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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】P2024178718
(43)【公開日】2024-12-25
(54)【発明の名称】フォイル軸受
(51)【国際特許分類】
F16C 27/02 20060101AFI20241218BHJP
【ＦＩ】
F16C27/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023097085
(22)【出願日】2023-06-13
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】篠田 史也
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 文博
(72)【発明者】
【氏名】中根 健太
(72)【発明者】
【氏名】小栗 孝司
(72)【発明者】
【氏名】稲垣 冬樹
【テーマコード（参考）】
3J012
【Ｆターム（参考）】
3J012AB20
3J012BB01
3J012CB03
3J012CB05
3J012DB05
3J012DB12
3J012EB10
(57)【要約】
【課題】回転軸を安定的に支持すること。
【解決手段】第１挿入板部３２には、抜け止め部材５０と軸方向Ａに対向し、抜け止め部材５０との摩耗を抑制する摩耗抑制部材６０が設けられている。これによれば、摩耗抑制部材６０によって第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗が抑制される。このため、トップフォイル３０における軸受ハウジング２０に対する位置が軸受ハウジング２０の軸方向Ａでずれてしまうことが抑制される。
【選択図】図６
【解決手段】第１挿入板部３２には、抜け止め部材５０と軸方向Ａに対向し、抜け止め部材５０との摩耗を抑制する摩耗抑制部材６０が設けられている。これによれば、摩耗抑制部材６０によって第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗が抑制される。このため、トップフォイル３０における軸受ハウジング２０に対する位置が軸受ハウジング２０の軸方向Ａでずれてしまうことが抑制される。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸が挿通される筒状の軸受ハウジングと、
前記回転軸と前記軸受ハウジングとの間に配置される薄板状のトップフォイルと、
前記軸受ハウジング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弾性的に支持する薄板状のバンプフォイルと、を有し、
前記軸受ハウジングの内周面には、前記軸受ハウジングにおける軸方向の端部に開口する溝が形成されており、
前記トップフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第１挿入板部が形成され、
前記バンプフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第２挿入板部が形成され、
前記軸方向において前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部に重なるとともに前記溝を覆う一対の抜け止め部を備えているフォイル軸受であって、
前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方には、前記抜け止め部と前記軸方向に対向し、前記抜け止め部との摩耗を抑制する摩耗抑制部材が設けられていることを特徴とするフォイル軸受。
前記回転軸と前記軸受ハウジングとの間に配置される薄板状のトップフォイルと、
前記軸受ハウジング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弾性的に支持する薄板状のバンプフォイルと、を有し、
前記軸受ハウジングの内周面には、前記軸受ハウジングにおける軸方向の端部に開口する溝が形成されており、
前記トップフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第１挿入板部が形成され、
前記バンプフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第２挿入板部が形成され、
前記軸方向において前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部に重なるとともに前記溝を覆う一対の抜け止め部を備えているフォイル軸受であって、
前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方には、前記抜け止め部と前記軸方向に対向し、前記抜け止め部との摩耗を抑制する摩耗抑制部材が設けられていることを特徴とするフォイル軸受。
【請求項2】
前記溝には、前記第１挿入板部と前記第２挿入板部との両方が挿入され、
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部と前記第２挿入板部との間で、前記抜け止め部と接触可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部と前記第２挿入板部との間で、前記抜け止め部と接触可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフォイル軸受。
【請求項3】
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部と前記第２挿入板部との間から前記第１挿入板部と前記溝との間にかけて延在し、前記抜け止め部と接触可能に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のフォイル軸受。
【請求項4】
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部に設けられており、
前記第２挿入板部には、前記軸方向において前記抜け止め部と対向するように屈曲形成された対向部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフォイル軸受。
前記第２挿入板部には、前記軸方向において前記抜け止め部と対向するように屈曲形成された対向部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフォイル軸受。
【請求項5】
前記摩耗抑制部材の硬度は、前記第１挿入板部の硬度よりも低いことを特徴とする請求項４に記載のフォイル軸受。
【請求項6】
前記摩耗抑制部材の外周面には、第１コーティング層が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のフォイル軸受。
【請求項7】
前記トップフォイルの軸受面及び前記第１挿入板部の外周面には、第２コーティング層が形成されており、
前記第１挿入板部の外周面に形成された前記第２コーティング層は、前記摩耗抑制部材で覆われていることを特徴とする請求項６に記載のフォイル軸受。
前記第１挿入板部の外周面に形成された前記第２コーティング層は、前記摩耗抑制部材で覆われていることを特徴とする請求項６に記載のフォイル軸受。
【請求項8】
前記第１コーティング層の硬度は、前記第２コーティング層の硬度よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載のフォイル軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フォイル軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
フォイル軸受は、軸受ハウジングと、トップフォイルと、バンプフォイルと、を有している。軸受ハウジングは、筒状である。軸受ハウジングには、回転軸が挿通される。トップフォイルは、薄板状である。トップフォイルは、回転軸と軸受ハウジングとの間に配置されている。バンプフォイルは、薄板状である。バンプフォイルは、軸受ハウジングとトップフォイルとの間においてトップフォイルを弾性的に支持する。
【0003】
例えば特許文献１のように、軸受ハウジングの内周面には、溝が形成されている場合がある。溝は、軸受ハウジングにおける軸方向の端部に開口している。トップフォイルの少なくとも一端には、溝に向けて屈曲し、溝に挿入される第１挿入板部が形成されている。バンプフォイルの少なくとも一端には、溝に向けて屈曲し、溝に挿入される第２挿入板部が形成されている。
【0004】
フォイル軸受は、一対の抜け止め部を備えている。各々の抜け止め部は、軸受ハウジングの軸方向において第１挿入板部及び第２挿入板部に重なるとともに溝を覆う。トップフォイル及びバンプフォイルは、軸受ハウジングの軸方向に移動する場合がある。このとき、トップフォイルの第１挿入板部及びバンプフォイルの第２挿入板部が各々の抜け止め部に接触することで、各々の抜け止め部は、トップフォイル及びバンプフォイルの軸受ハウジングからの抜けを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２２－５７２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方が抜け止め部に接触することにより、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方、及び抜け止め部が摩耗する虞がある。第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方、及び抜け止め部が摩耗すると、トップフォイル及びバンプフォイルの少なくとも一方における軸受ハウジングに対する位置が軸受ハウジングの軸方向でずれてしまう。トップフォイル及びバンプフォイルの少なくとも一方における軸受ハウジングに対する位置が軸受ハウジングの軸方向でずれてしまうと、回転軸を安定的に支持することができなくなってしまう虞がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するフォイル軸受は、回転軸が挿通される筒状の軸受ハウジングと、前記回転軸と前記軸受ハウジングとの間に配置される薄板状のトップフォイルと、前記軸受ハウジング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弾性的に支持する薄板状のバンプフォイルと、を有し、前記軸受ハウジングの内周面には、前記軸受ハウジングにおける軸方向の端部に開口する溝が形成されており、前記トップフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第１挿入板部が形成され、前記バンプフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第２挿入板部が形成され、前記軸方向において前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部に重なるとともに前記溝を覆う一対の抜け止め部を備えているフォイル軸受であって、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方には、前記抜け止め部と前記軸方向に対向し、前記抜け止め部との摩耗を抑制する摩耗抑制部材が設けられている。
