may be adopted as the width (the width in the circumferential direction) of the engaging portion 31 and the width (the width in the circumferential direction) of the insertion portion 32.
  • middle foil 10 was illustrated in the said embodiment.
  • the intermediate foil 10 may be omitted, and the engagement member 30 may be hooked only to the back foil 11.
  • the engagement member of the present disclosure is attached to the bearing housing 12 through the notch 26 in the case where the intermediate foil is not provided, and the inner peripheral side (radially inner side) of the back foil 11 (back foil piece 11a) ) May extend to the outside of the formation range of the notch 26 in the circumferential direction of the insertion hole 12a.
  • the return part of the engaging member may be accommodated in the valley 11b of the back foil 11, or may be arranged only in the range corresponding to the valley 11b in the circumferential direction.
  • the engagement member of the present disclosure is connected to the engagement portion attached to the bearing housing 12 and the engagement portion and disposed through the notch 26 when the intermediate foil is not provided.
  • the insertion portion may be configured of a return portion connected to the insertion portion and projecting to at least one side in the circumferential direction and extending out of the formation range of the notch 26.
  • the radial foil bearing 3 provided with the cover 50 was illustrated.
  • the lid 50 may not be necessary.
  • the inner surface 25 a of the engagement groove 25 may be coated to adjust the friction.
  • a copper coating can be used as this coating.
  • a pair of engagement grooves 25 extending radially outward from the inner peripheral edge of the insertion hole 12a in the axial both end faces 12b of the bearing housing 12.
  • the engagement groove 25 may be formed only on one end face 12 b in the axial direction of the bearing housing 12.
  • the lid 50 may be attached only to the one end face 12b.
  • the notch 26 of the back foil 11, the notch 27 of the intermediate foil 10, and the engagement member 30 are provided on only one axial side, and the other side May not be provided.
  • the present disclosure can be utilized for a radial foil bearing that supports and supports a rotating shaft.

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Abstract

このラジアルフォイル軸受（３）は、挿通孔（１２ａ）を有するハウジング（１２）と、挿通孔の内周面に配置され、挿通孔が延びる軸方向における端縁に切欠（２６）を備えるバックフォイル（１１）と、切欠を通った状態でハウジングに取り付けられ、バックフォイルの内周側において、挿通孔の周方向における切欠の形成範囲外まで延伸している係合部材（３０）と、を備えている。

