徑向箔軸承的制作方法
【專利摘要】該徑向箔軸承(3)具備頂部箔(10)、中間箔(11)、背部箔(12)、以及容納頂部箔(10)、中間箔(11)和背部箔(12)的軸承殼體(13)。具有由形成于一邊的凸部(16a)和凹部(17a)構(gòu)成的第1凹凸部(18a)以及由形成于另一邊的凹部(17b)和凸部(16b)構(gòu)成的第2凹凸部(18b)的矩形狀金屬箔，以第1凹凸部(18a)與第2凹凸部(18b)重疊的方式卷成圓筒狀而構(gòu)成頂部箔(10)。另外，引出至軸承殼體(13)側(cè)的第1凹凸部(18a)和第2凹凸部(18b)的各個凸部(16a、16b)卡合于軸承殼體(13)的卡合槽(14)。
【專利說明】徑向箔軸承

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及徑向箔軸承。
[0002]本申請基于2012年8月14日在日本申請的日本特愿2012-179776號而主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用于此。

【背景技術(shù)】
[0003]一直以來，作為高速旋轉(zhuǎn)體用的軸承，已知以包圍旋轉(zhuǎn)軸的方式裝配而使用的徑向軸承。作為這樣的徑向軸承，眾所周知具備如下部件的徑向箔軸承:薄板狀的頂部箔，形成軸承面；背部箔，彈性地支撐該頂部箔；以及圓筒狀的軸承殼體，容納前述頂部箔和前述背部箔。作為徑向箔軸承的背部箔，主要使用將薄板以波板狀成形的波箔。
[0004]另外，在一部分的箔軸承中，以“箔間摩擦導致的衰減效果的提高”或“頂部箔的剛性的增強”等作為目的，將中間箔插入頂部箔與背部箔之間(例如，參照專利文獻I)。
[0005]在這樣的徑向箔軸承中，通常，為了防止頂部箔或波箔從軸承殼體脫落，將其一端部(止動端部)通過點焊而直接或經(jīng)由隔離物而間接地固定于軸承殼體。另外，中間箔，通常也與頂部箔同樣地遍及軸承殼體的整周而配置，其一端部通過焊接而固定于軸承殼體。
[0006]另外，在專利文獻2中，未使用焊接而將頂部箔的兩端(周向上的兩端)分別以碰觸殼體內(nèi)壁的止動壁的方式卡止、固定。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
專利文獻1:美國專利第5902049號說明書專利文獻2:日本特開2006-57828號公報。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
但是，如果焊接頂部箔，那么由于熱輸入而在頂部箔上產(chǎn)生應(yīng)變的可能性很高。同樣地，即使焊接中間箔，使頂部箔應(yīng)變的可能性也很高。即，如果由于焊接而在中間箔產(chǎn)生應(yīng)變，則有時候中間箔的應(yīng)變還反映于配置在該中間箔上的頂部箔，在頂部箔產(chǎn)生應(yīng)變。另夕卜，即使在將頂部箔和中間箔重疊而統(tǒng)一焊接的情況下，也有可能成為基底的中間箔的應(yīng)變?nèi)匀环从秤陧敳坎?，頂部箔的?yīng)變量變大。
[0009]另外，為了代替焊接而機械地進行固定，還已知將頂部箔的一端部(止動端部)彎曲加工的構(gòu)造。但是，在這種情況下，有時候通過彎曲加工而在頂部箔產(chǎn)生應(yīng)變。此外，在前述專利文獻2中，由于頂部箔的兩端碰觸止動壁，因此有時候在頂部箔上施加從其兩端部朝向中心部的反力，產(chǎn)生應(yīng)變。
[0010]通過旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而形成于該旋轉(zhuǎn)軸與頂部箔之間的箔軸承的流體潤滑膜的厚度為1um左右而非常薄。因此，如果在頂部箔稍微產(chǎn)生應(yīng)變，那么有可能影響波及軸承的負荷能力和動態(tài)特性(剛性和衰減性能)而未得到像設(shè)計那樣的性能。
[0011]另外，在通過點焊將一端部(止動端部)固定于軸承殼體的通常的頂部箔中，有時候其兩端附近(止動端側(cè)和自由端側(cè))難以緊貼于構(gòu)成軸承殼體的內(nèi)周面的曲面，成為接近平面的狀態(tài)。于是，在接近平面的這些部分上產(chǎn)生將旋轉(zhuǎn)軸緊固的力(局部的預加載荷)，結(jié)果，有時候產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩變高或運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱變高至設(shè)定以上等故障。
[0012]而且，在前述專利文獻2中，由于有時候由于前述反力而在頂部箔上產(chǎn)生應(yīng)變，所以有時候頂部箔不沿著軸承殼體的內(nèi)周面成為接近正圓的形狀，而是由于應(yīng)變而成為部分地具有平面部的接近多邊形的形狀。于是，通過接近平面部的部位相對旋轉(zhuǎn)軸強烈地抵接，產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸的力(局部的預加載荷)，有可能起動轉(zhuǎn)矩變高或運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱變高至設(shè)定以上。
[0013]為了減小這樣的緊固旋轉(zhuǎn)軸的力(局部的預加載荷)，考慮例如消除支撐頂部箔的兩端附近的波箔(背部箔)的峰部的方法。但是，如果消除波箔的峰部，那么存在著消除了峰部的部位上的旋轉(zhuǎn)軸的支撐剛性大幅度降低的情況。因此，當由于沖擊載荷等而旋轉(zhuǎn)軸朝向該部位運動時，抑制不起作用，引起設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的葉輪等旋轉(zhuǎn)部分與靜止部(殼體)接觸的可能性很高。
[0014]而且，為了不過分降低前述部位上的旋轉(zhuǎn)軸的支撐剛性，考慮僅僅降低波箔上的前述部位的I個峰部的方法。但是，由于降低的量為1um左右而很小，所以其制作十分困難。
[0015]本發(fā)明是鑒于前述情況而作出的，其第一目的在于，提供這樣的徑向箔軸承:充分地減少在頂部箔產(chǎn)生的應(yīng)變，關(guān)于軸承的負荷能力或動態(tài)特性(剛性和衰減性能)，得到像設(shè)計那樣的良好的性能，能夠通過箔間摩擦而提高衰減效果，并且能夠進一步抑制加工成本。另外，第2目的為，提供能夠防止緊固旋轉(zhuǎn)軸的力(局部的預加載荷)產(chǎn)生的徑向箔軸承。
[0016]用于解決問題的方案
依據(jù)本發(fā)明的第I方式，包圍旋轉(zhuǎn)軸并支撐該旋轉(zhuǎn)軸的徑向箔軸承具備:圓筒狀的頂部箔，與前述旋轉(zhuǎn)軸對置地配置；中間箔，配置于前述頂部箔的徑向外側(cè)；背部箔，配置于前述中間箔的徑向外側(cè)；以及圓筒狀的軸承殼體，容納前述頂部箔、前述中間箔以及前述背部箔。在前述軸承殼體的內(nèi)周面上沿著其軸向形成有卡合槽。具有由形成于一邊的凸部和凹部構(gòu)成的第I凹凸部以及由形成于與前述一邊相反的另一邊的凹部和凸部構(gòu)成的第2凹凸部的矩形狀的金屬箔，以將前述第I凹凸部與前述第2凹凸部重疊的方式卷成圓筒狀而構(gòu)成前述頂部箔。前述第I凹凸部的凸部配置為通過前述第2凹凸部的凹部引出至前述軸承殼體側(cè)。前述第2凹凸部的凸部配置為通過前述第I凹凸部的凹部引出至前述軸承殼體偵U。另外，引出至前述軸承殼體側(cè)的前述第I凹凸部和前述第2凹凸部的各個凸部卡合于前述卡合槽。
[0017]在該徑向箔軸承中，將具有第I凹凸部和第2凹凸部的金屬箔以前述第I凹凸部與前述第2凹凸部重疊的方式卷成圓筒狀，將各個凹凸部的凸部分別引出至軸承殼體側(cè)，并將這些引出的凸部卡合于在軸承殼體的內(nèi)周面上形成的卡合槽。因此，不對頂部箔進行點焊或彎曲加工，并且不在頂部箔上產(chǎn)生從兩端部朝向中心部的強烈的反力，就能夠在軸承殼體內(nèi)容納并固定頂部箔。因此，能夠防止在頂部箔產(chǎn)生應(yīng)變，并且充分地減少頂部箔的應(yīng)變。
[0018]另外，由于在頂部箔與背部箔之間具備中間箔，所以即使在旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生軸振動(自激振動)，也通過頂部箔與中間箔之間、進一步為中間箔與背部箔之間互相滑行而產(chǎn)生的摩擦來得到衰減效果。因此，能夠通過該衰減效果而抑制前述的軸振動(自激振動)，容易平息該軸振動。此外，能夠通過中間箔增強頂部箔的剛性。
[0019]另外，依據(jù)本發(fā)明的第2方式，在上述第I方式中，使多塊前述中間箔重疊。
[0020]這樣做的話，能夠進一步通過多個中間箔間的滑行所導致的摩擦而進一步得到衰減效果，能夠更容易平息前述軸振動(自激振動)。
[0021]另外，依據(jù)本發(fā)明的第3方式，在上述第I或第2方式中，前述中間箔由具有凹凸部的矩形狀的金屬箔構(gòu)成，該凹凸部中的凸部卡合于前述卡合槽，該凹凸部由形成于至少一邊的凸部和凹部構(gòu)成。
[0022]這樣做的話，對中間箔也不進行點焊或彎曲加工，就能夠?qū)⒃撝虚g箔容納且固定于軸承殼體內(nèi)。因此，能夠防止由于在中間箔上形成應(yīng)變而在頂部箔上也產(chǎn)生應(yīng)變。
[0023]另外，依據(jù)本發(fā)明的第4方式，在上述第I至第3中的任一方式中，在前述軸承殼體的內(nèi)周面上形成有沿著其軸向從一端至另一端連續(xù)的通槽。在前述通槽中，嵌入通過將該通槽沿其長度方向割而形成多個前述卡合槽的固定工具。另外，在前述通槽和與前述固定工具中，設(shè)置有限制前述固定工具沿前述通槽的長度方向移動的限制部。
[0024]這樣做的話，由于將通槽沿著軸承殼體的軸向從一端至另一端連續(xù)地形成，因而能夠通過放電線切割加工容易地形成該通槽。
[0025]另外，即使在頂部箔與軸承殼體之間產(chǎn)生軸向的偏離時，由于卡合在將通槽沿長度方向分割而形成的卡合槽中的凸部受該卡合槽的端部限制而其移動停止，因而能夠防止在此之上的偏離。此外，由于在通槽和固定工具中設(shè)置有限制固定工具沿通槽的長度方向移動的限制部，因此也可使固定工具的移動停止。因此，可靠地防止頂部箔從軸承殼體脫落。