【0008】
これによれば、摩耗抑制部材によって、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方と抜け止め部との摩耗が抑制される。このため、トップフォイル及びバンプフォイルの少なくとも一方における軸受ハウジングに対する位置が軸受ハウジングの軸方向でずれてしまうことを抑制することができる。その結果、回転軸を安定的に支持することができる。
【0009】
上記フォイル軸受において、前記溝には、前記第１挿入板部と前記第２挿入板部との両方が挿入され、前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部と前記第２挿入板部との間で、前記抜け止め部と接触可能に設けられているとよい。
【0010】
これによれば、摩耗抑制部材が、第１挿入板部と第２挿入板部との間で、抜け止め部と接触することにより、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方と抜け止め部との摩耗を抑制することができる。
【0011】
上記フォイル軸受において、前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部と前記第２挿入板部との間から前記第１挿入板部と前記溝との間にかけて延在し、前記抜け止め部と接触可能に設けられているとよい。
【0012】
これによれば、摩耗抑制部材が、第１挿入板部と第２挿入板部との間から第１挿入板部と溝との間にかけて延在した状態で、抜け止め部と接触することにより、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方と抜け止め部との摩耗を抑制することができる。
【0013】
上記フォイル軸受において、前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部に設けられており、前記第２挿入板部には、前記軸方向において前記抜け止め部と対向するように屈曲形成された対向部が設けられているとよい。
【0014】
これによれば、バンプフォイルが軸受ハウジングの軸方向に移動して、対向部が抜け止め部に接触すると、対向部にばね作用が生じることにより、抜け止め部に作用する荷重が吸収される。したがって、第２挿入板部及び抜け止め部の摩耗を抑制することができる。一方で、摩耗抑制部材によって第１挿入板部と抜け止め部との摩耗が抑制される。以上により、第１挿入板部及び第２挿入板部と抜け止め部との摩耗を抑制することができる。
【0015】
上記フォイル軸受において、前記摩耗抑制部材の硬度は、前記第１挿入板部の硬度よりも低いとよい。これによれば、摩耗抑制部材が抜け止め部に接触したときに、抜け止め部が摩耗してしまうことを抑制することができる。
【0016】
上記フォイル軸受において、前記摩耗抑制部材の外周面には、第１コーティング層が形成されているとよい。これによれば、摩耗抑制部材が抜け止め部に接触したときに、抜け止め部が摩耗してしまうことを第１コーティング層によってさらに抑制することができる。
【0017】
上記フォイル軸受において、前記トップフォイルの軸受面及び前記第１挿入板部の外周面には、第２コーティング層が形成されており、前記第１挿入板部の外周面に形成された前記第２コーティング層は、前記摩耗抑制部材で覆われているとよい。
【0018】
これによれば、トップフォイルの軸受面の摩耗を第２コーティング層によって抑制しつつも、第１挿入板部と摩耗抑制部材との摩耗も第２コーティング層によって抑制することができる。
【0019】
上記フォイル軸受において、前記第１コーティング層の硬度は、前記第２コーティング層の硬度よりも小さいとよい。
これによれば、第１コーティング層が摩耗することにより生じる摩耗粉が、第２コーティング層の摩耗を助長してしまうことを抑制することができる。したがって、第２コーティング層が摩耗してしまうことによりトップフォイルの軸受面が摩耗してしまうといった問題を回避することができる。
これによれば、第１コーティング層が摩耗することにより生じる摩耗粉が、第２コーティング層の摩耗を助長してしまうことを抑制することができる。したがって、第２コーティング層が摩耗してしまうことによりトップフォイルの軸受面が摩耗してしまうといった問題を回避することができる。
【発明の効果】
【0020】
この発明によれば、回転軸を安定的に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、フォイル軸受を具体化した一実施形態を図１～図６にしたがって説明する。なお、本実施形態のフォイル軸受は、遠心圧縮機に搭載されている。遠心圧縮機は、燃料電池車に搭載されている。遠心圧縮機は、燃料電池スタックに供給される流体としての空気を圧縮する。
【0023】
＜遠心圧縮機の概略構成＞
図１に示すように、遠心圧縮機１００は、２つのフォイル軸受１０と、ハウジング１０１と、モータ１０２と、回転軸１０３と、インペラ１０４と、を備えている。モータ１０２、回転軸１０３、及びインペラ１０４は、ハウジング１０１に収容されている。ハウジング１０１には、モータ室１０１ａ及びインペラ室１０１ｂが形成されている。モータ１０２は、モータ室１０１ａに収容されている。インペラ１０４は、インペラ室１０１ｂに収容されている。回転軸１０３は、モータ室１０１ａからインペラ室１０１ｂに至るまで延びている。回転軸１０３には、モータ１０２が取り付けられている。回転軸１０３の端部には、インペラ１０４が取り付けられている。そして、モータ１０２が駆動することにより回転軸１０３が回転する。インペラ１０４は、回転軸１０３の回転に伴い、回転軸１０３と一体的に回転する。そして、インペラ１０４の回転に伴い、ハウジング１０１の外部からインペラ室１０１ｂ内に空気が吸入されるとともに、インペラ室１０１ｂ内に吸入された空気が、インペラ１０４の回転によって圧縮される。インペラ１０４の回転によって圧縮された空気は、ハウジング１０１の外部に吐出される。
図１に示すように、遠心圧縮機１００は、２つのフォイル軸受１０と、ハウジング１０１と、モータ１０２と、回転軸１０３と、インペラ１０４と、を備えている。モータ１０２、回転軸１０３、及びインペラ１０４は、ハウジング１０１に収容されている。ハウジング１０１には、モータ室１０１ａ及びインペラ室１０１ｂが形成されている。モータ１０２は、モータ室１０１ａに収容されている。インペラ１０４は、インペラ室１０１ｂに収容されている。回転軸１０３は、モータ室１０１ａからインペラ室１０１ｂに至るまで延びている。回転軸１０３には、モータ１０２が取り付けられている。回転軸１０３の端部には、インペラ１０４が取り付けられている。そして、モータ１０２が駆動することにより回転軸１０３が回転する。インペラ１０４は、回転軸１０３の回転に伴い、回転軸１０３と一体的に回転する。そして、インペラ１０４の回転に伴い、ハウジング１０１の外部からインペラ室１０１ｂ内に空気が吸入されるとともに、インペラ室１０１ｂ内に吸入された空気が、インペラ１０４の回転によって圧縮される。インペラ１０４の回転によって圧縮された空気は、ハウジング１０１の外部に吐出される。
【0024】
＜フォイル軸受＞
２つのフォイル軸受１０は、回転軸１０３をラジアル方向Ｒｄに支持している。ラジアル方向Ｒｄは、回転軸１０３の径方向である。２つのフォイル軸受１０は、回転軸１０３の軸方向においてモータ１０２を挟む位置に設けられている。２つのフォイル軸受１０は、ハウジング１０１に固定されている。
２つのフォイル軸受１０は、回転軸１０３をラジアル方向Ｒｄに支持している。ラジアル方向Ｒｄは、回転軸１０３の径方向である。２つのフォイル軸受１０は、回転軸１０３の軸方向においてモータ１０２を挟む位置に設けられている。２つのフォイル軸受１０は、ハウジング１０１に固定されている。
【0025】
図２及び図３に示すように、フォイル軸受１０は、筒状の軸受ハウジング２０と、薄板状のトップフォイル３０と、３つの薄板状のバンプフォイル４０と、を有している。また、フォイル軸受１０は、一対の抜け止め部としての一対の抜け止め部材５０と、を備えている。なお、軸受ハウジング２０は、例えばアルミニウムにより形成されている。
【0026】
＜軸受ハウジング＞
図２に示すように、軸受ハウジング２０には、回転軸１０３が挿通されている。以下の説明では、軸受ハウジング２０の軸方向を単に「軸方向Ａ」、軸受ハウジング２０の周方向を単に「周方向Ｂ」、軸受ハウジング２０の径方向を単に「径方向Ｃ」と記載する場合もある。
図２に示すように、軸受ハウジング２０には、回転軸１０３が挿通されている。以下の説明では、軸受ハウジング２０の軸方向を単に「軸方向Ａ」、軸受ハウジング２０の周方向を単に「周方向Ｂ」、軸受ハウジング２０の径方向を単に「径方向Ｃ」と記載する場合もある。
【0027】
図３に示すように、軸受ハウジング２０の内周面２０ａは、周方向Ｂに湾曲した円筒面である。軸受ハウジング２０は、第１端部２１と、第２端部２２と、を有している。第１端部２１及び第２端部２２は、軸受ハウジング２０における軸方向Ａの端部である。第１端部２１は、軸受ハウジング２０における軸方向Ａの一方に位置する端部である。第２端部２２は、軸受ハウジング２０における軸方向Ａの他方に位置する端部である。
【0028】
