特表 2024-512969 外側スリーブを有するモジュール式ラジアルフォイル軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-21

(54)【発明の名称】外側スリーブを有するモジュール式ラジアルフォイル軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 27/02 20060101AFI20240313BHJP

【ＦＩ】

F16C27/02 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023558883

(86)(22)【出願日】2022-03-29

(85)【翻訳文提出日】2023-09-25

(86)【国際出願番号】 DE2022100244

(87)【国際公開番号】W WO2022214134

(87)【国際公開日】2022-10-13

(31)【優先権主張番号】102021108889.5

(32)【優先日】2021-04-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515009952

【氏名又は名称】シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒ． １－３， ９１０７４ Ｈｅｒｚｏｇｅｎａｕｒａｃｈ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ユルゲン ヒルビンガー

(72)【発明者】

【氏名】アンドレ アンガー

(72)【発明者】

【氏名】ハーマン ゲーヤー

(72)【発明者】

【氏名】スヴェン ラウトナー

【テーマコード（参考）】

3J012

【Ｆターム（参考）】

3J012AB03

3J012AB06

3J012BB01

3J012EB09

3J012EB10

3J012EB11

3J012FB01

(57)【要約】

本発明は、トップフォイル及び波形フォイル（２、３）が湾曲セグメント（６）の形態でベース部フォイル（４）上に配設されるラジアルフォイル軸受（１）に関し、ベース部フォイル（４）は、管状ベース部（７）を形成するように巻かれ、管状ベース部（７）は、それ自体がラジアルフォイル軸受（１）として使用され得るか、又は外側リング（５）内に挿入されるときにラジアルフォイル軸受（１）を構成する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つのトップフォイル（２）及び少なくとも１つの波形フォイル（３）を有するラジアルフォイル軸受（１）であって、前記トップフォイル（２）及び前記波形フォイル（３）は、径方向（９）において互いに重なり合うように構築されており、これらのフォイル（２、３）は、周方向（１０）において前記ラジアルフォイル軸受（１）の少なくとも１つの湾曲セグメント（６）を形成しており、
－共通の端部において互いに堅固に接続された第１のトップフォイル（２ａ）及び第１の波形フォイル（３ａ）からなる第１の湾曲セグメント（６ａ）が、存在し、
－前記第１の湾曲セグメント（ａ）は、ベース部フォイル（４）上に堅固に配設されており、
－共通の端部において互いに堅固に接続された第２のトップフォイル（２ｂ）及び第２の波形フォイル（３ｂ）からなる第２の湾曲セグメント（６ｂ）が、前記ベース部フォイル（４）上に配設されており、
－前記２つの湾曲セグメント（６ａ、６ｂ）は、前記ベース部フォイル（４）上に交互に配置されており、その結果、前記ベース部フォイル（４）が巻かれたときに、前記２つの湾曲セグメント（６ａ、６ｂ）を有する管状ベース部（７）が作製され、前記ラジアルフォイル軸受（１）を形成する、ことを特徴とする、ラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項2】

第３の湾曲セグメント（６ｃ）が、第３のトップフォイル（２ｃ）及び第３の波形フォイル（３ｃ）で形成され、前記３つの湾曲セグメント（６ａ、６ｂ、６ｃ）は各々、前記ベース部フォイル（４）上に連続して配設されたトップフォイル（２ａ、２ｂ、２ｃ）及び波形フォイル（３ａ、３ｂ、３ｃ）からなり、その結果、前記ベース部フォイル（４）が巻かれたときに、前記３つの湾曲セグメント（６ａ、６ｂ、６ｃ）を有する前記管状ベース部（７）が作製され、前記ラジアルフォイル軸受（１）を形成することを特徴とする、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項3】

ベース部フォイル（４）上の湾曲セグメント（６ａ、６ｂ、６ｃ）の数及び前記湾曲セグメント（６ａ、６ｂ、６ｃ）の連続的な配列は、調整され得ることを特徴とする、請求項１又は２に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項4】