[0026]另外，依據(jù)本發(fā)明的第5方式，在上述第4方式中，在前述通槽的內(nèi)側(cè)面上，沿著前述通槽的長度方向形成有卡止前述頂部箔的凸部的頂端部的卡止凹部。
[0027]這樣做的話，通過使頂部箔的凸部卡止于卡止凹部，能夠容易地進行該凸部的定位與其卡止，能夠進一步提高頂部箔的組裝再現(xiàn)性。
[0028]另外，依據(jù)本發(fā)明的第6方式，在上述第4或第5方式中，前述限制部由卡止槽和彎折片構(gòu)成，卡止槽在前述軸承殼體的兩側(cè)面上分別與前述通槽的兩端部連通且沿該軸承殼體的厚度方向形成，彎折片分別形成于前述固定工具的兩端部且卡止于前述卡止槽。
[0029]這樣做的話，能夠可靠地限制固定工具相對通槽沿其長度方向移動，因此可靠地防止了頂部箔從軸承殼體脫落。另外，關(guān)于卡止槽的加工，也能夠通過例如放電線切割加工容易地進行。
[0030]另外，依據(jù)本發(fā)明的第7方式，在上述第I至第6中的任一方式中，在前述頂部箔中，在前述一邊和前述另一邊上形成有與它們之間的中央部相比厚度薄的薄壁部。
[0031]這樣做的話，頂部箔的兩端部變得容易彈性變形，抑制了在該兩端部產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸的力(局部的預加載荷)。
[0032]另外，依據(jù)本發(fā)明的第8方式，在上述第7方式中，前述薄壁部的與前述旋轉(zhuǎn)軸所對置的面相反的面形成為比前述中央部的與前述旋轉(zhuǎn)軸所對置的面相反的面更凹陷的狀--τ O
[0033]這樣做的話，在該薄壁部中的與旋轉(zhuǎn)軸所對置的面相反的面與定位在其外周面?zhèn)壬系谋巢坎g形成間隙。因此，可靠地防止了在薄壁部上產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸的力(局部的預加載荷)。
[0034]發(fā)明的效果
依據(jù)本發(fā)明的徑向箔軸承，能夠防止在頂部箔上產(chǎn)生應(yīng)變，充分地減少頂部箔的應(yīng)變。因此，關(guān)于軸承的負荷能力和動態(tài)特性(剛性和衰減性能)，能夠得到像設(shè)計那樣的良好的性能。
[0035]另外，由于具備中間箔，所以通過該中間箔與其它箔之間的滑行所導致的摩擦而得到衰減效果，由此能夠容易地平息旋轉(zhuǎn)軸的軸振動(自激振動)，并且也能夠通過中間箔來增強頂部箔的剛性。因此，能夠充分地提高軸承的動態(tài)特性(剛性和衰減性能)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是示出適用本發(fā)明所涉及的徑向箔軸承的渦輪機械的一個示例的示意圖。
[0037]圖2Α是本發(fā)明的第I實施方式中的徑向箔軸承的側(cè)面圖。
[0038]圖2Β是圖2Α的軸承殼體的A-A線向視截面圖。
[0039]圖3Α是頂部箔的展開圖。
[0040]圖3Β是頂部箔的展開側(cè)面圖。
[0041]圖3C是中間箔的展開圖。
[0042]圖3D是中間箔的展開側(cè)面圖。
[0043]圖4Α是第I實施方式的變形例中的徑向箔軸承的側(cè)面圖。
[0044]圖4Β是中間箔的展開圖。
[0045]圖5Α是第I實施方式的變形例中的徑向箔軸承的側(cè)面圖。
[0046]圖5Β是中間箔的展開圖。
[0047]圖6Α是本發(fā)明的第2實施方式中的徑向箔軸承的側(cè)面圖。
[0048]圖6Β是圖6Α的軸承殼體的B-B線向視截面圖。
[0049]圖6C是頂部箔的展開圖。
[0050]圖6D是頂部箔的展開側(cè)面圖。
[0051]圖7Α是本發(fā)明的第3實施方式中的徑向箔軸承的側(cè)面圖。
[0052]圖7Β是示出軸承殼體的內(nèi)周面的主要部分的示意圖。
[0053]圖8Α是圖7Α所示的徑向箔軸承的主要部分分解立體圖。
[0054]圖8Β是示出固定工具嵌合于通槽的狀態(tài)的俯視圖。
[0055]圖8C是示出固定工具嵌合于通槽的狀態(tài)的側(cè)視截面圖。
[0056]圖9Α是徑向箔軸承的主要部分分解立體圖。
[0057]圖9Β是圖7Α的C-C線向視截面圖。
[0058]圖1OA是將圖2Α的主要部分平坦化而示意性地示出的側(cè)面圖。
[0059]圖1OB是圖1OA的D-D線向視圖。
[0060]圖11是圖7Α的主要部分放大圖。
[0061]圖12Α是本發(fā)明的第4實施方式中的頂部箔的展開圖。
[0062]圖12B是頂部箔的展開側(cè)面圖。
[0063]圖12C是中間箔的展開圖。
[0064]圖12D是中間箔的展開側(cè)面圖。
[0065]圖13A是示出固定工具嵌合于通槽的狀態(tài)的俯視圖。
[0066]圖13B是示出固定工具嵌合于通槽的狀態(tài)的側(cè)視截面圖。
[0067]圖14A是背部箔的構(gòu)造的變形例中的徑向箔軸承的主要部分分解立體圖。
[0068]圖14B是徑向箔軸承的主要部分截面圖。

【具體實施方式】
[0069]以下，參照附圖，詳細地說明本發(fā)明的徑向箔軸承。此外，在以下的附圖中，為了使各部件成為能夠識別的大小，適當變更各部件的比例尺。
[0070]圖1是示出適用本發(fā)明的徑向箔軸承的渦輪機械的一個示例的側(cè)面圖。在圖1中，符號I是旋轉(zhuǎn)軸，符號2是設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸的頂端部的葉輪，符號3是本發(fā)明所涉及的徑向箔軸承。此外，雖然在圖1中省略而僅記載一個徑向箔軸承，但通常沿旋轉(zhuǎn)軸I的軸向設(shè)有兩個徑向箔軸承，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸I的支撐構(gòu)造。因此，雖然在本實施方式中未圖示，但是也設(shè)有兩個徑向箔軸承3。
[0071]在旋轉(zhuǎn)軸I上，在形成有葉輪2的一側(cè)，固定有推力環(huán)4，在該推力環(huán)4的兩側(cè)，與該推力環(huán)4對置地分別配置有推力軸承5。
[0072]另外，葉輪2配置于成為靜止側(cè)的殼體6內(nèi)，在與殼體6之間，具有頂部間隙7。
[0073]另外，在旋轉(zhuǎn)軸I上，在比推力環(huán)4更靠近中央側(cè)，徑向箔軸承3以包圍旋轉(zhuǎn)軸I的方式裝配。
[0074]“第I實施方式”
圖2A、2B是示出適用于這樣的構(gòu)成的渦輪機械的徑向箔軸承的第I實施方式的示意圖。該第I實施方式的徑向箔軸承3是如圖2A所示地包圍旋轉(zhuǎn)軸I并支撐旋轉(zhuǎn)軸I的圓筒狀的裝置。徑向箔軸承3具備如下部件而構(gòu)成:圓筒狀的頂部箔10，與旋轉(zhuǎn)軸I對置而配置；中間箔11，配置于頂部箔10的徑向外側(cè)；背部箔12，配置于中間箔11的徑向外側(cè)；以及軸承殼體13，配置于背部箔12的徑向外側(cè)。
[0075]軸承殼體13是構(gòu)成徑向箔軸承3的最外部的金屬制圓筒狀的部件，在內(nèi)部容納背部箔12、中間箔11以及頂部箔10。在該軸承殼體13中，在其內(nèi)周面上，沿著軸承殼體13的軸向形成有多個卡合槽14。即，如示出軸承殼體13的內(nèi)周面的圖2B所示，在軸承殼體13的內(nèi)周面上，遍及軸承殼體13的軸向的全長而形成有第I卡合槽14a。另外，在第I卡合槽14a的附近(周向的附近)，不遍及軸承殼體13的軸向的全長，而是僅僅在其一部分上形成第2卡合槽14b。
[0076]在本實施方式中，在定位于第I卡合槽14a的附近的同一直線上形成有兩個第2卡合槽14b。這些第2卡合槽中的一方從軸承殼體13的一側(cè)端(軸向的一端部)朝向中心側(cè)延伸而形成，另一方從軸承殼體13的另一側(cè)端朝向中心側(cè)延伸而形成。由此，這些第2卡合槽14b不在軸承殼體13的中心側(cè)互相連通，在這些第2卡合槽14b的中心側(cè)分別形成有阻塞這些槽的中心側(cè)的堤部15。此外，卡合槽14a、14b的深度(徑向的深度)設(shè)為0.1mm至數(shù)mm左右。
[0077]如圖2A所示，背部箔12是由箔(薄板)形成且彈性地支撐中間箔11和頂部箔10的部件。作為這樣的背部箔12，使用例如波箔或日本特開2006-57652號公報和日本特開2004-270904號公報等所記載的彈簧箔、日本特開2009-299748號公報等所記載的背部箔等。在本實施方式中，作為背部箔12，使用波箔。但是，也可以將前述的彈簧箔或背部箔用作本發(fā)明的背部箔。
[0078]背部箔12 (波箔)如圖2A所示，箔(薄板)成形為波板狀并且進一步沿著軸承殼體13的內(nèi)周面形成為圓筒狀。在本實施方式中，該背部箔12配設(shè)成將其兩端部之間沿周向隔開既定間隔的狀態(tài)。即，該背部箔12將軸承殼體13的內(nèi)周面配置為:不覆蓋卡合槽
14(14a)、14 (14b)與它們之間，而是僅僅覆蓋其它面上。
[0079]另外，成形為波板狀的背部箔12沿著徑向箔軸承3的周向，交替地形成與軸承殼體13相接的谷部和與中間箔11相接的峰部。由此，背部箔片12，尤其是通過與中間箔片11相接的峰部而經(jīng)由中間箔11來彈性地支撐頂部箔10。另外，沿徑向箔軸承3的軸向形成由峰部和谷部構(gòu)成的流體的通路。此外，該背部箔12(波箔)在本實施形式中與現(xiàn)有技術(shù)同樣地通過點焊等固定于軸承殼體13。
[0080]頂部箔10沿著背部箔(波箔)12的內(nèi)表面卷成圓筒狀而構(gòu)成。在頂部箔10中配設(shè)為，形成于一端部側(cè)(周向上的一端部)的凸部16a和形成于另一端部側(cè)的凸部16b分別卡合于形成于軸承殼體13中的卡合槽14。該頂部箔10是如下部件:如作為其展開圖的圖3A所示，以軸承周向作為長邊且以軸承長度方向作為短邊的矩形金屬箔沿作為其側(cè)面圖的圖3B中的箭頭方向(長邊的長度方向:軸承周向)卷成圓筒狀而形成。