Description

ラジアルフォイル軸受
　本開示は、ラジアルフォイル軸受に関する。
　本願は、２０１７年６月２７日に日本に出願された特願２０１７－１２４７９５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、回転軸を取り囲んで用いられるラジアルフォイル軸受が知られている。このようなラジアルフォイル軸受としては、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、これらトップフォイル及びバックフォイルを収容する円筒状のハウジングと、を備えた構成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、例えば、薄板を波板状に成形したバンプフォイルが用いられている。
　このようなラジアルフォイル軸受において、バックフォイルがハウジングから脱落するのを防止するために、例えば、溶接（スポット溶接）を用いることがある。しかし、溶接（スポット溶接）を用いると、バックフォイルや軸受ハウジングが変形する場合がある。その結果、トップフォイルに歪みが生じ、軸受の負荷能力や動特性（剛性と減衰性能）に影響を及ぼし、十分な支持能力を得られない可能性がある。このため、下記特許文献１のラジアルフォイル軸受では、ハウジングの内周面の軸方向両側端部に係合凸部を設け、また、バックフォイルの両側周縁部に係合切欠を形成し、これら係合凸部と係合切欠とを係合させることによって、バックフォイルがハウジングから脱落することを抑制している。
　また、下記特許文献２～４にも、ラジアルフォイル軸受が開示されている。
日本国特開２０１３－１００８８５号公報 日本国特開２０１４－２０４６３号公報 日本国特開２０１４－３７８５７号公報 日本国特表２０１０－５２９３９０号公報
　ところで、バックフォイルは、回転軸がハウジングに挿通されているときは、トップフォイルによって上から（径方向内側から）押さえ付けられている。しかし、回転軸がハウジングに挿通される前は、当該押え付ける力が弱く、ハウジングの係合凸部からバックフォイルの係合切欠が外れてしまう可能性がある。
　本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バックフォイルのハウジングからの脱落を抑制す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、挿通孔を有するハウジングと、前記挿通孔の内周面に配置され、前記挿通孔が延びる軸方向における端縁に切欠を備えるバックフォイルと、前記切欠を通った状態で前記ハウジングに取り付けられ、前記バックフォイルの内周側において、前記挿通孔の周方向における前記切欠の形成範囲外まで延伸している係合部材と、を備えている。
　また、本開示の前記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記係合部材は、前記バックフォイルの内周側において、前記切欠の形成範囲よりも前記周方向両側に延伸していてもよい。
　また、本開示の前記一態様のラジアルフォイル軸受は、前記バックフォイルに支持され、前記軸方向における端縁に第２の切欠を備える中間フォイルを備え、前記係合部材は、前記切欠と前記第２の切欠とを通った状態で前記ハウジングに取り付けられ、前記中間フォイルの内周側において、前記挿通孔の周方向における前記第２の切欠の形成範囲外まで延伸していてもよい。
　また、本開示の前記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記ハウジングの前記軸方向における端面に、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係合溝がもうけられ、前記係合部材は、前記係合溝の内面に当接していてもよい。
　また、本開示の前記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記係合部材は、蓄勢状態で前記係合溝の内面に当接していてもよい。
　また、本開示の前記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記ハウジングの前記軸方向の端面に取り付けられ、前記係合部材を収容している前記係合溝を覆う蓋体を備えてもよい。
　本開示によれば、バックフォイルの軸受ハウジングからの脱落を抑制することができる。
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を示す正面図である。 本開示のラジアルフォイル軸受に蓋体を取り付けた状態を示す正面図である。 本開示のトップフォイルを展開した模式図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本開示の軸受ハウジングの第１溝における要部の模式図であって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は断面図である。 本開示のラジアルフォイル軸受の要部を拡大した斜視図である。 本開示のラジアルフォイル軸受の要部を平坦化した模式図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本開示の係合部材を拡大した正面図である。 本開示の係合部材の一変形例を示す正面図である。 本開示の係合部材の一変形例を示す正面図である。 本開示の係合部材の一変形例を示す模式図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 本開示の係合部材の一変形例を示す正面図である。
