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公開番号2024168859
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085878
出願日2023-05-25
発明の名称すべり軸受構造及びターボ式流体機械
出願人株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人ぱてな
主分類F16C 27/02 20060101AFI20241128BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】軸受の軸受面又は回転体の被軸受面に形成されたコーティング層の耐久性を向上させて、軸受構造の寿命を向上させることができるすべり軸受構造及びターボ式流体機械を提供する。
【解決手段】ターボ式流体機械は、被軸受面24gを有する回転体24と、回転体24と一体的に回転して外部流体を圧送する作動体と、被軸受面24gに対向する軸受面60aを有し、回転体24をハウジング11に対して回転可能に支持するフォイル軸受60と、を備える。被軸受面24g及び軸受面60aの一方にコーティング層61が形成されている。コーティング層61は、樹脂バインダ61aとしてのポリアミドイミドと、固体潤滑剤61bとしての二硫化モリブデンと、を含有する。被軸受面24g及び軸受面60aの他方に酸化チタン膜62が形成されている。コーティング層61と酸化チタン膜62とは対向している
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
回転体と、前記回転体を支持するすべり軸受と、を備えるすべり軸受構造であって、
前記すべり軸受の軸受面及び前記回転体の被軸受面の一方にコーティング層が形成され、
前記コーティング層は、樹脂バインダとしてのポリアミドイミドと、固体潤滑剤としての二硫化モリブデンと、を含有し、
前記軸受面及び前記被軸受面の他方に酸化チタン膜が形成され、
前記コーティング層と前記酸化チタン膜とは対向していることを特徴とするすべり軸受構造。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記ポリアミドイミドの含有量に対する前記二硫化モリブデンの含有量の質量百分率が４２質量％以上１２７質量％以下である請求項１記載のすべり軸受構造。
【請求項３】
前記コーティング層は、固体潤滑剤としてのポリテトラフルオロエチレンをさらに含有する請求項１又は２記載のすべり軸受構造。
【請求項４】
前記軸受面に前記コーティング層が形成され、前記被軸受面に前記酸化チタン膜が形成されている請求項１又は２記載のすべり軸受構造。
【請求項５】
前記軸受面及び前記被軸受面の間隙には気体の潤滑剤が導入され、前記間隙に発生する動圧によって荷重を支える請求項１又は２記載のすべり軸受構造。
【請求項６】
回転体と、
前記回転体と一体的に回転して外部流体を圧送する作動体と、
前記回転体及び前記作動体を収容するハウジングと、
前記回転体を前記ハウジングに対して回転可能に支持するフォイル軸受と、を備えるターボ式流体機械であって、
前記フォイル軸受の軸受面及び前記回転体の被軸受面の一方にコーティング層が形成され、
前記コーティング層は、樹脂バインダとしてのポリアミドイミドと、固体潤滑剤としての二硫化モリブデンと、を含有し、
前記軸受面及び前記被軸受面の他方に酸化チタン膜が形成され、
前記コーティング層と前記酸化チタン膜とは対向していることを特徴とするターボ式流体機械。
【請求項７】
前記ポリアミドイミドの含有量に対する前記二硫化モリブデンの含有量の質量百分率が４２質量％以上１２７質量％以下である請求項６記載のターボ式流体機械。
【請求項８】
車載燃料電池へ空気を圧送するためのターボ式流体機械であって、
１０万ｒｐｍ以上で回転しつつ前記回転体を駆動する電動モータを備える請求項６又は７記載のターボ式流体機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はすべり軸受構造及びターボ式流体機械に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来のターボ式流体機械が開示されている。このターボ式流体機械は、回転体と、回転体と一体的に回転して外部流体を圧送する作動体と、回転体及び作動体を収容するハウジングと、回転体をハウジングに対して回転可能に支持するフォイル軸受とを備えている。
【０００３】
回転体は被軸受面を有する一方、回転体を支持するフォイル軸受は被軸受面に対向する軸受面を有する。フォイル軸受は、低速回転する回転体を接触支持し、高速回転する回転体を非接触支持する。すなわち、フォイル軸受は、回転体の低速回転時には、軸受面と被軸受面とが接触した状態で相対回転する回転体を支持し、回転体が高速回転すれば、軸受面と被軸受面とが非接触な状態となり、軸受面と被軸受面との間の軸受隙間に生じる流体膜で回転体を支持する。
【０００４】
フォイル軸受が回転体を接触支持する低速回転時には、軸受面と被軸受面とが摺動し、この摺動面に焼付きや損傷の問題が起こりやすい。このため、摺動面における焼付きや損傷を抑えるべく、軸受面や被軸受面にコーティング層を形成することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－８２１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フォイル軸受では、その製品寿命を向上させるために、コーティング層の耐久性を向上させることが重要である。
【０００７】
発明者らは、コーティング層の耐久性を向上させるべく、コーティング層の材料に高硬度のポリアミドイミドを用いてコーティング層の耐摩耗性を向上させることを指向した。しかし、発明者らの試験によれば、フォイル軸受の軸受面に耐摩耗性の高いポリアミドイミドをコーティングしても、期待するほどコーティング層の耐久性が向上しないことが判明した。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、軸受の軸受面又は回転体の被軸受面に形成されたコーティング層の耐久性を向上させて、軸受構造の寿命を向上させることができるすべり軸受構造及びターボ式流体機械を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のすべり軸受構造は、回転体と、前記回転体を支持するすべり軸受と、を備えるすべり軸受構造であって、
前記すべり軸受の軸受面及び前記回転体の被軸受面の一方にコーティング層が形成され、
前記コーティング層は、樹脂バインダとしてのポリアミドイミドと、固体潤滑剤としての二硫化モリブデンと、を含有し、
前記軸受面及び前記被軸受面の他方に酸化チタン膜が形成され、
前記コーティング層と前記酸化チタン膜とは対向していることを特徴とする。
【００１０】
本発明のすべり軸受構造では、軸受面及び被軸受面の一方にコーティング層が形成されている。このコーティング層では、樹脂バインダとしてのポリアミドイミドに対して、固体潤滑剤としての二硫化モリブデンが配合されている。このため、コーティング層の表面においては、ポリアミドイミド中に二硫化モリブデンが分散している。
（【００１１】以降は省略されています）

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