前記ベース部フォイル（４）が巻かれて、前記湾曲セグメント（６ａ、６ｂ、６ｃ）を有する管状ベース部（７）を形成した後、前記管状ベース部（７）は、周方向において閉じた形状を有し、前記ベース部フォイル（４）の前記２つの端部は、互いに対向することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項5】

前記ベース部フォイル（４）が巻かれて、前記湾曲セグメント（６ａ、６ｂ、６ｃ）を有する管状ベース部（７）を形成した後、１つの湾曲セグメント（６ａ、６ｂ、６ｃ）の一方の端部は、後続の湾曲セグメント（６ａ、６ｂ、６ｃ）の端部に向かい合っていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項6】

前記向かい合う端部は、互いに接触していることを特徴とする、請求項４又は５に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項7】

前記向かい合う端部は、互いに離間していることを特徴とする、請求項４又は５に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項8】

前記トップフォイル（２）は、前記波形フォイル（３）よりも長い湾曲長さを有し、その結果、前記連続するトップフォイル（２ａ、２ｂ、２ｃ）は、前記ベース部フォイル（４）を巻かれた後、重なり合って、前記径方向において前記ベース部フォイル（４）の前記端部で接触する管状ベース部（７）を形成することを特徴とする、請求項４又は５に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項9】

前記管状ベース部（７）は、前記ラジアルフォイル軸受（１）を形成するために外側リング（５）に挿入されることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項10】

前記外側リング（５）は、前記管状ベース部（７）とともに、ハウジングに挿入され得る前記ラジアルフォイル軸受（１）を形成する別個の構成要素であるか、又は前記外側リング（５）は、前記ハウジング自体によって形成され、前記ハウジングにおいて、前記管状ベース部（７）は、前記ラジアルフォイル軸受（１）を形成するために使用され得ることを特徴とする、請求項８に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項11】

前記外側リング（５）内に配置される前記管状ベース部（７）の軸方向（８）の自由度が阻止されることを特徴とする、請求項８又は９に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【請求項12】

前記外側リング（５）内に配置される前記管状ベース部（７）の前記周方向（１０）の自由度が阻止されることを特徴とする、請求項８又は９に記載のラジアルフォイル軸受（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ラジアルフォイル軸受は、シャフトを空気力学的な装着を目的として設けられ、シャフトとラジアルフォイル軸受との間には、荷重支持ガス／エアクッションが形成されている。動作モードは、流体力学的滑り軸受の動作モードに類似しているが、シャフトが、流体力学的滑り軸受の流体クッションによってではなく、エアクッションを介してラジアルフォイル軸受によって支持されるという違いがある。両方の機能形態は、シャフトの回転運動のみが荷重支持クッションの形成をもたらすという共通点を有する。

【0002】

フォイル軸受は、回転シャフトと固定ハウジング構成要素との間に可撓性の弾性構造を有するという点で、従来の空気力学的軸受とは異なる。この特徴は、それらが従来の空気軸受よりも低い剛性を示すが、例えば、軸受座の位置合わせ不良誤差又はシャフト及びハウジングの異なる熱膨張によって引き起こされる空隙の幾何学的変化に適応し得、そのため、多くの用途において実際に高い動作信頼性を可能にすることを意味する。

【0003】

荷重支持エアクッションを形成するために、ラジアルフォイル軸受は、通常、固定シャフトと接触するトップフォイルと、トップフォイルと軸受の外側リングとの間に径方向に配設される波形フォイルとを有し、波形フォイルは径方向に弾性的に撓み得る。そのため、原則として、ラジアルフォイル軸受は、互いに接触する２つのフォイルと、フォイルを支持する外側リングとを有し、その結果、ラジアルフォイル軸受はハウジング内に受容され得る。外側リングは、ラジアルフォイル軸受のフォイルが挿入されるハウジングと一体的に形成され得る。