　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。
　回転軸１には、ラジアルフォイル軸受３が取り囲むように設けられている。すなわち、回転軸１は、ラジアルフォイル軸受３に挿通されている。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が設けられている。
　図２は、本開示のラジアルフォイル軸受３を示す正面図である。図３は、本開示のラジアルフォイル軸受３に蓋体５０を取り付けた状態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を取り囲むように設けられて、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（ハウジング）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、本開示の挿通孔１２ａが形成された軸受ハウジング１２は、円筒状となっている。
　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（すなわち挿通孔１２ａの中心軸（図２及び３の符号Ｏ参照）に直交する方向）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（すなわち挿通孔１２ａの中心軸周りの方向）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。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４は、本開示のトップフォイル９を展開した模式図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
　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略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の外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には、図４（ａ）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)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、長辺方向の上記一方側に窪む凹部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小値が、凸部２１ａの短辺方向の幅の最大値より大きい。本開示の凹部２２ｂの長辺方向の間隔（窪み深さ）と、凸部２１ａの長辺方向の間隔（長さ）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。
　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（径方向外側）に引き出される。すなわち、挿通孔１２ａの内周側（すなわち径方向内側）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側には、挿通孔１２ａの内周面に、軸方向の一方の端面１２ｂから他方の端面１２ｂに連続する第１溝１３が形成されている。
　図５は、本開示の軸受ハウジング１２の第１溝１３における要部の模式図であって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は断面図である。
　軸受ハウジング１２には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１溝１３の両端部に連通する第２溝１４がそれぞれ形成されている。第２溝１４は、軸受ハウジング１２の軸方向における両端面１２ｂにそれぞれ形成されており、軸受ハウジング１２の内周縁から径方向外側に向かって延伸している。
　第１溝１３には、周方向において互いに対向する内面のそれぞれに第３溝１５が形成されている。第３溝１５は、第１溝１３の全長に亘って形成されている。第３溝１５の断面形状は、Ｕ字状（半円弧状）である。第３溝１５は、第１溝１３の径方向における開口端、すなわち、軸受ハウジング１２の内周面（挿通孔１２ａ）よりも深い位置（径方向外側）に形成されている。この第３溝１５には、図２に示すように、凹部２２ｂ、２２ａを通り抜けた凸部２１ａ、２１ｂが挿入される。
　第１溝１３及び第２溝１４には、図５（ａ）に示すように、嵌挿具１６が嵌め込まれている。嵌挿具１６は、図５（ａ）～図５（ｃ）に示すように、第１溝１３に収容される棒状（四角柱状）の基部１７と、基部１７に形成されて第２溝１４に係合する一対の折曲片１８と、基部１７に形成されて折曲片１８と径方向における反対の側に突出する二つの隔壁片１９と、を有する。
　基部１７は、その上面（隔壁片１９側の面）が第１溝１３の開口よりも僅かに沈み込んだ状態（径方向外側に位置する状態）で第１溝１３に収容される。折曲片１８は、軸方向において第２溝１４の底面に当接している。また、折曲片１８は、径方向において軸受ハウジング１２の外周面から突出していない。折曲片１８は、軸方向両側において軸受ハウジング１２と当接することで、嵌挿具１６の軸方向における移動を抑制する。
　隔壁片１９は、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、基部１７を、軸方向においてほぼ三等分する二つの位置にそれぞれ形成されている。隔壁片１９は、図５（ｃ）に示すように、第１溝１３の開口位置と同じ高さ、若しくは、第１溝１３の開口位置よりも少し突出する程度の高さを有する。隔壁片１９は、基部１７の上面を略三分割することで、軸方向において三つの係合溝２０を形成している。
