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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023132027
(43)【公開日】2023-09-22
(54)【発明の名称】スラストフォイル軸受の製造方法
(51)【国際特許分類】
   F16C 27/02 20060101AFI20230914BHJP
【FI】
F16C27/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022037116
(22)【出願日】2022-03-10
(71)【出願人】
【識別番号】515078198
【氏名又は名称】株式会社汐見製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100104776
【弁理士】
【氏名又は名称】佐野 弘
(74)【代理人】
【識別番号】100119194
【弁理士】
【氏名又は名称】石井 明夫
(72)【発明者】
【氏名】槐島 登士巳
(72)【発明者】
【氏名】見山 圭二
(72)【発明者】
【氏名】白井 成明
【テーマコード(参考)】
3J012
【Fターム(参考)】
3J012BB02
3J012CB10
3J012EB08
3J012EB09
3J012HB01
(57)【要約】
【課題】ベースプレートとバックフォイルとトップフォイルの位置決めを簡単かつ確実に行え、効率よく製造できるスラストフォイル軸受の製造方法を提供する。
【解決手段】スラストフォイル軸受10の製造方法で、バックフォイル30及び/又はトップフォイル4をベースプレート20の所定位置に位置決めする位置決め部を有しており、ベースプレート20の所定位置に対して、位置決め部を用いてバックフォイル30及び/又はトップフォイル40を位置決めして配置し、ベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40とを固定する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円環形状のベースプレート上に、複数のバックフォイル片を円環状に配置してバックフォイルを形成し、複数の前記バックフォイル片の上に複数のトップフォイル片を円環状に配置してトップフォイルを形成し、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定して形成されるスラストフォイル軸受の製造方法であって、
前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルを前記ベースプレートの所定位置に位置決めする位置決め部を有しており、
前記ベースプレートの所定位置に対して、前記位置決め部を用いて前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルを位置決めして配置し、
前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定することを特徴とするスラストフォイル軸受の製造方法。
【請求項2】
前記位置決め部として前記バックフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるバックフォイル位置決め部を有し、前記ベースプレートの所定位置に対して、前記バックフォイル位置決め部を用いて前記バックフォイルを位置決めして配置するバックフォイル位置決め工程と、
前記位置決め部として前記トップフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるトップフォイル位置決め部を有し、前記ベースプレートの所定位置に対して、前記トップフォイル位置決め部を用いて前記トップフォイルを位置決めして配置するトップフォイル位置決め工程と、
の少なくとも一方を有しており、
その後、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定する取付工程を有することを特徴とする請求項1に記載のスラストフォイル軸受の製造方法。
【請求項3】
前記位置決め部として前記バックフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるバックフォイル位置決め部を有し、複数の前記バックフォイル片同士を扇形状に繋ぐバックフォイル連結部を有し、前記バックフォイル連結部で結合された複数の前記バックフォイル片で構成されたバックフォイル片結合部において前記バックフォイル連結部が前記バックフォイル位置決め部を兼ねており、1又は複数の前記バックフォイル片結合部を、前記バックフォイル連結部を用いて前記ベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置するバックフォイル位置決め工程と、
前記位置決め部として前記トップフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるトップフォイル位置決め部を有し、複数の前記トップフォイル片同士を扇形状に繋ぐトップフォイル連結部を有し、前記トップフォイル連結部で結合された複数の前記トップフォイル片で構成されたトップフォイル片結合部において前記トップフォイル連結部が前記トップフォイル位置決め部を兼ねており、1又は複数の前記トップフォイル片結合部を、前記トップフォイル連結部を用いて前記ベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置するトップフォイル位置決め工程と、
の少なくとも一方を有しており、
その後、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定する取付工程を有することを特徴とする請求項1に記載のスラストフォイル軸受の製造方法。
【請求項4】
前記位置決め部として前記バックフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるバックフォイル位置決め部を有し、前記バックフォイル位置決め部が複数の前記バックフォイル片それぞれに付加されており、複数の前記バックフォイル片をそれぞれの前記バックフォイル位置決め部を用いて前記ベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置するバックフォイル位置決め工程と、
前記位置決め部として前記トップフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるトップフォイル位置決め部を有し、前記トップフォイル位置決め部が複数の前記トップフォイル片それぞれに付加されており、複数の前記トップフォイル片をそれぞれの前記トップフォイル位置決め部を用いて前記ベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置するトップフォイル位置決め工程と、