【0004】

シャフトがラジアルフォイル軸受に対して回転運動するように設定される場合、静止状態によって画定される空隙内に存在する空気が押しのけられる。シャフトのある特定の速度を超えると、トップフォイルとシャフトとの間にエアクッションが形成され、その上をシャフトが摺動し得る。この点に関して、波形フォイル及びその径方向ばね効果を有するフォイルパッケージは、空気圧の変動又は径方向のシャフトの振動が軸受に影響を及ぼさず、そのため、エアクッションの荷重支持を維持することを確実にする。

【0005】

先行技術では、様々な設計のフォイル軸受が知られている。ラジアルフォイル軸受に加えて、軸方向荷重支持能力を提供し得るアキシャルフォイル軸受も存在する。軸受のフォイルの配列及びそれらの幾何学的設計は多様であり、各用途に適合される。

【0006】

欧州特許出願公開第２９４２５３７号明細書には、３つの波形フォイルと、ほぼ円周状のトップフォイルとを有するラジアルフォイル軸受が示されており、波形フォイルは各々、フック状の端部で、外側リングの独自のスロットに引っ掛けられており、トップフォイルは、両端部が互いに接している状態で、スロットのうちの１つに挿入されている。

【0007】

欧州特許出願公開第３３８７２７５号明細書には、トップフォイル及び波形フォイルからなる３つのパックを有するラジアルフォイル軸受が示されており、各パックは、フォイルの各端部で外側リングのスロットに挿入されている。

【0008】

中国実用新案第２０９９９０７７６号明細書には、波形フォイルとトップフォイルの両方がほぼ完全に円周状になるように設計され、各々、両方のフォイルが共通のスロットに挿入される角度付けされた端部を有する、ラジアルフォイル軸受が示されている。次いで、この接続は、ねじで締め付けるように固定される。

【0009】

欧州特許出願公開第２４７３７４９号明細書には、外側リング内に軸受を形成するための正確に１つのトップフォイルと正確に１つの波形フォイルとを有するラジアルフォイル軸受が示されている。

【0010】

機能的な荷重支持能力を最適化するためにフォイルを経済的に配列することは問題であることが分かっている。

【0011】

そのため、本発明の目的は、フォイルの経済的な配列を可能にし、かつ機能に関してラジアルフォイル軸受を改善するラジアルフォイル軸受を設計することである。

【0012】

この目的は、請求項１の主題によって達成される。

【0013】

本発明による解決策は、共通の端部において互いに堅固に接続された第１のトップフォイル及び第１の波形フォイルからなる第１の湾曲セグメントを有し、第１の湾曲セグメントは、ベース部フォイル上に堅固に配設されており、共通の端部において互いに堅固に接続された第２のトップフォイル及び第２の波形フォイルからなる第２の湾曲セグメントがベース部フォイル上に互いに堅固に配設され、２つの湾曲セグメントは、このベース部フォイル上に交互に配置されており、その結果、ベース部フォイルが巻かれたときに、２つの湾曲セグメントを有する管状ベース部が生じ、かつラジアルフォイル軸受を形成する、ラジアルフォイル軸受を特徴とする。

【0014】

ベース部フォイルは、好ましくは、ステンレスばね鋼シート金属から制作された薄い（＜０．５ｍｍ）シート金属ストリップから形成され、これは、手によって、又は補助デバイスを使用して、円形形状に曲げられ得る。

【0015】

湾曲セグメントは、一方の端部で互いに堅固に接続、好ましくは、溶接されたトップフォイル及び波形フォイルから形成される。次いで、湾曲セグメントはベース部フォイル上に順に配置され、ベース部フォイルを巻いて管状ベース部を形成した後に、湾曲セグメントの一方の端部が、後続の湾曲セグメントの後続の端部とわずかに重なり合うか、当接するか、又は離間されるように、２つの連続する湾曲セグメントは、互いに離間される。

【0016】

この場合、ベース部フォイルは、湾曲したセグメントの周りに巻き付けられ、その結果、ベース部フォイルは、湾曲したセグメントを巻き付けて取り囲む。そのため、径方向において、管状ベース部の形成後に、互いに接するトップフォイル及び波形フォイルからのフォイルの後にベース部フォイルが続く。