　凹部２２ｂ、２２ａを通り抜けた凸部２１ａ、２１ｂは、それぞれ三つの係合溝２０に係合する。さらに、その先端部が、図２に示すように、第３溝１５に挿入される。凸部２１ａ、２１ｂが、第３溝１５に挿入されることで、周方向におけるトップフォイル９の移動（回転）が抑制される。つまり、トップフォイル９の周方向の両端は、軸受ハウジング１２若しくは軸受ハウジング１２に取り付けられた部材と当接する。その結果、トップフォイル９の周方向の両端には、抗力が作用する。
　また、トップフォイル９は、周方向の両端に向かうにつれ、軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａに楔状（円筒状に巻かれたトップフォイル９の接線方向に沿う傾斜状）に近づいている。言い換えれば、トップフォイル９の周方向の両端に向かうにつれ、トップフォイル９と、挿通孔１２ａの内周面との間隔は次第に狭くなっている。同様に、トップフォイル９は、周方向の両端に向かうにつれ、後述の中間フォイル１０に楔状に近づいている。言い換えれば、トップフォイル９の周方向の両端に向かうにつれ、トップフォイル９と中間フォイル１０との間隔は次第に狭くなっている。また、凸部２１ａ、２１ｂが、係合溝２０に係合することで、軸方向におけるトップフォイル９の移動が抑制される。
　本実施形態では上述した第１の凹凸部２３ａ及び第２の凹凸部２３ｂがトップフォイル９に設けられているが、本開示はこの構成に限定されない。トップフォイルの周方向両端に第１の凹凸部と第２の凹凸部が設けられ、第１の凹凸部が凸部と凹部を少なくとも１つずつ備え、第２の凹凸部が凸部と凹部を少なくとも１つずつ備え、第１の凹凸部と第２の凹凸部とが重なるようにトップフォイルを円筒状に巻いた状態で、第１の凹凸部の凸部が第２の凹凸部の凹部を通過し、第２の凹凸部の凸部が第１の凹凸部の凹部を通過していてもよい。この場合、第１溝１３や嵌挿具１６の構造は、第１の凹凸部や第２の凹凸部が備える凸部及び凹部の数に合わせて適宜変更すればよい。また、第１の凹凸部や第２の凹凸部が備える凸部及び凹部の数を、本実施形態における数より増やしてもよい。例えば、第１の凹凸部が２つの凸部と３つの凹部を備え、第２の凹凸部が３つの凸部と２つの凹部を備えてもよい。
　本実施形態の第１溝１３には２つの第３溝１５が設けられているが、本開示はこの構成に限定されず、他の構成を用いてもよい。例えば、第３溝１５に代えて、トップフォイルの周方向両端を係止するための突出片が、第１溝１３の開口端に設けられてもよい。　
　図４（ｂ）に戻り、トップフォイル９は、第１の凹凸部２３ａを形成した側（一方の短辺側）と第２の凹凸部２３ｂを形成した側（他方の短辺側）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み、薄肉となっている。薄肉部２４の周方向の長さＬは、図２に示すように、第１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ている。本開示においては、軸受ハウジング１２に配されたトップフォイル９は、外周面側に段差を備え、当該段差を介し薄肉となる。また、薄肉部２４は、トップフォイル９の周方向の両端から最も近い山部１１ｃを越える周方向位置まで延在している。
　図２に示すように、軸受ハウジング１２の軸方向の両端面１２ｂには、挿通孔１２ａの内周縁（内周面）から径方向外側に向かって延伸する一対の係合溝２５が複数対形成されている。つまり、軸受ハウジング１２の軸方向における端面１２ｂは、軸受ハウジング１２の内周面まで延在する凹部を備える。本開示の係合溝２５は、軸受ハウジング１２の端面１２ｂを、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、これら係合溝２５には、後述する係合部材３０（係合ピン）が係合している。なお、本実施形態では、３対の係合溝２５のうちの２対の係合溝２５の間に、第１溝１３が配置されている。また、係合溝２５の一対は、径方向において第１溝１３と対向している。
　本実施形態の係合溝２５は、挿通孔１２ａの内周縁（内周面）から軸受ハウジング１２の外周縁（外周面）に亘って形成されているが、本開示はこれに限定されない。例えば、係合溝が、挿通孔１２ａの内周縁（内周面）から、軸受ハウジング１２を構成する板部材の厚さ方向（径方向）における中間位置まで形成されていてもよい。すなわち、係合溝が軸受ハウジング１２の外周縁に到達していなくともよい。
　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、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の内周面に支持される。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。谷部１１ｂは、軸受ハウジング１２と対向する平坦部を有し、この平坦部は、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（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。
　図６は、本開示のラジアルフォイル軸受３の要部を拡大した斜視図である。図７は、本開示のラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化した模式図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
　バックフォイル片１１ａは、図６及び図７（ａ）に示すように、軸方向の両端縁に切欠２６をそれぞれ備える。これらの切欠２６は、バックフォイル片１１ａの谷部１１ｂに形成されている。