[0081]在該頂部箔10上，如圖3A所示，形成有具有形成于一邊(短邊)的一個凸部(頂部箔凸部)16a和兩個凹部(頂部箔凹部)17a而構(gòu)成的第I凹凸部(第I頂部箔凹凸部)18a，形成有具有形成于與前述一邊(短邊)相反的另一邊(短邊)的兩個凸部(頂部箔凸部)16b和一個凹部(頂部箔凹部)17b而構(gòu)成的第2凹凸部(第2頂部箔凹凸部)18b。第2凹凸部18b的凹部17b與第I凹凸部18a的凸部16a對應(yīng)地形成，第I凹凸部18a的凹部17a與第2凹凸部18b的凸部16b對應(yīng)地形成。
[0082]中間箔11如圖2A所示配置在背部箔(波箔)12與頂部箔10之間，與頂部箔10同樣地沿著背部箔(波箔)12的內(nèi)表面卷成圓筒狀而形成。在本實施方式中，在該中間箔11中，也在一端部(周向上的一端部)上形成凸部19a，在另一端部上形成凸部1%，這些凸部19a、19b分別與卡合槽14 (14a、14b)卡合。
[0083]該中間箔11是如下部件:如作為其展開圖的圖3C所示，以軸承周向作為長邊且以軸承長度方向作為短邊的矩形狀的金屬箔沿作為其側(cè)面圖的圖3D中的箭頭方向(長邊的長度方向:軸承周向)卷成圓筒狀而形成。即，該中間箔11形成為，其展開的平面形狀與頂部箔10相同。但是，關(guān)于厚度是如后所述比頂部箔10充分薄而形成。
[0084]在該中間箔11上，如圖3C所示，形成有具有形成于一邊(短邊)的一個凸部(中間箔凸部)19a和兩個凹部(中間箔凹部)20a而構(gòu)成的第I凹凸部(第I中間箔凹凸部、凹凸部)21a，形成有具有形成于與前述一邊(短邊)相反的另一邊(短邊)的兩個凸部(中間箔凸部)19b和一個凹部(中間箔凹部)20b而構(gòu)成的第2凹凸部(第2中間箔凹凸部、凹凸部)21b。第2凹凸部21b的凹部20b與第I凹凸部21a的凸部19a對應(yīng)地形成，第I凹凸部21a的凹部20a與第2凹凸部21b的凸部19b對應(yīng)地形成。
[0085]這些中間箔11與頂部箔10互相重疊，進一步如圖2A所示以中間箔11成為徑向外側(cè)(背部箔12側(cè))且頂部箔10成為徑向內(nèi)側(cè)(旋轉(zhuǎn)軸I側(cè))的方式卷成圓筒狀。另外，頂部箔10的第I凹凸部18a與第2凹凸部18b重疊，并且中間箔11的第I凹凸部21a與第2凹凸部21b重疊。此時，頂部箔10的凸部16a與中間箔11的凸部19a均穿過頂部箔10的第2凹凸部18b的凹部17b內(nèi)與中間箔11的第2凹凸部21b的凹部20b內(nèi)。此外，頂部箔10的凸部16b與中間箔11的凸部19b均穿過頂部箔10的第I凹凸部18a的凹部17a內(nèi)與中間箔11的第I凹凸部21a的凹部20a內(nèi)。
[0086]這樣地穿過凹部17b、20b的凸部16a、19a與穿過凹部17a、20a的凸部16b、19b如圖2A所示，分別引出至軸承殼體13側(cè)，使各自的頂端部卡合于軸承殼體13的卡合槽14(14a、14b)。由此，頂部箔10與中間箔11配設(shè)成，其向周向的移動被限制，其移動量變得微小。
[0087]B卩，凸部16a、16b、凸部19a、19b配設(shè)成，成為其頂端不與卡合槽14的側(cè)壁面和底面強烈地碰觸而是接近的程度。因此，在旋轉(zhuǎn)軸I的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，由于凸部16a、16b、凸部19a、19b未從卡止槽14受到大的反力，因而防止在頂部箔10與中間箔11中任一個產(chǎn)生應(yīng)變。另外，即使在由于旋轉(zhuǎn)軸I的軸偏移等而導致的難以預料的外力施加于徑向箔軸承3時，也防止頂部箔10與中間箔11中任一個在軸承殼體13內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且，防止從軸承殼體13與旋轉(zhuǎn)軸I之間脫落。
[0088]S卩，在難以預料的外力施加時，凸部16a、16b和凸部19a、19b卡止于卡合槽的側(cè)壁面或底面，由此防止這些凸部16a、16b和凸部19a、19b從卡合槽14脫落。因此，防止頂部箔10或中間箔11旋轉(zhuǎn)或過度地變形而凸部16a、16b從凹部17b、17a拔出，或者凸部19a、19b從凹部20b、20a拔出而導致頂部箔10或中間箔11從軸承殼體13脫落。
[0089]另外，如圖2B中雙點劃線所示，尤其是卡合于第2卡合槽14b的頂部箔10的凸部16b(與中間箔11的凸部19b)由第2卡合槽14b限制向軸向中心側(cè)(內(nèi)側(cè))的移動。即，由于在第2卡合槽14b中，在軸承殼體13的中心側(cè)形成堤部15，所以即使在頂部箔10或中間箔11與軸承殼體13之間產(chǎn)生軸向的偏離時，兩個凸部16b(凸部19b)中的任一個與卡合槽14b的堤部15抵接而受其限制，其移動也停止。
[0090]另外，凸部16a (凸部19a)插入在軸向上形成于兩個凸部16b (凸部19b)之間的凹部17b (凹部20b)內(nèi)。因此，即使在頂部箔10或中間箔11與軸承殼體13之間產(chǎn)生軸向的偏離時，由于凸部16a(凸部19a)與兩個凸部16b (凸部19b)中的任一個抵接而受其限制，因而凸部16a(凸部19a)的移動也停止。由此，防止頂部箔10或中間箔11從軸承殼體13向外跳出。
[0091]另外，在本實施方式的頂部箔10中，如圖3B所示，在形成第I凹凸部18a的部位(一邊)和形成第2凹凸部18b的部位(另一邊)上，形成有與它們之間的中央部相比厚度薄(薄壁)的薄壁部22。這些薄壁部22如圖2A所示，以頂部箔10的外周面(中間箔11側(cè)的面)成為比其中央部的外周面更凹陷的狀態(tài)的方式，薄厚度化(薄壁化)而形成。
[0092]在形成薄壁部22時，通過例如蝕刻加工而將頂部箔10的兩端部以10 μ m單位控制而形成為期望的厚度(薄度)。具體而言，在軸承殼體13的直徑為Φ35_，軸向長度為35mm的情況下，如果將頂部箔10的厚度設(shè)為100 μ m左右，那么薄壁部22的厚度成為80 μ m左右。
[0093]在這樣的蝕刻加工中，與彎曲加工等相比，在頂部箔10產(chǎn)生的應(yīng)力極小，因此，頂部箔10上也幾乎不產(chǎn)生應(yīng)變。
[0094]另外，圖3B所示的薄壁部22的周向的長度L，如圖2A所示，設(shè)定為對應(yīng)到與周向上相鄰的兩個卡合槽14之間的長度和背部箔(波箔)12的端部的一個峰部程度的長度。背部箔(波箔)12形成為:厚度為100 μ m左右，峰部高度為500 μ m左右，峰部的間距(相鄰的峰部的間隔)為3mm左右。
[0095]此外，在本實施方式中，雖然在頂部箔10的兩端部上形成薄壁部22，但是這樣的薄壁部可在中間箔11中形成，或者也可不在頂部箔10上形成而僅僅在中間箔11上形成。但是，由于中間箔11較多形成為例如其厚度為30um左右而非常薄，所以存在幾乎沒有形成薄壁部的余地的情況。因此，在本實施方式中，僅僅在頂部箔11上形成薄壁部22。
[0096]通過這樣在頂部箔10的兩端部上形成薄壁部22，這兩端部(薄壁部22)變得容易彈性變形。因此，這兩端部仿效形成軸承殼體13的內(nèi)周面的曲面而成為曲面，配置在該頂部箔10的徑向外側(cè)的中間箔11也同樣地成為曲面。由此，頂部箔10即使在其兩端部上也幾乎不產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸I的力(局部的預加載荷)，同樣地，中間箔11也幾乎不產(chǎn)生前述力。
[0097]另外，由于將頂部箔10的兩端部的外周面以成為比其中央部的外周面更凹陷的狀態(tài)的方式薄厚度化而形成薄壁部22，因而在與經(jīng)由中間箔11而支撐其外周面的背部箔12之間，在與其端部的一個峰部之間，形成有間隙。由此，在薄壁部22上，可靠地防止產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸I的力(局部的預加載荷)。此外，關(guān)于薄壁部22的周向的長度L，也可以代替圖2A所示的示例，設(shè)為對應(yīng)到在周向上鄰接的兩個卡合槽14之間的長度和背部箔12的端部的三個峰部程度的長度。
[0098]接著，說明由這樣的構(gòu)成組成的徑向箔軸承3的作用。
[0099]在旋轉(zhuǎn)軸I停止的狀態(tài)下，頂部箔10經(jīng)由中間箔11而由背部箔12向旋轉(zhuǎn)軸I側(cè)施力，由此，緊貼于旋轉(zhuǎn)軸I。此外，在本實施方式中，由于頂部箔10的兩端部成為薄壁部22，因而在這些薄壁部22上，幾乎不產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸I的力(局部的預加載荷)。
[0100]如果使旋轉(zhuǎn)軸I沿圖2A中的箭頭P方向起動，則最初以低速開始旋轉(zhuǎn)，隨后徐徐地加速而以高速旋轉(zhuǎn)。于是，如圖2A中箭頭Q所示，周圍的流體從頂部箔10和中間箔11的一端(凸部16a側(cè)、凸部19a側(cè))與背部箔12的一端之間引入，流入頂部箔10與旋轉(zhuǎn)軸I之間。由此，在頂部箔10與旋轉(zhuǎn)軸I之間，形成有流體潤滑膜。
[0101]此時，在直到形成流體潤滑膜為止的過渡狀態(tài)下，在旋轉(zhuǎn)軸I與頂部箔10之間產(chǎn)生固體摩擦，這成為起動時的阻力。可是，如前面所述，在頂部箔10的兩端部上不產(chǎn)生預加載荷，周圍流體流入的一側(cè)的頂部箔10成為薄壁部22而變軟，頂部箔10與旋轉(zhuǎn)軸I之間容易開口，由此，如果旋轉(zhuǎn)軸I起動，則在短時間內(nèi)形成流體潤滑膜，旋轉(zhuǎn)軸I相對于頂部箔10而以非接觸狀態(tài)旋轉(zhuǎn)。
