WO2020149200A1 - スラストフォイル軸受 - Google Patents

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WO2020149200A1
WO2020149200A1 PCT/JP2020/000393 JP2020000393W WO2020149200A1 WO 2020149200 A1 WO2020149200 A1 WO 2020149200A1 JP 2020000393 W JP2020000393 W JP 2020000393W WO 2020149200 A1 WO2020149200 A1 WO 2020149200A1
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WO
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foil
circumferential direction
thrust
base plate
sandwiched
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Application number
PCT/JP2020/000393
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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 CA3126903A priority patent/CA3126903A1/en
Priority to JP2020566386A priority patent/JPWO2020149200A1/ja
Priority to EP20741213.1A priority patent/EP3913243A4/en
Publication of WO2020149200A1 publication Critical patent/WO2020149200A1/ja
Priority to US17/376,706 priority patent/US20210341013A1/en

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    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/042—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial foil bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C27/02—Sliding-contact bearings
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    • F16C2226/50—Positive connections
    • F16C2226/70—Positive connections with complementary interlocking parts
    • F16C2226/76—Positive connections with complementary interlocking parts with tongue and groove or key and slot
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    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines
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    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines
    • F16C2360/24—Turbochargers

Definitions

  • the present disclosure relates to thrust foil bearings.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-006812 filed in Japan on January 18, 2019, the content of which is incorporated herein.
  • Thrust foil bearings have a bearing surface formed of a flexible foil (metal thin plate) so as to absorb the movement of the rotating shaft (axial displacement and tilt of the thrust collar) caused by vibration or shock. Underneath, there is a foil structure for flexibly supporting the bearing surface.
  • Thrust foil bearings have a form in which multiple top foil pieces and back foil pieces are arranged in the circumferential direction.
  • the top foil piece is supported by the back foil piece, and the rotation of the thrust collar introduces a lubricating fluid between the top foil piece and the thrust collar.
  • the lubricating fluid forms a wedge-shaped fluid lubricating film between the top foil piece and the thrust collar, and the load capacity of the thrust foil bearing is exhibited.
  • the back foil is attached to the base plate by welding (spot welding) because the back foil may fall off from the base plate.
  • spot welding spot welding
  • the back foil may be deformed by heat.
  • the top foil supported by the back foil may be distorted, which may affect the formation of the fluid lubrication film and may not provide sufficient load capacity of the thrust foil bearing.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a method for attaching a back foil by sandwiching.
  • a thrust foil bearing As a first aspect relating to a thrust foil bearing, a base plate having an insertion hole through which a shaft is inserted, and a back foil arranged around the insertion hole, And a thrust foil bearing having a sandwiched portion extending outward in the radial direction of the insertion hole from the end portion of the back foil in the circumferential direction of the insertion hole.
  • an annular member is attached to the base plate, and the sandwiched portion includes the base plate and the annular member. It may be sandwiched between them.
  • a fastening member that attaches the annular member to the base plate is provided, and the fastening member is provided in the held portion.
  • a through hole to be inserted may be formed.
  • the through holes may be formed in plural in the sandwiched portion.
  • the held portion in any one of the first aspect to the fourth aspect, may be formed in an annular shape.
  • the back foil has alternating peaks and valleys. It may have a support part and a flat part which extends in the peripheral direction from the valley part arranged at the end of the support part, and the clamped part may be connected to the flat part.
  • a second flat portion is formed in the sandwiched portion at a circumferential position different from the flat portion.
  • a second support portion that is connected to the second flat portion and is independent of the support portion may be formed.
  • a bent portion that bends toward the base plate is provided at an end portion in the circumferential direction of the flat portion. May be formed.
  • an insertion groove into which the bent portion is inserted may be formed in the base plate.
  • the end portion of the top foil supported by the back foil may be inserted into the insertion groove. ..
  • an end portion of the top foil is opposite to an end portion of the bent portion housed in the insertion groove. You may have a 2nd bending part which abuts in an insertion direction.
  • the top foil attached to the flat portion may be provided. ..
  • FIG. 1 is a side view showing a thrust foil bearing according to a first embodiment of the present disclosure. It is a top view showing a thrust foil bearing concerning a 1st embodiment of this indication. It is a top view which shows the state which removed the top foil from the thrust foil bearing 3 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a view taken along the line AA of FIG. 3. It is a top view which shows the top foil shown in FIG. It is a top view which shows the back foil shown in FIG. FIG. 4 is a view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 6 is a plan view showing a thrust foil bearing according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a plan view showing a top foil piece included in the thrust foil bearing shown in FIG. 9. It is a top view which shows the state which removed the top foil from the thrust foil bearing shown in FIG.
  • FIG. 10 is a plan view showing a back foil piece included in the thrust foil bearing shown in FIG. 9.
  • FIG. 6 is a plan view showing a thrust foil bearing according to a third embodiment of the present disclosure. It is a top view which shows the state which removed the top foil from the thrust foil bearing shown in FIG. It is a top view showing the top foil concerning a 4th embodiment of this indication.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view in the circumferential direction passing through the inclined portion and the extending portion of the top foil shown in FIG. 15.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a turbomachine to which the thrust foil bearing of the present disclosure is applied.
  • reference numeral 1 is a rotary shaft (shaft)
  • reference numeral 2 is an impeller provided at the tip of the rotary shaft
  • reference numeral 3 is a thrust foil bearing according to the present disclosure.
  • Disk-shaped thrust collar 4 is attached to the rotating shaft 1.
  • the thrust collar 4 is sandwiched between a pair of thrust foil bearings 3.
  • the impeller 2 is arranged in the housing 5 on the stationary side, and has a tip clearance 6 between the impeller 2 and the housing 5. That is, the impeller 2 is arranged in the housing 5 so as to form the tip clearance 6 between the impeller 2 and the housing 5.
  • the rotary shaft 1 is supported by a radial foil bearing 7.
  • FIG. 2 is a side view showing the thrust foil bearing 3 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the thrust foil bearings 3 are provided in pairs on both sides with the thrust collar 4 interposed therebetween. That is, as the thrust foil bearing 3, a pair of thrust foil bearings 3 provided on both sides of the thrust collar 4 so as to sandwich the thrust collar 4 are provided.
  • the pair of thrust foil bearings 3 have the same structure.
  • the thrust foil bearing 3 includes a top foil 10, a back foil 20, and a base plate 30. That is, each of the pair of thrust foil bearings 3 includes the top foil 10, the back foil 20, and the base plate 30.
  • a cylindrical bearing spacer 40 (annular member) indicated by a chain double-dashed line is sandwiched between the base plates 30 of the pair of thrust foil bearings 3. That is, between the pair of base plates 30 provided by the pair of thrust foil bearings 3, a cylindrical bearing spacer 40 shown by a chain double-dashed line is sandwiched.
  • the base plates 30 are connected to each other via a bearing spacer 40 by a fastening bolt 41 (fastening member).
  • a through hole 42 for inserting the fastening bolt 41 is formed in the outer peripheral portion of the base plate 30. It should be noted that one of the base plates 30 of the present disclosure is in contact with the housing 5 by being fastened with the fastening bolt 41.
  • FIG. 3 is a plan view showing the thrust foil bearing 3 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a plan view showing a state where the top foil 10 is removed from the thrust foil bearing 3 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 6 is a plan view showing the top foil 10 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a plan view showing the back foil 20 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a view taken along the line BB of FIG.
  • the base plate 30 has an insertion hole 30a through which the rotary shaft 1 is inserted.
  • the positional relationship of each member may be described with reference to the insertion hole 30a.
  • the “axial direction” refers to a direction in which the insertion hole 30a extends (direction in which the rotary shaft 1 is inserted).
  • the "radial direction” means the radial direction of the insertion hole 30a.
  • the "circumferential direction” refers to the circumferential direction along the inner peripheral surface of the insertion hole 30a. Alternatively, it can also be said to be the “radial direction” and the “circumferential direction” viewed from the axis center of the rotary shaft 1 inserted through the insertion hole 30a.
  • the base plate 30 constitutes the outermost portion (the side opposite to the thrust collar 4) of the thrust foil bearing 3 in the axial direction. That is, the anti-thrust collar 4 side of the thrust foil bearing 3 in the axial direction is the portion of each thrust foil bearing 3 in the axial direction that is located opposite to the portion closest to the thrust collar 4, that is, the portion from the thrust collar 4 to the most. It means the distant part.
  • An insertion hole 30a is formed in the base plate 30. That is, the base plate 30 of the present disclosure is a disk-shaped member in which the insertion hole 30a is formed. However, as long as it has the insertion hole 30a, the base plate 30 may be a member (for example, a rectangular plate shape) other than the disk shape. Further, the insertion hole 30a does not necessarily have to be a strict cylindrical shape.
  • the base plate 30 is formed of, for example, a metal plate having a thickness of several mm.
  • the top foil 10 and the back foil 20 are arranged around the insertion hole 30a (opening) in the flat surface of the base plate 30 arranged to face the thrust collar 4. Specifically, the top foil 10 is supported by the back foil 20, and the back foil 20 is supported by the base plate 30. That is, the top foil 10 is also supported by the base plate 30 via the back foil 20.
  • the top foil 10 and the back foil 20 are each formed by a plurality (six) of the top foil pieces 11 and the back foil pieces 21.
  • the base plate 30 supports six top foil pieces 11 and six back foil pieces 21 at equal intervals in the circumferential direction of the flat surface facing the thrust collar 4.
  • the number of top foil pieces 11 and the number of back foil pieces 21 are not limited to six.
  • the number of top foil pieces 11 and the number of back foil pieces 21 do not have to be the same.
  • the top foil 10 is formed by six thin metal plates (top foil pieces 11) arranged in the circumferential direction.
  • the top foil piece 11 extends upward from one side in the circumferential direction (upstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1) toward the other side in the circumferential direction (downstream side in the rotation direction of the rotary shaft 1) (front side in FIG. 3, that is, the paper surface).
  • a stretched portion 13 that is continuously provided on one side in the circumferential direction of the portion 12 and that extends radially outward, and a sandwiched portion that is continuously provided on the stretched portion 13 on the radially outer side of the inclined portion 12 and that stretches to the other side in the circumferential direction. 14 and.
  • the inclined portion 12 is formed in a substantially trapezoidal shape in which a fan-shaped apex side is cut out and the inner peripheral side and the outer peripheral side are arcuate. That is, the inclined portion 12 is separated in the circumferential direction and has two end edges extending from the inner peripheral side to the outer peripheral side, an inner peripheral side edge connecting the two inner peripheral sides, and two end edges. Is provided on the outer peripheral side.
  • An end edge (hereinafter, referred to as an end portion 12a on the other side in the circumferential direction) extending from the inner circumferential side on the other side in the circumferential direction to the outer circumferential side of the inclined portion 12 is a free end.
  • the edge extending from the inner peripheral side to the outer peripheral side on one circumferential side of the inclined portion 12 is connected to the extending portion 13 via the bent portion 15.
  • the bent portion 15 is composed of a first bend and a second bend located on the other circumferential side of the first bend.
  • the first bend may be referred to as the first bend portion
  • the second bend may be referred to as the second bend portion.
  • the first bend is bent toward the back side of the surface of the top foil piece 11 facing the base plate 30.
  • the second bend is bent toward the surface of the top foil piece 11 facing the base plate 30. That is, the bent portion 15 has a stepped shape. Both the first bend and the second bend have an obtuse angle.
  • the inclined portion 12 located on the other side in the circumferential direction with respect to the bent portion 15 is supported by a support portion 22 of the back foil piece 21 described later.
  • the inclined portion 12 supported by the support portion 22 is arranged so as to be inclined at an initial inclination angle so as to gradually move away from the base plate 30 from one side in the circumferential direction toward the other side in the circumferential direction.
  • the initial inclination angle means the inclination angle of the top foil piece 11 with respect to the base plate 30 when the load is zero. That is, the initial inclination angle means an angle formed between the base plate 30 and the top foil piece 11 when the load is zero.
  • the base plate 30 of the present disclosure has a flat surface that extends in a direction orthogonal to the axial direction, and the inclined portion 12 is inclined with respect to the flat surface.
  • Extending part 13 is connected to one side in the circumferential direction of bending part 15 (first bending side). That is, the extending portion 13 is connected to the bending portion 15 via an end portion on one side (first bending side) in the circumferential direction thereof. As shown in FIG. 6, the extending portion 13 is formed in a band shape extending outward in the radial direction and is connected to the sandwiched portion 14. Similar to the inclined portion 12, the sandwiched portion 14 is formed in a substantially trapezoidal shape in which a fan-shaped apex side is cut out and the inner peripheral side and the outer peripheral side are arcuate.
  • the sandwiched portion 14 is separated in the circumferential direction and has two end edges that extend from the inner circumference side to the outer circumference side, an inner circumference side edge that connects the two end edges on the inner circumference side, and two ends. And an end edge on the outer peripheral side that connects the edges on the outer peripheral side.
  • the circumferential position of the end edge (hereinafter, referred to as the other circumferential end 14a) extending from the inner circumferential side on the other circumferential direction side of the sandwiched portion 14 to the outer circumferential side is the end of the inclined portion 12 on the other circumferential direction side. It coincides with the circumferential position of the portion 12a.
  • the circumferential positions of the end portion 14a of the held portion 14 and the end portion 12a of the inclined portion 12 do not necessarily have to match.