　切欠２６は、バックフォイル片１１ａ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バックフォイル片１１ａの中央位置）に形成されている。すなわち、バックフォイル片１１ａには、軸方向の両端縁の当該周方向位置において、軸方向に凹みが存在する。この切欠２６は、図６に示すように、軸受ハウジング１２の係合溝２５に対応する位置、すなわち係合溝２５と重なる位置に配置されている。言い換えれば、切欠２６は、軸方向及び周方向において係合溝２５と同等の位置に配置されている。また、切欠２６の幅（周方向の幅）は、係合溝２５の幅（周方向の幅）より小さく形成されている。つまり、切欠２６の周方向両端は、係合溝２５の周方向両端の間の周方向位置に位置する。
　図２に戻り、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。中間フォイル片１０ａは、図７（ａ）に示すように、展開形状が略矩形状に形成されている。３つの中間フォイル片１０ａは、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の外形は、図７（ａ）に示すように、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、図７（ｂ）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と、を有する。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７（ａ）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（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。
　本開示の凹部１０ｃは、平面部１０ｂよりも径方向外側に位置し周方向に沿って平坦な底部と、当該底部の周方向両端に位置し平面部１０ｂに向かって径方向内側に延伸するテーパ部と、を有する。一対のテーパ部の間隔は、径方向外側から内側に向かうに従い拡大している。図６に示すように、周方向における凹部１０ｃの底部の幅は、周方向におけるバックフォイル片１１ａの谷部１１ｂの平坦部の幅より長くなっている。なお、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の山部１１ｃと谷部１１ｂの周方向間隔のうち小さい方の間隔であるとする。
　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１０の剛性は、バックフォイル１１の剛性の半分以下である。中間フォイル片１０ａは、図６に示すように、軸方向の両端縁に切欠２７（第２の切欠）をそれぞれ備える。これらの切欠２７は、中間フォイル片１０ａの凹部１０ｃに形成されている。切欠２７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。すなわち、中間フォイル片１０ａには、軸方向の両端縁の当該周方向位置において、軸方向の凹みが存在する。
　本開示の切欠２７は、平面部１０ｂと平面部１０ｂとの間に形成された凹部１０ｃの底部の一部が、軸方向における中間フォイル片１０ａの中央部に向かって切り欠かれて形成されている。切欠２７は、軸受ハウジング１２の係合溝２５及びバックフォイル片１１ａの切欠２６に対応する位置、すなわち係合溝２５及び切欠２６と周方向に重なる位置に形成されている。言い換えれば、切欠２７は、軸方向及び周方向において係合溝２５及び切欠２６と同等の位置に配置されている。切欠２７の幅（周方向の幅）は、係合溝２５の幅（周方向の幅）よりも小さく、切欠２６の幅（周方向の幅）と同じに形成されている。これら係合溝２５と切欠２６と切欠２７には、係合部材３０が係合している。
　図８は、本開示の係合部材３０を拡大した正面図である。
　係合部材３０は、図８に示すように、軸受ハウジング１２に取り付けられ、切欠２６及び切欠２７を通り、該切欠２７を通った中間フォイル１０（中間フォイル片１０ａ）の内周側（径方向内側）において、周方向における切欠２７の形成範囲Ｗ外まで延伸している。本開示の切欠２７は、周方向においてバックフォイル１１（バックフォイル片１１ａ）の切欠２６と同じ形成範囲Ｗを有するため、係合部材３０は、周方向における切欠２６の形成範囲Ｗ外まで延伸していると言える。なお、本開示の係合部材３０は、一つの板状の部材で構成される。
　言い換えれば、係合部材３０は、切欠２６及び切欠２７を通った状態で軸受ハウジング１２に取り付けられ、中間フォイル１０（中間フォイル片１０ａ）の内周側（径方向内側）において、挿通孔１２ａの周方向における切欠２７の形成範囲Ｗ外まで延伸している。
　なお、本実施形態の係合部材３０は、バックフォイル１１及び中間フォイル１０のいずれとも異なる部材である。
　また、本実施形態の係合部材３０は、一体的に形成された部材である。つまり、係合部材３０は、係合溝２５の周方向一方側の面と対面する第１部位と、係合溝２５の周方向他方側の面と対面する第２部位と、前記第１部位及び前記第２部位とを接続する第３部位とを備える。また、本実施形態の係合部材３０は、くびれ部を備える。つまり、係合部材３０には、径方向内周側から径方向外周側に向かうに従い、係合部材３０の周方向幅が縮小する部位と拡大する部位とが形成されており、これらの部位によって前記くびれ部が形成されている。本実施形態において、切欠２６及び切欠２７は、径方向において係合部材３０の前記くびれ部に相当する位置に配置されている。