の少なくとも一方を有しており、
その後、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定する取付工程を有することを特徴とする請求項1に記載のスラストフォイル軸受の製造方法。
【請求項5】
前記バックフォイル位置決め部は、前記バックフォイルにおける前記ベースプレート及び前記トップフォイルと固定されるバックフォイル固定部に付加されており、
前記トップフォイル位置決め部は、前記トップフォイルにおける前記ベースプレート及び前記バックフォイルと固定されるトップフォイル固定部に付加されていることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のスラストフォイル軸受の製造方法。
【請求項6】
前記バックフォイル位置決め部は、前記バックフォイルから外周側及び/又は内周側に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されており、
前記トップフォイル位置決め部は、前記トップフォイルから外周側及び/又は内周側に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されていることを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載のスラストフォイル軸受の製造方法。
【請求項7】
前記バックフォイル位置決め部は、前記バックフォイルから斜め上方に突出するように構成されており、
前記トップフォイル位置決め部は、前記トップフォイルから斜め上方に突出するように構成されていることを特徴とする請求項6に記載のスラストフォイル軸受の製造方法。
【請求項8】
前記ベースプレートを保持する枠体を有しており、
前記枠体には、前記バックフォイル位置決め部及び/又は前記トップフォイル位置決め部を所定位置に保持する位置決め部保持部を有しており、
前記バックフォイル位置決め工程で、前記バックフォイル位置決め部を前記位置決め部保持部に保持することで、前記ベースプレートの所定位置に対して前記バックフォイルを位置決めする工程、
前記トップフォイル位置決め工程で、前記トップフォイル位置決め部を前記位置決め部保持部に保持することで、前記ベースプレートの所定位置に対して前記トップフォイルを位置決めする工程、
の少なくとも一方を有していることを特徴とする請求項2乃至7の何れか1項に記載のスラストフォイル軸受の製造方法。
【請求項9】
円環形状のベースプレート上に、複数のバックフォイル片を円環状に配置してバックフォイルを形成し、複数の前記バックフォイル片の上に複数のトップフォイル片を円環状に配置してトップフォイルを形成し、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定して形成されるスラストフォイル軸受の製造方法であって、
前記ベースプレートと前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルとを固定する取付工程を有しており、
前記取付工程の前に、前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルの表面に被膜を施す被膜処理工程を有しており、
前記被膜処理工程において、前記ベースプレートと前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルとを固定する部位を避けて、被膜処理を行うことを特徴とするスラストフォイル軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、スラストフォイル軸受の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、流体軸受の1つであるスラストフォイル軸受が知られている。このようなスラストフォイル軸受を製造する際に、ベースプレートにバックフォイルとトップフォイルの固定部を重ね、溶接等にてこれらを固定する工程を行う場合があった(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2020/149421号
【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、前記した特許文献1のような従来のスラストフォイル軸受の製造方法では、ベースプレートにバックフォイルとトップフォイルの固定部を重ねたときに、これらがずれてしまい位置決めに不具合が生じる虞があった。
【0005】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ベースプレートとバックフォイルとトップフォイルの位置決めを簡単かつ確実に行うことができ、効率よくスラストフォイル軸受の製造を行うことができるスラストフォイル軸受の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
かかる課題を達成するために、本発明は、円環形状のベースプレート上に、複数のバックフォイル片を円環状に配置してバックフォイルを形成し、複数の前記バックフォイル片の上に複数のトップフォイル片を円環状に配置してトップフォイルを形成し、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定して形成されるスラストフォイル軸受の製造方法であって、前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルを前記ベースプレートの所定位置に位置決めする位置決め部を有しており、前記ベースプレートの所定位置に対して、前記位置決め部を用いて前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルを位置決めして配置し、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定するスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【0007】