[0102]在這樣的徑向箔軸承3中，將從頂部箔10的凹部17b、17a引出的凸部16a、16b與從中間箔11的凹部20b、20a引出的凸部19a、19b分別卡合于形成在軸承殼體13的內(nèi)周面上的卡合槽14 (14a、14b)。因此，不對頂部箔10或中間箔11進行點焊或彎曲加工，并且不產(chǎn)生從兩端部朝向中心部的強烈的反力，能夠在軸承殼體13內(nèi)容納并固定頂部箔10和中間箔11。因此，防止在頂部箔10上直接產(chǎn)生應(yīng)變，并且通過在中間箔11上產(chǎn)生應(yīng)變而反映出該應(yīng)變而防止在頂部箔10上產(chǎn)生應(yīng)變。因此，能夠充分地減少頂部箔10的應(yīng)變，因而關(guān)于軸承的負荷能力和動態(tài)特性(剛性和衰減性能)，能夠發(fā)揮出像設(shè)計那樣的良好的性能。
[0103]另外，由于在頂部箔10與背部箔12之間具備中間箔11，因而在旋轉(zhuǎn)軸I旋轉(zhuǎn)時引起軸振動(自激振動)時，與此相伴的膜壓變動從頂部箔10經(jīng)由中間箔11向背部箔12傳遞。此時，在頂部箔10上由于載荷變動而引起微小的撓曲(根據(jù)載荷而變動)，由此，在頂部箔10與中間箔11之間，進一步在中間箔11與背部箔12之間發(fā)生“滑行”。該“滑行”引起摩擦所導致的能量散失，使膜壓變動衰減。即，得到衰減效果。因此，能夠通過該衰減效果而抑制前述軸振動(自激振動)，容易平息該軸振動。此外，能夠通過中間箔11增強頂部箔10的剛性。因此，能夠充分地提高徑向箔軸承3的動態(tài)特性(剛性和衰減性能)。
[0104]另外，關(guān)于頂部箔10或中間箔11的制造工序，只單單增加蝕刻加工所導致的凹凸部18a、18b(凹凸部21a、21b)的形成，能夠消除以往的點焊或產(chǎn)生應(yīng)變的彎曲加工。因此，能夠使制作的難易度下降，使制造成本降低。
[0105]另外，由于沒有頂部箔10或中間箔11相對于軸承殼體13的焊接，因而不存在焊接不良等導致的組裝不良或組裝的偏差。因此，再現(xiàn)性變高，量產(chǎn)性優(yōu)異。
[0106]另外，在如以往那樣將頂部箔和中間箔的一端側(cè)點焊于軸承殼體而作為止動端并將另一端側(cè)作為自由端的構(gòu)成中，在使旋轉(zhuǎn)軸逆向旋轉(zhuǎn)時，存在頂部箔或中間箔卷入旋轉(zhuǎn)軸的情況。與此相對，由于本實施方式的徑向箔軸承3如圖2A所示地成為幾乎左右對稱，所以能夠既與旋轉(zhuǎn)軸的正旋轉(zhuǎn)也與逆旋轉(zhuǎn)均對應(yīng)地同等地起作用。因此，旋轉(zhuǎn)軸能夠適用于逆旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機械。
[0107]另外，由于在頂部箔10的兩端部形成有薄壁部22，因而頂部箔10如前述那樣地，在這兩端部也不產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸I的力(局部的預加載荷)。因此，能夠防止由于預加載荷而起動轉(zhuǎn)矩變高或運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱變高至設(shè)定以上。
[0108]另外，由于在頂部箔10的兩端部形成有薄壁部22，因而不需要例如用于像以往那樣使頂部箔的兩端部適形于軸承殼體的內(nèi)曲面(內(nèi)周面)的熱處理工序等。
[0109]此外，通過在頂部箔10的兩端部形成薄壁部22，從而周圍流體流入的一側(cè)的頂部箔10的端部(與現(xiàn)有類型的自由端相當)變軟，因而如前所述，周圍流體容易流入頂部箔10與旋轉(zhuǎn)軸I之間。
[0110]因此，以更低的轉(zhuǎn)速形成流體潤滑膜，因而起動性提高。
[0111]此外，在前述第一方式中，如圖3A至3D所示，將中間箔11的展開形狀與頂部箔10的展開形狀相同地形成，使中間箔11的凸部19a、19b與頂部箔10的凸部16a、16b分別卡合于對應(yīng)的卡合槽14。但是，關(guān)于中間箔11，例如圖4A、4B所示，也可僅僅在一邊(短邊)形成一對凸部1%，將凸部19b分別卡合于對應(yīng)的一對第2卡合槽14b。這種情況下，即使在中間箔11與軸承殼體13之間產(chǎn)生軸向的偏離時，由于兩個凸部19b中的每一個均與圖2B所示的第2卡合槽14b的堤部15抵接而受其限制，所以其移動被停止。由此，防止中間箔11從軸承殼體13向外跳出。
[0112]另外，關(guān)于中間箔11，也可如圖5A、5B所示，不在兩邊(短邊)形成凹凸部21a、21b，而是切落兩方的短邊而形成為矩形。這種情況下，如圖5A所示，中間箔片11配置為不與卡合槽14卡合。但是，由于中間箔11夾在背部箔12與頂部箔10之間并通過摩擦保持，所以即使在中間箔11與軸承殼體13之間產(chǎn)生軸向的偏離，也防止從軸承殼體13向外跳出。
[0113]“第2實施方式”
接著，說明本發(fā)明的徑向箔軸承的第2實施方式。圖6A至6D是示出適用于圖1所示的渦輪機械的徑向箔軸承的第2實施方式的示意圖，在圖6A中符號30為徑向箔軸承。該徑向箔軸承30在頂部箔與中間箔的形狀和與它們相應(yīng)的軸承殼體的卡合槽的形狀上與圖2A所示的徑向箔軸承3不同。
[0114]本實施方式的徑向箔軸承30的頂部箔31，如圖6C所示，形成有具有形成于一邊(短邊)的一個凸部32a和一個凹部33a而構(gòu)成的第I凹凸部34a，形成有具有形成于與前述一邊(短邊)相反的另一邊(短邊)的一個凸部32b和一個凹部33b而構(gòu)成的第2凹凸部34b。第2凹凸部34b的凹部33b與第I凹凸部34a的凸部32a對應(yīng)地形成，第I凹凸部34a的凹部33a與第2凹凸部34b的凸部32b對應(yīng)地形成。
[0115]第2凹凸部34b的凹部33b形成為，在將頂部箔31卷成圓筒狀以使第I凹凸部34a與第2凹凸部34b重疊時，凸部32a穿過凹部33b內(nèi)。此外，第I凹凸部34a的凹部33a形成為，在將頂部箔31卷成圓筒狀時，凸部32b穿過凹部33a內(nèi)。此外，在本實施方式中，凹部33b、33a的寬度(軸向上的寬度)形成為比對應(yīng)的凸部32a、32b的寬度充分寬。
[0116]如圖6A所示，中間箔35配置于背部箔(波箔)12與頂部箔31之間。中間箔35與頂部箔31同樣地沿著背部箔(波箔)12的內(nèi)表面卷成圓筒狀。在本實施方式中，該中間箔片35也形成為具有與圖6C所示的頂部箔31相同的展開形狀。因此，雖然未圖示，但是中間箔35形成為具有與各個凸部32a、32b和各個凹部33a、33b相同形狀的凸部、凹部。
[0117]該中間箔35也形成為，在與頂部箔31同樣地卷成圓筒狀時，另一方的凸部穿過一方的凹部內(nèi)。即，這些中間箔35和頂部箔31與第I實施方式同樣地互相重疊，此外在如圖6A所示以中間箔35成為徑向外側(cè)且頂部箔31成為徑向內(nèi)側(cè)的方式而卷成圓筒狀后，卡合于各自的凸部對應(yīng)的卡合槽。
[0118]在軸承殼體36的內(nèi)周面上，與凸部32a、32b等的配置相對應(yīng)而形成卡合槽37。即，如示出軸承殼體36的內(nèi)周面的圖6B所示，在軸承殼體36的內(nèi)周面上，沒有遍及軸向的全長而形成，而是形成僅僅在其一部分上形成的兩個卡合槽37。
[0119]這些卡合槽37中的一方從軸承殼體36的一側(cè)端(軸向上的一端部)朝向中心側(cè)延伸而形成，另一方從軸承殼體36的另一側(cè)端朝向中心側(cè)延伸而形成。
[0120]在這樣構(gòu)成的徑向箔軸承30中，能夠得到與圖2A所示的徑向箔軸承3同樣的作用效果。即，將從凹部33b、33a等引出的凸部32a、32b等卡合于在軸承殼體36的內(nèi)周面上形成的卡合槽37。因此，不對頂部箔31或中間箔35進行點焊或彎曲加工，并且不產(chǎn)生從兩端部朝向中心部的強烈的反力，能夠在軸承殼體36內(nèi)容納并固定頂部箔31與中間箔35。因此，防止在頂部箔31上直接產(chǎn)生應(yīng)變，并且通過在中間箔35上產(chǎn)生應(yīng)變而反映出其而防止在頂部箔31上產(chǎn)生應(yīng)變。因此，由于能夠充分地減少頂部箔31的應(yīng)變，因而關(guān)于軸承的負荷能力和動態(tài)特性(剛性和衰減性能)，能夠發(fā)揮出像設(shè)計那樣的良好的性能。
[0121]另外，由于在頂部箔31與背部箔12之間具備中間箔35，因而即使在當旋轉(zhuǎn)軸I在旋轉(zhuǎn)時引起軸振動(自激振動)，也能夠通過前述減衰效果而抑制該軸振動(自激振動)，容易平息該軸振動。此外，能夠通過中間箔35增強頂部箔31的剛性。因此，能夠充分地提高軸承30的動態(tài)特性(剛性和衰減性能)。
[0122]另外，由于如圖6D所示在頂部箔31的兩端部形成有薄壁部22，因而頂部箔31如前所述在這兩端部也不產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸I的力(局部的預加載荷)。因此，能夠防止由于預加載荷而起動轉(zhuǎn)矩變高或運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱變高至設(shè)定以上。
[0123]另外，如圖6B中兩點劃線所示，由于通過卡合槽37的堤部15限制了卡合于卡合槽37的凸部32a、32b向軸向中心側(cè)(內(nèi)側(cè))的移動，所以能夠防止背部箔31從軸承殼體36向外跳出。同樣地，也能夠防止中間箔35從軸承殼體36向外跳出。
[0124]此外，在前述第2實施方式中，將中間箔35的展開形狀與頂部箔31的展開形狀相同地形成，使中間箔35的凸部(未圖示)與頂部箔31的凸部32a、32b分別卡合于對應(yīng)的卡合槽37。但是，關(guān)于中間箔35，與第I實施方式中圖4B所示的情況相同，可以僅在其一邊(短邊)上形成凸部(未圖示)，此外，也可與圖5B所示的情況同樣地將兩方的短邊切落而形成為矩形。這種情況下，由于中間箔35夾在背部箔12與頂部箔31之間并通過摩擦保持，所以即使在中間箔35與軸承殼體36之間產(chǎn)生軸向的偏離時，也防止從軸承殼體36向外跳出。
[0125]“第3實施方式”