【0017】

湾曲セグメントは、一方の端部でベース部フォイルに直接的に及び／又は間接的に固定され、例えば、溶接される。

【0018】

２つのフォイルが互いに接続される端部を有するベース部フォイルに湾曲セグメントを確実に配置して取り付けるために、ベース部フォイルは、例えば、凹部の形態の位置決め手段を有し、この位置決め手段は、湾曲セグメントのこの端部と接触又は位置合わせされ得る。位置決め手段は、有利には、ストリップ形状のベース部フォイルの縁部上のノッチとして設計され、したがって、湾曲セグメントをこの位置決め手段と位置合わせするツールにとって容易にアクセス可能である。

【0019】

これは、本発明によれば、ラジアルフォイル軸受は、例えば、圧縮機ハウジングなどの軸受収容ボア内で直接、湾曲セグメントとベース部フォイルとのアセンブリとして、又は、湾曲セグメントと軸受外側リングスリーブに接続されたベース部フォイルとの自己保持ユニットとして使用され得、その後、アセンブリに設置され得るという利点を有する。

【0020】

そのため、本発明によるラジアルフォイル軸受は、好ましくは、例えば、燃料電池圧縮機、ｅブースタ又はターボチャージャにおけるオイルフリーかつ高速のロータ軸受に使用され得、本発明によるラジアルフォイル軸受の設計は、可能な限り最も費用効率の高い大規模生産を可能にし、加えて、構成要素アセンブリにおけるラジアルフォイル軸受の実装に関する異なる要件をカバーするためのモジュール設計の選択肢を提供する。

【0021】

本発明の有利な実施形態では、第３の湾曲セグメントが、第３のトップフォイル及び第３の波形フォイルとともに形成され、各々トップフォイル及び波形フォイルからなる３つの湾曲セグメントが、ベース部フォイル上に順に配設され、その結果、ベース部フォイルが巻かれたときに、管状ベース部が３つの湾曲セグメントから作製され、ラジアルフォイル軸受を形成する。３つの湾曲セグメントの使用は、動作中にシャフトがより良好に中央揃えされ得るという利点を有する。

【0022】

本発明の発展形態によれば、ベース部フォイル上の湾曲セグメントの数及びそれらの連続的な配列は、調整又は倍増され得る、すなわち、ベース部フォイル上に連続的に堅固に配置されるいくつかの湾曲セグメント又は湾曲セグメントのグループが設けられ得、その結果、ベース部フォイルが巻かれたときに、湾曲セグメントを有する管状ベース部が作製され、ラジアルフォイル軸受が形成される。

【0023】

本発明の有利な実施形態では、ベース部フォイルが巻かれて湾曲セグメントを有する管状ベース部を形成した後、管状ベース部は周辺部（閉した）形状を有し、ベース部フォイルの２つの端部は互いに対向している。ベース部フォイルの向かい合う端部は、
－それら端部面で互いに接触するか、又は
－径方向に重なりを形成するか、又は
－それらの端部面から互いに対して小さい間隔を有し得る。
ベース部フォイルの端部が接触又は重なり合う場合、これらの端部は、管状ベース部の閉じた状態で互いに堅固に接続され得る。端部が堅固に接続された閉じた状態で管状ベース部が存在する場合、それは外側リング内に挿入されるか、又はハウジングボア内に直接挿入されるかのいずれかであり得る。管状ベース部の端部が互いに堅固に接続されていない場合、管状ベース部を外側リング内に又は直接ハウジングボア内に挿入するために、アセンブリ又は設置補助具が必要とされる。

【0024】

ベース部フォイルの周方向長さは、管状ベース部のための受容ボアの内周の少なくとも２４０°に対応し、それにより、ベース部フォイルは、管状ベース部が挿入された後に軸受シートボア／軸受外側リングスリーブの内周面の円形形状を抱え込み、したがって、嵌合するように設計されている。