また、本発明は、前記した構成に加えて、前記位置決め部として前記バックフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるバックフォイル位置決め部を有し、前記ベースプレートの所定位置に対して、前記バックフォイル位置決め部を用いて前記バックフォイルを位置決めして配置するバックフォイル位置決め工程と、前記位置決め部として前記トップフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるトップフォイル位置決め部を有し、前記ベースプレートの所定位置に対して、前記トップフォイル位置決め部を用いて前記トップフォイルを位置決めして配置するトップフォイル位置決め工程と、の少なくとも一方を有しており、その後、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定する取付工程を有するスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【0008】
また、本発明は、前記した構成に加えて、前記位置決め部として前記バックフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるバックフォイル位置決め部を有し、複数の前記バックフォイル片同士を扇形状に繋ぐバックフォイル連結部を有し、前記バックフォイル連結部で結合された複数の前記バックフォイル片で構成されたバックフォイル片結合部において前記バックフォイル連結部が前記バックフォイル位置決め部を兼ねており、1又は複数の前記バックフォイル片結合部を、前記バックフォイル連結部を用いて前記ベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置するバックフォイル位置決め工程と、前記位置決め部として前記トップフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるトップフォイル位置決め部を有し、複数の前記トップフォイル片同士を扇形状に繋ぐトップフォイル連結部を有し、前記トップフォイル連結部で結合された複数の前記トップフォイル片で構成されたトップフォイル片結合部において前記トップフォイル連結部が前記トップフォイル位置決め部を兼ねており、1又は複数の前記トップフォイル片結合部を、前記トップフォイル連結部を用いて前記ベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置するトップフォイル位置決め工程と、の少なくとも一方を有しており、その後、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定する取付工程を有するスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、前記した構成に加えて、前記位置決め部として前記バックフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるバックフォイル位置決め部を有し、前記バックフォイル位置決め部が複数の前記バックフォイル片それぞれに付加されており、複数の前記バックフォイル片をそれぞれの前記バックフォイル位置決め部を用いて前記ベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置するバックフォイル位置決め工程と、前記位置決め部として前記トップフォイルに付加されて前記ベースプレートの所定位置に位置決めされるトップフォイル位置決め部を有し、前記トップフォイル位置決め部が複数の前記トップフォイル片それぞれに付加されており、複数の前記トップフォイル片をそれぞれの前記トップフォイル位置決め部を用いて前記ベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置するトップフォイル位置決め工程と、の少なくとも一方を有しており、その後、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定する取付工程を有するスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、前記した構成に加えて、前記バックフォイル位置決め部は、前記バックフォイルにおける前記ベースプレート及び前記トップフォイルと固定されるバックフォイル固定部に付加されており、前記トップフォイル位置決め部は、前記トップフォイルにおける前記ベースプレート及び前記バックフォイルと固定されるトップフォイル固定部に付加されているスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、前記した構成に加えて、前記バックフォイル位置決め部は、前記バックフォイルから外周側及び/又は内周側に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されており、前記トップフォイル位置決め部は、前記トップフォイルから外周側及び/又は内周側に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されているスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【0012】
また、本発明は、前記した構成に加えて、前記バックフォイル位置決め部は、前記バックフォイルから斜め上方に突出するように構成されており、前記トップフォイル位置決め部は、前記トップフォイルから斜め上方に突出するように構成されているスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【0013】
また、本発明は、前記した構成に加えて、前記ベースプレートを保持する枠体を有しており、前記枠体には、前記バックフォイル位置決め部及び/又は前記トップフォイル位置決め部を所定位置に保持する位置決め部保持部を有しており、前記バックフォイル位置決め工程で、前記バックフォイル位置決め部を前記位置決め部保持部に保持することで、前記ベースプレートの所定位置に対して前記バックフォイルを位置決めする工程、前記トップフォイル位置決め工程で、前記トップフォイル位置決め部を前記位置決め部保持部に保持することで、前記ベースプレートの所定位置に対して前記トップフォイルを位置決めする工程、の少なくとも一方を有しているスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【0014】