  • the circumferential position of the edge extending from the inner circumferential side on one circumferential direction side of the sandwiched portion 14 to the outer circumferential side is the edge extending from the inner circumferential side on one circumferential direction side of the extending portion 13 to the outer circumferential side (hereinafter, It is coincident with the circumferential position of one end portion 13a on the circumferential direction side).
  • An edge (hereinafter, referred to as a radially inner end 14b) that connects two end edges extending from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the sandwiched portion 14 on the inner peripheral side is the outer peripheral side from the inner peripheral side of the inclined portion 12. It is separated in the radial direction from an end edge (hereinafter, referred to as a radially outer end 12b) that connects two end edges extending toward the outer side on the outer peripheral side. That is, the slit 17 is formed between the radially inner end 14 b of the sandwiched portion 14 and the radially outer end 12 b of the inclined portion 12.
  • the slit 17 divides the top foil piece 11 into an inner region and an outer region in the radial direction.
  • the slit 17 extends from the first side end extending from the inner circumferential side to the outer circumferential side on the other circumferential side of the top foil piece 11 to the second side extending from the inner circumferential side to the outer circumferential side on one circumferential side of the top foil piece 11. It extends in the circumferential direction toward the side edge. That is, the first side end of the top foil piece 11 is formed by the end portion 12a on the other side in the circumferential direction of the inclined portion 12 separated by the slit 17 and the end portion 14a on the other side in the circumferential direction of the held portion 14. There is.
  • the second side end of the top foil 10 is formed without being separated by the end portion 13 a on one side in the circumferential direction of the extending portion 13.
  • the slit 17 of the present disclosure extends from the bent portion 15 to one side in the circumferential direction.
  • An R shape (round shape) is formed on one side of the slit 17 in the circumferential direction.
  • the radial dimension R14 of the other end 14a of the sandwiched portion 14 in the circumferential direction is smaller than the radial dimension R12 of the other end 12a of the inclined portion 12 in the other circumferential direction.
  • the ratio of the dimension R12 and the dimension R14 of the present disclosure is about 2:1.
  • the radial dimension R17 of the slit 17 is sufficiently smaller than the radial dimension R14 of the sandwiched portion 14.
  • the inclined portion 12 is arranged in the area inside the slit 17, and the held portion 14 is arranged in the area outside the slit 17.
  • the region outside the slit 17 is extended to a radial position where the bearing spacer 40 is arranged, as shown in FIG. That is, the sandwiched portion 14 is sandwiched in the axial direction between the base plate 30 and the bearing spacer 40.
  • the sandwiched portion 14 is formed with a through hole 16 through which a fastening bolt 41 for attaching the bearing spacer 40 to the base plate 30 is inserted.
  • the through hole 16 of the clamped portion 14 overlaps the through hole 42 of the base plate 30 in the axial direction.
  • the through hole 16 of the sandwiched portion 14 is arranged near the connection position of the extending portion 13.
  • a dimension W13 (see FIG. 6) in the circumferential direction at which the extending portion 13 connects to the sandwiched portion 14 is larger than the diameter of the through hole 16.
  • the radial dimension R14 of the clamped portion 14 of the present disclosure is larger than the diameter of the through hole 16. As shown in FIG. 3, the radial dimension R14 of the clamped portion 14 is the same as the radial dimension from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the bearing spacer 40 so that the bearing spacer 40 can substantially contact the entire surface. It should be about the same. Further, the sandwiched portion 14 may have a peripheral length of about 60° (about 1/6 of the entire periphery) of the entire periphery 360° of the bearing spacer 40. As a result, the six top foil pieces 11 (sandwiched portions 14) are sandwiched by substantially the entire circumference of the bearing spacer 40.
  • the back foil 20 is formed by six thin metal plates (back foil pieces 21) arranged in the circumferential direction.
  • the back foil piece 21 includes a support portion 22 that supports the inclined portion 12 of the top foil piece 11, a flat portion 23 that is continuously provided on the other side in the circumferential direction of the support portion 22, and a portion that extends radially outward from the flat portion 23.
  • the sandwiched portion 24 is formed.
  • the supporting portion 22 is a corrugated foil (bump foil) in which peaks 22a and valleys 22b are alternately formed.
  • the support portion 22 elastically supports the inclined portion 12 of the top foil piece 11.
  • the supporting portion 22 is, for example, a bump foil, a spring foil described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-57652, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-270904, or the like, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-299748.
  • the back foil described in, etc. can be used.
  • the spring foil described in JP-A-2006-57652 and JP-A-2004-270904 and the back foil described in JP-A-2009-299748 are used for radial bearings.
  • the foils used if these are developed in a plane shape and formed into an annular plate shape, it becomes a foil (support portion 22) used for the thrust foil bearing 3.
  • the support portion 22 of the present disclosure is formed of bump foil.
  • the support portion 22 is formed to be slightly smaller than the inclined portion 12 of the top foil piece 11 in the plan view shown in FIG. Therefore, the support portion 22 is covered with the inclined portion 12.
  • the support portion 22 is formed in a substantially trapezoidal shape in which the apex side of the sector is cut out and the inner peripheral side and the outer peripheral side are arcuate. That is, the support portion 22 is separated in the circumferential direction and has two end edges extending from the inner peripheral side to the outer peripheral side, an inner peripheral side edge connecting the two inner peripheral sides, and two end edges. And an end edge on the outer peripheral side connecting the outer peripheral side.
  • An end edge (hereinafter, an end portion on one side in the circumferential direction) extending from the inner circumferential side on one side in the circumferential direction of the support portion 22 (hereinafter, an end portion on one side in the circumferential direction) extends from the inner circumferential side on the other side in the circumferential direction to the outer circumferential side.
  • a parallel portion (hereinafter, referred to as a back foil end portion 21a) extending in parallel with the edge (hereinafter, the other end portion in the circumferential direction) is formed.
  • a valley portion 22b and a mountain portion 22a are alternately arranged from the back foil end portion 21a toward the other end in the circumferential direction of the support portion 22.
  • the valleys 22b and the crests 22a alternate. It is connected to.
  • the valley 22b has a flat surface and faces the base plate 30. Further, the mountain portion 22a is an arch-shaped portion that connects the adjacent valley portions 22b. The back foil piece 21 is supported by the base plate 30. Therefore, the valley portion 22b can come into contact with the base plate 30. At both ends of the support portion 22, that is, at the back foil end portion 21a and the end portion of the support portion 22 on the other side in the circumferential direction, valley portions 22b are formed.
  • the valleys 22b and the peaks 22a are formed at substantially equal pitches.
  • the height of the ridge portion 22a is from the back foil end portion 21a toward the other end portion of the support portion 22 in the circumferential direction, that is, the rotation direction of the rotating shaft 1 (thrust collar 4) indicated by an arrow in FIG. As shown in FIG. 5, it is formed so as to gradually increase toward the downstream side (from one side in the circumferential direction to the other side).
  • the end portion 12a on the other side in the circumferential direction of the inclined portion 12 is located on the other side in the circumferential direction than the virtual straight line X supported by the mountain portion 22a located on the most other side in the circumferential direction of the support portion 22.
  • the virtual straight line X is a tangent line at which the support portion 22 contacts the inclined portion 12 at the most downstream side in the rotation direction of the rotating shaft 1.
  • the flat portion 23 has a shape in which a valley portion 22b arranged at the end portion on the other circumferential side of the support portion 22 is extended to the other circumferential side. That is, the flat portion 23 has a flat surface flush with the valley portion 22b.
  • a bent portion 25 that bends toward the base plate 30 is formed at the end portion 23 a on the other side in the circumferential direction of the flat portion 23. As shown in FIG. 5, the bent portion 25 is bent at a substantially right angle to the base plate 30 side.
  • the bending line of the bent portion 25 extends linearly in the radial direction as shown in FIG. 7. That is, the bending line of the bent portion 25 extends parallel to the end portion 23a of the flat portion 23 on the other side in the circumferential direction.
  • the base plate 30 is formed with an insertion groove 31 into which the bent portion 25 of the back foil piece 21 is inserted.
  • the insertion groove 31 has a rectangular shape that extends in the radial direction in the plan view shown in FIG. 4, and is formed in plural (six) on the base plate 30 at intervals in the circumferential direction.
  • the bent portions 15 of the six back foil pieces 21 are inserted into the six insertion grooves 31, respectively.
  • the bent portion 15 is capable of contacting the side wall surface of the insertion groove 31 on the other side in the circumferential direction.
  • movement of the back foil piece 21 (support portion 22) to the other side in the circumferential direction is restricted. That is, when a load is applied to the support portion 22, the bent portion 25 comes into contact with the side wall surface of the insertion groove 31 on the other side in the circumferential direction, the movement toward the other side in the circumferential direction is restricted, and, conversely, the free end is formed.
  • the back foil end 21a that is moving moves toward one side in the circumferential direction.
  • the extending portions 13 of the top foil piece 11 are arranged on the flat portion 23 so as to overlap each other. This prevents the bent portion 25 from coming off the insertion groove 31.
  • the sandwiched portion 24 extends radially outward of the flat portion 23 and extends to the other side in the circumferential direction.
  • the sandwiched portion 24 is formed in a substantially trapezoidal shape in which the apex side of the fan shape is cut out and the inner peripheral side and the outer peripheral side are arcuate, respectively, similarly to the support portion 22. That is, the sandwiched portion 24 is separated in the circumferential direction and has two end edges extending from the inner circumference side to the outer circumference side, an inner circumference side edge connecting the two end edges on the inner circumference side, and two ends. And an end edge on the outer peripheral side that connects the edges on the outer peripheral side.
  • the circumferential position of the edge (hereinafter, referred to as the other circumferential end 24a) extending from the inner circumferential side on the other circumferential direction side of the sandwiched portion 24 to the outer circumferential side is the end of the flat portion 23 on the other circumferential direction side. It is located on the other circumferential side than the circumferential position of the portion 23a.
  • the circumferential position of the edge extending from the inner circumferential side on one circumferential direction side of the sandwiched portion 24 to the outer circumferential side is one side in the circumferential direction than the circumferential position of the end portion 23a on the other circumferential direction side of the flat portion 23. Is located in.
  • the circumferential position of the end edge of the sandwiched portion 24 extending from the inner circumferential side on one circumferential direction side to the outer circumferential side is on the other circumferential side than the end portion on the other circumferential direction side of the support portion 22 (valley 22b). Is located in.
  • the radial dimension R24 of the sandwiched portion 24 is smaller than the radial dimension R23 of the flat portion 23.
  • the ratio of the dimension R23 and the dimension R24 is about 2:1.
  • the sandwiched portion 24 extends to a radial position where the bearing spacer 40 is arranged. That is, the clamped portion 24 is clamped in the axial direction between the base plate 30 and the bearing spacer 40, similarly to the clamped portion 14 of the top foil piece 11. That is, the sandwiched portion 24 of the back foil piece 21 overlaps the sandwiched portion 14 of the top foil piece 11 and is sandwiched between the base plate 30 and the bearing spacer 40, as shown in FIG.
  • the sandwiched portion 24 has a through hole 26 through which a fastening bolt 41 for mounting the bearing spacer 40 to the base plate 30 is inserted.
  • the through hole 26 of the sandwiched portion 24 overlaps the through hole 42 of the base plate 30 in the axial direction.
  • the through hole 26 of the sandwiched portion 24 is arranged near the connection position of the flat portion 23.
  • a dimension W23 (see FIG. 7) in the circumferential direction where the flat portion 23 connects to the sandwiched portion 24 is larger than the diameter of the through hole 26.
  • a plurality of top foil pieces 11 are arranged on the base plate 30 in the circumferential direction. Further, a gap is formed between the top foil pieces 11 adjacent to each other in the circumferential direction so as to be separated in the circumferential direction. Similarly, a gap that is separated in the circumferential direction is also formed between the sandwiched portions 14 of the top foil pieces 11 that are adjacent in the circumferential direction.
  • the sandwiched portion 24 of the present disclosure extends to a position that overlaps the gap between the sandwiched portions 14 in the axial direction.
  • the radial dimension R14 of the clamped portion 24 of the present disclosure is larger than the diameter of the through hole 26.
  • the radial dimension R24 of the clamped portion 24 is, as shown in FIG. 4, the radial dimension from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the bearing spacer 40 so that substantially the entire bearing spacer 40 can contact. It should be about the same.
  • the sandwiched portion 24 may have a circumferential length of about 60° of the entire circumference 360° of the bearing spacer 40. As a result, the six back foil pieces 21 (sandwiched portions 24) are sandwiched over the entire circumference of the bearing spacer 40.
  • the thrust foil bearing 3 having such a configuration will be described. As shown in FIG. 2, the thrust foil bearings 3 are provided on both sides sandwiching the thrust collar 4. Therefore, the movement of the rotary shaft 1 on both sides in the thrust direction can be suppressed.
  • the top foil 10 of the present disclosure has a slit 17 that is divided into an inner region and an outer region in the radial direction of the insertion hole 30 a, and a cover member that is arranged in a region outside the slit 17.
  • the sandwiched portion 14 the stretched portion 13 that extends from the sandwiched portion 14 to the region inside the slit 17, and in the inner region, extends from one side in the circumferential direction of the insertion hole 30a to the other side in the circumferential direction with respect to the stretched portion 13.