【0025】

本発明の好ましい実施形態では、ベース部フォイルが巻かれて湾曲セグメントを有する管状ベース部を形成した後、１つの湾曲セグメントの一方の端部は、後続の湾曲セグメントの端部に向かい合っている。有利には、向かい合う端部は、互いに接触している。代替的に、向かい合う端部は、互いから離間されている。２つの湾曲セグメントが重なり合うこともある。また、一方の湾曲セグメントのフォイルのうちの１つのみが、他方の湾曲セグメントのフォイルのうちの１つと重なり合うことも可能であり、その結果、これらの重なり合うフォイルは、重なり合う領域において径方向に互いに接触している。そのため、ラジアルフォイル軸受又は管状ベース部は、より安定し、より効率的に設計され得る。

【0026】

湾曲セグメントのフォイルは、支持エアクッションを形成するために回転シャフトに向かって機能的に必要なウェッジギャップが形成されるように管状ベース部が形成された後に、後続の湾曲セグメントのフォイルと重なり合い得る。

【0027】

本発明の発展形態では、管状ベース部が外側リングに挿入されてラジアルフォイル軸受を形成することを提供する。

【0028】

この場合、外側リングは、管状ベース部とともに、ラジアルフォイル軸受を形成する別個の構成要素であり得、その後、ハウジングに挿入される。その代替形態として、外側リングがハウジング自体によって形成され得、その結果として、管状ベース部は、ラジアルフォイル軸受を形成するために使用され得る。

【0029】

有利には、本発明は、外側リング内に配置される管状ベース部の軸方向における少なくとも一方の自由度が阻止されるようなものである。好ましくは、外側リング内に配置される管状ベース部の両方の軸方向において、両方の自由度が阻止される。

【0030】

外側リングを有する本発明によるラジアルフォイル軸受の有利な実施形態は、外側リング内に配置される管状ベース部の周方向の自由度が阻止されることを提供する。そのため、外側リング内に挿入される管状ベース部は、外側リングに溶接され得、その結果、管状ベース部と外側リングとの間の相対回転が防止される。

【0031】

本発明の有利な実施形態を以下の図に示す。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】３つの湾曲セグメントが取り付けられたベース部フォイルを示す。

【図2】互いに接続された状態のトップフォイル及び波形フォイルを有する湾曲セグメントを示す。

【図3】トップフォイルと波形フォイルとが分離された状態の湾曲セグメントを示す。

【図4】本発明によるラジアルフォイル軸受を示す。

【図5】管状ベース部を受容するための外側リングを示す。

【図6】管状ベース部が装着された図５による外側リングを示す。

【図7】図６の実施形態の軸方向断面図である。

【図8】図７の外側リングの一方の軸方向端部を示す断面図である。

【図9】図７による外側リング断面の他方の軸方向端部を示す。

【図10】管状ベース部が装着された外側リングの第２の変形形態を示す。

【図11】図１０による管状ベース部を受容するための外側リングを示す。

【図12】図１０による実施形態を通過する軸方向断面図である。

【図13】図１２による外側リング断面の一方の軸方向端部の詳細図を示す。

【図14】図１２による外側リング断面の他方の軸方向端部の詳細図を示す。

【図15】管状ベース部が装着された外側リングの第３の変形形態を示す。

【図16】図１５によるラジアルフォイル軸受の詳細図である。

【図17】図１５による実施形態を通過する軸方向断面図である。

【図18】図１５による外側リング断面の一方の軸方向端部の詳細図を示す。

【図19】図１５による外側リング断面の他方の軸方向端部の詳細図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0033】

図１は、３つの湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃが取り付けられたベース部フォイル４を示す。ベース部フォイル４は、０．５ｍｍの最大厚さを有する材料のストリップ、特にシート金属ストリップとして設計されている。ストリップ形状のベース部フォイル４は、ベース部フォイル４が巻かれて管状ベース部を形成した後に画定される、後続の軸方向８に横方向に延在している。ベース部フォイル４は、特にノッチ１１の形態のいくつかの凹部を有し、これを用いて、ベース部フォイル４上に配置される湾曲セグメント６の位置合わせが行われ、その結果、配置される湾曲セグメント６は、ベース部フォイル４上に互いに正確な距離で容易かつ確実に配設され得、次いで、ベース部フォイル４に取り付けられ得る。