また、本発明は、円環形状のベースプレート上に、複数のバックフォイル片を円環状に配置してバックフォイルを形成し、複数の前記バックフォイル片の上に複数のトップフォイル片を円環状に配置してトップフォイルを形成し、前記ベースプレートと前記バックフォイルと前記トップフォイルとを固定して形成されるスラストフォイル軸受の製造方法であって、前記ベースプレートと前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルとを固定する取付工程を有しており、前記取付工程の前に、前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルの表面に被膜を施す被膜処理工程を有しており、前記被膜処理工程において、前記ベースプレートと前記バックフォイル及び/又は前記トップフォイルとを固定する部位を避けて、被膜処理を行うスラストフォイル軸受の製造方法としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、位置決め部を用いてバックフォイル及び/又はトップフォイルの位置決めを行ってから、ベースプレートとバックフォイルとトップフォイルとを固定することができるため、ベースプレートとバックフォイルとトップフォイルの位置決めを簡単かつ確実に行うことができ、効率よくスラストフォイル軸受の製造を行うことができる。
【0016】
また、本発明によれば、バックフォイル連結部で結合された複数のバックフォイル片で構成された1又は複数のバックフォイル片結合部をベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置する、及び/又は、トップフォイル連結部で結合された複数のトップフォイル片で構成された1又は複数のトップフォイル片結合部をベースプレートの所定位置かつバンプフォイルの所定位置に位置決めして円環状に配置するようになっているため、位置決め工程を効率化して行うことができ、ベースプレートとバックフォイルとトップフォイルの位置決めをより簡単かつ確実に行うことができる。
【0017】
また、本発明によれば、バックフォイル片それぞれにバックフォイル位置決め部が付加されており、複数のバックフォイル片をバックフォイル位置決め部を用いてベースプレートの所定位置に位置決めして円環状に配置する、及び/又は、トップフォイル片それぞれにトップフォイル位置決め部が付加されており、複数のトップフォイル片をトップフォイル位置決め部を用いてベースプレートの所定位置かつバックフォイルの所定位置に位置決めして円環状に配置するようになっているため、位置決め工程を確実に行うことができ、ベースプレートとバックフォイルとトップフォイルの位置決めを簡単かつより確実に行うことができる。
【0018】
また、本発明によれば、バックフォイル位置決め部がバックフォイルにおけるベースプレート及びトップフォイルと固定されるバンプフォイル固定部に付加されており、トップフォイル位置決め部がトップフォイルにおけるベースプレート及びバックフォイルと固定されるトップフォイル固定部に付加されているため、位置決め部を切り離す必要がある場合には、固定されていて切り離し易い位置にそれぞれの位置決め部を付加して、より効率よくスラストフォイル軸受の製造を行うことができる。
【0019】
また、本発明によれば、バックフォイル位置決め部がバックフォイルから外周側及び内周側又は何れか一方に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されており、トップフォイル位置決め部がトップフォイルから外周側及び内周側又は何れか一方に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されているため、位置決め部がそれぞれ形成しやすくかつ切り離し易いものとすることができ、より効率よくスラストフォイル軸受の製造を行うことができる。
【0020】
また、本発明によれば、バックフォイル位置決め部がバックフォイルから斜め上方に突出するように構成され、トップフォイル位置決め部がトップフォイルから斜め上方に突出するように構成されているため、それぞれの位置決め部を切り離すときに切断手段をベースプレートと異なる方向に向けて切り離すことができ、ベースプレートやバックフォイルやトップフォイルを傷付け難い状態で切り離すことができる。
【0021】
また、本発明によれば、ベースプレートを保持する枠体の所定位置にバックフォイル位置決め部及び/又はトップフォイル位置決め部を保持するようになっているため、ベースプレートに製品となった際に不必要な位置決め手段を形成することなく、ベースプレートとバックフォイル及び/又はトップフォイルを位置決めすることができる。
【0022】
また、本発明によれば、取付工程の前にバックフォイル及び/又はトップフォイルの表面に被膜を施す被膜処理工程で、ベースプレートとバックフォイル及び/又はトップフォイルとを固定する部位を避けて被膜処理を行うことで、被膜がベースプレートとバックフォイルとトップフォイルとの固定を妨げて固定部位の不安定化を引き起こすことを防止し、安定かつ確実な固定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】本発明の実施の形態1,2に係るスラストフォイル軸受を示す斜視図である。
図2】同実施の形態1,2に係るベースプレートを示す斜視図である。
図3】同実施の形態1に係るバックフォイル片結合部を示す斜視図である。
図4】同実施の形態1に係るトップフォイル片結合部を示す斜視図である。
図5】同実施の形態1に係るベースプレートにバックフォイル片結合部を配置した状態を示す斜視図である。
図6】同実施の形態1に係るベースプレートにバックフォイル片結合部とトップフォイル片結合部を配置した状態を示す斜視図である。
図7】同実施の形態1に係る枠体に保持したベースプレートにバックフォイル片結合部とトップフォイル片結合部を配置した状態を示す斜視図である。
図8】同実施の形態1に係るベースプレートにバックフォイル片結合部とトップフォイル片結合部を配置して固定した状態を示す概略拡大側面図である。
図9】同実施の形態2に係るバックフォイル片を示す斜視図である。
図10】同実施の形態2に係るトップフォイル片を示す斜視図である。
図11】同実施の形態2に係るバックフォイル片の配置時の状態を示す斜視図である。
図12】同実施の形態2に係るトップフォイル片の配置時の状態を示す斜視図である。
図13】同実施の形態2に係るベースプレートにバックフォイル片とトップフォイル片を配置した状態を示す斜視図である。
図14】同実施の形態2に係る枠体に保持したベースプレートにバックフォイル片結合部とトップフォイル片結合部を配置して位置決め治具を配置した状態を示す斜視図である。
図15】同実施の形態2に係るバックフォイル片の変形例を示す斜視図である。
図16】同実施の形態2に係るトップフォイル片の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
[発明の実施の形態1]
図1図8には、本発明の実施の形態1を示す。
【0025】
まず、本実施の形態において製造するスラストフォイル軸受10について説明する。本実施の形態のスラストフォイル軸受10は、高速回転用の流体軸受の一種であり、図1に示すように、円環形状のベースプレート20上にフォイル(金属製薄板)を有するものであり、さらに詳しくは、ベースプレート20上にバックフォイル30を配置し、さらにその上に、トップフォイル40を配置して構成されている。