軸受ハウジング２０の内周面２０ａには、溝２０ｂが形成されている。溝２０ｂは、軸受ハウジング２０の内周面２０ａに３つ設けられている。３つの溝２０ｂは、周方向Ｂにおいて所定の間隔を空けて配置されている。溝２０ｂは、軸方向Ａに延びている。各溝２０ｂは、軸方向Ａにおいて軸受ハウジング２０の内周面２０ａの全長に亘って設けられている。各溝２０ｂの軸方向Ａの第１端は、軸受ハウジング２０における軸方向Ａの一方に位置する端部に開口している。各溝２０ｂの軸方向Ａの第２端は、軸受ハウジング２０における軸方向Ａの他方に位置する端部に開口している。したがって、溝２０ｂは、軸受ハウジング２０における軸方向Ａの端部に開口している。
【0029】
第１端部２１及び第２端部２２の各々には、環状の切り欠き溝２０ｃが形成されている。両切り欠き溝２０ｃは、軸受ハウジング２０の外周面に開放されている。両切り欠き溝２０ｃの一方は、軸受ハウジング２０の第１端面に開放されている。両切り欠き溝２０ｃの他方は、軸受ハウジング２０の第２端面に開放されている。切り欠き溝２０ｃは、軸方向Ａに延びる円筒面２０ｄと、径方向Ｃに延びる環状面２０ｅと、を有している。各溝２０ｂは、円筒面２０ｄ及び環状面２０ｅに開口している。
【0030】
＜トップフォイル＞
図２に示すように、トップフォイル３０は、軸受ハウジング２０の内側に配置されている。トップフォイル３０は、回転軸１０３と軸受ハウジング２０との間に配置されている。
図２に示すように、トップフォイル３０は、軸受ハウジング２０の内側に配置されている。トップフォイル３０は、回転軸１０３と軸受ハウジング２０との間に配置されている。
【0031】
図３に示すように、トップフォイル３０は、可撓性を有する長尺状の金属板材を筒状に湾曲させることにより形成されている。トップフォイル３０は、略円筒状である。トップフォイル３０の軸方向は、軸受ハウジング２０の軸方向Ａと一致している。トップフォイル３０の周方向は、軸受ハウジング２０の周方向Ｂと一致している。トップフォイル３０の径方向は、軸受ハウジング２０の径方向Ｃと一致している。トップフォイル３０の軸方向Ａの長さは、軸受ハウジング２０の軸方向Ａの長さと同じである。トップフォイル３０は、例えば、ステンレス鋼やインコネル（登録商標）型のニッケル合金により形成されている。
【0032】
トップフォイル３０は、折り曲げ部３１を有している。折り曲げ部３１は、トップフォイル３０の周方向の一方に位置する端部をトップフォイル３０の径方向外側へ折り曲げることにより形成されている。トップフォイル３０の周方向の他方に位置する端部は、自由端部になっている。なお、トップフォイル３０における折り曲げ部３１以外の部分であって、略円筒状に形成されている部分の内周面は、軸受面３０ａになっている。軸受面３０ａは、回転軸１０３を支持する面である。
【0033】
折り曲げ部３１は、一対の切欠部３１ａを有している。各切欠部３１ａは、折り曲げ部３１における軸方向Ａの両端縁にそれぞれ設けられている。各切欠部３１ａは、折り曲げ部３１における軸方向Ａの端縁の一部を切り欠くことにより形成されている。各切欠部３１ａは、第１切欠縁３１１ａと、第２切欠縁３１２ａと、を有している。
【0034】
図４に示すように、第１切欠縁３１１ａは、径方向Ｃに延びている。第１切欠縁３１１ａは、折り曲げ部３１の長縁３１１に連続している。第１切欠縁３１１ａは、第２切欠縁３１２ａに連続している。第２切欠縁３１２ａは、軸方向Ａに延びている。第２切欠縁３１２ａは、折り曲げ部３１の短縁３１２に連続している。折り曲げ部３１の長縁３１１と短縁３１２とは第１切欠縁３１１ａ及び第２切欠縁３１２ａを介して接続されている。
【0035】
トップフォイル３０の折り曲げ部３１は、１つの溝２０ｂに挿入されている。具体的には、折り曲げ部３１のうち、各切欠部３１ａの第１切欠縁３１１ａを軸方向Ａの両端とする部分は、溝２０ｂに挿入されている。したがって、折り曲げ部３１のうち、各切欠部３１ａの第１切欠縁３１１ａを軸方向Ａの両端とする部分は、溝２０ｂに挿入される第１挿入板部３２を形成している。したがって、トップフォイル３０は、溝２０ｂに挿入されるとともに軸方向Ａに延びる第１挿入板部３２を有している。このように、トップフォイル３０の一端には、溝２０ｂに向けて屈曲し、溝２０ｂに挿入される第１挿入板部３２が形成されている。
【0036】
＜バンプフォイル＞
図２に示すように、３つのバンプフォイル４０は、軸受ハウジング２０とトップフォイル３０との間に配置されている。３つのバンプフォイル４０は、周方向Ｂにおいて所定の間隔を空けて配置されている。バンプフォイル４０の板厚は、トップフォイル３０の板厚よりも薄い。
図２に示すように、３つのバンプフォイル４０は、軸受ハウジング２０とトップフォイル３０との間に配置されている。３つのバンプフォイル４０は、周方向Ｂにおいて所定の間隔を空けて配置されている。バンプフォイル４０の板厚は、トップフォイル３０の板厚よりも薄い。
【0037】
図３に示すように、各バンプフォイル４０は、可撓性を有する長尺状の金属板材を周方向Ｂに略円弧状に湾曲させることにより形成されている。各バンプフォイル４０の短辺方向は、軸受ハウジング２０の軸方向Ａと一致している。各バンプフォイル４０の短辺方向の長さは、軸受ハウジング２０の軸方向Ａの長さよりも短い。各バンプフォイル４０の短辺方向の長さは、トップフォイル３０の軸方向Ａの長さよりも短い。各バンプフォイル４０は、例えば、ステンレス鋼やインコネル型のニッケル合金により形成されている。
【0038】
図２に示すように、各バンプフォイル４０は、複数の谷部４３と、複数の山部４４と、を有している。各谷部４３は、軸受ハウジング２０の内周面２０ａに接触している。各谷部４３は、軸受ハウジング２０の内周面２０ａに沿って延びている。各山部４４は、トップフォイル３０の外周面に接触している。各山部４４は、軸受ハウジング２０の内周面２０ａから離れる方向へ突出している。各山部４４は、トップフォイル３０の外周面に向けて膨らむように弧状に湾曲している。各バンプフォイル４０は、周方向Ｂに谷部４３及び山部４４が交互に複数配列された波形状である。各バンプフォイル４０の周方向Ｂの両端は、谷部４３になっている。
【0039】
図４及び図５に示すように、各バンプフォイル４０は、第２挿入板部４１を有している。第２挿入板部４１は、バンプフォイル４０の周方向Ｂの両端に位置する谷部４３の一方の一部分を、山部４４とは反対側へ折り曲げることにより形成されている。各バンプフォイル４０の周方向Ｂの両端に位置する谷部４３の他方は、自由端部になっている。
【0040】
図６に示すように、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１には、対向部４２が設けられている。対向部４２は、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１における軸方向Ａの両端側に設けられている。各々の対向部４２は、第２挿入板部４１における軸方向Ａの両端側の部位から周方向Ｂにおいて同じ方向に延びている。対向部４２は、第２挿入板部４１となす角度θ１が鈍角となっている。
【0041】
各バンプフォイル４０の第２挿入板部４１及び対向部４２は、各溝２０ｂに挿入される。バンプフォイル４０は、溝２０ｂに挿入されるとともに軸方向Ａに延びる第２挿入板部４１を有している。このように、各バンプフォイル４０の一端には、溝２０ｂに向けて屈曲し、溝２０ｂに挿入される第２挿入板部４１が形成されている。
【0042】
図２に示すように、３つのバンプフォイル４０のうち１つの第２挿入板部４１は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２と共に１つの溝２０ｂに挿入されている。したがって、１つの溝２０ｂには、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との両方が挿入されている。トップフォイル３０の第１挿入板部３２及びバンプフォイル４０の第２挿入板部４１は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の厚み方向と、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１の厚み方向とが一致した状態で、溝２０ｂに挿入されている。
【0043】
残り２つのバンプフォイル４０の第２挿入板部４１は、残り２つの溝２０ｂの各々に挿入されている。３つのバンプフォイル４０は、トップフォイル３０よりも径方向Ｃの外側に配置されている。３つのバンプフォイル４０は、軸受ハウジング２０とトップフォイル３０との間においてトップフォイル３０を弾性的に支持する。
【0044】
＜抜け止め部材＞
図３に示すように、各抜け止め部材５０は、円環状である。各抜け止め部材５０は、例えば、ステンレス鋼により形成されている。各抜け止め部材５０の硬度は、トップフォイル３０及びバンプフォイル４０の硬度よりも低い。
図３に示すように、各抜け止め部材５０は、円環状である。各抜け止め部材５０は、例えば、ステンレス鋼により形成されている。各抜け止め部材５０の硬度は、トップフォイル３０及びバンプフォイル４０の硬度よりも低い。
【0045】
抜け止め部材５０の内径は、軸受ハウジング２０の円筒面２０ｄの外径と同じである。一対の抜け止め部材５０の一方は、軸受ハウジング２０の第１端部２１に形成された切り欠き溝２０ｃに嵌め込まれる。一対の抜け止め部材５０の他方は、軸受ハウジング２０の第２端部２２に形成された切り欠き溝２０ｃに嵌め込まれる。一対の抜け止め部材５０は、環状面２０ｅに当接する。一対の抜け止め部材５０は、溝２０ｂにおける環状面２０ｅに開口している部分に対して軸方向Ａで対向する。一対の抜け止め部材５０は、溝２０ｂを覆う。なお、一対の抜け止め部材５０は、図示しない固定手段により軸受ハウジング２０に固定される。
【0046】
図３及び図５に示すように、抜け止め部材５０は、軸方向Ａにおいて第１挿入板部３２及び各バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に重なる。抜け止め部材５０は、軸方向Ａにおいて、トップフォイル３０の第１挿入板部３２及び対向部４２の一部に対向している。したがって、第２挿入板部４１には、軸方向Ａにおいて抜け止め部材５０と対向するように屈曲形成された対向部４２が設けられている。一対の抜け止め部材５０は、軸方向Ａにおいてトップフォイル３０及びバンプフォイル４０に対向するとともにトップフォイル３０及びバンプフォイル４０の軸受ハウジング２０からの抜けを防止する。
【0047】