接著，說明本發(fā)明的徑向箔軸承的第3實施方式。圖7A、7B是示出適用于圖1所示的渦輪機械的徑向箔軸承的第3實施方式的示意圖，在圖7A中符號40為徑向箔軸承。該徑向箔軸承40在軸承殼體的卡合槽的構(gòu)造和背部箔的構(gòu)造上與圖2A所示的徑向箔軸承3不同。
[0126]軸承殼體41是構(gòu)成徑向箔軸承40的最外部的金屬制圓筒狀的部件，在內(nèi)部容納背部箔42、中間箔11、頂部箔10。中間箔11與頂部箔10形成為與圖3A至3D所示的第I實施方式的中間箔11和頂部箔10大致相同的構(gòu)成。
[0127]在軸承殼體41中，在其內(nèi)周面上，沿著該軸承殼體41的軸向形成有通槽43。如示出軸承殼體41的內(nèi)周面主要部分的圖7B所示，在軸承殼體41的內(nèi)周面上，從該軸承殼體41的軸向的一端至另一端連續(xù)地遍及其全長而形成有通槽43。通槽43形成為，長度與軸承殼體41的長度(軸向長度)相同，開口寬度(周向上的寬度)為3mm至5mm左右，深度(徑向上的深度)為1.5mm至2.5mm左右。
[0128]另外，在通槽43的兩端部(軸向上的兩端部)，與通槽43分別連通而形成有卡止槽44?？ㄖ共?4如作為徑向箔軸承40的主要部分分解立體圖的圖8A所示，是將軸承殼體41的兩側(cè)面(軸向上的兩側(cè)面)分別切口而形成的槽部?？ㄖ共?4沿著軸承殼體41的厚度方向(徑向)從內(nèi)周緣(內(nèi)周面)朝向外周緣(外周面)而形成。
[0129]此外，在本實施方式中，為了使卡止槽44與通槽43可靠地連通，將卡止槽44的寬度(周向上的寬度)形成為與通槽43的寬度相比而充分地寬。
[0130]另外，在通槽43中，在其兩內(nèi)側(cè)面(在周向上互相對置的面)分別形成有卡止凹部45。這些卡止凹部45是沿著通槽43的長度方向形成于其全長的槽狀的凹部，在本實施方式中，形成為最大深度(周向上的深度)為0.2至0.3mm左右的截面U狀(半圓弧狀)。另外，這些卡止凹部45形成于通槽43的開口側(cè)，即從軸承殼體41的內(nèi)周面起為Imm以內(nèi)的深度的位置。由此，能夠如后所述地將頂部箔10與中間箔11的凸部的頂端部卡止于卡止凹部45。
[0131]為了形成這些通槽43和卡止凹部45，優(yōu)選地利用線切割放電加工。S卩，在形成像通槽43或槽狀的卡止凹部45那樣從軸承殼體41的軸向的一端至另一端連續(xù)的槽的情況下，通過線切割放電加工而使線移動，從而描摹槽的截面形狀的外形，由此，能夠容易地且精度良好地形成各槽。尤其是，在本實施方式中，通過采用線切割放電加工，從而能夠通過一系列的加工而容易地形成通槽43及其兩內(nèi)側(cè)面的卡止凹部45，因而能夠?qū)⑼ú?3或卡止凹部45的加工成本抑制得充分低。
[0132]另外，關(guān)于卡止槽44，也形成從軸承殼體41的外周面?zhèn)戎羶?nèi)周面?zhèn)冗B續(xù)的槽，因而能夠通過采用線切割放電加工而將其加工成本抑制得充分低。但是，關(guān)于卡止槽44，尤其是由于不需要其加工精度等，因而也能夠采用立銑刀導致的切削加工等。
[0133]固定工具46嵌入并卡止于這樣的通槽43和卡止槽44。如圖8A、作為通槽43和固定工具46的俯視圖的圖8B以及作為通槽43和固定工具46的側(cè)視截面圖的圖8C所示，固定工具46具有如下部件而構(gòu)成:棒狀(四棱柱狀)的基部47，嵌入并容納于通槽43 ; —對彎折片48、48，形成于基部47的兩端部，卡止于一對卡止槽44、44 ;以及兩個隔壁片49，形成于基部47的中央部，突出至與彎折片48相反的一側(cè)。
[0134]基部47，高度形成為0.5至1.5mm左右，其上表面(隔壁片49側(cè)的面)形成為比通槽43的開口下沉Imm左右。彎折片48形成為與通槽43的底面和軸承殼體41的外周面之間的距離大致相等的長度。由此，彎折片48以充分的面積抵接于卡止槽44，并且防止從軸承殼體41的外周面突出。
[0135]由這些彎折片48、48和與通槽43連通而設(shè)置的卡止槽44、44形成本發(fā)明所涉及的限制部。即，一對彎折片48、48分別卡止于設(shè)在通槽43的兩端部的卡止槽44、44，因而由一對彎折片48、48在軸向上夾持軸承殼體41。由此，固定工具46沿通槽43的長度方向(軸承殼體41的軸向)移動受限制，除了間隙部分以外，實質(zhì)地防止移動。
[0136]隔壁片49如圖8B、8C所示形成于將基部47大致三等分即將通槽43大致三等分的兩個位置。隔壁片49，其高度形成為成為與通槽43的開口相同的位置或比通槽43的開口稍微突出。例如，隔壁片49也可以從通槽43的開口突出背部箔42的高度的一半左右。通過由這樣的隔壁片49將通槽43沿其長度方向大致三等份，從而利用固定工具46在通槽43內(nèi)形成三個卡合槽50。
[0137]即，通過將固定工具46從軸承殼體41的內(nèi)周面?zhèn)惹度氩⒖ㄖ褂诳ㄖ共?4和通槽43，從而能夠容易地形成三個卡合槽50。這些卡合槽50，其深度為大致Imm左右，在其兩內(nèi)側(cè)面使卡止凹部45開口。
[0138]此外，固定工具46能夠通過對由例如厚度(周向上的厚度)為3至4mm左右的不銹鋼等構(gòu)成的金屬板進行線切割放電加工而形成。
[0139]另外，如圖7A所示，由卡止部件60形成用于使后述的背部箔42卡止于軸承殼體41的卡合凸部63a。即，如作為徑向箔軸承40的主要部分分解立體圖的圖9A所示，在軸承殼體41的兩側(cè)面上，分別互相對置地形成有從軸承殼體41的內(nèi)周緣(內(nèi)周面)延伸至外周緣(外周面)的槽狀的卡合凹部61。一對卡合凹部61形成于在軸承殼體41的軸向上互相對置的位置。本實施方式的卡合凹部61，如圖7A所示，分別形成于將軸承殼體41的側(cè)面沿其周向大致三等分的位置?？ㄖ共考?0卡止于這些卡合凹部61。此外，在本實施方式中，從軸承殼體41的一側(cè)面觀看，在配置于3處的卡合凹部61中的2處的卡合凹部61、61的中間位置，配置有通槽43。
[0140]另外，在軸承殼體41的內(nèi)周面上，如圖9A所示，在對置的卡合凹部61、61之間，形成有與卡合凹部61、61連通的槽62。槽62，其深度比卡合凹部61的深度即朝向軸承殼體41的外面?zhèn)鹊纳疃?在本實施方式中，為與軸承殼體41的厚度相等)更淺。由此，在本實施方式中，在卡合凹部61與槽62之間，形成有臺階部。
[0141]卡止部件60卡止于這些卡合凹部61、62和槽62。
[0142]卡止部件60具有卡合于卡合凹部61、61的一對卡合臂63和聯(lián)接這些卡合臂63、63之間的聯(lián)接部64而以H狀形成。如作為圖7A的C-C線向視截面圖的圖9B所示，聯(lián)接部64形成為，卡合于槽62并容納于槽62內(nèi)，不突出至槽62的外側(cè)(軸承殼體41的徑向內(nèi)側(cè))。具體而言，槽62的深度成為Imm至2mm左右，因此，聯(lián)接部64的高度也成為Imm至2mm左右。
[0143]一對卡合臂63相對于聯(lián)接部64沿上下方向(徑向)延伸出而形成，由此，如前所述，將卡止部件60以H狀形成。在這些卡合臂63的上側(cè)延伸出的部分，即與卡合于卡合凹部61的一側(cè)相反的一側(cè)從軸承殼體41的內(nèi)周面突出，由此，成為卡合于后述的背部箔片42a的卡合切口 42d的卡合凸部63a。
[0144]另外，在卡合臂63的下側(cè)(徑向外側(cè))延伸出的部分卡止在前述的卡合凹部61與槽62之間的臺階部。由此，卡止部件60，相對于軸承殼體41，向其軸向的移動被限制。
[0145]此外，卡止部件60的卡合臂63和聯(lián)接部64如圖9A所示可以是四棱柱狀，另外，也可以是圓柱狀(圓棒狀)?？ê媳?3和聯(lián)接部64的粗度成為0.3至0.5mm左右。這樣的卡止部件60能夠通過將由例如厚度不足0.5mm的不銹鋼等構(gòu)成的金屬箔蝕刻加工或線切割放電加工成H狀而形成。
[0146]另外，關(guān)于槽62，與通槽43同樣地，能夠通過線切割放電加工而形成。此外，關(guān)于卡合凹部61，與卡止槽44同樣地，能夠通過線切割放電加工或立銑刀導致的切削加工等而加工。即，能夠通過線切割放電加工而對通槽43和槽62連續(xù)地加工處理，同樣地，關(guān)于卡止槽44和卡合凹部61，也能夠通過線切割放電加工等而連續(xù)地加工處理。因此，關(guān)于軸承殼體41，能夠謀求其加工成本的降低化。
[0147]在這樣地形成槽62、卡合凹部61之后，將卡止部件60從軸承殼體41的內(nèi)周面?zhèn)惹度氩⒖ㄖ褂诳ê习疾?1和槽62，由此，能夠容易地形成卡合凸部63a。
[0148]如圖7A所示，背部箔42是與前述第I實施方式的背部箔12同樣地由箔(薄板)形成且彈性地支撐中間箔11和頂部箔10的部件。在本實施方式中，作為背部箔42，也使用波箔。
[0149]背部箔(波箔)42在本實施方式中具有沿著中間箔11的周向配置的3個(多個)背部箔片42a而構(gòu)成。這些背部箔片42a是箔(薄板)以波板狀成形且側(cè)面作為整體成形為大致圓弧狀的部件，3個都形成為相同的形狀/尺寸。因此，這些背部箔片42a配置為將軸承殼體13的內(nèi)周面大致三等分。
[0150]另外，這些背部箔片42a在夾著通槽43的位置隔開某種程度的間隙而配置，在除此以外的位置，彼此的端部接近而配置。通過這樣的構(gòu)成，3個背部箔片42a作為整體而以大致圓筒狀形成，沿著軸承殼體41的內(nèi)周面而配置。
[0151]另外，這樣地以波板狀成形的背部箔片42a，如將圖7A的主要部分平坦化而示意性地示出的圖1OA所示，沿著軸承殼體41的周向交替地形成有與軸承殼體41相接的平坦的谷部42b和與中間箔11相接的彎曲的峰部42c。由此，背部箔片42a尤其是通過與中間箔片11相接的峰部42c而經(jīng)由中間箔11來彈性地支撐頂部箔10。另外，朝向徑向箔軸承40的軸向形成由峰部42c和谷部42b構(gòu)成的流體的通路。
[0152]另外，在這些背部箔片42a上，如作為圖1OA的D-D線向視圖的圖1OB所示，在各自的周向中央部(沿著軸承殼體41的周向的方向的中央部)的兩側(cè)緣部(軸向上的兩側(cè)的緣部)上，形成有卡合切口 42d?？ê锨锌?42d如圖1OA所示形成于背部箔片42a的谷部42b，是將由形成于峰部42c、42c之間的平坦部構(gòu)成的谷部42b從其側(cè)緣朝向中央側(cè)以矩形狀切口而形成的切口。