  • the inclined portion 12 is inclined with respect to the flat surface of the base plate 30 that extends in a direction orthogonal to the axial direction of the insertion hole 30a.
  • the top foil 10 can be attached to the base plate 30 without welding. Therefore, there is no possibility that the top foil 10 (in particular, the inclined portion 12) will be deformed by heat. Further, the slit 17 divides the sandwiched portion 14 (outer region) from the inclined portion 12 (inner region), so that the inclined portion 12 (inner region) is deformed as usual (the back foil 20 and the base plate 30). It can be deformed by pressing it to the side).
  • the inclined portion 12 causes the extension portion 13 to move. Since it is connected to the sandwiched portion 14 through the inclined portion 12, movement of the inclined portion 12 from the fixed position is suppressed.
  • the present disclosure there is a fastening bolt 41 that attaches the bearing spacer 40 to the base plate 30, and the held portion 14 is formed with a through hole 16 into which the fastening bolt 41 is inserted. Since the clamped portion 41 can be positioned by inserting the fastening bolt 41 into the through hole 16, the clamped portion 14 can be easily clamped between the base plate 30 and the bearing spacer 40.
  • the end portion 12a on the other side in the circumferential direction of the inclined portion 12 is a free end. Accordingly, when a load is applied to the inclined portion 12, the end portion 12a on the other circumferential side of the inclined portion 12 can move toward the other circumferential side. That is, the inclined portion 12 can be pressed and deformed toward the back foil 20 and the base plate 30 side as usual.
  • the thrust foil bearing 3 of the present disclosure includes a base plate 30 having an insertion hole 30a through which the rotary shaft 1 is inserted and a back foil 20 arranged around the insertion hole 30a, as shown in FIG.
  • the sandwiched portion 24 is provided extending from the end of the back foil 20 in the circumferential direction of the insertion hole 30a to the outside in the radial direction of the insertion hole 30a.
  • the back foil 20 can be attached to the base plate 30 by the sandwiched portion 24 without welding. Therefore, there is no possibility that the back foil 20 (particularly the support portion 22) is deformed by heat. Therefore, distortion of the top foil 10 (in particular, the inclined portion 12) supported by the back foil 20 is suppressed.
  • the sandwiched portion 24 is sandwiched, so that the back foil 20 is restrained from moving from the fixed position.
  • the bearing spacer 40 is attached to the base plate 30, and the held portions 14 and 24 are held between the base plate 30 and the bearing spacer 40. This makes it possible to sandwich the back foil 20 together with the top foil 10 by using the bearing spacer 40 that secures the space of the base plate 30 of the pair of thrust foil bearings 3.
  • a fastening bolt 41 that attaches the bearing spacer 40 to the base plate 30 may be provided, and the held portion 24 may be formed with the through hole 26 into which the fastening bolt 41 is inserted. Since the clamped portion 41 can be positioned by inserting the fastening bolt 41 into the through hole 26, the clamped portion 24 can be easily clamped between the base plate 30 and the bearing spacer 40.
  • the back foil 20 includes the support portion 22 in which the peak portions 22 a and the valley portions 22 b are alternately formed, and the valley portion 22 b arranged at the end of the support portion 22. And a sandwiched portion 24 is connected to the flat portion 23. Thereby, since the support portion 22 is connected to the sandwiched portion 24 via the flat portion 23, the support portion 22 that receives the pressing load from the inclined portion 12 is suppressed from moving from the fixed position.
  • a bent portion 25 that bends toward the base plate 30 is formed at the circumferential end portion 23 a of the flat portion 23.
  • the rigidity (second moment of area) of the flat portion 23 against bending in the radial direction can be increased. Therefore, it is possible to suppress the floating of the support portion 22, which is cantilevered by the flat portion 23, on the radial outer side, on the radial inner side.
  • the base plate 30 is formed with the insertion groove 31 into which the bent portion 25 is inserted.
  • the bent portion 15 abuts on the side wall surface of the insertion groove 31 on the other side in the circumferential direction, so that the back foil piece 21 (the supporting portion 22. It is possible to regulate the movement of (1) to the other side in the circumferential direction and move the back foil end portion 21a, which is a free end, toward the one side in the circumferential direction.
  • FIG. 9 is a plan view showing the thrust foil bearing 3 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a plan view showing the top foil piece 11 included in the thrust foil bearing 3 shown in FIG.
  • FIG. 11 is a plan view showing a state where the top foil 10 is removed from the thrust foil bearing 3 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a plan view showing a back foil piece 21 included in the thrust foil bearing 3 shown in FIG.
  • each of the top foil 10 and the back foil 20 is formed by the three pieces of the top foil 11 and the back foil piece 21.
  • two inclined portions 12 are connected to the sandwiched portion 14 of the top foil piece 11 via the extending portion 13.
  • the inclined portion 12A arranged on one side in the circumferential direction is connected to the end portion of the sandwiched portion 14 on one side in the circumferential direction via the extending portion 13.
  • the inclined portion 12B arranged on the other side in the circumferential direction is connected to the intermediate position in the circumferential direction of the held portion 14 via the extending portion 13.
  • the end portion 12a on the other side in the circumferential direction of the inclined portion 12A is separated in the circumferential direction from the end portion 13a on one side in the circumferential direction of the extending portion 13 to which the inclined portion 12B is connected. That is, the second slit 18 is formed between the inclined portion 12A and the extending portion 13 to which the inclined portion 12B is connected.
  • the dimension W18 in the circumferential direction of the second slit 18 of the present disclosure gradually increases toward the radially outer side.
  • the maximum dimension W18 of the second slit 18 in the circumferential direction of the present disclosure is smaller than the diameter of the through hole 16 and larger than the radial dimension R17 of the slit 17. Note that the dimensions of the second slit 18 described above are examples, and the dimensions do not necessarily have the above-described dimensional relationship.
  • the second slit 18 extends from the inner peripheral side to the outer peripheral side along the end 12a on the other side in the circumferential direction of the inclined portion 12A, and the outer peripheral side end is connected to the slit 17. That is, the slit 17 and the second slit 18 (that is, the slit in which the bend is formed) connected in an L shape in a plan view are arranged around the inclined portion 12A. As a result, the inclined portion 12A can be separated from the sandwiched portions 14 that are adjacent in the radial direction and the extending portions 13 that are adjacent in the circumferential direction, and can be prevented from being constrained.
  • Two through holes 16 are formed in the sandwiched portion 14.
  • the two through holes 16 are arranged in the vicinity of the respective connecting positions of the two extending portions 13.
  • the sandwiched portion 14 has a circumferential length of about 120° (about 1/3 of the entire circumference) of the entire circumference 360° of the bearing spacer 40.
  • the three top foil pieces 11 are sandwiched by substantially the entire circumference of the bearing spacer 40.
  • the back foil 20 is formed by three back foil pieces 21 arranged in the circumferential direction.
  • Two supporting portions 22 are connected to the sandwiched portion 24 of the back foil piece 21 via a flat portion 23.
  • the support portion 22A arranged on one side in the circumferential direction is connected to the end portion on the one side in the circumferential direction of the sandwiched portion 24 via the flat portion 23.
  • the support portion 22B arranged on the other side in the circumferential direction is connected to the intermediate position in the circumferential direction of the held portion 24 via the flat portion 23.
  • the end portion 23a on the other side in the circumferential direction of the flat portion 23 to which the support portion 22A is connected is the end portion on the one side in the circumferential direction of the support portion 22B and the back foil end portion 21a in the circumferential direction.
  • the first slit 27 is formed between the flat portion 23 to which the support portion 22A is connected and the support portion 22B.
  • the dimensions of the first slits 27 described above are merely examples, and the dimensions do not necessarily have the above-described dimensional relationship.
  • the first slit 27 extends from the inner peripheral side to the outer peripheral side along the end portion 23a on the other side in the circumferential direction of the flat portion 23 to which the support portion 22A is connected, and the outer peripheral side end portion is connected to the second slit 28.
  • the second slit 28 radially separates the radially outer end of the support portion 22B from the radially inner end of the sandwiched portion 24.
  • the second slit 28 extends from the connection position of the first slit 27 to the other side in the circumferential direction. That is, the sandwiched portion 24 has the flat portions 23 formed at different positions in the circumferential direction, and the support portions 22A and 22B are extended respectively.
  • the first slit 27 (and the second slit 28) is interposed between the support portions 22A and 22B, and the support portions 22A and 22B can be independently deformed. That is, with respect to the support portion 22A, the support portion 22B may be referred to as a "second support portion", and the flat portion 23 of the support portion 22B may be referred to as a "second flat portion”.
  • the radial dimension R28 of the second slit 28 is approximately the same as the radial dimension R17 (see FIG. 10) of the slit 17 of the top foil 10 described above. That is, the 1st slit 27 and the 2nd slit 28 which were connected in L shape by planar view are arrange
  • the sandwiched portion 24 has two through holes 16 formed therein.
  • the two through holes 16 are arranged near the respective connection positions of the two flat portions 23.
  • the sandwiched portion 24 has a circumferential length of about 120° (about 1/3 of the entire circumference) of the entire circumference 360° of the bearing spacer 40.
  • the top foil piece 11 and the back foil piece 21 are attached to the base plate 30 by being held by the held portions 14 and 24 without welding. be able to. Therefore, it is possible to prevent the top foil 10 from being distorted, and to prevent the load capacity of the thrust foil bearing 3 from decreasing.
  • a plurality of inclined portions 12 are connected to the sandwiched portion 14 of the top foil piece 11 via the extending portions 13, and the sandwiched portion 24 of the back foil piece 21 includes the flat portion 23.
  • a plurality of support portions 22 are connected via. Therefore, the number of top foil pieces 11 and back foil pieces 21 can be reduced, the number of parts can be reduced, and the number of assembling steps can be reduced as compared with the first embodiment.
  • a plurality of through holes 16 are formed in the sandwiched portion 14 of the top foil piece 11, and a plurality of through holes 26 are formed in the sandwiched portion 24 of the back foil piece 21. ing.
  • the fastening bolts 41 By inserting the fastening bolts 41 into the plurality of through holes 16 and 26, the rotations of the top foil piece 11 and the back foil piece 21 around the fastening bolts 41 are restricted, so that the positions of the clamped portions 14 and 24 are further improved. Easy to do.
  • FIG. 13 is a plan view showing the thrust foil bearing 3 according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a plan view showing a state in which the top foil 10 is removed from the thrust foil bearing 3 shown in FIG.
  • the third embodiment has a configuration in which the top foil piece 11 and the back foil piece 21 according to the above embodiment are combined. That is, each of the top foil 10 and the back foil 20 is formed by one foil (the top foil piece 11 and the back foil piece 21).
  • the top foil 10 has six inclined portions 12. That is, six inclined portions 12 are connected to the sandwiched portion 14 of the top foil 10 via the extending portions 13.
  • the clamped portion 14 is formed in an annular shape like the bearing spacer 40.
  • the six inclined portions 12 are connected to each other via the extending portion 13 in the circumferential direction of the sandwiched portion 14 at 60° intervals.
  • Each of the six inclined portions 12 is separated by the slit 17 and the second slit 18 from the sandwiched portion 14 that is adjacent in the radial direction and the extending portion 13 that is adjacent in the circumferential direction, and is not restrained.
  • the sandwiched portion 14 is formed with six through holes 16 at intervals of 60° in the circumferential direction.
  • the back foil 20 has six supporting portions 22. That is, six support portions 22 are connected to the sandwiched portion 24 of the back foil 20 via the flat portion 23.
  • the sandwiched portion 24 is formed in an annular shape like the bearing spacer 40.
  • the six support portions 22 are connected via the flat portion 23 in the circumferential direction of the sandwiched portion 24 at 60° intervals.
  • Each of the six support portions 22 is separated by the slit 17 and the second slit 18 from the sandwiched portion 24 that is adjacent in the radial direction and the flat portion 23 that is adjacent in the circumferential direction, and is not restrained.
  • the sandwiched portion 24 is formed with six through holes 26 at intervals of 60° in the circumferential direction.
  • the top foil 10 and the back foil 20 can be attached to the base plate 30 by being held by the held portions 14 and 24 without welding. Therefore, it is possible to prevent the load capacity of the thrust foil bearing 3 from being lowered without causing the top foil 10 to be distorted.
  • the sandwiched portions 14 and 24 are formed in an annular shape. Therefore, the sandwiched portions 14 and 24 can be sandwiched by the bearing spacer 40 over the entire circumference. Further, since the sandwiched portions 14 and 24 are formed in an annular shape, the top foil 10 and the back foil 20 are both one foil, so that the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced.
  • FIG. 15 is a plan view showing the top foil 10 according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a cross-sectional view in the circumferential direction passing through the inclined portion 12 and the extending portion 13 of the top foil 10 shown in FIG.
  • a bent portion 19 that bends toward the opposite side of the base plate 30 is formed at the end portion 13a on one circumferential side of the extending portion 13 of the top foil 10.
  • the bent portion 19 is bent at a substantially right angle on the side opposite to the base plate 30 (upper side in FIG. 16).
  • the axial position of the tip of the bent portion 19 is located below (on the side of the base plate 30) the axial position of one end of the inclined portion 12 on one side in the circumferential direction.