図６に示すように、各々の抜け止め部材５０は、軸方向Ａにおいて第１挿入板部３２に対向し、軸方向Ａにおいて第２挿入板部４１に重なる位置に対向面５０ａを有している。対向面５０ａは、径方向Ｃに延びる面である。対向面５０ａは、軸受ハウジング２０の軸線に直交する方向に延びている。軸方向Ａにおいて、２つの対向面５０ａ間の間隔Ｌ１は、軸方向Ａにおいて、２つの対向部４２各々における第２挿入板部４１とは反対側の端部間の長さＬ２よりも長い。
【0048】
＜摩耗抑制部＞
トップフォイル３０の第１挿入板部３２には、摩耗抑制部材６０が設けられている。したがって、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に設けられている。摩耗抑制部材６０は、軸方向Ａに延びる薄板状である。摩耗抑制部材６０は、平板状である。摩耗抑制部材６０は、樹脂製である。摩耗抑制部材６０の硬度は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の硬度よりも低い。摩耗抑制部材６０の硬度は、抜け止め部材５０の硬度よりも低い。
トップフォイル３０の第１挿入板部３２には、摩耗抑制部材６０が設けられている。したがって、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に設けられている。摩耗抑制部材６０は、軸方向Ａに延びる薄板状である。摩耗抑制部材６０は、平板状である。摩耗抑制部材６０は、樹脂製である。摩耗抑制部材６０の硬度は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の硬度よりも低い。摩耗抑制部材６０の硬度は、抜け止め部材５０の硬度よりも低い。
【0049】
摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２におけるバンプフォイル４０の第２挿入板部４１側に位置する面に設けられている。摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２における厚み方向の一方に位置する面に設けられている。摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２における厚み方向の一方に位置する面に対して厚み方向が一致した状態で第１挿入板部３２に設けられている。
【0050】
摩耗抑制部材６０における軸方向Ａの長さは、トップフォイル３０の第１挿入板部３２における軸方向Ａの長さと同じである。摩耗抑制部材６０における軸方向Ａの両端面６０ａは、第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａと同一平面上に位置している。摩耗抑制部材６０は、各々の抜け止め部材５０と軸方向Ａで対向している。摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との間で、抜け止め部材５０と接触可能に設けられている。
【0051】
［実施形態の作用］
次に、本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、回転軸１０３が回転方向Ｄに回転しており、且つ、回転軸１０３の回転数が所定の回転数に到達すると、回転軸１０３とトップフォイル３０との間に空気膜１０５が形成される。これにより、回転軸１０３がトップフォイル３０から浮上する。そして、回転軸１０３は、空気膜１０５によりトップフォイル３０に対して非接触の状態でラジアル方向Ｒｄに支持される。
次に、本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、回転軸１０３が回転方向Ｄに回転しており、且つ、回転軸１０３の回転数が所定の回転数に到達すると、回転軸１０３とトップフォイル３０との間に空気膜１０５が形成される。これにより、回転軸１０３がトップフォイル３０から浮上する。そして、回転軸１０３は、空気膜１０５によりトップフォイル３０に対して非接触の状態でラジアル方向Ｒｄに支持される。
【0052】
回転軸１０３が回転しているとき、回転軸１０３が軸受ハウジング２０の軸線に対して傾斜することが考えられる。回転軸１０３が軸受ハウジング２０の軸線に対して傾斜すると、空気膜１０５の厚さが軸方向Ａにおいて変化する。すると、軸方向Ａにおいて、空気膜１０５によるラジアル方向Ｒｄの動圧が低い箇所と高い箇所が形成される。よって、トップフォイル３０及びバンプフォイル４０には、軸方向Ａに移動する力が作用する。これにより、トップフォイル３０及びバンプフォイル４０が軸方向Ａに移動して、抜け止め部材５０に対して必要以上に押し付けられるように接触することが考えられる。
【0053】
図６に示すように、バンプフォイル４０が軸方向Ａに移動すると、バンプフォイル４０の各対向部４２は、対向面５０ａに接触する。バンプフォイル４０が軸方向Ａに移動して、バンプフォイル４０の対向部４２が各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触すると、対向部４２にばね作用が生じることにより、抜け止め部材５０の対向面５０ａに作用する荷重が吸収される。したがって、バンプフォイル４０及び抜け止め部材５０の摩耗が抑制される。
【0054】
また、対向部４２が弾性変形していくと、対向部４２が抜け止め部材５０に面接触する。よって、バンプフォイル４０と抜け止め部材５０との接触面積が増大している。したがって、抜け止め部材５０に局所的に荷重が作用してしまうことが抑制されている。その結果、バンプフォイル４０及び抜け止め部材５０の摩耗が抑制される。
【0055】
トップフォイル３０が軸方向Ａに移動すると、摩耗抑制部材６０における軸方向Ａの両端面６０ａ、及び第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａが、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触する。したがって、例えば、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていない状態で、第１挿入板部３２が各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触する場合に比べると、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに対する接触面積が増大している。よって、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに局所的に荷重が作用してしまうことが抑制されている。このように、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていることによって、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗が抑制されている。したがって、摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗を抑制する。
【0056】
［実施形態の効果］
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）第１挿入板部３２には、抜け止め部材５０と軸方向Ａに対向し、抜け止め部材５０との摩耗を抑制する摩耗抑制部材６０が設けられている。これによれば、摩耗抑制部材６０によって第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗が抑制される。このため、トップフォイル３０における軸受ハウジング２０に対する位置が軸受ハウジング２０の軸方向Ａでずれてしまうことを抑制することができる。その結果、回転軸１０３を安定的に支持することができる。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）第１挿入板部３２には、抜け止め部材５０と軸方向Ａに対向し、抜け止め部材５０との摩耗を抑制する摩耗抑制部材６０が設けられている。これによれば、摩耗抑制部材６０によって第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗が抑制される。このため、トップフォイル３０における軸受ハウジング２０に対する位置が軸受ハウジング２０の軸方向Ａでずれてしまうことを抑制することができる。その結果、回転軸１０３を安定的に支持することができる。
【0057】
（２）溝２０ｂには、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との両方が挿入されている。摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との間で、抜け止め部材５０と接触可能に設けられている。これによれば、摩耗抑制部材６０が、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との間で、抜け止め部材５０と接触することにより、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗を抑制することができる。
【0058】
（３）摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に設けられている。第２挿入板部４１には、軸方向Ａにおいて抜け止め部材５０と対向するように屈曲形成された対向部４２が設けられている。これによれば、バンプフォイル４０が軸受ハウジング２０の軸方向Ａに移動して、対向部４２が抜け止め部材５０に接触すると、対向部４２にばね作用が生じることにより、抜け止め部材５０に作用する荷重が吸収される。したがって、第２挿入板部４１及び抜け止め部材５０の摩耗を抑制することができる。一方で、摩耗抑制部材６０によって第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗が抑制される。以上により、第１挿入板部３２及び第２挿入板部４１と抜け止め部材５０との摩耗を抑制することができる。
【0059】
（４）摩耗抑制部材６０の硬度は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の硬度よりも低い。これによれば、摩耗抑制部材６０が抜け止め部材５０に接触したときに、抜け止め部材５０が摩耗してしまうことを抑制することができる。
【0060】