[0153]卡合切口 42d形成于與設(shè)在軸承殼體41的卡止部件60的卡合凸部63a相對應(yīng)的位置，即與卡合凸部63a重疊的位置?？ê锨锌?42d，其縱橫的寬度形成為與卡合凸部63a的縱橫的寬度大致相同，從而卡合于卡合凸部63a。具體而言，沿著軸承殼體41的周向的橫寬成為0.2mm至0.4mm左右，沿著軸向的縱寬成為Imm至2mm左右。
[0154]此外，卡合切口 42d優(yōu)選使用對箔的蝕刻加工或放電加工來形成，從而不產(chǎn)生毛刺，也不產(chǎn)生加工所導致的應(yīng)變。即，優(yōu)選地在通過蝕刻加工或放電加工而在箔上形成卡合切口 42d之后，進行用于形成峰部42c和谷部42b的沖壓成型，形成背部箔片42a。
[0155]在這樣的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，如圖9A和圖1OA所示，背部箔片42a的卡合切口 42d卡合于軸承殼體41的卡合凸部63a。
[0156]這樣地將背部箔片42a的卡合切口 42d卡合于在卡合臂63的上側(cè)延伸出的卡合凸部63a，在該狀態(tài)下，在軸承殼體41的內(nèi)周面上，配置有3個背部箔片42a。因此，卡止部件60尤其是其聯(lián)接部64被背部箔片42a按壓，由此防止從軸承殼體41脫落。
[0157]如圖7A所示，中間箔11和頂部箔10具有與圖3A至3D所示的第I實施方式的中間箔11和頂部箔10大致相同的構(gòu)成。中間箔11和頂部箔10在互相重疊之后沿著由三個背部箔片42a構(gòu)成的背部箔42的內(nèi)表面而卷成圓筒狀。在頂部箔10中，在一端部上形成凸部16a，另一端部上形成凸部16b，這些凸部16a、16b分別卡合于形成于軸承殼體41的通槽43中對應(yīng)的卡合槽50。另外，在中間箔11中，在一端部上形成凸部19a，另一端部上形成凸部19b，這些凸部19a、19b與凸部16a、16b—同分別卡合于通槽43中對應(yīng)的卡合槽50。
[0158]這些頂部箔10形成有第I凹凸部18a、第2凹凸部18b，使得在第I凹凸部18a的凸部16a穿過圖3A所示的第2凹凸部18b的凹部17b內(nèi)時，在凸部16a與一對凸部16b之間，分別形成與固定工具46的隔壁片49的寬度對應(yīng)的間隙。同樣地，中間箔11也形成有第I凹凸部21a、第2凹凸部21b，使得在第I凹凸部21a的凸部19a穿過圖3C所示的第2凹凸部21b的凹部20b內(nèi)時，在凸部19a與一對的凸部19b之間，分別形成與固定工具46的隔壁片49的寬度對應(yīng)的間隙。
[0159]另外，凸部16a、16b、凸部19a、19b形成為，各自的寬度與通過通槽43和固定工具46而形成的卡合槽50的長度相對應(yīng)而與其大體一致。
[0160]穿過凹部17b、17a的凸部16a、16b和穿過凹部20b,20a的凸部19a、19b如圖7A所示分別引出至軸承殼體41側(cè)，使其頂端部卡合于軸承殼體41的卡合槽50。在本實施方式中，如作為圖7A的主要部分放大圖的圖11所示，凸部16a、16b、凸部19a、19b，其頂端部分別進入并卡合于通槽43中的卡合槽50內(nèi)之后，進一步進入卡止凹部45內(nèi)而卡止于此。由此，頂部箔10與中間箔11配設(shè)成向其周向的移動被限制，其移動量變得微小。
[0161]S卩，凸部16a、16b、凸部19a、19b配設(shè)成如下程度:其頂端不與卡止凹部45的內(nèi)表面強烈地碰觸，頂端部側(cè)面與卡止凹部45的內(nèi)表面相接。因此，在旋轉(zhuǎn)軸I的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，由于凸部16a、16b、凸部19a、19b未從卡止凹部45或卡合槽50受到大的反力，因而防止頂部箔10與中間箔11任一個產(chǎn)生應(yīng)變。另外，即使在由于旋轉(zhuǎn)軸I的軸偏移等導致的難以預料的外力施加于徑向箔軸承40時，也防止頂部箔10與中間箔11中任一個在軸承殼體41內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且防止從軸承殼體41與旋轉(zhuǎn)軸I之間脫落。
[0162]S卩，在施加難以預料的外力時，通過將凸部16a、16b與凸部19a、19b強烈地卡止于卡止凹部45的內(nèi)表面，從而防止這些凸部16a、16b與凸部19a、19b從卡合凹部45脫落，此外也防止從卡合槽50脫落。因此，防止頂部箔10或中間箔11旋轉(zhuǎn)或過度地變形而凸部16a、16b從凹部17b、17a拔出，或者凸部19a、19b從凹部20b、20a拔出而導致頂部箔10或中間箔11從軸承殼體41脫落。
[0163]另外，凸部16a、16b與凸部19a、19b被劃分卡合槽50的固定工具46的隔壁片49限制向軸向的移動。S卩，凸部16a、凸部19a，其兩側(cè)受隔壁片49限制，由此，形成凸部16a、凸部19a的第I凹凸部18a側(cè)、第I凹凸部21a側(cè)向軸向的移動均受限制。
[0164]另外，兩個凸部16b、凸部19b，通過兩個隔壁片49而向軸向兩側(cè)的移動被限制，所以形成這兩個凸部16b、凸部19b的第2凹凸部18b與第2凹凸部21b向軸向的移動被限制。這樣，頂部箔10與中間箔11向軸承殼體41的軸向的移動受限制，因而防止從軸承殼體41向外跳出。
[0165]接著，說明由這樣的構(gòu)成組成的徑向箔軸承40的作用。
[0166]在旋轉(zhuǎn)軸I停止的狀態(tài)下，頂部箔10經(jīng)由中間箔11而由背部箔42(三個背部箔片42a)向旋轉(zhuǎn)軸I側(cè)施力，由此，緊貼于旋轉(zhuǎn)軸I。此外，在本實施方式中，由于也與前述第I實施方式同樣地使頂部箔10的兩端部成為薄壁部22，因而在這些薄壁部22上，幾乎不產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸I的力(局部的預加載荷)。
[0167]如果使旋轉(zhuǎn)軸I沿圖7A中的箭頭P方向起動，則最初以低速開始旋轉(zhuǎn)，隨后徐徐地加速而以高速旋轉(zhuǎn)。于是，如圖7A中箭頭Q所示，周圍的流體從頂部箔10和中間箔11的一端部與背部箔片42a的一端部之間引入，流入頂部箔10與旋轉(zhuǎn)軸I之間。由此，在頂部箔10與旋轉(zhuǎn)軸I之間，形成有流體潤滑膜。
[0168]該流體潤滑膜的膜壓作用于頂部箔10，經(jīng)由頂部箔10和中間箔11而按壓與中間箔11相接的背部箔片42a的各個峰部42c。于是，通過由背部箔片42a按壓頂部箔10，從而使其峰部42c被按壓擴張，由此，背部箔片42a在軸承殼體41上沿其周向運動。S卩，由于背部箔片42a(背部箔42)經(jīng)由中間箔11而彈性地支撐頂部箔10，因而在從頂部箔10受到載荷時沿其周向變形，由此，容許頂部箔10的撓曲并支持其。
[0169]可是，如圖9A、9B所示，在背部箔片42a上，在設(shè)于其側(cè)緣部上的卡合切口 42d中卡合有卡止部件60的卡合凸部63a，由此，防止背部箔片42a在軸承殼體41的內(nèi)周面上沿周向轉(zhuǎn)動。因此，雖然背部箔片42a的各個峰部42c以卡合至卡合凸部63a的卡合切口 42d作為固定點(固定端)而沿周向變形(運動)，但是背部箔片42a本身的中心部不從固定位置偏咼。
[0170]另外，在背部箔片42a沿周向變形(運動)時，受到與軸承殼體41或中間箔11之間的摩擦的影響，因而雖然在其兩端部即自由端側(cè)容易變形(容易運動)，但是在前述固定點(固定端)側(cè)難以變形。因此，在自由端側(cè)和固定端側(cè)，背部箔片42a導致的支撐剛性有時候產(chǎn)生差異。
[0171]但是，在本實施方式中，將卡合切口 42d形成于背部箔片42a的周向中央部，因此使卡合凸部63a導致的固定點成為背部箔片42a的周向中央部。因此，固定端與自由端之間的距離變短，前述支撐剛性的差異變小。此外，在本實施方式中，由于將背部箔42分割成3個背部箔片42a，因而與由單個箔形成背部箔42的情況相比，固定端與自由端之間的距離變短，因此自由端側(cè)與固定端側(cè)之間的支撐剛性的差異變得更小。
[0172]另外，在旋轉(zhuǎn)軸I以高速旋轉(zhuǎn)時，由于卡合凸部63a還約束背部箔片42a向軸向的運動，因而即使在沖擊等難以預料地起作用的情況下，也能夠防止背部箔片42a從軸承殼體41脫落。
[0173]另外，在直到形成流體潤滑膜為止的過渡狀態(tài)下，在旋轉(zhuǎn)軸I與頂部箔10之間產(chǎn)生固體摩擦，這成為起動時的阻力。但是，如前述那樣，在頂部箔10的兩端部變得不產(chǎn)生預加載荷，或周圍流體流入的一側(cè)的頂部箔10成為薄壁部22而變軟，頂部箔10與旋轉(zhuǎn)軸I之間變得容易開口。因此，如果旋轉(zhuǎn)軸I起動，那么短時間內(nèi)形成流體潤滑膜，旋轉(zhuǎn)軸I相對頂部箔10以非接觸狀態(tài)旋轉(zhuǎn)。
[0174]在這樣的徑向箔軸承40中，將從頂部箔10的凹部17b、17a引出的凸部16a、16b以及從中間箔11的凹部20b、20a引出的凸部19a、19b分別卡合于在軸承殼體41的內(nèi)周面的通槽43中通過固定工具46形成的卡合槽50，因而不對頂部箔10或中間箔11進行點焊或彎曲加工，并且不產(chǎn)生從兩端部朝向中心部的強烈的反力，就能夠?qū)㈨敳坎?0和中間箔11容納于軸承殼體41內(nèi)。因此，能夠防止在頂部箔10上直接產(chǎn)生應(yīng)變，并且通過在中間箔11上產(chǎn)生應(yīng)變而反映出該應(yīng)變并防止在頂部箔10上產(chǎn)生應(yīng)變。因此，能夠充分地減少頂部箔10的應(yīng)變，因而關(guān)于軸承的負荷能力和動態(tài)特性(剛性和衰減性能)，能夠發(fā)揮出像設(shè)計那樣的良好的性能。