  • the bending line of the bending portion 19 extends linearly in the radial direction as shown in FIG. That is, the bending line of the bending portion 19 extends in parallel with the end portion 13a on one side in the circumferential direction of the extending portion 13.
  • the radial dimension R19 of the bent portion 19 is substantially the same as the radial dimension R12 of the inclined portion 12.
  • the radial dimension R19 of the bent portion 19 may be larger than the radial dimension R12 of the inclined portion 12. That is, the radial dimension R19 of the bent portion 19 may be a length obtained by adding the radial dimension R12 of the slit 17 to the radial dimension R12 of the inclined portion 12. As a result, the bent portion 19 extends to the connecting portion (neck portion) between the extending portion 13 and the sandwiched portion 14.
  • the bent portion 19 that bends toward the opposite side of the base plate 30 is formed at the end portion 13a on one side in the circumferential direction of the extending portion 13, so that the extending portion 13 in the radial direction is formed.
  • the rigidity against bending (second moment of area) can be increased. Therefore, it is possible to suppress the floating on the radially inner side of the inclined portion 12 cantilevered by the extending portion 13 on the radially outer side.
  • the inclination direction of the support portion 22 of the back foil 20 is a direction perpendicular to the end portion of the support portion 22 on the other side in the circumferential direction, but the inclination direction of the inclination portion 12 of the top foil 10 is equal to that of the inclination portion 12. Since the direction is perpendicular to the end on the one side in the circumferential direction, the inclination directions of the two are different.
  • the inclined portion 12 is installed in a state of being pressed against the support portion 22 in advance. For this reason, the radially inner side of the inclined portion 12 comes into contact with the support portion 22 first, and the radially inner side of the inclined portion 12 is pushed up by the force and is likely to float.
  • FIG. 17 is a plan view showing the top foil 10 according to the modified example of the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view in the circumferential direction passing through the inclined portion 12 and the extending portion 13 of the top foil 10 shown in FIG.
  • the top foil 10 may have a bent portion 19 ⁇ /b>A that bends toward the base plate 30 at the end 13 a on one side in the circumferential direction of the extending portion 13.
  • the bent portion 19A is formed by bending the above-described bent portion 19 at a substantially right angle to the side facing the base plate 30 (the lower side of the paper in FIG. 18), as shown in FIG.
  • An insertion groove 32 into which the bent portion 19A of the top foil 10 is inserted is formed in the base plate 30.
  • the insertion groove 32 is formed separately from the insertion groove 31 into which the bent portion 25 of the back foil 20 is inserted in the circumferential direction.
  • the bent portion 19A inserted into the insertion groove 32 can come into contact with the side wall surface of the insertion groove 32 on the other side in the circumferential direction.
  • the bending portion 19A that bends toward the base plate 30 can increase the rigidity of the extending portion 13 against bending in the radial direction (second moment of area). .. Therefore, it is possible to suppress the floating on the radially inner side of the inclined portion 12 cantilevered by the extending portion 13 on the radially outer side.
  • the base plate 30 is formed with the insertion groove 32 into which the bent portion 19A is inserted.
  • the bent portion 19A comes into contact with the side wall surface of the insertion groove 32 on the other side in the circumferential direction, so that the other side in the circumferential direction of the top foil 10 (the inclined portion 12). Movement to the side can be restricted.
  • FIG. 19 is a plan view showing the thrust foil bearing 3 according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • 20 is a plan view showing a state where the top foil 10 is removed from the thrust foil bearing 3 shown in FIG. 21 is a view taken along the line CC of FIG.
  • the inclination direction of the inclined portion 12 of the top foil 10 and the inclination direction of the support portion 22 of the back foil 20 coincide with each other.
  • the top foil 10 and the back foil 20 are each formed of one foil (the top foil piece 11 and the back foil piece 21) as in the third embodiment described above.
  • an inclined surface 33 is formed on the base plate 30 at a portion where the support portion 22 of the back foil 20 is arranged.
  • the inclined surface 33 is formed so as to gradually lower toward the back foil end 21a.
  • the peak portions 22a of the support portion 22 are each formed with a constant height. Therefore, the inclined portion 12 of the top foil 10, which is supported by the supporting portion 22 arranged on the inclined surface 33, is parallel to the inclined surface 33, but is initially inclined so as to gradually move away from the flat surface of the base plate 30. Incline at the corner. That is, the inclined portion 12 is parallel to the inclined surface 33, but is inclined to the flat surface orthogonal to the axial direction of the base plate 30.
  • the end portion (bent portion 15A) of the inclined portion 12 of the top foil 10 on the other side in the circumferential direction extends parallel to the back foil end portion 21a of the back foil 20.
  • the inclination direction of the inclined portion 12 is perpendicular to the bent portion 15A (back foil end portion 21a), and therefore coincides with the inclination direction of the support portion 22 of the back foil 20.
  • the extending portion 13A of the top foil 10 is formed in a substantially right triangle shape in a plan view shown in FIG. 19 in order to connect the bent portion 15A to the sandwiched portion 14.
  • the back foil 20 shown in FIG. 20 has the same configuration as the back foil 20 in the third embodiment described above.
  • the inclination direction of the support portion 22 of the back foil 20 and the inclination direction of the inclination portion 12 of the top foil 10 coincide with each other, so that the radially inner side of the inclination portion 12 becomes the support portion 22. Since it does not come into contact with the tip first, it becomes difficult for floating to occur inside the inclined portion 12 in the radial direction.
  • FIG. 22 is a plan view showing the back foil 20 according to the modified example of the fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a side view of the back foil 20 according to another modification of the fifth embodiment of the present disclosure.
  • the back foil 20 may be configured by a plurality of back foil pieces 21 similar to those in the first embodiment.
  • a bending line Y extending in the radial direction is formed at the connecting portion between the supporting portion 22 and the flat portion 23.
  • the height of the mountain portion 22a of the support portion 22 is constant and is arranged on the above-mentioned inclined surface 33.