【0026】
このうち、ベースプレート20は、バックフォイル30及びトップフォイル40を配置するベースとなる部材であり、図2に示すように、中央にシャフトを挿通する挿通孔21を有する略円環形状に形成されている。また、バックフォイル30を配置する配置部22が形成されている。本実施の形態では、8枚のバックフォイルを配置するようになっており、8枚分の配置部22が形成されている。なお、配置部22は、製造するスラストフォイル軸受10の構成に応じて、適宜の形状に構成されていれば良い。
【0027】
また、バックフォイル30は、図1に示すように、略波板状のフォイルであるバンプフォイル部32を備えた複数のバックフォイル片31がベースプレート20上に円環状に配置された構成となっている。また、バックフォイル片31は、ベースプレート20の中心から放射状に同じ回転方向に片持ちで固定されるバックフォイル固定部33を有しており、本実施の形態では、図8に示すように、このバックフォイル固定部33で、ベースプレート20と後述するトップフォイル片41のトップフォイル固定部43に溶接で固定されるようになっている。
【0028】
また、トップフォイル40は、図1に示すように、略平面形状の複数のトップフォイル片41がベースプレート20上及びバックフォイル30上に円環状に配置された構成となっている。また、トップフォイル片41は、ベースプレート20の中心から放射状に同じ回転方向に片持ちで固定されるトップフォイル固定部43を有しており、本実施の形態では、図8に示すように、このトップフォイル固定部43で、ベースプレート20とバックフォイル片31のバックフォイル固定部33に溶接で固定されるようになっている。
【0029】
また、本実施の形態では、バックフォイル片31とトップフォイル片41は逆向きとなるようにベースプレート20に固定されている。すなわち、図8に示すように、1つのバックフォイル片31の真上に配置されたトップフォイル片41は、その隣にあるバックフォイル片31と固定されている構成となっている。
【0030】
次に、このような構成のスラストフォイル軸受10の製造工程について、図2図7を用いて説明する。
【0031】
まず、図2に示す円環形状のベースプレート20を、図7に示す枠体1内に配置する。この枠体1には、ベースプレート20が丁度保持される形状の凹部が形成されており、また、ベースプレート20を保持したときに、ベースプレート20の中央の挿通孔21と略同形状の孔部2が設けられている。また、ベースプレート20の周縁部に複数設けられた位置決め孔25の位置に相当する部位に孔が設けられており、ここにピン5を挿入してベースプレート20を位置決めするようになっている。
【0032】
次に、バックフォイル30を配置するバックフォイル位置決め工程を行う。
【0033】
本実施の形態では、図3に示すような、バックフォイル片31を円環状に配置して、それらを繋ぎ合せたバックフォイル片結合部30Aを、図5に示すように、ベースプレート20の上に配置する。バックフォイル片結合部30Aは、バックフォイル片31同士を扇形状に繋ぐバックフォイル連結部を有しており、このバックフォイル連結部によって複数のバックフォイル片31が1つに繋がって円環形状を呈するようになっている。
【0034】
具体的には、バックフォイル連結部として、バックフォイル片31の内周側に棒状又は板状の内側突出部38と、これが繋がる略円形状の中央部材36を有している。また、バックフォイル連結部として、バックフォイル片31の外周側にも棒状又は板状の外側突出部39と、これが繋がる略円環形状の外側部材34を有している。これらが一体となって、バックフォイル片結合部30Aを構成している。また、バックフォイル連結部は、バックフォイル片31をベースプレート20の所定位置に位置決めするバックフォイル位置決め部を兼ねており、位置決め孔部35を前記したピン5に挿通させることで、ベースプレート20及び枠部材1に位置決めするようになっている。
【0035】
また、中央部材36にも孔部37が複数設けられており、これらを後述するトップフォイル片結合部40Aに設けられた孔部47と合わせてピン7を挿通させることで、バックフォイル片結合部30Aとトップフォイル片結合部40Aとを位置決めするようになっている。これらにより、バックフォイル位置決め工程を完了する。
【0036】
次に、トップフォイル40を配置するトップフォイル位置決め工程を行う。
【0037】
本実施の形態では、図4に示すような、トップフォイル片41を円環状に配置して、それらを繋ぎ合せたトップフォイル片結合部40Aを、図6に示すように、ベースプレート20及びバックフォイル片結合部30Aの上に配置する。トップフォイル片結合部40Aは、トップフォイル片41同士を扇形状に繋ぐトップフォイル連結部を有しており、このトップフォイル連結部によって複数のトップフォイル片41が1つに繋がって円環形状を呈するようになっている。
【0038】
具体的には、トップフォイル連結部として、トップフォイル片41の内周側に棒状又は板状の内側突出部48と、これが繋がる略円形状の中央部材46を有している。また、トップフォイル連結部として、トップフォイル片41の外周側にも棒状又は板状の外側突出部49と、これが繋がる略円環形状の外側部材44を有している。これらが一体となって、トップフォイル片結合部40Aを構成している。また、トップフォイル連結部は、トップフォイル片41をベースプレート20の所定位置及びバックフォイル片結合部30Aの所定位置に位置決めするトップフォイル位置決め部を兼ねており、位置決め孔部45を前記したピン5に挿通させることで、ベースプレート20、バックフォイル片結合部30A及び枠部材1に位置決めするようになっている。
【0039】
また、中央部材46にも孔部47が複数設けられており、これらを前記したバックフォイル片結合部30Aに設けられた孔部37と合わせてピン7を挿通させることで、バックフォイル片結合部30Aとトップフォイル片結合部40Aとを位置決めするようになっている。これらにより、トップフォイル位置決め工程を完了する。
【0040】
次に、ベースプレート20とバックフォイル片結合部30Aとトップフォイル片結合部40Aとを固定する取付工程を行う。ここでは、ベースプレート20の所定位置と、バックフォイル片31のバックフォイル固定部33と、トップフォイル片41のトップフォイル固定部43とを重ねて、溶接等で固定する。なお、確実に固定できれば接着等、溶接以外の固定方法を用いても良い。
【0041】