　係合部材３０は、軸受ハウジング１２の係合溝２５に係合する係合部３１と、切欠２６及び切欠２７を挿通（あるいは嵌挿）する挿通部３２と、中間フォイル１０（バックフォイル１１）の内周側に対向する返し部３３と、を備える。係合部３１は、係合溝２５の周方向両端の内面２５ａにそれぞれ当接している。係合溝２５の内面２５ａは、周方向において間隔をあけて対向し、且つ径方向に平行に延伸している。係合部３１は、係合溝２５の内面２５ａのそれぞれに、径方向において所定幅で接触する矩形枠状に形成されている。また、係合部３１の周方向の一方側で内面２５ａと対向する部分と、係合部３１の周方向の他方側で内面２５ａと対向する部分との間には、周方向に空隙となる領域が存在する。また、係合部３１は、内面２５ａからＲ（湾曲形状）をつける等して滑らかに離隔している。すなわち、係合部３１の矩形枠の角部は、湾曲形状となっている。
　挿通部３２は、矩形枠状の係合部３１の上部から径方向内側に向かって平行に延伸している。挿通部３２は、係合部３１から２つ形成されており、互いに離隔している。また、挿通部３２と係合部３１は、Ｒ（湾曲形状）をつける等して滑らかにつながっている。また、挿通部３２は、軸方向において中間フォイル片１０ａ及びバックフォイル片１１ａと当接する。返し部３３は、径方向内側に向かって平行に延伸した挿通部３２の先端部から、周方向において互いに相反する方向に曲げられて形成されている。つまり、係合部材３０は、周方向において相反する方向に延伸する一対の返し部３３を備える。一対の返し部３３は、中間フォイル１０の凹部１０ｃに収容され、凹部１０ｃの開口位置（上端、径方向内側端部）よりも径方向外側に位置している。
　言い換えれば、本開示の係合部材は、軸受ハウジング１２に取り付けられた係合部と、この係合部に接続されると共に切欠２６及び切欠２７を通過して配置される挿通部と、この挿通部に接続されると共に周方向の少なくとも一方側に突出して切欠２７の形成範囲Ｗ外まで延伸している返し部と、から構成されてもよい。
　本開示の係合部材３０は、中間フォイル１０（バックフォイル１１）の内周側（周方向内側の面）において、切欠２７（切欠２６）の形成範囲Ｗよりも広い範囲に亘って延伸している。具体的には、一対の返し部３３の相反する方向に延伸する両端部間の幅をＷ１とすると、Ｗ１＞Ｗの関係を有する。なお、挿通部３２の幅（周方向の幅）をＷ２とすると、Ｗ１＞Ｗ＞Ｗ２の関係を有する。また、係合部３１の幅（周方向の幅）をＷ３とすると、Ｗ３＞Ｗ１＞Ｗ＞Ｗ２の関係を有する。なお、Ｗ３はＷ１より小さくてもよい。また、Ｗ１は、バックフォイル１１の谷部１１ｂより広い範囲に亘って延伸している。また、係合部材３０は、平面部１０ｂより径方向内側に突出していない。また、係合部材３０の板状の部材の厚みをＴとして、Ｗ１－Ｗ２＋２Ｔ＞Ｗ２が成り立っている。
　係合部材３０は、蓄勢状態で係合溝２５の内面２５ａに当接している。本開示の係合部材３０は、一枚の板バネ（弾性部材）を略Ｃ形（瓶形）に折り曲げて形成されている。係合部材３０の係合部３１は、周方向において僅かに縮められた状態で、係合溝２５に係合している。これによって、係合部３１には、周方向に開こうとするスプリングバックが作用している。これにより、係合部３１と係合溝２５の内面２５ａとの間に摩擦力が発現し、係合部材３０が軸受ハウジング１２に保持されている。なお、本開示の「蓄勢状態」とは、弾性圧縮状態を意味している。
　図３に戻り、軸受ハウジング１２の軸方向の両端面１２ｂには、蓋体５０がそれぞれ取り付けられている。蓋体５０は、係合部材３０の係合部３１を収容している係合溝２５の少なくとも一部を覆っている。蓋体５０は、係合部３１の少なくとも一部と軸方向で対向している。本開示の蓋体５０は、軸受ハウジング１２の周方向に沿う円環板状に形成されている。蓋体５０の内周縁の径は、軸受ハウジング１２の内周縁の径よりも大きく、蓋体５０の外周縁の径は、軸受ハウジング１２の外周縁の径よりも小さい。
　蓋体５０は、係合溝２５の近傍において軸受ハウジング１２に形成されたネジ孔５２（図２参照）にネジ５１によってネジ止めされている。本開示の蓋体５０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、それぞれネジ止めされている。上記構成によれば、軸受ハウジング１２の端面１２ｂに、係合部材３０を収容している係合溝２５を覆う蓋体５０が取り付けられているため、係合部材３０が軸受ハウジング１２から軸方向に外れるのを抑制することができる。なお、蓋体５０の軸受ハウジング１２への取付方法は特に限定されない。
　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）、薄肉部２４がない場合と比べ緩和される。
　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。
　ここで、図８に示すように、バックフォイル片１１ａには、軸方向の端縁に形成された切欠２６に、係合部材３０が挿通されている。係合部材３０は、軸受ハウジング１２の係合溝２５に係合しており、この係合部材３０が切欠２６に挿通されることで、周方向におけるバックフォイル片１１ａの回転が抑制される。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２６を挟み周方向に変形する（動く）。
　係合部材３０の挿通部３２は、バックフォイル片１１ａと当接しており、軸方向におけるバックフォイル片１１ａの移動も抑制している。さらに、係合部材３０は、図８に示すように、切欠２６を通ったバックフォイル１１の内周側において、挿通孔１２ａの周方向における切欠２６の形成範囲Ｗ外まで延伸している。つまり、係合部材３０には、切欠２６を通ったバックフォイル１１の内周側に返し部３３が形成されており、これが径方向におけるバックフォイル片１１ａの抜け止めとなっている。よって、バックフォイル片１１ａの脱落が抑制される。