【0034】

図１では、３つの湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃが、ベース部フォイル４上に連続してパターン内に配設され、その結果、このパターンは、ほぼ規則的でかつ繰り返し可能であり、全ての湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃは、ベース部フォイル４上で同じ向きを有する。各湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃは、ベース部フォイル４上のそれぞれの湾曲セグメント６と湾曲セグメント６のフォイル２及び３との両方が互いに溶接される端部を有する。全ての構成要素のこの溶接部１７は、ベース部フォイル４上に湾曲セグメント６を形成するようにフォイル２及び３を位置決めするときに一緒に行われ得、又は湾曲セグメント６は、ベース部フォイル４とともに既に存在するトップフォイル及び波形フォイル２及び３からなる事前に組み立てられたフォイルパッケージとして設計され得る。

【0035】

湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃをベース部フォイル４上に正確に位置決めするために、湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃは各々、例えば、湾曲セグメント６の端部縁部がノッチ１１の縁部と位置合わせされるように、ノッチ１１と一致させられる。ノッチ１１は、有利には、ストリップ形状のベース部フォイル４を画定する両側の縁部上に湾曲セグメント６のために形成され、湾曲セグメント６について対で存在している。位置決め手段としてのこのようなノッチ１１の形状及び位置は、変化し得、代替的に、このような位置決め手段は、ストリップ形状のベース部フォイル４内に配設され、湾曲セグメント６を位置決めするのに好ましい形状を有し得る。

【0036】

図１から分かるように、湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃは、平坦なストリップ形状のベース部フォイル４上に装着されるときに既に屈曲されている。

【0037】

図２は、トップフォイル及び波形フォイル２及び３又は２ａ及び３ａが接続された状態の湾曲セグメント６又は６ａを示す。トップフォイル２及び波形フォイル３は、湾曲セグメント６のために使用され、これらは、共通の端部で位置合わせされ、有利には、互いに接続されている。湾曲セグメント６のそれぞれの他方の端部は、２つのフォイル２及び３が互いに対して自由に移動することを可能にする。湾曲セグメント６の設計は、既に軸方向８及び周方向１０を画定しており、これは他のアセンブリに伝達される。

【0038】

図３は、トップフォイル及び波形フォイル２ａ及び３ａを有する湾曲セグメント６ａを分離状態で示す。互いに接合されるフォイル２及び３は、理想的には既に屈曲されている。湾曲した形状は、図３の例解とは対照的に、トップフォイル２が波形フォイル３の内側表面に持ち込まれ得るようなものであり、フォイル２及び３の両方の湾曲した外観は一致する。

【0039】

図４は、本発明によるラジアルフォイル軸受１を示す。ラジアルフォイル軸受１は、ベース部フォイル４を周方向１０に巻くことによって作り出され、例えば、図１によれば、湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃを有するベース部フォイル４の準備された形成物が存在する。ラジアルフォイル軸受１は、図４の管状ベース部７として既に存在しており、ベース部７に適合されるアセンブリのハウジングの受容ボアに挿入され、そこでシャフトを支持するように動作され得る。

【0040】

図５は、管状ベース部７を受容するための外側リング５を示す。管状ベース部７の形態の図４によるラジアルフォイル軸受１は、外側リング５に挿入することによってアップグレードされ得、傷つきやすい敏感なフォイル２、３、及び４は、外側リング５によって外部の影響から保護されている。外側リング５は、好ましくは、深絞りされたシート金属スリーブとして設計され、図５によれば、周方向１０に規則的に分散されたスロット１２を備えている。これらのスロット１２は、シート金属スリーブに容易に打ち抜かれ得、管状ベース部７のためのツールのアクセス可能性のために設けられる。