[0175]而且，由于在頂部箔10與背部箔42之間具備中間箔11，所以即使在旋轉(zhuǎn)軸I旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生軸振動(自激振動)，也能夠通過在頂部箔10與中間箔11之間此外在中間箔11與背部箔42之間互相滑行而產(chǎn)生的摩擦來得到衰減效果。因此，能夠通過該衰減效果而抑制前述的軸振動(自激振動)，容易平息該軸振動。此外，能夠通過中間箔11增強頂部箔10的剛性。因此，能夠充分地提高軸承40的動態(tài)特性(剛性和衰減性能)。
[0176]另外，由于將通槽43沿著軸承殼體41的軸向從一端至另一端連續(xù)地形成，因而能夠通過放電線切割加工而容易地形成通槽43，因此，能夠?qū)⑵浼庸こ杀疽种频幂^低。
[0177]另外，即使在頂部箔10和中間箔11與軸承殼體13之間產(chǎn)生軸向的偏離時，由于卡合在將通槽43沿長度方向分割而形成的卡合槽50的凸部16a、16b與凸部19a、19b受卡合槽50的端部(隔壁片49)限制而使其移動停止，因而能夠防止在此之上的偏離。而且，由于形成有通過通槽43的卡止槽44與固定工具46的彎折片48而限制固定工具46沿著通槽43的長度方向移動的限制部，因此也能夠使固定工具46的移動停止。因此，能夠可靠地防止頂部箔10與中間箔11從軸承殼體13脫落。
[0178]另外，由于在通槽43的內(nèi)側(cè)面形成卡止凹部45，使頂部箔10的凸部16a、16b的頂端部和中間箔11的凸部19a、19b卡止于卡止凹部45，因而能夠容易地進行凸部16a、16b、凸部19a、19b的定位及其卡止，能夠進一步提高頂部箔10和中間箔11的組裝再現(xiàn)性。
[0179]另外，由于沒有頂部箔10或中間箔11相對于軸承殼體41的焊接，因而不存在焊接不良等導致的組裝不良或組裝的偏差。因此，再現(xiàn)性變高，量產(chǎn)性優(yōu)異。
[0180]另外，由于在頂部箔10的兩端部形成有薄壁部22，因而頂部箔10上如前述那樣在這兩端部也不產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸I的力(局部的預加載荷)。因此，能夠防止由于預加載荷而起動轉(zhuǎn)矩變高或運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱變高至設(shè)定以上。
[0181]另外，由于在頂部箔10的兩端部形成有薄壁部22，因而不需要例如用于像以往那樣使頂部箔的兩端部適形于軸承殼體的內(nèi)曲面(內(nèi)周面)的熱處理工序。
[0182]此外，通過在頂部箔10的兩端部形成薄壁部22，從而周圍流體流入的一側(cè)的頂部箔10的端部側(cè)(與以往類型的自由端側(cè)相當)變軟，因而如前所述，周圍流體容易流入頂部箔10與旋轉(zhuǎn)軸I之間。
[0183]因此，成為以更低的轉(zhuǎn)速形成流體潤滑膜，起動性提高。
[0184]另外，使分別形成于軸承殼體41的內(nèi)周面的兩側(cè)端部的卡合凸部63a卡合于分別形成于背部箔片42a的兩側(cè)緣部的卡合切口 42d，由此，將背部箔片42a固定于軸承殼體41。因此，不對背部箔片42a進行點焊或彎曲加工，就能夠?qū)⒈巢坎?2a容納并固定于軸承殼體13內(nèi)。因此，防止由于背部箔42 (背部箔片42a)的點焊或背部箔42的應(yīng)變的影響而在頂部箔10產(chǎn)生應(yīng)變，能夠充分地減少頂部箔10的應(yīng)變。因此，關(guān)于軸承的負荷能力和動態(tài)特性(剛性和衰減性能)，能夠發(fā)揮像設(shè)計那樣的良好的性能。
[0185]此外，在前述第3方式中，與第I實施方式同樣地將中間箔11的展開形狀與頂部箔10的展開形狀相同地形成，使中間箔11的凸部19a、19b與頂部箔10的凸部16a、16b —同分別卡合于對應(yīng)的卡合槽50，但是關(guān)于中間箔11，也可與前述第I實施方式的情況同樣地，如例如圖4A、圖4B所示，僅僅在一邊(短邊)形成一對凸部19b，使凸部19b分別卡合于對應(yīng)的卡合槽50。這種情況下，即使在中間箔11與軸承殼體41之間產(chǎn)生軸向的偏離時，由于兩個凸部1%中的每一個均與隔壁片49抵接而受限制，所以其移動停止。因此，防止中間箔11從軸承殼體41向外跳出。
[0186]另外，關(guān)于中間箔11，如圖5A、5所示，也可不在兩邊(短邊)形成凹凸部21a、21b，而是切落兩方的短邊而形成矩形。這種情況下，雖然中間箔11配置為不與卡合槽50卡合，但是夾在背部箔42與頂部箔10之間而通過摩擦保持。因此，即使在中間箔11與軸承殼體41之間產(chǎn)生軸向的偏離時，也防止從軸承殼體41向外跳出。
[0187]“第4實施方式”
接著，說明本發(fā)明的徑向箔軸承的第4實施方式。
[0188]本實施方式的徑向箔軸承也能夠作為適用于圖1所示的渦輪機械的徑向箔軸承而使用。該徑向箔軸承在頂部箔與中間箔的形狀和與它們對應(yīng)的軸承殼體的卡合槽的形狀上與第3實施方式的徑向箔軸承40不同。
[0189]如圖12A、12B所示，本實施方式的徑向箔軸承的頂部箔70形成為與圖6C、6D所示的頂部箔31相同的形狀，如圖12C、12D所示，中間箔80形成為與頂部箔70相同的形狀。
[0190]在頂部箔70中，如圖12A、12B所示，形成有具有形成于一邊(短邊)的一個凸部71a和一個凹部72a而構(gòu)成的第I凹凸部73a，形成有具有形成于與前述一邊(短邊)相反的另一邊(短邊)的一個凸部71b和一個凹部72b而構(gòu)成的第2凹凸部73b。第2凹凸部73b的凹部72b與第I凹凸部73a的凸部71a對應(yīng)地形成，第I凹凸部73a的凹部72a與第2凹凸部73b的凸部71b對應(yīng)地形成。此外，在該頂部箔70中，也如圖12B所示地在其兩側(cè)部上分別形成有薄壁部22。
[0191]第2凹凸部73b的凹部72b形成為，在將頂部箔70卷成圓筒狀以使第I凹凸部73a與第2凹凸部73b重疊時，凸部71a穿過凹部72b內(nèi)。同樣地，第I凹凸部73a的凹部72a形成為，在將頂部箔70卷成圓筒狀時，凸部71b穿過凹部72a內(nèi)。在本實施方式中，凹部72b、72a的寬度(軸向上的寬度)形成為比對應(yīng)的凸部71a、71b的寬度充分地寬。另外，凸部71a、71b的寬度與第3實施方式同樣地形成為，與后述卡合槽的長度相對應(yīng)而與其大體一致。
[0192]在中間箔80中，如圖12C、12D所示，形成有具有形成于一邊(短邊)的一個凸部81a和一個凹部82a而構(gòu)成的第I凹凸部83a (凹凸部)，形成有具有形成于與前述一邊(短邊)相反的另一邊(短邊)的一個凸部81b和一個凹部82b而構(gòu)成的第2凹凸部83b (凹凸部)。第2凹凸部83b的凹部82b與第I凹凸部83a的凸部81a對應(yīng)地形成，第I凹凸部83a的凹部82a與第2凹凸部83b的凸部81b對應(yīng)地形成。
[0193]第2凹凸部83b的凹部82b形成為，在將中間箔80卷成圓筒狀以使第I凹凸部83a與第2凹凸部83b重疊時，凸部81a穿過凹部82b內(nèi)。同樣地，第I凹凸部83a的凹部82a形成為，在將中間箔80卷成圓筒狀時，凸部81b穿過凹部82a內(nèi)。在本實施方式中，凹部82b、82a的寬度(軸向上的寬度)形成為比對應(yīng)的凸部81a、81b的寬度充分地寬。另外，凸部81a、81b的寬度與第3實施方式同樣地形成為，與后述卡合槽的長度相對應(yīng)而與其大體一致。
[0194]如圖13A、13B所示，固定工具90嵌入并卡止于形成在軸承殼體41的內(nèi)周面的通槽43。固定工具90具有如下部件而構(gòu)成:棒狀(四棱柱狀)的基部47，嵌入并容納于通槽
43;一對彎折片48、48，形成于基部47的兩端部，卡止于卡止槽44、44 ;以及一個隔壁片91，形成于基部47的中央部，突出至與彎折片48相反的一側(cè)。
[0195]該固定工具90相對于圖8B、圖8C所示的固定工具46，僅僅代替兩個隔壁片49而形成一個隔壁片91這點不同。因此，在本實施方式中，如圖13A、圖13B所示，在隔壁部91的兩側(cè)各一個總計兩個部位形成卡合槽92。此外，隔壁部91與隔壁片49相比形成為充分長，在與該隔壁部91相對應(yīng)的部位上，如圖13B所示地形成卡合槽。即，在本實施方式中，不在通槽43的全長形成卡合槽92，而是在配置圖12A所示的頂部箔70的凸部71a、71b與圖12C所示的中間箔80的凸部81a、81b的位置形成卡合槽92。
[0196]即使在這樣構(gòu)成的徑向箔軸承中，也能夠得到與第3實施方式的徑向箔軸承40同樣的作用效果。g卩，將從凹部72b、72a引出的凸部71a、71b和從凹部82b、82a引出的凸部81a、81b卡合于在軸承殼體41的內(nèi)周面的通槽43中通過固定工具90形成的卡合槽92。因此，不對頂部箔70或中間箔80進行點焊或彎曲加工，并且不產(chǎn)生從兩端部朝向中心部的強烈的反力，就能夠在軸承殼體41內(nèi)容納并固定頂部箔70與中間箔80。因此，能夠防止在頂部箔70上直接產(chǎn)生應(yīng)變，并且通過在中間箔80上產(chǎn)生應(yīng)變而反映出該應(yīng)變并防止在頂部箔70上產(chǎn)生應(yīng)變。因此，能夠充分地減少頂部箔70的應(yīng)變，因而關(guān)于軸承的負荷能力和動態(tài)特性(剛性和衰減性能)，能夠發(fā)揮出像設(shè)計那樣的良好的性能。
[0197]另外，由于在頂部箔70與背部箔42之間具備中間箔80，因而即使在當旋轉(zhuǎn)軸I在旋轉(zhuǎn)時引起軸振動(自激振動)，也能夠通過前述減衰效果而抑制該軸振動(自激振動)，容易平息該軸振動。此外，能夠通過中間箔80增強頂部箔70的剛性。因此，能夠充分地提高徑向箔軸承的動態(tài)特性(剛性和衰減性能)。
