特許ウォッチ

公開番号2025176379
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082489
出願日2024-05-21
発明の名称ラジアルフォイル軸受及び回転機械
出願人株式会社IHI
代理人個人,個人,個人
主分類F16C 27/02 20060101AFI20251127BHJP(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】トップフォイルの形状の崩れに起因する性能低下を抑制する。
【解決手段】ラジアルフォイル軸受は、シャフトを挿通するための軸孔を有するハウジングと、軸孔に配置され、シャフトを軸孔の周方向に取り囲むように配置された一枚の薄板によって構成されるトップフォイルと、軸孔の内周面とトップフォイルとの間においてトップフォイルを周方向に取り囲むように配置され、軸孔の径方向にトップフォイルを弾性支持する弾性支持部を有するバックフォイルと、を備える。トップフォイルは、径方向の外側に突出する係止片を有する。内周面は、係止片と係止可能な係止溝を有する。トップフォイルの周方向の両端部は、弾性支持部に弾性支持される被支持部をそれぞれ有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
シャフトを挿通するための軸孔を有するハウジングと、
前記軸孔に配置され、前記シャフトを前記軸孔の周方向に取り囲むように配置された一枚の薄板によって構成されるトップフォイルと、
前記軸孔の内周面と前記トップフォイルとの間において前記トップフォイルを前記周方向に取り囲むように配置され、前記軸孔の径方向に前記トップフォイルを弾性支持する弾性支持部を有するバックフォイルと、を備え、
前記トップフォイルは、前記径方向の外側に突出する係止片を有し、
前記内周面は、前記係止片と係止可能な係止溝を有し、
前記トップフォイルの前記周方向の両端部は、前記弾性支持部に弾性支持される被支持部をそれぞれ有する、ラジアルフォイル軸受。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記トップフォイルの前記両端部は、互いに前記周方向に対面しており、
前記軸孔の軸方向から見たときに、前記トップフォイルは、前記トップフォイルの前記両端部の前記周方向の間に切れ目を形成する、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項３】
前記バックフォイルは、前記トップフォイルを前記周方向に取り囲むように配置された一枚の薄板によって構成され、
前記バックフォイルの前記周方向の両端部は、互いに前記周方向に対面しており、
前記軸孔の軸方向から見たときに、前記バックフォイルは、前記バックフォイルの前記両端部の前記周方向の間に切れ目を形成する、請求項２に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項４】
前記トップフォイルの前記切れ目及び前記バックフォイルの前記切れ目の少なくとも一方は、前記周方向において前記係止溝とは異なる位置にある、請求項３に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項５】
前記トップフォイルの前記切れ目及び前記バックフォイルの前記切れ目は共に、前記周方向において前記係止溝とは異なる位置にある、請求項４に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項６】
前記トップフォイルの前記切れ目は、前記周方向において前記バックフォイルの前記切れ目とは異なる位置にある、請求項４に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項７】
前記係止片は、前記トップフォイルにおいて前記両端部の間に位置する中間部に設けられている、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項８】
前記係止片は、前記トップフォイルの一部が前記径方向の外側に折り曲げられた折曲片である、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項９】
前記係止片は、前記軸孔の軸方向における前記トップフォイルの側縁に形成されている、請求項８に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項１０】
前記係止片は、前記軸孔の軸方向から見て前記径方向に延在しており、前記周方向において前記係止溝の側面に対して隙間を空けて対面している、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ラジアルフォイル軸受及び回転機械に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１、２に記載されたラジアルフォイル軸受は、シャフトを取り囲む薄板状のトップフォイルと、トップフォイルを取り囲む薄板状のバックフォイルと、トップフォイル及びバックフォイルを収容する筒状のハウジングと、を備える。このようなラジアルフォイル軸受では、トップフォイルの両端部が、ハウジングの内周面に形成された係止溝に係止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－０２０４６３号公報