（５）摩耗抑制部材６０における軸方向Ａの両端面６０ａは、トップフォイル３０の第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａと同一平面上に位置している。これによれば、摩耗抑制部材６０における軸受ハウジング２０の軸方向Ａの両端面６０ａ、及び第１挿入板部３２における軸受ハウジング２０の軸方向Ａの両端面３２ａが、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触する。したがって、例えば、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていない状態で、第１挿入板部３２が各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触する場合に比べると、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに対する接触面積が増大している。よって、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに局所的に荷重が作用してしまうことが抑制される。このように、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていることによって、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗を抑制することができる。
【0061】
（６）バンプフォイル４０は、可撓性を有する長尺状の金属板材を周方向Ｂに略円弧状に湾曲させることにより形成されている。このとき、複数の谷部４３及び複数の山部４４が形成されるように折り曲げ加工が施されるため、トップフォイル３０に比べると折り曲げ加工の工程数が多い。したがって、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２を設けるために金属板材を折り曲げる折り曲げ加工は、既存の折り曲げ加工と同時行うことができる。よって、例えば、折り曲げ加工が少ないトップフォイル３０の第１挿入板部３２に対向部４２を設ける場合に比べると、加工の手間を省くことができる。そして、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０を設けることにより、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に対向部４２を設けなくても、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗を抑制することができる。
【0062】
［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0063】
○ 図７に示すように、摩耗抑制部材６０における軸方向Ａの長さが、トップフォイル３０の第１挿入板部３２における軸方向Ａの長さよりも長くてもよい。摩耗抑制部材６０における軸方向Ａの両端面６０ａは、トップフォイル３０の第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａよりも突出している。摩耗抑制部材６０は、樹脂製である。摩耗抑制部材６０の硬度は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の硬度よりも低い。したがって、摩耗抑制部材６０における軸方向Ａの両端部の硬度は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の硬度よりも低い。このように、摩耗抑制部材６０において少なくとも軸方向Ａの両端部の硬度が、第１挿入板部３２の硬度よりも低くてもよい。
【0064】
これによれば、摩耗抑制部材６０の両端部が各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触しても、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに作用する荷重を低減することができる。このように、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていることによって、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗を抑制することができる。
【0065】
○ 図８に示すように、摩耗抑制部材６０は、軸方向Ａの両端部以外の硬度が第１挿入板部３２の硬度と同じであるとともに、軸方向Ａの両端部の硬度が第１挿入板部３２の硬度よりも低い構成であってもよい。摩耗抑制部材６０は、軸方向Ａの両端部以外の硬度が第１挿入板部３２の硬度と同じである金属板６１により形成されている。そして、摩耗抑制部材６０は、軸方向Ａの両端部が樹脂部６２により形成されている。両樹脂部６２は、金属板６１の両端面それぞれに対して、例えば接着剤等によって接合されている。
【0066】
これによれば、摩耗抑制部材６０において軸方向Ａの両端部以外の硬度が第１挿入板部３２の硬度と同じであるため、摩耗抑制部材６０の強度を極力確保することができる。そして、摩耗抑制部材６０の両端部が各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触しても、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに作用する荷重を低減することができる。このように、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていることによって、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗を抑制することができる。
【0067】
○ 図９及び図１０に示すように、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の周囲を取り囲む環状であってもよい。摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａ全体を被覆しつつ、第１挿入板部３２の外面全体を取り囲んでいる。このように、摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａを少なくとも取り囲んでいてもよい。摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との間から第１挿入板部３２と溝２０ｂとの間にかけて延在し、抜け止め部材５０に接触可能に設けられている。
【0068】
図１０に示すように、摩耗抑制部材６０は、第２切欠縁３１２ａに接触している。これにより、摩耗抑制部材６０が第１挿入板部３２から径方向Ｃの内側へ抜け落ちてしまうことが抑制されている。また、摩耗抑制部材６０の内周面と第１切欠縁３１１ａとの間の隙間の軸方向Ａの長さは、第２切欠縁３１２ａにおける軸方向Ａの長さよりも短くなっている。これにより、摩耗抑制部材６０が第１挿入板部３２に対して軸方向Ａへガタついたとしても、摩耗抑制部材６０が第１挿入板部３２から径方向Ｃの内側へ抜け落ちてしまうことが抑制されている。
【0069】
これによれば、例えば、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていない状態で、第１挿入板部３２が各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触する場合に比べると、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに対する接触面積が増大している。よって、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに局所的に荷重が作用してしまうことが抑制される。このように、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていることによって、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗を抑制することができる。
【0070】
このように、摩耗抑制部材６０が、第１挿入板部３２の周囲を取り囲む環状である構成は、第１挿入板部３２における軸受ハウジング２０の軸方向Ａの両端面３２ａを少なくとも取り囲む構成として好適である。
【0071】
摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との間から第１挿入板部３２と溝２０ｂとの間にかけて延在し、抜け止め部材５０に接触可能に設けられている。これによれば、摩耗抑制部材６０が、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との間から第１挿入板部３２と溝２０ｂとの間にかけて延在した状態で、抜け止め部材５０と接触することにより、第１挿入板部３２と抜け止め部材５０との摩耗を抑制することができる。
【0072】
○ 図１１に示すように、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の周囲を取り囲む非環状であってもよい。このように、摩耗抑制部材６０が非環状であっても、摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａを少なくとも取り囲んでいればよい。
【0073】
○ 図１２に示すように、摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２の周囲を取り囲む環状の本体部６３と、本体部６３の外周面に設けられる第１コーティング層６４と、を有している構成であってもよい。このように、摩耗抑制部材６０の外周面には、第１コーティング層６４が形成されていてもよい。本体部６３は、樹脂製である。第１コーティング層６４は、本体部６３よりも硬度の低い樹脂を本体部６３の外周面にコーティングすることにより形成されている。したがって、第１コーティング層６４の硬度は、本体部６３の硬度よりも低い。
【0074】
これによれば、例えば、摩耗抑制部材６０が第１コーティング層６４を有しておらず、本体部６３が各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触する場合に比べると、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに作用する荷重を低減することができる。
【0075】