  • the height of the mountain portion 22a of the support portion 22 of the back foil piece 21 shown in FIG. 23 increases in order from the back foil end portion 21a toward the other end portion of the support portion 22 in the circumferential direction.
  • the support portion 22 is supported on the flat surface of the base plate 30.
  • the bent portion 25 is formed in each of the back foil pieces 21 shown in FIGS. 22 and 23.
  • FIG. 24 is a plan view showing the top foil 10 according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing the attachment structure of the top foil 10 shown in FIG. 24 to the base plate 30. As shown in these drawings, in the sixth embodiment, the held portion 14 is not provided on the top foil 10.
  • such a top foil 10 has a bent portion 19A that bends toward the base plate 30 as in the modification of the fourth embodiment described above.
  • the bent portion 19A (end portion) of the top foil 10 is inserted into the insertion groove 31 into which the bent portion 25 of the back foil 20 is inserted.
  • the bent portion 19A inserted into the insertion groove 31 is sandwiched between the side wall surface on the other circumferential side of the insertion groove 31 and the bent portion 25 of the back foil 20.
  • the back foil 20 can apply a holding force for holding the top foil 10 to the base plate 30.
  • FIG. 26 is a plan view showing the top foil 10 according to the modified example of the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 27 is a sectional view showing a mounting structure of the top foil 10 shown in FIG. 26 to the base plate 30.
  • the top foil 10 may have a second bent portion 19B that is further bent with respect to the bent portion 19A.
  • the second bent portion 19B is bent at a substantially right angle to the bent portion 19A and extends from the bent portion 19A to one side in the circumferential direction.
  • the upper surface (flat surface) of the second bent portion 19B is opposite to the end of the bent portion 25 of the back foil 20 housed in the insertion groove 31 in the direction opposite to the insertion direction (upward in FIG. 27, or in the axial direction).
  • the back foil 20 is abuttable in a direction from the back surface side that does not support the back foil 20 toward the support surface that supports the back foil 20).
  • the second bent portion 19B prevents the bent portion 19A inserted into the insertion groove 31 from coming off, so that the stability of the mounting structure of the top foil piece 11 to the base plate 30 is increased. ..
  • FIG. 28 is a plan view showing the thrust foil bearing 3 according to the seventh embodiment of the present disclosure. As shown in this figure, in the seventh embodiment, the top foil 10 without the sandwiched portion 14 is attached to the back foil 20 with the sandwiched portion 24.
  • one end portion in the circumferential direction (corresponding to the extending portion 13) is spot welded (dot welding) to the flat portion 23 of the back foil 20. That is, this welding position is the attachment position of the top foil piece 11 to the back foil 20. Further, the attachment position of the top foil piece 11 is arranged apart from the support portion 22 on one side in the circumferential direction. Further, the end portion 12a on the other circumferential side of the top foil piece 11 is a free end. That is, when a load is applied to the top foil piece 11, the end portion 12a on the other side in the circumferential direction can move toward the other side in the circumferential direction.
  • the thrust foil bearing 3 configured as described above, a plurality of top foil pieces 11 are attached to one back foil 20, so if the top foil pieces 11 are attached to the back foil 20 in advance, the thrust foil The assembly of the bearing 3 becomes easy.

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Abstract

シャフト（１）が挿通される挿通孔（３０ａ）を有するベースプレート（３０）と、挿通孔（３０ａ）の周囲に配置されたバックフォイル（２０）と、を備え、挿通孔（３０ａ）の周方向におけるバックフォイル（２０）の端部から、挿通孔（３０ａ）の径方向外側に延設された被挟持部（１４）を有する、スラストフォイル軸受（３）。

Description

スラストフォイル軸受
　本開示は、スラストフォイル軸受に関するものである。本願は、２０１９年１月１８日に日本に出願された日本国特願２０１９－００６８１２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、高速回転体用の軸受として、回転軸に設けられたスラストカラーに対向して配置されるスラストフォイル軸受が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。スラストフォイル軸受は、振動や衝撃によって発生する回転軸の動き（スラストカラーの軸方向変位と傾き）を吸収できるように、軸受面が柔軟なフォイル（金属製薄板）によって形成されており、軸受面の下に軸受面を柔軟に支持するためのフォイル構造を有している。
　スラストフォイル軸受には、周方向に複数のトップフォイル片とバックフォイル片が配列された形態がある。トップフォイル片は、バックフォイル片に支持されており、スラストカラーの回転により、トップフォイル片とスラストカラーとの間に潤滑流体が導入される。この潤滑流体がトップフォイル片とスラストカラーとの間に楔状の流体潤滑膜を形成し、スラストフォイル軸受の負荷能力が発揮される。
国際公開第２０１４／０６１６９８号
　ところで、上記従来技術では、バックフォイルがベースプレートから脱落する虞があるために、溶接（スポット溶接）を用いて、バックフォイルをベースプレートに取り付けている。しかし、溶接を用いると、バックフォイルが熱により変形する虞がある。その結果、バックフォイルに支持されるトップフォイルに歪みが生じ、流体潤滑膜の形成に影響を及ぼし、十分なスラストフォイル軸受の負荷能力が得られない可能性がある。
　本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、挟持によるバックフォイルの取り付け方法を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第１の態様として、シャフトが挿通される挿通孔を有するベースプレートと、前記挿通孔の周囲に配置されたバックフォイルと、を備え、前記挿通孔の周方向における前記バックフォイルの端部から、前記挿通孔の径方向外側に延設された被挟持部を有する、スラストフォイル軸受を採用する。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第２の態様として、上記第１の態様において、前記ベースプレートには、環状部材が取り付けられ、前記被挟持部は、前記ベースプレートと前記環状部材との間に挟持されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第３の態様として、上記第２の態様において、前記環状部材を前記ベースプレートに取り付ける締結部材を有し、前記被挟持部には、前記締結部材が挿通される貫通孔が形成されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第４の態様として、上記第３の態様において、前記貫通孔は、前記被挟持部に複数形成されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第５の態様として、上記第１の態様から第４の態様のいずれか１つにおいて、前記被挟持部は、環状に形成されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第６の態様として、上記第１の態様から第５の態様のいずれか１つにおいて、前記バックフォイルは、山部と谷部が交互に形成された支持部と、前記支持部の端部に配置された前記谷部から周方向に延伸する平坦部と、を有し、前記被挟持部は、前記平坦部に接続されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第７の態様として、上記第６の態様において、前記被挟持部には、前記平坦部とは別の周方向位置に第２の平坦部が形成され、前記第２の平坦部に接続し、前記支持部と独立な第２の支持部が形成されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第８の態様として、上記第６の態様または第７の態様において、前記平坦部の周方向の端部には、前記ベースプレートに向かって曲がる曲げ部が形成されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第９の態様として、上記第８の態様において、前記ベースプレートには、前記曲げ部が挿入される挿入溝が形成されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第１０の態様として、上記第９の態様において、前記挿入溝には、前記バックフォイルに支持されたトップフォイルの端部が挿入されていてもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第１１の態様として、上記第１０の態様において、前記トップフォイルの端部は、前記挿入溝に収容された前記曲げ部の端部に対し、反挿入方向において当接する第２の曲げ部を有してもよい。
　また、本開示においては、スラストフォイル軸受に係る第１２の態様として、上記第６の態様から第８の態様のいずれか１つにおいて、前記平坦部に取り付けられたトップフォイルを有してもよい。
　本開示によれば、挟持によるバックフォイルの取り付け方法を提供できる。また、トップフォイルの歪みによるスラストフォイル軸受の負荷能力の低下を抑制することができる。
本開示のスラストフォイル軸受が適用されるターボ機械の一例を示す側面図である。 本開示の第１実施形態に係るスラストフォイル軸受を示す側面図である。 本開示の第１実施形態に係るスラストフォイル軸受を示す平面図である。 図３に示すスラストフォイル軸受３からトップフォイルを取り外した状態を示す平面図である。 図３に示す矢視Ａ－Ａ図である。 図３に示すトップフォイルを示す平面図である。 図３に示すバックフォイルを示す平面図である。 図３に示す矢視Ｂ－Ｂ図である。 本開示の第２実施形態に係るスラストフォイル軸受を示す平面図である。 図９に示すスラストフォイル軸受が備えるトップフォイル片を示す平面図である。 図９に示すスラストフォイル軸受からトップフォイルを取り外した状態を示す平面図である。 図９に示すスラストフォイル軸受が備えるバックフォイル片を示す平面図である。 本開示の第３実施形態に係るスラストフォイル軸受を示す平面図である。 図１３に示すスラストフォイル軸受からトップフォイルを取り外した状態を示す平面図である。 本開示の第４実施形態に係るトップフォイルを示す平面図である。 図１５に示すトップフォイルの傾斜部及び延伸部を通る周方向の断面図である。 本開示の第４実施形態の変形例に係るトップフォイルを示す平面図である。 図１７に示すトップフォイルの傾斜部及び延伸部を通る周方向の断面図である。 本開示の第５実施形態に係るスラストフォイル軸受を示す平面図である。 図１９に示すスラストフォイル軸受からトップフォイルを取り外した状態を示す平面図である。 図１９に示す矢視Ｃ－Ｃ図である。 本開示の第５実施形態の変形例に係るバックフォイルを示す平面図である。 本開示の第５実施形態の別の変形例に係るバックフォイルの側面図である。 本開示の第６実施形態に係るトップフォイルを示す平面図である。 図２４に示すトップフォイルのベースプレートに対する取付構造を示す断面図である。 本開示の第６実施形態の変形例に係るトップフォイルを示す平面図である。 図２６に示すトップフォイルのベースプレートに対する取付構造を示す断面図である。 本開示の第７実施形態に係るスラストフォイル軸受を示す平面図である。