次に、バックフォイル片31からバックフォイル位置決め部、トップフォイル片41からトップフォイル位置決め部を切り離す位置決め部切離工程を行う。ここでは、トップフォイル片41から内側突出部48と外側突出部49を切り離し、中央部材46と外側部材44を取り除く。同様に、バックフォイル片31から内側突出部38と外側突出部39を切り離し、中央部材36と外側部材34を取り除く。これにより、図1に示すようなスラストフォイル軸受10が完成する。
【0042】
なお、本実施の形態では、取付工程の前、例えばトップフォイル位置決め工程の前に、トップフォイル片41の表面に、DLC膜、チタンアルミナイトライド膜、二硫化モリブデン膜等の被膜を施す被膜処理工程を行うようになっている。トップフォイル片41の表面にこのような被膜処理を行っておくと、液体での潤滑が困難なスラストフォイル軸受10において、シャフトや軸受等の摩耗をより防止することができる。
【0043】
また、ここでは、被膜処理工程において、ベースプレート20とバックフォイル片31とトップフォイル片41とを固定する部位、すなわちトップフォイル固定部43を避けて被膜処理を行うようになっている。これは、例えば、取付工程におけるトップフォイル片41とバックフォイル片31やベースプレート20との固定を溶接で行う場合、溶接箇所(トップフォイル固定部43)の上部側にコート(被膜)を施したときに、下部側に被膜液が垂れてくる場合があり、その被膜液が溶接個所に垂れてきたときに、トップフォイル片41とバックフォイル片31やベースプレート20との密着性を妨げることになり、溶接が安定せず固定不良として致命的欠陥になる場合が生じるためである。具体的には、トップフォイル固定部43をマスクした状態にして、被膜処理(例えばスプレー等)を行うことで、トップフォイル固定部43に被膜液が直接掛かったり、他の箇所をコートした被膜液が垂れてきてトップフォイル固定部43に付いてしまったりすることを防止することができる。
【0044】
これにより、被膜がベースプレート20とバックフォイル片31とトップフォイル片41との固定部に隙間を生じさせて、溶接等による固定の安定化を妨げることを防止することができる。
【0045】
また、本実施の形態ではトップフォイル片41に被膜処理を行うようになっていたが、これに限るものではなく、バックフォイル片31に被膜処理を行うようになっていても良い。そのときには、バックフォイル片31のバックフォイル固定部33に対しても、マスク等で被膜液が掛かったり垂れたりしないようにしておくことが好ましい。
【0046】
なお、バックフォイル片31とトップフォイル片41の双方に対して、バックフォイル固定部33とトップフォイル固定部43をマスクした状態で被膜処理を行うようになっていても良い。
【0047】
また、被覆処理工程は、取付工程の前であれば、必要な段階で適宜行うようになっていれば良い。
【0048】
以上のように、本実施の形態によれば、位置決め部を用いてバックフォイル30及び/又はトップフォイル40の位置決めを行ってから、ベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40とを固定することができるため、ベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40の位置決めを簡単かつ確実に行うことができ、効率よくスラストフォイル軸受10の製造を行うことができる。
【0049】
また、本実施の形態によれば、バックフォイル連結部で結合された複数のバックフォイル片31で構成された1又は複数のバックフォイル片結合部30Aをベースプレート20の所定位置に位置決めして円環状に配置する、及び/又は、トップフォイル連結部で結合された複数のトップフォイル片41で構成された1又は複数のトップフォイル片結合部40Aをベースプレート20の所定位置かつバックフォイル30の所定位置に位置決めして円環状に配置するようになっているため、位置決め工程を効率化して行うことができ、ベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40の位置決めをより簡単かつ確実に行うことができる。
【0050】
また、本実施の形態によれば、バックフォイル位置決め部がバックフォイル30におけるベースプレート20及びトップフォイル40と固定されるバックフォイル固定部33に付加されており、トップフォイル位置決め部がトップフォイル40におけるベースプレート20及びバックフォイル30と固定されるトップフォイル固定部43に付加されているため、位置決め部を切り離す必要がある場合には、固定されていて切り離し易い位置にそれぞれの位置決め部を付加して、より効率よくスラストフォイル軸受10の製造を行うことができる。
【0051】
また、本実施の形態によれば、バックフォイル位置決め部38,39がバックフォイル30から外周側及び内周側又は何れか一方に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されており、トップフォイル位置決め部48,49がトップフォイル40から外周側及び内周側又は何れか一方に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されているため、位置決め部がそれぞれ形成しやすくかつ切り離し易いものとすることができ、より効率よくスラストフォイル軸受10の製造を行うことができる。
【0052】
また、本実施の形態によれば、ベースプレート20を保持する枠体1の所定位置にバックフォイル位置決め部及び/又はトップフォイル位置決め部を保持するようになっているため、ベースプレート20に製品となった際に不必要な位置決め手段を形成することなく、ベースプレート20とバックフォイル30及び/又はトップフォイル40を位置決めすることができる。
【0053】
また、本実施の形態によれば、取付工程の前にバックフォイル30及び/又はトップフォイル40の表面に被膜を施す被膜処理工程で、ベースプレート20とバックフォイル30及び/又はトップフォイル40とを固定する部位(バックフォイル固定部33及びトップフォイル固定部43)を避けて被膜処理を行うことで、被膜がベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40との固定を妨げて固定部位の不安定化を引き起こすことを防止し、安定かつ確実な固定を行うことができる。
[発明の実施の形態2]
図9図16には、本発明の実施の形態2を示す。なお、製造後のスラストフォイル軸受10の構成は、前記した実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
【0054】
以下、本実施の形態のスラストフォイル軸受10の製造工程について、図9図14を用いて説明する。
【0055】