　中間フォイル片１０ａにもバックフォイル片１１ａと同様に、切欠２７が形成され、係合部材３０が挿通されている。このため、中間フォイル片１０ａも脱落が抑制される。中間フォイル片１０ａは、トップフォイル９からバックフォイル片１１ａへ荷重を伝える際、トップフォイル９およびバックフォイル片１１ａと共に撓むが、このとき中間フォイル片１０ａとトップフォイル９やバックフォイル片１１ａとの間で「滑り」が生じる。すなわち、回転軸１の軸振動により流体潤滑膜に圧力変動が生じると、トップフォイル９に圧力変動が伝達し、当該「滑り」が生じる。この「滑り」が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ので、回転軸１の軸振動が抑制される。
　また、回転軸１の軸振動による変動荷重(負荷と除荷の繰り返し)がバックフォイル片１１ａに作用し、荷重が除荷側になったとき、バックフォイル片１１ａは、軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａの内周面から僅かに浮き上がる。このとき、係合部材３０の返し部３３が、バックフォイル片１１ａ（中間フォイル片１０ａ）に引っ掛かり、バックフォイル片１１ａと一緒に係合部材３０が持ち上げられる。ここで、係合部材３０は、軸受ハウジング１２の係合溝２５の内面２５ａに当接しているため、係合部材３０と係合溝２５の内面２５ａとの間で「滑り」が生じ、これが摩擦によるエネルギー散逸を引き起こし、減衰として寄与する。
　このように、上述の本実施形態によれば、挿通孔１２ａを有する軸受ハウジング１２と、挿通孔１２ａの内周面に配置され、挿通孔１２ａが延びる軸方向における端縁に切欠２６を備えるバックフォイル１１と、軸受ハウジング１２に取り付けられ、切欠２６を通り、該切欠２６を通ったバックフォイル１１の内周側において、挿通孔１２ａの周方向における切欠２６の形成範囲Ｗ外まで延伸している係合部材３０と、を備える、という構成を採用することによって、バックフォイル１１の軸受ハウジング１２からの脱落を抑制することができる。
　以上、図面を参照しながら本開示の１つ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、係合部材３０として、図９～図１２に示すような変形例を採用し得る。なお、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９に示す係合部材３０Ａは、一枚の板バネを２つ折りにした後、その折り目側を巻いた構成を有している。この係合部材３０Ａは、外形が（挿通孔１２ａの軸方向視で）四角形に巻かれた係合部３１ａと、係合部３１ａの１つお角部から延伸する一対の挿通部３２ａと、一対の挿通部３２ａの先端部から相反する方向に曲げられた一対の返し部３３ａと、を備える。本変形例では、係合部材３０Ａの、係合溝２５の周方向一方側の内面２５ａに当接する部位と、周方向他方側の内面２５ａに当接する部位との間に、周方向に空隙となる領域が存在する。また、当該部位の径方向外側は連結されており、径方向内側は離隔している。つまり、軸方向に直交する断面において、空隙となる領域の径方向内側が解放されている。また、上記２つ折りの折り曲げられた先端側は、曲げられ、径方向内側に向かい挿通部３２ａに近接する。この構成によれば、係合部３１ａが二重に巻かれているため、上記実施形態よりも係合溝２５の内面２５ａに対するスプリングバックを大きくすることができる。すなわち、弾性圧縮状態で係合溝２５に配置された係合部３１ａの、係合溝２５の内面に対する付勢力を、上記実施形態よりも向上させることが可能である。
　図１０に示す係合部材３０Ｂは、一枚の板バネを２つ折りにしないで形成した構成を有している。この係合部材３０Ｂは、板を四角形（またはコ字状）に折り曲げた係合部３１ｂと、板同士の周方向の重なりを持たない挿通部３２ｂと、挿通部３２ｂの先端部から周方向外側に曲げられた返し部３３ｂと、を備える。つまり、本変形例の係合部材３０Ｂにおいても、係合溝２５の周方向一方側の内面２５ａ当接する部位と、周方向他方側の内面２５ａに当接する部位との間に、周方向に空隙となる領域が存在する。また、当該部位の径方向外側は連結されており、径方向内側は離隔している。つまり、軸方向に直交する断面において、空隙となる領域の径方向内側が解放されている。また、返し部３３ｂは、挿通部３２ｂの径方向内側位置から、挿通部３２ｂの径方外側から内側に延伸する方向に対し、鈍角をなす方向に延伸している。この構成によれば、返し部３３が一つになる。
　すなわち、本開示の係合部材は、切欠２６及び切欠２７を通った状態で軸受ハウジング１２に取り付けられ、中間フォイル１０（中間フォイル片１０ａ）の内周側において、挿通孔１２ａの周方向の一方側のみに延伸している構成であってもよい。例えば、上記実施形態では一対の返し部３３が用いられているが、返し部３３が１つのみ設けられる構成でもよい。
　図１１（ａ）に示す係合部材３０Ｃは、Ｈ形の一枚の板バネを折り曲げた構成を有している。なお、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ矢視図（底面図）である。この係合部材３０Ｃは、折り返し部３１ｃ１，３１ｃ２を有する係合部３１ｃと、係合部３１ｃから上側（径方向内側）に延伸する一対の挿通部３２ｃと、一対の挿通部３２ｃの先端部から相反する方向に曲げられた一対の返し部３３ｃと、を備える。つまり、本変形例の係合部材３０Ｃは、返し部３３ｃと、返し部３３ｃから径方向外側に向かい延設する部位を備える。また、該径方向外側に向かい延設する部位から、互いに周方向に離隔する側に延設する部位を備える。また、当該周方向に離隔する側に延設する部位の係合溝２５の内面２５ａに近い位置から径方向内側に延設する部位を備える。該内面２５ａに近い位置から径方向内側に延設する部位は、径方向内側で終端する。また、該返し部３３ｃから径方向外側に向かい延設する部位は、軸方向の一方の側が周方向に連結されている。折り返し部３１ｃ１は、Ｈ形の板バネの左右の折り返し部である。折り返し部３１ｃ２は、Ｈ形の板バネの両脚部の折り返し部である。この構成によれば、係合部３１において折り返し部３１ｃ１，３１ｃ２の二方向のスプリングバックが作用する。