特開２０１４－１１９０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したラジアルフォイル軸受では、軸受ハウジングの係止溝の位置においてトップフォイルの両端部が係止するための空間を確保する関係上、トップフォイルの両端部が径方向の外側に大きく開いた状態になりやすく、軸方向から見たトップフォイルの形状が真円から大きく崩れやすい。このようにトップフォイルの形状が崩れる場合、シャフトとトップフォイルとの間の軸受隙間が周方向に不均一となるため、シャフトに対してトップフォイルが部分的に強く接触する可能性が高まる。このような接触は、トップフォイルの接触箇所の摩耗促進によるラジアルフォイル軸受の寿命の低下など、ラジアルフォイル軸受の性能低下を招く要因となり得る。
【０００５】
本開示は、トップフォイルの形状の崩れに起因する性能低下を抑制できるラジアルフォイル軸受及び回転機械を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一形態に係るラジアルフォイル軸受は、シャフトを挿通するための軸孔を有するハウジングと、軸孔に配置され、シャフトを軸孔の周方向に取り囲むように配置された一枚の薄板によって構成されるトップフォイルと、軸孔の内周面とトップフォイルとの間においてトップフォイルを周方向に取り囲むように配置され、軸孔の径方向にトップフォイルを弾性支持する弾性支持部を有するバックフォイルと、を備え、トップフォイルは、径方向の外側に突出する係止片を有し、内周面は、係止片と係止可能な係止溝を有し、トップフォイルの周方向の両端部は、弾性支持部に弾性支持される被支持部をそれぞれ有する。
【０００７】
上記のラジアルフォイル軸受は、トップフォイルの係止片がハウジングの係止溝に係止する構造を有する。そのため、溶接を用いることなく、トップフォイルをハウジングに機械的に固定することが可能である。これにより、溶接時の熱に起因するトップフォイルの歪みの発生を回避できる。更に、トップフォイルの両端部は、バックフォイルの弾性支持部によって径方向に弾性支持される被支持部をそれぞれ有している。このように、トップフォイルの両端部がバックフォイルの弾性支持部に径方向に弾性支持される場合、トップフォイルを支持するバックフォイルの支持剛性が、トップフォイルの両端部の箇所において他の箇所に比して低くなる事態を抑制できるため、トップフォイルの両端部が径方向の外側に大きく開く事態を抑制できる。その結果、軸孔の軸方向から見て、トップフォイルを真円に近い形状に維持することが可能となる。これにより、シャフトに対してトップフォイルが部分的に強く接触する事態を抑制できる。その結果、トップフォイルの接触箇所の摩耗促進によるラジアルフォイル軸受の寿命低下などの、ラジアルフォイル軸受の性能低下が発生する事態を抑制できる。
【０００８】
いくつかの態様において、トップフォイルの両端部は、互いに周方向に対面しており、軸孔の軸方向から見たときに、トップフォイルは、トップフォイルの両端部の周方向の間に切れ目を形成してもよい。この場合、トップフォイルの両端部が互いに重なるように配置される場合と比べて、トップフォイルをより真円に近い形状に維持することが可能となる。
【０００９】
いくつかの態様において、バックフォイルは、トップフォイルを周方向に取り囲むように配置された一枚の薄板によって構成され、バックフォイルの周方向の両端部は、互いに周方向に対面しており、軸孔の軸方向から見たときに、バックフォイルは、バックフォイルの両端部の周方向の間に切れ目を形成してもよい。この場合、バックフォイルの両端部が互いに重なるように配置される場合と比べて、トップフォイルを支持するバックフォイルの支持剛性を周方向においてより均一に維持できる。その結果、トップフォイルをより真円に近い形状に維持することが可能となる。
【００１０】
いくつかの態様において、トップフォイルの切れ目及びバックフォイルの切れ目の少なくとも一方は、周方向において係止溝とは異なる位置にあってもよい。軸受ハウジングの係止溝の位置では、トップフォイルの係止片と係止するための空間を確保する必要上、軸受ハウジングの他の位置に比べて、トップフォイルを支持するバックフォイルの支持剛性が低くなりやすい。これに対し、上述した構成とすれば、支持剛性が比較的低い係合溝の位置において、トップフォイルの両端部が径方向の外側に開こうとする力と、バックフォイルの両端部が径方向の外側に開こうとする力とが重なって作用しまう事態を回避できる。その結果、トップフォイルをより真円に近い形状に維持することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許