まず、前記した実施の形態と同様に、図2に示す円環形状のベースプレート20を、図14に示す枠体1内に配置する。この枠体1には、ベースプレート20が丁度保持される形状の凹部が形成されており、また、ベースプレート20を保持したときに、ベースプレート20の中央の孔部21と略同形状の孔部2が設けられている。また、ベースプレート20の周縁部に複数設けられた位置決め孔25の位置に相当する部位に孔が設けられており、ここにピン5を挿入してベースプレート20を位置決めするようになっている。
【0056】
次に、バックフォイル30を配置するバックフォイル位置決め工程を行う。
【0057】
本実施の形態では、図9に示すような、バックフォイル片31Bを、図11に示すような円環状に配置して、図13に示すように、ベースプレート20の上に配置する。
【0058】
具体的には、バックフォイル位置決め部として、バックフォイル片31Bの内周側に棒状又は板状の内側突出部38Bを有し、バックフォイル片31Bの外周側に棒状又は板状の外側突出部39Bを有している。このうち、外側突出部39Bは、図14に示すように、ベースプレート20の周縁部の上に配置された略円環形状の位置決め治具3に、一定間隔で複数設けられたバックフォイル位置決め溝部4に嵌るように位置決めされるようになっている。また、位置決め治具3は、位置決め孔部8を前記したピン5に挿通させることで、ベースプレート20及び枠体1に位置決めするようになっている。
【0059】
また、内側突出部38Bは、図14に示すように、中央側の位置決め治具9に一定間隔で設けられたバックフォイル位置決め溝部(図示省略)に嵌るように位置決めされるようになっている。また、この中央側の位置決め治具9に孔部が複数設けられており、これをピン7に挿通させることで、枠体1に対して位置決めするようになっている。これらにより、バックフォイル位置決め工程を完了する。
【0060】
次に、トップフォイル40を配置するトップフォイル位置決め工程を行う。
【0061】
本実施の形態では、図10に示すような、トップフォイル片41Bを、図12に示すような円環状に配置して、図13に示すように、ベースプレート20及びバックフォイル片31Bの上に配置する。
【0062】
具体的には、トップフォイル位置決め部として、トップフォイル片41Bの内周側に棒状又は板状の内側突出部48Bを有し、トップフォイル片41Bの外周側に棒状又は板状の外側突出部49Bを有している。このうち、外側突出部49Bは、図14に示すように、ベースプレート20の周縁部の上に配置された略円環形状の位置決め治具3に、一定間隔で複数設けられたトップフォイル位置決め溝部6に嵌るように位置決めされるようになっている。
【0063】
また、内側突出部48Bは、図14に示すように、中央側の位置決め治具9に一定間隔で設けられたトップフォイル位置決め溝部(図示省略)に嵌るように位置決めされるようになっている。これらにより、トップフォイル位置決め工程を完了する。
【0064】
なお、本実施の形態では、バックフォイル片31Bの外側突出部39Bと内側突出部38Bの突出位置と、トップフォイル片41Bの外側突出部49Bと内側突出部48Bの突出位置は互いに異なる位置となるように形成されており、異なる位置に設けられたバックフォイル位置決め溝部4とトップフォイル位置決め溝部6(それぞれ内側の位置決め溝部は図示省略)に嵌め込んで位置決めするようになっていたが、これに限るものではなく、例えば、バックフォイル片31Bの外側突出部39Bと内側突出部38Bの突出位置と、トップフォイル片41Bの外側突出部49Bと内側突出部48Bの突出位置が上下で重なる位置に形成されており、これらが同じ位置決め溝部に嵌るようになっていても良い。
【0065】
次に、ベースプレート20とバックフォイル片30Bとトップフォイル片40Bとを固定する取付工程を行う。ここでは、ベースプレート20の所定位置と、バックフォイル片31Bのバックフォイル固定部33Bと、トップフォイル片41Bのトップフォイル固定部43Bとを重ねて、溶接等で固定する。なお、確実に固定できれば接着等、溶接以外の固定方法を用いても良い。
【0066】
次に、バックフォイル片31Bからバックフォイル位置決め部、トップフォイル片41Bからトップフォイル位置決め部を切り離す位置決め部切離工程を行う。ここでは、トップフォイル片41Bから内周側突出部48Bと外周側突出部49Bを切り離し、同様に、バックフォイル片31Bから内周側突出部38Bと外周側突出部39Bを切り離し、位置決め治具3,9と外側部材44を取り除く。このとき、本実施の形態では、内周側突出部38B,48Bと、外周側突出部39B,49Bがそれぞれ、斜め上方に突出するように形成されていてベースプレート20に当接しないようになっているため、ベースプレート20に損傷を与えずにこれらを切断することができるようになっている。これにより、図1に示すようなスラストフォイル軸受10が完成する。
【0067】
なお、バックフォイル片とトップフォイル片の形状は、前記したものに限るものではなく、例えば、図15,16に示すバックフォイル片31C及びトップフォイル片41Cのように、バックフォイル片31Cから内周側及び外周側にフォイルと平行に突出してその後垂直に折れ曲がる内周側突出部38C、外側突出部39C、トップフォイル片41Cから内周側及び外周側にフォイルと平行に突出してその後垂直に折れ曲がる内周側突出部48C、外周側突出部49Cを有するように形成されていても良い。
【0068】
また、本実施の形態でも、取付工程の前、例えばトップフォイル位置決め工程の前に、トップフォイル片41B,41Cの表面に、DLC膜、チタンアルミナイトライド膜、二硫化モリブデン膜等の被膜を施す被膜処理工程を行うようになっていても良い。また、このときも、ベースプレート20とバックフォイル片31B,31Cとトップフォイル片41B,41Cとを固定する部位、すなわちトップフォイル固定部43B,43Cを避けて被膜処理を行うようになっていると良い。これは、例えば、取付工程におけるトップフォイル片41B,41Cとバックフォイル片31B,31Cやベースプレート20との固定を溶接で行う場合、溶接箇所(トップフォイル固定部43B,43C)の上部側にコート(被膜)を施したときに、下部側に被膜液が垂れてくる場合があり、その被膜液が溶接個所に垂れてきたときに、トップフォイル片41B,41Cとバックフォイル片31B,31Cやベースプレート20との密着性を妨げることになり、溶接が安定せず固定不良として致命的欠陥になる場合が生じるためである。具体的には、トップフォイル固定部43B,43Cをマスクした状態にして、被膜処理(例えばスプレー等)を行うことで、トップフォイル固定部43Bに被膜液が直接掛かったり、他の箇所をコートした被膜液が垂れてきてトップフォイル固定部43B,43Cに付いてしまったりすることを防止することができる。
【0069】