摩耗抑制部材６０の外周面には、第１コーティング層６４が形成されている。これによれば、摩耗抑制部材６０が抜け止め部材５０に接触したときに、抜け止め部材５０が摩耗してしまうことを第１コーティング層６４によってさらに抑制することができる。
【0076】
○ 図１３に示すように、摩耗抑制部材６０は、図１２に示す実施形態の構成に加えて、本体部６３の内周面と第１挿入板部３２との間に設けられる第２コーティング層６５をさらに有している構成であってもよい。第２コーティング層６５は、本体部６３よりも硬度の低い樹脂を本体部６３の内周面にコーティングすることにより形成されている。したがって、第２コーティング層６５の硬度は、本体部６３の硬度よりも低い。このように、第１挿入板部３２の外周面には、第２コーティング層６５が形成されていてもよい。第１挿入板部３２の外周面に形成された第２コーティング層６５は、摩耗抑制部材６０で覆われている。これによれば、第２コーティング層６５によって、本体部６３と第１挿入板部３２との摩耗を回避することができる。したがって、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方及び摩耗抑制部材それぞれの耐久性を向上させることができる。
【0077】
○ 図１４に示すように、摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端部各々を挟み込むことにより、第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａを取り囲んでいる構成であってもよい。摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との間から第１挿入板部３２と溝２０ｂとの間にかけて延在し、抜け止め部材５０に接触可能に設けられている。第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端部各々を挟み込む各摩耗抑制部材６０は、例えば、第１挿入板部３２の端部各々をかしめることにより第１挿入板部３２の端部に固定されている。また、各摩耗抑制部材６０は、例えば、第１挿入板部３２の端部各々に対して溶接により固定されていてもよい。各摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａ全体を被覆している。このように、摩耗抑制部材６０が、第１挿入板部３２における軸受ハウジング２０の軸方向Ａの両端部各々を挟み込む構成は、第１挿入板部３２における軸受ハウジング２０の軸方向Ａの両端面３２ａを取り囲む構成として好適である。
【0078】
○ 図１５に示すように、摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２を被覆するゴム材であってもよい。摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａ全体を被覆しつつ、第１挿入板部３２の外面全体を取り囲んでいる。摩耗抑制部材６０は、第１挿入板部３２と第２挿入板部４１との間から第１挿入板部３２と溝２０ｂとの間にかけて延在し、抜け止め部材５０に接触可能に設けられている。このように、摩耗抑制部材６０が、第１挿入板部３２を被覆するゴム材である構成は、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに作用する荷重を低減する構成として好適である。
【0079】
○ 図１６に示すように、図１３に示す実施形態の構成に加えて、トップフォイル３０の軸受面３０ａに、第２コーティング層６５が形成されていてもよい。すなわち、トップフォイル３０の軸受面３０ａ及び第１挿入板部３２の外周面には、第２コーティング層６５が形成されていてもよい。第１コーティング層６４の硬度は、第２コーティング層６５の硬度よりも小さい。
【0080】
これによれば、トップフォイル３０の軸受面３０ａの摩耗を第２コーティング層６５によって抑制しつつも、第１挿入板部３２と摩耗抑制部材６０との摩耗も第２コーティング層６５によって抑制することができる。
【0081】
また、第１コーティング層６４の硬度は、第２コーティング層６５の硬度よりも小さい。これによれば、第１コーティング層６４が摩耗することにより生じる摩耗粉が、第２コーティング層６５の摩耗を助長してしまうことを抑制することができる。したがって、第２コーティング層６５が摩耗してしまうことによりトップフォイル３０の軸受面３０ａが摩耗してしまうといった問題を回避することができる。
【0082】
○ 図９、図１０、図１１、図１２、及び図１３に示す実施形態において、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に加えて、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１の周囲も取り囲む環状であってもよい。この場合、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２が設けられていなくてもよい。要は、第１挿入板部３２及び第２挿入板部４１の少なくとも一方に、摩耗抑制部材６０が設けられていればよい。
【0083】
○ 図１４に示す実施形態において、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端部各々に加えて、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１における軸方向Ａの両端部各々も挟み込む構成であってもよい。この場合、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２が設けられていなくてもよい。
【0084】
○ 図１５に示す実施形態において、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に加えて、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１の周囲も被覆するゴム材であってもよい。この場合、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２が設けられていなくてもよい。
【0085】
○ 実施形態において、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の第１挿入板部３２におけるバンプフォイル４０の第２挿入板部４１とは反対側に位置する面に設けられていてもよい。
【0086】
○ 実施形態において、摩耗抑制部材６０は、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１における厚み方向の一方に位置する面に設けられていてもよい。この場合、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２が設けられていなくてもよい。
【0087】
○ 図７及び図８に示す実施形態において、摩耗抑制部材６０は、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１における厚み方向の一方に位置する面に設けられていてもよい。この場合、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２が設けられていなくてもよい。
【0088】
○ 実施形態において、摩耗抑制部材６０が金属製であってもよい。要は、摩耗抑制部材６０の材質は樹脂に限定されるものではない。例えば、摩耗抑制部材６０が金属製である場合、摩耗抑制部材６０は、トップフォイル３０の材質よりも硬度が低い金属で形成されている。
【0089】
○ 実施形態において、摩耗抑制部材６０の材質がトップフォイル３０の材質と同じであってもよい。要は、摩耗抑制部材６０の硬度が、トップフォイル３０の第１挿入板部３２の硬度と同じであってもよい。この場合であっても、摩耗抑制部材６０における軸方向Ａの両端面６０ａが、トップフォイル３０の第１挿入板部３２における軸方向Ａの両端面３２ａと同一平面上に位置していればよい。これによれば、例えば、第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられていない状態で、第１挿入板部３２が各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに接触する場合に比べると、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに対する接触面積が増大している。よって、各々の抜け止め部材５０の対向面５０ａに局所的に荷重が作用してしまうことが抑制される。
【0090】
○ 実施形態において、各々の対向部４２は、周方向Ｂにおいて、互いに反対の方向に延びていてもよい。
○ 実施形態において、例えば、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられておらず、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に対向部４２が設けられていてもよい。そして、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２が設けられておらず、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に摩耗抑制部材６０が設けられていてもよい。要は、第１挿入板部３２及び第２挿入板部４１の少なくとも一方に、摩耗抑制部材６０が設けられていればよい。
○ 実施形態において、例えば、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に摩耗抑制部材６０が設けられておらず、トップフォイル３０の第１挿入板部３２に対向部４２が設けられていてもよい。そして、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２が設けられておらず、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に摩耗抑制部材６０が設けられていてもよい。要は、第１挿入板部３２及び第２挿入板部４１の少なくとも一方に、摩耗抑制部材６０が設けられていればよい。
【0091】
○ 実施形態において、バンプフォイル４０の第２挿入板部４１に対向部４２が設けられておらず、第１挿入板部３２に加えて、第２挿入板部４１にも摩耗抑制部材６０が設けられていてもよい。要は、第１挿入板部３２及び第２挿入板部４１の少なくとも一方に、摩耗抑制部材６０が設けられていればよい。