【0041】

図６は、管状ベース部７が装着された、図５による外側リング５を示す。例えば、図４による管状ベース部７は、図５による外側リング５に挿入される。管状ベース部７の軸方向長さは、外側リング５の軸方向長さに対応し、その後、ベース部７は、両方の軸方向端部において外側リング５と同一平面になる。有利には、その代替形態として、外側リング５の軸方向長さがベース部７の軸方向長さよりも大きいという意味で、わずかなオーバーハングが設けられ、その結果、有利には、フォイル２、３、及び４の縁部が衝突点からより良好に保護されている。

【0042】

スロット１２は、ベース部７を外側リング５に堅固に接続、好ましくは溶接し得るツールのアクセス可能性を確実にし、ベース部フォイル４の外周面は、外側リング５の内周面に対して位置する。

【0043】

図７は、図６の実施形態の軸方向８の断面を示す。この例示的な実施形態では、ベース部７の軸方向長さ、したがって湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃ及びベース部フォイル４の軸方向長さも、外側リング５の軸方向長さに対応する。ここで、径方向９において、フォイル２ａ、２ｂ、３ａ、及び３ｂが互いの上に積み重ねられていることが分かる。これは、湾曲セグメント６ａ及び６ｂが周方向１０にわずかに覆う又は重なり合うという事実による。この重なりは、溶接部１７の領域で生じ、ベース部フォイル４を有する湾曲セグメント６ａの固定（溶接）端部は、湾曲セグメント６ａに続く湾曲セグメント６ｂの自由端部を覆い、その結果、断面図では、フォイル２ａ、２ｂ、３ａ、及び３ｂは、径方向に積み重ねられて見える。

【0044】

図８は、図７による外側リング５断面の一方の軸方向端部を示す。一方の軸方向端部は、外側リング５の径方向内側に丸み部１３を有しており、この丸み部１３は、外側リング５内へのベース部７の挿入を容易にするために設けられている。

【0045】

図９は、図７による外側リング５断面の他方の軸方向端部を示す。この軸方向端部は、外側リング５の径方向内側に面取り部１４を有しており、この面取り部１４は、ラジアルフォイル軸受１を取り扱うときに、又はラジアルフォイル軸受１を運搬するときに、フォイル２、３、及び４への損傷を防止するために設けられている。

【0046】

図１０は、管状ベース部７が装着された状態の外側リング５の第２の変形形態を示す。この外側リング５は、もはやスロット１２を有さず、その代わりに、図１１により良く例解されているいくつかの材料変位部１５を有する。

【0047】

図１１は、図１０による管状ベース部７を受容するための外側リング５を示す。外側リング５は、その軸方向端部において、軸方向８に互いに向かい合って位置し、外側リング５の材料から形成された材料変位部１５を有する。径方向内向きに突設されているこれらの材料変位部１５は、位置決め手段として設計された、ベース部フォイル４又は管状ベース部７のノッチ１１に嵌合する。

【0048】

図１２は、図１０の実施形態の軸方向８の断面を示す。図７による外側リング５の丸み部１３及び面取り部１４に加えて、外側リング５は、これらの局所的かつ離散的な材料変位部１５を有し得る。２つの湾曲セグメント６ａ及び６ｂ又はそのフォイル２ａ、２ｂ、３ａ、及び３ｂの重なりは、図１２で既に適切に記載されており、図１２で明確に視認可能である。

【0049】

図１３は、図１２による外側リング５断面の一方の軸方向端部の詳細図を示す。径方向内側に向けられた材料変位部１５は、周方向１０及び軸方向８に管状ベース部７の位置を固定するために、ベース部フォイル４のノッチ１１に係合する特定の位置で軸方向に外側リング５の材料を変位させることによって形成される。ここで、外側リング５に対する管状ベース部７の少なくとも１つの自由度が阻止される。