　図１２に示す係合部材３０Ｄは、一枚の板バネから切り抜いた構成を有している。この係合部材３０Ｄは、四角形中実の係合部３１ｄと、係合部３１ｄの上部（径方向内端）から延伸する挿通部３２ｄと、挿通部３２ｄの先端部から相反する方向に延伸する一対の返し部３３ｄと、を備える。この構成によれば、係合部材３０Ｄをプレス加工等によって形成可能になるため、係合部材３０Ｄの成形が容易になる。
　また、例えば、上記実施形態では、係合部３１の幅（周方向の幅）が、挿通部３２の幅（周方向の幅）よりも大きい構成を例示した。しかし、係合部３１の幅（周方向の幅）と挿通部３２の幅（周方向の幅）が同じＴ形の係合部材３０を採用してもよい。
　また、上記実施形態では、中間フォイル１０を備えるラジアルフォイル軸受３を例示した。しかし、中間フォイル１０が無く、係合部材３０がバックフォイル１１にのみ引っ掛かる構成であってもよい。
　すなわち、本開示の係合部材は、中間フォイルが設けられない場合において、切欠２６を通った状態で軸受ハウジング１２に取り付けられ、バックフォイル１１（バックフォイル片１１ａ）の内周側（径方向内側）において、挿通孔１２ａの周方向における切欠２６の形成範囲外まで延伸していてもよい。この場合、係合部材の返し部は、バックフォイル１１の谷部１１ｂ内に収容されてもよいし、周方向において谷部１１ｂに相当する範囲内にのみ配置される構成でもよい。
　言い換えれば、本開示の係合部材は、中間フォイルが設けられない場合において、軸受ハウジング１２に取り付けられた係合部と、この係合部に接続されると共に切欠２６を通過して配置される挿通部と、この挿通部に接続されると共に周方向の少なくとも一方側に突出して切欠２６の形成範囲外まで延伸している返し部と、から構成されてもよい。
　また、上記実施形態では、蓋体５０を備えるラジアルフォイル軸受３を例示した。しかし、例えば、係合溝２５の内面２５ａに、係合部材３０の軸方向の抜けを抑制するアリ溝等が形成されている場合には、蓋体５０がなくてもよい。
　また、例えば、係合溝２５の内面２５ａに、摩擦を調整するコーティングがされていてもよい。このコーティングとしては、銅コーティングを用いることができる。
　また、上記実施形態では、例えば、図２に示すように、軸受ハウジング１２の軸方向の両端面１２ｂには、挿通孔１２ａの内周縁から径方向外側に向かって延伸する一対の係合溝２５が形成されている構成について例示したが、係合溝２５は、軸受ハウジング１２の軸方向の片方の端面１２ｂにのみ形成される構成であってもよい。また、当該片方の端面１２ｂにのみ蓋体５０が取り付けられる構成であってもよい。
　すなわち、バックフォイル１１や中間フォイル１０を適切に保持できるのであれば、バックフォイル１１の切欠２６、中間フォイル１０の切欠２７、及び係合部材３０が、軸方向一方側のみに設けられ、他方側に設けられない構成であってもよい。
　本開示は、回転軸を取り囲んで支持するラジアルフォイル軸受に利用することができる。
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
１１　バックフォイル
１１ａ　バックフォイル片
１２　軸受ハウジング（ハウジング）
１２ａ　挿通孔
１２ｂ　端面
２５　係合溝
２５ａ　内面
２６　切欠
２７　切欠（第２の切欠）
３０　係合部材
３１　係合部
３２　挿通部
３３　返し部
５０　蓋体
Ｗ　形成範囲

Claims (6)

  1. 　挿通孔を有するハウジングと、
    　前記挿通孔の内周面に配置され、前記挿通孔が延びる軸方向における端縁に切欠を備えるバックフォイルと、
    　前記切欠を通った状態で前記ハウジングに取り付けられ、前記バックフォイルの内周側において、前記挿通孔の周方向における前記切欠の形成範囲外まで延伸している係合部材と、を備える、ラジアルフォイル軸受。
  2. 　前記係合部材は、前記バックフォイルの内周側において、前記切欠の形成範囲よりも前記周方向両側に延伸している、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受。
  3. 　前記バックフォイルに支持され、前記軸方向における端縁に第２の切欠を備える中間フォイルを備え、
    　前記係合部材は、前記切欠と前記第２の切欠とを通った状態で前記ハウジングに取り付けられ、前記中間フォイルの内周側において、前記挿通孔の周方向における前記第２の切欠の形成範囲外まで延伸している、請求項１または２に記載のラジアルフォイル軸受。
  4. 　前記ハウジングの前記軸方向における端面に、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係合溝が設けられ、
    　前記係合部材は、前記係合溝の内面に当接している、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。
  5. 　前記係合部材は、蓄勢状態で前記係合溝の内面に当接している、請求項４に記載のラジアルフォイル軸受。
  6. 　前記ハウジングの前記軸方向の前記端面に取り付けられ、前記係合部材を収容している前記係合溝を覆う蓋体を備える、請求項４または５に記載のラジアルフォイル軸受。
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