[0198]另外，由于在頂部箔70的兩端部形成有薄壁部22，因而頂部箔70如前述那樣在這兩端部也不產(chǎn)生緊固旋轉(zhuǎn)軸I的力(局部的預加載荷)。因此，能夠防止由于預加載荷而起動轉(zhuǎn)矩變高或運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱變高至設(shè)定以上。
[0199]此外，在前述第4方式中，將中間箔80的展開形狀與頂部箔70的展開形狀相同地形成，使中間箔80的凸部81a、81b與頂部箔70的凸部71a、71b —同分別卡合于對應(yīng)的卡合槽92，但是關(guān)于中間箔80，也可與第3實施方式的情況同樣地僅僅在其一邊(短邊)形成凸部，此外，也可將兩方的短邊切落而形成為矩形。這種情況下，由于中間箔80夾在背部箔42與頂部箔70之間而通過摩擦保持，所以即使在中間箔80與軸承殼體41之間產(chǎn)生軸向的偏離，也防止從軸承殼體41向外跳出。
[0200]本發(fā)明不限定于前述第I實施方式至前述第4實施方式，僅僅受所附權(quán)利要求的范圍限定。在上述實施方式中示出的各構(gòu)成部件的各形狀或組合等是一個示例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠基于設(shè)計要求等而進行構(gòu)成的附加、省略、置換及其他的變更。
[0201]例如，在前述實施方式中，僅僅使用一個中間箔，但是也可將多個中間箔重疊而多層化。這樣地使中間箔多層化而配置于背部箔與頂部箔之間，由此，對通過由于在頂部箔與中間箔之間或中間箔與背部箔之間互相滑行而產(chǎn)生的摩擦來得到的衰減效果，添加通過中間箔之間的滑行所導致的摩擦來得到的衰減效果。因此，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸的軸振動(自激振動)而更容易平息該軸振動。
[0202]為了提高徑向箔軸承的衰減能力，如前所述，中間箔的多層化是有效的。可是，一直以來，將中間箔點焊于軸承殼體，因而有必要將中間箔的厚度調(diào)整為不因該焊接而燒穿的程度，因此，成為與頂部箔相同程度的厚度。因此，如果使多塊這樣的厚度的中間箔重疊而多層化，則軸承面的剛性(將頂部箔和中間箔合在一起的剛性)變得過高，對于由軸振動引起的流體潤滑膜的膜壓變動，軸承面沒有很好地跟隨。結(jié)果，有時候難以得到箔間的“滑行”所導致的衰減效果。
[0203]與此相對的是，在前述實施方式中，不是將中間箔焊接于軸承殼體，而是通過使例如其凸部卡合于卡合槽而固定于背部箔與頂部箔之間，因而能夠?qū)⒅虚g箔形成為相對于頂部箔而充分地薄的厚度。因此，能夠?qū)⑤S承面的剛性抑制為適當?shù)母叨?強度)，并使其多層化成為可能。
[0204]另外，在頂部箔和中間箔中，將第I凹凸部、第2凹凸部分別通過一個或兩個凸部和凹部形成，但是關(guān)于這些凸部和凹部的數(shù)量，也可為三個以上。
[0205]另外，關(guān)于薄壁部22，例如也可蝕刻加工其表里兩面，形成為薄厚度(薄壁)。
[0206]另外，在前述第I實施方式、第2實施方式中，使用單一的背部箔12而將其通過點焊等固定于軸承殼體，但是可代替這樣的背部箔12，使用如前述第3實施方式、第4實施方式所示的由3塊背部箔片42a構(gòu)成的背部箔42，經(jīng)由卡止部件60將其固定于軸承殼體。
[0207]相反地，在前述第3實施方式、第4實施方式中，也可代替由3塊背部箔片42a構(gòu)成的背部箔42，使用前述第I實施方式、第2實施方式所示的單一的背部箔12，將其固定于軸承殼體。
[0208]另外，在前述第3實施方式、第4實施方式中，關(guān)于卡合于背部箔片42a的卡合切口 42d的卡合凸部，也可不通過卡止部件60形成，而在軸承殼體41的內(nèi)周面上直接形成。
[0209]另外，在前述第3實施方式、第4實施方式中，如圖9A、圖9B所示，通過使背部箔片42a的卡合切口 42d卡合于形成在卡止部件60上的卡合凸部63a，從而將背部箔片42a固定于軸承殼體41。但是，本發(fā)明涉及的背部箔不限于這樣的構(gòu)造，也可使用例如圖14A、圖14B所示的卡止部件51，將各個背部箔片42a固定于軸承殼體41。
[0210]如圖14A、14B所示，卡止部件51具有一對卡合腳52、52以及配置在這些卡合腳52,52的一端側(cè)并聯(lián)接卡合腳52、52之間的聯(lián)接部53。一方的卡合腳52卡合于軸承殼體41的一側(cè)面的卡合凹部61和背部箔片42a的卡合切口 42d，另一方的卡合腳52卡合于軸承殼體41的另一側(cè)面的卡合凹部61和背部箔片42a的卡合切口 42d?？ê夏_52的長度如圖14B所示成為與軸承殼體41的厚度和背部箔片42a的厚度之和大致相等。另外，聯(lián)接部53如圖14A、圖14B所示配置在背部箔片42a的谷部42b與頂部箔10之間。
[0211]通過這樣的構(gòu)成，由于卡合腳52卡合于軸承殼體41的卡合凹部61與背部箔片42a的卡合切口 42d，因而卡止部件51成為將背部箔片42a固定于軸承殼體41的固定工具。另外，該卡止部件51，其聯(lián)接部由頂部箔10覆蓋，從而被防止從背部箔片42a脫落，因此能夠?qū)⒈巢坎?2a可靠地固定于軸承殼體41。
[0212]另外，在前述第3實施方式、第4實施方式中，由3塊背部箔片42a構(gòu)成背部箔42，但是關(guān)于背部箔42，也可通過將I塊金屬箔形成為大致圓筒狀的單一部件來構(gòu)成。此外，在由多個背部箔片42a構(gòu)成的情況下，也可由兩塊或四塊以上的背部箔片42a構(gòu)成背部箔
42ο
[0213]另外，在前述實施方式中，將軸承殼體以圓筒狀形成，但也可以在一側(cè)面或兩側(cè)面一體地形成環(huán)狀的凸緣，將整體以大致圓筒狀形成。通過形成凸緣，從而能夠容易進行向渦輪機械的殼體等的安裝。
[0214]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠適用于包圍并支撐旋轉(zhuǎn)軸的徑向箔軸承。
[0215]附圖標記 I旋轉(zhuǎn)軸
3，30，40徑向箔軸承 10，31，70頂部箔 11，35，80 中間箔 12，42，背部箔(波箔)
13，36，41 軸承殼體 14,37,50,92 卡合槽 16a，16b，32a，32b，71a，71b 凸部 17a，16b，32a，32b，71a，71b 凹部 18a，34a，73a第I凹凸部 18a，34b，73b第2凹凸部 19a, 19b,81a,81b 凸部 20a，20b，82a，82b 凹部21a,83a第I凹凸部(凹凸部)
21b,83b第2凹凸部(凹凸部)
42a背部箔片
43通槽
44卡止槽
45卡止凹部
46,90 固定工具
47基部
48彎曲片
49隔壁片
91隔壁部。
【權(quán)利要求】
1.一種徑向箔軸承，是包圍旋轉(zhuǎn)軸并支撐該旋轉(zhuǎn)軸的徑向箔軸承， 具備:圓筒狀的頂部箔，與所述旋轉(zhuǎn)軸對置地配置；中間箔，配置于所述頂部箔的徑向外側(cè)；背部箔，配置于所述中間箔的徑向外側(cè)；以及圓筒狀的軸承殼體，容納所述頂部箔、所述中間箔和所述背部箔， 在所述軸承殼體的內(nèi)周面沿著其軸向形成有卡合槽， 具有由形成于一邊的凸部和凹部構(gòu)成的第I凹凸部以及由形成于與所述一邊相反的另一邊的凹部和凸部形成的第2凹凸部的矩形狀的金屬箔以所述第I凹凸部與所述第2凹凸部重疊的方式卷成圓筒狀而構(gòu)成所述頂部箔， 所述第I凹凸部的凸部配置為通過所述第2凹凸部的凹部而引出至所述軸承殼體側(cè)， 所述第2凹凸部的凸部配置為通過所述第I凹凸部的凹部而引出至所述軸承殼體側(cè)， 引出至所述軸承殼體側(cè)的所述第I凹凸部和所述第2凹凸部的各個凸部卡合于所述卡合槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向箔軸承，其特征在于，多塊所述中間箔重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的徑向箔軸承，其特征在于，所述中間箔由具有凹凸部的矩形狀的金屬箔構(gòu)成，所述凹凸部中的凸部卡合于所述卡合槽，所述凹凸部由形成于至少一邊的凸部和凹部構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的徑向箔軸承，其特征在于，在所述軸承殼體的內(nèi)周面沿著其軸向形成有從一端至另一端連續(xù)的通槽， 在所述通槽中，嵌入通過將該通槽沿其長度方向分割而形成多個所述卡合槽的固定工具， 在所述通槽和所述固定工具中，設(shè)置有限制所述固定工具沿所述通槽的長度方向移動的限制部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的徑向箔軸承，其特征在于，在所述通槽的內(nèi)側(cè)面，沿著所述通槽的長度方向形成有卡止所述頂部箔的凸部的頂端部的卡止凹部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的徑向箔軸承，其特征在于，所述限制部由卡止槽和彎折片構(gòu)成，所述卡止槽在所述軸承殼體的兩側(cè)面分別與所述通槽的兩端部連通且沿軸承殼體的厚度方向形成，所述彎折片分別形成于所述固定工具的兩端部且卡止于所述卡止槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的徑向箔軸承，其特征在于，在所述頂部箔中，在所述一邊和所述另一邊上形成有與它們之間的中央部相比厚度薄的薄壁部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的徑向箔軸承，其特征在于，所述薄壁部的與所述旋轉(zhuǎn)軸所對置的面相反的面形成為比所述中央部的與所述旋轉(zhuǎn)軸所對置的面相反的面更凹陷的狀態(tài)。
【文檔編號】F16C27/02GK104520598SQ201380042921
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月14日
【發(fā)明者】大森直陸 申請人:株式會社 Ihi