　以下、図面を参照して本開示のスラストフォイル軸受を詳しく説明する。
　図１は、本開示のスラストフォイル軸受が適用されるターボ機械の一例を示す側面図である。図１中、符号１は回転軸（シャフト）、符号２は回転軸の先端部に設けられたインペラ、符号３は本開示に係るスラストフォイル軸受である。
　回転軸１には、円板状のスラストカラー４が取り付けられている。スラストカラー４は、一対のスラストフォイル軸受３に挟まれている。インペラ２は、静止側となるハウジング５内に配置されており、ハウジング５との間にチップクリアランス６を有している。すなわち、インペラ２は、インペラ２とハウジング５との間にチップクリアランス６を形成するように、ハウジング５内に配置されている。回転軸１は、ラジアルフォイル軸受７に支持されている。
　（第１実施形態）
　図２は、本開示の第１実施形態に係るスラストフォイル軸受３を示す側面図である。スラストフォイル軸受３は、図２に示すように、スラストカラー４を挟んで両側に一対で設けられている。すなわち、スラストフォイル軸受３として、スラストカラー４を挟むようにスラストカラー４の両側に設けられた一対のスラストフォイル軸受３が、設けられている。これら一対のスラストフォイル軸受３は、共に同じ構成となっている。スラストフォイル軸受３は、トップフォイル１０と、バックフォイル２０と、ベースプレート３０と、を備える。すなわち、一対のスラストフォイル軸受３の各々は、トップフォイル１０と、バックフォイル２０と、ベースプレート３０と、を備える。
　一対のスラストフォイル軸受３のそれぞれのベースプレート３０の間には、二点鎖線で示す円筒状の軸受スペーサ４０（環状部材）が挟持されている。すなわち、一対のスラストフォイル軸受３が提供する一対のベースプレート３０の間には、二点鎖線で示す円筒状の軸受スペーサ４０が挟持されている。そして、これらベースプレート３０は、締結ボルト４１（締結部材）によって軸受スペーサ４０を介して連結されている。ベースプレート３０の外周部には、締結ボルト４１を挿通するための貫通孔４２が形成されている。なお、本開示のベースプレート３０のうちの一方は、締結ボルト４１による締め付けによってハウジング５に当接している。
　図３は、本開示の第１実施形態に係るスラストフォイル軸受３を示す平面図である。図４は、図３に示すスラストフォイル軸受３からトップフォイル１０を取り外した状態を示す平面図である。図５は、図３に示す矢視Ａ－Ａ図である。図６は、図３に示すトップフォイル１０を示す平面図である。図７は、図３に示すバックフォイル２０を示す平面図である。図８は、図３に示す矢視Ｂ－Ｂ図である。ベースプレート３０は、図３に示すように、回転軸１が挿通される挿通孔３０ａを有する。
　なお、以下の説明においては、挿通孔３０ａ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３０ａ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３０ａの径方向を言う。また、「周方向」とは、挿通孔３０ａの内周面に沿った周方向を言う。あるいは、挿通孔３０ａに挿通された回転軸１の軸心を基準に、当該軸心から視た「径方向」及び「周方向」とも言える。
　ベースプレート３０は、軸方向におけるスラストフォイル軸受３の最外部（反スラストカラー４側）を構成している。すなわち、軸方向におけるスラストフォイル軸受３の反スラストカラー４側とは、軸方向における各スラストフォイル軸受３のうち、スラストカラー４に最も近い部分と反対に位置する部分、すなわち、スラストカラー４から最も遠い部分を意味する。ベースプレート３０には、挿通孔３０ａが形成されている。すなわち、本開示のベースプレート３０は、挿通孔３０ａが形成された円板状の部材である。しかし、挿通孔３０ａを有すれば、ベースプレート３０は、円板状以外の部材（例えば矩形板状）であってもよい。また、挿通孔３０ａについても、必ずしも厳密な円筒形状である必要はない。
　ベースプレート３０は、例えば、厚さ数ｍｍ程度の金属板から形成されている。スラストカラー４と対向して配置されるベースプレート３０の平坦面、における挿通孔３０ａ（開口）の周囲には、トップフォイル１０、バックフォイル２０が配置されている。具体的に、トップフォイル１０は、バックフォイル２０に支持され、バックフォイル２０は、ベースプレート３０に支持されている。つまり、トップフォイル１０は、バックフォイル２０を介し、ベースプレート３０にも支持されている。
　本開示では、トップフォイル１０、バックフォイル２０が、いずれも複数枚（６枚）のトップフォイル片１１、バックフォイル片２１によって、形成されている。ベースプレート３０は、スラストカラー４に対向する平坦面の周方向において等間隔に６枚のトップフォイル片１１、６枚のバックフォイル片２１を支持している。なお、トップフォイル片１１の枚数、バックフォイル片２１の枚数は、いずれも６枚に限定されるものではない。トップフォイル片１１の枚数、バックフォイル片２１の枚数は、同数でなくてもよい。
　図３に示すように、トップフォイル１０は、周方向に配列された６枚の金属製の薄板（トップフォイル片１１）によって形成されている。トップフォイル片１１は、周方向一方側（回転軸１の回転方向上流側）から周方向他方側（回転軸１の回転方向下流側）に向かって上方（図３において紙面手前側、すなわち、紙面手前に向かう方向。あるいは、ベースプレート３０からトップフォイル片１１に向かう方向の軸方向側、すなわち、軸方向のうち、ベースプレート３０からトップフォイル片１１に向かう方向。）に傾斜する傾斜部１２と、傾斜部１２の周方向一方側に連設され、径方向外側に延伸する延伸部１３と、傾斜部１２よりも径方向外側において延伸部１３に連設され、周方向他方側に延伸する被挟持部１４と、を有している。
　傾斜部１２は、図６に示すように、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、傾斜部１２は、周方向に離隔し、内周側から外周側に延びる２つの端縁と、２つの端縁を内周側で接続する内周側の端縁と、２つの端縁を外周側で接続する外周側の端縁を備えている。傾斜部１２の周方向他方側の内周側から外周側に延びる端縁（以下、周方向他方側の端部１２ａと言う）は、自由端となっている。
　一方で、傾斜部１２の周方向一方側の内周側から外周側に延びる端縁は、曲げ部１５を介して延伸部１３に接続されている。曲げ部１５は、図５に示すように、第１の屈曲と、第１の屈曲の周方向他方側に位置する第２の屈曲とで構成されている。第１の屈曲は、第１の屈曲部と言い換えてもよく、第２の屈曲は、第２の屈曲部と言い換えてもよい。第１の屈曲は、トップフォイル片１１のベースプレート３０に対向する面の背面側に屈曲している。第２の屈曲は、トップフォイル片１１のベースプレート３０に対向する面側に屈曲している。つまり、曲げ部１５は、階段状となっている。なお、第１の屈曲、第２の屈曲は、いずれも鈍角となっている。
　曲げ部１５よりも周方向他方側に位置する傾斜部１２は、バックフォイル片２１の後述する支持部２２に支持されている。支持部２２に支持された傾斜部１２は、周方向一方側から周方向他方側に向かうに連れて、ベースプレート３０から漸次遠ざかるように初期傾斜角で傾斜して配置されている。ここで、初期傾斜角とは、荷重がゼロのときのベースプレート３０に対するトップフォイル片１１の傾斜角を意味する。すなわち、初期傾斜角とは、荷重がゼロでるときにベースプレート３０とトップフォイル片１１によりその間に形成される角度を意味する。本開示のベースプレート３０は、軸方向に直交する方向に広がる平坦面を有し、傾斜部１２は、当該平坦面に対し傾斜している。
　延伸部１３は、曲げ部１５の周方向一方側（第１の屈曲側）に接続されている。すなわち、延伸部１３は、曲げ部１５とその周方向一方側（第１の屈曲側）の端部を介して接続されている。この延伸部１３は、図６に示すように、径方向外側に延伸する帯状に形成され、被挟持部１４に接続されている。被挟持部１４は、傾斜部１２と同様に、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、被挟持部１４は、周方向に離隔し、内周側から外周側に延びる２つの端縁と、２つの端縁を内周側で接続する内周側の端縁と、２つの端縁を外周側で接続する外周側の端縁とを備えている。
　被挟持部１４の周方向他方側の内周側から外周側に延びる端縁（以下、周方向他方側の端部１４ａと言う）の周方向位置は、傾斜部１２の周方向他方側の端部１２ａの周方向位置と一致している。但し、被挟持部１４の端部１４ａと傾斜部１２の端部１２ａの周方向位置は、必ずしも一致する必要は無い。また、被挟持部１４の周方向一方側の内周側から外周側に延びる端縁の周方向位置は、延伸部１３の周方向一方側の内周側から外周側に延びる端縁（以下、周方向一方側の端部１３ａと言う）の周方向位置と一致している。
　被挟持部１４の内周側から外周側に延びる２つの端縁を内周側で接続する端縁（以下、径方向内側の端部１４ｂと言う）は、傾斜部１２の内周側から外周側に延びる２つの端縁を外周側で接続する端縁（以下、径方向外側の端部１２ｂと言う）と、径方向において離隔している。すなわち、被挟持部１４の径方向内側の端部１４ｂと、傾斜部１２の径方向外側の端部１２ｂとの間には、スリット１７が形成されている。
　スリット１７は、トップフォイル片１１を径方向において内側の領域と外側の領域に分けている。スリット１７は、トップフォイル片１１の周方向他方側において内周側から外周側に延びる第１の側端から、トップフォイル片１１の周方向一方側において内周側から外周側に延びる第２の側端に向かって、周方向に延伸している。すなわち、トップフォイル片１１の第１の側端は、スリット１７によって離隔した傾斜部１２の周方向他方側の端部１２ａと、被挟持部１４の周方向他方側の端部１４ａによって形成されている。また、トップフォイル１０の第２の側端は、延伸部１３の周方向一方側の端部１３ａによって離隔することなく形成されている。本開示のスリット１７は、曲げ部１５より周方向一方側まで延伸している。また、スリット１７の周方向一方側には、Ｒ形状（丸み形状）が形成されている。
　被挟持部１４の周方向他方側の端部１４ａの径方向における寸法Ｒ１４は、傾斜部１２の周方向他方側の端部１２ａの径方向における寸法Ｒ１２よりも小さい。本開示の寸法Ｒ１２と寸法Ｒ１４の比は、２：１程度である。なお、スリット１７の径方向における寸法Ｒ１７は、被挟持部１４の径方向における寸法Ｒ１４よりも十分に小さい。
　スリット１７よりも内側の領域には、傾斜部１２が配置され、スリット１７よりも外側の領域には、被挟持部１４が配置されている。ここで、スリット１７よりも外側の領域は、図３に示すように、軸受スペーサ４０が配置される径方向位置まで延設されている。つまり、被挟持部１４は、ベースプレート３０と軸受スペーサ４０との間に軸方向において挟持される。
　被挟持部１４には、軸受スペーサ４０をベースプレート３０に取り付ける締結ボルト４１が挿通される貫通孔１６が形成されている。被挟持部１４の貫通孔１６は、ベースプレート３０の貫通孔４２と、軸方向において重なっている。被挟持部１４の貫通孔１６は、延伸部１３の接続位置の近傍に配置されている。延伸部１３が被挟持部１４に接続する周方向における寸法Ｗ１３（図６参照）は、貫通孔１６の直径よりも大きい。
　また、本開示の被挟持部１４の径方向の寸法Ｒ１４は、貫通孔１６の直径よりも大きい。被挟持部１４の径方向の寸法Ｒ１４は、図３に示すように、軸受スペーサ４０と略全体が当接可能なように、軸受スペーサ４０の内周面から外周面までの径方向の寸法と同程度であるとよい。また、被挟持部１４は、軸受スペーサ４０の全周３６０°のうち、６０°程度（全周の１／６程度）の周長を有するとよい。これにより、６枚のトップフォイル片１１（被挟持部１４）が、軸受スペーサ４０の略全周で挟持される。
　図４に示すように、バックフォイル２０は、周方向に配列された６枚の金属製の薄板（バックフォイル片２１）によって形成されている。バックフォイル片２１は、トップフォイル片１１の傾斜部１２を支持する支持部２２と、支持部２２の周方向他方側に連設された平坦部２３と、平坦部２３から径方向外側に延設された被挟持部２４と、を有している。
　支持部２２は、図５に示すように、山部２２ａと谷部２２ｂが交互に形成された波型のフォイル（バンプフォイル）である。支持部２２は、トップフォイル片１１の傾斜部１２を弾性的に支持している。なお、支持部２２としては、例えば、バンプフォイル、日本国特開２００６－５７６５２号公報や日本国特開２００４－２７０９０４号公報などに記載されているスプリングフォイル、日本国特開２００９－２９９７４８号公報などに記載されているバックフォイルなどを用いることができる。
　なお、日本国特開２００６－５７６５２号公報や日本国特開２００４－２７０９０４号公報に記載されているスプリングフォイル、日本国特開２００９－２９９７４８号公報に記載されているバックフォイルは、ラジアル軸受に用いられるフォイルであるが、これらを平面状に展開して円環板状に形成すれば、スラストフォイル軸受３に用いられるフォイル（支持部２２）となる。
　本開示の支持部２２は、バンプフォイルから形成されている。支持部２２は、図３に示す平面視で、トップフォイル片１１の傾斜部１２よりも一回り小さく形成されている。したがって、支持部２２は、傾斜部１２に覆われている。支持部２２は、図７に示すように、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、支持部２２は、周方向に離隔し、内周側から外周側に延びる２つの端縁と、２つの端縁を内周側で接続する内周側の端縁と、２つの端縁を外周側で接続する外周側の端縁とを備えている。
　支持部２２の周方向一方側の内周側から外周側に延びる端縁（以下、周方向一方側の端部）には、支持部２２の周方向他方側の内周側から外周側に延びる端縁（以下、周方向他方側の端部）と平行に延びる平行部（以下、バックフォイル端部２１ａと言う）が形成されている。支持部２２には、バックフォイル端部２１ａから支持部２２の周方向他方側の端部に向かい、谷部２２ｂと山部２２ａが交互に連なっている。すなわち、バックフォイル端部２１ａないし支持部２２の周方向他方側の端部とそれぞれ直交する法線方向（山部２２ａの稜線と直交する方向とも言う）において、谷部２２ｂと山部２２ａが交互に連なっている。
　図５に示すように、谷部２２ｂは、平坦面を備えベースプレート３０に対向している。また、山部２２ａは、隣接する谷部２２ｂを繋ぐアーチ状の部位となっている。バックフォイル片２１は、ベースプレート３０に支持されている。そのため、谷部２２ｂは、ベースプレート３０と当接可能である。支持部２２の両端部、すなわち、バックフォイル端部２１ａと、支持部２２の周方向他方側の端部には、谷部２２ｂが形成されている。
　本開示では、谷部２２ｂ及び山部２２ａは、それぞれ、ほぼ等ピッチで形成されている。また、山部２２ａの高さは、バックフォイル端部２１ａから支持部２２の周方向他方側の端部に向かって、すなわち図３中に矢印で示す回転軸１（スラストカラー４）の回転方向の下流側（周方向一方側から他方側）に向かうに連れて、図５に示すように順に高くなるように形成されている。傾斜部１２の周方向他方側の端部１２ａは、支持部２２の最も周方向他方側に位置する山部２２ａに支持される仮想直線Ｘよりも周方向他方側に位置する。ここで、仮想直線Ｘとは、回転軸１の回転方向の最も下流側で、支持部２２が傾斜部１２に接する接線である。
　平坦部２３は、図７に示すように、支持部２２の周方向他方側の端部に配置された谷部２２ｂを周方向他方側に延長させたような形状を有している。つまり、平坦部２３は、谷部２２ｂと面一の平坦面を備えている。平坦部２３の周方向他方側の端部２３ａには、ベースプレート３０に向かって曲がる曲げ部２５が形成されている。曲げ部２５は、図５に示すように、ベースプレート３０側に略直角に折り曲げられている。曲げ部２５の折り曲げ線は、図７に示すように、径方向に直線状に延びている。すなわち、曲げ部２５の折り曲げ線は、平坦部２３の周方向他方側の端部２３ａと平行に延びている。
　図５に示すように、ベースプレート３０には、バックフォイル片２１の曲げ部２５が挿入される挿入溝３１が形成されている。挿入溝３１は、図４に示す平面視で、径方向に延伸する長方形状を有すると共に、周方向に間隔をあけて、ベースプレート３０に複数（６つ）形成されている。６つの挿入溝３１には、６枚のバックフォイル片２１の曲げ部１５がそれぞれ挿入される。
　図５に示すように、曲げ部１５は、挿入溝３１の周方向他方側の側壁面に当接可能とされている。これにより、バックフォイル片２１（支持部２２）の周方向他方側への移動が規制される。すなわち、支持部２２に荷重が作用すると、曲げ部２５が挿入溝３１の周方向他方側の側壁面に当接し、周方向他方側への移動が規制されると共に、反対に、自由端となっているバックフォイル端部２１ａが、周方向一方側に向かって移動する。また、図５に示すように、平坦部２３上には、トップフォイル片１１の延伸部１３が重なって配置されている。これにより、挿入溝３１から曲げ部２５が抜けることが抑制される。