【0050】

図１４は、図１２による外側リング５断面の他方の軸方向端部の詳細図を示す。図１３による外側リング５の軸方向８の一方の軸方向端部に向かい合う外側リング５の（他方の）端部において、外側リング５の材料は、径方向内向きに変位され、かつ外側リング５のこの軸方向側で径方向内向きに向けられた材料変位部１５を形成し、この材料変位部１５はまた、ベース部フォイル４のノッチ１１に係合して、周方向１０及び軸方向８における管状ベース部７の位置を更に固定し、外側リング５に対する管状ベース部７の更なる自由度を阻止する。

【0051】

図１２による実施形態の代替形態として、図１３による材料変位部１５の実施形態又は図１４による材料変位部１５の実施形態のいずれかが、外側リング５の両方の軸方向端部に配設されることも考えられる。

【0052】

材料変位部１５は、理想的には、変位プロセス中に湾曲セグメント６ａ、６ｂ、６ｃのフォイルパッケージを損傷しないように、外側リング５を管状ベース部７に組み付ける前に既に導入されていてもよい。管状ベース部７は、その形状が非常に可撓性であるので、問題なく外側リング５に挿入され得る。

【0053】

図１５は、装着された管状ベース部７を有する外側リング５の第３の変形形態を示す。図５及び図１０の外側リング５とは対照的に、この外側リング５は、その一方の軸方向端部に材料変位部１５を有すると同時に、外側リング５によって形成される環状カラー１６は、その他方の軸方向端部に配設されている。

【0054】

図１６は、図１５によるラジアルフォイル軸受１の詳細図を示す。矩形の材料変位部１５が明確に視認可能であり、材料変位部１５は、径方向内方に向けられた材料変位部１５が作り出されるようにツールを外側リング５の材料に軸方向に押し込むことによって形成される。

【0055】

図１７は、図１５による実施形態の軸方向８の断面を示す。図１７には、２つの湾曲セグメント６ａ及び６ｂ又はそのフォイル２ａ、２ｂ、３ａ及び３ｂの重なりが明確に視認可能であり、これらは、図１２において既に適切に記載されている。周方向１０に延在する環状カラー１６は、管状ベース部７が外側リング５内に設置されるときに、ここで停止部を形成するための局所的な材料変位部１５の離散的な形成の代替形態としても明確に視認可能である。少なくともベース部フォイル４の厚さにおける環状カラー１６と管状ベース部７のフォイルとの径方向の重なりは、湾曲セグメント６ａ～６ｃがベース部フォイル４に溶接され、ベース部フォイル４によって巻き付けられるので、管状ベース部７の軸方向の自由度を阻止するのに既に十分である。

【0056】

図１８は、図１５による外側リング５断面の一方の軸方向端部の詳細図を示す。材料変位部１５は、ノッチ１１に係合し、周方向１０及び軸方向８において管状ベース部７を固定している。材料変位部１５は、径方向９においてノッチ１１内に突設されている。

【0057】

図１９は、図１５による外側リング５断面の他方の軸方向端部の詳細図を示す。環状カラー１６は、管状ベース部７を軸方向８にのみ固定している。周方向１０の固定は設けられていない。

【符号の説明】

【0058】

１ ラジアルフォイル軸受
２ トップフォイル
２ａ 第１のトップフォイル
２ｂ 第２のトップフォイル
２ｃ 第３のトップフォイル
３ 波形フォイル
３ａ 第１の波形フォイル
３ｂ 第２の波形フォイル
３ｃ 第３の波形フォイル
４ ベース部フォイル
５ 外側リング
６ 湾曲セグメント
６ａ 第１の湾曲セグメント
６ｂ 第２の湾曲セグメント
６ｃ 第３の湾曲セグメント
７ 管状ベース部
８ 軸方向
９ 径方向
１０ 周方向
１１ ノッチ
１２ スロット
１３ 丸み部
１４ 面取り部
１５ 材料変位部
１６ 環状カラー
１７ 溶接部

【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】

【図17】

【図18】

【図19】

【国際調査報告】