これにより、被膜がベースプレート20とバックフォイル片31B,31Cとトップフォイル片41B,41Cとの固定部に隙間を生じさせて、溶接等による固定の安定化を妨げることを防止することができる。
【0070】
また、被膜処理はトップフォイル片41B,41Cだけでなくバックフォイル片31B,31Cにも行うようになっていても良いし、バックフォイル片31B,31Cのみに被膜処理を行うようになっていても良い。そのときには、バックフォイル片31B,31Cのバックフォイル固定部33B,33Cに対しても、マスク等で被膜液が掛かったり垂れたりしないようにしておくことが好ましい。
【0071】
また、被覆処理工程は、取付工程の前であれば、必要な段階で適宜行うようになっていれば良い。
【0072】
以上のように、本実施の形態によれば、位置決め部を用いてバックフォイル30及び/又はトップフォイル40の位置決めを行ってから、ベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40とを固定することができるため、ベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40の位置決めを簡単かつ確実に行うことができ、効率よくスラストフォイル軸受10の製造を行うことができる。
【0073】
また、本実施の形態によれば、バックフォイル片31Bそれぞれにバックフォイル位置決め部38B,39Bが付加されており、複数のバックフォイル片31Bをバックフォイル位置決め部38B,39Bを用いてベースプレート20の所定位置に位置決めして円環状に配置する、及び/又は、トップフォイル片41Bそれぞれにトップフォイル位置決め部48B,49Bが付加されており、複数のトップフォイル片41Bをトップフォイル位置決め部48B,49Bを用いてベースプレート20の所定位置かつバックフォイル30の所定位置に位置決めして円環状に配置するようになっているため、位置決め工程を確実に行うことができ、ベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40の位置決めを簡単かつより確実に行うことができる。
【0074】
また、本実施の形態によれば、バックフォイル位置決め部38B,39Bがバックフォイル30から外周側及び内周側又は何れか一方に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されており、トップフォイル位置決め部48B,49Bがトップフォイル40から外周側及び内周側又は何れか一方に向けて突出した棒状又は板状の部材で構成されているため、位置決め部がそれぞれ形成しやすくかつ切り離し易いものとすることができ、より効率よくスラストフォイル軸受10の製造を行うことができる。
【0075】
また、本実施の形態によれば、バックフォイル位置決め部38B,39Bがバックフォイル片31Bから斜め上方に突出するように構成され、トップフォイル位置決め部48B,49Bがトップフォイル片41Bから斜め上方に突出するように構成されているため、それぞれの位置決め部を切り離すときに切断手段をベースプレート20と異なる方向に向けて切り離すことができ、ベースプレート20やバックフォイル30やトップフォイル40を傷付け難い状態で切り離すことができる。
【0076】
また、本実施の形態によれば、ベースプレート20を保持する枠体1の所定位置にバックフォイル位置決め部及び/又はトップフォイル位置決め部を保持するようになっているため、ベースプレート20に製品となった際に不必要な位置決め手段を形成することなく、ベースプレート20とバックフォイル30及び/又はトップフォイル40を位置決めすることができる。
【0077】
また、本実施の形態によれば、取付工程の前にバックフォイル30及び/又はトップフォイル40の表面に被膜を施す被膜処理工程で、ベースプレート20とバックフォイル30及び/又はトップフォイル40とを固定する部位(バックフォイル固定部33B,33C及びトップフォイル固定部43B,43C)を避けて被膜処理を行うことで、被膜がベースプレート20とバックフォイル30とトップフォイル40との固定を妨げて固定部位の不安定化を引き起こすことを防止し、安定かつ確実な固定を行うことができる。
【0078】
なお、本発明は、前記した各実施の形態のようなものに限らず、他の構成、他の使用状況にも適用できる。
【0079】
例えば、前記した実施の形態1,2では、各フォイルにおけるフォイル片は8枚のものを例にして説明したが、これに限るものではなく、必要に応じて適宜の数のフォイル片で形成するようになっていても良い。
【0080】
また、前記した実施の形態1,2では、バックフォイル位置決め部とトップフォイル位置決め部がそれぞれ内周側と外周側の双方に突出するようになっていたが、これ限るものではなく、内周側のみ、又は、外周側のみに突出形成され、内周側のみで位置決め、外周側のみで位置決めされるようになっていても良い。
【0081】
また、前記した実施の形態1では、バックフォイル片,トップフォイル片は中央部材と外側部材を介して連結されるようになっていたが、これに限るものではなく、バックフォイル片同士,トップフォイル片同士を直接連結する連結部を有していても良い。
【0082】
また、位置決め部としては、前記した実施の形態1,2のような内周側や外周側に突出する部材によるものに限るものではなく、その他の構成で位置決めされるようになっていても良い。
【0083】
また、前記した実施の形態1,2では、位置決め部はバックフォイル側とトップフォイル側に形成されていたが、これに限るものではなく、位置決め部が枠体側のみに形成されていて、バックフォイル片とトップフォイル片の位置決めがなされるようになっていいても良い。
【符号の説明】
【0084】
1 枠体
2 孔部
3 位置決め治具
4 バックフォイル位置決め溝部
5,7 ピン
6 トップフォイル位置決め溝部
8 位置決め孔部
9 位置決め治具
10 スラストフォイル軸受
20 ベースプレート
21 挿通孔
22 配置部
25 位置決め孔
30 バックフォイル
30A バックフォイル片結合部
31,31B,31C バックフォイル片
32,32B,32C バンプフォイル部
33,33B,33C バックフォイル固定部
34 外側部材
35 位置決め孔部
36 中央部材
37 孔部
38,38B,38C 内側突出部
39,39B,39C 外側突出部
40 トップフォイル
40A トップフォイル片結合部
41,41B,41C トップフォイル片
43,43B,43C トップフォイル固定部
44 外側部材
45 位置決め孔部
46 中央部材
47 孔部
48,48B,48C 内側突出部
49,49B,49C 外側突出部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16