　被挟持部２４は、図７に示すように、平坦部２３の径方向外側に延設され、周方向他方側に延伸している。被挟持部２４は、支持部２２と略同様に、扇形の頂点側を切り欠いて内周側、外周側をそれぞれ円弧状とした、略台形状に形成されている。すなわち、被挟持部２４は、周方向に離隔し、内周側から外周側に延びる２つの端縁と、２つの端縁を内周側で接続する内周側の端縁と、２つの端縁を外周側で接続する外周側の端縁とを備えている。
　被挟持部２４の周方向他方側の内周側から外周側に延びる端縁（以下、周方向他方側の端部２４ａと言う）の周方向位置は、平坦部２３の周方向他方側の端部２３ａの周方向位置よりも周方向他方側に位置している。また、被挟持部２４の周方向一方側の内周側から外周側に延びる端縁の周方向位置は、平坦部２３の周方向他方側の端部２３ａの周方向位置よりも周方向一方側に位置している。なお、被挟持部２４の周方向一方側の内周側から外周側に延びる端縁の周方向位置は、支持部２２の周方向他方側の端部（谷部２２ｂ）よりも周方向他方側に位置している。
　被挟持部２４の径方向における寸法Ｒ２４は、平坦部２３の径方向における寸法Ｒ２３よりも小さい。寸法Ｒ２３と寸法Ｒ２４の比は、２：１程度である。被挟持部２４は、図４に示すように、軸受スペーサ４０が配置される径方向位置まで延設されている。つまり、被挟持部２４は、トップフォイル片１１の被挟持部１４と同様に、ベースプレート３０と軸受スペーサ４０との間に軸方向において挟持される。つまり、バックフォイル片２１の被挟持部２４は、図８に示すように、トップフォイル片１１の被挟持部１４と重なって、ベースプレート３０と軸受スペーサ４０との間に挟持される。
　被挟持部２４には、図４に示すように、軸受スペーサ４０をベースプレート３０に取り付ける締結ボルト４１が挿通される貫通孔２６が形成されている。被挟持部２４の貫通孔２６は、ベースプレート３０の貫通孔４２と軸方向において重なっている。被挟持部２４の貫通孔２６は、平坦部２３の接続位置の近傍に配置されている。平坦部２３が被挟持部２４に接続する周方向における寸法Ｗ２３（図７参照）は、貫通孔２６の直径よりも大きい。
　ベースプレート３０には、周方向に複数枚のトップフォイル片１１が配列される。また、周方向に隣接するトップフォイル片１１の間には周方向に離隔する隙間が形成される。同様に、周方向に隣接するトップフォイル片１１の被挟持部１４の間にも周方向に離隔する隙間が形成される。本開示の被挟持部２４は、被挟持部１４の間の隙間と軸方向に重なる位置まで延伸している。
　また、本開示の被挟持部２４の径方向の寸法Ｒ１４は、貫通孔２６の直径よりも大きい。被挟持部２４の径方向の寸法Ｒ２４は、図４に示すように、軸受スペーサ４０の略全体が当接可能なように、軸受スペーサ４０の内周面から外周面までの径方向の寸法と同程度であるとよい。また、被挟持部２４は、軸受スペーサ４０の全周３６０°のうち、６０°程度の周長を有するとよい。これにより、６枚のバックフォイル片２１（被挟持部２４）が、軸受スペーサ４０の全周に亘って挟持される。
　次に、このような構成からなるスラストフォイル軸受３の作用について説明する。スラストフォイル軸受３は、図２に示すように、スラストカラー４を挟んだ両側に設けている。そのため、回転軸１のスラスト方向両側の移動を抑制できる。
　このような状態で回転軸１が回転し、スラストカラー４が回転を始めると、スラストカラー４とトップフォイル片１１は擦れ合いつつ、両者の間に形成されたくさび形の空間に周囲流体が押し込まれる。そして、スラストカラー４が一定の回転速度に達すると、両者の間に流体潤滑膜が形成される。この流体潤滑膜の圧力によってトップフォイル片１１はバックフォイル片２１側へ押し付けられ、スラストカラー４はトップフォイル片１１との接触状態を脱し、非接触で回転するようになる。
　ここで、本開示のトップフォイル１０は、図３に示すように、挿通孔３０ａの径方向において、内側の領域と外側の領域に分けるスリット１７と、スリット１７より外側の領域に配置された被挟持部１４と、被挟持部１４からスリット１７より内側の領域まで延伸する延伸部１３と、内側の領域において、延伸部１３に対し挿通孔３０ａの周方向一方側から周方向他方側に延伸すると共に、挿通孔３０ａの軸方向に直交する方向に広がるベースプレート３０の平坦面に対して傾斜した傾斜部１２と、を有する。この構成によれば、挟持によるトップフォイル１０の取り付け方法を提供することができる。つまり、被挟持部１４が挟持されることで、ベースプレート３０にトップフォイル１０を溶接することなく取り付けることができる。したがって、トップフォイル１０（特に、傾斜部１２）が熱により変形する虞がない。また、スリット１７によって、被挟持部１４（外側の領域）と傾斜部１２（内側の領域）を分けることにより、傾斜部１２（内側の領域）では、従来通りの変形（バックフォイル２０及びベースプレート３０側への押し付け変形）が可能となる。さらに、傾斜部１２に、スラストカラー４と擦れ合うときの摩擦力（流体潤滑膜形成前）や、非接触回転時、流体潤滑膜による摩擦力が作用しても、傾斜部１２が延伸部１３を介して被挟持部１４に接続されているので、傾斜部１２が定位置から動くことが抑制される。
　また、本開示においては、軸受スペーサ４０をベースプレート３０に取り付ける締結ボルト４１を有し、被挟持部１４には、締結ボルト４１が挿通される貫通孔１６が形成されている。締結ボルト４１が貫通孔１６に挿通されることで、被挟持部１４を位置決めできるため、ベースプレート３０と軸受スペーサ４０との間に被挟持部１４を挟み易くなる。
　また、本開示においては、図５に示すように、傾斜部１２の周方向他方側の端部１２ａは、自由端となっている。これにより、傾斜部１２に荷重が作用すると、傾斜部１２の周方向他方側の端部１２ａが、周方向他方側に向かって移動することが可能となる。つまり、傾斜部１２は、バックフォイル２０及びベースプレート３０側への押し付け変形が従来通り可能となる。
　また、本開示のスラストフォイル軸受３は、図４に示すように、回転軸１が挿通される挿通孔３０ａを有するベースプレート３０と、挿通孔３０ａの周囲に配置されたバックフォイル２０と、を備え、挿通孔３０ａの周方向におけるバックフォイル２０の端部から、挿通孔３０ａの径方向外側に延設された被挟持部２４を有する。この構成によれば、挟持によるバックフォイル２０の取り付け方法を提供することができる。つまり、被挟持部２４によってベースプレート３０にバックフォイル２０を溶接することなく取り付けることができる。したがって、バックフォイル２０（特に、支持部２２）が熱により変形する虞がない。このため、バックフォイル２０に支持されるトップフォイル１０（特に、傾斜部１２）の歪みが抑制される。また、被挟持部２４が挟持されることで、バックフォイル２０が定位置から動くことが抑制される。
　また、本開示においては、ベースプレート３０には、軸受スペーサ４０が取り付けられ、被挟持部１４，２４は、ベースプレート３０と軸受スペーサ４０との間に挟持されている。これにより、一対のスラストフォイル軸受３のベースプレート３０のスペースを確保する軸受スペーサ４０を利用して、トップフォイル１０と共にバックフォイル２０を挟持することができる。
　また、本開示においては、軸受スペーサ４０をベースプレート３０に取り付ける締結ボルト４１を有し、被挟持部２４には、締結ボルト４１が挿通される貫通孔２６が形成されていてもよい。締結ボルト４１が貫通孔２６に挿通されることで、被挟持部２４を位置決めできるため、ベースプレート３０と軸受スペーサ４０との間に被挟持部２４を挟み易くなる。
　また、本開示においては、バックフォイル２０は、図５に示すように、山部２２ａと谷部２２ｂが交互に形成された支持部２２と、支持部２２の端部に配置された谷部２２ｂから周方向に延伸する平坦部２３と、を有し、被挟持部２４は、平坦部２３に接続されている。これにより、支持部２２が平坦部２３を介して被挟持部２４に接続されているので、傾斜部１２から押し付け荷重を受けた支持部２２が定位置から動くことが抑制される。
　また、本開示においては、平坦部２３の周方向の端部２３ａには、ベースプレート３０に向かって曲がる曲げ部２５が形成されている。これにより、平坦部２３の径方向における曲げに対する剛性（断面二次モーメント）を高めることができる。したがって、径方向外側において、平坦部２３によって片持ち支持された支持部２２の径方向内側における浮きを抑制することができる。
　また、本開示においては、ベースプレート３０には、曲げ部２５が挿入される挿入溝３１が形成されている。これにより、傾斜部１２によって支持部２２がベースプレート３０側に押し付けられたとき、挿入溝３１の周方向他方側の側壁面に、曲げ部１５が当接することで、バックフォイル片２１（支持部２２）の周方向他方側への移動を規制し、自由端となっているバックフォイル端部２１ａを、周方向一方側に向かって移動させることができる。
　（第２実施形態）
　次に、本開示の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図９は、本開示の第２実施形態に係るスラストフォイル軸受３を示す平面図である。図１０は、図９に示すスラストフォイル軸受３が備えるトップフォイル片１１を示す平面図である。図１１は、図９に示すスラストフォイル軸受３からトップフォイル１０を取り外した状態を示す平面図である。図１２は、図９に示すスラストフォイル軸受３が備えるバックフォイル片２１を示す平面図である。
　これらの図に示すように、第２実施形態では、第１実施形態に係るトップフォイル片１１、バックフォイル片２１を２枚ずつ組み合わせた構成となっている。つまり、トップフォイル１０、バックフォイル２０が、いずれも３枚のトップフォイル片１１、バックフォイル片２１によって形成されている。
　図１０に示すように、トップフォイル片１１の被挟持部１４には、延伸部１３を介して傾斜部１２が２つ接続されている。２つの傾斜部１２のうち、周方向一方側に配置された傾斜部１２Ａは、延伸部１３を介して被挟持部１４の周方向一方側の端部に接続されている。また、２つの傾斜部１２のうち、周方向他方側に配置された傾斜部１２Ｂは、延伸部１３を介して被挟持部１４の周方向中間位置に接続されている。
　傾斜部１２Ａの周方向他方側の端部１２ａは、傾斜部１２Ｂが接続された延伸部１３の周方向一方側の端部１３ａと、周方向において離隔している。すなわち、傾斜部１２Ａと、傾斜部１２Ｂが接続された延伸部１３との間には、第２のスリット１８が形成されている。本開示の第２のスリット１８の周方向における寸法Ｗ１８は、径方向外側に向かうに従って漸次大きくなる。また、本開示の第２のスリット１８の周方向における最大の寸法Ｗ１８は、貫通孔１６の直径より小さく、スリット１７の径方向の寸法Ｒ１７より大きい。なお、上述した第２のスリット１８の寸法は一例であって、必ずしも上述した寸法関係を有さなくてもよい。
　第２のスリット１８は、傾斜部１２Ａの周方向他方側の端部１２ａに沿って内周側から外周側まで延びると共に、外周側の端部がスリット１７に接続されている。すなわち、傾斜部１２Ａの周囲には、平面視でＬ字状に接続されたスリット１７及び第２のスリット１８（つまり、曲げが形成されたスリット）が配置される。これにより、傾斜部１２Ａが、径方向で隣り合う被挟持部１４や、周方向で隣り合う延伸部１３から分離でき、拘束されないようにすることができる。
　被挟持部１４には、２つの貫通孔１６が形成されている。２つの貫通孔１６は、２つの延伸部１３のそれぞれの接続位置の近傍に配置されている。また、被挟持部１４は、軸受スペーサ４０の全周３６０°のうち、１２０°程度（全周の１／３程度）の周長を有している。これにより、３枚のトップフォイル片１１（被挟持部１４）が、軸受スペーサ４０の略全周で挟持される。
　図１１に示すように、バックフォイル２０は、周方向に配列された３枚のバックフォイル片２１によって形成されている。バックフォイル片２１の被挟持部２４には、平坦部２３を介して支持部２２が２つ接続されている。２つの支持部２２のうち、周方向一方側に配置された支持部２２Ａは、平坦部２３を介して被挟持部２４の周方向一方側の端部に接続されている。また、２つの支持部２２のうち、周方向他方側に配置された支持部２２Ｂは、平坦部２３を介して被挟持部２４の周方向中間位置に接続されている。
　図１２に示すように、支持部２２Ａが接続された平坦部２３の周方向他方側の端部２３ａは、支持部２２Ｂの周方向一方側の端部及びバックフォイル端部２１ａと、周方向において離隔している。すなわち、支持部２２Ａが接続された平坦部２３と、支持部２２Ｂとの間には、第１スリット２７が形成されている。なお、上述した第１スリット２７の寸法は一例であって、必ずしも上述した寸法関係を有さなくてもよい。
　第１スリット２７は、支持部２２Ａが接続された平坦部２３の周方向他方側の端部２３ａに沿って内周側から外周側まで延びると共に、外周側の端部が第２スリット２８に接続されている。第２スリット２８は、支持部２２Ｂの径方向外側の端部と、被挟持部２４の径方向内側の端部とを、径方向に離隔させている。第２スリット２８は、第１スリット２７の接続位置から周方向他方側に延伸している。つまり、被挟持部２４には周方向に異なる位置に平坦部２３が形成され、それぞれ支持部２２Ａ，２２Ｂが延設されている。これらの支持部２２Ａ，２２Ｂの間には、第１スリット２７(及び第２スリット２８)が介在し、支持部２２Ａ，２２Ｂが独立に変形する事が可能となっている。すなわち、支持部２２Ａに対し、支持部２２Ｂを「第２の支持部」と言ってもよく、また、支持部２２Ｂの平坦部２３を「第２の平坦部」と言ってもよい。
　第２スリット２８の径方向における寸法Ｒ２８は、上述したトップフォイル１０のスリット１７の径方向における寸法Ｒ１７（図１０参照）と同程度である。すなわち、支持部２２Ｂの周囲には、平面視でＬ字状に接続された第１スリット２７及び第２スリット２８が配置される。これにより、支持部２２Ｂが、径方向で隣り合う被挟持部１４や、周方向で隣り合う平坦部２３から分離でき、拘束されないようにすることができる。
　被挟持部２４には、２つの貫通孔１６が形成されている。２つの貫通孔１６は、２つの平坦部２３のそれぞれの接続位置の近傍に配置されている。また、被挟持部２４は、軸受スペーサ４０の全周３６０°のうち、１２０°程度（全周の１／３程度）の周長を有している。これにより、３枚のバックフォイル片２１（被挟持部２４）が、軸受スペーサ４０の略全周で挟持される。
　上記構成のスラストフォイル軸受３によれば、上述した第１実施形態と同様に、トップフォイル片１１及びバックフォイル片２１を溶接することなく、被挟持部１４，２４における挟持によって、ベースプレート３０に取り付けることができる。このため、トップフォイル１０に歪みが発生することが抑制され、スラストフォイル軸受３の負荷能力が低下することを抑制することができる。
　また、第２実施形態においては、トップフォイル片１１の被挟持部１４に、延伸部１３を介して傾斜部１２が複数接続されると共に、バックフォイル片２１の被挟持部２４に、平坦部２３を介して支持部２２が複数接続されている。このため、第１実施形態よりもトップフォイル片１１、バックフォイル片２１の枚数を減らし、部品点数を削減でき、また組み立て工数も削減できる。
　また、第２実施形態においては、トップフォイル片１１の被挟持部１４に、複数の貫通孔１６が形成されると共に、バックフォイル片２１の被挟持部２４に、複数の貫通孔２６が形成されている。複数の貫通孔１６、２６に締結ボルト４１が挿通されることで、トップフォイル片１１及びバックフォイル片２１の締結ボルト４１回りの回転が規制されるため、被挟持部１４、２４の位置決めをより簡単に行うことができる。
　（第３実施形態）
　次に、本開示の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図１３は、本開示の第３実施形態に係るスラストフォイル軸受３を示す平面図である。図１４は、図１３に示すスラストフォイル軸受３からトップフォイル１０を取り外した状態を示す平面図である。これらの図に示すように、第３実施形態では、上記実施形態に係るトップフォイル片１１、バックフォイル片２１をそれぞれ組み合わせた構成となっている。つまり、トップフォイル１０、バックフォイル２０が、いずれも１枚のフォイル（トップフォイル片１１、バックフォイル片２１）によって形成されている。
　図１３に示すように、トップフォイル１０は、６つの傾斜部１２を有する。つまり、トップフォイル１０の被挟持部１４には、延伸部１３を介して傾斜部１２が６つ接続されている。被挟持部１４は、軸受スペーサ４０と同様に環状に形成されている。６つの傾斜部１２は、延伸部１３を介して、被挟持部１４の周方向に６０°間隔で接続されている。６つの傾斜部１２のそれぞれは、スリット１７及び第２のスリット１８によって、径方向で隣り合う被挟持部１４や、周方向で隣り合う延伸部１３から分離され、拘束されないようになっている。また、被挟持部１４には、周方向に６０°間隔で６つの貫通孔１６が形成されている。