【0092】
○ 実施形態において、例えば、第２挿入板部４１における軸方向Ａの一方側のみに対向部４２が設けられていてもよい。したがって、第２挿入板部４１における軸方向Ａの両端側の少なくとも一方に対向部４２が設けられていればよい。
【0093】
○ 実施形態において、抜け止め部材５０は、溝２０ｂに圧入される構成であってもよい。
○ 実施形態において、一対の抜け止め部材５０の一方を省略してもよい。この場合、溝２０ｂのうち第１端部２１側又は第２端部２２側に開口している部分を閉塞するとよい。溝２０ｂのうち軸方向Ａにおいて閉塞された部分は、軸受ハウジング２０の一部である。そして、溝２０ｂのうち軸方向Ａにおいて閉塞された部分を、抜け止め部としてもよい。要するに、軸受ハウジング２０が抜け止め部を有していてもよい。そして、溝２０ｂのうち軸方向Ａにおいて閉塞された部分の抜け止め部とした場合、当該抜け止め部は、軸方向Ａにおいて第１挿入板部３２及び第２挿入板部４１に対向する対向面を有している。
○ 実施形態において、一対の抜け止め部材５０の一方を省略してもよい。この場合、溝２０ｂのうち第１端部２１側又は第２端部２２側に開口している部分を閉塞するとよい。溝２０ｂのうち軸方向Ａにおいて閉塞された部分は、軸受ハウジング２０の一部である。そして、溝２０ｂのうち軸方向Ａにおいて閉塞された部分を、抜け止め部としてもよい。要するに、軸受ハウジング２０が抜け止め部を有していてもよい。そして、溝２０ｂのうち軸方向Ａにおいて閉塞された部分の抜け止め部とした場合、当該抜け止め部は、軸方向Ａにおいて第１挿入板部３２及び第２挿入板部４１に対向する対向面を有している。
【0094】
○ 実施形態において、フォイル軸受１０は、３つのバンプフォイル４０を備えている構成であったが、これに限らず、１つの略円筒状のバンプフォイル４０を備えている構成であってもよい。この場合、軸受ハウジング２０の溝２０ｂは、１つのみでよい。
【0095】
○ 実施形態において、例えば、トップフォイル３０の両端に第１挿入板部３２が形成されていてもよい。要は、トップフォイル３０の少なくとも一端に第１挿入板部３２が形成されていればよい。
【0096】
○ 実施形態において、例えば、バンプフォイル４０の両端に第２挿入板部４１が形成されていてもよい。要は、バンプフォイル４０の少なくとも一端に第２挿入板部４１が形成されていればよい。
【0097】
○ 実施形態において、フォイル軸受１０は、遠心圧縮機１００の回転軸１０３をラジアル方向Ｒｄに支持するものに限らない。要は、フォイル軸受１０の適用対象は、適宜変更してもよい。
【0098】
［付記］
上記実施形態は、以下の付記に記載する構成を含む。
＜付記１＞
回転軸が挿通される筒状の軸受ハウジングと、
前記回転軸と前記軸受ハウジングとの間に配置される薄板状のトップフォイルと、
前記軸受ハウジング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弾性的に支持する薄板状のバンプフォイルと、を有し、
前記軸受ハウジングの内周面には、前記軸受ハウジングにおける軸方向の端部に開口する溝が形成されており、
前記トップフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第１挿入板部が形成され、
前記バンプフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第２挿入板部が形成され、
前記軸方向において前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部に重なるとともに前記溝を覆う一対の抜け止め部を備えているフォイル軸受であって、
前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方には、前記抜け止め部と前記軸方向に対向し、前記抜け止め部との摩耗を抑制する摩耗抑制部材が設けられていることを特徴とするフォイル軸受。これによれば、請求項１と同様の効果を得る。
上記実施形態は、以下の付記に記載する構成を含む。
＜付記１＞
回転軸が挿通される筒状の軸受ハウジングと、
前記回転軸と前記軸受ハウジングとの間に配置される薄板状のトップフォイルと、
前記軸受ハウジング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弾性的に支持する薄板状のバンプフォイルと、を有し、
前記軸受ハウジングの内周面には、前記軸受ハウジングにおける軸方向の端部に開口する溝が形成されており、
前記トップフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第１挿入板部が形成され、
前記バンプフォイルの少なくとも一端には、前記溝に向けて屈曲し、前記溝に挿入される第２挿入板部が形成され、
前記軸方向において前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部に重なるとともに前記溝を覆う一対の抜け止め部を備えているフォイル軸受であって、
前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方には、前記抜け止め部と前記軸方向に対向し、前記抜け止め部との摩耗を抑制する摩耗抑制部材が設けられていることを特徴とするフォイル軸受。これによれば、請求項１と同様の効果を得る。
【0099】
＜付記２＞
前記摩耗抑制部材は、前記軸方向に延びる薄板状であるとともに前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における厚み方向の一方に位置する面に対して厚み方向が一致した状態で前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方に設けられており、
前記摩耗抑制部材における前記軸方向の長さは、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の長さと同じであり、
前記摩耗抑制部材における前記軸方向の両端面は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端面と同一平面上に位置していることを特徴とする＜付記１＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記軸方向に延びる薄板状であるとともに前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における厚み方向の一方に位置する面に対して厚み方向が一致した状態で前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方に設けられており、
前記摩耗抑制部材における前記軸方向の長さは、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の長さと同じであり、
前記摩耗抑制部材における前記軸方向の両端面は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端面と同一平面上に位置していることを特徴とする＜付記１＞に記載のフォイル軸受。
【0100】
これによれば、摩耗抑制部材における軸受ハウジングの軸方向の両端面、及び第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方における軸受ハウジングの軸方向の両端面が、抜け止め部に接触する。したがって、例えば、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方に摩耗抑制部材が設けられていない状態で、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方が抜け止め部に接触する場合に比べると、抜け止め部に対する接触面積が増大している。よって、抜け止め部に局所的に荷重が作用してしまうことが抑制される。このように、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方に摩耗抑制部材が設けられていることによって、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方と抜け止め部との摩耗を抑制することができる。
【0101】
＜付記３＞
前記摩耗抑制部材は、前記軸方向に延びる薄板状であるとともに前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における厚み方向の一方に位置する面に対して厚み方向が一致した状態で前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方に設けられており、
前記摩耗抑制部材における前記軸方向の長さは、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の長さよりも長く、
前記摩耗抑制部材における前記軸方向の両端面は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端面よりも突出しており、
前記摩耗抑制部材において少なくとも前記軸方向の両端部の硬度は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の硬度よりも低いことを特徴とする＜付記１＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記軸方向に延びる薄板状であるとともに前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における厚み方向の一方に位置する面に対して厚み方向が一致した状態で前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方に設けられており、
前記摩耗抑制部材における前記軸方向の長さは、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の長さよりも長く、
前記摩耗抑制部材における前記軸方向の両端面は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端面よりも突出しており、
前記摩耗抑制部材において少なくとも前記軸方向の両端部の硬度は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の硬度よりも低いことを特徴とする＜付記１＞に記載のフォイル軸受。