　また、図１４に示すように、バックフォイル２０は、６つの支持部２２を有する。つまり、バックフォイル２０の被挟持部２４には、平坦部２３を介して支持部２２が６つ接続されている。被挟持部２４は、軸受スペーサ４０と同様に環状に形成されている。６つの支持部２２は、平坦部２３を介して、被挟持部２４の周方向に６０°間隔で接続されている。６つの支持部２２のそれぞれは、スリット１７及び第２のスリット１８によって、径方向で隣り合う被挟持部２４や、周方向で隣り合う平坦部２３から分離され、拘束されないようになっている。また、被挟持部２４には、周方向に６０°間隔で６つの貫通孔２６が形成されている。
　上記構成のスラストフォイル軸受３によれば、上述した実施形態と同様に、トップフォイル１０及びバックフォイル２０を溶接することなく、被挟持部１４，２４における挟持によって、ベースプレート３０に取り付けることができる。このため、トップフォイル１０に歪みが発生することなく、スラストフォイル軸受３の負荷能力の低下を抑制することができる。
　また、第３実施形態においては、被挟持部１４、２４は、環状に形成されている。このため、被挟持部１４、２４を軸受スペーサ４０によって全周に亘って挟持することができる。また、被挟持部１４、２４が、環状に形成されることで、トップフォイル１０、バックフォイル２０が、いずれも１枚のフォイルになるため、部品点数を削減でき、また組み立て工数も削減できる。
　（第４実施形態）
　次に、本開示の第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図１５は、本開示の第４実施形態に係るトップフォイル１０を示す平面図である。図１６は、図１５に示すトップフォイル１０の傾斜部１２及び延伸部１３を通る周方向の断面図である。これらの図に示すように、第４実施形態では、トップフォイル１０の延伸部１３の周方向一方側の端部１３ａに、ベースプレート３０と反対側に向かって曲がる曲げ部１９が形成されている。
　曲げ部１９は、図１６に示すように、ベースプレート３０と反対側（図１６において紙面上側）に略直角に折り曲げられている。曲げ部１９の先端の軸方向位置は、傾斜部１２の周方向一方側の端部の軸方向位置よりも下側（ベースプレート３０側）に位置している。曲げ部１９の折り曲げ線は、図１５に示すように、径方向に直線状に延びている。すなわち、曲げ部１９の折り曲げ線は、延伸部１３の周方向一方側の端部１３ａと平行に延びている。
　曲げ部１９の径方向における寸法Ｒ１９は、傾斜部１２の径方向における寸法Ｒ１２と略同一となっている。なお、曲げ部１９の径方向における寸法Ｒ１９は、傾斜部１２の径方向における寸法Ｒ１２よりも大きくてもよい。すなわち、曲げ部１９の径方向における寸法Ｒ１９は、傾斜部１２の径方向における寸法Ｒ１２に、スリット１７の径方向における寸法Ｒ１７を加算した長さであるとよい。これにより、延伸部１３と被挟持部１４との接続部（ネック部）まで、曲げ部１９が延伸する。
　上記構成のトップフォイル１０によれば、延伸部１３の周方向一方側の端部１３ａに、ベースプレート３０と反対側に向かって曲がる曲げ部１９が形成されているため、延伸部１３の径方向における曲げに対する剛性（断面二次モーメント）を高めることができる。したがって、径方向外側において、延伸部１３によって片持ち支持された傾斜部１２の径方向内側における浮きを抑制することができる。
　すなわち、バックフォイル２０の支持部２２の傾斜方向は、支持部２２の周方向他方側の端部に対して直角方向であるが、トップフォイル１０の傾斜部１２の傾斜方向は、傾斜部１２の周方向一方側の端部に対して直角方向なので、両者の傾斜方向は異なる。加えて、傾斜部１２は、支持部２２に対して予め押し付けられた状態で設置される。このため、傾斜部１２の径方向内側が先に支持部２２に接することになり、傾斜部１２の径方向内側が力を受けて押し上げられ、浮きが生じやすい。また、径方向内側は、スラストカラー４との周速が低いため、流体潤滑膜の圧力が低く、スラストカラー４との接触が起こり易い。このため、傾斜部１２に曲げ部１９を形成し、速度０の状態のときから予め径方向内側の支持部２２を押し込んで高さを低くするとよい。
　また、第４実施形態では、図１７及び図１８に示すような変形例を採用し得る。図１７は、本開示の第４実施形態の変形例に係るトップフォイル１０を示す平面図である。図１８は、図１７に示すトップフォイル１０の傾斜部１２及び延伸部１３を通る周方向の断面図である。これらの図に示すように、トップフォイル１０は、延伸部１３の周方向一方側の端部１３ａに、ベースプレート３０に向かって曲がる曲げ部１９Ａを有していてもよい。
　曲げ部１９Ａは、上述した曲げ部１９を、図１８に示すように、ベースプレート３０に向かう側（図１８において紙面下側）に略直角に折り曲げたものである。ベースプレート３０には、トップフォイル１０の曲げ部１９Ａが挿入される挿入溝３２が形成されている。挿入溝３２は、バックフォイル２０の曲げ部２５が挿入される挿入溝３１とは、周方向に隔離して形成されている。挿入溝３２に挿入された曲げ部１９Ａは、挿入溝３２の周方向他方側の側壁面に当接可能とされている。
　上記構成のトップフォイル１０によれば、上述した曲げ部１９と同様に、ベースプレート３０に向かって曲がる曲げ部１９Ａによって延伸部１３の径方向における曲げに対する剛性（断面二次モーメント）を高めることができる。したがって、径方向外側において、延伸部１３によって片持ち支持された傾斜部１２の径方向内側における浮きを抑制することができる。
　また、この形態においては、ベースプレート３０には、曲げ部１９Ａが挿入される挿入溝３２が形成されている。これにより、傾斜部１２がベースプレート３０側に押し付けられたとき、挿入溝３２の周方向他方側の側壁面に、曲げ部１９Ａが当接することで、トップフォイル１０（傾斜部１２）の周方向他方側への移動を規制することができる。
　（第５実施形態）
　次に、本開示の第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図１９は、本開示の第５実施形態に係るスラストフォイル軸受３を示す平面図である。図２０は、図１９に示すスラストフォイル軸受３からトップフォイル１０を取り外した状態を示す平面図である。図２１は、図１９に示す矢視Ｃ－Ｃ図である。これらの図に示すように、第５実施形態では、トップフォイル１０の傾斜部１２の傾斜方向と、バックフォイル２０の支持部２２の傾斜方向とが一致している。なお、トップフォイル１０及びバックフォイル２０は、上述した第３実施形態と同様に、いずれも１枚のフォイル（トップフォイル片１１、バックフォイル片２１）によって形成されている。
　図２１に示すように、ベースプレート３０には、バックフォイル２０の支持部２２が配置される部分に、傾斜面３３が形成されている。傾斜面３３は、バックフォイル端部２１ａに向かうに連れて、漸次低くなるように形成されている。一方で、支持部２２の山部２２ａは、いずれも一定の高さで形成されている。したがって、傾斜面３３に配置された支持部２２に支持される、トップフォイル１０の傾斜部１２は、傾斜面３３とは平行であるが、ベースプレート３０の平坦面に対して漸次遠ざかるように初期傾斜角で傾斜する。つまり、傾斜部１２は、傾斜面３３に対しては平行であるが、ベースプレート３０の軸方向と直交する平坦面に対しては傾斜している。
　図１９に示すように、トップフォイル１０の傾斜部１２の周方向他方側の端部（曲げ部１５Ａ）は、バックフォイル２０のバックフォイル端部２１ａと平行に延びている。傾斜部１２の傾斜方向は、曲げ部１５Ａ（バックフォイル端部２１ａ）に対して直角方向となるため、バックフォイル２０の支持部２２の傾斜方向と一致する。トップフォイル１０の延伸部１３Ａは、この曲げ部１５Ａを被挟持部１４に接続するために、図１９に示す平面視で略直角三角形状に形成されている。なお、図２０に示すバックフォイル２０は、上述した第３実施形態におけるバックフォイル２０と同様の構成となっている。
　上記構成のスラストフォイル軸受３によれば、バックフォイル２０の支持部２２の傾斜方向と、トップフォイル１０の傾斜部１２の傾斜方向が一致するため、傾斜部１２の径方向内側が支持部２２に先に接することが無くなり、傾斜部１２の径方向内側における浮きが生じ難くなる。
　また、第５実施形態では、図２２及び図２３に示すような変形例を採用し得る。
　図２２は、本開示の第５実施形態の変形例に係るバックフォイル２０を示す平面図である。図２３は、本開示の第５実施形態の別の変形例に係るバックフォイル２０の側面図である。これらの図に示すように、バックフォイル２０が、第１実施形態と同様の複数のバックフォイル片２１によって形成されている構成であってもよい。
　図２２に示すバックフォイル片２１には、支持部２２と平坦部２３との接続部に、径方向に延びる折り曲げ線Ｙが形成されている。なお、支持部２２の山部２２ａの高さは、一定であり、上述した傾斜面３３に配置されている。一方、図２３に示すバックフォイル片２１の支持部２２の山部２２ａの高さは、バックフォイル端部２１ａから支持部２２の周方向他方側の端部に向かって、順に高くなっている。この支持部２２は、ベースプレート３０の平坦面に支持されている。図２２及び図２３のいずれのバックフォイル片２１においても、曲げ部２５が形成されている。
　（第６実施形態）
　次に、本開示の第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図２４は、本開示の第６実施形態に係るトップフォイル１０を示す平面図である。図２５は、図２４に示すトップフォイル１０のベースプレート３０に対する取付構造を示す断面図である。これらの図に示すように、第６実施形態では、トップフォイル１０に被挟持部１４が設けられていない。
　このようなトップフォイル１０は、図２４に示すように、上述した第４実施形態の変形例と同様に、ベースプレート３０に向かって曲がる曲げ部１９Ａを有している。トップフォイル１０の曲げ部１９Ａ（端部）は、バックフォイル２０の曲げ部２５が挿入される挿入溝３１に挿入されている。挿入溝３１に挿入された曲げ部１９Ａは、挿入溝３１の周方向他方側の側壁面と、バックフォイル２０の曲げ部２５との間に挟持されている。上記構成のトップフォイル１０によれば、バックフォイル２０によりトップフォイル１０をベースプレート３０に保持する保持力を付与することができる。
　また、第６実施形態では、図２６及び図２７に示すような変形例を採用し得る。
　図２６は、本開示の第６実施形態の変形例に係るトップフォイル１０を示す平面図である。図２７は、図２６に示すトップフォイル１０のベースプレート３０に対する取付構造を示す断面図である。これらの図に示すように、トップフォイル１０は、曲げ部１９Ａに対して更に曲がる第２の曲げ部１９Ｂを有していてもよい。
　第２の曲げ部１９Ｂは、図２７に示すように、曲げ部１９Ａに対して更に略直角に折り曲げたものであり、曲げ部１９Ａから周方向一方側に延伸している。第２の曲げ部１９Ｂの上面（平坦面）は、挿入溝３１に収容されたバックフォイル２０の曲げ部２５の端部に対し、反挿入方向（図２７において紙面上方に向かう方向、あるいは軸方向のうち、バックフォイル２０を支持していない背面側からバックフォイル２０を支持する支持面に向かう方向）において当接可能とされている。上記構成のトップフォイル１０によれば、第２の曲げ部１９Ｂが、挿入溝３１に挿入された曲げ部１９Ａの抜け止めとなるため、ベースプレート３０に対するトップフォイル片１１の取付構造の安定性が増す。
　（第７実施形態）
　次に、本開示の第７実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図２８は、本開示の第７実施形態に係るスラストフォイル軸受３を示す平面図である。この図に示すように、第７実施形態では、被挟持部１４が設けられていないトップフォイル１０が、被挟持部２４が設けられたバックフォイル２０に取り付けられている。
　このようなトップフォイル１０は、周方向一方側の端部（延伸部１３に相当）がバックフォイル２０の平坦部２３に対してスポット溶接（点付溶接）されている。つまり、この溶接位置が、バックフォイル２０に対するトップフォイル片１１の取付位置となっている。また、トップフォイル片１１の取付位置は、支持部２２よりも周方向一方側に離間して配置されている。また、トップフォイル片１１の周方向他方側の端部１２ａは、自由端となっている。すなわち、トップフォイル片１１に荷重が作用すると、周方向他方側の端部１２ａが、周方向他方側に向かって移動することが可能である。
　上記構成のスラストフォイル軸受３によれば、一枚のバックフォイル２０に、複数枚のトップフォイル片１１が取り付けられているため、バックフォイル２０に予めトップフォイル片１１を取り付けておけば、スラストフォイル軸受３の組み立てが容易になる。
　以上に本開示について説明した。ただし、本開示は、溶接（スポット溶接）の併用を妨げるものではない。スラストフォイル軸受３が十分な負荷能力を発揮できる範囲であれば、挟持によるバックフォイルの取り付けと、溶接（スポット溶接）とを併用してもよい。
　本開示によれば、挟持によるバックフォイルの取り付け方法を提供できる。また、トップフォイルの歪みによるスラストフォイル軸受の負荷能力の低下を抑制することができる。
１　回転軸（シャフト）
２　インペラ
３　スラストフォイル軸受
４　スラストカラー
５　ハウジング
６　チップクリアランス
７　ラジアルフォイル軸受
１０　トップフォイル
１１　トップフォイル片
１２　傾斜部
１３　延伸部
１４　被挟持部
１５　曲げ部
１５Ａ　曲げ部
１６　貫通孔
１７　スリット
１８　第２のスリット
１９　曲げ部
１９Ａ　曲げ部
１９Ｂ　第２の曲げ部
２０　バックフォイル
２１　バックフォイル片
２２　支持部
２２ａ　山部
２２ｂ　谷部
２３　平坦部
２４　被挟持部
２５　曲げ部
２６　貫通孔
２７　第１スリット
２８　第２スリット
３０　ベースプレート
３０ａ　挿通孔
３１　挿入溝
３２　挿入溝
３３　傾斜面
４０　軸受スペーサ
４１　締結ボルト
４２　貫通孔

Claims (12)

  1. 　シャフトが挿通される挿通孔を有するベースプレートと、
    　前記挿通孔の周囲に配置されたバックフォイルと、
    を備え、
    　前記挿通孔の周方向における前記バックフォイルの端部から、前記挿通孔の径方向外側に延設された被挟持部を有する、スラストフォイル軸受。
  2. 　前記ベースプレートには、環状部材が取り付けられ、
    　前記被挟持部は、前記ベースプレートと前記環状部材との間に挟持されている、請求項１に記載のスラストフォイル軸受。
  3. 　前記環状部材を前記ベースプレートに取り付ける締結部材を有し、
    　前記被挟持部には、前記締結部材が挿通される貫通孔が形成されている、請求項２に記載のスラストフォイル軸受。
  4. 　前記貫通孔は、前記被挟持部に複数形成されている、請求項３に記載のスラストフォイル軸受。
  5. 　前記被挟持部は、環状に形成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のスラストフォイル軸受。
  6. 　前記バックフォイルは、
    　山部と谷部が交互に形成された支持部と、
    　前記支持部の端部に配置された前記谷部から周方向に延伸する平坦部と、
    を有し、
    　前記被挟持部は、前記平坦部に接続されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のスラストフォイル軸受。
  7. 　前記被挟持部には、前記平坦部とは別の周方向位置に第２の平坦部が形成され、前記第２の平坦部に接続し、前記支持部と独立な第２の支持部が形成されている、請求項６に記載のスラストフォイル軸受。
  8. 　前記平坦部の周方向の端部には、前記ベースプレートに向かって曲がる曲げ部が形成されている、請求項６または７に記載のスラストフォイル軸受。
  9. 　前記ベースプレートには、前記曲げ部が挿入される挿入溝が形成されている、請求項８に記載のスラストフォイル軸受。
  10. 　前記挿入溝には、前記バックフォイルに支持されたトップフォイルの端部が挿入されている、請求項９に記載のスラストフォイル軸受。
  11. 　前記トップフォイルの端部は、前記挿入溝に収容された前記曲げ部の端部に対し、反挿入方向において当接する第２の曲げ部を有する、請求項１０に記載のスラストフォイル軸受。
  12. 　前記平坦部に取り付けられたトップフォイルを有する、請求項６～８のいずれか一項に記載のスラストフォイル軸受。
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