【0102】
これによれば、摩耗抑制部材において少なくとも軸受ハウジングの軸方向の両端部の硬度が、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方の硬度よりも低い。このため、摩耗抑制部材の両端部が抜け止め部に接触しても、抜け止め部に作用する荷重を低減することができる。このように、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方に摩耗抑制部材が設けられていることによって、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方と抜け止め部との摩耗を抑制することができる。
【0103】
＜付記４＞
前記摩耗抑制部材は、前記軸方向の両端部以外の硬度が前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の硬度と同じであるとともに、前記軸方向の両端部の硬度が前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の硬度よりも低いことを特徴とする＜付記３＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記軸方向の両端部以外の硬度が前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の硬度と同じであるとともに、前記軸方向の両端部の硬度が前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の硬度よりも低いことを特徴とする＜付記３＞に記載のフォイル軸受。
【0104】
これによれば、摩耗抑制部材において軸受ハウジングの軸方向の両端部以外の硬度が第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方の硬度と同じであるため、摩耗抑制部材の強度を極力確保することができる。そして、摩耗抑制部材において軸受ハウジングの軸方向の両端部の硬度が、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方の硬度よりも低い。このため、摩耗抑制部材の両端部が抜け止め部に接触しても、抜け止め部に作用する荷重を低減することができる。このように、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方に摩耗抑制部材が設けられていることによって、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方と抜け止め部との摩耗を抑制することができる。
【0105】
＜付記５＞
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端面を少なくとも取り囲んでいることを特徴とする＜付記１＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端面を少なくとも取り囲んでいることを特徴とする＜付記１＞に記載のフォイル軸受。
【0106】
これによれば、例えば、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方に摩耗抑制部材が設けられていない状態で、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方が抜け止め部に接触する場合に比べると、抜け止め部に対する接触面積が増大している。よって、抜け止め部に局所的に荷重が作用してしまうことが抑制される。このように、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方に摩耗抑制部材が設けられていることによって、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方と抜け止め部との摩耗を抑制することができる。
【0107】
＜付記６＞
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の周囲を取り囲む環状であることを特徴とする＜付記５＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の周囲を取り囲む環状であることを特徴とする＜付記５＞に記載のフォイル軸受。
【0108】
このように、摩耗抑制部材が、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方の周囲を取り囲む環状である構成は、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方における軸受ハウジングの軸方向の両端面を少なくとも取り囲む構成として好適である。
【0109】
＜付記７＞
前記摩耗抑制部材は、
前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の周囲を取り囲む環状の本体部と、
前記本体部の外周面に設けられる第１コーティング層と、を有し、
前記第１コーティング層の硬度は、前記本体部の硬度よりも低いことを特徴とする＜付記６＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、
前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方の周囲を取り囲む環状の本体部と、
前記本体部の外周面に設けられる第１コーティング層と、を有し、
前記第１コーティング層の硬度は、前記本体部の硬度よりも低いことを特徴とする＜付記６＞に記載のフォイル軸受。
【0110】
これによれば、例えば、摩耗抑制部材が第１コーティング層を有しておらず、本体部が抜け止め部に接触する場合に比べると、抜け止め部に作用する荷重を低減することができる。
【0111】
＜付記８＞
前記摩耗抑制部材は、前記本体部の内周面と前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方との間に設けられる第２コーティング層をさらに有し、
前記第２コーティング層の硬度は、前記本体部の硬度よりも低いことを特徴とする＜付記７＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記本体部の内周面と前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方との間に設けられる第２コーティング層をさらに有し、
前記第２コーティング層の硬度は、前記本体部の硬度よりも低いことを特徴とする＜付記７＞に記載のフォイル軸受。
【0112】
これによれば、第２コーティング層によって、本体部と第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方との摩耗を回避することができる。したがって、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方及び摩耗抑制部材それぞれの耐久性を向上させることができる。
【0113】
＜付記９＞
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端部各々を挟み込むことにより、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端面を取り囲んでいることを特徴とする＜付記５＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端部各々を挟み込むことにより、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方における前記軸方向の両端面を取り囲んでいることを特徴とする＜付記５＞に記載のフォイル軸受。
【0114】
このように、摩耗抑制部材が、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方における軸受ハウジングの軸方向の両端部各々を挟み込む構成は、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方における軸受ハウジングの軸方向の両端面を取り囲む構成として好適である。
【0115】
＜付記１０＞
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方を被覆するゴム材であることを特徴とする＜付記１＞に記載のフォイル軸受。
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部及び前記第２挿入板部の少なくとも一方を被覆するゴム材であることを特徴とする＜付記１＞に記載のフォイル軸受。
【0116】
このように、摩耗抑制部材が、第１挿入板部及び第２挿入板部の少なくとも一方を被覆するゴム材である構成は、抜け止め部に作用する荷重を低減する構成として好適である。
＜付記１１＞
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部に設けられており、
前記第２挿入板部には、前記軸方向において前記抜け止め部と対向するように屈曲形成された対向部が設けられていることを特徴とする＜付記１＞～＜付記１０＞のいずれか１つに記載のフォイル軸受。これによれば、請求項４と同様の効果を得る。
＜付記１１＞
前記摩耗抑制部材は、前記第１挿入板部に設けられており、
前記第２挿入板部には、前記軸方向において前記抜け止め部と対向するように屈曲形成された対向部が設けられていることを特徴とする＜付記１＞～＜付記１０＞のいずれか１つに記載のフォイル軸受。これによれば、請求項４と同様の効果を得る。
【符号の説明】
【0117】
１０…フォイル軸受、２０…軸受ハウジング、２０ａ…内周面、２０ｂ…溝、２１…軸受ハウジングにおける軸方向の端部としての第１端部、２２…軸受ハウジングにおける軸方向の端部としての第２端部、３０…トップフォイル、３０ａ…軸受面、３２…第１挿入板部、４０…バンプフォイル、４１…第２挿入板部、４２…対向部、５０…抜け止め部としての抜け止め部材、６０…摩耗抑制部材、６４…第１コーティング層、６５…第２コーティング層、１０３…回転軸。
【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】